模具设计第七章成型零件结构设计
第七章 注塑模具的成型部件设计优秀课件
若型腔刚度不足也会发生过大的弹性变形，因此导致溢料、 影响塑件尺寸和精度、脱模困难。
壁厚的受力分析:
大型腔模具以刚度为主计算， 小型腔模具以强度为主计算.
当分界值不明确时按两种方法计算型腔壁厚值，取其大者。
壁厚的受力分析:
lM(sllsScp43)0-z hM(hshsSc p3 2)0 -z CM(C sCsSc p)2z
LM(L sLsSc－ p /Δ 2 42z) LM(L sLsScp /2 42z)
成型零件尺寸计算实例:
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。
（3）局部镶嵌式凹模
为了便于加工或对易损部位，应采取局部镶嵌式结构。如图所示a、b为 镶嵌凹模侧壁的局部凸起结构；c、d为镶嵌凹模底部的局部结构； e为对凹模中带有筋的部位 ，用一个或两个镶件制作后，再放入整体式 凹模内。
（4）大面积镶嵌且合式凹模
为了便于机械加工、研磨、抛光和热处理，将凹模由几部分镶嵌组合而成。 最常见的是镶拼整个凹模底部。如图所示。
2.型腔深度尺寸计算（平均值法）
已知：塑件尺寸Hs-Δ
平均收缩率Scp
模具制造公差δz= Δ/3
按平均值计算方法可得：
H M 2 z(H s 2)(L s 2)c Sp
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得： HM(H sH sScp3 2)0 z
3.型芯径向尺寸计算
标注公差后得： lM(sllsScp4 3)0 -z
说明： 通孔式： 线切割让位
盲孔式： 钻大孔让位（注意保证底面的平面度、平
成型零部件结构设计
成型零部件结构设计成型零部件的结构设计包括凹模结构设计、凸模结构设计以及螺纹型芯和螺纹型环的结构设计等。
1 .凹模结构设计凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。
按其结构的不同可分为整体式、整体嵌人式、局部镶嵌式、大面积镶嵌式和因壁镶嵌式五种。
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结构，使复杂的型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但易在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹。
对凹模的各种结构类型分别介绍如下。
( 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，或某一部分容易损坏需要经常更换，常采用局部镶嵌式结构。
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表面直纹;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 )所示为侧壁和底部大面积镶拼的凹模结构;图4 一58 ( b )所示为底部大面积镶嵌的结构，采用圆柱面配合。
( 5 )四壁镶嵌式。
成型零件的结构设计
成型零件的结构计
1.2凸模、型芯设计
图1-51（a），采用过盈配合（H7/s6）将型芯压入模具，结构简单，但塑料熔体易从型芯头部与模具之间的接合 面中溢出，形成横向飞边，影响塑件脱模。另外，如过盈量较小，开模时塑件容易将型芯带出安装孔。 图1-51（b），采用间隙配合（H7/h6）将型芯压入模具，两者在横向无接合面，型芯底部又与其他成型零件铆接， 故不会出现图1-51（a）中的问题。 图1-51（c），采用过渡配合（H7/m6）将型芯压入模具，型芯底部用凸肩固定，适用于长径比较小的圆形型芯。 图1-51（d），采用阶梯形以增加型芯刚度，局部采用过渡配合（H7/m6），型芯底部用凸肩固定，适用于长径比 较大的圆形型芯。 图1-51（e），用螺塞紧固型芯，具有快换性质。 图1-51（f），用于固定方形型芯，成型部分按塑件形状加工，安装部分做成圆形等易安装定位的形状。 图1-51（g），型芯底部与其他成型零件铆接，异形型芯只能用线切割等方法做成直通式时才采用此结构。
成型零件的结构设计
1.2凸模、型芯设计
2.整体嵌入式凸模（型芯） 嵌入式凸模主要是指模具中的小型芯 （成型杆）或成型镶件。为减少模具零 件的切削加工量和便于加工，小型芯 （成型杆）单独加工制造后，再被嵌入 到模具中的安装孔内固定，其安装固定 方式如图1-51所示。成型镶件的安装固 定方式与整体嵌入式凹模相似，见图145。 图1-51嵌入式凸模的安装固定图1-51 （a），采用过盈配合（H7/s6）将型芯 压入模具，结构简单，但塑料熔体易从 型芯头部与模具之间的接合面中溢出， 形成横向飞边，影响塑件脱模。另外， 如过盈量较小，开模时塑件容易将型芯 带出安装孔。
成型零件的结构设计
1.1凹模设计
组合式凹模根据镶拼方式不同，可分为底部镶拼式凹模、侧壁镶拼式凹模和瓣合式凹模。 1）底部镶拼式凹模 对于形状复杂或尺寸较大的型腔，可把凹模做成通孔型的，再镶上底部，如图1-47所示。 组合式凹模的强度和刚度较差。在高压熔体作用下组合底板变形时，熔体易侵入连接面， 在塑件上造成飞边，造成脱模困难并损伤棱边。采用这种结构，配合面密闭可靠，能防 止熔体侵入。
模具成型零件的设计
（型芯和型腔）Core&Cavity
主要内容
I. 分型面
II. 成型零件的结构形式和设计
I.
