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　　塑模结构原理概论 余学勇 2018.09.17 蒙发利科技,注塑一厂 模具结构原理 一﹑模具概况 ﹕ “模具是工业之母”, “七分模具，三分工艺”这些话大家已 经耳熟能详 ﹐模具的重要性日益被人们所认识 ﹐近年模具设计和模具 制造技朮取得了长足进步。 模具加工技朮的革新 ﹐各种模具新材料的广泛应用 ﹐模具零部 件的标准化和专业化等 ﹐都迫使我们在设计上要更快 ﹐更准的适应模 具的发展。 速度的提升 ﹐要求设计段能够在3天左右就完成给后工段 ﹔精 度的提升 ﹐要求在设计过程中考虑清楚各个零件的加工方法 ﹐尽量采 用高精度且加工成本较低的加工方法。 精度和速度的提升是相铺相承的。速度的提高必然要求精度 的提升 ﹔精度的提高必然带动速度的提升。 模具结构原理 二﹑塑料模具基本构成 ﹕ 塑料模具由七大系统构成 ﹕ 1、导向系统﹑ 2、支承系统﹑ 此三项统归：分型结构系统 3、成型零件系统﹑ 4、浇注系统﹑ 5、冷却系统﹑ 6、顶出系统﹑ 7、排气系统。 由以上各系统组成之模具 ﹐塑料经浇注系统 ﹐通过浇口进入模 腔内部 ﹐填充保压之后由冷却系统冷却 ﹐成品冷凝固化后经成型零件 以及顶出系统顶出 ﹐完成一个成型周期。 模具结构原理 三 ﹑合模导向系统 ﹕ 合模导向机构在塑模中 ﹐主要用来保证公模和母模两大部分或模内 其他零部件之间准确对合 ﹐以保证塑料制品的形状和尺寸精度﹐并避 免模内各种零部件发生碰撞和干涉。 设计合模导向机构的基本要求是：定位准确 ﹑导向精确 ﹐并具有足 够的强度 ﹑刚度和耐磨性。 导向机构有导柱导向机构和锥面(直面/直导柱加全圈模板边锁)定 位机构。（见图1-1） 导柱导向机构我们常用的有GP(导柱)﹐EGP(顶板导柱)等。如图1﹐ 图2所示。 锥面定位机构我们常用的有直角定位块 ﹐斜度定位块 ﹐模仁定位凸 台等。如图3﹐图4所示。 模具结构原理 模具結構原理 (GP)导柱 母模板 公模板 圖 1 模具結構原理 (EGP)顶板导柱 圖2 模具結構原理 直角定位块 斜度定位塊 圖3 模具結構原理 模仁定位凸台 模仁定 位凸台 圖4 模具結構原理 四﹑支承系统 ﹕ 塑料模具中的：1、公/母模板2、上/下固定板3、模脚4、支撑 柱(SP)5、停止销(STP)等零件均称为支承零部件。 支承零部件与合模导向机构组装 ﹐便构成注射模架。模架的作用 就是用来安装和固定注射模中的各种功能结构 ﹐因此设计注射模时﹐ 必须保证各种支承零部件具有足够的强度和刚度。 公母模板在模具中起安装和固定成型零部件 ﹑合模导向机构以及 顶出脱模机构等各种功能机构的作用。 上下固定板起支承公母模板以及安装在公母模板上的各种零部 件 ﹐同时可以利用其将模具安装在成型机上。 模脚和支撑柱(SP)垫靠在公模板与下固定板之间 ﹐可以形成顶出 脱模机构的运动空间。 停止销(STP)则是调整顶出脱模机构的平整性。 模具結構原理 上固定板 母模板 导柱 GP 定位塊 公模板 模腳 EGP中托司 工模固定板 支撑柱SP 模具結構原理 五﹑成型零件系统 ﹕ 成型零件系统主要是： 为了让成品能够顺利的射出成型 ﹐得到理想的产品而设计的。 目前较 常见之情形大致有 为处理成品外部倒勾的机构 (滑块机构) 为处理成品内部倒勾的机构 (斜销机构) 模具結構原理 一﹑滑块 ﹕ 1‧滑块的动作原理 滑块是倒勾处理的一种方式，一般是借助注射机开模力与合模力进行侧 向分型、抽芯及复位动作的机构，这种机构经济性好，动作可靠，实用性强, 常用的拨动方式有斜撑梢及拨杆拨动。 拨块拨动与斜撑销拨动区别: a.作用面不同: 斜撑销只有拨动作用没有止动作用，因此要装止动块. 拨块既有拨动作用又有止动作用，因此一般可不装止动块. b.使用场合不一样 斜撑销一般使用在滑块较大及行程较大的场合下. 拨块一般使用在滑块较小及行程不大的场合下. 模具結構原理 2.斜撑梢滑块 斜撑梢滑块的设计要点: a.斜撑梢与滑块斜孔要有0.5间隙的配合,以便开模顺畅。(δ为斜撑梢与滑块间的间 隙) b.斜撑梢角度 α≦25°，防止弯矩过大变形。