【正文】 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 2020年 6月 7日星期日 《 塑料成型加工與模具 》 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師：袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 一、 型腔總體布臵與分型面選擇 二、 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 三、 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 四、 成型型腔壁厚的計(jì)算 五、 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 重點(diǎn)掌握 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 3/126 2020年 6月 7日星期日 型腔： 模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間，稱為～。 ① 確定型腔總體結(jié)構(gòu) ：根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀與性能要求 ， 確定成型時(shí) 塑件的位臵 、 分型面 ， 一次成型的數(shù)量 ， 進(jìn)澆點(diǎn) 和 排氣位臵 、 脫模方式 等 。 ② 確定成型零部件的結(jié)構(gòu)類型：從結(jié)構(gòu)工藝性的角度確定型腔各零部件之間的 組合方式 和各組成零件的具體結(jié)構(gòu) 。 ③ 計(jì)算成型零件的工作尺寸 。 ④ 進(jìn)行關(guān)鍵成型零件 強(qiáng)度與剛度校核 。 成型零部件設(shè)計(jì)內(nèi)容與程序如下： 成型零部件： 構(gòu)成模具型腔的零部件 。 它包括：凹模 、 凸模 、 型芯 、 型環(huán)和鑲件等 。 模具零部件設(shè)計(jì)中的幾個(gè)概念： 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 4/126 2020年 6月 7日星期日 第一節(jié) 型腔總體布臵與分型面選擇 一、型腔數(shù)目的確定 常用確定型腔數(shù)目的方法如下： 1． 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量 n 根據(jù)式 (5— 2)可得 njgVVVn ?? (71) njgmmmn ?? 式中 Vg(mg)—— 注射機(jī)最大注射量， cm3或 g； Vj(mj)—— 澆注系統(tǒng)凝料量， cm3或 g； Vn(mn)—— 單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量， cm3或 g。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 5/126 2020年 6月 7日星期日 2. 按注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù) njpApAFn?? （ 72） 式中 F—— 注射機(jī)的額定鎖模力 ， N； p—— 塑料熔體對型腔的平均壓力 ， MPa； An—— 單個(gè)塑件的在分型面上的投影面積 ， mm2； Aj—— 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， mm2。 型腔數(shù) 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力大于將模具分型面脹開的力，得： F≥p(nA n+Aj) 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 6/126 2020年 6月 7日星期日 3．按制品的精度要求確定型腔數(shù) ?????? %4)1( ss LnL式中 L—— 塑件基本尺寸 ， mm； 177。 δ—— 塑件的尺寸公差 ， mm， 為雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注； 177。 Δs—— 單腔模注射時(shí)塑件可能產(chǎn)生的尺寸誤差的百分比 。 其數(shù)值對聚甲醛為 177。 ％ ， 聚酰胺 66為 177。 %， 對 PE、 PP、 PC、 ABS和 PVC等塑料為177。 %。 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為 ， 增加一個(gè)型腔 ， 塑件的尺寸精度將降低 4％ ， 為了滿足塑件尺寸精度需使 成型高精度制品時(shí) ， 型腔數(shù)不宜過多 ， 通常推薦不超過 4腔 ， 因?yàn)?多型腔難于使各型腔的成型條件均勻一致 。 2425 ???sLn ? （ 73） 上式化簡得型腔數(shù)目 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 7/126 2020年 6月 7日星期日 模具費(fèi)為 Xm=nC1+C2 式中 C1—— 每一型腔所需承擔(dān)的與型腔數(shù)有關(guān)的模具費(fèi)用； C2—— 與型腔數(shù)無關(guān)的費(fèi)用 。 4． 按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù) 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則 ， 并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用 ， 僅考慮模具費(fèi)用和成型加工費(fèi) 。 成型加工費(fèi)為 式中 N—— 制品總件數(shù)； Y—— 每小時(shí)注射成型加工費(fèi)，元 /h； t—— 成型周期。 ??????? nytNX j 60總成型加工費(fèi)為 X=Xm+Xj 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 8/126 2020年 6月 7日星期日 0?dndx160 CN y tn ? (74) 則得： 為使總成型加工費(fèi)最小 ， 令 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 9/126 2020年 6月 7日星期日 二、多型腔的排列 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： ① 盡可能 采用平衡式排列 ，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，確保塑件質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 ② 型腔布臵和澆口開設(shè)部位 應(yīng)對稱 ，以防止模具承受 偏載 而產(chǎn)生 溢料現(xiàn)象 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 10/126 2020年 6月 7日星期日 ③ 盡量使型腔排列 緊湊一些 ， 以 減小模具的外形尺寸 。 