分型面
成型零件（型芯和型腔）的定义 分型面的定义
分型面的形状
分型面的选择原则
成型零件（型芯和型腔）Core&Cavity
构成塑件产品空间的零件称为成型零件
•成型塑件外表面的零部件称为型腔
滑块脱螺纹
内抽式脱螺纹
•成型塑件内表面的零部件称为型芯
分型面的定义（Parting Line）
用于取出塑件和浇注系统凝料（流道料） 的可分离接触表面。
分型面的形状
平面分型面 阶梯分型面
斜面分型面
曲面分型面
组合式分型面
分型面的选择原则
便于塑件脱模和简化模具结构 不影响塑件外观
保证塑件尺寸精度
便于模具零件的加工
成型塑料制品上外螺纹的镶件称为螺纹型环
螺纹型芯
•直接成型塑件上的螺孔 •固定带螺纹孔的嵌件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
螺纹型环
•直接成型塑件外螺孔 •固定带外螺纹嵌件
制品上螺纹的脱模方式
强制脱模 螺纹型芯、型环做成活动式，手动脱模
自动脱螺纹机构
滑块或内抽式脱螺纹
强制脱模
手动脱模
自动脱模（齿轮、齿条）
自动脱模（机动）
利于排气
考虑注射机的技术规格
II.
成型零件的结构形式和设计 Cavity & Core
型腔的结构形式
整板式型腔 整体式型腔
局部镶拼式型腔
拼块式
瓣合式型腔
采用镶拼式型腔的优点：
简化了复杂型腔的加工工艺 减少了热处理变形 有利于排气 节约了贵重的模具钢。 缺点： 型腔的精度、装配的牢固性会受影响 在产品上留下镶拼的痕迹
第七章 成型零部件设计
第七章 成型零部件设计
§7.1 成型零部件的结构设计
2、组合式结构 这种结构是将型芯单独加工后，再镶入模板中。
通孔台肩式，凸模用台肩和模板连接，再用垫板、螺钉紧固；对于固定部分是圆柱面而型 芯有方向性的场合，可用销钉、键、“D”形定位。
图d 为底部大块镶嵌。
第七章 成型零部件设计
§7.1 成型零部件的结构设计
4）侧壁镶拼式凹模 这种结构便于加工和抛光，但一般很少采用，因为在成型时，熔融的塑料熔体 成型压力使螺钉和销钉产生变形。
第七章 成型零部件设计
§7.1 成型零部件的结构设计
5）四壁拼合式凹模 大型和形状复杂的凹模，可以把它的四壁和底板分别加工经研磨后压入模套中
第七章 成型零部件设计
§7.2成型零部件的工作尺寸计算
综上所述，制品可能产生的最大误差δ为上述各种误差的综合，即 δ=δz+δc+δs+δj+δf
δz——成型零件制造误差 δc——型腔使用过程中的总磨损量 δs——塑料收缩率波动引起塑件尺寸变化值 δj——因配合间隙变化引起塑件尺寸的变化值 δf——压制件水平溢边厚度波动引起的塑件高度尺寸变化。 各种误差累积后的误差值δ应小于或等于塑件的尺寸工差Δ，即：
第七章 成型零部件设计
§7.1 成型零部件的结构设计
3）底部镶拼式凹模 为了机械加工、研磨、抛光等方便，形状复杂的型腔底部可以设计成镶拼式
图a 底部台阶镶嵌，镶嵌形式简单，结合面在 磨平时应保证结合处的锐棱不影响脱模。
图b 圆柱面配合面不易楔入塑料。
第七章 成型零部件设计
§7.1 成型零部件的结构设计
冲压模具设计与制造-冲模结构及设计
§7.2 冲模主要零件设计
七.连接与固定零件
1.固定板
将凸模或凹模按一定相对位置压 入固定后，作为一个整体安装在上 模座或下模座上。(H7/m6、H7/n6)
2.垫板
直接承受凸模的压力，以降低模 座所受的单位压力，防止模座被局 部压陷，
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§7.2 冲模主要零件设计
3.模柄
作为上模与压力机滑块连接的零件。 ① 与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠； ② 与上模正确而可靠连接(H7/m6、H7/h6) 。
2021/7/13Fra bibliotek14§7.2 冲模主要零件设计
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§7.2 冲模主要零件设计
(2) 凹模刃口的结构类型
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§7.2 冲模主要零件设计
a. 直壁刃口 ① 刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。 ② 凹模内易积存废料或冲裁件，尤其间隙较小时，刃口直壁
部分磨损较快。 ③ 用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。
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§7.2 冲模主要零件设计
b. 非圆形凸模
a) 台肩固定
b) 铆接固定
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c) 直通式凸模
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§7.2 冲模主要零件设计
c. 大、中型凸模 镶拼式凸模不但节约贵重的模具钢，而且减少锻造、热处理和 机械加工的困难。
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§7.2 冲模主要零件设计
