模具设计重点答案Word格式文档下载.docx

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▲11*、设计塑件上的螺纹时，应注意哪些问题？

（1）在满足使用要求的前提下，精度尽量低些；

（2）直径不要过小；

（3）螺距不要过小；

（4）始末端应有光的台阶部分，并留有过渡段；

（5）旋合长度一般不要超过5牙。

第三章注射成型模具

第一节 

概述

★1*、图3-1-1所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

组成模具各零件的名称。

开模时，动模后退，模具从分型面分开，塑件包紧在型芯7上随动模部分一起向左移动而脱离凹模2，同时，浇注系统凝料在拉料杆15的作用下，和塑料制件一起向左移动。

移动一定距离后，当注射机的顶杆21接触推板13时，脱模机构开始动作，推杆18推动塑件从型芯7上脱下来，浇注系统凝料同时被拉料杆15推出，如图3-1-1ｂ所示。

然后人工将塑料制件及浇注系统凝料从分型面取出。

闭模时，在导柱8和导套9的导向定位作用下，动定模闭合。

在闭合过程中，定模板2推动复位杆19使脱模机构复位。

然后，注射机开始下一次注射。

各零件的名称：

（1）动模板

（2）定模板（3）冷却水孔（4）定模座板（5）定位圈（6）浇口套（7）型芯（8）导柱（9）导套（10）动模座板（11）支承板（12）挡销（13）推板（14）推杆固定板（15）拉料杆（16）导柱（17）导套（18）推杆（19）复位杆（20）垫块。

