1、Chi 討* b- M /一* ffte *A t Mfcrowit O Ffk Wio :囂|三F 1三號辱薦彈I烈|外AaB&CcDd 'M 日 bed|B J 11 4 九 X，屜如 A | A|S1 - _U -1緒論近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產單套重量 達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到 2 am,制件精度很高的小模數 齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模 7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達 6m/min以上的高速塑料異型 材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠

2、、后共擠、再生料共擠出和低發 泡鋼塑共擠等各種模具。在生產手段上，模具企業設備數控化率已有較大提高， CAD/CAE/CAM 技術的應用面已大為擴展，高速加工及RP/RT等先進技術的采用 已越來越多，模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。中國塑料模具行業和國外先進水平相比，主要存在以下問題。1）發展不平衡，產品總體水平較低。雖然個別企業的產品已達到或接近國際先 進水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產周期、壽命等指標與國 外先進水平相比尚有較大差距。 包括生產方式和企業管理在內的總體水平與國外工業 發達國家相比尚有 10 年以上的差距

3、。2）工藝裝備落后，組織協調能力差。雖然部分企業經過近幾年的技術改造，工 藝裝備水平已經比較先進， 有些三資企業的裝備水平也并不落后于國外， 但大部分企 業的工藝裝備仍比較落后。 更主要的是， 企業組織協調能力差， 難以整合或調動社會 資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。3）大多數企業開發能力弱，創新能力明顯不足。一方面是技術人員比例低、水 平不夠高， 另一方面是科研開發投入少； 更重要的是觀念落后， 對創新和開發不夠重 視。模具企業不但要重視模具的開發，同時也要重視產品的創新。4）供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國產塑料模具國內市場滿足率一直不足 74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率

4、更低，估計不足 60%。同時，工業發達 國家的模具正在加速向中國轉移， 國際采購越來越多， 國際市場前景看好。 市場需求 旺盛，生產發展一時還難以跟上，供不應求的局面還將持續一段時間。5）體制和人才問題的解決尚需時日。在社會主義市場經濟中，競爭性行業，特 別是像模具這樣依賴于特殊用戶、 需單件生產的行業， 國有和集體所有制原來的體制 和經營機制已顯得越來越不適應。人才的數量和素質也跟不上行業的快速發展。2按鈕設計及其成型工藝的分析2.1塑件分析圖2.1 按鈕上圖2.1所示是按鈕參考零件。該塑件為殼體，表面光滑，在模具設計和制造上要有良好的加工工藝，確保成型零件具有一定的光潔度；采用一般精度等級

5、5級，大量生產。2.2塑料的選材及性能分析該殼起旋轉作用，抗拉強度、硬度、耐磨性要突出，綜合機械性能要好。具備這些條件的塑料首選：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱：Acrylonitrile ButadieneStyrene，簡稱：ABS） 使用特點:1）綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩定性，電性能良好。2）與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻，噴漆處理3）有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。4）流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好3 o成型特性：1）無定形料,流動性中等，吸濕大,必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間 預熱干燥80-90度,3小

6、時。2）宜取高料溫，高模溫,但料溫過高易分解（分解溫度為270度）.對精度較高的 塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度。3）如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入 水位等方法。4）如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導 致模具表面發亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。2.2.3 ABS的主要性能指標4ABS的技術指標見下表 2.1密度 P/(kg|dm 止)1.02 1.16比體積 v/(dm3Lkg)0.86 0.98吸水率(24)們pc x1000.2 0.4收縮率s0.4 0.7熔

7、點t/°C130160硬度HB9.7R121抗拉屈服強度tib/MPa50拉伸彈性模量 EjMPa1.8如0°體積電阻率PV /（oLcm）166.9 心0彎曲強度w/MPa80熱變形溫度t/c0.46MP90 108沖擊韌度otn/(kJ|_m ) c(k/(kJLm')無缺口2610.185MP83 103缺口112.3 ABS塑料的注射過程及工藝注射成型過程1）成型前準備，對ABS進行干燥。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時 可吸收0.2%-0.35%水分，雖然這種水分不至于對機械性能構成重大影響，但注塑時若濕度超過0.2%，塑料表面會受大的影響，所以對

8、ABS進行成型加工時，一定要 事先干燥，而且干燥后的水分含量應小于 0.2%。ABS的干燥方法：常壓熱風干燥80-85 C 2-4小時；真空熱風干燥80 C 1-2 小時。2）注射過程.塑料在注射機內經過加熱、塑化達到流動狀態后，由模具的澆注系統進入模具型腔成型，起過程可分為充模、壓實、保壓、倒流、和冷卻5個階段。232 ABS的注射工藝參數1）螺桿類別：標準螺桿（直通式噴嘴）2）回料轉 速（nr min J rpm）: 303）注射機料筒溫度：前段180200C中段165180C后段150170C4）噴嘴：170180C。5）模具：5080C，玻纖增強制品取75C。6）注射壓力：60100C

