导向与定位机构的设计
导向机构设计
3.4 导向机构的设计3.4.1 导向机构设计要求独立悬架的导向机构承担着悬架中除垂直力之外的所有作用力和力矩，并决定了悬架跳动时车轮的运动轨迹和车轮定位角的变化，因此，悬架的设计要求有：1）形成强档的侧倾中心和侧倾轴线。
2）形成恰当的纵倾中心。
3）个交接点处受力尽量小，减小橡胶元件的弹性形变，以保证导向精确。
4）保证车轮定位参数及其随车轮跳动哦的变化能满足要求。
5）具有足够的疲劳强度。
对于前轮独立悬架机构的要求是：1) 悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4.0mm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。
3）汽车转弯行使时，应使车身倾角小。
在0.4g侧向加速度作用下，车身侧倾角≦6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
4）只用时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。
3.4.2 导向机构的布置参数1）侧倾中心麦弗逊式独立悬架的侧倾中心由下图所示方式得出。
从悬架与车身的固定连接点E作活塞杆运动方向的垂直并将下横臂延长。
两条的交点即为极点P 。
将P点与车轮接地点N的连线交在汽车的轴线上，交点W即为侧倾中心。
图3-1 麦弗逊式独立悬架侧倾中心的确定Fig.3-1 Maifuxunshi independent suspension roll centre established麦弗逊式独立悬架的弹簧减震器轴线EG 布置得越接近垂直，下横臂GD 布置得越接近于水平，则侧倾中心W 就越接近于地面，从而使得在车轮上跳动时车轮外倾角的变化不理想 麦弗逊式独立悬架的侧倾中心高度为sv w r d k pb h ++=σβtan cos 2（3-42）式中 )sin(βα++=oc kd k p +=βsin（3-43）表3-4 215/60R16轮胎标准 Table.3-4 215/60R16 Tire standards选取:d=360mm sr =152 β=60 σ=50 （3-44）根据图3-4可知α=σ=50 (3-45) 因为弹簧自由高度 0H =260mm ，减振器的长度L=300mm 所以取C+o=478mm （3-46）因为轮胎的断面宽度B=189mm ，车宽度a B =1673mm ，所以：vb =22B B a -==-218921673742mm（3-47）根据设计要求满载时： K=)65sin(4780+o =2505.24mm（3-48）87.6213606sin 24.25050=+⨯=p mm（3-49） 所以1525tan 3606cos 24.250587.621272400+⨯+⨯=w h =84.2mm (3-50)满足在独立悬架中，前悬架侧倾中心高度在0~120mm 范围内。
第6章 合模导向机构
25
有两种形式：
1、一种是两锥面之间有间隙，将淬火零件装于 模具上，使之和锥面配合，以制止偏移。
26
2、另一种形式是两锥面配合，这时两锥面都要 淬火处理，角度150—200，高为15mm以上
27
对于矩形型腔，可以采用锥面定位，在型腔四 周利用几条凸起来的斜边定位。
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第六章 合模导向机构
第一节 第二节
导柱导向机构 锥面定位机构
1
合模导向 机构
推出 机构
2
导向机构作用
1、导向作用 动定模合模时，首先导向机构接触，引导 动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔， 以保证不损坏成型零件。 2、定位作用 为避免模具装配时方位搞错而损坏模具， 并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不 至于因位置的偏移而引起塑件壁厚不均。
各带锥面的导向定位机构与导柱导套联合使用，对 于圆形型腔有两种对合设计方案 。
24
对于方形（或矩形）
型腔的锥面对合，可以将 型腔模板的锥面与型腔设 计成一个整体，型芯一侧 的锥面可设计成独立件淬 火镶拼到型芯模板上，这 样的结构加工简单，也容 易对塑件壁厚进行调整 （通过对镶件锥面调整）， 磨损后镶件又便于更换。
③材料 导套用与导柱相同的材料 或铜合金等耐磨材 料制造，但其硬度应该低于导柱硬度，这样可以 改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。
17
④固定形式
18
பைடு நூலகம்
3.导柱与导套的配合
19
4、导柱与导套的布置
常见导柱有2根—4根，布置原则是：
必须保证动定模只能按一个方向合模，不要在装配或合 模时，因为方位搞错使模具损坏。
注塑模具结构及设计-5(导向_定位_顶出_复位)
