塑料模具设计与制造教程-注塑模成型零部件结构与设计.ppt

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模块四模块四注塑模成型零部件结构与设计注塑模成型零部件结构与设计内容简介：

内容简介：

本模块讲述分型面的形式和选择；注塑模的排气系统设计；成型零部件的结构设计；成型零部件工作尺寸计算；注塑模具型腔壁厚计算要求和计算方法。

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杨占尧模块四模块四注塑模成型零部件结构与设计注塑模成型零部件结构与设计学习目的和要求：

学习目的和要求：

1、会运用塑料模具分型面的6个基本原则，针对不同塑件选择分型面。

2、掌握成型零件尺寸的计算方法。

3、会运用公式和查表选择数据确定型腔壁厚和底板厚度；管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！

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杨占尧模块四模块四注塑模成型零部件结构与设计注塑模成型零部件结构与设计重点：

分型面选择原则和案例分析。

成型零件的设计与制造（含公式的运用）。

难点：

分型面的选择和运用。

成型零部件工作尺寸计算和型腔壁厚计算。

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杨占尧模块四模块四注塑模成型零部件结构与设计注塑模成型零部件结构与设计4.1分型面的选择4.2注塑模的排气4.3成型零部件的结构设计4.4成型零件工作尺寸计算4.5型腔壁厚计算管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！

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杨占尧模块四模块四注塑模成型零部件结构与设计注塑模成型零部件结构与设计模具零部件可以概括为成型零部件和结构零部件两大类，本模块叙述成型零部件的结构与设计。

由于分型面的位置影响着成型零部件的结构与形状，型腔排气情况又与分型面开设密切相关，故一并列入本模块内容。

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杨占尧4.1分型面的选择分型面的选择4.1.1制品在模具中的位置制品在模具中的位置制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度、模具分型面的确定、浇口的设置、制品的尺寸精度和质量等。

因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体生产条件（包括模具制造的）、生产批量所需的机械化和自动化程度等其它设计问题。

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杨占尧制品在模具中的位置应遵循以下基本要求：

制品在模具中的位置应遵循以下基本要求：

1制品或制品组件（含嵌件）的正视图，应相对于注塑机的轴线对称分布，以便于成型；2制品的方位应便于脱模，注塑模塑时，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模；3当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便，使抽芯操作方便；4如果制品的安置有两个方案，两者的分型面不相同又互相垂直，那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案；管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！

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杨占尧5长度较长的管类制品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个平面开模的，应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。

这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品。

但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构（如杠杆的、液压的、气动的等）；6如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的安置有专门要求（参见第十模块）；7最后制品位置的选定，应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置，以及制品的商品外观要求等综合考虑。

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杨占尧4.1.2分型面的形式分型面的形式模具闭合时动模和定模相配合的接触平面，叫做分型面，也可叫做合模面。

在模具制造不良或锁模力不足的情况下，模内熔融塑料能通过此分型面溅出，在塑件上形成较厚的飞边，经修整后还能留下明显的残痕。

模具设计开始的第一步，就是选择分型面的位置。

分型面的选择受塑件形状、壁厚、成型方法、后处理工序、塑件外观、塑件尺寸精度、塑件脱模方法，模具类型、型腔数目、模具排气、嵌件、浇口位置与形式以及成型机的结构等的影响。

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杨占尧分型面有多种形式，常见的有水平分型面、阶梯分型面、斜分型面、锥分型面和异型分型面，如图4-1所示。

哈夫模的分型面在哈夫的分割线上如图4-1（e）所示，在某些情况下，也可以在凹模的一端或两端。

然而，除主分型面外，模具中还有辅分型面如图4-1（f），特别是带有固定成型芯和活动成型芯的模具，这些情况也应加以考虑，主分型面处模具的分离，就会造成成型芯合模面处的溢料。

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杨占尧4.1.3分型面的选择分型面的选择选择分型面的原则是：

脱出塑件方便、模具结构简单、型腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理，具体分别说明如下。

11塑件脱模方便塑件脱模方便塑件脱模方便，不仅要求选取的分型面位置不会使塑件卡在型腔无法取出，也要求塑件在动、定模打开时尽可能滞留在动模一侧，因为模具的脱模机构在动模一侧。

按这一要求，一般都是将主型芯装在动模一侧，使塑件收缩包紧在主型芯上，这时型腔可以设在定模一侧，如图4-2所示。

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杨占尧但当塑件内含有带孔的嵌件，或当塑件上根本无孔时，或者由于塑件外形复杂对型腔粘附力较大时，为了使塑件不致于留在定模一侧，应该将型腔设置在动模一侧，分别如图4-3（a）（b）（c）所示。

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杨占尧22模具结构简单模具结构简单图4-4所示的塑件，形状比较特殊，若按照图（a）方案，将分型面设计成平面,型腔底面不容易切削加工，不如将分型面设计为斜面，使型腔底面成为平面，便于加工，如图（b）所示。