★2*、图3-1-2所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

组成模具各零件的名称及作用。

开模时，动模部分后退，在弹簧2的作用下，中间板13也同时向左移动，模具从A－A分型面分开。

当A－A分型面分开一定距离后，定距拉板1通过固定在中间板13上的限位销3将中间板拉住，使中间板停止运动。

动模继续后退，此时B－B分型面分开。

因塑料制件包紧在型芯16上，将浇口自行拉断，从A－A分型面将浇注系统凝料取出。

动模部分继续后退，注射机的推杆接触推板9时，脱模机构开始工作，由推杆11推动推件板5将塑件从型芯16上脱下。

合模时，动模部分前移，B—B分型面首先闭合，后在中间板13对推件板的压力下，脱模机构复位，动模继续前移，A—A分型面闭合，合模过程结束。

各零件的作用：

（1）定距拉板：

限位

（2）弹簧：

使A-A分型面分开（3）限位销：

限位（4）导柱：

对中间板导向支承（5）推件板：

推出塑件（6）型芯固定板：

固定型芯（7）支承板：

支承型芯（8）支架：

容纳推板（9）推板：

固定推杆（10）推杆固定板：

固定推杆（11）推杆：

推推件板（12）导柱：

对推件板导向支承，动定模定位导向（13）中间板：

成型塑件外表面（14）定模座板：

和注射机定模板固定（15）主流道衬套：

开设主流道（16）型芯：

成型塑件内表面。

▲3*、图3-1-3所示模具的结构（会画）和动作过程（叙述）。

开模时，动模部分左移。

侧型芯滑块3可在型芯固定板5上开设的导滑槽中滑动。

动模左移时，在导滑槽的作用下，侧型芯滑块3在斜导柱2的作用下沿着斜导柱轴线方向移动，相对动模向模具外侧移动，进行抽芯动作。

当斜导柱和侧型芯滑块脱开的时候，侧型芯滑块被定位，相对动模不再移动。

动模继续左移，由推杆11将塑件从动模边顶出，浇注系统凝料同时被顶出。

合模时，在斜导柱的作用下使侧型芯滑块复位，为防止成型时在料的压力作用下移位，由楔紧块对侧型芯滑块锁紧。

脱模机构由复位杆复位。

★2*、注射模一般由哪些部分所组成？

各部分起什么作用？

根据模具上各部件所起的作用，可细分为以下几个部分：

1、成型零件 

成型零件是构成模具型腔的零件。

2、浇注系统 

将熔融塑料由注射机喷嘴引向型腔的流道。

3、导向机构 

用于引导动、定模正确闭合，保证动、定模合模后的相对准确位置。

4、侧向分型与抽芯机构 

使侧向型芯移动的机构称为侧向抽芯机构。

5、脱模机构 

将塑件和浇注系统凝料从模具中脱出的机构。

6、温度调节控制系统 

满足注射工艺对模具温度的要求。

7、排气系统 

排出模腔内气体。

8、其它结构零件 

其它结构零件是为了满足模具结构上的要求而设置的，如固定板、动、定模座板、支承板、连接螺钉等。

第二节 

注射机的选择和校核

★1*、设计注射模时，应考虑注射机的哪些参数尺寸？

模具和这些参数尺寸之间有什么关系？

（1）最大注射量的校核 

实际注射量控制在理论注射量的75%以内。

（2）注射压力的校核成型所需的注射压力应小于注射机的最大注射压力。

（3）锁模力的校核 

料在模腔中产生的使分型面涨开的力应小于注射机的最大锁模力。

（4）注射机安装模具部分的尺寸校核 

注射机喷嘴头的球面半径比模具主流道进口处的球面凹坑的球面半径小2—5。

主流道进口处的孔径比喷嘴的孔径大0.5—1。

定位孔与定位圈之间间隙配合，定位圈高度应略小于定位孔深度。

模具的实际厚度应在最大模厚与最小模厚之间。

拉杆间距，限制模具的外形尺寸，以保证模具能顺利地安装和固定在注射机模板上。

注射机模板上的固定螺孔的大小及位置应与动模与定模的模脚尺寸相适应，以便紧固在相应的模板上。

（5）开模行程的校核 

注射机的最大开模行程应大于模具所需的开模行程，

（6）顶出装置的校核 

模具设计时需根据注射机顶出装置的形式、顶杆的直径、位置和顶出距离，校核其与模具的脱模机构是否相适应。

第三节 

成型零件设计

★3*、选择分型面的位置时，应注意哪些问题？

在选择分型面位置时，应注意以下几点：

（1）塑件在型腔中的方位确定之后，分型面必须设在塑件断面轮廓最大的地方，才能保证塑件顺利地从模腔中脱出。

（2）不要设在塑件要求光亮平滑的表面或带圆弧的转角处，以免溢料飞边、拼合痕迹影响塑件外观。

（3）开模时，尽量使塑件留在动模边。

（4）保证塑件的精度要求。

同轴度要求较高的部分，应尽可能设在同一侧。

此外，还需注意分型面上产生的飞边对塑件尺寸精度的影响。

（5）长型芯作主型芯，短型芯作侧型芯。

当采用机动式侧向抽芯机构时，在一定的开模行程和模具厚度范围，不易得到大的抽拔距，长型芯不宜设在侧向。

（6）投影面积大的作主分型面，小的作侧分型面。

侧向分型面一般都靠模具本身结构锁紧，产生的锁紧力相对较小，而主分型面由注射机锁模力锁紧，锁紧力较大。

故应将塑件投影面积大的方向设在开合模方向。

（7）采用机动式侧向分型抽芯机构时，应尽量采用动模边侧向分型抽芯。

采用动模边侧向分型抽芯，可使模具结构简单，可得到较大的抽拔距。

在选择分型面位置时，应优先考虑将塑件的侧孔侧凹设在动模一边。

（8）尽量使分型面位于料流末端，以利排气。

利用分型面上的间隙或在分型面上开设排气槽排气，结构较为简单，因此，应尽量使料流末端处于分型面上。

当然料流末端的位置完全取决于浇口的位置。

此外，分型面的位置选择应使模具加工尽可能方便，保证成型零件的强度，避免成型零件出现薄壁及锐角。

有时，对于某一塑件，在选择分型面位置时，不可能全部符合上述要求，这时，应根据实际情况，以满足塑件的主要要求为宜。

▲12一圆筒形塑件，其尺寸要求为：

外径500-0.46，径向壁厚4±

0.15，孔深500+0.46，底部壁厚4±

0.15，塑料的收缩率为（1.2—1.8）%，型芯的径向尺寸和高度尺寸、凹模的径向尺寸和深度尺寸的制造公差均为0.046，型芯、凹模径向尺寸的磨损公差均为0.02，试求型芯的径向尺寸和高度尺寸、凹模的径向尺寸和深度尺寸。