3，导柱的端部通常设计成锥形或半球形，以便导柱顺利进入导向孔。
导柱的端部分别为锥形，半球形，R角，斜角
4，导柱与导向孔通常采用间隙配合，导柱与安装孔通常采用过渡配合。
5，导柱的固定形式 普通导柱的固定形式：
推板导柱的两端都要固定，这样才能 更好的起导向作用。
挂台固定 (通孔)
螺钉固定(盲孔) 导柱配合面研伤更换 时可避免损坏固定孔
定位： 1，在模架上通常增加一些精定位来帮助动， 定模之间更准确的定位。这些精定位的位置 选择要注意关于中心对称，以使受力平衡。 定模 动模
右边为常用的几种 精定位形式（圆锥 面定位型，侧面安 装无锥度型，嵌入 安装锥面定位型）
2，在动，定模芯之间，为了达到更好的定位效果，防止动，定模芯之 间错位，需要增设定位。 动模定位 定模定位
定位到型腔边的距离不 等可能定位效果不理想
4，侧向受力不均匀的 塑件对模具往往有较 大的侧向力，该压力 可能引起型芯和型腔 的偏移，如果传递到 导柱上，将使导柱发 生卡住或损坏的现象， 需要采用定位的形式。
5，有些分型面坡 度过大，合模时受 力不平衡，为了抵 消这些不平衡力， 防止动，定模之间 错位，要设置定位。
动，定模合在一起
定位需带有斜度，合上之后没有间隙
动定模错位导致壁厚不均匀 3，对于成型大型深腔， 高精度或薄壁制品的模具， 型腔可能因为受到大的侧 向压力而向外变形，为消 除动定模之间的断差确保 壁厚均匀需要设置定位。
定 模 涨 开 导 致 动 定 模 之 间 断 差
大型腔或要求壁厚均匀的薄壁塑件的分型面上设置的 定位要随着型腔的外形走
推管顶出后
推管与推管芯的通常固定形式：
3，推块
推块可以有效的增加顶出面积
模具支承零部件、定模动模座板、导向机构的设计
3.导套的结构形式
教材P176图7.16
第四节 合模导向机构的设计
3.导柱与导套的配用
第四节 合模导向机构的设计
4.导柱、导套的固定
a)、b)、c)为直导套，结构简单，制造方便，用于小型的简单 模具； d)为带头导套，结构复杂，用于精度较高的大型模具。
导柱、导套的尺寸可参照国标选取。
两锥面之间镶上 经淬火的零件
两锥面直接配合
第四节 合模导向机构的设计
3.锥面定位机构的锥面开设方向
见教材P178图7.20
4.合模销定位
对具有垂直分型面的模具， 为了保证模套中的对拼凹模相 对位置准确，常采用合模销， 其尺寸可参照国标。
第七章 结构零部件的设计
第二节 支承零部件的设计
用来防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变 形超差现象的零部件。如支承板、支撑块、支承柱等。
一、支承板设计
垫在动模板或动模固定板背面， 又称动模垫板。 作用：（1）承受一定的成型压力，以防止型腔底部产生 过大的挠曲变形（教材P170图7.7）；
第七章 结构零部件的设计
第四节 合模导向机构的设计 概述:
定义：保证动模、定模合模时正确定位与导向的零件。
导向机构作用： 定位（模具闭合时、模具装配时） 导向 承受一定的侧压力（有时还需增 设锥面定位机构） 导向机构的形式：导柱导向
锥面定位
第四节 合模导向机构的设计
一、导柱导向机构的设计 1.导向机构设计原则
第七章 结构零部件的设计
第三节 定模座板、动模座板的设计
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。
注塑模具设计
这一原则很重要，修改塑件产品图时，必须根据图 纸尺寸公差要求，修改为中间尺寸。尺寸及公差的几种 情况如表2-2所示。 表2-2 尺寸及公差的几种情况
2.2 侧抽芯机构
塑件的侧面常带有孔或凹槽，如图2-9所示。 在这种情况下，必须采用侧向成型芯才能满足塑 件成型上的要求。但是，这种成型芯必须制成活 动件，能在塑件脱模前将其抽出。完成这种活动 成型芯的抽出和复位机构叫抽芯机构。
图2-23 锁紧楔的形式
图2-24 锁紧楔的角度
6) 抽芯时的干涉现象 斜导柱在定模、滑块在动模的该结构形式设计时应注意， 滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉”现象，所谓 干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动型芯与推 杆相碰撞，造成活动型芯或推杆损坏，如图2-25所示。为了 避免上述干涉现象发生，在塑件结构允许的情况下，尽量避 免将推杆设计在活动型芯的水平投影面相重合处，否则，必 须满足条件，如图2-26所示，才能避免干涉现象。
④ 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；I型带头导 套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；II 型带头导套主要用于推出机构的导向中。为有利于减小摩擦， 在导套上也可开设储油槽，或采用自润滑型导套（在钢质导 套的环形槽内设 MoS2、在高强黄铜导套的侧壁孔内设固体 石墨）。 ⑤ 为了确保合模后分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处 应设置承屑槽：一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角， 如图2-28所示。 ⑥ 导柱工作部分的长度应比型芯端面高出6-8mm ，如图229所示。
