11 第十一章 结构零部件设计

第十一章 结构零部件设计
第十一章 结构零部件设计
注射模具由成型零部件和结构零部件组成。 结构零部件部分介绍的内容包括注射模的标 准模架、注射模的合模导向机构和支承零部 件。支承零部件主要由固定板（动、定模 板）、支承板、垫板和动、定模座板等组成。
第一节 注射模的标准模架
标准模架一般由定模座板 定模板 动模板 动模 定模座板、定模板 动模板、动模 定模座板 定模板、动模板 支承板、垫块 动模座板、推杆固定板 推板、导 垫块、动模座板 推杆固定板、推板 支承板 垫块 动模座板 推杆固定板 推板 导 导套及复位杆 柱、导套 复位杆 导套 复位杆等组成。另外还有特殊结构的模 架，如点浇口模架、带推件板推出的模架 模架是设计、制造塑料注射模的基础部件。我国已 完成了《塑料注射模中小型模架》和《大型模架》 两项国家标准的制订，并由国家技术监督局审批、 发布实施。
基本型大模架标准： 基本型大模架标准：
派生型大模架标准： 派生型大模架标准：
四、标准模架的选用要点
模架选择步骤 ① 确定模架组合形式。根据制品成型所 需的结构来确定模架的结构组合形式。 ② 确定型腔壁厚。通过查表或有关壁厚 公式计算来得到型腔壁厚尺寸。
型腔壁厚S 的经验数据
型 腔 压 力 / MPa 9(压 <2 9( 压 缩 ) 9(压 <4 9( 压 缩 ) 9(注 <4 9( 注 射 ) 型 腔 侧 壁 厚 度 S/ m m 0 ． 14L+12 0 ． 16L+15 0 ． 20L+17
导套的形式
2）导向孔的设计 ）
导向孔分无导套和有导套两种。 无导套的导向孔直接开设在模板上，这种形 式的孔加工简单，适用于生产批量小、精度 要求不高的模具。
2）导向孔的设计 ）
固定形式及配合精度 直导套用H7/r6过盈配 合镶入模板，为了增加导套镶入的牢固性， 防止开模时导套被拉出来，可以用止动螺钉 紧固。带头导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶 入模板。
二、导柱导向机构： 导柱导向机构：
导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱 和导套。导柱既可以设置在动模一侧，也可 以设置在定模一侧，应根据模具结构来确定。 标准模架的导柱一般设在动模部分。在不妨 碍脱模的条件下，导柱通常设置在型芯高出 分型芯面较多的一侧 。
导向结构的总体设计
（1）应合理地均匀分布在模具的周围。
二、派生型中小模架
组 成、 功 能 及 用 途 型 号 中小模架 P1~P4型 （大型模架P3 、P4型） P1~P4型由基本型A1~A4对应派生而成， 结构形式上的不同点在于去掉了A1~A4型 定模板上的固定螺钉，使定模部增加了一 个分型面。多用于点浇口形式的注射模。 其功能和用途可按A1~A4型的要求。
注 ： 型 腔 为 整 体 式 ， L > 100mm， 表 中 值 需 乘 以 0.85 ~0.9。 ， 。
③ 计算型腔模板周界限。 型腔模板的长度 L=S+A+t+A+S 型腔模板的宽度 N=S+B+t+B+S 型腔模板的长宽
支 承厚 度 h 的 经 验数 据
b≈ B/mm b ≈ L/mm 1.5L/mm 1.5 L/mm (0.12～ (0.12 ～ <102 0.13)b >102～ >102 ～ 300 >300～ >300 ～ 500 0.13～ 0.13 ～ 0.15)b (0.15～ (0.15 ～ 0.17)b 0.11)b (0.11～ (0.11 ～ 0.12)b (0.12～ (0.12 ～ 0.13)b (0.08 ～ 0.09)b 0.09) b (0.09 ～ 0.1)b 0.1) b (0.1～ (0.1 ～ 0.08b 1.5L/mm 1.5 L/mm b ≈
四、标准模架的选用要点
④ 模板周界尺寸。由步骤③计算出的模板周界。 ⑤ 确定模板厚度。根据型腔深度，并参考国标得到 模板厚度。 ⑥ 选择模架尺寸。根据确定下来的模板周界尺寸， 配合模板所需厚度查标准选择模架。 ⑦ 检验所选模架的合适性。对所选的模架还需检验 模架与注射机之间的关系，如闭合高度、开模空间 等，如不合适，还需要重新选择。
图 3.117 铆合式导柱图
导柱的设计
（1）导柱工作部分的油槽可以改善导向 条件，减少摩擦。对于要求不高的模具， 也可不加油槽。
导柱的形式 a）单节式导柱 b）台阶式导柱
导柱的设计
（2）导柱长度必须比凸模 端面的高度高出6~8mm， 以免在导柱未导正方向前 凸模先进入型腔相碰而损 坏。 （3）导柱的端部常作成圆 锥形或球形的先导部分， 以便导柱能顺利进入导向 孔。 （4）导柱的直径应根据模 具尺寸来确定。
式中
H —— 垫块高度； 垫块高度； h1 —— 推板厚度； 板厚度； h2 —— 推杆固定板厚度； 推杆固定板厚度；
脱出塑料制件所需的顶出行程； S —— 脱出塑料制件所需的顶出行程；
h3 —— 推板限位钉高度（若无限位钉，则取零）; 推板限位钉高度（若无限位钉，则取零）
