第 3 章
镶拼嵌入式母模块。
精密機械事業處 TAA080 放電二課制作 - 2 -
塑膠模具基礎課程講義
精密機械事業處 TAA080 放電二課制作 - 3 -
上图是一种侧壁和底部大面积的母模结构﹐镶拼凹模块可直接嵌入到固定板中﹐或嵌入到模框﹐模框再嵌入到固定板中。
上图所表示的是底部大面积镶嵌组合式凹模。
成 型 部 分 设 计
一、
分模面的确定
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出，以及为了安放嵌件，将模具适当地分成两个或若干个主要部分，这些可以分离的接触表面，通称为分模面。分模面的表示方法：
1.
模具分开时，分模面两边的模板都作移动；
2.
模具分开时，其中一方模板不动，另一方模板作移动
A.
分模面的数目有：单分模面、双分模面、多分模面
B.
分模面的形状有：平面、斜面、阶梯面、曲面
C.
分模面与开模方向关系有：平行于开模方向、垂直于开模方向、与开模方向成一斜角
选择分模面考虑原则：
1.
塑件质量考虑，
确保塑件尺寸精度
A．
同轴度要求的部份应在公模内成型，若放在公母模内成型，会因合模不准确而难于保证同轴度
B．
选择分模面时，应考虑减小由于脱模斜度造成塑件大小端尺寸差异，若模窝设在公模，会因脱模斜度造成塑件大小端尺寸差异太大，当塑件不允许有较大的脱模斜度时，采用这种结构使脱模困难，若塑件外观无严格要求，可将分模选在塑件中部，它可采用较小的脱模斜度有利于脱模
确保塑件表面要求：分模面尽可能选择在不影响塑件外观的部位
以及塑件外观的要求
2.
注shè机技术规格考虑：
A．
锁模力考虑：尽可能减少塑件在分模面上的投影面积。当塑件在分型面上的投影面积接近接近于注shè机的最大注shè面积时，有产生溢料的可能，模具的分模面尺寸在保证不溢料的情况下，应尽可能减少分模面接触面积，以增加分模面的接触压力，防止溢料，并简化分模面的加工
B．
模板间距考虑：分模面的确定要保证公母模开模行程最短
3.
模具结构考虑
A．
尽量简化脱模部件
a.
为便于塑件脱模，应使塑件在开模时尽可能留在公模，只要使塑件与公模的结合力大于塑件与母模的结合力即可，尽可能使塑难看 与母模之间有一定的结合力，而不要把塑件与模具的结合力都放在公模
b.
当塑件的外形简单，但内形有较多的孔或复杂孔时，塑件成型后必然留在模仁上，此时模窝可设在母模上，开模后可用推板顶出塑件，若模窝设在公模上，使脱模困难
c.
当带有金属嵌件时，因为嵌件不会收缩包紧模仁，所以模窝应设在公模，否则开模后塑件留在母模，使脱模困难
d.
若塑件的模仁对称分布时，应迫使塑件留在公模上，采用顶管脱模
e.
若塑件有侧孔时，应尽可能将模仁设在公模部份，避免母
模抽芯，否则造成脱模困难
B．
侧抽芯机械考虑
a.
应尽量避免侧抽芯机构，若无法避免侧抽芯，应使抽芯尽量短
b.
由于斜滑块合模时锁紧力较小，对于投影面积较大的大型塑件，可将塑件投影面积大的分模面放在公母模合模的主平面上，而将投影面积较小的分模面作为侧向分模面，否则斜滑块的锁紧机构必须做得很庞大，或由于锁不紧而溢边
C．
量方便浇注系统的布置：分模面的确定不妨碍浇注系统的正常开设
D．
便于排气：为了有利于气体的排出，分模面尽可能与料流的末端重合
E．
便于嵌件的安放：当分模面开启后，要有一定的空间安放嵌件
F．
模具总体结构简化，尽量减少分模面的数目，尽量采用平直分型面。还应考虑模具是否便于加工，便于成品取出，还有分模面应尽量选择在产品的棱线上面
4.
