1、摘要塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。本次的课程设计是塑料端盖的注塑模的设计。模具的型腔采用一模 2 腔直线排列，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为定、动模双向推出机构完成塑件的推出。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。目 录摘要 I目
2、录 .II绪论 .11 塑料制件的分析 .31.1 成型塑料件的工艺性分析 31.2 成型塑件的材料分析 52. 塑件成型的基本过程 .63 注塑设备的选择 .73.1 估算塑件体积质量 .73.2 注塑机的选择 74. 成型零件有关尺寸的计算 .94.1 型腔尺寸的计算 .94.2 型芯尺寸的计算 .105. 浇注系统的设计 .105.0 分型面的选取 105.1 浇口套的选用 .125.2 分流道的设计 .135.3 浇口设计 .135.4 浇注系统的平衡 .155.5 排气系统的设计155.6 模架的选取 166 合模导向机构的设计 .166.1 导柱的设计 .166.2 导套的设计 1
3、77 脱模结构的设计 .188 温度调节系统的设计 .208.1 温度调节系统的设计 .209 模具的装配 .2110 注射机的校核 2310.1 注射量的校核 2310.2 锁模力的校核 2310.3 模具合模高度的校核 2410.4 模具开模行程的校核24参考文献 .251绪 论模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生
4、产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。塑料制品和注射成形在模具业的重要地位塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉, 性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中
5、脱出，成为塑料制品。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。2模具在我国的发展历程过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具
6、才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺
7、，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。前景展望我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，3进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。1 塑 料 制 件 的 分 析1.1 成型塑料件的工艺性分析通过对塑件外部造型、工艺结构的设计、对塑件进行计算仿真和生产验证，也通过对分模线、塑件的壁厚、圆角、塑
8、件的尺寸精度、脱模斜度进行了综合的考虑，工件的尺寸和形状如下图:图 1-1 塑件图从塑件厚来看，总的来讲塑件壁厚变化比较均匀，有利于零件成4型。脱模斜度分析 当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。斜度作用： 便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度 ，在模具上称为脱模斜度。脱模斜度选取:取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率，一般取 301塑件脱模斜度的选取应遵循以下原则：1 塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。2 塑件结构比较复杂，脱
9、模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。3 当塑件高度不大（一般小于 2mm）时，可以不设斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。4 一般情况下，塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置（留于凹模或凸模上）来确定制件内外表面的斜度。5 热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也相应取小一些。6 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。综合以上的原则，由于塑件高度不是很大，收缩率一般，本设计中采用 30的5脱模斜度。表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可
