模具工程技术基础第二章课件.ppt

1、模具工程技术基础第2版 主编 徐政坤本章主要介绍生产中应用广泛的冷冲模、塑料模和压铸模的基本结构及其主要零部件。第二章模具的基本结构及零部件一、冲模的基本结构第一节冷冲模的基本结构及零部件图2-1所示是一副零部件比较齐全的冲制垫圈的复合冲模。图2-1冲模的结构组成1凸模2凹模3导柱4导套5凸模固定板6、18垫板7上模座8模柄9打杆10推板11连接推杆12推件块13活动挡料销14固定导料销15卸料板16凸凹模17凸凹模固定板19下模座20活动导料销21卸料螺钉22弹簧。1.单工序模单工序模又称为简单模,是指在压力机的一次行程内只完成一种冲压工序的模具,如落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模等。(1)落

2、料模1)无导向落料模(又称敞开式落料模)。图2-2所示为冲裁圆形制件的无导向落料模,工作零件为凸模6和凹模8(凸、凹模具有锋利的刃口,且保持较小而均匀的冲裁间隙),定位零件为挡料销7,卸料零件为橡胶5,其余零件下面分别叙述各类常见冲模的基本结构、工作原理及特点图2-2无导向落料模1模柄2上模座3垫板4凸模固定板5橡胶6凸模7固定挡料销8凹模9凹模固定板10下模座2)导板式落料模。图2-3所示为冲制圆形制件的导板式落料模。工作零件为凸模5和凹模8,定位零件是活动挡料销6、始用挡料销10、导料板11和承料板12,导板7既是导向零件又是卸料零件。工作时,条料沿导料板11、承料板12自右向左送进,首次

3、送进时先用手将始用挡料销10推进,使条料端部被始用挡料销阻挡定位,凸模5下行与凹模8一起完成落料,制件由凸模从凹模孔中推下。凸模回程时,箍在凸模上的条料被导板卸下。继续送进条料时,先松手使始用挡料销复位,将落料后的条料端部搭边越过活动挡料销6后再反向拉紧条料,活动挡料销抵住搭边定位,落料工作继续进行。因活动挡料销对首次落料起不到作用,故设置始用挡料销。图2-3导板式落料模1模柄2上模板3垫板4凸模固定板5凸模6活动挡料销7导板8凹模9下模板10始用挡料销11导料板12承料板3)导柱式落料模。图2-4所示为较简单的导柱式落料模,凸模3和凹模9是工作零件,钩形固定挡料销8与导料板(与刚性卸料板1做

4、成了一整体)是定位零件,导柱5、导套7为导向零件,刚性卸料板1只起卸料作用。这种冲模的上、下模正确位置是利用导柱和导套的导向来保证的。凸模在进行冲裁之前,导柱已经进入导套,从而保证了在冲裁过程中凸、凹模之间间隙的均匀性。该模具用固定挡料销和导料板对条料定位,用刚性卸料板卸料,制件由凸模逐次从凹模孔中推下并经压力机工作台孔漏入料箱导柱式冲模的导向比导板模可靠,精度高,寿命长,使用安装方便。但轮廓尺寸较大,模具较重,制造成本高。导柱式冲模广泛用于生产批量大、精度要求高的制件冲裁。(2)冲孔模冲孔模是指使废料沿封闭轮廓与坯料分离而得的带孔制件的冲模。图2-5所示为具有弹性卸料装置的导柱式冲孔模图2-

5、4导柱式落料模1刚性卸料板2凸模固定板3凸模4模柄5导柱6上模座7导套8钩形固定挡料销9凹模10下模座(3)弯曲模1)V形件弯曲模。图2-6所示为V型件弯曲模的典型结构。的一种。图2-5导柱式冲孔模1模柄2、6螺钉3卸料螺钉4导套5导柱7、17销8、14固定板9下模座10凹模11定位板12卸料板13弹簧15垫板16上模座18凸模19防转销图2-6V形件弯曲模1模柄2、5销3凸模4凹模6下模座7螺钉8弹簧9顶杆10挡料销图2-7U形件弯曲模1上模座2凸模3定位板4顶件块5凹模6下模座7顶杆孔2)U形件弯曲模。图2-7所示为U形件弯曲模的典型结构。3)Z形件弯曲模。图2-8所示为Z形件弯曲模的典型

6、结构。4)圆形件弯曲模。图2-9所示为圆形件一次弯曲成形模。图2-8Z形件弯曲模1顶件块2定位销3反侧压块4凸模5凹模6上模座7压块8橡胶9凸模托板10活动凸模11挡料销12下模座13顶杆(4)拉深模图2-9圆形件一次弯曲模1支撑2凸模3摆动凹模4顶板5凹模座6定位板1)首次拉深模。首次拉深模是将平板坯料制成开口空心件的拉深模。图2-10所示为无压料装置的圆筒形件首次拉深模。图2-11所示为带弹性压料装置的圆筒形件首次拉深模图2-10无压料装置的首次拉深模1下模座2卸件器3凹模4定位板5凸模6上模座7弹簧图2-11带弹性压料装置的首次拉深模1螺钉2模柄3上模座4凸模固定板5弹簧6凸模7压料圈8