二、支承件
2）支承柱 大多数模具要求在顶出空间之 间是面积上加以补充支承，通常采用圆 柱形支柱。
一、基本型组合
型 号
组 成、 功 能 及 用 途
中小模架A1型 定模采用两板模板，动模采用一块模板，无支承板， （大型模架A型 设置以推杆推出塑件的机构组成模架，适用于立式 ） 与卧式注射机上，单分型面一般设在合模面上，可 设计成多个型腔成形多个塑件注射模。 中小模架A2型 定模和动模均采用两板模板，有支承板，设置以推 （大型模架B型 杆推出塑件的机构组成模架，适用于立式与卧式注 ） 射机上，用于直浇道，采用斜导柱侧向抽芯、单型 腔成形，其分型面可在合模面上，也可设置斜滑块 垂直分型脱模式机构的注射模。 中小模架A3、 A4型 （大型模架P1 、P2型） A3型（P1型）的定模采用两板模板，动模采用 一块模板，它们之间设置一块推件板联接推出机构， 用以推出塑件，无支承板。 A4型（P2型）的定模和动模均采用两板模板， 它们之间设置一块推件板联接推出机构，用以推出 塑件，有支承板。 A3、A4型均适用于立式与卧式注射机上，适用 于薄壁壳体形塑件，脱模力大，以及塑件表面不允 许留有顶出痕迹的塑件注射成形的模具。
（2）根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2~4 个导柱。如果模具的型芯和凹模合模时有方位要求
导柱的分布形式
导向结构的总体设计
（3）为了保证分型面很 好地接触，导柱和导套在 分型面处应有承料槽，一 般都是削去一个面如图a， 或在导套的孔口倒角。
导套承料槽形式
导向结构的总体设计
（4）当动定模板采用合并加工时，导柱固定 孔直径与导套固定孔直径相等，以便两孔能 同时加工，确保同轴度。
垫块的形式
二、支承件
垫块一般用中碳钢制造， 钢制造， 垫块一般用中碳钢制造，也可以用 Q235 钢制造，或用 HT200、球墨铸铁等。 、球墨铸铁等。 垫块的高度应符合注射机的安装要求和模具的 结构要求，它的计算式如下： 结构要求，它的计算式如下：
H = h1 + h2 + h3 + S + (3 ~ 6)
第二节 支承零部件设计
模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、 支承板（动模垫板）、 支承板 垫板（支承块）、支撑块、支撑板、 ）、支撑块 垫板（支承块）、支撑块、支撑板、支撑柱 动模支柱） （动模支柱）等。
一、固定板、支承板 固定板、
固定板（动模板、定模板） 固定板（动模板、定模板）在模具 中起安装和固定成型零件、合模导 向机构以及推出脱模机构等零部件 的作用。一般采用碳素结构钢制成。 支承板是盖在固定板上面或垫在固 定板下面的平板，它的作用是防止 固定板固定的零部件脱出固定板， 并承受固定部件传递的压力，因此 它要具有较高的平行度、刚度和强 度。一般用 45 钢制成，在固定方式 不同或只需固定板的情况下，支承 板可省去。支承板与固定板之间通 常采用螺栓连接，当两者需要定位 时，可加插定位销，
导柱与导套的配合实例
1.导柱 导柱
导柱有台阶式导柱、 导柱有台阶式导柱、铆合式导 柱和合模销三种。 柱和合模销三种。 1）台阶式导柱结构形式（右 ）台阶式导柱结构形式（ 图） 材料多采用20钢，经表面渗碳 淬火处理，或者T8、T10钢， 经淬火处理，硬度为 50~55HRC。 配合精度 导柱固定端与模板 之间一般采用H7／m6或H7／ k6的过渡配合；导柱的导向部 分通常采用H7／f7或H8／f7的 间隙配合。
1.导柱 导柱
2）铆合式导柱 ） 铆合式导柱结构简单， 加工方便，但导柱损 坏后更换麻烦。主要 用于小型简单的移动 式模具。 图 3 .1 1 7 铆 合 式 导 柱 图
a）
b）
c）
1.导柱 导柱
3）合模销 ） 为了保证锥模套中的拼 块相对位置的准确性， 常采用两个合模销。开 模时，为了使合模销不 被拔出，其固定端部分 采用 H7/k6过渡配合， 另一滑动端部分采用 H9/f9间隙配合。
两模板之间应有分模 隙，即在装配、调试、 维修过程中，可以方 便地分开两块模板。
分模隙的形式
第三节 合模导向机构的设计
合模导向机构是保证动定模或上下模合模时， 正确定位和导向的零件。合模导向机构主要 有导柱导向和锥面定位两种形式。通常采用 导柱导向定位。 导向机构的作用： 一、导向机构的作用：定位作用；导向作用； 承受一定的侧向压力。
中小模架P5 型 由两块模板组合而成，主要适用于直接浇 P5 口简单整体型腔结构的注射模。
中小模架 P6~P9型
其中P6与P7，P8与P9是互相对应的结构， P7和P9相对于P6与P8只是去掉了定模座 板上的固定螺钉。均适用于复杂结构的注 射模。如定距分型自动脱落浇口式注射模 等。
三、大型模架
大型模架标准中规定的周界尺寸范围为： 630×630（mm）~1250×2000（mm），适 用于大型热塑性塑料注射模。模架品种有A型、 B型组成的基本型,和由P1~P4组成的派生型, 共6个品种。A型同中小型模架中的A1型；B 型同中小型模架中的A2型 。