4、斜导柱倾斜角a 倾斜角的大小关系到斜导柱所承受的弯曲 力和实际达到的抽拨力，也关系到斜导柱的工 作长度、抽芯距和开模行程。为保证一定的抽 拔力及斜导柱的强度，取a小于25°，一般在 12°~25°范围内选取。 5、斜导柱直径 根据材料力学可以推导出斜导柱直径计算 公式：
独立悬架导向机构的设计
汽车悬架--独立悬架导向机构的设计第五节独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求是：1)悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±4．Omm，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2)悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。
3)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。
在0．4g侧向加速度作用下，车身侧倾角不大于6°～7°，并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
4)汽车制动时，应使车身有抗前俯作用；加速时，有抗后仰作用。
对后轮独止：悬架导向机构的要求是：1)悬架上的载荷变化时，轮距无显著变化。
2)汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小，并使车轮与车身的倾斜反向，以减小过多转向效应。
此外，导向机构还应有够强度，并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
目前，汽车上广泛采用上、下臂不等长的双横臂式独立悬架(主要用于前悬架)和滑柱摆臂(麦弗逊)式独立悬架。
下面以这两种悬架为例，分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法，分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。
二、导向机构的布置参数1．侧倾中心双横臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—24所示方式得出。
将横臂内外转动点的连线延长，以便得到极点P，并同时获得P点的高度。
将P点与车轮接地点N连接，即可在汽车轴线上获得侧倾中心W。
当横臂相互平行时(图6—25)，P点位于无穷远处。
作出与其平行的通过N点的平行线，同样可获得侧倾中心W。
双横臂式独立悬架的侧倾中心的高度hw通过下式计算得出滑柱摆臂式独立悬架的侧倾中心由如图6—26所示方式得出。
从悬架与车身的固定连接点E 作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。
两条线的交点即为P点。
滑柱摆臂式悬架的弹簧减振器柱EG布置得越垂直，下横臂GD布置得越接近水平，则侧倾小心W就越接近地面，从而使得在车轮上跳时车轮外倾角的变化很不理想。
如加长下横臂，则可改善运动学特性。
合模导向和定位机构的设计
合模导向和定位机构的设计导向定位机构有导柱导向和锥面定位两种类型。
导柱导向机构用于保证动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向，锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。
导柱导向最常见的是在模具型腔周围设置2 ? 4 对互相配合的导柱和导套(导向孔), 导柱设在动模或定模边均可，但一般设置在主型芯周围，在不妨碍脱模取件的条件下，导柱通常设置在型芯高出分型面较多的一侧，如图4 一74 所示。
1 .导向和定位机构的作用导向机构主要作用是导向、定位和承受注射时侧压力。
( l )导向作用。
合模时，导向零件首先接触，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。
( 2 )定位作用。
合模时，维持动、定模之间一定的方位、避免错位;模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。
( 3 )承载作用。
塑料熔体在注人型腔过程中可能产生单向侧压力，或由于注射机精度的限制，使导柱承受了一定的侧压力。
若侧压力很大，不能单靠导柱来承担，则需增设锥面定位机构。
2 .导柱导向机构导柱导向机构通常由导柱与导套(或导向孔)的间隙配合组成。
l )导柱的设计导柱的典型结构如图4 一75 所示。