7、定位板9凹模10下模座图2-12倒装式带压料装置的以后各次拉深模1下模座2导柱3限位柱4导套5推件块6打杆7上模座8模柄9垫块10凹模11凸模12压料圈13螺钉14凸模固定板15垫板2)以后各次拉深模。以后各次拉深模是指对经过一次或几次拉深的空心件进行再次拉深的拉深模。图2-12所示为倒装式带压料装置的筒形件以后各次拉深模。图2-13所示为落料冲孔复合模工作部分的结构原理图,凸凹模5兼起落料凸模和冲孔凹模的作用,它与落料凹模3配合完成落料工序,与冲孔凸模2配合完成冲孔工序。在压力机的一次行程内,在冲模的同一工位上,凸凹模既完成了落料又完成了冲孔的双重任务。冲裁结束后,制件卡在落料凹模内腔由推件

8、块1推出,条料箍在凸凹模上由卸料板4卸下,冲孔废料卡在凸凹模内由冲孔凸模逐次推下。下面分别介绍落料冲孔复合模和落料拉深复合模这两种常见复合模的结构、动作原理及特点。2.复合模(1)落料冲孔复合模图2-14所示为垫圈落料冲孔正装式复合模。图2-13复合模结构原理1推件块2冲孔凸模3落料凹模4卸料板5凸凹模图2-14正装式落料冲孔复合模1螺钉2卸料板兼导板3推杆4凸凹模5顶件块6落料凹模7冲孔凸模8凸模固定板9下模座10弹顶器11顶杆12挡料销(2)落料拉深复合模图2-15所示为圆筒形件落料拉深复合模的典型结构。图2-15落料拉深复合模1模柄2打杆3垫板4推件块5导料板6卸料板7上模座8导套9凹模

9、10凸凹模11拉深凸模12顶件块(兼压料板)13导柱14下模座3.级进模图2-16所示为冲孔落料级进模工作部分的结构原理图。图2-16级进模结构原理1冲孔凸模2落料凸模3导正销4卸料板5导料板6固定挡料销7凹模8始用挡料销图2-17所示为用固定挡料销和导正销定位的冲孔落料级进模。图2-18所示为用侧刃定距的冲孔落料级进模。(2)弯曲级进模(1)冲裁级进模冲裁级进模中根据条料的送进定位方式不同,常见的结构形式有用固定挡料销与导正销定位的级进模和用侧刃定距的级进模两种。图2-17固定挡料销和导正销定位的冲裁级进模1模柄2上模座3冲孔凸模4落料凸模5导板兼卸料板6导正销7凹模8挡料销9下模座10始用

10、挡料销图2-18侧刃定距的冲裁级进模1螺钉2销3模柄4卸料螺钉5垫板6上模座7凸模固定板8、9、10凸模11导料板12承料板13卸料板14凹模15下模座16侧刃17侧刃挡块二、冲模的主要零部件及其标准前面我们介绍了各类冲模的典型结构。分析这些冲模的结构可见,尽管各类冲模的结构形式和复杂程度不同,但每一副冲模都是由一些能协同完成冲压工作的基本零部件构成的。这些零部件按其在冲模中所起作用不同,可分为工艺零件和结构零件两大类。工艺零件直接参与工艺过程并与板料或制件直接发生作用的零件,包括工作零件、定位零件、压料及卸料零部件等。结构零件将工艺零件固定联接起来构成模具整体,是对冲模完成工艺过程起保证和完

11、善作用的零件,包括固定零件、导向零件、紧固件及其他零件等。冲模零部件的详细分类可见表2-1。图2-19弯曲级进模1冲孔兼切断凹模2冲孔凸模3凸凹模4推杆5挡块6弯曲凸模1.工作零件(1)凸模凸模的结构主要由两部分组成:一是工作部分,用以成形制件;二是固定部分,用来使凸模正确地固定在模座上。图2-20所示为冲裁凸模常见的结构形式及其固定方式,其中图a、图b和图c为圆截面标准凸模JB/T 58252008。为了保证强度、刚度及加工与装配等方面的要求,凸模常做成圆滑过渡的阶梯形,前端直径d为具有锋利刃口的工作部分,中间直径D为固定部分,它与固定板的配合为H7/m6,尾部的台肩是为了保证卸料时凸模不致

12、被拉出。图c是一种快换式凸模,维修更换较方便。标准凸模一般根据刃口尺寸及长度要求选用。图d和图e是工作部分为非圆形的阶梯形凸模,通常将其安装部分做成圆形,用台肩或铆接法固定在固定板上,并在固定端接缝处打入小销防转。图f和图g是工作部分为非圆形的直通式凸模,便于用线切割或成形铣、成形磨削加工,通常用铆接法或粘接法固定在固定板上。图2-20冲裁凸模的结构与固定 图2-21所示为弯曲和拉深凸模的常见结构及其固定方式,其中图a为V形件弯曲凸模,工作部分呈V形,底部为圆弧过渡,安装部分为窄长方体,直接镶入标准模柄并用销固定。图b和图c为U形件弯曲凸模,工作部分为表2-1冲模零部件的分类凸模两侧面及底部,

