成形零件设计

发布时间：

2020-07-21

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　　5.4 成形零件设计模具零件按其作用可分为成形零件与结构零件，成形零件是指直接参与形成型腔空间的结构件，如凹模(型腔)、凸模(型芯)、镶件、行位等;结构零件是指用于安装、定位、导向、顶出以及成形时完成各种动作的零件，如定位圈、唧咀、螺钉、拉料杆、顶针、密封圈、定距拉板、拉勾等等。常用结构零件参见下节。成形零件设计时，应充分考虑胶料的成形收缩率、脱模斜度、制造与维修的工艺性等。 5.4.1 胶料的成形收缩率胶料的成形收缩受多方面的影响，如胶料品种、胶件几何形状及大小、模具温度、注射压力、充模时间、保压时间等，其中影响最显著的是胶料品种、胶件几何形状及壁厚。不同的胶料具有不同的收缩率范围(参见第二章，常用塑料)，具体的收缩率根据推荐值而定，如有改动，需相应负责人确定。值得注意的是，对同一胶件增加收缩值时，3D设计和2D设计所选用的参考点应相同，否则将会使3D和2D设计不统一。 5.4.2脱模斜度合理的脱模斜度是便于脱模、获取高质量表面要求的必要条件。在胶件设计时，一般都会给出较为合理的脱模斜度。但由于有时考虑不周，胶件选用或形成了不合理的脱模斜度，这将势必影响胶件的表面质量，所以在模具设计时应对胶件的脱模斜度进行检查，并与相关的负责人协商解决不合理的地方。以下是对脱模斜度的一般要求： (1)常用胶料如ABS、HIPS、PC、PVC等，胶件外表面的脱模斜度参照下述选用：外表面为光面的小胶件，脱模斜度 ≥ 1˚;大胶件的脱模斜度 ≥ 3˚ 外表面蚀纹面Ra < 6.3，脱模斜度 ≥ 3˚;Ra ≥ 6.3，脱模斜度 ≥ 4˚ 外表面火花纹面Ra < 3.2，脱模斜度 ≥ 3˚;Ra ≥ 3.2，脱模斜度 ≥ 4˚ (2)不论胶件内表面的骨位、柱位是否设计有脱模斜度，在进行模具设计时，都应按下述要求增加或修改脱模斜度。骨位根部的厚度小于0.5t，(“t”为胶件的壁厚);骨位顶部的厚度应大于或等于0.8mm，具体的脱模斜度依照已确定的厚度差及骨位的高度而定。若骨位长度方向两侧需要脱模斜度时，在不影响胶件内部结构的情况下，应选取较大的脱模斜度。柱位的要求按第三章第三节的内容对其进行修改。 (3)在增加或修改擦、碰穿位的脱模斜度时，按第五章第二节中对台阶型分模面的要求选用，影响胶件结构时，应与相关负责人协商解决。 5.4.3成形零件的工艺性模具设计时，应力求成形零件具有较好的装配、加工及维修性能。为了提高成形零件的工艺性，主要应从以下几点考虑： (1)不能产生尖钢，薄钢如图5.4.1a;5.4.1b;5.4.1c (2)易于加工易于加工是成型零件设计的基本要求，模具设计时，应充分考虑每一个零件的加工性能，通过合理的镶拼组合来满足加工工艺要求。例如，为了胶件止口部位易于加工，一般采用图5.4.2a、5.4.2b所示的镶拼结构。其他组合方式或不做镶拼均为不合理的设计结构。 (3)易于修整尺寸及维修对于成型零件中，尺寸有可能变动的部位应考虑组合结构，如图5.4.3所示;对易于磨损的碰、擦位，为了强度及维修方便，应采用镶拼结构。 (4)保证成型零件的强度 (参见第五章第三节) (5)易于装配针对镶拼结构的成型零件而言，易于装配是模具设计的基本要求，而且应避免安装时出现差错。对于形状规整的镶件或模具中有多个外形尺寸相同的镶件，设计时应考虑避免镶件错位安装和同一镶件的转向安装。常常采用的方法是镶件非对称紧固或定位。如图5.4.4b所示。在图5.4.4a中，紧固位置对称，易产生镶件1与镶件2的错位安装，同一镶件也容易转向安装。在图5.4.4b中，每个镶件的紧固位置非对称布置，且镶件1与镶件2的紧固排位也不相同，从而避免产生错位安装及同一镶件转向安装。另外，为了避免错位安装，也可采用定位销非对称排布的方法。 (6)不能影响外观在进行成型零件设计时，不仅要考虑其工艺性要求，而且要保证胶件外观面的要求。胶件是否允许夹线存在是决定能否制做镶件的前提，若允许夹线存在，则应考虑镶拼结构，否则，只能采用其他结构形式。图5.4.5中，胶件表面允许夹线存在，则可以采用镶拼结构，以利于加工;图5.4.6中，胶件正表面不允许夹线存在，为了利于加工或其他目的，将夹线位置移向侧壁，从而采用镶拼结构。图 5.4.7中，当圆弧处不允许夹线时，更改镶件结构，将夹线位置移向内壁。 (7)综合考虑模具冷却。成型零件采用镶拼结构后，若造成局部冷却困难，应考虑采用其它冷却方法或整体结构。