塑料模基本结构和零部件设计2P108.pptx

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1、4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计1.概述定义：定义：保证动模和定模正确定位与导向的零件。导向机构的形式：导向机构的形式：导柱、导套导向 锥面定位导向机构作用：导向机构作用：定位 导向 承受一定的侧压力第1页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则合理选用导向机构类型导柱大小数量及其布置有足够的耐磨性注意模具的强度较好的加工工艺性结构设计应便于导向第2页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则 合模导向通常采用导柱导向，但当侧向力很大时宜采用锥面定位机构。合理的导向机构类型一幅塑料模导柱数量一般

2、为24个导柱大小数量及布置第3页/共108页第4页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则外硬内韧导柱：20渗碳淬火或T8A HRC5660导套：20渗碳淬火或T8A HRC5055有足够的耐磨性孔边距要足够大导柱孔应避开型腔板应力最大处注意模具的强度第5页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则较好的加工工艺性 为保证同轴度，导柱固定端直径与导套固定端直径应相等。第6页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则 导柱先导部分做成球状或锥状，导套导入部分要做导角。便于导向

3、第7页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计3.导柱导套定位机构教材表3-153-15带头导柱：有轴向定位台阶，固定段与导向段公称尺寸相同带肩导柱：有轴向定位台阶，固定段尺寸导向段尺寸推板导柱：无轴向定位台阶第8页/共108页第9页/共108页第10页/共108页第11页/共108页第12页/共108页第13页/共108页第14页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计4.锥面定位机构 当成型精度高的大型、薄壁、深腔塑件时，型腔内会产生较大侧压力使型芯或型腔偏移，将会导致导柱卡死或损坏。第15页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用二、支承

4、与固定零件设计动、定模座板固定板支承板垫块第16页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用1.动模座板和定模座板二、支承与固定零件设计作用：是模具的基座，起支承与连接作用。动模座板固定在注射机移动工作台上 定模座板固定在注射机固定工作台上要有足够的强度：小型模具H13mm，大型模具H可达75mm以上材料：中碳钢 45钢连接方式：用螺栓压板与机床相连第17页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计2.固定板作用：固定凸模、型芯、凹模、导柱、导套、推杆等零件要求：有足够的强度与厚度H=1545与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接第18页/共108页4.3结构零件

5、的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计3.支承板作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向零件的轴向移动并承受一定的成型压力。第19页/共108页第20页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计4.垫块作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出空间。材料：中碳钢45安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面平行。第21页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用三、型腔固定板加工工艺第22页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用三、型腔固定板加工工艺第23页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）模具标准化：美国D

6、ME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大模具标准件企业。注射模具零件标准的种类：标准模架：四个基本型模架：A1、A2、A3、A4 九个派生模架：P1P9 中小型模架标记：A2-100160-03-Z GB/T12556.1-1990 大型模架标记：A-80125-26 GB/T12556.1-1990 第24页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）标准模架第25页/共108页4.3结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）模架选择步骤4）选取标准的型腔模板周界尺寸5）确定模板厚度（附录J）6）选定模架7）检验模架与注射机的关系第26页/共108页

7、思考与练习：连续作业（结构零件设计）第27页/共108页第28页/共108页第29页/共108页第30页/共108页第31页/共108页第32页/共108页第33页/共108页第34页/共108页问题：1.导向零件设计原则？2.垫块的结构和安装有什么要求？第35页/共108页目的与要求：重点和难点：1.要求掌握加热与冷却装置设计计算2.掌握设计原则理论与实际相结合第36页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计一、模具加热与冷却的目的热固性塑料需要较高的模具温度促使交联反应进行某些热塑性塑料也需维持80度以上的模温，如聚甲醛、聚苯醚等大型模具要预热热流道模具的广泛使用1.加热模塑周期主要取决

8、于冷却定型时间（约占80%），通过降低模温来缩短冷却时间，是提高生产效率的关键。2.冷却第37页/共108页 完成一次注射模塑过程所需的时间。成型时间成型周期或总周期成型周期或总周期成型周期充模时间注射时间闭模冷却时间其它时间保压时间第38页/共108页一、模具加热与冷却的目的模温过低塑料流动性差，塑件轮廓不清晰，表面无光泽；热固性塑料则固化不足，性能严重下降。模温过高易造成溢料粘模，塑件脱模困难，变形大；热固性塑料则过熟。模温不均型芯型腔温差过大，塑件收缩不均、内应力增大、塑件变形、尺寸不稳定。结论4.4模具加热和冷却装置的设计第39页/共108页第40页/共108页第41页/共108页1.