导柱沿长度方向分为固定段和导向段.两段名义尺寸相同，只是公差不同的是带头导柱，也称为直导柱，如图4 一75 ( a )所示;两段名义尺寸和公差都不同的为有肩导柱.也称为台阶式导柱，如图4 一75 ( b )、(c )所示，图4 一75 ( b )所示为I 型有肩导柱，图4 一75 ( c )所示为11 型有肩导柱.n 型有肩导柱还可起到模板间的定位作用，在导柱凸肩的另一侧有一段圆柱形定位段，可与另一模板配合。
导柱的导向部分可以根据需要加工出油槽，如图4 一75 (。
)所示，以便润滑和集尘，提高使用寿命。
小型模具和生产批量小的模具多采用带头导柱，小批量生产也可不设置导套，导柱直接与模板中的导向孔配合，生产批量大时，应设置导套。
金属型的导向定位装置设计概要
职业教育材料成型与控制技术专业
教学资源库
《铝合金铸件铸造技术》课程教案
金属型的导向定位装置
设计
制作人：贾娟娟
陕西工业职业技术学院
金属型的导向定位装置设计
1.导向装置
动型运动的导向装置，主要形式见图1。
图1 动型的导向形式
2.定位装置
两半型定位销一般设在铸型分型面轮廓之内，个别设在铸型两侧的凸耳上，见图2。
图2 定位销的设置
为了定位的准确性，两定位销的位置最好错开，见图3。
图3 定位销的位置
垂直与水平综合分型的金属型，定位销的装法见图4。
图4 两个互相垂直的分型面定位销的装法
有些铸型，为了防止两半型装反，可将定位销设计成一大一小，见图5，或不同的孔距，见图6。
图5 不同大小的定位销图6 不同孔距的定位销也可设计成底座与定位销同起定位作用，见图7（a），图7（b）所示形式还可以防止半型上抬。
图8所示是不带台阶的定位销，其尺寸见表1。
图8 定位销
材料：45钢淬火：33～38HRC
表1 定位销尺寸 mm
图9为带台阶的导销，其尺寸见表2。
图9 导销
材料：45钢淬火40～45HRC
表2 导销 mm
图10为带台阶的衬套，其尺寸见表3。
图10 衬套
材料：45钢淬火40～45HRC
表3 衬套尺寸 mm
图11为常用于铰链式金属型上的圆头定位销，其尺寸见表4。
图11 圆头定位销
材料：45钢淬火40～45HRC
表4 圆头定位销尺寸 mm。
独立悬架导向机构的设计
独立悬架导向机构的设计一、设计要求对前轮独立悬架导向机构的要求是：1）悬架上载荷变化时，保证轮距变化不超过±，轮距变化大会引起轮胎早期磨损。
2）悬架上载荷变化时，前轮定位参数要有合理的变化特性，车轮不应产生纵向加速度。
3）汽车转弯行驶时，应使车身侧倾角小。
在O.4g侧向加速度作用下，车身侧倾角不大于6°〜7°,并使车轮与车身的倾斜同向，以增强不足转向效应。
4）汽车制动时,应使车身有抗前俯作用；加速时,有抗后仰作用。
对后轮独立悬架导向机构的要求是：1）悬架上的载荷变化时,轮距无显著变化。
2）汽车转弯行驶时,应使车身侧倾角小,并使车轮与车身的倾斜反向,以减小过多转向效应。
此外,导向机构还应有足够强度,并可靠地传递除垂直力以外的各种力和力矩。
目前,汽车上广泛采用上、下臂不等长的双横臂式独立悬架（主要用于前悬架）和滑柱摆臂（麦弗逊）式独立悬架。
下面以这两种悬架为例,分别讨论独立悬架导向机构参数的选择方法,分析导向机构参数对前轮定位参数和轮距的影响。
cd二、导向机构的布置参数1•侧倾中心双横臂式独立悬架的侧倾中心由如图6-24所示方式得出。
将横臂内外转动点的连线延长，以便得到极点P,并同时获得P 点的高度。
将P 点与车轮接地点N 连接，即可在汽车轴线上获得侧倾中心W 。
当横臂相互平行时（图6-25），P 点位于无穷远处。
作出与其平行的通过N 点的平行线，同样可获得侧倾中心W 。
图6—24双横臂式悬架和纵横臂式悬架的距离h 和Pw的计算法和图解法图6-25横臂相互平行的双横臂式悬架侧倾中心的确定 双横臂式独立悬架的侧倾中心的高度h 通过下式计算得 h=b v P (6-26)w 2KcosP+dtan G +R式中sin6o°+G -a )p=KsinP+d式中K=c v丿—sina+P麦弗逊式独立悬架的侧倾中心由如图6-26所示方式得出。
从悬架与车身的固定连接点E作活塞杆运动方向的垂直线并将下横臂线延长。
合模导向机构的设计
3.固定形式及配合精度
导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H7/m6或H7/k6 配合
外圆加工凹槽
局部磨出环形槽
侧向开小孔
三 锥面定位机构
——用于高精、大型、深腔、薄壁件，（防 侧压大、偏移），将会导致导柱卡死或损坏。 1.当模具比较小时，可以采用带锥面的 导柱和导套，如下图所示。
2.对于尺寸较大的模具，必须采 用动、定模模板各带锥面的 对合机构与导柱导套联合使 用。（见右图） 锥面定位有两种形式 1.两锥面间留有间隙将淬火镶块 装在模具上,使它与两锥面配 合,制止型腔或型芯的偏移 (图中右上图) 2.两锥面配合(图中右下图),锥面 角愈小愈有利于定位,但由于 开模力的关系,锥面角也不宜 过小,一般取5°~20°,配合 高度在15mm以上,两锥面都 要淬火处理.