模具制造难易xìng考虑：能确保模具机械加工容易
安装 定位与导向系统
一 锁紧零件
主要为内六角螺丝与沉头孔。其中螺丝有公制与英制之分，牙间角分别为60`与55`。
书写方式： 公制 螺牙大径*牙距
英制 外径尺寸—1英寸内螺牙个数
螺丝与沉头孔采用大的间隙配合,常用的沉头孔尺寸如下：
规格 沉头孔直径 沉头孔深度 过孔直径
M2 4.5 3.0 2.5
M3 6.0 3.5 3.5
M4 7.5 4.5 4.5
M5 9.0 5.5 5.5
M6 10.5 6.5 6.5
M8 13.5 8.5 8.5
M10 16.5 10.5 10.5
M12 18.5 12.5 12.5
常用螺丝规格：
规格 沉头孔直径 沉头孔深度 过孔直径
M2 3.8 3.0 2.5
M3 5.5 3.5 3.5
M4 7.0 4.5 4.5
M5 8.5 5.5 5.5
M6 10.0 6.5 6.5
M8 13.0 8.5 8.5
M10 16.0 10.5 10.5
M12 18.0 12.5 12.5
根据使用要求选择合适的螺丝。常规抬模孔选用粗牙，水塞为英制管螺牙。
二 模体概述
模体即常说的模架，是注shè模的骨架。标准模架一般由母模板.母模固定板.公模板.公模固定板.公模垫板.垫脚.顶出固定板.顶出垫板.导柱.导套.复位杆等组成。
模架中其它部分根据需要进行补充，如精定位装置.支承柱等。
三 固定板及垫板
固定板用以固定凸模或型芯`凹模`导柱`导套`顶针等。要求有一定的厚度
和强度。
垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止型芯`凸模`导柱`导套`顶针等脱出固定板，并要承受一定的压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。
垫板与固定板的连接方式常采用螺钉连接，在需要保证固定板与垫板之间的位置时，还要加销钉定位。
四 支承件
1.
垫脚 它的主要作用是在动模座板和动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节
模具的总厚度，以适应注shè机的模具安装厚度要求。
结构形式有平行垫块与拐角垫块。
2.
支承柱 起顶出空间的补充支承和顶针固定板的导向作用。常采用圆柱形。尽量均匀分布， 一般应根据公模垫板的受力工作状况及可用的空间而定。
五 导向零件
作用：保证模具在进行装配和调模试机时，保证公`母模之间一定的方向和位置。导向零件应承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用。
导向机构零件包括导柱和导套等。
1. 导向结构的总体设计
（1）
导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。
（2）
根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2-4个导柱。如果，模具的凸模与凹模合模有方位要求时，则用两个直径不同的导柱，或用两个直径相同，但错开位置的导柱。
（3）
由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。
（4）
导柱和导套在分型面处应有承屑槽
（5）
导柱`导套及导向孔的轴线应保证平行
（6）
合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型零件。
2…导柱的设计
（1）
有单节与台阶式之分
（2）
导柱的长度必须高出公模端面6…8mm
（3）
导柱头部应有圆锥或球形的引导部分
（4）
固定方式有铆接固定和螺钉固定
（5）
其表面应热处理，以保证耐磨。
3..导套和导向孔
（1）
无导套的导向孔，直接开在模板上，模板较厚时，导向孔必须做成盲孔，侧壁增加排气孔。
（2）
导套 有套筒式`台阶式`凸台式
（3）
为了导柱顺利进入导套孔，在导套前端应倒有圆角r。
塑料模具基础课程讲义
温度调节系统与排气 引气系统设计
《一》
模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。
所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。
温度调节系统根据不同的情况可以分为冷却系统和加热系统两种。
一﹕冷却系统
一般注shè到模具内的塑料温度为200摄氏度左右﹐而塑件固化后从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。热塑xìng塑料在注shè成型后﹐必需对模具进行有效的冷却﹐使熔融塑料的热量尽快传给模具﹐以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模﹐提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融粘度较底﹐流动xìng较好的塑料﹐如聚乙烯’﹐尼龙﹐聚
苯乙烯等﹐若塑件是薄壁而小型的﹐则模具可利用自然冷却﹔若塑件是厚壁而大型的﹐则需要对模具进行人工冷却﹐以便塑件很快在模腔内冷凝定型﹐缩短成型周期﹐提高生产效率。
小知识﹕热传递的三种形式 1﹕传导
???? 2﹕对流
3﹕辐shè
冷却介质有冷却水和压缩空气﹐但用冷却水普遍得多。这是因为水的热容量大﹐成本低﹐且低于室温的水也容易获得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水道﹐利用循环水将热量带走﹐维持恒温。
（一
） 冷却装置的基本结构形式
1．
简单流道式
‘ 2 螺旋式
3 隔片导流式
4
喷流式
5
导热杆（导热棒）及导热型芯式
（二
） 冷却装置设计分析
1
冷却装置设计的基本考虑
（1）
尽量保证塑件收缩均匀﹐维持模具热平蘅
（2）
冷却水孔的数量越多﹐孔径越大﹐对塑件冷却越均匀。
（3）
水孔与型腔表面各处应有相同的距离
（4）
浇口处应加强冷却
（5）
降低入水与出水的温差
（6）
要结合塑料的特xìng和塑件的结构﹐合理考虑冷却信道的排列形式
（7）
冷却水信道要避免接近塑件的熔接痕部位﹐以免熔接不牢﹐影响强
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塑膠模具基礎課程講義
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上图是一种侧壁和底部大面积的母模结构﹐镶拼凹模块可直接嵌入到固定板中﹐或嵌入到模框﹐模框再嵌入到固定板中。
上图所表示的是底部大面积镶嵌组合式凹模。
成 型 部 分 设 计
一、
分模面的确定
为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出，以及为了安放嵌件，将模具适当地分成两个或若干个主要部分，这些可以分离的接触表面，通称为分模面。分模面的表示方法：
1.