(α为斜撑销倾斜角度) c.斜撑梢角度要小于止动块角度2°~3°，以减小滑块与止动块间的磨擦，同时也有 利于合模。 (即β=α+2°～3°) d.斜撑梢在模板配合长度L要大于或等于1.5 D 。 (D为斜撑梢直计径) e.滑块行程计算 S=T+2～3mm(S为滑块需要水平运动距离； T为成品倒勾) S=L1*tgα- δ/cosα(δ为斜撑梢与滑块间的间隙, 一般为0.5MM；L1为斜撑梢在滑块内的垂直距离) 模具結構原理 3﹑拨块抽芯的滑块 拨块抽芯的滑块参数及设计要点： a.拨块拨动面与滑块斜孔要有0.5间隙的配合，以便开模顺畅。(δ拨块拨动面为与滑 块间的间隙，B为拨块拨动面) b.拨块角度 α=β≦25°(α为拔块倾斜角度， β为拔块止动角度) c.拨块在模板配合长度H1≧1.5W (以保证 拨块强度) d.滑块的行程计算 S=T+2～3mm (S为滑块需要水平 运动距 离；T为成品倒勾) S=H*tgα- δ/cosα (H为拔块在滑块内的垂直距离) 模具結構原理 4﹑滑块的导滑： 滑块在导滑中,运动必须顺利、平稳,才能保证滑块在模具生产中不 发生卡滞或跳动现象,否则会影响成质量品,模具寿命等。常用的导滑形式如 下所示： 采用压板,中央导 采用整体式加工 轨形式,一般用在 困难,一般用在模 滑块较长和模温 具较小的场合。 较高的场合下。 用矩形的压板形 采用”T”形槽, 式,加工简单,强 且装在滑块内部, 度较好,应用广 一般用于空间较 泛,压板规格可 小的场合,如跑内 查标准零件表. 滑块. 采用”7”字形 采用镶嵌式的 “T” 压板,加工简单, 形槽,稳定性较好, 强度较好,一般 加工困难. 要加销孔定位. 模具結構原理 5﹑滑块后跟块的锁紧及定位方式 ﹕ 由于滑块在成型机注射时产生很大的压力,为防止滑块与活动芯在受到压 力而位移,从而会影响成品的尺寸及外观 (如跑毛边),因此滑块应采用锁紧定位， 通常称此机构为止动块或后跟块。 (拨块式滑块一般不需加后跟块) 滑块采用镶拼式锁紧 采用镶式锁紧 方式,通常可用标准件. 方式,刚性较好 可查标准零件表,结构 一般适用于空 强度好.适用于锁紧力 间较大的场合. 较大的场合. 采用拔动兼止动 采用嵌入式锁紧 稳定性较差,一般 方式适用于较宽 用在滑块空间较 的滑块. 小的情况下. 采用嵌入式锁 紧方式,适用于 滑块采用整体式锁紧 较宽的滑块 方式,结构刚性好但 加工困难脱模距小适 用于小型模具. 模具結構原理 6﹑滑块定位方式 ﹕ 滑块在开模过程中要运动一定距离,因此,要使滑块能够安全回位,必须给 滑块安装定位装置,且定位装置必须灵活可靠,保证滑块在原位不动,但特殊情 况下 ﹐可不采用定位装置,如左右侧跑滑块,但为了安全起见,仍然要装定位装 置.常见的定位装置如下： 利用弹簧螺钉和挡 利用弹簧螺钉定位, 板定位,弹簧强度 弹簧强度为滑块重 为滑块重量的 量的1.5~2倍,常用 1.5~2倍,适用于向 于向上和侧向抽芯。 上和侧向抽芯。 利用弹簧钢球定 位,一般滑块较小 的场合下,用于侧 利用滑块定位夹定位 ﹐ 向抽芯。 适用于滑块不太大之场 合。 模具結構原理 7﹑倾斜滑块 倾斜滑块参数计算及设计要点：由于成品的倒勾面是倾斜的,因此 滑块的运动方向要与成品倒勾斜面方向一致,否侧会拉伤成品。 A.滑块抽向定模。 左图中 α°=δ°-β°≦25° γ°=α°+(2°-3°) ；H1=H-S*sinβ° S=(H1*tgδ°)/cosβ° L4=H1/cosδ° B.滑块抽向动模。 左圖中 α°=δ°+β°≦25° γ°=α°+(2°+3°); H1=H+S*sinβ° S=H1*tgδ°/cosβ° L4=H/cosδ° 模具結構原理 8﹑母模遂道滑块 母模遂道滑块适用场合: 母模 遂道 a.制品倒勾成型在母模侧 滑块 b.制品外观不允许有痕迹 机构 c.滑块成型面积不大 此处倒勾成形在母模侧， 且外观不允许有痕迹， 须跑母模遂道滑块。 模具結構原理 9﹑母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块适用场合 ﹕一般成型在母模侧且对滑块成型面积较 大，尤其是滑块在母模侧很深的情况下使用。 