工艺结构部分
定位零件
6.定位销（定位板）
7.侧压板
8.侧刃
9.卸料板
压、卸料及出件零件
10.压料板（压边圈） 11.顶件器
12.推件器
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲
《塑料成型工艺与模具设计》课程教学大纲课程代号：ABJD0708课程中文名称：塑料成型工艺与模具设计课程英文名称：Thep1astictechno1ogyofmou1danddesignofmou1d课程类型：选修课程学分数：3学分课程学时数：48学时授课对象：材料成型与控制工程专业本课程的前导课程：画法几何及工程制图、材料力学、金属学及热处理、机械制造技术基础等课程。
一、课程简介《塑料成型工艺与模具设计》课程是材料成型与控制专业的一门专业必修课，是主干课之一。
主要研究塑料的成型工艺及其模具设计的一般理性知识，重点掌握注射成型的设计计算方法，达到能独立设计中等复杂程度塑料模具的能力，对气辅注射成型、精密注射模具设计、热流道模具设计等基本知识有所了解。
通过对本课程的学习，使学生掌握塑料的组成及特性，塑料成型工艺的特点，塑料制品结构设计，各种塑料模具的结构、设计原理和设计方法，了解模具制造技术的现状及发展趋势，为学生以后从事有关模具设计打下必要的基础。
二、教学基本内容和要求绪论课程教学内容：塑料及塑料工业的发展、塑料成型在在工业生产中的重要性、塑料模具的分类；塑料成型技术的现状与发展趋势；本课程的任务和学习方法。
课程的重点、难点：本章重点是塑料成型在在工业生产中的重要性、模具与塑料模具的概念；本章难点是模具CAD/CAE/CAM及塑料模标准化的理解。
课程教学要求：了解国内外塑料工业的发展概况；了解塑料成型在在工业生产中的重要性；理解本课程的性质和任务。
第1章高分子聚合物结构特点与性能课程教学内容：树脂与高聚物、聚合物的分子结构特点、高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、塑料流变学、塑料粘度的调节、分子定向与定向作用。
课程的重点、难点：本章重点是高聚物的热力学性能及成型过程中的变化、高聚物的结晶、取向、降解的影响；本章难点是结晶、取向、降解的概念的理解。
课程教学要求：掌握树脂与塑料的概念；了解高分子与低分子的区别；掌握高聚物的分子结构与特性；理解结晶与非结晶的区别；掌握高聚物的热力学性能；了解高聚物的加工工艺性能；理解高聚物的结晶、取向、降解的概念。
模具设计第七章成型零件结构设计
组合式
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
1 ．主型芯的结构设计
镶拼组合型芯 (溢料飞边与脱模方向)
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
1 ．主型芯的结构设计 镶拼组合型芯如图
镶拼组合型芯特点：与组合式基本相同（P143）
本章知识目标
1.掌握各种凹模和型芯的结构特点、适用范围装配要求； 2.掌握成型零件尺寸的计算方法； 3.会分析型腔壁厚和底板厚度受力情况，会运用公式和查表选择
数据确定型腔壁厚和底板厚度 4.掌握各结构零件作用、结构、安装形式、配合要求、材料的选 择和设计原则 。
模具设计第七章成型零件结构设计 2
6.１ 成型零部件结构设计
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
通孔台肩式
若凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体， 则需要用销钉或键定位 。
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
通孔无台肩式
盲孔式
装拆工艺 通孔
模具设计第七章成型零件结构设计
6.2 成型零部件的工作尺寸计算
6.2.1 计算成型零部件工作尺寸要考虑的要素
（3）、模具成型零件的磨损 c
模具成型零件的磨损
—— 型腔尺寸变大，型芯尺寸减小
➢造成磨损的原因：
①熔体流动冲刷 ②腐蚀性气体的锈蚀 ③脱模时的磨擦 ★(主要) ④由上述原因造成表面粗糙度增加而需重新打磨抛光
模具设计第七章成型零件结构设计 5
成型零件设计
成型零件的设计成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。
模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。
因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。
注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。
凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。
成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。
设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。
此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。