①导柱合理均布在模具分型面四周、中心至模具边缘应 有足够距离保证强度。 ②导柱与主型芯安装在同侧，且导柱长度＞型芯端面 6～8mm、则导柱先入导套后型芯才入型腔。 ③推件板推出则推件板一边要设导柱，防推件板从型 芯中脱落且导柱长度＞推件板的推出距离、以保证推 件板始终处于被导向状态。
二、导套
1.导套的结构形式 带头导套——用于精度较高合， 如下图所示 直导套——用于简单模具 如右图所示
第八节 合模导向机构设计
学习目的和要求：
1、理解掌握合模导向机构的作用及各 项设计原则。 2、会正确进行合模导向机构各零件的 设计。
3、在课堂教学和练习过程中提高学生 的识图能力。
（一）概述
一、定义：保证动模和定模 正确定位与导向的零件。 二、作用： 1.导向----合模时,首先是 导向零件接触,引导动、定 模准确合拢，避免型芯或 凸模先进入凹模型腔内， 造成成型零件损坏.如右图 所示。
模具设计[1]剖析
![模具设计[1]剖析](https://img.taocdn.com/s3/m/a1479ee104a1b0717fd5ddce.png)
模具设计课程设计课程名称院（系、部、中心）专业班级起止日期指导教师设计人目录第一章塑件的成型工艺分析1.1 塑件的分析——————————————————————41.2 ABS的性能分析————————————————————4~51.3 ABS的注射成型过程及工艺参数——————————————5第二章模具结构形式的拟定2.1 确定分型面——————————————————————62.2 型腔数量及排列方式——————————————————62.3注射机型号的确定———————————————————6~8第三章浇注系统的设计3.1 主流道的设计————————————————————93.2 分流道的设计————————————————————9~103.3浇口的设计————————————————————10~113.4校核主流道的剪切————————————————————12 第四章成型零件的结构设计及尺寸计算4.1成型零件的计算————————————————————134.2 成型零件的钢材选用——————————————————134.3 成型零件工作尺寸凹模的计算—————————————13~144.4成型零件工作尺寸凸模的计算———————————————14 第五章模架的选择5.1 各模板尺寸的确定————————————————————155.2 模架各尺寸的校核————————————————————15 第六章排气槽设计6.1、排气槽的确定————————————————————16第七章脱模推出机构的设计7.1推出方式的确定————————————————————177.2脱模力的计算——————————————————————177.3校核推出机构作用在塑件上的单位压应力——————————————————————————————————————————17~18第八章冷却系统的设计8.1冷却介质——————————————————————198.2冷却系统的计算————————————————————19~20 第九章导向和定位机构的设计——————————————————————————————21结论——————————————————————————————22参考文献——————————————————————————23第一章塑件成型工艺性分析1.1塑件的分析图1-11.1.1外形尺寸该塑件壁厚相对较均匀，最大4.2mm,最小3mm。
塑料模具设计教案
塑料模具设计教案一、教案背景随着我国经济的快速发展，塑料工业在国民经济中的地位日益突出。
塑料模具作为塑料工业的重要组成部分，其设计与制造水平直接影响到塑料制品的质量、生产效率和成本。
本教案旨在通过系统的教学，使学生对塑料模具设计的基本原理、方法和技巧有深入了解，培养学生的实际操作能力和创新意识，为我国塑料模具行业培养高素质的设计人才。
二、教学目标1.知识目标：使学生掌握塑料模具设计的基本原理、方法和技巧，了解塑料模具的组成部分及其作用，熟悉塑料模具设计的相关标准和规范。
2.能力目标：培养学生具备塑料模具设计的基本能力，能够运用所学知识解决实际设计问题，提高学生的创新意识和团队合作精神。
3.情感目标：激发学生对塑料模具设计的兴趣，培养学生的职业责任感，增强学生的环保意识。
三、教学内容1.塑料模具设计概述（1）塑料模具的定义与作用（2）塑料模具的分类与结构（3）塑料模具设计的基本流程2.塑料模具设计原理（1）塑料成型工艺（2）塑料模具设计的基本原则（3）塑料模具设计中的力学分析3.塑料模具设计方法（1）塑料模具结构设计（2）塑料模具成型零件设计（3）塑料模具导向与定位机构设计（4）塑料模具冷却系统设计（5）塑料模具顶出系统设计4.塑料模具设计技巧与注意事项（1）模具材料的选择与应用（2）模具加工工艺的考虑（3）模具维修与保养5.塑料模具设计实例分析（1）方式壳塑料模具设计（2）塑料容器模具设计（3）汽车零部件塑料模具设计四、教学方法1.讲授法：讲解塑料模具设计的基本原理、方法和技巧。
2.案例分析法：分析实际塑料模具设计案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
3.讨论法：组织学生就塑料模具设计中的热点、难点问题进行讨论，培养学生的创新意识。
4.实践操作法：安排学生进行塑料模具设计的实际操作，提高学生的动手能力。
五、教学评价1.过程评价：关注学生在课堂讨论、实践操作等方面的表现，及时给予指导和鼓励。
2.结果评价：以塑料模具设计作品的质量为主要评价标准，考察学生对所学知识的掌握程度。
导向和定位装置设计解析
1
导向及定位机构设计
二、定位机构设计
定位机构有以下几种：①圆形定位柱；②导柱辅助器；③方形辅 助器；④立式0º定位块。
1.圆形定位器的结构
1
导向及定位机构设计
3.方形辅助器
二、定位机构设计
2.导柱辅助器
1
导向及定位机构设计
二、定位机构设计
4.立式0º定位块
1
导向及定位机构设计
二、定位机构设计
5.模仁定位
1
导向及定位机构设计
二、定位机构设计
6.圆形入子定位
THANKS!!!
