5.9 注塑模具的结构件设计

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注塑模具的结构件，大多数是标准件，有的需要按图样订购。

5.9.1定位圈

定位圈是将模具安装在注塑机上时起到定位作用的结构件。国产的定位圈直径比注塑机 的镶板孔小0.2〜0.4mm。一般大型模具需要用定位圈压住浇口套，防止注射成型时的反作 用力把固定螺钉拉断。定位圈的尺寸规格如表5-11和图5-34所示。

5.9.2浇口套

① 浇口套设计要求，如表5-12所示。

a. 浇口套的内孔尺寸要求与主流道尺寸相同，设计成圆锥形，锥角一般为1.5°〜4°。

b. 与喷嘴接触处SR和口径都大于喷嘴半径0.5〜1mm,如图5-35所示。

c. 主流道的表面要求尽量光滑，热处理硬度为52〜55HRC。

d. 主流道设计要求长度尽量短，不能设计得太长，最好在60mm左右（最长80mm、 最短40mm)。

e. 浇口套的外径与模板孔采用H7/j7配合。

f. 头部不平的浇口套设计需要止旋装置。

① 浇口套类型分为两大类。浇口套分为二板模浇口套（图5-35)和三板模浇口套（如 图5-36所示，头部外形是锥形）。但有的小模具没有浇口套，直接在定模板上开设主流道。

         

      5.9.3拉料杆

① 二板模主流道拉料杆，见第8章8. 7节。

② 三板模分流道点浇口的拉料杆，如图5-37所示。

5.9.4复位杆

复位杆和动模板作间隙配合，配合公差为H7/f6,配合长度为复位杆直径的1.5倍，其 他地方避空，避空尺寸见图5-38。当模板长度超过600mm时，复位杆要增加两根。

5.9.5限位柱

限位柱的作用是防止模具顶出时损坏零件，如图5-38所示。采用标准模架时，设计时 要避免垫铁与限位柱都太髙，使顶杆太长，否则顶杆强度更弱。

5.9.6支撑柱

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支撑柱主要用于承受模具注塑成型时熔体对动模板的胀型力，防止动模板在注射力的作用下变形，以提高模具的刚性。对支撑柱的要求如下。

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① 支撑柱形状一般为圆柱形，与垫铁相同，材料为45钢或黄牌钢S50C，硬度不得高
于垫铁5°或者相同。

② 支撑柱的位置应在模具受力的地方，不要把支撑柱放在模框旁边。

③ 高度与垫铁的公称尺寸相同，其公差为+ 0.063〜+0. 035mm。支撑柱通过螺钉紧固
7 b# C1 T, J% \1 H: {5 P在动模底板上，见图5-39。

④ 支撑柱的数量要适当，不能太多或太少。太多浪费材料，会增加模具的成本，同时
3 D3 W9 m( D8 y- G% E# Q% \削弱了顶杆固定板4和顶板5的强度，太少则难以保证模具的刚性。支撑柱的数量，可通过
, A9 L) T( d( [! d2 e& s计算模具需要支撑的总面积来确定。

a. 计算两垫铁之间的面积A:顶杆板长度为L,垫铁之间距离为W,则A==LW。

b. 根据垫铁之间面积A来确定系数;n,见表5-13。

c. 根据垫铁之间的距离W来确定系数W2,见表5-14。

d. 计算支撑总面积（即支撑柱面积总和）：ScAww。

举例说明：龙记模架规格3030,推杆板长度L = 300mm,方铁之间距离W = 184mm。

计算方铁之间的面积：

A=300X184=55200(m2)

计算支撑面积：

S=55200X0.18X1.1=10929.6(mm2)

如果支撑柱直径为50mm所需数量：

10929. 6 + (3. 14X252) = 5. 57 (个)

也就是说本模具如果采用#50m的撑柱，需要5〜6个。

以上是计算所得的数量，但实设
计过程中由于要优先考虑推杆、斜推杆、推杆板导柱，和注塑机的顶出孔(支撑柱不可以这些结构发生干涉）

的位置和数量，支撑柱的大小和数量往往受限制。如果支撑柱的总面积远远达不到计算面积，解决的办法是将动模B板厚度加大10mm或20mm。

两端面粗糙度与垫铁相同。

5.9.7顶杆板的复位弹簧

模具中，弹簧主要用作推杆板复位、侧向抽芯机构中滑块的定位以及活动模板的定距分型等活动组件的辅助动力。弹簧由于没有刚性推力，而且容易产生疲劳失效，所以不允许单 独使用（需要有导向柱）。模具中的弹簧有矩形蓝弹簧和圆线黑弹簧。由于矩形蓝弹簧比圆 线黑弹簧弹性系数大，刚性较强，压缩比也较大，故模具上常用矩形蓝弹簧。矩形弹簧的寿 命与压缩比见表5-15。