在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。
在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。
在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。
在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。
成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。
成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。
一、成型零件的选材对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：1、机械加工性能良好。
要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。
2、抛光性能优良。
注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra≤0.05μm。
成型零件结构设计
螺纹型芯的安装形式
螺纹型芯在压缩模下模或注射机定模时的结构和安装形式
螺纹型芯的安装形式
带弹性连接的螺纹型芯安装形式
在立式注射机上模部分或合模时冲击振动较大的卧式注射机动膜部分 固定螺纹的方式。要求螺纹型芯插入式应有弹性连接装置，一面造成 型芯脱落或移动，导致塑件报废或模具损伤。
多个互相靠近型芯的固定
（三）螺纹成型零件的结构设计
螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的零件。 另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。 成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是摸内自动脱 卸，另外一种是模外手动脱卸。这里仅介绍模外手动脱卸的螺纹型芯 和螺纹型环的结构及固定方法。
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得：
HM(H sH sScp3 2)0 z
成型零件工作尺寸的计算
型芯高度工作尺寸计算
标注公差后得：
hM(hshsSc p3 2)0 -z
Δ前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项：
※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考虑了δz、δs。
组合式结构 也称为镶拼组合式型芯，为了便于加工，形状复杂型芯往 往彩采用镶拼组合式结构。
组合式型芯的优缺点
组合式型芯的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类 型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理 时变形，应避免尖角与薄壁。图5-3-8a中的小型芯靠得太近，热处理 时薄壁部位易开裂，应采用图b的结构，将大的型芯制成整体式再镶入 小的型芯。
成型零部件结构设计
成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。
1）、型腔的设计型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。
本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。
不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。
型腔3D图2）、型芯的设计本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用的是整体式型芯。
这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用6H。
/7P型芯3D图5．4．2 成型零部件工作尺寸的计算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。
在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。
影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。
这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。
由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。
塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为0.5%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：.0=+BBA005式中 A —模具成型零部件在常温下的尺寸B —塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8级作为模具制造公差。