10、能避免冷疤、云纹等痴点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低 12 级，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般为 1.60.2um，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度值不断加大，应随时给以抛光复原。非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度与塑料的品种有关。一般，型腔表面粗糙度要求达到 0.20.4mm。1.2 成型塑件的材料分析ABS 塑胶原料树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS 是Acrylonitrile Butadiene Styrene 的首字母缩写）是一
11、种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构ABS 的主要性能指标如以下表所示：表 2-1 性 能 典 型 值密 度 g/cm3 1.05收 缩 率 % 0.4-0.7熔 点 212弯 曲 强 度 ， Mpa 80-90拉 伸 强 度 ， Mpa 45-50拉 伸 弹 性 模 量 ， Gpa 3.36硬 度 14-17HBS表 2-2 ABS 的注射成型工艺参数注 塑 机 类 型 螺 杆 式螺 杆 转 速 r/min 30-60料 筒 后 段 温 度 / 180-200料 筒 中 段 温 度 / 210-230料 筒 前 段 温 度 / 200-210喷 嘴 温 度 / 180-190
12、模 具 温 度 / 50-70注 射 压 力 /Mpa 70-90注 塑 时 间 /s 3-5冷 却 时 间 /s 15-302.塑 件 成 型 的 基 本 过 程注塑成型是把塑料原料（一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒）放入料间当中，经过加热溶化使之成为高粘度的流体-熔体用柱塞或螺杆作为加压工具，使得熔体通过喷嘴以较高的压力（约 2085mpa），溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。a 塑化过程现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备，塑料原粒（称为物料）自从送料斗以定容方式送入料筒，通过料筒外的点加热装置和7料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热，使物理熔化
13、达到一定的温度后即可注射，注射动作是由螺杆的推进来完成的。b 充模过程熔体自注射机的喷嘴喷出来后，进入模具的型腔内，将型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升到一定压力，使溶体的密度增加，充实型腔的每一个角落。充模过程是注射成型的最主要的过程，由于塑料溶体的流动是非牛顿流动，而且粘度很大，所以在压力损耗，粘度变化，多般汇流等现象左右塑件的质量，因此充模过程的关键问题-浇注系统的设计就成为注射模具设计过程的重点，现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。c 冷却凝固过程热塑性塑料的注射成型过程是热交换过程，即：塑化注射充模固化成型加热理论上绝热散热热交换效果的好坏决定了塑件
14、的质量，模具设计时，散热交换也要充分考虑，在现代设计方法中也采用了计算机辅助设计来解决问题。d 脱模过程塑件在型腔内固化后，必须采取机械的方式把它从型腔内取出，这个动作由脱模机构来完成。不合理的脱模机构对塑件的质量影响很大，但塑件的几何形状是千变万化的，必须采用最有效和最好的脱模8方式。因此，脱模机构的设计也是注射模具设计的一个主要环节，由于标准化的推广，许多标准化的脱模机构零部件也有商品供应。由 a 至 d 形成了一个循环，就完成了一次成型乃至很多塑件3 注 塑 设 备 的 选 择3.1 估算塑件体积质量建模，三维零件设计利用 UG 软件,进行三维建模，并可直接通过软件进行测量V=9721.
15、83mm 3.2 注塑机的选择注射机的类型和规格很多，分类方法各异，按结构型式可分为立式、卧式、直角式三类，国产卧式注射机已经标准化和系列化。这三类不同结构形式的注射成型机各特点如下：立式注射机的注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，这种注射成型机主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出以后不能靠重力下落。需人工取出，有碍于全自动操作，但附加机械手取产品后，也可以实现全自动操作，此类注射机注射量一般均在 125克以下。卧式注射机是目前使用最广、产量最大的注射成型机，其注射柱塞或螺杆与合模运
16、动均沿水平方向装设，并且多数在一条直线上（或9相互平行）。优点是机体较低，容易操纵和加料，制件顶出模具后可自动坠落，故能实现全自动操作，机床重心较低安装稳妥，一般大中型注射机均采用这种形式。缺点是模具安装比较麻烦嵌件放入模具有倾斜或落下的可能，机床占地面积较大。直角式注射机的柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，主要优点是结构简单，便于自制适于单件生产者，中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模时丝杠的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击振动较大。一模四腔经计算可得 实际注塑量 V=49721.83mm39cm根据以上