（1）凹模径向尺寸计算

校核式为：

z＋c＋ds（Smax－Smin）≤

z＋c＋ds（Smax－Smin）＝0.046+0.02+50×

（1.8-1.2）%＝0.366

＝0.46 

校核式成立。

凹模径向尺寸按最小值公式计算：

Dm＝ds（1+Smax）－＝50（1＋1.8%）－0.46＝50.440

（2）型芯径向尺寸计算

t（Smax-Smin）+（z1＋c1+z2＋c2）/2≤t

t（Smax-Smin）+（z1＋c1+z2＋c2）/2

＝４×

（1.8-1.2）%+（0.046+0.046+0.02+0.02）/2＝0.090

t＝0.30 

型芯径向尺寸按最大值公式计算：

dm＝Dm－2t（1+Smax）＋t＝50.440－2×

4×

（1＋1.8%）＋0.30＝42.596

（3）型芯高度尺寸计算

z+Hs（Smax-Smin）≤

z+Hs（Smax-Smin）＝0.046+50×

（1.8-1.2）%＝0.346

设型芯的高度尺寸修长容易，则按最小值公式计算：

hm＝Hs（1+Smax）+z＝50×

（1+1.8%）+0.046＝50.946

（4）凹模深度尺寸计算

z1+z2+t（Smax-Smin）≤t

z1+z2+t（Smax-Smin）＝0.046+0.046+4×

（1.8-1.2）%＝0.116

凹模深度尺寸按最小值公式计算：

Hm＝hm+t（1+Smax）-t/2＝50.946+4×

（1+1.8%）-0.3/2＝54.868

注上制造公差后，凹模的径向尺寸为50.4400+0.046，型芯的径向尺寸为42.5960－0.046,型芯的高度尺寸为50.9460－0.046，凹模的深度尺寸为54.8680+0.046。