《塑料注塑模结构设计》7成型零部件设计7
5 瓣合式凹模（镶拼式凹模） 镶拼式凹模）
组成凹模的每一个镶块都是活动的， 组成凹模的每一个镶块都是活动的，它们被模套或其他锁合装置 箍合在一起 适用： 适用：有侧凹或侧孔的制品 当瓣合模块数量等于2时 可将他们组成的凹模成为哈夫凹模。 当瓣合模块数量等于 时，可将他们组成的凹模成为哈夫凹模。
瓣合式凹模结构示意图
二 设计要点
排气槽(或孔 位置和大小的选定 主要依靠经验， 排气槽 或孔)位置和大小的选定，主要依靠经验，经过试模 或孔 位置和大小的选定， 后再修改或增加。 后再修改或增加。 基本的设计要点可归纳如下： 基本的设计要点可归纳如下： 1．排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应； ．排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应； 2．排气槽(孔)尽量设在塑件较厚的成型部位 2．排气槽(孔)尽量设在塑件较厚的成型部位； 尽量设在塑件较厚的成型部位； 3．排气槽应尽量设在分型面上，但排气槽溢料产生的毛边应不 ．排气槽应尽量设在分型面上， 妨碍塑件脱模； 妨碍塑件脱模； 4．排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端； ．排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端； 5．为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面； ．为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面； 6．排气槽排气方向不应朝向操作面，防止注射时漏料烫伤人； ．排气槽排气方向不应朝向操作面，防止注射时漏料烫伤人； 7．排气槽 孔)不应有死角，防止积存冷料； 不应有死角， ．排气槽(孔 不应有死角 防止积存冷料；
一 凹模结构设计
凹模是成型塑件外表面的成型零件。 凹模是成型塑件外表面的成型零件。 凹模的基本结构：整体式、整体嵌入式和组合式、镶拼式。 凹模的基本结构：整体式、整体嵌入式和组合式、镶拼式。
第7章 结构零部件设计
❖ ⑵导向孔 导向孔直接开设在模板上，它适用于生产批量小、 精度要求不高的模具。导向孔应做成通孔，如图8-19(b)所 示，如果加工成盲孔，如图(a) 所示，则不但因孔内空气无 法逸出，对导柱的进入有反压缩作用，而且落人孔内的废料 也不易清除，有碍导柱导人。如果模板很厚，导向孔必须做 成盲孔时，则应在盲孔侧壁增加通孔或排除废料的孔，如图 (c) 所示，或在导柱侧壁及导向孔开口端磨出排气槽。
模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。图8-11
导柱导向装置
模具装配过程中也会起到定位
作用，即便于模具的装配和调整。
❖ ⑵导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导 动、定模或上、下模准确闭合，避免型芯先进入型 腔造成成型零件的损坏。
❖ ⑶承受一定的侧向压力 塑料熔体在充型过程中可 能产生单向侧向压力或受成型设备精度低的影响，
专门排气装置是指开设排气槽、排气推杆、 排气销等，它们设置在料流最后到达的部位， 如图8-10所示。
a
b
c
d
图8-9 排气形式
8.3.4 排气结构设计
模具排气的形式：
图8-9所示，a分型面的缝隙排气；b推杆与 孔的配合间隙排气；c芯与上模孔的配合间隙 排气；d侧向型芯及滑动机构的间隙排气。
专门排气装置是指开设排气槽、排气推杆、 排气销等，它们设置在料流最后到达的部位， 如图8-10所示。
➢ （3）销钉、螺钉、水嘴、吊钩: ➢ 销钉为定位件，按照原则一个面取2根销钉即可。 ➢ 水嘴：通冷却水 ➢ 吊环:便于搬运安装模具，重量大于20Kg的模具均应开设
吊环安装孔，位置应在模具的重心附近。
图8-4 注射模组合外形图
8.3.4 排气结构设计
模具排气的形式：
塑料模具设计习题
《塑料成型工艺与模具设计》习题集第一章高分子聚合物结构特点与性能一．填空1、根据聚合物分子链结构特点，聚合物分为三种类型：﹑和。
2、线型聚合物随温度变化有三种物理状态：﹑和。
3、聚合物在成型过程中的物理和化学变化包括：﹑﹑﹑。
第二章塑料的组成与工艺特性一．填空1塑料的组成为和。
塑料主要特性决定于前者，而后者又有多种类型，包括、﹑﹑﹑﹑等。
2塑料按合成树脂的分子结构及特性分和。
按塑料的用途分为﹑和。
3常用的热塑性塑料有：﹑﹑﹑﹑、﹑、、。
常用的热固性塑料有：﹑、。
二．判断1、填充剂是塑料中必不可少的成分。
﹙﹚2、在塑料中加入能与树脂相容的高沸点液态或低熔点固态的有机化合物，可以增加塑料的塑性﹑流动性和柔韧性，并且可改善成型性能，降低脆性。
﹙﹚3、不同的热固性塑料其流动性不同，同一种塑料流动性是一定。
﹙﹚4根据热固性塑料的固化特性，在一定的温度和压力的成型条件下，交联反应完全结束，也就达到固化成型了。
﹙﹚5热塑性塑料的脆化温度就是玻璃化温度。
﹙﹚6不同的热塑性塑料，其粘度也不同，因此流动性不同。
粘度大，流动性差；反之，流动性好.﹙﹚7对结晶性塑料，一般只达到一定程度的结晶，结晶度大，强度、硬度、耐磨性、耐化学性和电性能好；结晶度小，则塑性、柔软性、透明性、伸长率和冲击强度大。