13、并用圆弧过渡,固定部分通常直接用螺钉、销固定在固定板或模座上。图d为圆形件拉深凸模,一般为圆截面阶梯形,工作部分为圆弧过渡,并设置有直径为3mm以上的通气孔,安装部分结构及固定方式与冲裁凸模基本相同。图2-21弯曲与拉深凸模的结构与固定(2)凹模凹模的结构决定于外轮廓形状及孔口型式。图2-22所示为国家标准 中的两种冲裁圆凹模(JB/T 58302008)及其固定方法。图2-22标准圆凹模的结构及固定图2-23所示即为常见的板状凹模结构形式,其中图a是冲裁凹模,其孔口为具有锋利刃口的直刃壁结构,直刃壁高度根据冲裁的板料厚度而定;图b是U形件弯曲凹模,孔口两侧为凹模的工作部分,并以圆弧过渡,以减

14、小弯曲时坯料流动的阻力,孔口前后是非工作部分,其尺寸一般比坯料宽度大510mm;图c所示的U形件弯曲凹模是做成左右两个单独的凹模块,安装时分别用螺钉、销直接固定在下模座上,凹模孔口间的工作宽度在安装时保证;图d是圆筒形件拉深凹模,孔口沿圆周方向以均匀的圆角过渡,整个孔口都是凹模的工作部分。图2-23板状凹模的常见结构(3)凸凹模凸凹模是复合模中的主要工作零件,工作端的内外缘都是工作部分,一般内缘与凹模孔口结构形式相同,外缘与凸模外形结构形式相同。图2-24所示为凸凹模的常见结构及固定方式,其中图a和图b为冲孔落料凸凹模,图c为落料拉深凸凹模,其固定方式与一般冲裁凸模相同。图2-24凸凹模的常见

15、结构及固定方式(4)凸、凹模的镶拼结构图2-25凸、凹模的镶拼结构(1)挡料销挡料销的作用是挡住条料搭边或制件轮廓以限定条料送进的距离。根据挡料销的工作特点及作用分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。1)固定挡料销。图2-26b所示是一种部颁标准中的钩形挡料销2.定位零件图2-26固定挡料销2)活动挡料销。图2-27活动挡料销国家标准中的活动挡料销结构(JB/T 7649.582008)如图2-27所示,其中图a为压缩弹簧弹顶挡料销;图b为扭簧弹顶挡料销;图c为橡胶(直接依靠卸料或压料装置中的弹性橡胶)弹顶挡料销;图d为回带式挡料装置,这种挡料销对着送料方向带有斜面,送料时搭边碰撞斜面使挡料

16、销跳起并越过搭边,然后将条料后拉,挡料销便挡住搭边而定位。回带式挡料销常用于有固定卸料板或导板的模具上(图2-3),其他形式的挡料销常用于具有弹性卸料板的模具上(图2-1)。图2-28始用挡料销3)始用挡料销。始用挡料销在条料开始送进时起定位作用,以后送进时不再起定位作用。采用始用挡料销的目的是为了提高材料的利用率。图2-28所示为国家标准规定的始用挡料销。始用挡料销一般用于条料以导料板导向的级进模(图2-19)或单工序模(图2-3)中。一副模具中用几个始用挡料销,决定于制件的排样方法和凹模上的工位安排。(2)导料销导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进。导料销一般设两个,并位于条料的同一侧,

17、条料从右向左送进时位于后侧,从前向后送进时位于左侧。导料销可设在凹模面上(一般为固定式的),也可设在弹压卸料板或压料板上(一般为活动式的),还可设在固定板或下模座上,用挡料螺栓代替(图2-1)。3)始用挡料销。始用挡料销在条料开始送进时起定位作用,以后送进时(3)导料板导料板的作用与导料销相同,但采用导料板定位时操作更方便,在采用导板导向或刚性卸料的冲模中必须用导料板导向。导料板一般设在条料两侧,其结构有两种:一种是国家标准结构(JB/T 7648.52008),如图2-29a所示,它与导板或刚性卸料板分开制造;另一种是与导板或刚性卸料板制成整体的结构,如图2-29b所示。为使条料沿导料板顺利

18、通过,两导料板间距离应略大于条料最大宽度,导料板厚度应比挡料销高度及条料厚度之和大35mm。图2-29导料板结构(4)导正销使用导正销的目的是消除送料时用挡料销、导料板(或导料销)等定位零件作粗定位时的误差,保证制件在不同工位上冲出的内形与外形之间的相对位置公差要求。导正销主要用于级进模(图2-17),也可用于单工序模。导正销通常设置在落料凸模上,与挡料销配合使用,也可与侧刃配合使用。国家标准规定的导正销结构形式(JB/T 7647.142008)如图2-30所示,其中A型用于导正d=212mm的孔;B型用于导正d10mm的孔,导正销背部的压缩弹簧在送料不准确时可避免导正销的损坏;C型用于导正

