任务三 设计成型零件

(小于M3)，为增加刚性，采用图(f)结构，将嵌件下部嵌
入模板止口，同时还可阻止料流挤入嵌件螺纹孔；当嵌
件上螺纹
孔为盲孔，且受料流冲击不大时，或虽为螺纹通孔， 但其孔径小于3时，可利用普通光杆型芯代替螺纹型 芯固定螺纹嵌件(g)，从而省去了模外卸螺纹操作。
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任务三 设计成型零件
知
对径向尺寸较小的异形型芯可用正嵌法的结构，见图 (b)。实际应
识
用中，反嵌法结构的工作性能比正嵌法可靠。
非圆形型芯的固定方式
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任务三 设计成型零件
专
3、螺纹型芯与螺纹型环
业
作用：
知
分别用于成型塑件的内螺纹和外螺纹，还可用来固定塑
识 件内的金属螺纹嵌件。
成型后塑件从螺纹型芯或螺纹型环上脱卸的方式：
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任务三 设计成型零件
专
在组合凹模结构设计中应注意以下几点：
业
① 凹模的强度和刚度因此有所削弱，故模框板应有足够的强
知
度和刚度。
识
② 镶件之间、及其与模框之间尽量采用凹凸槽相互扣锁，以
减小整体凹模在高压下的变形和镶件的位移。镶件必须准
确定位，并有可靠紧固。
③ 镶拼接缝必须配合紧密。转角和曲面处不能设置拼缝。拼 缝线方向应与脱模方向一致。
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任务三 设计成型零件
专
业 4.模具的安装配合误差δj
知 识
模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件尺寸的变化
5.水平飞边的波动δf
压缩模飞边厚度受成型工艺条件变化的影响，从而影响塑件 的高度尺寸，而压注模和注射模的飞边较小。
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任务三 设计成型零件
④ 镶拼件的结构应有利于加工、装配和调换。镶拼件的形状 和尺寸精度应有利于凹模总体精度，并确保动模和定模的 对中性，还应有避免误差累积的措施。
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专
2、凸模型芯的设计
业
凸模：用于成型塑件内表面的零部件，又称型芯或成型杆。凸模也 称主型芯，用来成型塑件整体的内部形状。小型芯也称成型杆，用
业 知
模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：δz=Δ/3
识 2.成型零件的磨损δc
中小型塑件模具：δc=Δ/6
大型塑件模具：δc<Δ/6
成型零件磨损的原因：
※塑件脱模时的摩擦(型腔变大、型芯变小、中心距尺寸不变)
※料流的冲刷
※腐蚀性气体的锈蚀
※模具的打磨抛光
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专
上述七种安装方式主要用于立式注射机的下模或卧式注射 机的定模，而对于上模或合模时冲击振动较大的卧式注射
业 机模具的动模，应设置防止型芯自动脱落的结构。
知
识
(a)至(g)为螺纹
型芯弹性连接
形式。(a)、(b)
型芯柄部开豁
槽，借助豁口
槽弹力将型芯
固定，它适用
于直径小于
8mm 的 螺 纹 型
芯；
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任务三 设计成型零件
专 齿轮镶块结构及固定方法 业 知 识
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任务三 设计成型零件
专 3.2、成型零件的工作尺寸计算
业
成型零件工作尺寸包括：※型芯和型腔的径向尺寸
知
※型芯和型腔的深度尺寸
识
※中心距尺寸
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专 业 一、影响塑件尺寸公差的因素
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任务三 设计成型零件
专
业 知 识
(c)、(d)弹簧钢丝卡入型芯柄部的槽内以张 紧型芯，适用于直径8~16mm的螺纹型芯； 直径大于16mm的螺纹型
芯可采用弹簧钢球(e)或弹簧卡圈(f)固定，也 可采用肘簧夹头夹紧(g)；(h)为刚性连接的螺 纹型芯，使用不便。
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知
来成型塑件的局部孔或槽。
识
凸模分类：整体式和组合式。
（1）整体式：如图所示。
优点：凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好。
缺点：钢材消耗量大。
适用场合：内表面形状简单的小型凸模。
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任务三 设计成型零件
专 （2）组合式
业
适用场合：塑件内表面形状复杂不便于机械加工，或形状虽不 复 杂，但为节省优质钢材、减少切削加工量时。
