最新塑料成型工艺及模具设计徐政坤成型零件的结构设计.ppt

1 NO §4-6 成型零件的结构设计一、模具材料的选用 1. 基本要求(1) 加工性能良好,热处理后变形小, (2) 抛光性良好, (3) 耐磨性良好。 2 NO §4-6 成型零件的结构设计碳素结构钢分为普通含锰钢和较高含锰钢。碳素结构钢中应用最广泛的一种是 45 号钢,这种钢的优点是具有良好的切削性能;缺点是热处理后变形大。 15 号钢和 20 号钢经渗碳和淬火处理,可制造导柱、导套和其他一些耐磨性的零件。(1) 碳素结构钢 2. 模具常用材料种类分为优质钢和高级优质钢。碳素工具钢中的 T8 、 T10 经常用来制造导柱和导套, 有时也用来制造简单的成型零件。这类钢的缺点是热处理后变形大。所以,凡是采用这类钢制成的零件,热处理后都必须经过磨削加工。(2) 碳素工具钢 3 NO §4-6 成型零件的结构设计种类很多,常用的有:铬锰钼钢(5CrMnMo) 、铬钨钒钢(3Cr2W8V) 、铬钨锰钢(CrWMn 、 9CrWMn) 、铬钼钒钢(Cr12MoV) 、铬镍钼钢(5CrNiMo) 等。其中 5CrMnMo 和 5CrNiMo 钢在热处理后变形较小,适合制造复杂的塑料模;同时,这类钢在热处理后的耐磨性和耐热性也比较好。另外, CrWMn 和 3Cr3W8V 也可以用来制造复杂的模具,这种钢在热处理后变形也很小,对于复杂的嵌镶件、侧滑动成型芯、固定式成型芯、螺纹成型环和螺纹成型芯等,都可以用这种钢来制造。(3) 合金工具钢制造模具的合金结构钢有铬钢(40Cr) 、铬锰钛钢(18CrMnTi) 、铬钼钢(12CrMo) 、铬钼铝钢(38CrMoAlA) 等。其中 12CrMo 和 38CrMoAlA 应用较多,可制造凸模和凹模等主要零件。 12CrMo 经常用来制造冷挤压冲头。(4) 合金结构钢表:各种代表性产品的适用钢材·各种钢材的特性 4 NO §4-6 成型零件的结构设计二、成型零件的结构设计成型塑件外表面的零件称凹模或型腔。凹模按结构形式可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式、组合式等。 1. 凹模设计构成型腔的零件统称为成型零件,包括凹模、型芯、镶块、各种成型杆和成型环 5 NO §4-6 成型零件的结构设计型腔加工在一个整块零件上,具有强度高、刚度好的优点,但对于形状复杂的塑件,难以加工或根本加工不出来,因而仅适用于形状比较简单的塑件。随加工方法的不断改进,整体式型腔的适用范围会愈来愈广。(1)整体式凹模 6 NO §4-6 成型零件的结构设计型腔仍然是加工在一个整块零件上,但该零件嵌入到模套内。主要是用于塑件生产批量较大时,采用一模多腔的模具,保证了各型腔尺寸和表面状况的一致,减少切削工作量,常用的嵌入方法是凸肩垫板法(a) 和沉孔嵌入法图(b) 。(2)整体嵌入式凹模 7 NO §4-6 成型零件的结构设计型腔的某一部分形状特殊,或易损坏需要更换,可以采用整体型腔,但这一特殊形状部分用局部镶嵌方法,如图所示: (3)局部镶嵌式凹模 8 NO §4-6 成型零件的结构设计凹模的侧壁和底部是由不同零件组合而成,多用于尺寸较大的塑件生产,为了型腔机械加工、热处理、抛光研磨等的方便,将完整的型腔分为几个部分,分别加工后再组合为一体。(4)组合式凹模整体侧壁与腔底组合的凹模 9 NO §4-6 成型零件的结构设计凹模拼合后与腔底组合的凹模 10 NO §4-6 成型零件的结构设计设计镶嵌式和组合式凹模时,应注意的事项: ?将型腔的内形加工变为镶件或组合件的外形加工。?拼缝应避开型腔的转角或圆弧部分,并与脱模方向一致。?镶嵌件和组合件数量力求减少,以减小对塑件外观和尺寸精度的影响。?易损部分应设计为独立的镶拼件,便于更换。?组合件的结合面应采用凹凸槽互相扣锁,防止在塑料压力下位移。