第四章结构零部件设计10

基本内容1.能够合理设计结构零件、选择恰当的安装形式、配合及材料2.标准件的选择原则和查表步骤3.能根据塑件的结构情况选择模具的总体结构方案。重、难点1.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；2.会选择标准件。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。我国塑料注射模架的国家标准有两个：1、《塑料注射模中小型模架》GB／T12556～1990)按结构特征分为基本型(4种)和派生型(9种)，适用模板尺寸为B(宽)×L(长)560mm×900mm2、《塑料注射模大型模架》(GB／T12555—1990)分为基本型(2种)和派生型(4种)，适用模板尺寸为B(宽)×L(长)630mm×630mm～1250mrn×2000mm一、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、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。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。1、中小型模架标准(GB/T12556-90)标准中规定，中小型模架的周界尺寸范围为:B(宽)×L(长)≤560×900（mm），并规定了其模架结构型式为品种型号。1）基本型基本型分为A1、A2、A3、A44个品种。2）派生型派生型分为P1~P99个品种。1）基本型中小模架加支承板加支承板推板推出推杆推出增加推件扳定模两板，动模一板式A11）基本型1）基本型定模两板，动模两板式A21）基本型定模两板，动模一板式A31）基本型定模两板，动模两板式A4基本型模架的组成、功能及用途型号组成、功能及用途中小模架A1型（大型模架A型）定模采用两板模板，动模采用一块模板，无支承板，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（大型模架B型）定模和动模均采用两板模板，有支承板，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，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）派生型中小模架P1~P4型由A1~A4对应派生而成，，双分型面。多用于点浇口形式的注射模。整体式单分型推板推出、凝料自动推出双分型派生型模架的组成、功能及用途型号组成、功能及用途中小模架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。中小模架P5型只有由两块模板组合而成，主要适用于直接浇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。2、大型模架标准大型模架标准中规定的周界尺寸B(宽)×L(长)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。1）基本型大型模架标准A型同中小型模架中的A1型B型同中小型模架中的A2型2）派生型3标准模架的选用要点1）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型腔侧壁厚度S/mm29(压缩)49(压缩)49(注射)0．14L+120．16L+150．20L+17注：型腔为整体式，L100mm，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/mmb≈L/mmb≈1.5L/mmb≈1.5L/mm102(0.12～0.13)b(0.1～0.11)b0.08b102～3000.13～0.15)b(0.11～0.12)b(0.08～0.09)b300～500(0.15～0.17)b(0.12～0.13)b(0.09～0.1)b④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。模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、垫板（支承块）、支撑块、支撑板、支撑柱（动模支柱）等。二、支承零部件设计一）固定板、支承板设计1、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。为了保证被固定零件的稳定性，固定板应具有一定的厚度和足够的刚度和强度。材料：一般采用碳素结构钢、合金结构钢制造。2、支承板：盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，作用：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。材料：45钢制成，经热处理调质，28～32HRc(230～270HBs)，50、40cr、40MnB、40MnVB、45Mn2调质至28～32HRc(230～270HBs)，结构钢Q235～Q275。3、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，可加插定位销固定板支承板支承板厚度的计算式可用下式：34][325EBpbLh大型加强刚度的支撑结构模具中，支承板的跨距较大，当已选定的支承板厚度通过校验不够时，或者，设计时为了有意识地减小支承板的厚度以节约材料，可在支承板与底板之间设置支承板、支承柱或支承块。二）垫块（支承块）设计采用角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具作用：在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间，调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求的作用。常见垫块结构形式：平行垫块，使用比较普遍，适用于中大型模具；角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具。垫块材料：中碳钢，Q235，HT200、球墨铸铁等。垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求H=h1+h2+h3+s+(3～6)式中H——垫块高度；h1——推板厚度；h2——推杆固定板厚度；h3——推板限位钉高度(若无限位钉，则取零)；S——脱出塑料制件所需的顶出行程。垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求若推杆固定板与动模支承板之间加入弹簧作复位或起平稳、缓冲作用时，则上式中还应加上弹簧并紧后的高度。注意：在模具组装时，应注意所有垫块高度须一致，否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏，垫块与动模支承板和动模座板之间一般用螺栓连接，要求高时可用销钉定位。H=h1+h2+h3+s+(3～6)对于大型模具或垫块间跨距较大的情况，要保证动模支承板的刚度和强度，动模板厚度必将大大增加，既浪费材料，又增加模具重量。通常在动模支承板下面加设圆柱形的支柱(空心或实心)，以减小垫板的厚度，有时支承柱还能起到对推出机构导向的作用。支承柱的个数通常可为，4、6、8等分布尽量均匀．并根据动模支承板的受力状况及可用空间而定。模具的连接、定位结构动模座板：使定模固定在注射机的固定工作台上的模板。定模座板:使动模固定在注射机的移动工作台上的模板。设计或选用标准动定模座板:1)必须要保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定固定板相匹配。2)在动定模座板上开设相应的安装结构3)为保证动定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座板的厚度：15mm～75mm以上。4)定模座板的材料：碳素结构钢或合金结构钢，经调质达28～32HRC(230～270HBS)三、动定模座板设计(1)动定模座板安装淬火镶片提高斜面的耐磨性