成型零部件结构设计.doc

成型零部件构造设计成型零部件的构造设计包括凹模构造设计、凸模构造设计以及螺纹型芯与螺纹型环的构造设计等。1 .凹模构造设计凹模用于成型塑件的外外表，又称为阴模、型腔。按其构造的不同可分为整体式、整体嵌人式、局部镶嵌式、大面积镶嵌式与因壁镶嵌式五种。总体来说，整体式强度、刚度好，但不适用于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具构造，使复杂的型腔加工相对容易，可防止采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但易在塑件外表留下镶嵌块的拼接痕迹。对凹模的各种构造类型分别介绍如下。( 1 )整体式。由整块金属材料直接加工而成，如图4 一55 所示，用于形状简单的中小模具。特点是强度高、刚性好。( 2 )整体嵌人式。将整体式凹模作为一种凹模块直接嵌人到固定板中，或嵌人模框中，模框再嵌人到固定板中。适用于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工方便，易损件便于更换，凹模可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形状与尺寸一致性好。图4 一56 ( a ) 所示为凹模从凹模固定板下部嵌人，用支承板、螺钉将其固定;图4 一56 ( b )所示为凹模从凹模固定板上部嵌人。( 3 )局部镶嵌式。当凹模局部形状复杂，或某一局部容易损坏需要经常更换，常采用局部镶嵌式构造。如图4 一57 所示，其中，图4 一57 ( a )所示为嵌入圆销成型塑件外表直纹;图4 一57 ( b )所示为镶件成型塑件的沟槽;图4 一57 (。)所示为镶件构成塑件圆环形筋槽;图4 一57 ( d )所示为镶件成型塑件底部复杂的构形。( 4 )大面积镶嵌式。对于底部或侧壁形状复杂的凹模，为了便于加工，保证精度，将凹模做成通孔式的，再镶上底，或将凹模壁做成镶嵌块。适用于深腔或底部、侧壁难于加工的组合型模具型腔，但各个结合面的研磨、抛光增加了工时.图4 一58 ( a )所示为侧壁与底部大面积镶拼的凹模构造;图4 一58 ( b )所示为底部大面积镶嵌的构造，采用圆柱面配合。( 5 )四壁镶嵌式。对于大型与形状复杂的凹模，可将四壁与底板分别加工，经研磨后压人模套，侧壁之间采用扣锁连接，以保证连接的准确性.这种构造结实、受力大，工程中常采用。图4 一59 ( a )、(b )中，侧壁相互之间采用扣锁以保证连接的准确性，连接处外侧做成0 . 3 0 . 4 mm 的间隙，使内侧接缝严密。在四个角处，嵌人的半径R 应大于固定板(或模框)的转角半径r 。2 .凸模构造设计凸模用于成型塑件的内外表，又称为型芯、阳模或成型杆。凸模与成型杆两者并无严格的界限，通常成型杆特指能成型塑件上孔与局部凹槽的小型芯。凸模按构造也分为整体式与组合式两类.小型模具凸模常采用整体式，与模板做成一体，大、中型模具采用组合式。成型杆通常单独制造，再嵌人到模板中去。下面分别介绍凸模的整体式、组合式构造及小型芯(成型杆)组合式构造。( l )整体式。整体式凸模，用一整块材料加工而成，构造简单、结实，塑件成型质量好，但钢材消耗大，适用于小型模具，如图4 一60 所示。( 2 )组合式。当塑件内外表复杂而不便于机械加工，或形状虽不复杂，但为节省优质钢材，减少切削量时，采用组合式凸模构造。组合式凸模按尺寸及复杂程度又有小直径组合式、大直径组合式、复杂型芯组合式之分。按组合型芯的形式又有整体嵌人式、局部镶拼嵌人式、完全镶拼嵌人式。组合式适用于大中型模具，便于设置凸模的冷却回路。图4 一61 ( a )所示为采用整体嵌人构造，图4 一61 ( b )所示为螺钉连接、销钉定位的构造，图4 一61 ( c )所示为型芯嵌入模板的构造，采用止口定位。( 3 )成型杆(小型芯)组合式。成型杆(小型芯)通常单独制造，再嵌人模板中。对于单个成型杆，固定方法如图4 一62 所示。图4 一62 ( a )中成型杆靠过盈配合直接压入模板的孔中，是最简单的一种固定形式，但结实性差，配合不紧时有可能拔出。图4 一62 ( b )所示为采用过渡配合或小间隙配合，另一端铆死。