圖 72(b)的布局優(yōu)于圖 (a)的布局 ， (b)的模板總面積小 ， 可節(jié)省鋼材 ， 減輕模具質(zhì)量 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 11/126 2020年 6月 7日星期日 ④ 型腔的圓形排列所占的模板尺寸大 ， 雖有利于澆注系統(tǒng)的平衡 ， 但加工較麻煩 ， 除圓形制品和一些高精度制品外 ， 在一般情況下 常用直線和 H形排列 ， 從平衡的角度來看應(yīng)盡量選擇 H形排列 ， 圖 7— 3(b)、 (c)的布局比 (a)要好 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 12/126 2020年 6月 7日星期日 三、分型面的設(shè)計(jì) 按分型面的位臵分： 分型面有垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向 [圖 74(a)、 (b)、 (c)、 (f)]；平行于開模方向 [圖 (e)]；傾斜于開模方向 [圖(d)]。 1． 分型面的形式 分型面：模具上用于 取出塑件 和 (或 )澆注系統(tǒng) 凝料 的 可分離 的接觸表面 。 按分型面的形狀分： ① 平面 分型面 [圖 (a)]； ② 曲面 分型面 [圖 (b)]； ③ 階梯 形分型面 [圖 (c)]。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 13/126 2020年 6月 7日星期日 ① 常見 單分型面 模具只有一個(gè)與開模運(yùn)動(dòng)方向垂直的分型面； ② 有時(shí)為了取出澆注系統(tǒng)凝料 ， 如采用針點(diǎn)澆口時(shí) ， 需增設(shè)一個(gè)取出澆注系統(tǒng)凝料的 輔助分型面 [圖 (f)]； ③ 有時(shí)為了實(shí)現(xiàn) 側(cè)向抽芯 ， 也 需另增輔助分型面 ； ④ 對于有 側(cè)凹 或 側(cè)孔 的制品 [圖 (e)所示線圈骨架 ]， 則可采用平行于開模方向的 瓣合模式 分型面 ， 開模時(shí) 先使動(dòng)模與定模面分開 ， 然后 再使 瓣合模面分開 。 分型面的數(shù)量： 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 14/126 2020年 6月 7日星期日 (1)分型面應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，盡可能使塑件開模時(shí) 留在動(dòng)模 ，便于利用注射機(jī)鎖模機(jī)構(gòu)中的頂出裝臵帶動(dòng)塑件脫模機(jī)構(gòu)工作。若塑件留在定模，將增加脫模機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。 2． 分型面選擇原則 總的原則： 保證塑件質(zhì)量 ， 且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu) 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 15/126 2020年 6月 7日星期日 例 l： 圖 (a)， 由于 凸模固定在定模 ， 開模后塑件收縮包緊凸模使塑件留于定模 ， 增加了脫模難度 ， 使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 。 圖 (b)的形式就較為合理 。 凸模應(yīng)該臵于動(dòng)模 ，便于塑件留模于動(dòng)模 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 16/126 2020年 6月 7日星期日 例 2： 圖 (a)， 當(dāng)塑件帶有 金屬嵌件 時(shí) ，因嵌件不會(huì)因收縮而包緊型芯 ，型腔若仍設(shè)于定模 ， 將使模件留在定模 ， 使脫模困難 ， 故 應(yīng)將型腔設(shè)在動(dòng)模 圖 (b)。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 17/126 2020年 6月 7日星期日 例 3： 塑件外形較簡單 ，而內(nèi)形帶有 較多的孔或復(fù)雜的孔時(shí) ，塑件成型收縮將包緊在型芯上 ， 型腔設(shè)于動(dòng)模不如設(shè)于定模脫模方便 ， 后者僅需采用簡單的推板脫模機(jī)構(gòu)便可使塑件脫模 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 18/126 2020年 6月 7日星期日 例 4， 例 5： 對帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件 ， 應(yīng)盡可能將 側(cè)型芯臵于動(dòng)模部分 ， 以避免在定模內(nèi)抽芯 。 同時(shí)應(yīng)使 側(cè)抽芯的抽拔距離盡量短 ， 表 7— l中例 5。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 19/126 2020年 6月 7日星期日 (2)分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位 ， 并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整 。 分型面處不可避免地要在塑件上 留下溢料或拼合縫痕跡 ， 分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 20/126 2020年 6月 7日星期日 例 6： 帶有球面的塑件 ，若采用圖 (a)的形式將有損塑件外觀 ， 改用圖 (b)的形式則較為合理 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold Designing 主講教師： 袁寶國 第七章 注射模成型零部件設(shè)計(jì) 21/126 2020年 6月 7日星期日 分型面還 影響塑件飛邊的位臵和方向 ， 圖 7— 5塑件 ， 圖 (a)在 A面產(chǎn)生徑向飛邊 ， 圖 (b)在 B面產(chǎn)生徑向飛邊 ， 若改用圖 (c)結(jié)構(gòu) ， 則 無徑向飛邊 ， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)塑件使用要求和塑料性能合理選擇分型面 。 塑料成型加工與模具 Plastics Molding Processing amp。 Mold