17、计算模具设计与制造简明手册表 2-40 选择注射机XS-ZY-125 螺杆式注射机，其参数如下：额定注射量：125 3cm螺杆直径： 42mm注射压力：150Mpa锁模力：900KN模板行程：300mm模具最大厚度：350mm 模具最小厚度：200mm模板尺寸：450420mm拉杆空间：260290mm10定位孔直径： 100mm合模方式：液压机械 4.成 型 零 件 有 关 尺 寸 的 计 算该塑件的材料 ABS 是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。查手册得的收缩率为 0.40.7%,故平均收缩率为 0.55%。模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的3/
18、16/1，即 z=1/3 ，而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+z”,型芯尺寸不断减小则取“-z”。模具的磨损量：实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的 6/1，对于大型塑件则取 6 以下。另外对于型腔底面（或型芯端面），因为脱模方向垂直，故磨损量 c=0。模具在分型面上的合模间隙：由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是 0.020.1mm。相关计算具体如下：4.1.1 凹模尺寸计算对于塑件 、 04.5、尺寸
19、的凸模外形尺寸为06.4811043S1Lsm）（4-1） 式中 塑件外形最大尺寸；S塑件平均收缩率，前面取 0.55%；塑件的尺寸公差；模具制造公差，取塑件尺寸公差的 1/31/6，此处取 1/3。故 2.06.0)3/1(74.750).1(48mL12.03.0)/1(55对于塑件 尺寸的凹模深度尺寸34.0因为 032s1m）（H（4-2）式中 塑件高度方向的最大尺寸。故 1.034.0/1852.50.13m）（）（H4.2 型芯的径向尺寸与深度4.2.1 凸模尺寸的计算对于塑件 6.042、 39.尺寸的凸模外形尺寸： 因为 04S1m）（l12032s1m）（H （4-3）式中
20、塑件内形径向的最小尺寸。塑件高度方向的最大尺寸。故 02.06.)3/1(74.75)0.1(42mL13.0.0/8599 ）（）（H5.浇 注 系 统 的 设 计5.0 分型面的选取分型面的形式与塑件的几何形状、脱模 方 法、模具类型及排气条件等有关，常见的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面和平面、曲面分型面。1、复合塑件脱模的基本要求，就是能使塑件从模具中取出，分型面应设在脱模方向最大的投影边缘部位；2、分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面；3、确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面；4、确保塑件质量；5、要你管尽量避免成型孔、侧凹
21、，若需要滑块成型，力求滑块13结构简单，尽量避免定模滑块；6、满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面的，应加斜面锁紧；7、合理安排浇注系统特别是浇口位置，有利于开模；通过对塑件结构形式的分析，同时根据以上分型面的选择原则综合考虑，决定将分型面选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，位置如图所示图 5.0 分型面5.1 浇口套的选用浇注系统它是获得优良性能和理想外观的塑件以及最佳的成型效率有直接影响。 此塑件采用普通流道系统，它是由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成的。浇注系统是一副模具的重要的内容之一。从总
22、体来说，它的作用可以作如下归纳：它是将来自注塑机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输教送到型腔，同时使型腔的气体能及时顺利排出，14在塑件熔体填充凝固的过程中，将注塑压力有效地传递到型的各个部位，以获得形完整、内外在质量优良的塑件制件。浇注系统的设计的一般原则：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流动特性。采用尽量短的流程，以降低热量与压力损失。浇注系统的设计应该有利于良好的排气，浇注系统应能顺利填充型腔。便于修整浇口以保证塑件外观质量。确保均匀进料。主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道
23、的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损，对材料要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时，也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A 或 T10A），热处理淬火表面硬度为 5055HRC，浇口套属于标准件，在选够浇口套时应注意：浇口套进料口直径和球面坑半径。因此，所选浇口套如图所示：15图 5.1 浇口套5.3 分流道的设计1.