因此，可通过控制成型条件来控制结晶度，从而控制其使用性能。
﹙﹚8对于热敏性塑料，为防止成型过程中出现分解，一方面可在塑料中加热稳定剂，另一方面可控制成型温度和加工周期。
﹙﹚9第三章塑料成型工艺及塑料制件的结构工艺性一．填空1、注射成型工艺包括：﹑﹑。
其中完整的注射过程包括：﹑﹑﹑﹑﹑﹑、。
2、注射成型需要控制的温度参数有：﹑和。
二．判断1、压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。
﹙﹚1.模压热固性塑料时通常需排气1~2次，目的是排除水分﹑挥发物和化学反应产生的低分子副产物。
﹙﹚2.塑件的退火处理温度一般控制在相变温度以上10~20℃或低于热变形温度10~20℃。
塑料模具成型零件的设计
塑料模具成型零件的设计构成塑料模具模腔的零件统称成型零件。
成型零件是模具的主要部分，决定了塑件的几何形状和尺寸，主要包括凹模、凸模、镶块、小型芯和成型环等。
成型零件工作时，直接与塑料熔体接触，承受熔体料流的高压冲刷、脱模磨擦等。
因此，成型零件不仅要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，而且还要求有合理的结构，较高强度、刚度及较好的耐磨性。
设计塑模的成型零件时，应根据塑件的塑料性能、使用要求、几何结构，并结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来确定型腔的总体结构，根据塑件的尺寸、计算成型零件型腔的尺寸；确定型腔的组合方式；确定成型零件的机加工、热处理、装配等要求。
对关键的部位进行强度和刚度校核。
1 成型零件的结构设计1.1 凹模的结构设计凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。
一整体式凹模结构整体式凹模结构是在整体金属模板上加工而成的，如图5-3-1所示，其特点是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。
但是加工困难，热处理不方便，常用于形状简单的中、小型模具上。
图5-3-1 整体式凹模结构二组合式凹模结构组合式凹模结构的型腔是由两个或两个以上的零部件组合而成的。
按组合方式不同，可为整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁拼合式等形式。
（1）整体嵌入式凹模如图5-3-2所示，小型塑件采用多型腔模具成型时，各单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等到方法加工制成，然后压入模板中。
这种结构加工效率高，装拆方便，可以保证各个型腔的形状尺寸一致。
图5-3-2a~c称为通孔台肩式，凹模带有台肩，从下面嵌入模板，再用垫板螺钉紧固。
如果凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体，则需要用销钉或键止转定位。
图5-3-2b采用销钉定位，结构简单，装拆方便；图5-3-2c是键定位，接触面积大，止转可靠；图5-3-2d是通孔无台肩式，凹模嵌入模板内用螺钉与垫板固定；图5-3-2e是盲孔式，凹模嵌入固定板后直接用螺钉固定在固定板下部设计有装拆凹模用的工艺通孔，这种结构可省去垫板。
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模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
构成塑料模具模腔的零件统称成型零部件。成 型零件工作时，直接与塑料熔体接触，承受熔体料 流的高压冲刷、脱模摩擦等。因此，成型零件不仅 要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的 表面粗糙度，而且还要求有合理的结构，较高强度、 刚度及较好的耐磨性 。
成型零部件决定了塑件几何形状和尺寸，通常包 括：凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。
模具设计第七章成型零件结构设计 4
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
1. 整体式凹模结构 特点：
模具强度好，牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕 迹。 加工工艺性差，加工困难．热处理不方便，整体式凸 模还有消耗模具钢多、浪费材料等缺点。 所以整体式凹、 凸模结构常用于形状简单的单个型腔中、小型模具或工艺试 验模具。但随着数控加工技术和电加工技术的发展，整体式 凹模越来越多。
对于结构简单的容器、壳、罩、盖、帽 之类的塑件，成型其主体部分内表面的零件 称主型芯或凸模，而将成型其它小孔的型芯 称为小型芯或成型杆。
大型芯（主型芯，通常简称型芯）；小型芯（型芯杆）
模具设计第七章成型零件结构设计 18
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
1 ．主型芯的结构设计 按结构可以分为整体式和组合式
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