从简化模具考虑，对需要抽芯的塑件，应尽量避免在定模部分抽芯。

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杨占尧33型腔排气顺利型腔排气顺利型腔气体的排除，除了利用顶出元件的配合间隙外，主要靠分型面，排气槽也都设在分型面上。

因此，分型面应该选择在熔体流动的末端。

图4-5中所示塑件，若按方案（a）设计分型面，则排气不畅，改用方案（b）则排气顺畅。

又如图4-6中的塑件，方案（a）排气不畅，方案（b）排气顺利。

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杨占尧4确保塑件质量图4-7所示的塑件，为一双联齿轮，要求大、小齿、内孔三者保持严格同轴，以利于齿轮传动平稳，减小磨损。

若将分型面按图（a）设计，大齿和小齿分别在定模和动模，难以保证二者良好的同轴度，若改用图（b）中方案使分型面位于大齿端面，型腔完全在动模，可保证良好的同轴度。

又如图4-8所示塑件，其中尺寸L有较严要求，如果按方案（a）设计分型面，成型后毛边会影响到尺度L的精度若改用方案（b），毛边仅影响到塑件总高度，但不影响尺寸L。

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杨占尧55无损塑件外观无损塑件外观图4-9所示塑件，底部带有环形支撑面，若分型面按图（a）中方案设计，会在环形支撑面处留下毛边痕迹。

如果改为图（b）中方案、毛边产生在塑件端面，去除后对塑件外观无损。

图4-10中因同样原因，以方案（b）为好。

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杨占尧66合理利用设备合理利用设备一般注塑模的侧向抽芯，都是借助模具打开时的开模运动通过模具的抽芯机构进行抽芯，在有限的开模行程内，完成的抽芯距离有限制。

因此，对于带有互相垂直的两个方向都有孔或凹槽的塑件，应避免长距离抽芯，如图4-11所示塑件，方案（a）不妥方案（b）较好。

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杨占尧4.2注塑模的排气注塑模的排气4.2.1概述概述注塑模的排气是模具设计中不可忽视的一个问题，特别是快速注塑成型工艺的发展对注塑模排气的要求就愈严格。

注塑模内积集的气体有以下四个来源：

1进料系统和型腔中存有的空气；2塑料含有的水分在注塑温度下蒸发而成的水蒸气；3由于注塑温度过高，塑料分解所产生的气体；4塑料中某些配合剂挥发或化学反应所生成的气体。

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杨占尧在排气不良的模具中，上述这些气体经受很大的压缩作用而产生反压力，这种反压力阻止熔融塑料的正常快速充模，而且，气体压缩所产生的热也能使塑料烧焦。

在充模速度大、温度高、物料粘度低、注塑压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下能渗入塑料内部，造成气孔、组织疏松、空洞等缺陷。

由于模具积存的空气所产生的气泡，常分布在与浇口相对的部位上；分解气体产生的气泡，则沿着塑件的厚度分布；水蒸气产生的气泡，则不规则地分布在整个塑件上。

从塑件上气泡分布的状况，不仅可以判断气泡的性质，而且也可以判断模具的排气部位是否正确可取。

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杨占尧4.2.2设计要点设计要点排气槽（或孔）位置和大小的选定，主要依靠经验。

通常将排气槽（或孔）先开设在比较明显的部位，经过试模后再修改或增加，但基本的设计要点可归纳如下：

1排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应；2排气槽（孔）尽量设在塑件较厚的成型部位；3排气槽应尽量设在分型面上，但排气槽溢料产生的毛边应不妨碍塑件脱模；4排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端；管理资源吧（），提供海量管理资料免费下载！

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杨占尧5为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面；6排气槽排气方向不应朝向操作面，防注塑时漏料烫伤人；7排气槽（孔）不应有死角，防止积存冷料；8根据一般经验，常用塑料的排气槽厚度的取值如表4-2所示：

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杨占尧4.2.3排气槽截面尺寸计算排气槽截面尺寸计算塑料熔体充模过程时间很短，可认为模内气体物理性质符合绝热条件。

因此所需排气槽的截面面积:

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杨占尧模内气体质量，按常压常温20的空气密度1.16kg/m3计算，有:

应用气体状态方程，可求得上式中被压缩气体的最终温度:

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杨占尧实际排气槽宽度应大于计算值。

使用了一定期限的旧模具，由于挥发性气体的积垢使排气有效截面减小。

若排气槽总宽度较大时，可采用多个、甚至连续宽度排气。

随着高速注塑的发展，真空排气系统将被采用。

有的甚至用负压的冷却剂辅助将气体携出。

以上陈述的是热塑性塑料注塑模的排气系统。

热固性塑料注塑模的排气系统更为重要。

排出气体质量1中须计入化学反应产生的气体质量。

塑料注塑模常见的排气形式如下表所示。