模具設計之模具篇-a-資料下載頁

　　

【正文】 B板厚度： 一般等于框深加 0—60mm左右。（若后模開通框，才用托板。托板厚度已標準化。） 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 普通意義上的模具強度包括模具的強度、剛度。模具的各種成型零部件和結構零部件均有強度、剛度的要求，足夠的強度才可以保證模具能正常工作。 由于模具形式較多，計算也不盡相同且較復雜，實際生產中，采用經驗設計和強度校核相結合的方法，通過強度校核來調整設計，保證模具能正常工作。 1） 強度校核 模具強度計算較為復雜，一般采用簡化的計算方法 ,計算時采取保守的做法， 原則是：選取最不利的受力結構形式，選用較大的安全系數，然后再優化模具結構，充分提高模具強度。 為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要校核模具局部結構的強度。 整體性強度主要針對型腔側壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個方面，計算按 MQP702中附錄 D《 模具設計驗證 》 執行。實際選用尺寸應大于計算尺寸并取整。圖 對于其他零部件，如鑲件、斜頂、行位、鏟雞、甚至導柱等的強度，根據下面的簡單計算進行校核，校核時應從強度與彎曲兩個方面分別計算，選取較大的尺寸。 (參見 《 材料力學 》上冊 p174/p212/p259，高等教育出版社，劉鴻文主編 ) 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 1） 強度校核 D—圓直徑 [δ]—允許最大抗彎應力， 王牌鋼 [δ]=200 Mpa ； 預硬化模具鋼 [δ]=300~350Pa E= Mpa 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 2）提高整體強度 (1)盡量避免凹腔內尖角，如圖 增加圓 角對增強側壁剛度有較明顯的幫助，另外也可減 小應力疲勞，延長模具使用壽命，所以前后模框 的四個角必需制成圓角，前后模中的鑲件也應盡 力避免尖角的出現 (2)增加鎖緊塊 ,減少彈性變形。如圖 較好 ! 圖 不好 ! 剛度減弱 應力集中 y虛擬彈性變形量 w型腔壁厚 對于深腔模具 ， 為了減小彈性變形量 ，在前后模之間加斜面鎖緊塊 ， 利用模板的剛性以加強對型腔壁的約束 鎖緊塊 圖 角度不小于 5176。 一般采用 10176。 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 3) 減小方鐵間距，如圖 為減少彈性變形量 y，在可滿足頂出的條件下，盡量減小方鐵間距 L，同時將型腔壓力移向方鐵，盡量保證圖示要求。 圖 (4)注意模肉鑲拼時的方向，選擇合理的鑲拼結構。如圖 。 鑲件 1 鑲件 2 鑲件 1 鑲件 2 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 (5)增加撐頭 如圖 撐頭的布置需根據實際情況而定，數量盡可 能多，裝配時兩端面必需平整，且所有撐頭高度 需一致。 撐頭常用規格： 216。38mm 216。45mm 撐頭材料：王牌鋼 1—方鐵 2—螺釘 3—撐頭 4—底板 圖 3）、 加強組件強度 對于模具而言，組件的強度與整體強度同等重要，組件的受力情況復雜，除通過簡單計算進行校核外，必須遵守一個基本原則：強度最強，即是說在結構空間容許時，組件結構最大化。 下面列舉幾類可提高組件強度的方法。 (1)修改膠件結構，避免產生尖鋼、簿鋼。彈性變形圖 —前模 2—小鑲件 3—后模改進后結構 產生薄鋼，不合理結構。小鑲件可能產生 如右圖所示的彈性變形由于膠件結構不合理，將引致模具尖鋼、 簿鋼時，應與產品設計協商解決 彈性變形 圖 1—前模 2—小鑲件 3—后模 改進后結構 產生薄鋼 ， 不合理結構 。小鑲件可能產生如右圖所示的彈性變形 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 3 ）、加強組件強度 (2)增加鎖緊塊 ，改進模具結構，提高組件 (鏟雞 )強度。如圖 1—鎖緊塊 2—鏟雞 3—行位 圖 強度較小 增加鎖緊提高強度 角度不小于 5176。 ,一般取 10176。 