19、d=412mm的孔;D型可用于导正1250mm的孔。图2-30导正销结构(5)侧刃侧刃也是对条料起送进定距作用的。图2-18所示为使用侧刃定距的级进模。国家标准规定的侧刃结构(JB/T 7648.12008)如图2-31所示,型侧刃的工作端面为平面,型侧刃的工作端面为台阶面。台阶面侧刃在冲切前凸出部分先进入凹模起导向作用,可避免因侧刃单边冲切时产生的侧压力导致侧刃损坏。型和型侧刃按断面形状都分为长方形侧刃和成形侧刃。长方形侧刃(A型、A型)结构简单,易于制造,但当侧刃刃口尖角磨损后,在条料侧边形成的毛刺会影响送进和定位的准确性,如图2-32a所示。成形侧刃(B型、B型、C型、C型、)如果磨损后

20、在条料侧边形成毛刺,毛刺也离开了导料板和侧刃挡块的定位面,因而不影响送进和定位的准确性,如图2-32b所示。但这种侧刃消耗材料增多,结构较复杂,制造较麻烦。长方形侧刃一般用于板料厚度小于1.5mm、制件精度要求不高的送料定距;成形侧刃用于板料厚度小于0.5mm、制件精度要求较高的送料定距。图2-31侧刃结构图2-32侧刃定位误差比较(6)定位板与定位销定位板和定位销是作为单个坯料或工序件的定位所用。常见的定位板和定位销的结构形式如图2-33所示,其中图a是以坯料或工序件的外缘作定位基准;图b是以坯料或工序件的内缘作定位基准。具体选择哪种定位方式,应根据坯料或工序件的形状、尺寸大小和冲压工序性质

21、等决定。定位板的厚度或定位销的定位高度h应比坯料或工序件厚度大12mm。图2-33定位板与定位销的结构形式3.卸料及压料零部件卸料零部件是在上模回程时把制件或废料从模具工作零件上卸下,以便冲压工作继续进行。但通常把制件或废料从凸模上卸下称为卸件,把制件或废料从凹模中卸下称为推件或顶件。压料零部件是在上模下行时将坯料或工序件压住,以避免坯料或工序件在冲压时变形、偏移或起皱。(1)卸料装置卸料装置按卸料方式分为刚性卸料装置和弹性卸料装置。1)刚性卸料装置。刚性卸料装置仅由刚性卸料板构成。生产中常用的刚性卸料装置的结构如图2-34所示,其中图a和图b用于平板件的冲裁卸料,图c和图d用于经过成形后的工

22、序件的冲裁卸料。图2-34刚性卸料装置当卸料板仅起卸料作用时,凸模与卸料板的双边间隙一般取0.20.5mm(板料薄时取小值,板料厚时取大值)。当固定卸料板兼起导板作用时,凸模与导板之间一般按H7/h6配合,但应保证导板与凸模之间的间隙小于凸、凹模之间的冲裁间隙,以保证凸、凹模的正确配合。刚性卸料装置卸料力大、卸料可靠,但冲压时坯料得不到压紧,因此常用于冲裁坯料较厚(大于0.5mm)、卸料力大、平直度要求不很高的制件。2)弹性卸料装置。弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件(弹簧或橡胶)组成。常用的弹性卸料装置的结构形式如图2-35所示,其中图a是直接用弹性橡胶卸料,用于简单冲裁模;图b是用导

23、料板导向的冲模使用的弹性卸料装置,卸料板凸台部分的高度应比导料板厚度小0.10.3t(t为坯料厚度);图c和图d是倒装式冲模上用的弹性卸料装置,其中图c是利用安装在下模下方的弹顶器作弹性元件,卸料力大小容易调节。图2-35弹性卸料装置1卸料板2弹性元件3卸料螺钉弹性卸料板与凸模的双边间隙根据冲裁板料厚度确定,一般取0.10.3mm(板料厚时取大值,板料薄时取小值)。为便于可靠卸料,在模具开启状态时,卸料板工作平面应高出凸模刃口端面0.30.5mm。(2)推件与顶件装置推件和顶件装置都是从凹模中卸下制件或废料。为便于学习,把装在上模内的称为推件,装在下模内的称为顶件。图2-36刚性推件装置1打杆

24、2推板3连接推杆4推件块1)推件装置。推件装置一般是刚性的,其基本零件有推件块、推杆、推板、连接推杆和打杆等,如图2-36a所示。有的推件装置不需要连接推杆和推板组成的中间传递结构,而由打杆直接推动推件块,如图2-36b所示,甚至直接由推杆推件,如图2-14所示。打杆、推板、连接推杆都已标准化(JB/T 7650.142008),设计时可根据推件装置的结构要求图2-37弹性顶件装置1顶件块2顶杆3弹顶器从标准中选取。2)顶件装置。顶件装置一般是弹性的,其基本零件是顶件块、顶杆和弹顶器。图2-37所示为顶件装置的典型结构,弹顶器可做成通用的,其弹性元件可以是弹簧或橡胶。大型压力机本身具有气垫作弹

25、顶器。(3)压料装置4.模架及其零件(1)模架国家标准中冲模模架主要有两大类:一类是由上、下模座和导柱、导套组成的导柱模模架;另一类是由弹压导板、下模座和导柱导套组成的导板模模架。1)导柱模模架。2)导板模模架。(2)导向零件图2-40所示为国家标准规定的常用导柱结构形式,图2-41所示为国家标准规定的常用导套结构形式。(3)上、下模座图2-38滑动导向模架a)对角导柱模架b)后侧导柱模架c)后侧导柱窄形模架d)中间导柱模架e)中间导柱圆形模架f)四导柱模架图2-39导板模模架a)对角导柱弹压导板模架b)中间导柱弹压导板模架图2-40导柱结构形式a)A型导柱b)B型导柱c)A型可卸导柱d)B型