模具分开时，分模面两边的模板都作移动；
2.
模具分开时，其中一方模板不动，另一方模板作移动
A.
分模面的数目有：单分模面、双分模面、多分模面
B.
分模面的形状有：平面、斜面、阶梯面、曲面
C.
分模面与开模方向关系有：平行于开模方向、垂直于开模方向、与开模方向成一斜角
选择分模面考虑原则：
1.
塑件质量考虑，
确保塑件尺寸精度
A．
同轴度要求的部份应在公模内成型，若放在公母模内成型，会因合模不准确而难于保证同轴度
B．
选择分模面时，应考虑减小由于脱模斜度造成塑件大小端尺寸差异，若模窝设在公模，会因脱模斜度造成塑件大小端尺寸差异太大，当塑件不允许有较大的脱模斜度时，采用这种结构使脱模困难，若塑件外观无严格要求，可将分模选在塑件中部，它可采用较小的脱模斜度有利于脱模
确保塑件表面要求：分模面尽可能选择在不影响塑件外观的部位
以及塑件外观的要求
2.
注shè机技术规格考虑：
A．
锁模力考虑：尽可能减少塑件在分模面上的投影面积。当塑件在分型面上的投影面积接近接近于注shè机的最大注shè面积时，有产生溢料的可能，模具的分模面尺寸在保证不溢料的情况下，应尽可能减少分模面接触面积，以增加分模面的接触压力，防止溢料，并简化分模面的加工
B．
模板间距考虑：分模面的确定要保证公母模开模行程最短
3.
模具结构考虑
A．
尽量简化脱模部件
a.
为便于塑件脱模，应使塑件在开模时尽可能留在公模，只要使塑件与公模的结合力大于塑件与母模的结合力即可，尽可能使塑难看 与母模之间有一定的结合力，而不要把塑件与模具的结合力都放在公模
b.
当塑件的外形简单，但内形有较多的孔或复杂孔时，塑件成型后必然留在模仁上，此时模窝可设在母模上，开模后可用推板顶出塑件，若模窝设在公模上，使脱模困难
c.
当带有金属嵌件时，因为嵌件不会收缩包紧模仁，所以模窝应设在公模，否则开模后塑件留在母模，使脱模困难
d.
若塑件的模仁对称分布时，应迫使塑件留在公模上，采用顶管脱模
e.
若塑件有侧孔时，应尽可能将模仁设在公模部份，避免母
模抽芯，否则造成脱模困难
B．
侧抽芯机械考虑
a.
应尽量避免侧抽芯机构，若无法避免侧抽芯，应使抽芯尽量短
b.
由于斜滑块合模时锁紧力较小，对于投影面积较大的大型塑件，可将塑件投影面积大的分模面放在公母模合模的主平面上，而将投影面积较小的分模面作为侧向分模面，否则斜滑块的锁紧机构必须做得很庞大，或由于锁不紧而溢边
C．
量方便浇注系统的布置：分模面的确定不妨碍浇注系统的正常开设
D．
便于排气：为了有利于气体的排出，分模面尽可能与料流的末端重合
E．
便于嵌件的安放：当分模面开启后，要有一定的空间安放嵌件
F．
模具总体结构简化，尽量减少分模面的数目，尽量采用平直分型面。还应考虑模具是否便于加工，便于成品取出，还有分模面应尽量选择在产品的棱线上面
4.