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 3 ）、加強組件強度 (3)利用模胚剛性，提組件 (鏟雞 )強度。 如圖 此處被挖空 ,模具強度減弱 強度較弱 利用模胚剛度，增加斜面鎖緊 ,提高模具強度 . 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 3 ）、加強組件強度 (4) 改善組件結構，增大組件尺寸，提高組件強度。 圖 ，左圖“ W1”較小，易變形；右圖不僅改善了組件結構，并增大了組件尺寸“ W2”，有利于提高強度。在此結構中，為了減小變形，還應該增加圖示“ R”處的圓角，減小“ H”的尺寸， “ H”一般取 ~. “W1”尺寸較小 ， 易產生彈性變形 。 虛線為虛擬變形 增加 “ W2”尺寸 提高行位剛度 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 模具強度 3 ）、加強組件強度 圖 ，易彎曲變形 (5)高型芯或長型芯端部定位，提高強度，減少型芯變形。在具有高型芯或長型芯的模具結構中 (如圖)，設計時應充分利用端部的通孔對型芯定位，如圖 。端部不允許有通孔時，應同模具設計負責人協商解決。 圖 圖 端部定位 無端部定位時 ， 易彎曲變形 (6)利用鑲拼結構，提高局部強度。易產生應力集中 圖 圖 消除了應力集中點 在膠件的細小結構處，如果存在薄鋼或應力集中點 (如圖 )，設計時應將此處設計成鑲拼結構，以消除應力集中點，減小疲勞損壞，也有利于對鑲件進行熱處理而增加強度，如圖 示。 易產生應力集中 圖 無應力集中 圖 應力集中點 薄鋼 鑲拼結構 消除了應力集中點 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 復位彈簧的設計： 1 復位彈簧的設計： 自由長度的兩種計算方法 : ⑴ 計算長度 LJ ： LJ=壓縮量 /壓縮比 =制品推出距離 /（ 35%—40%）（壓縮比越小，彈簧壽命越長） ⑵ 最小長度 Lmin：必須讓彈簧藏入后模 15—20mm+預壓量（在模具設計上：預壓量通常取15∽ 20mm） +H(見下圖 )+深入頂針板深度 (如果有 ) 彈簧長度計算例題： 彈簧自由長度應根據壓縮比及所需 壓縮量而定。 模具回位彈簧自由長度 (L)的計算方 式： (如圖 ) L = (B+預壓量 )/壓縮比 H1—膠件需頂出高度，即壓縮量。 B—彈簧預壓后的長度， B=L 預壓 量 。預壓量通常取 10～ 15mm 注：復位彈簧必須埋入動模板或托板 內 15～ 20mm，如果計算長度小于此 長度，應以此長度為準；如果計算長 度大于此長度，應以計算長度為準。 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 復位彈簧的設計： 模具中，彈簧主要用作頂針板、行位等活動組件的輔助動力，不允許單獨使用。模具用彈簧現已標準化，下表是模用彈簧的基本技術規格。 種類 輕小荷重 輕荷重 中荷重 重荷重 極重荷重 色別 (記號 ) 黃色 (TF) 藍色 (TL) 紅色 (TM) 綠色 (TH) 咖啡色 (TB) 100萬次 (自由長 %) 40% 32% % % 16% 50萬次 (自由長 %) 45% 36% % % 18% 30萬次 (自由長 %) 50% 40% 32% 24% 20% 最大壓縮比 (自由長 %) APPROX. 58% APPROX. 48% APPROX. 38% APPROX. 28% APPROX. 24% 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 復位彈簧的設計： 模具中常用的彈簧是輕載的蘭彈簧。如果模具較大，頂針數量較多時，必須考慮使用重載彈簧。輕荷重彈簧選用時應主意以下幾個方面： (1)預壓比：一般要求為彈簧自由長度的 10~15%，直徑較大的彈簧選用較小的預壓比，直徑較小的彈簧選用較大的預壓比。 在選用模具頂針板回位彈簧時，一般不采用預壓比，而直接采用預壓量，這樣可以保證在彈簧直徑尺寸一致的情況下，施加于頂針板上的預壓力不受彈簧自由長度的影響。預壓量一般取~。 (2)壓縮比：一般要求壓縮比在 40%以下，壓縮比越小，使用壽命越長。 (3)彈簧分布要求盡量對稱。 (4)彈簧直徑規格根據模具所能利用的空間及模具所需的預壓力而定，盡量選用直徑較大的規格。常用規格參見第十五章 。 當模胚尺寸大于 5050時，須選用 。 彈簧自由長度應根據壓縮比及所需壓縮量而定。 模具回位彈簧自由長度 (L)的計算方式： (如圖 ) H1—膠件需頂出高度圖 B—彈簧預壓后的長度， B=L 預壓量。預壓量通常 取 10～ 15mm L = (K+預壓量 )/壓縮比 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 澆口套的設計 澆口套也俗稱唧咀 唧咀通常被分為大水口唧咀及細水口唧咀倆大類。大水口唧咀指使用于兩板 模的唧咀，細水口唧咀是指使用于三板模的唧咀。下面分述其具體的使用情況。 圖 (1)常用基本形式，如圖 。規格 類型請參閱第十五章。 (2)大水口唧咀的選用方法 大水口唧咀通常根據模具所成型膠件 所需膠量的多少、所需唧咀的長度選用。所需膠量多時，選用較大的唧咀；反之則選用較小的類型。根據唧咀的長度選取不同的夾角“ A”，以便唧咀尾端的孔徑能與主流道的直徑相匹配。一般情況下，根據模胚大小選取，模胚 3535以下，選用 D= 216。12的類型；模胚3535以上，選用 D= 。 (3)裝配方式 基本裝配方式如圖 。 螺釘規格： M4X20mm 數量： 1 若為了縮短唧咀的長度“ L”，建議采 用圖 ，同時必須加強前模 緊固。當面板與主流道的間距 D≥60mm時 , 建議采用此種方式。 1—前模 2—唧咀 3—面板 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 澆口套的設計 澆口套也俗稱唧咀 唧咀通常被分為大水口唧咀及細水口唧咀倆大類。大水口唧咀指使用于兩板 模的唧咀，細水口唧咀是指使用于三板模的唧咀。下面分述其具體的使用情況。 (1)基本形式如圖 “ 2”所示，當使用隔熱板時， H=；無隔熱板時 H= (2)裝配形式如圖 裝配要求：錐面配合高度“ H1”范圍內須緊密貼合，一般 H1≥ 保證圖示尺寸“ ” 螺釘選擇 規格： 數量： 4 1—螺釘 2—細水口唧咀 3—水口板 4—面板 5—隔熱板 圖 錐面配合高度 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 澆口套的設計 澆口套也俗稱唧咀 唧咀通常被分為大水口唧咀及細水口唧咀倆大類。大水口唧咀指使用于兩板 模的唧咀，細水口唧咀是指使用于三板模的唧咀。下面分述其具體的使用情況。 (3)簡化形式 如圖 特點：制作簡單，將大水口唧咀頭部加工出錐面后即可使用。 缺點：主流道太長，浪費膠料，水口板與模胚 A板的分型距離較大。 適用對象： ，一般在 3030規格以 下使用。 ，拉料桿難于固定。這樣就可避免為滿足拉料桿的布置而增大模具尺寸。 1—面板 2—拉料桿 3—水口板 4—細水口唧咀 5—模胚 A板 圖 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 澆口套的設計 澆口套也俗稱唧咀 常用標準 (1) 大水口唧咀 規格 代號 2025 2335 2525 2740 3030 3035 3535 3545 3550 4070 4545 5070 ? 5070 ?A ? ? ? ? ? ? ? B C D E ?F ? ? ? ? ? ? ? ?G ? ? ? ? ? ? ? H I J ?K ? ? ? ? ? ? ? 注： 1) 唧咀材料：黃牌鋼；表格中“規格”為模坯 (寬、高 )范圍尺寸。 2) 模具面板有隔熱板時，圖中“ *”號尺寸增加10mm。 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 澆口套的設計 澆口套也俗稱唧咀 常用標準 (2) 大水口唧咀： ?D L d ?? SR T H 4? 20mm 20mm 35mm 3? 4? 3? 附注：唧咀材料： S45C鋼； SR位 (球面 )加硬熱處理，硬度： HRC40?～ 45?。 注塑模具 第七章注塑模結構件的設計 緊固螺釘 模具中常用緊固螺釘主要分為內六角圓柱頭螺釘 (內六角螺釘 )，內六角平端緊定螺釘 (無頭螺釘 )及六角頭螺拴。 在模具中，緊固螺釘應按不同需要選用不同類型的優先規格，同時保證緊固力均勻、足夠。下面將各類