一、导向机构设计
2）导柱的标记方法 ： d=12mm，L=100mm，L1=25mm的带头导 柱标记为： 导柱φ 12×100×25 GB4169.4－1984
如材料使用20钢时，其标记为: 导柱φ 12×100×25－20钢 GB4169.4－1984 (3)导柱的尺寸
1
导向及定位机构设计
一、导向机构设计
2. 导套 (1)导套的结构 图3-9-03
1
导向及定位机构设计
一、导向机构设计
2. 导套
(2)导套的标记方法 d=12mm，L＝32的直导套标记为： 导套 φ 12×32 GB4169.2－1984；如使用20钢时，其标 记为： 导套 φ 12×32-20钢 GB4169.2－1984
1
导向及定位机构设计
对模仁的结构中有靠﹑插破结构，模穴较深，产品质量要求较高的
二、定位机构设计
情况，由于加工精度以及装配关系，动定模在合模过程中，会出现错位 现象；在成型精度要求高的大型、薄壁、深腔塑件时，型腔内的侧压力 易引起型芯或型腔偏移，导致导柱卡死或损坏。在这种情况下，仅靠导 柱导向是无法满足定位精度(精密模通常为0.05-0.08mm)要求的，需使 用定位机构(精度通常为0.02 mm)。
导向与定位机构的设计
导向与定位机构的设计为了保证注射模具准确合模和开模，在注射模具中必须设置导向机构。
导向机构的作用是导向、定位，以及承受一定的侧向压力。
一、导柱导向机构模具导柱导向机构如图1所示。
图中所示为导柱、导套结构，适用于精度要求高、生产批量大的模具。
对于小批生产的简单模具，可不采用导套，直接与模体间隙配合。
同时在设计导柱和导套时还应注意以下几点。
①导柱应合理地分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。
②导柱的长度应比型心(凸模)端面的高度高出6～8mm，以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏。
图1 模具导柱导向机构③导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用20低碳钢经渗碳0.5～0.8mm，淬火48～55HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理。
④为了使导柱能顺利地进入导套，导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。
⑤导柱设在动模一侧可以保护型心不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。
⑥一般导柱滑动部分的配合形式为H8/f8；导柱和导套固定部分配合为H7/k6；导套外径的配合为H7/k6。
⑦一般在动模座板与推板之间也设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。
⑧导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。
二、精定位装置对于精密、大型模具，以及导向零件(如导柱)需要承受较大侧向力的模具，在模具上通常要设计锥面、斜面或导正销精定位装置。
1．锥面精定位如图2所示，锥面配合有两种形式，一种是两锥面之间有间隙，将淬火镶块6镶于模具上(见I放大图)，使之和锥面配合，以制止偏移；另一种是两锥面直接配合(见图2右下图)，这时两锥面都要经淬火处理，角度5°～20°，高度要求大于15mm。
锥面的开设方向也应注意，如图3所示。
如图3(a)所示的形式采用凹模模块环抱型心模块，这不合理，因为在注射压力的作用下凹模模块会有向外胀开的可能，导致在分型面上形成间隙；如图3(b)所示的形式由型心模块环抱凹模模块，使得凹模模块受力时无法胀开，为合理的形式。
定位机构的设计与应用
易產生 細屑累
積
承座
設計時需 注意導位 角及取放
缺口
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注意事項:
• 適用於外型尺寸很精確穩定的工件定 位，屬最簡易之定位方式,但亦受產品 外觀影響其定位精度(垂直度,毛邊…. 等)
• 設計時應採用分割式設計，調整性較 好
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定位的基本方法及種類(續)
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自由度與定位的關係
ICS AUTO
談到定位，就必需先了解自由度與定位兩者之間的關係，以下說明：
自由度：一個剛體在三維空間之自由度是6，因為剛體可以延三個線性無關之方向
作平移運動，又可圍繞三個線性無關方向之軸線作旋轉運動，三個平移 與三個旋轉之自由度總共六個 剛體在平面上之自由度是3，當自由度減為零時，拘束度就是3，此時剛 體在平面上就完全被固定
變 4) 如有數台相同的治具，應確保其精度相同(均在治具之設計容許公差範圍內) ，不容許工
