成型零件设计

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1、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I叫模、型芯、各种成形杆和成形坏。模具的成型零件主耍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，对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牛挠曲变形，导致溢料飞边，降低舉•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人型模具的型腔，更不能单纯凭经验來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

2、常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表而，型芯用以形成制品的内表而，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、制件的使川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，然示根据制件尺寸，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。此外市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。在工作状态屮，成型零

3、件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化小形成了幫件的形休、尺寸和表而。在开模和脱模时需要克服于犁件的粘着力。在上力•次、其至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及具稳定性，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川，必需要符合以卜•儿点要求：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

4、、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^O.05umo要求钢材硬度在HRC35〜40为宜。过硬表而会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少朵质，无疵斑和针点。3、耐辭性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而口述受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢对经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注缈•模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量牛产的使川寿命期限。4、具有耐腐蚀性。对有些册料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的槊料，必须考虑选用有耐腐蚀

5、性能的钢种。根据塑件表而质量比较鬲决定模具表面质量更鬲这一事实，再依照上述标准，故笔者在设计成烈零件（I叫模）中选用了镜而钢PMS。PMS（10Ni3CuAlVS）的供货硕度为HRC30,易于切削加工。而后在真空环境下经过500〜550°C,以5〜10h时效处理。钢材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有IIRC40〜45,耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜而抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。二、凹模部分的结构设计1、I叫模的结构形式I叫模可由整块材料制成，制成整体式I叫模。凹模位于定模板上，因为模具为一模两

6、腔的结构，所以需要采用两个型腔。2、凹模尺寸的计算为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。（1）凹模径向尺寸计算凹模径向尺寸的计算釆川平均尺寸法，公式如F：Lm=［（1+几）厶-扌°式中Lm——凹模径向尺寸（mm）；Sep——塑件的平均收缩率（ABS收缩率为0.3%〜0.8%，平均收缩率为0.55%）；Ls——塑件径向公称尺寸（nun）；A——赠件公差值（mm）（3A/4项系数随駛件精度和尺寸变化，一般在0.5〜0.8之间，取0.6）；6凹模制造公

7、差（mm）（当尺寸小于50mm时，8z=l/4A；当塑件尺寸大于50mni时，6z=l/5A）；5min——塑料的最小收缩率（％）。凹模长度尺寸计算为:Lm=［（1+0.55%）x95-0.6］+<,J2=94.9225"012凹模宽度尺寸计算为:Lm=［（1+O.55%）x4O-O.6］+012=39.62+012（2）凹模深度尺寸计算凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下:23式中Hm——凹模深度尺寸（mm）；Hs——塑件高度公称尺寸（nrni）；2A/3项，有的资料介绍系数为0.5；其他符号意义同上。Hm=［（1+0.5

8、5%）x12-0.5F“=11.566心（3）中心距尺寸计算，公式如下Lm——模具中心距尺寸（nun）；Ls——塑件心中距尺寸（哂）。所以Lm=［（1+0.55%）x50］±0.05=50.275±0.053、另外，定模板上还设置了抽芯机构以及分流道的垂直部分，可知定模板及凹模部分结构如下