26、可卸导柱图2-41导套结构形式a)A型导套b)B型导套c)C型导套图2-42导柱与导套5.其他固定零件(1)模柄中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。模柄的结构形式较多,标准中常见的模柄结构(JB/T 7646.152008)如图2-43所示,其中图a为压入式模柄,与上模座孔以H7/m6配合并加销防转,主要用于上模座较厚而又没有挖推板孔或上模比较重的场合;图b为旋入式模柄,通过螺纹与上模座连接,并加螺钉防松,主要用于中、小型有导柱的模具上;图c是凸缘式模柄,用34个螺钉紧固于上模座上,主要用于大型模具或上模座中开设了推板孔的中、小型模具;图d是槽形模柄,图e是通用模柄,这两种模柄

27、都是用来直接固定凸模,也可称为带模座的模柄,多用于弯曲模和拉深模中的简单模具。图2-43模柄的结构形式(2)凸模固定板与垫板6.紧固件表2-2螺钉规格选用7.冲模的典型组合为了便于模具的专业化生产和冲模CAD系统的建立,减少模具设计与制造的工作量,冲模设计与制造时可以采用冲模典型组合,它包括4种组合,每种组合中既规定了典型结构形式,也规定了组合中各种零件的系列尺寸,如凹模周界尺寸(长度宽度)、凸模长度、模具闭合高度、各种板件尺寸(长度宽度高度),以及螺钉、销、卸料螺钉的位置及尺寸规格(直径长度),如图2-44所示。图2-44冲模标准组合结构a)固定卸料典型组合b)弹性卸料典型组合图2-44冲模

28、标准组合结构(续)c)复合模典型组合d)弹压导板模典型组合第二节塑料模的基本结构及零部件一、塑料模的基本结构图2-45所示是一副典型的塑料注射模。图2-45塑料模的结构组成a)动模b)定模1拉料杆2推杆3导柱4型芯5凹模6冷却通道7定位圈8浇口套9定模座板10定模板11动模板12支承板13动模支架14推板固定板15推板下面分别介绍各类常见塑料模的基本结构、工作原理及特点。1.注射模(1)单分型面注射模单分型面注射模也称为二板式注射模,它是注射模中最简单又最常用的一类。图2-45所示即为一典型的单分型面注射模,(2)双分型面注射模双分型面注射模又称三板式注射模。与单分型面注射模相比,在动模和定模

29、之间增加了一块可定距移动的流道板(又称中间板),塑料制件和浇注系统凝料从两个不同的分型面取出。图2-46所示为一典型的双分型面注射模。图2-46双分型面注射模1动模座板2推板3推杆固定板4支承板5动模板6推件板7导柱8流道板9定模板10推杆11型芯12浇口套13弹簧14定距拉杆15垫块可沿侧向移动的活动型芯,并在开模的同时通过侧向分型抽芯机构将侧型芯从制件上抽出。图2-47所示即为一典型的斜销侧向分型抽芯的注射模(3)带侧向分型抽芯机构的注射模当塑料制件有侧孔或侧凹时,为了使开模时成型侧孔或侧凹的侧型芯不妨碍制件的脱模,必须把侧型芯做成图2-47斜销侧向分型抽芯的注射模1动模座板2垫块3支承板

30、4凸模固定板5限位挡块6螺母7弹簧8拉杆9楔紧块10斜销11滑块12凸模13定位圈14定模板15浇口套 16动模板17导柱18拉料杆19推杆20推杆固定杆21推板(4)自动脱螺纹的注射模对带有内螺纹或外螺纹的塑料制件,螺纹部分的成型需采用螺纹型芯或螺纹型环。要使制件从螺纹型芯或型环上脱下,开模时螺纹型芯或型环与制件间必须有相对转动。脱螺纹的方式有手动和自动两种方式。图2-48为齿轮齿条自动脱螺纹的注射模图2-48自动脱螺纹的注射模1、2圆锥齿轮3、4圆柱齿轮5螺纹型芯6定模座板7动模板8螺纹拉料杆9齿条导柱10齿轮轴(5)无流道注射模无流道注射模是指采用对浇注系统流道进行绝热或加热的方法,保持

31、从注射机喷嘴到模具型腔之间的流道内的塑料始终呈熔融状态,使每次注射后开模只需取出制件而无浇注系统凝料,这样可大大提高劳动生产率,同时也保证了压力在流道中的传递,容易达到全自动操作。图2-49所示即为一种无流道注射模图2-49无流道注射模1、8动模板2支架3、4推板5推杆6动模座板7导套9凸模10导柱11定模板12凹模13支架14喷嘴15热流道板16加热孔17定模座板18绝热层19浇口套20定位环21注射机喷嘴图2-50移动式压缩模1上模座板2凹模3凹模固定板4导柱5螺纹型芯6型芯7螺纹型环8模套9下模座板10手柄11套管12销 根据模具在压机上的固定方式,压缩模可分为移动式压缩模和固定式压缩模