复位弹簧的作用是在注塑机的顶棍退回后、模具的动模A板和定模B板合模之前，就 将推杆板推回原位。复位弹簧常用矩形蓝弹簧，但如果模具较大、推杆数量较多时，则必须 考虑使用绿色或咖啡色的矩形弹簧。

轻荷重弹簧选用时应注意以下几个方面。

(1) 预压量和预压比

当顶杆板退回原位时，弹簧依然要保持对顶杆板有弹力的作用，这个力来源于弹簧的预 压量，预压量一般要求为弹簧自由长度的10%左右。

预压量除以自由长度就是预压比，直径较大的弹簧选用较小的预压比，直径较小的弹簧 选用较大的预压比。

在选用模具顶杆板回位弹簧时，一般不釆用预压比，而直接采用预压量，这样可以保证 在弹簧直径尺寸一致的情况下，施加于顶杆板上的预压力不受弹簧自由长度的影响。预压量 —般取10〜15mm。

(2) 弹簧压缩量和压缩比

模具中常用压缩弹簧，顶杆板推出塑件时弹簧受到压缩，压缩量等于塑件的推出距离。

压缩比是压缩量和自由长度之比，一般根据寿命要求，矩形蓝弹簧的压缩比在30%〜 40%,压缩比越小，使用寿命越长。

(3) 复位弹簧的数量和直径

复位弹簧的数量和直径见表5-16。

(1) 弹簧自由长度的确定

① 自由长度计算。弹簧自由长度应根据压缩比及所需压缩量而定：

L 自由=(E + P)/S

式中￡：—顶杆板行程，￡：=塑件推出的最小距离+ (15〜20)mm;P―预压量，一般取10〜15mm,根据复位时的阻力确定，阻力小则预压小，通常 情况下也可以按模架大小来选取，模架型号3030 (含）以下，预压量为5mm, 模架型号3030以上，压缩量为10〜15mm;S——压缩比，一般取30%〜40%,根据模具寿命、模具大小及塑件距离等因素确定。

自由长度需向上取标准长度。

② 顶杆板复位弹簧的最小长度Lmin必须满足藏人动模B板或托板= 15〜20mm,若 计算长度小于最小长度Lmin,则以最小长度为准；若计算长度大于最小长度Lmin,则以计算长度为准。

自由长度必须按标准长度，不准切断使用，优先选用10的倍数。

(2) 复位弹簧的装配 复位弹簧常见的装配方式见图5-40。

几点说明：

① 一般中小型模架，订做模架时可将弹簧套于复位杆上；未套于复位杆上的弹簧一般 安装在复位杆旁边，并加导杆防止弹簧压缩时弹出。

② 当模具为窄长形状（长度为宽度2倍左右）时，弹簧数量应增加两根，安装在模具中间。

③ 弹簧位置要求对称布置。弹簧直径规格根据模具所能利用的空间及模具所需的弹力 而定，尽量选用直径较大的规格。

④ 弹簧孔的直径应比弹簧外径大2mm。

⑤ 装配图中弹簧处于预压状态，长度=自由长度一预压量。

⑥ 限位柱2必须保证弹簧的压缩比不超过42%。

⑦ 有斜顶抽芯机构的不用弹簧，而采用液油缸复位。

5.9.8垃圾钉

垃圾钉的作用是使推杆板及动模底板之间有一定的空隙，防止因模板变形或者杆板与动 模底板之间落人垃圾而使推杆板不能准确复位。垃圾钉规格型号有两种（整体式的和螺钉装 配的），如图5-41所示。垃圾钉的设置数量不能太多或太少，布局要合理，摆放在受力地方，大小选择要同顶板配套，尺寸见表5孔垃圾钉的布局位置，在复位杆下面。顶杆密 集处和斜顶杆的下面都要加垃圾钉㈣受模具注__力的作用。垃圾钉应装配在动模底 板上（或顶杆板的底面），整体式的垃圾钉应采用过盈配合。

   

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