9、模具加热的方法有二、模具加热装置的设计气体加热（蒸汽）工频感应加热：设备复杂电阻加热：最常用2.电阻加热元件4.4模具加热和冷却装置的设计第42页/共108页第43页/共108页第44页/共108页第45页/共108页加热模具所需的电功率(P)可按模具的重量(m)近似计算：P=mq 或 P=0.24m(T2-T1)其中：q单位模具重量所需的电功率（查表4-13）T2-T1模具加热前后的温度差3.电阻加热的计算二、模具加热装置的设计4.电阻加热的计算已知：压缩模总重量：m=200Kg 模具成型温度T2=155 室温T1=20 查表4-134-13取：q=30(中小型模具)P=20030=6000

10、W 或 P=0.24200(155-20)=6480W结论：可以取800W的电热棒8根其长度和直径查表1010并根据模板尺寸确定。4.4模具加热和冷却装置的设计第46页/共108页第47页/共108页第48页/共108页三、模具冷却装置的设计冷却介质：水、压缩空气、冷冻水、油冷却通道设计原则冷却装置的形式冷却通道的形式4.4模具加热和冷却装置的设计第49页/共108页1.冷却通道设计原则4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计冷却水孔相对位置尺寸d=(812)mm L10mm L1=(12)d L2=(35)d模具结构允许，冷却孔尽量大、多，使冷却更均匀。冷却孔要避开塑件的熔接痕部

11、位。第50页/共108页三、模具冷却装置的设计4.4模具加热和冷却装置的设计水孔排列与型腔形状吻合1.冷却通道设计原则定模与动模要分别冷却，保证冷却平衡。浇口附近与壁厚处加强冷却冷却通道应密封且不应通过镶块接缝，以免漏水。进出水温差不宜过大第51页/共108页第52页/共108页第53页/共108页第54页/共108页第55页/共108页第56页/共108页第57页/共108页第58页/共108页第59页/共108页第60页/共108页第61页/共108页第62页/共108页三、模具冷却装置的设计4.4模具加热和冷却装置的设计2.冷却装置的形式第63页/共108页三、模具冷却装置的设计4.4模

12、具加热和冷却装置的设计2.冷却装置的形式第64页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计3.冷却通道的形式第65页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计3.冷却通道的形式第66页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计3.冷却通道的形式第67页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计3.冷却通道的形式第68页/共108页4.4模具加热和冷却装置的设计三、模具冷却装置的设计3.冷却通道的形式第69页/共108页第70页/共108页第71页/共108页第72页/共108页第73页/共108页第74页/

13、共108页成型零件的设计及制造案例分析零件图如下图所示材料：ABS试确定凹模径向尺寸与深度、型芯直径和高度、孔心距、小型芯直径。一、成型零件尺寸计算实例第75页/共108页成型零件的设计及制造案例分析一、成型零件尺寸计算实例确定塑件的收缩率查附录C，ABS的收缩率为0.4%0.7%，取平均收缩率Scp=0.6。1.分析塑件尺寸公差确定塑件尺寸公差，对塑件尺寸进行合理标注。300.14、45+0.36、18+0.2均为MT3级，对ABS而言属一般精度；500.32、0.14、210.22属MT5级。故模塑容易达到塑件的尺寸精度要求，取：z=/4。第76页/共108页一、成型零件尺寸计算实例2.成

14、型零件的尺寸计算成型零件的设计及制造案例分析型腔尺寸计算（50.32-0.64 21.22-0.44）LM=50.32+50.320.006-(3/4)0.64+0.64/3=50+0.21 HM=21.22+21.220.006-(2/3)0.44+0.44/3=21+0.15大型芯尺寸计算(45+0.36 18+0.2)lM=45+450.006+(3/4)0.36-0.36/3=45.5-0.12 hM=18+180.006+(2/3)0.2-0.2/3=18.2-0.07小型芯尺寸计算(7.86+0.28 hM)lM=7.86+7.860.006+(3/4)0.28-0.28/3=8-

15、0.09中心距尺寸计算(300.14)CM=(30+300.006)=30.20.01(孔间距公差查表3-5)第77页/共108页成型零件的设计及制造案例分析一、成型零件尺寸计算实例3.工作尺寸的标注第78页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法1.成型零件的工作型面的形状 外工作型面：型芯和凸模 内工作型面：型腔和型孔2.模具制造的一般程序第79页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法通用机床加工数控机床加工特种加工外工作型面的加工内工作型孔的加工第80页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工