32、两大类。(1)移动式压缩模移动式压缩模是指将压缩成型中的辅助作业如装料、安放嵌件、合模、开模、脱件和清理模具等移到压机工作台外面进行的模具。图2-50所示为一典型的移动式压缩模结构2.压缩模工作台上,全部的成型作业均在压机上进行的模具。图2-51所示为一典型固定式压缩模结构(2)固定式压缩模固定式压缩模是将上、下模分别固定在压机上、下图2-51固定式压缩模1上模座板2螺钉3凹模4凹模镶件5、10加热板6导柱7型芯 8凸模9导套11推杆12支承钉13垫块14推板导柱15推板导套16下模座板17推板18压机顶杆19推杆固定板20侧型芯21凹模固定板22承压块1)移动式压注模。图2-52所示为一典型

33、普通压机上用的移动式压注模2)固定式压注模。图2-53所示为一典型的普通压机上用的固定式压注模3.压注模(1)普通压机上用的压注模图2-52普通压机上用移动式压柱模1下模座板2下模板3凹模4加料腔5柱塞6导柱7型芯图2-53普通压机上用固定式压注模1上模座板2柱塞3加料腔4浇口套5型芯6凹模7推杆8垫块9推板10下模座板11复位杆12拉杆13支承板14拉钩15凹模固定板16上凹模板17定距拉杆18加热孔(2)专用压机上用的压注模图2-54所示为专用压机用上加料腔固定式压注模的典型结构。图2-54专用压机用上加料腔固定式压注模1加料腔2上模座板3凹模板4型腔5推杆6支承板7垫块8下模座板9推板1

34、0凹模固定板11导柱塑料模零部件的详细分类见表2-3。表2-3塑料模零部件的分类二、塑料模的主要零部件及其标准下面分别介绍塑料模各主要零部件的结构及其标准的选用。1.成型零件(1)凹模凹模是成型塑料制件外形的主要零件。凹模按其结构形式分为整体式凹模和组合式凹模两类。1)整体式凹模:是指在模板(称为凹模板)上直接加工出凹模型腔的一种凹模,如图2-55所图2-55整体式凹模2)组合式凹模:是指由两个以上零件组合而成的凹模。组合式凹模简化了复杂凹模的加工工艺,减少了热处理变形,节约了贵重模具纲。但装配调整较麻烦,有时制件表面可能存在拼块的拼接线痕迹。因此组合式凹模主要用于形状复杂的塑料制件的成型。组

35、合式凹模的组合方式很多,常见的组合方式有以下几种。a.整体嵌入式组合凹模。将单个凹模采用机械加工或冷挤压、电加工等方法加工而成,然后整体嵌入模板中,这种凹模称为整体嵌入式组合凹模,如图2-56所示。这种结构的凹模形状和尺寸的一致性较好,更换方便,嵌入的凹模外形一般是圆柱形,与模板的装配及配合如图中所示。若型腔是非轴对称旋体,则需用销防转,如图2-56b所示。图2-56整体嵌入式组合凹模b.局部镶嵌式组合凹模。对于凹模的某些部位特别容易磨损需经常更换,或者是难以加工,这时常把凹模的这一部位做成镶件,再嵌入凹模本体,这种凹模称为局部镶嵌式组合凹模,如图2-57所示。图2-57局部镶嵌式组合凹模c.

36、镶拼式组合凹模。为了便于机械加工、抛光、研磨和热处理,形状复杂或尺寸较大的凹模型腔可用几个部分镶拼而成,如图2-58所示。其中图a和图b是在凹模型腔底部镶入镶块的结构;图c是在凹模型腔侧面镶入镶块的结构。图2-58镶拼式组合凹模(2)凸模和型芯凸模和型芯均是成型塑料制件内表面的零件。凸模一般是指成型制件中较大或主要内表面的零件,又称为主型芯;型芯一般是指成型制件上较小孔或槽的零件,又称图2-59整体式主型芯(凸模)小型芯。1)主型芯。主型芯也有整体式和组合式两种结构形式。图2-59所示为整体式型芯,其中图a是型芯与模板为一整体,其结构牢固,但不便加工,消耗的模具钢多,主要用作小型模具上形状简单

37、的型芯;图b图d是将型芯单独制造,再压入型芯固定板中,或直接通过螺钉与销固定在型芯固定板上,这几种结构加工较方便,且节省模具钢,是一般塑料模具常采用的结构。图2-60所示为常见的组合式型芯。采用组合式型芯的优缺点与组合式凹模基本相同,设计和制造这类型芯时,必须注意结构合理,应保证型芯和镶块的强度,防止热处理变形。如图a中若两个型芯靠得太近,热处理时薄壁部位易开裂,应采用图b的结构,将其中一个小型芯与大型芯制成一个整体,再镶入另一个小型芯。图2-60组合式型芯2)小型芯。小型芯一般单独制造后再固定在型芯固定板或滑块上。图2-61所示为小型芯的几种常见结构及其固定方式。其中图a是用台肩固定,下面用