第四节 

浇注系统设计

★3*、主流道的设计要点有哪些？

（1）主流道进口处的球面凹坑的球面半径应比喷嘴头的球半径大（1～2）ｍｍ，凹入深度3～5ｍｍ，

（2）主流道进口处孔径比注射机喷嘴孔径大（0.5～1）ｍｍ。

（3）锥角α＝3°

～6°

。

（4）流道表面粗糙度一般为Ｒa0.4。

（5）主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半角ｒ＝1～3ｍｍ。

（6）主流道衬套流道出口处端面与定模板表面相平齐。

（7）主流道衬套与模板之间的配合可采用H7/k6。

多数情况下，将主流道衬套和定位圈分开。

（8）定位圈和注射机模板上的定位孔间隙配合，定位圈高度应略小于定位孔深度。

▲4、常用的冷料穴拉料杆的结构形式有哪些？

（1）带Z形头拉料杆的冷料穴，带推杆的倒锥形冷料穴，带推杆的圆环槽冷料穴；

（2）带球形头（或菌形头、倒锥形头）拉料杆的冷料穴；

（3）无拉料作用的冷料穴。

▲5*、分流道的断面形状如何选择？

分流道断面形状应尽量使其比表面积（流道表面积与其体积之比）小，以减小热量损失和压力损失。

圆形断面分流道的比表面积最小，但需开设在分型面两侧，且对应两半部分须吻合，加工不便；

梯形及U形断面分流道加工容易，比表面积较小，热量损失和流动阻力均不大，为常用形式；

半圆形和矩形断面分流道则因比表面积较大而较少采用。

★7*、常用浇口的形式有哪些？

各自的大致尺寸为多少？

浇口的形式有：

（1）直接浇口 

（2）针点浇口 

（3）潜伏浇口 

（4）边缘浇口 

（5）扇形浇口 

（6）平缝浇口 

（7）轮辐式浇口（8）盘形浇口 

（9）环形浇口 

（10）护耳浇口 

（11）组合式浇口等。

（尺寸略）

★8、选择浇口位置时，应注意哪些问题？

（1）避免熔体破裂现象在制件上产生缺陷；

（2）有利于流动、排气和补料；

（3）考虑定向方位对塑件性能的影响；

（4）减少熔接痕、增加熔接牢度；

（5）校核流动距离比；

（6）防上料流将型芯或嵌件挤歪变形;

（7）不影响制件外观。

第五节合模导向机构设计

★1、合模导向机构的作用是什么？

（1）导向作用 

当动模和定模（或上模和下模）合模时，导向零件首先接触，导正动、定模的相对位置，避免凸模或型芯进入凹模时和凹模碰撞。

（2）定位作用 

保证动模和定模（或上模和下模）合模后相对位置的正确性，保证模具型腔的正确形状和尺寸，从而保证了塑件的精度。

（3）承受一定的侧向压力 

在成型过程中有时模腔中的塑料对动、定模会产生单向侧压力，为不使动、定模合模后的相对正确位置发生变化，需要导向机构承受一定的侧压力，以保证成型过程中模腔具有正确的形状和尺寸，使模腔各零件不产生相对偏移。