件精度出現偏差使零件之互換性不良
二. 加工作業的容易度：
1) 治具之設計必須使工件之裝入與卸下均容易進行 2) 治具裝卸於機械或作業台時能在短時間內完成，且其精度之在現性高
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ICS AUTO
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所謂快速，係指工件裝置在定位件時，要很容易、方便，而不發生錯誤
(防愚裝置) ，將工件作快速及精確的控制。
所謂精確，係指生產製造圖上，要求工件的面與面，中心與中心的正確
03导向机构设计
4．传动平稳可靠 由于摩擦力小，动作轻便，因而定位精度高，微量移动灵 活准确。 5．具有结构自调整能力 装配调整容易，因此降低了对配件加工精度要求。 (二) 滚动直线导轨的分类 1．按滚动体的形状分类
9
2．按导轨截面形状分类
矩形和梯形
10
3．按滚道沟槽形状分类
11
(三)滚动直线导轨的有关计算 1．额定动载荷Ca 额定动载荷是指：滚动直线导轨的额定长度寿命Ts=50km 时，作用在滑座上大小和方向均不变化的载荷。
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(5)化学稳定性好 耐高、低温，耐强酸强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。 (6)维护修理方便 导轨软带使用方便，磨损后更换容易。 (7)经济性好 结构简单、成本低，约为滚动导轨成本的l／20、三层复 合材料DU导轨板成本的1／4。
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得：
f H fT C a fW F
)
3
Ca
F 3 Ts / K fW f H fT fC
F F / M 18000 / 4 4500 N
Ca 4500
3
2592 / 50 2
0 . 81 1 1
N 41429 . 8 N
查表2—13，其中HJG-D45型号的导轨的Ca值为43800N， 能满足五年的使用要求，所以可选用HJG—D45型号的滚 动直线导轨。
4
3．疲劳和压溃 压溃：导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产 生弹性变形，反复运行多次后就会形成疲劳点，呈塑性变 形，表面形成龟裂、剥落而出现凹坑，这种现象就是压溃 。 防止压溃措施：控制滚动导轨承受的最大载荷和受载的均 匀性。 4．刚度 导轨受力变形会影响导轨的导向精度及部件之间的相对位 置，因此要求导轨应有足够的刚度。 提高刚度的措施：加大导轨尺寸或添加辅助导轨
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项目二任务四注射模其他机构与系统设计导向与定位机构的设计
为了保证注射模具准确合模和开模，在注射模具中必须设置导向机构。
导向机构的作用是导向、定位，以及承受一定的侧向压力。
一、导柱导向机构
模具导柱导向机构如图1所示。
图中所示为导柱、导套结构，适用于精度要求高、生产批量大的模具。
对于小批生产的简单模具，可不采用导套，直接与模体间隙配合。
同时在设计导柱和导套时还应注意以下几点。
①导柱应合理地分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。
②导柱的长度应比型心(凸模)端面的高度高出6～8mm，以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏。
图1 模具导柱导向机构
③导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用20低碳钢经渗碳0.5～0.8mm，淬火48～55HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理。
④为了使导柱能顺利地进入导套，导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。
⑤导柱设在动模一侧可以保护型心不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。
⑥一般导柱滑动部分的配合形式为H8/f8；导柱和导套固定部分配合为H7/k6；导套外径的配合为H7/k6。
⑦一般在动模座板与推板之间也设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。
⑧导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。
二、精定位装置
对于精密、大型模具，以及导向零件(如导柱)需要承受较大侧向力的模具，在模具上通常要设计锥面、斜面或导正销精定位装置。
1．锥面精定位