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专 C、四壁拼合式凹模 业 知 识
对于大型和复杂的模具，可采用图示为 侧壁镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部 分别加工、热处理、研磨、抛光后压人 模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接 缝紧密，其连接处外侧应留有0.3~0.4 mm间隙，在四角嵌入件的圆角半径R 应大于模套圆角半径。
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专 业
3.塑件的成型收缩δs
知
⑴成型收缩率S：室温下塑件尺寸b与模具尺寸c的相对差值。
识
S =（c-b）/ c
模具型腔在室温下的尺寸：c=b+S×b
⑵影响塑件收缩的因素（产生偶然误差） ※塑料品种 ※塑件特点 ※模具结构 ※成型方法及工艺条件
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凹模 整体 嵌入
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整体嵌入式凹模
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专 B、局部嵌入
业
知 识
(a)
图(a)、( b)为底部与侧壁分别加工后用螺 钉连接或镶嵌，图(b)拼接缝与塑件脱模 方向一致，有利于脱模；
图(c)为局部镶嵌，便于加工、磨损后更 换方便。
(b)
(c) 局部嵌入式凹模
知 识
塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度；
而成型零件的尺寸和公差必须以塑件的尺寸和精度及塑
料的收缩率为依据。
成型零件的制造误差δz
成型零件的磨损δc
塑件成型收缩的波动δs
模具安装配合误差δj
水平飞边厚度的波动δf
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任务三 设计成型零件
专 1.成型零件的制造误差δz
识 整体式和组合式。
（1）整体式凹模
它在成型模具的凹模板上加工
型腔，如左图所示。
特点：结构简单、牢固，不易
变形，塑件无拼缝痕迹。
适用场合：形状较简单的塑件
整体式选用依据：
整体式凹模
大型注射模为增强模具刚度，减小模具尺寸（如大尺寸电视机 前后机壳、汽车覆盖件模具）；
为便于冷却系统的开设，中小模具也有采用整体式结构。
专
成型零件：参与塑件结构成型的各零件，包括型腔、型芯、镶块、 成型杆……
业 设计原则：在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、
知 使用、维修等角度加以考虑
识
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专
3.1、成型零件结构设计
业
1、凹模
知
凹模：成型塑件外表面的零部件，按其结构类型分为：
任务三 设计成型零件
任务分析
浇注系统将熔融塑料引入模具型腔以成型塑件， 必须有一个与塑件形状相同，略大于塑件尺寸的型 腔来容纳熔融塑料，这个空腔是有模具的成型零件 闭合后形成的。因此要设计模具的成型零件。
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任务目的
任
务
设计成型零件
目
的
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任务引入
1、图示是注射模具的动定模。成型零件有哪些？ 如何设计其形状、大小？
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专业知识
3.1、成型零件结构设计 3.2、成型零件工作尺寸计算 3.3、成型件刚度与强度的计算来自西安航空技术高等专科学校
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业 知
适用场合：成型塑件外螺纹或固定带有外螺纹的金属嵌件。
结构：整体式和组合式。
整体式：图 (a)，
识
它与模孔呈间隙
配合(H8/f8)，配
合段常为3～
5mm，其余加工
成锥状，再在其
尾部铣出平面，
便于模外利用扳
手从塑件上取下。
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任务三 设计成型零件
专 业
组合式：(b)，采用两瓣拼合，销钉定位。在两瓣结 合面的外侧开有楔形槽，以便于脱模后用尖劈状卸 模工具取出塑件。
强制脱卸、机动脱卸和模外手动脱卸。
手动脱卸螺纹要求：
成型前使螺纹型芯或型环在模具内准确定位和可靠固定，不因 外界振动和料流冲击而位移；开模后型芯或型环能同塑件一起方 便地从模内取出，在模外用手动的方法将其从塑件上顺利地脱卸。
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专 （1）、螺纹型环
知
识
H7/m6
(a)
(b) 整体嵌入式组合式凸模的结构
H7/m6
(c)
将凸模及固定板分别采用不同材料制造和热处理，然后连接在一起，上 图(a)、(b)、(c)为常用连接方式示例。