38、垫板压紧;图b图d是在固定板太厚时在固定板上减少配合长度的结构;图e是型芯镶入后在另一端采用铆接固定的形式。图2-61小型芯的结构及固定方式对于非圆形型芯,为了制造方便,常将型芯设计成两段,其连接固定段制成圆柱形,并用台肩固定在固定板中,如图2-62a所示。也可用螺母和弹簧垫圈紧固,如图2-62b所示。对多个互相靠近的小型芯用台肩时,如果台肩发生重叠干涉,可将台肩相碰的一面磨去,并将固定板的台阶孔加工成大圆台阶孔或长腰圆形台阶孔,然后再将型芯镶入,如图2-63所示。图2-62非圆形型芯的固定方式 图2-63多个互相靠近型芯的固定方式(3)螺纹型芯和螺纹型环螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成形塑料制

39、件上的内螺纹(螺孔)和外螺纹,也可用来固定带螺纹孔或螺杆的嵌件。成形后,螺纹型芯和螺纹型环的脱件方式有两种,一种是模内自动脱件,另一种是模外手动脱件。这里仅介绍手动脱件的螺纹型芯和螺纹型环的结构及其固定方式。1)螺纹型芯。螺纹型芯按其用途分为直接成形制件上螺孔的螺纹型芯和固定螺母嵌件用的螺纹型芯两种。两种螺纹型芯在结构上没有区别,但用来成形制件螺孔的螺纹型芯在设计时图2-64螺纹型芯的结构及固定方式必须考虑塑料断面收缩率,表面粗糙度值要小(Ra 值小于 0.4m),螺纹始端和末端应按塑料螺纹结构要求设计,以防止从塑件上拧下时拉毛塑料螺纹。而固定螺母嵌件的螺纹型芯不必考虑断面收缩率,按普通螺纹制

40、造即可。螺纹型芯安装在模具上,成形时要可靠定位,不能因合模振动或料流冲击而移动,开模时又能与塑料制件一道取出并便于装卸。螺纹型芯的常见结构及固定方式如图2-64所示,其中图a图c是成形内螺纹的螺纹型芯,图d图f是安装螺纹嵌件的螺纹型芯。螺纹型芯与模板上安装孔的配合一般按H8/f8。螺纹型芯的非成形端应该制成方形或加工出相对的两个平面,以便在模外用工具将其旋下。图2-65所示为在上模或动模上的螺纹型芯结构及其固定方法。由于合模时冲击振动较大,螺纹型芯插入时应有弹性连接装置,以免造成型芯脱落或移动,导致制件报废或模具损伤。图2-65中,图a是带豁口柄的结构,豁口柄的弹力将型芯支撑在模具内,适用于直

41、径小于8mm的型芯;图b和图c是用弹性钢丝或弹簧片支撑,适用于直径510mm的型芯;图d用弹簧和钢球支撑,用于直径大于10mm的型芯。图2-65带弹性连接的螺纹型芯2)螺纹型环。螺纹型环常见的结构如图2-66所示,其中图a是整体式螺纹型环,型环与模板的配合按H8/f8,配合段长35mm,为了安装方便,配合段以外制出35的斜度,型环下端铣成方形,以便用扳手从塑料制件上拧下。图b是组合式螺纹型环,型环由两半瓣拼合而成,两半瓣中间用定位销定位,成形后用尖劈状卸模器楔入型环两边的楔形槽内,使螺纹型环分开。组合式型环脱螺纹快而省力,但在成形的塑料外螺纹上留下难以修整的拼合痕迹,因此,这种螺纹型环只适用于

42、成形精度要求不高的粗牙螺纹。图2-66螺纹型环的结构1螺纹型环2定位销2.浇注系统、排气系统及加料腔零件(1)浇注系统浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴或加料腔底部压出后到达型腔之前在模具内流经的通道,是注射模和压注模的重要组成部分。浇注系统分为普通流道的浇注系统和无流道浇注系统两大类。这里只介绍普通流道的浇注系统。普通流道浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等部分组成,如图2-67所示,其中图a为注射模所用的浇注系统,图b为压注模所用的浇注系统。图2-67普通浇注系统的组成a)注射模所用的浇注系统b)压注模所用的浇注系统1浇口套2主流道3冷料穴4分流道5浇口6型腔1)主流道:是指塑料熔体

43、在模具浇注系统中最先经过的一段直流道,因此主流道的形状和尺寸也最先影响着塑料熔体的流动速度和填充时间。浇口套常见的结构及固定形式如图2-68所示。图2-68浇口套的结构与固定形式a)整体式b)分开式c)分开式1定模座板2浇口套3定位圈4定模板图2-69压注模主流道a)正圆锥主流道b)带分流锥的主流道c)倒锥形主流道2)分流道为了便于机械加工及流道凝料的脱出,分流道一般设置在分型面上。分流道常用的截面形状如图2-70所示。图2-70常用的分流道截面形状a)圆形截面b)梯形截面c)U形截面d)半圆形截面e)矩形截面图2-71分流道的平衡式布置非平衡式布置的分流道如图2-72所示。图2-72分流道的