★2*、对导柱的要求有哪些？

（1）长度 

导柱的有效长度一般应高出凸模端面6～8mm；

（2）形状 

导柱的前端部应做成锥形或半球形的先导部分，锥角为20～30°

以引导导柱顺利地进入导向孔；

（3）材料 

导柱应具有坚硬耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。

可采用T8A淬火，硬度HRC52～56，或20钢渗碳淬火，渗碳层深0.5～0.8mm，硬度HRC56～60。

（4）配合 

导柱和模板固定孔之间的配合为H7／k6，导柱和导向孔之间的配合为H7／f7。

（5）表面粗糙度 

固定配合部分的表面粗糙度为Ra0.8，滑动配合部分的表面粗糙度为Ra0.4。

非配合处的表面粗糙度为Ra3.2。

▲3*、对导套的要求有哪些？

（1）形状 

为了使导柱进入导向孔比较顺利，在导套内孔的前端需倒一圆角R。

（2）材料 

和导柱材料相同。

（3）配合 

直导套和模板固定孔之间的配合为H7／n6，带头导套和模板固定孔之间的配合为H7／k6。

（4）表面粗糙度 

固定配合和滑动配合部分的表面粗糙度为Ra0.8，其余非配合面为Ra3.2。

★5*、试述导柱的布置原则。

为防止在装配时将动定模的方位搞错，导柱的布置可采用等径不对称布置或不等径对称布置，也可采用等径对称布置、并在模板外侧作上记号的方法。

在布置导柱时，应尽量使导柱相互之间的距离大些，以提高定位精度。

导柱与模板边缘之间应留一定的距离，以保证导柱和导套固定孔周围的强度。

导柱可设在定模边，也可设在动模边。

当定模边设有分型面时，定模边应设有导柱。

当采用推件板脱模时，有推件板的一边应设有导柱。

第六节 

脱模机构设计

3*、推杆、推管、推件板脱模结构的结构（熟悉、会画）。

★4、复位杆复位和弹簧复位的特点是什么？

利用复位杆复位时，复位动作在合模的后阶段进行，利用弹簧复位时，复位动作在合模的前阶段进行。

采用弹簧复位，复位时间较早，在复位过程中，弹簧弹力逐渐减小，故其复位的可靠性要差些。

★5、什么叫顺序分型机构？

将模具的几个分型面按一定的顺序分开的机构。

★7、什么叫二次脱模结构？

用在什么场合？

有哪些结构形式（图看懂）？

对形状特殊的塑件或由于自动化生产的要求，在一次推出动作后，塑件仍难以取出或不能自动坠落，需再增加一次推出动作；

为避免一次推出时塑件受力过大（如深腔薄壁塑件，一次推出会使塑件变形或破裂），也可再增加一次推出动作，以分散脱模力。

这种先后分两次推出塑件的机构称为二次脱模机构。

第七节 

侧向分型抽芯机构

★1、什么叫侧向分型抽芯机构？

完成侧分型面分开和闭合的机构叫侧向分型机构，完成侧型芯抽出和复位的机构叫侧向抽芯机构。

侧向分型机构、侧向抽芯机构本质上并无任何差别，均为侧向运动机构，故把二者统称为侧向分型抽芯机构。

★4、什么叫机动式侧向分型抽芯机构？

将开合模运动或顶出运动通过模具本身的结构转化为侧向运动，完成侧向分型抽芯动作。

★6、斜导柱侧向分型抽芯机构一般由哪些部分所组成？

各部分的作用及对各部分的要求是什么？

（1）斜导柱 

实现运动方向的转换 

（2）滑块及导滑槽 

使滑块沿一定方向滑动 

（3）滑块定位装置 

滑块在斜导柱驱动下完成抽拔后，由滑块定位装置使其停留在和斜导柱相脱开的位置上不再移动，下次合模时，保证斜导柱能顺利地进入滑块的斜孔使滑块复位。

（4）楔紧块 

楔紧块的作用，一是锁紧滑块，防止滑块在塑料压力作用下移位，再则由于斜导柱和滑块斜孔之间具有较大的间隙，所以滑块的最终复位是由楔紧块完成的。

（对各部分的要求略）

★7、当抽拔方向和开合模方向垂直时，斜导柱的斜角（α）、斜导柱的有效长度（l）、完成抽拔所需的开模行程（H）、抽拔距（s）之间有什么关系？

ｌ＝S／Sinα 

H＝S.ctgα

★8斜导柱的斜角如何确定？

要得到一定的抽拔距S，斜导柱斜角α越小，斜导柱的有效长度ｌ就越大。

当S较大时，ｌ将受到模具厚度的限制，如增大α，则可使ｌ减小，但斜导柱受力P将增大，为满足斜导柱的强度要求，可适当增大斜导柱的直径、设法减小弯曲力矩、或加润滑剂。

在其它条件相同的情况下，α由5°

增大到45°

，斜导柱受力增大不到一倍，如采用增大直径的方法来满足其强度要求，直径只需增大26％即可。

当抽拔距较小时，斜导柱斜角可取小些，抽拔距较大时，斜角可取大些，一般没有必要大于45°

★10、弯销侧抽机构的特点是什么？

弯销侧向分型抽芯机构与斜导柱侧向分型抽芯机构基本相同。

所不同的是用矩形截面的弯销代替圆形截面的斜导柱。

弯销可装于模板外侧，从而减小了模板尺寸，弯销可作成几段不同的角度，如第一段为零，第二段有一定的斜角，这样可实现延迟侧向分型抽芯；

如第一段斜角小些，第二段斜角大些，可利用第一段较小的斜角得到较大的抽拔力，利用第二段较大的斜角得到较大的抽拔距。

有时可利用弯销直接锁紧滑块，从而省去了楔紧块。

★12、液压侧抽机构的特点是什么？

可得到大的抽拔力和大的抽拔距，抽拔时间灵活。

第八节 

温度调节系统设计

★1、试述注射模冷却系统的设计原则。

（1）足够的冷却能力（冷却水孔数量尽量多、孔径尽量大） 

（2）冷却均匀（冷却水孔至型腔表面距离相等，浇口处加强冷却,厚壁处加强冷却，降低进出口水的温差 

）（3）冷却水孔避开熔接缝 

（4）便于加工清理 

（5）密封可靠。