如图2所示，锥面配合有两种形式，一种是两锥面之间有间隙，将淬火镶块6镶于模具上(见I放大图)，使之和锥面配合，以制止偏移；另一种是两锥面直接配合(见图2右下图)，这时两锥面都要经淬火处理，角度5°～20°，高度要求大于15mm。
锥面的开设方向也应注意，如图3所示。
如图3(a)所示的形式采用凹模模块环抱型心模块，这不合理，因为在注射压力的作用下凹模模块会有向外胀开的可能，导致在分型面上形成间隙；如图3(b)所示的形式由型心模块环抱凹模模块，使得凹模模块受力时无法胀开，为合理的形式。
图2 锥面定位机构
1—定模板；2—导柱；3—型腔板；4—动模固定板；5—支撑板；6—淬火镶块如图4所示为锥形导柱定位装置，定位精度高，但只适用于侧向力不大的小型模具。
图3 锥面的开设方向
图4 锥形导柱定位装置
1一定模板；2—锥形导柱；3一导套；4一动模板2．斜面精定位
对于矩形型腔也可采用斜面定位，在型腔四周利用几条凸起来的斜边块定位，如图5所示。
如图6所示为通常采用的一种斜面精定位形式，斜面定位块(即淬火耐磨块6和8)都是镶在模具上的，以便于调整。
其他的斜面精定位形式如图7所示。
图5 矩形型腔斜面定位
图6 斜面精定位结构
1一定模座板；2一定模固定板；3一精定位斜楔；
4，5，6一耐磨块；7一动模固定模；9一耐磨块
图7 斜面精定位
1一凹模板；2—斜面条块；3一型心板；4一螺钉
三、导正销精定位
以动模、定模合模面为中心镗出圆孔，再配装导正销，其结构如图8所示。
导正销应在相互垂直的两个方向(或四边)布置，如图9所示。
导正销直径应大于20mm。
图8 导正销精定位
1—型心模板；2—导正销；3—螺钉；4—凹模板
图9 导正销的布置
1—导正销；2—动模板；3—定模板
二、模架
模架一般采用标准模架和标准配件,这对缩短制造周期、降低制造成本是非常有利的。
在国内大部分公司及厂家采用的标准模架有"富得巴(FUTABA)"、"龙记(LKM)"、"明利(Minglee)"、"天祥(Skylucky)"等.一般来说,中、小型模胚可选取"富得巴",较大型模胚则常选取"龙记"、"明利"或"天祥"等。
但实际生产中,往往根据模具的价格、结构以及模架加工的复杂程度来决定。
遇到特殊情况或者客户指定要求时，可以对模架的部分形状、尺寸和材料做出更改，也可以完全重新设计模架，这种情况下，订购模架时，需向模架供应商提供详细模架图，并注明所订购模架与标准模架不同之处。
1模架与镶件尺寸的确定
模具的大小主要取决于塑料制品的大小和结构，对于模具面言，在保证足够强度的前提下，结构越紧凑越好。
根据产品的外形尺寸(平面投影面积与高度)以及产品本身结构如(侧向分型滑块等结构)，可以确定镶件的外形尺寸，确定好镶件的大小后，可大致确定模架的大小了。
普通塑料制品模具模架与镶件大小的选择，可参考下面的数据：
"A"----表示镶件侧边到模板侧边的距离。
"B"----表示定模镶件底部到定模板底面的距离。
"C"----表示动模镶件底部到动模板底面的距离。
"D"----表示产品到镶件侧边的距离。
"E"----表示产品最高点到镶件底部的距离。
"H"----表示动模承板的厚度(当模架为A型时)。
"X"----表示产品高度。
对于特殊的塑料制品，应注意以下几点：
(1)当产品高度过高时(产品高度X≥D),应适当加大"D"，加大值△D=(X-D)/2。
(2)有时为了冷却水道的需要，也要对镶件的尺寸加以调整，以达到较好的冷却效果。
(3)结构复杂需做特殊分型或顶出机构或有侧向分型结构需做滑块时，应根据不同情况适当调整镶件和模架的大小以及各模板的厚度，以保证模架的强度。
2镶件材料的选择
模具镶件材料应具备的性能主要有四个方面：1、硬度;2、耐磨性;3、强度和韧性;4、耐腐蚀性。
模具镶件材料的选择主要是根据塑料制品的批量、塑料类别来确定。
制品为一般塑料如：ABS、PP、PC等塑料，通常选用型号P20等类型的预硬调质钢，若制品批量较大，则应选用淬火回火钢如型号H13等。
高光洁度或透明的塑料制品，如：PMMA、PS、AS等塑料或含有玻璃纤维的塑料主要选用型号420等类型的耐蚀不锈钢。
3方铁高度的确定
方铁的高度应保证足够的顶出行程，然后留出一定的余量(5-10mm)，以保证完全顶出时，顶针固定板不至于撞到动模板或动模承板。
)
4模架整体结构的确定
在基本选定模架之后，应对框架整体结构进行校核，看所确定的模架是否适合所选定或客户指定的注塑机，包括模架外形的大小、厚度、最大开模行程、顶出方式和顶出行程等。
三、冷却系统设计
①冷却水回路布置的基本原则
a)冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大
b)冷却水道到型腔表面距离适当
c)冷却水道应畅通无阻
d)冷却水道应避开塑件易产生熔接痕的部位
②常见结构
(2) 模具加热系统设计
当注射成形工艺要求模县温度在80℃以上时，对大型模具进行预热或者采用热流道的模具时，模具中必须设置加热装置。
模具的加热方法电加热方法，还可在冷却水管中通入热水、热油、蒸汽等介质进行预热。
电加热义可分为电阻丝加热和电热棒加热。