16、方法通用机床加工粗加工与半精加工：铣，工具铣，车精加工：钳工修正，研磨，抛光特点：主要靠工人的熟练技术，效率低，质量不易保证成本低，投资少，通用性好第81页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法数控机床加工粗加工与半精加工：数控铣、加工中心热处理后的精加工：高精度成型磨床、坐标磨床检验：三坐标测量机特点：对熟练工人的依赖少，效率高，质量好，可加工形状复杂的型腔一次性投资大第82页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法特种加工电火花、电解、挤压、精密铸造等第83页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的

17、加工方法3.常用加工方法模具外工作型面的加工常规工艺规程 下料锻造热处理-粗加工(六面)-粗磨(六面)-钳(划线)-工作型面粗加工(单面留余量0.2)-钳修-工作型面精加工(留研磨量)-螺孔、销孔加工-热处理-研磨、抛光非圆形表面的加工 铣削 刨削 压印锉修圆形表面的加工 车削热处理磨削外工作型面的分类：圆形 非圆形第84页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法第85页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法第86页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法模具内工作型孔的加工分类

18、:圆孔(钻.铣.镗.磨)非圆孔(钻.铣.锯.气割)主要精加工方法:锉修加工 坐标磨床磨削第87页/共108页成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法模具内工作型孔的加工第88页/共108页成型零件的设计及制造案例分析成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法模具内工作型孔的加工第89页/共108页成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工型腔的分类:旋转体 非旋转体加工方法:车削加工:旋转体 铣削加工:非旋转体 电加工:旋转体、非旋转体 磨削加工:旋转体、非旋转体第90页/共108页成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工立铣加工:利用不同形

19、状和尺寸的指状铣刀按照划线尺寸进行加工。1.型腔铣削加工第91页/共108页成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工1.型腔铣削加工仿形铣数控铣第92页/共108页成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工2.型腔电加工电火花加工的特点及适用范围难切削材料形状复杂的工件易加工过程自动化条件：放电间隙 脉冲电源（瞬时放电）液体介质电火花加工的基本原理 基于工具与工件(正.负极)之间的脉冲放电的电腐蚀现象来蚀除多余金属。局限:只能加工导电材料、加工速度慢 有电极损耗、最小角部R有限制第93页/共108页成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工2.型腔电加工型腔工具电极加工电极设计 结构形式:整

20、体 镶拼 组合 电极尺寸 技术要求第94页/共108页三、型腔的加工3.型腔磨削加工成型零件的设计及制造案例分析成形砂轮磨削第95页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析3.型腔磨削加工光学曲线磨床成形磨削第96页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析3.型腔磨削加工第97页/共108页三、型腔的加工4.型腔加工案例成型零件的设计及制造案例分析 模具零件的加工中，最重要的是对型腔的加工，型腔的形状不同所采用的加工方法也不相同。圆形型腔加工形状不大，车削立铣回转式夹具数控铣或加工中心第98页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例规则

21、矩形型腔加工普通铣床加工出型腔，无法铣出的圆角可钳工修配或电火花加工。第99页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例异形复杂型腔加工数控铣或加工中心有些钻孔、攻螺纹等工序可连同数控加工一次完成。第100页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例异形复杂型腔加工普通铣或数控铣出型腔电极加工出薄侧槽第101页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例底部有孔的型腔加工先加工出型腔圆形孔：钻、磨异型通孔：线切割异型盲细孔：电火花第102页/共108页三、型腔的加工成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例型腔是相拼结构的加工相拼块单独加工，类似于型芯加工安装孔可铣、磨、电火花、线切割加工型腔淬火后的加工一般切削加工难以加工淬硬刚，可采用磨削、电火花、线切割加工。第103页/共108页四、型腔加工的一般工序成型零件的设计及制造案例分析第104页/共108页五、注射模型腔的工艺过程成型零件的设计及制造案例分析第105页/共108页成型零件的设计及制造案例分析五、注射模型腔的工艺过程讨论：毛坯长度100mm？单件生产，工序集中？工序10含义？第106页/共108页思考与练习：计算下图所示塑件成型模具的成型零件的工作尺寸。第107页/共108页感谢您的观看！第108页/共108页