图4 一62 ( c )所示为成型杆靠轴肩与垫板连接，是常用的形式，结实可靠。图4 一62 ( d )所示为成型杆靠轴肩与圆柱垫块与垫板连接或用螺钉压紧，适用于细长型芯，便于加工与固定.图4 一62 ( e )所示为螺钉压紧构造。对于多个成型杆，采用凸肩垫板安装方法较好。当多个成型杆靠得很近时，可将固定板加工成大的长槽，如图4 一63 ( a )所示;或圆坑，如图4 一63 ( b )所示，作为公用沉孔。对于非圆形的凸模，为了制造方便，常将型芯(凸模)做成两局部，下局部做成圆形，上局部做成非圆形，并将两局部可靠地连接成一个整体。3 .螺纹型芯与螺纹型环的构造设计螺纹型芯用于成型塑件上的螺纹孔，或者固定内螺纹嵌件;螺纹型环用于成型塑件上的外螺纹，或者固定外螺纹嵌件。通常，按其在模具上拆卸方式的不同分为自动卸除与手动卸除两种。这里仅介绍手动卸除构造。手动卸除构造要求成型前，螺纹型芯、螺纹型环能在模具内准确定位与可靠固定，使其不因外界的振动或物料的冲击而移位;开模后，型芯、型环能随塑件一起分别地从模内取出，在模外用手动的方法将型芯、型环从塑件上顺利地脱卸。l )螺纹型芯螺纹型芯，对于立式注塑机动模(下模)与卧式注塑机定模一侧的安装，常用圆柱配合面固定;对于立式注塑机定模(上模)与卧式注塑机动模一侧的安装，为防止型芯由于自重或设备操作的振动而坠落，用带有弹性元件的连接固定。( 1 )圈柱配合面固定螺纹型芯。圆柱配合面固定螺纹型芯的常用方式如图4 一64 所示，螺纹型芯直接插人模具对应的配合孔中，通常采用HS / h7 的间隙配合，但在构造上应采取措施防止在熔料压力下型芯轴向移动沉人孔内，防止塑料进人配合间隙。图4 一64 ( a ) 所示的锥面起密封与定位作用;图4 一64 ( b )所示的圆柱形台阶起定位作用，并能防止型芯下沉;图4 一64 (。)所示为用支承垫板防止型芯下沉;图4 一64 ( d )所示为利用嵌件与模具的接触面防止型芯下沉;图4 一64 ( e )所示为嵌件下端沉人模具中，增加了嵌件的稳定性，并防止塑料熔体挤人嵌件螺孔中;图4 一64 ( f )所示为将小径的盲孔螺纹嵌件，利用普通光杆型芯固定螺纹嵌件。( 2 )弹性连接固定螺纹型芯。螺纹型芯的弹性构造及连接方法如图4 一“所示。特点是采用具有弹力的豁口柄或其他弹性装置，将螺纹型芯支撑在模孔内，成型后随塑件一起拔出，型芯与模具孔的配合为HS / fs 。对于直径小于8 mm 的型芯，用豁口柄的形式，如图4 一65 ( a )所示，豁口柄的弹力将型芯支撑在模孔内，成型后随塑件一起拔出，台阶不但起定位作用，并可防止塑料的挤人.当型芯直径较大时，豁口柄的连接力较弱，可采用弹簧钢丝起连接作用，如图4 一65 ( b )所示，常用于直径5 10 mm 的型芯，其构造类似雨伞柄上的弹摘装t ，弹簧用价0 . 8 一价1 . 2 mm 的钢丝制成.图4 一65 ( c )所示的构造较简单，将弹簧片嵌人旁边的槽内，上端铆压固定，下端向外伸出。当螺纹直径超过10 mm 时，可采用图4 一65 ( d )所示的构造，用弹赞钢球固定螺纹型芯，要求钢球的位里正好对准型芯杆上的凹槽。当型芯的直径大于15 mm 时，那么可将钢球与弹簧装置在芯杆内，防止在模板上钻深孔，如图4 一65 ( e )所示。4 一65 ( f )所示为用弹簧夹头连接，很可靠，但制造复杂。2 )组纹型环螺纹型环实际上是一个活动的螺母镶件，在模具闭合前装人模套内，成型后随塑件一起脱模，在模外卸下。螺纹型环常用的构造有整体式、组合式两类.( 1 )整体螺纹型环。如图4 一66 ( a )所示，其外径与模孔采用HS / fs ( HS / h7 )间隙配合，配合长度通常取3 5 mm ，其余局部成3° 5° 斜角，尾部加工成台阶平面，高度可取0 .5H ，以便于用扳手将螺纹型环从塑件上取下来.或在尾端钻出两孔，以便用辅助工具将其与塑件别离。( 2 )组合式螺纹型环。如图4 一66( b )所示，适用于精度要求不高的粗牙螺纹的成型，通常由两瓣块组成，并用导销(小导柱)定位，两者的配合与整体式一样。为便于分开两瓣块，可在接合面外侧开出两条楔形槽，以便用尖劈状工具分开模具，取出塑件，但会在接缝处留下难以修整的滋边痕迹。 汽车模具 第 7 页