模具制造难易xìng考虑：能确保模具机械加工容易
安装 定位与导向系统
一 锁紧零件
主要为内六角螺丝与沉头孔。其中螺丝有公制与英制之分，牙间角分别为60`与55`。
书写方式： 公制 螺牙大径*牙距
英制 外径尺寸—1英寸内螺牙个数
螺丝与沉头孔采用大的间隙配合,常用的沉头孔尺寸如下：
规格 沉头孔直径 沉头孔深度 过孔直径
M2 4.5 3.0 2.5
M3 6.0 3.5 3.5
M4 7.5 4.5 4.5
M5 9.0 5.5 5.5
M6 10.5 6.5 6.5
M8 13.5 8.5 8.5
M10 16.5 10.5 10.5
M12 18.5 12.5 12.5
常用螺丝规格：
规格 沉头孔直径 沉头孔深度 过孔直径
M2 3.8 3.0 2.5
M3 5.5 3.5 3.5
M4 7.0 4.5 4.5
M5 8.5 5.5 5.5
M6 10.0 6.5 6.5
M8 13.0 8.5 8.5
M10 16.0 10.5 10.5
M12 18.0 12.5 12.5
根据使用要求选择合适的螺丝。常规抬模孔选用粗牙，水塞为英制管螺牙。
二 模体概述
模体即常说的模架，是注shè模的骨架。标准模架一般由母模板.母模固定板.公模板.公模固定板.公模垫板.垫脚.顶出固定板.顶出垫板.导柱.导套.复位杆等组成。
模架中其它部分根据需要进行补充，如精定位装置.支承柱等。
三 固定板及垫板
固定板用以固定凸模或型芯`凹模`导柱`导套`顶针等。要求有一定的厚度
和强度。
垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止型芯`凸模`导柱`导套`顶针等脱出固定板，并要承受一定的压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。
垫板与固定板的连接方式常采用螺钉连接，在需要保证固定板与垫板之间的位置时，还要加销钉定位。
四 支承件
1.
垫脚 它的主要作用是在动模座板和动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节
模具的总厚度，以适应注shè机的模具安装厚度要求。
结构形式有平行垫块与拐角垫块。
2.
支承柱 起顶出空间的补充支承和顶针固定板的导向作用。常采用圆柱形。尽量均匀分布， 一般应根据公模垫板的受力工作状况及可用的空间而定。
五 导向零件
作用：保证模具在进行装配和调模试机时，保证公`母模之间一定的方向和位置。导向零件应承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用。
导向机构零件包括导柱和导套等。
1. 导向结构的总体设计
（1）
导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。
（2）
根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2-4个导柱。如果，模具的凸模与凹模合模有方位要求时，则用两个直径不同的导柱，或用两个直径相同，但错开位置的导柱。
（3）
由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。
（4）
导柱和导套在分型面处应有承屑槽
（5）
导柱`导套及导向孔的轴线应保证平行
（6）
合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型零件。
2…导柱的设计
（1）
有单节与台阶式之分
（2）
导柱的长度必须高出公模端面6…8mm
（3）
导柱头部应有圆锥或球形的引导部分
（4）
固定方式有铆接固定和螺钉固定
（5）
其表面应热处理，以保证耐磨。
3..导套和导向孔
（1）
无导套的导向孔，直接开在模板上，模板较厚时，导向孔必须做成盲孔，侧壁增加排气孔。
（2）
导套 有套筒式`台阶式`凸台式
（3）
为了导柱顺利进入导套孔，在导套前端应倒有圆角r。
塑料模具基础课程讲义
温度调节系统与排气 引气系统设计
《一》
模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。
所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。
温度调节系统根据不同的情况可以分为冷却系统和加热系统两种。
一﹕冷却系统
一般注shè到模具内的塑料温度为200摄氏度左右﹐而塑件固化后从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。热塑xìng塑料在注shè成型后﹐必需对模具进行有效的冷却﹐使熔融塑料的热量尽快传给模具﹐以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模﹐提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融粘度较底﹐流动xìng较好的塑料﹐如聚乙烯’﹐尼龙﹐聚
苯乙烯等﹐若塑件是薄壁而小型的﹐则模具可利用自然冷却﹔若塑件是厚壁而大型的﹐则需要对模具进行人工冷却﹐以便塑件很快在模腔内冷凝定型﹐缩短成型周期﹐提高生产效率。
小知识﹕热传递的三种形式 1﹕传导
???? 2﹕对流
3﹕辐shè
冷却介质有冷却水和压缩空气﹐但用冷却水普遍得多。这是因为水的热容量大﹐成本低﹐且低于室温的水也容易获得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水道﹐利用循环水将热量带走﹐维持恒温。
（一
） 冷却装置的基本结构形式
1．
简单流道式
‘ 2 螺旋式
3 隔片导流式
4
喷流式
5
导热杆（导热棒）及导热型芯式
（二
） 冷却装置设计分析
1
冷却装置设计的基本考虑
（1）
尽量保证塑件收缩均匀﹐维持模具热平蘅
（2）
冷却水孔的数量越多﹐孔径越大﹐对塑件冷却越均匀。
（3）
水孔与型腔表面各处应有相同的距离
（4）
浇口处应加强冷却
（5）
降低入水与出水的温差
（6）
要结合塑料的特xìng和塑件的结构﹐合理考虑冷却信道的排列形式
（7）
冷却水信道要避免接近塑件的熔接痕部位﹐以免熔接不牢﹐影响强
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