24、分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形 U 形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好。2.分流道长度要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的。 3.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 1.6m 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。1
25、65.4 浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，该塑件采用的是限制性浇口，它一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，有利于塑料进入，使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分开的作用。设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时
26、还需要修改。因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要求，综合分析。一般要满足以下原则：(1) 尽量缩短流动距离。(2) 浇口应开设在塑件的壁厚。(3) 必须尽量减少或避免产生熔接痕。(4) 应有利于型腔中气体的排除。(5) 考虑分子定向的影响。(6) 避免产生喷射和蠕动。(7) 不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口。(8) 浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。17浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大，浇口在多情况下，系整个流道断面尺寸最小的部分（除主流道型的浇口外），一般汇报口的断面积与分流道的断面积之比约为 0
27、.030.09。浇口台阶长11.5左右虽然浇口长度比分流道的长度短的多，但因为其断面积甚小，浇口处的阻力与分流道相比，浇口的阻力仍然是主要的，故在加工浇口时，更应注意其尺寸的准确性。然而，根据塑件的样品图、生产的批量等，采用一模 2 腔结构。浇口采用侧浇口 具体尺寸见总装图。5.5 浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是
28、浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 5.6 排气的设计 排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是18充分的。 适当地开设排气槽，可以大大降低注射压力、
29、注射时间、保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。5.7 模架的选取通 过 前 面 的 设 计 及 计 算 工 作 ， 便 可 以 根 据 所 定 内 容 确 定 模 架 。塑 料 注 射 模 标 准 模 架 共 有 两 种 ， 即 GB/T 12556.1-12556.21990 塑 料 注 射 模 中 小 型 模 架 和 GB/T 12555.1-12555.151990 塑 料 注 射 模 大 型 模 架 。 两 种 标 准 模
30、 架 的 区 别 主 要 在 于 适 用 范 围 。中 小 型 标 准 模 架 的 模 板 尺 寸 BCL 500 mmC900 mm,而 大 型 模 架 的 模板 尺 寸 BCL 为 630 mmC630 mm-1250 mmC2000 mm。 所 以 根 据 塑 件 的大 小 我 只 能 选 用 小 型 模 架 ， 综 合 考 虑 了 塑 件 的 结 构 和 大 小 结 合 标 准模 架 ， 选 用 模 架 为 DBT3035 GB/T 12555-20066 合 模 导 向 机 构 的 设 计导向机构主要包括导柱、导套，主要作用是在动模与定模合模时保证型芯和型腔的精确定位。导向零件应合理
31、地均匀分别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。根据模具的形状和大小，一副模具一般采用 2 到 4 根导柱。在此设计中采用了 4 根导柱。6.1 导柱的设计在 对 导 柱 结 构 设 计 时 ， 必 须 考 虑 以 下 要 求 ：19（ 1） 长 度 导 柱 的 长 度 必 须 比 凸 模 端 面 要 高 出 一 些 。 以 免 导 柱未 导 正 方 向 而 凸 模 先 进 入 型 腔 与 其 相 碰 而 损 坏 。 在 这 里 我 设 计 的 是把 导 柱 装 在 定 模 那 边 。（ 2） 形 状 导 柱 的 端 部
32、做 成 锥 形 或 球 形 的 先 导 部 分 ， 使 导 柱 能顺 利 进 入 导 柱 孔 。（ 3） 材 料 导 柱 应 具 有 硬 而 耐 磨 的 表 面 、 坚 韧 而 不 易 折 断 的 内芯 ， 因 此 ， 多 采 用 低 碳 钢 经 渗 碳 淬 火 处 理 。 或 碳 素 工 具 钢（ T8、 T10） 经 淬 火 处 理 硬 度 HRC50-55。 （ 4） 配 合 精 度 导 柱 装 入 模 板 多 用 七 级 精 度 过 渡 配 合 。（ 5） 光 洁 度 配 合 部 分 光 洁 度 要 求 7 级 ， 此 外 ， 导 柱 的 选 择 还应 跟 椐 模 架 来 确 定 。加
33、工个导柱、导套孔时，应将定模板、推件板、动模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在定模板、动模板上加工沉头孔。6.2 导套的设计1）分类导套有直导套和带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。也可以直接在模板上开设导向孔，而不用独立的导套，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小，精度要求不高的模具。在设计中两种导套都有用到。（2）形状20为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒圆角，导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出而产生压力，给导柱的进
34、入造成阻力。（3）长度导套的长度应根据模板的厚度确定，其长度一般比板厚少2-3mm（4）材料可用淬火铜或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。导套的选择应根据模板的厚度来确定，材料为T8A, 硬到HRC5055,或采用20 钢渗碳0.50.8厚，淬硬到HRC5660。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8m。（ 5） 导 套 的 选 择导套的选择应根据模板的厚度和以上各个因素来确定，本设计在脱浇道板、定模板和动模板以及顶针板上各设置一套导套，典型的导套可分为直导套合带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合，
35、带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合。7、 脱 模 结 构 的 设 计1.要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从 而简化模具结构。 2.正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱21模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。 3.推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。 4.推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，