图(a)采用轴肩和底板连接；
图(b)用螺钉连接，销钉定位；
图(c)用螺钉连接，止口定位。
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专
对于成型3mm以下的盲孔的圆柱型芯可采用正嵌法，将型芯从型 腔表面压入。
业
知
结构与配合要求如下图所示，须注意此方法的可靠性。
识
型芯的固定方式2
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专 非圆异形型芯结构
业
异形型芯大都采用反嵌法，如图 (a)所示。在型腔板上加工出相配 合的异形孔。但支承和轴肩部分均为圆柱体，以便于加工与装配。
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专
对形状复杂的凸模为了便于机械加工和热处理，采用镶拼组合式。
业
知
识
镶拼式组合凸模的结构
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(c)
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专 （3）型芯 业 知 识
型芯的固定方式1
装配时注意：型芯轴肩高度在嵌入后都必须高出模板装配平面， 经研磨成同一平面后再与垫板连接。 这种从模板背面压入型芯的方法，称之为反嵌法。
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专
（2）组合式凹模 它凹模由两个以上零件组合而成。可以分为整体嵌入式、局部嵌
业 入式和四壁拼合式等。
知 组合式选用依据：
A、整体嵌入
识 为节省优质材料，降低模具成本，
保证成型区好材料；
为便于模具成型零件加工，如分型 面处理、表面抛光、热处理等。
专 二、成型零件尺寸计算方法
业
知 ※塑件可能产生的最大误差δ为各种误差的总和：
识
δ=δz+δc+δs+δj+δf
※塑件的公差Δ应大于或等于各种因素引起的积累误差之和δ，
即Δ≥δ
※模具制造公差δz ，模具的磨损δc 和成型收缩的波动δs 是影 响塑件公差的主要因素。
识
镶件可用高碳钢或高碳合金钢淬火。淬火后变形较小，可用专用 磨床研磨复杂形状和曲面。凹模中使用镶件的局部型腔有较高精
度，经久的耐磨性并可置换。
可节约优质塑料模具钢，尤其对于大型棋具更是如此。
有利于排气系统和冷却系统的通道的设计和加工。
缺点： 组合式凹模易在塑件上留下拼接缝痕迹，降低了制件的表面质量。 降低了模具的强度
专 业
2.成型零件的磨损δc
知
磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。
识
小批量生产时，δc取小值，甚至可以不考虑。
玻璃纤维塑料磨损大，δc应取大值。
模具材料耐磨，表面强化好，δc应取小值。
垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。
平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。
小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。
知
识
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专 （2）、螺纹型芯 业 适用场合：成型塑件上的螺纹孔、安装金属螺母嵌件。 知 螺纹型芯的安装方式：均采用间隙配合，仅在定位支 识 承方式上有区别。
①(a)、(b)、(c) 用于成型塑件上 的螺纹孔，采用 锥面、圆柱台阶 面和垫板定位支 承。
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专 业 ⑶成型收缩偏差δs产生的原因： 知 系统误差：计算收缩率与实际收缩的差异 识 偶然误差：成型时工艺的波动、材料批号的改变等
δs=(Smax-Smin) ×b
对于一副已制造好的模具，δs是引起塑件尺寸变化的主要因素 一般要求：成型收缩引起的塑件尺寸误差δs＜ Δ/6
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四壁拼合式凹模
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任务三 设计成型零件
专 对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。图为线圈架 业 的凹模。 知 识
瓣合式凹模
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任务三 设计成型零件
专 在凹模的结构设计中，采用镶拼结构有如下好处：
业 知
简化凹模型腔加工，将复杂的凹模内形体的加工变成镶件的外形 加工。降低了凹模整体的加工难度。
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专 业
②用于固定金属螺纹嵌件，采用图(d)结构难于控制嵌件 旋入型芯的位置，且在成型压力作用下塑料熔体易挤入
知 嵌件与模具之间和固定孔内并使嵌件上浮，影响嵌件轴
识 向位置和型芯的脱卸；若将型芯做成阶梯状(e)，嵌件拧
至台阶为止，有助于克服上述问题；对细小的螺纹型芯