成型零件设计

成型零件设计思维导图：包含定义：直接构成模具型腔的所有零件都称为成型零件，型腔分型面位置和形状的设计，成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型环等等等等

成型零件设计

• 定义：直接构成模具型腔的所有零件都称为成型零件
• 型腔分型面位置和形状的设计
  • 分型面
    • 定义：模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。
    • 基本原则：必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面，这是确保塑件能够脱出模具的基本原则。
    • 一般原则
      • 尽量使塑件在开模之后留在动、下模边
      • 尽量保证塑件外观质量要求
      • 确保塑件位置及尺寸精度
      • 便于实现侧向分型抽芯动作
      • 有利于排气
      • 利于模具制造
      • 有利于塑件脱模
      • 考虑溢边对塑件的影响
      • 考虑对设备合模力的要求
      • 考虑脱模斜度的影响
    • 尽量避免与开模方向相垂直或倾斜的侧向分型和抽芯
• 成型零件结构设计
  • 成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型环等等
  • 型腔：指合模时用来填充塑料、成型塑件的空间。
  • 凹模结构设计
    • 凹模：成型塑件外表面的零件。
    • 整体式凹模
      • 凹模由整块材料构成 结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好。 适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的中小型塑件。
      • 大型模具不易采用整体式结构： ※不便于加工，维修困难 ※切削量太大，浪费钢材 ※大件不易热处理（淬不透） 搬运不便 ※模具生产周期长，成本高
    • 整体嵌入式凹模
      • 整体嵌入式凹模是整体式凹模的演变，将整体式凹模块直接嵌入到固定板中，或先嵌入到模框，模框再嵌入到固定板中的形式。
    • 局部镶嵌式凹模
      • 为了便于加工或对易损部位，应采取局部镶嵌式结构。
    • 大面积镶拼组合式
    • 四壁拼合的组合式
  • 型芯的结构设计
    • 型芯：成型塑件中较大的主要内表面的成型零件 成型杆：成型塑件上较小孔的成型零件
    • 整体式型芯
      • 整个型芯和模板为一个整体 适用范围：形状简单的型芯
    • 组合式型芯
      • 型芯采用拼块组合 适用范围：塑件内型较复杂的情况 优缺点：节约贵重金属，减少加工量，拼接处必须牢靠严密
    • 小型芯（成型杆）
      • 成型杆的形状有圆形、矩形、锥形等等，成型杆的形式和装配固定方法直接影响着塑件的内型及精度。
      • 小型芯——通孔的成型
  • 螺纹型芯型环的结构设计
    • 用来成型塑件上的螺纹或固定塑件上带螺纹的嵌件，可以自动也可以手动卸除
    • 按用途分两类
      • ※直接成型塑件上的螺孔的型芯（考虑收缩，表面粗糙度Ra0.4μm以下）
      • ※固定塑件上的螺母嵌件的型芯（不考虑收缩，表面粗糙度Ra1.6μm以下）
  • 排气方式及排气槽的设计
    • 排气不畅的危害：如果型腔内因气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，气体的存在还会产生反压力而降低充模速度。
    • 当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。
    • 排气方式
      • 利用模具分型面和配合间隙自然排气
      • 开设排气槽排气
      • 烧结金属块排气
      • 负压及真空排气
    • 排气槽位置设计的原则
      • ⑴排气槽不应朝机器操作侧开设，以防因溢料发生工伤事故；
      • ⑵排起槽应尽量开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料井的终端；
      • ⑶排气槽最好开设在分型面上，这样可以使排气槽处溢出的塑料飞边随塑件一起脱模；
      • ⑷为了便于模具加工以及清模方便，排气槽应尽量开在凹模一侧
  • 型腔成型尺寸设计
    • 收缩误差——塑件成型收缩率波动引起的塑件尺寸误差，δs
    • 制造误差——成型零件制造偏差引起的塑件尺寸误差，δm
    • 磨损误差——成型零件磨损前后的尺寸差异（磨损量）引起的塑件尺寸误差，δw
    • 装配误差——模具零件间配合间隙变化以及模具零件安装误差引起的塑件尺寸误差，δq
    • 收缩率设计误差——设计模具时由于收缩率选择不准所造成的误差， δss
    • 平均收缩率法（平均值法） 公差带法（极限值法）
    • a 类尺寸，由单个成型零件决定的尺寸，误差主要来自δs、δm和δw 。
    • b 类尺寸，由相对运动的多个成型零件决定的尺寸，误差主要来自δs、 δq和δm。
    • 计算基准
      • 凹正凸负
      • 内形尺寸（孔类尺寸），取最小极限尺寸为名义尺寸，标注单向正偏差
      • 外形尺寸（轴类尺寸），取最大极限尺寸为名义尺寸，标注单向负偏差
      • 定位尺寸，取平均尺寸为名义尺寸，标注双向等值偏差