36、有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。 5.推杆设计 推杆的形状 如图 7-1 所示 6.推杆的位置和布局 1.应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。 222.应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。 3.推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处；当结构特殊，需要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。 4.推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁 13.0当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁32，塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，
37、从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。 7.3 推件板设计的要点 1.推件板与型芯应呈 310的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有0.200.25mm 的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取 Ra0.80.4m。 2.推件板可用经调质处理的 45 钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用 T8 或 T10 等材料，并淬硬到 5355HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。 3.当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯
38、上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。234.推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的23mm 空隙。8、 温 度 调 节 系 统 的 设 计8.1 温度调节系统的设计 冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。一般在型腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温。冷却水孔开孔的原则：（1）冷却水孔的数量应尽可能的多，直径应尽量大；（2） 每个冷却水孔至型腔表面的距离应相等，一般保持在015mm 范围内，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般保持在 812mm。（3）水孔通过镶块时，防止镶套管
39、等漏水。（4）冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方，以免影响塑件的强度。（5）水管接头应设在不影响操作的一侧9、模具的装配 装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的24范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才能使模具的要求得到保证。 塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔，型芯为装配基准。这种情况，定模各
40、动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。浇口套与定模部分装配后，必须与分模面有一定的间隙，其间隙为0.050.15毫米，因为该处受喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形，有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边，就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边，可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽，由于空气的力的缘故可以更好的防止飞边。 9.1 模具的装配顺序 1.确定装配基准； 2.装
41、配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净； 3.调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不得小于80%，间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞边； 4.在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模25调整时检查； 5.组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象；6.组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中； 7.试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。 1)模具预热 模具预热的方法，采用外部
42、加热法，将铸铝加热板安装在模具外部，从外部向内进行加热，这种方法加热快，但损耗量大。 2)筒和喷嘴的加热 根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具同时进行。3)工艺参数的选择和调整根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度，压力，时间参数，调整工艺参数时按压力，时间，温度这样的先后顺序变动。4)注塑 在料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，分析导致缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。 268.模具的维护模具优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了很大的作用，只须更换个别已损坏的零件，不会导致用过程中，会出现正常的磨损或不正常的磨损。不
43、正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废。 最后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进行热装，油的温度不得超过1000C。 9.2 开模过程分析注塑机推动推杆垫板兼顶管垫板使动定模分开，在导柱导向的情况下，动定模顺利分型，同时拉料杆拉断浇口，使塑件在推板和顶管的作用下顺利脱出。闭合时，同样在导柱和导套的导向作用下通过顶柱使顶杆先于型腔复位。以免顶杆碰到型腔，损坏模具。10、注射机的校核10.1 注射量的校核根据模具设计与制造简明手册可知：塑件的体积应小于注射机的注射容量，其公式按下式校核：0.8
44、 =0.8 125 =100V件 注 3cm3式中： 塑件与浇注系统的体积总和件注射机的注射量（ ）注 3c0.8最大注射量的利用系数27经估计算得：V=21.49721.83mm21.22cm所以 =9721.83mm100 故合格V件 3cm10.2 锁模力的校核锁模力的校核公式为mKApFF-注射机的额定锁模力，kN;A-制件和流道在分型面上的投影面积之和，-型腔的平均压力， MPampK-安全系数，通常取 K=1.1-1.2将数据代入公式得： kNKAm23.64F=900kN 满足要求。kN23.6410.3 模具合模高度的校核 实际使用的模具厚度与注塑机所允许的安装最大模具厚度 和maxH最小模具厚度 之间要满足以下条件： ，在设计中模minHminmaxH具的厚度Hm=290mm，而所选注射机所允许安装的最大模具厚度300mm，最小模具厚度100，所以完全符合要求。10.4 模具开模行程的校核XS-ZY-125 型塑料注塑机的最大开模行程为 S=260mm，为了使塑件成型后顺利脱模，确定该模具的开模行程 S 应满足下式要求：mm=25+45+50+ mm=130mm10521aHS 105