通孔台肩式
若凹模镶件是回转体，而型腔是非回转体， 则需要用销钉或键定位 。
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
通孔无台肩式
盲孔式
装拆工艺 通孔
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构 ( 5 ）四壁拼合式
大型和形状复杂的凹模，把它 的四壁和底板分别加工，经研 磨后压人模套中
连接处外壁留有
0.3 ~ 0.4 mm 的
间隙，
模具设计第七章成型零件结构设计 16
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
第二篇 注射成型模具设计 第六章 成型零件结构设计
模具设计第七章成型零件结构设计
第六章 成型零部件设计
本章能力目标
1.会设计凹模和型芯的结构，合理选用、材料选择、加工方法与 装配 2.会计算成型零件工作部分尺寸 3.能够正确运用公式或选择各相关表中的数据确定型腔壁厚和底
板厚度 能够合理设计结构零件、选择恰当的安装形式、配合及材料
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构 ( 2 ）局部镶嵌式
为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需要经常更换
采用 H7 / m6
过渡配合
模具设计第七章成型零件结构设计 12
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构 ( 3 ）底部镶拼式凹模
采用 H7 / m6
过渡配合
模具设计第七章成型零件结构设计 13
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构 ( 3 ）底部镶拼式凹模
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹模结构
（4） 侧壁镶拼式
模具设计第七章成型零件结构设计
总结：采用组合式凹模, 加工工艺性好，排气效果好， 节约模具材料，但装配调整困难，有时塑件表面会 留有拼接的痕迹。 组合式凹模主要用于形状复杂的塑件成型。
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
成型塑件内表面的零件称凸模或型芯。 主要有：主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺纹 型环等。
模具设计第七章成型零件结构设计 5
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
1. 整体式凹模结构
模具设计第七章成型零件结构设计 6
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
2 ．组合式凹、凸模结构
分为整体嵌人式、局部 镶嵌式和四壁拼合式等 形式。
( 1 ）整体嵌入式
单个型腔和型芯采用单独加工 （机械加工、冷挤压、电加工等方
法）的方法加工。采用 H7 / m6
过渡配合压人模板中。这种结构加
工效率高，装拆方便，容易保证形
状和尺寸精度。
模具设计第七章成型零件结构设计
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6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式凹模
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6.１ 成型零部件结构设计
6.1.1 凹模的结构设计
整体嵌入式型腔
模具设计第七章成型零件结构设计 21
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
2 ．小型芯的结构设计 (小型芯的形式p145)
大型芯（主型芯，通常简称型芯）；小型芯（型芯杆）
模具设计第七章成型零件结构设计 22
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
模具设计第七章成型零件结构设计 23
本章知识目标
1.掌握各种凹模和型芯的结构特点、适用范围装配要求； 2.掌握成型零件尺寸的计算方法； 3.会分析型腔壁厚和底板厚度受力情况，会运用公式和查表选择
数据确定型腔壁厚和底板厚度 4.掌握各结构零件作用、结构、安装形式、配合要求、材料的选 择和设计原则 。
模具设计第七章成型零件结构设计 2
6.１ 成型零部件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
异形型芯结设计及固定方式 (P145)
为了制造方便,常将型芯设计成两段,把型芯的连接固 定段制成圆形,并用台肩和模板连接,或者用螺母连接.
整体式
组合零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
1 ．主型芯的结构设计
镶拼组合型芯 (溢料飞边与脱模方向)
模具设计第七章成型零件结构设计
6.１ 成型零部件结构设计
6.1.2 型芯的结构设计
1 ．主型芯的结构设计 镶拼组合型芯如图
镶拼组合型芯特点：与组合式基本相同（P143）