44、非平衡式布置3)浇口。浇口又称进料口,是连接分流道与型腔的通道。常用的浇口形式、特点及应用见表2-4。表2-5列出了几种常见浇口位置选择对比示例,供设计模具时参考。表2-4常用的浇口形式、特点及应用表2-4常用的浇口形式、特点及应用表2-4常用的浇口形式、特点及应用表2-4常用的浇口形式、特点及应用表2-4常用的浇口形式、特点及应用表2-5浇口位置的对比示例表2-5浇口位置的对比示例表2-5浇口位置的对比示例表2-5浇口位置的对比示例压注模采用的浇口形式及浇口位置的确定原则与注射模基本相同,应用较多的浇口是直接浇图2-73压注模直接浇口与制件的连接其中直接浇口多用于倒圆锥形主流道与制件直接连接

45、的情况,如图2-73所示。4)冷料穴。图2-74所示为常用冷料穴和拉料杆的形式。反料槽一般位于正对着主流道大端的模板平面上,如图2-75所示。图2-74常用冷料穴与拉料杆的形式1定模座板2冷料穴3动模板4拉料杆(推杆)5推件板图2-75反料槽结构有时因分流道较长,塑料熔体充模的降温较大时,也要求在分流道的延伸(2)排气系统当塑料熔体充填型腔时,必须顺序排出浇注系统及型腔内的空气及塑料受热或凝固时产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不能被排除干净,一方面将会在塑料制件上形成气塑料模成形时的排气通常有以下几种方式。1)利用配合间隙排气。2)在分型面上开设排气槽排气。分型面上开设排

46、气槽的形式与尺寸如图2-76所示。(2)排气系统图2-76分型面上的排气槽3)利用排气塞排气。排气塞可用烧结金属块制成,如图2-77所示。图2-77利用排气塞排气(3)加料腔与柱塞1)加料腔:是指压缩模和压注模中用来容纳并加热塑料原料的零件。在压缩模中,加料腔可以是凹模开口端的延伸部分,如图2-78a、b所示,也可以根据具体情况按凹模形状扩大成圆形或矩形等,如图2-78c、d所示。在压注模中,加料腔是单独设置的,塑料原料在加料腔中加热成熔融状态后,在柱塞作用下经过浇注系统注入型腔,如图2-79所示。图2-78压缩模加料腔结构1排气溢料槽2凸模3承压面4凹模5承压块图2-79压注模加料腔结构2)

47、柱塞:是指压注模中传递压机压力并使加料腔内的塑料熔体注入浇注系统和型腔的圆柱形零件。图2-80所示为几种常见的压柱结构。图2-80柱塞的结构形式图2-81柱塞的拉料结构3.导向零件(1)导柱国家标准中的导柱结构形式如图2-82所示。图2-82导柱的结构形式图2-83导柱长度的确定(2)导套国家标准中的导套结构如图2-84所示。导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定,常见的配用形式如图2-85所示。图2-84导套的结构形式图2-85导柱与导套的配用形式推出机构主要由推出零件、推出零件固定板、推板、推出机构的导向与复位等零部件组成。如图2-86所示图2-86推出机构1推杆2推杆固定板3

48、推板导套4推板导柱5推板6拉料杆7复位杆8支承钉4.推出机构及其零件推出机构的类型较多,这里只介绍最常用的推杆推出机构、推管推出机构和推件板推出机构及其主要零件。(1)推杆推出机构推杆推出机构是以推杆作为推出零件的推出机构,是推出机构中最简单最常见的一种形式,图2-86所示即为推杆推出机构。标准推杆(GB/T 4169.12006)是等截面的,如图2-87a所示。推杆的固定形式如图2-88所示。图2-87推杆结构形式(2)推管推出机构对于中心带孔的圆形套类塑料制件或局部是圆筒形的制件,通常使用推管推出机构。推管推出机构的推出零件是推管,其运动方式与推杆推出机构基本相同,只是推管中间有一个固定型

49、芯,如图2-89所示。推管的尺寸关系及配合如图2-90所示,图2-88推杆固定形式图2-89推管推出机构1推管2型芯3销4凹模板图2-90推管的尺寸关系及配合(3)推件板推出机构推件板又称脱模板,它是一块与型芯或凸模按一定推件板推出机构的结构形式如图2-91所示。在推件板推出过程中,为了减小推件板与型芯的摩擦,可采用图2-92所示的结构(3)推件板推出机构图2-93所示结构是脱模时靠大气压力,使中间进气阀引气,制件便能顺利地从凸模上脱出。图2-91推件板推出机构1推板2推板固定板3推杆4推件板 图2-92推件板与型芯的配合 图2-93推件板推出机构的引气装置1推件板2弹簧3阀杆(4)推出机构的

50、导向与复位为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳,每次合模后推出零件能回到原来的位置,通常还需设置推出机构的导向与复位零件。1)导向零件。常用的导向形式如图2-94所示。图2-94推出机构的导向零件1推杆2支承板3推板导柱4推板导套5推板2)复位零件。常见的复位零件有:a.复位杆。b.兼用推杆。图2-95所示的推杆即为兼用推杆,c.复位弹簧。利用弹簧的弹力也可使推出机构复位,如图2-96所示。图2-95兼用推杆5.侧向分型抽芯机构及其零件图2-96弹簧复位1推板2推杆固定板3弹簧4推杆5复位杆6定位杆图2-97侧向分型抽芯原理1楔紧块2定模座板3斜销4销5侧型芯6推管7动模板8滑块9限位挡块1