此角落有 倒勾 斜面 此面为倒 勾面 模具結構原理 9﹑母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块简圖如下(合模时的情况)： 模具結構原理 9﹑母模爆炸式滑块 母模爆炸式滑块简图如右图(开模后的情况) ： 行程计算：如下图中 S=L*sinβ (β为T槽角度；L为沿 T槽方向行程；S为滑块水平运动 距离) H=L*cosβ (H为滑块纯垂直运 动距离) 模具結構原理 10﹑脱螺纹机构 当成品有内螺纹需要成型时﹐就需要设计脱螺纹机构。 如下图﹐其运动顺序为﹕马达旋转通过键带动芯轴旋转﹐由于螺纹套内车有 螺纹(其螺纹的螺距与成品中螺纹的螺距相同) ﹐就可使芯轴从成品中退出 ﹐ 達到脫螺紋的目地。 键 马达 马达座 螺 芯 軸 纹 轴 承 套 模具結構原理 11﹑滑块打顶针 一般对于成品璧厚薄而深，壁侧面抽芯孔位较多，抽芯力较大，在跑滑块 时，成品可能被滑块拉变形或拉伤。为防止成品被滑块拉变形或拉伤，需在滑 块内打顶针，以阻止成品被滑块拉变形或拉伤,形式如下图(合模时的情况)。 圖中: S=3~5MM ； S1S (以 利合模) 模具結構原理 11﹑滑块打顶针 开模中的情况 滑块顶针回位状态 开模完毕状态 滑块顶针相对静止状态 模具結構原理 12﹑斜销式滑块 一般用在成品有滑块机构,同时沿滑块运动方向成品也有倒勾， 这时可采用斜销式滑块。 如下图为斜销式滑块的典型实例： 模具結構原理 12﹑斜销式滑块 斜销式斜销计算公 式 ﹕ 图中 ﹕ S3S (S为垂直倒勾距离) S3=L*tgα (S3为滑块入子B垂 直下降距离;α为”T”槽角度;L 为限位螺钉行程) S4S1+S5 (S4为滑块座运动 行程；S1水平倒勾距离;S5为 滑块入子B距离水平运动距离) S4=(H*sinβ-δ)/cosβ (β为斜撑 销角度；δ位斜撑销与滑块座 间隙;H为斜撑销伸入滑块座垂 直 模具結構原理 12﹑斜销式滑块 斜销式滑块运动简图 ﹕ 合模状态 滑块入子B下降到极限位置 开模完毕状态 模具結構原理 13﹑滑块急回机构﹕ 在某些模具中，由于成 品结构决定顶出装置在滑块 机构的底部，如不早回顶出 机构将导致无法顺利合模 ﹐ 滑块与顶出装置相撞。为改 善此种状况,必须安装急回 机构，使顶出杆在合模时先 回复原位。 未装急回机构，导致滑块与套筒相撞 模具結構原理 二﹑斜销 斜销为成型倒钩的处理方式之一﹐其种类有﹕1.整体式﹐2.两段式﹐3.母 模斜销。 斜销设计时应考虑如下几点﹕ A.斜梢行程=倒勾距离+收缩量+安全值(1.5～3mm) 。 B .斜梢度α 斜梢行程 tg α= 頂出行程H C.检查斜梢后退时是否有干涉。 D.斜銷頂部偷料0.05~0.1mm E.一般斜銷的角度不要大于15度。 模具結構原理 1﹑整体式 A﹑常规整体式斜销 整体式斜销与斜销座的联接型式有如下几 种 ﹕ “T”型槽 滚轮 斜销座 球头 销钉 模具結構原理 B﹑头部两段式斜梢 适用场合:斜梢后退脱模 时顶部有倒勾可采用 此形式 。 设计要点﹕ a.头部沿斜面下降高度应 足以让斜梢退位; b. 斜梢行程=S-Z; c.两段相连采用燕尾槽不 可有逃料; d.确保顶部一般在合模时 不撞至公模仁 模具結構原理 2﹑两段式 A﹑顶针式斜梢 设计要点:  a.斜梢导向行程 顶出 行程+10mm. b.顶出安装时要从公模 板背后装入再旋转900 方向勾住T形槽,  c.頂針是否與模仁有干 涉. d.頂針直徑 6mm 模具結構原理 B﹑“ L”形两截式斜 梢 设计要点: a.适用于斜梢与母模 无靠破之情况. b.顶针在模板内要有  一部分配合﹐不能全 部逃孔. c.顶针直径6mm 模具結構原理 C﹑方形 斜销座 设计要 点: 斜梢顶 引导块 杆头部 与引导 块上表 面要留 间隙 ﹐ 以便斜 销的组 装 . 模具結構原理 3﹑母模斜銷 如果在成品母模側有倒鉤且不易跑滑

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