9、。7）注射速度、注射壓力：一般ABS制品采用高速及多級注射，但是對于阻燃品級，要慢速注射，可以避 免注射料的分解，耐熱 ABS也要快速注射（可減少內部應力），注射壓力在75MPa 左右，保壓時可低些。8）熔膠溫度：190C9）成型時間（二/s）:注射時間：2090高壓時間：05冷卻時間：20120總周期：50220在265C溫度下，物料在機筒內停留時間最多不能超過5-6分鐘，若溫度為280C，則物料在機筒內停留時間就不能超過 2-3分鐘。10） 后處理:把塑件放在紅外線或者烘箱下,溫度設為70度烘干24小時4。2.4 ABS的主要缺陷及消除措施殘余應力引起的龜裂殘余應力主要由于以下三種情況，即

10、充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的作為在充填過剩的情況下產生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手。1）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產生在直澆口附近，則可 考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。2）在保證樹脂不分解、 不劣化的前提下， 適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度， 提高流動性，同時也可以降低注射壓力，以減小應力。3）一般情況下，模溫較低時容易產生應力，應適當提高溫度。但當注射速度較 高時，即使模溫低一些，也可減低應力的產生。4）注射和保壓時間過長也會產生應力， 將其適當縮短或進行 Th 次保壓切換效果 較好。2.4.2 熔接痕熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂

11、前端部分被冷卻、 在結合處未能完全融合 而產生的。一般情況下，主要影響外觀，對涂裝、電鍍產生影響。嚴重時，對制品強 度產生影響（特別是在纖維增強樹脂時，尤為嚴重） 。可參考以下幾項予以改善：1）調整成型條件，提高流動性。如，提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射 壓力及速度等。2）增設排氣槽，在熔接痕的產生處設置推出桿也有利于排氣。3）盡量減少脫模劑的使用。4）設置工藝溢料并作為熔接痕的產生處，成型后再予以切斷去除。5）若僅影響外觀，則可改變燒四位置，以改變熔接痕的位置?；蛘邔⑷劢雍郛a 生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。2.4.3 銀線銀線主要是由于材料的吸濕性引起的。因此，一般應在比樹脂熱變

12、形溫度低10 15C 的 條件下烘干。特別是在使用自動烘干料斗時，需要根據成型周期（成型量） 及干燥時間選用合理的容量， 還應在注射開始前數小時先行開機烘料。 另外，料簡內 材料滯流時間過長也會產生銀線。 不同種類的材料混合時， 例如聚苯乙烯和 ABS 樹 脂、 AS 樹脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不混合。2.4.4 白化白化現象最主要發生在 ABS樹脂制品的推出部分。脫模效果不佳是其主要原因。 可采用降低注射壓力， 加大脫模斜度， 增加推桿的數量或面積， 減小模具表面粗糙度 精品文檔值等方法改善，當然，噴脫模劑也是一種方法，但應注意不要對后續工序，如燙印、 涂裝等產生不良影響。3 按鈕模具設計方

13、案3.1 分型面方案的確定分型面是模具上用來取出塑件和澆注系統料可分離的接觸面稱為分型面 , 分型面 的選擇對模具設計方式影響最大 , 分型面設計是否合理對塑件質量和模具復雜程度具 有很大的影響。 基本上是一種分型面對應著一種模具設計方案， 所以分型面的選擇決 定著模具總體的設計方案。3.1.1 分型面的選擇原則 31）保證 塑料 制品能夠脫模。2）使分型面容易加工。3）盡量避免側向抽芯。4）使側向抽芯盡量短。5）有利于排氣。6）有利于保證塑件的外觀質量。7）盡可能使塑件留在動模一側。8）盡可能滿足塑件的使用要求。9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。10）長型芯應置于開模方向。11）有利于簡

14、化模具結構。綜上所述，分型面平坦在一個平面上 ,為了順利脫模 ,分型面采用如下模具結構， 只需要斜頂出模，加工成本經濟，塑件成型精度可靠。3.2型腔數量以及排列方式的確定如圖3.1所示。按要求米用一模一腔。圖3.1分型面形式與位置mo4 模具設計與對比創新4.1 注塑機選型注射機是安裝在注射機上使用的設備， 因此設計注射模應該詳細了解注射機的技 術規范，才能設計出符合要求的模具。注射機規格的確定主要是根據塑件的的大小及型腔的模具和排列方式， 在確定模 具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下， 設計人員應對模具所需的注射量、 鎖模力、 注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推

15、出行程、開模 距離進行計算。 根據這些參數選擇一臺和模具相匹配的注射機， 倘若用戶自己提供型 號和規格， 設計人員必須對其進行校核， 若不能滿足要求， 則必須自己調整或與用戶 取得商量調整。4.1.1 注射量計算該產品為 ABS ，查書設計與制造實訓得知其密度為 -3 收縮率為 0.4%0.7%，計算其平均密度為 1.09，平均收縮率為 0.55%，通過計算 得兩塑件體積為：V 塑 =31.56m3塑件的質量：M 塑 =34.4g澆注系統體積：V 澆=0.955 cm3澆注系統質量：M澆=1.04g故得總體積和總質量為：V總=63.12 cm3 ； M總=68.8g4.1.2 注射機型號的選定

16、根據以上的計算初步選定型號為 SZ-125/630 型臥式注射機，其主要技術參數見表 4.1 。表4.1SZ-125/630型注射機主要技術參數4螺桿直徑/mm40拉桿內間距/mm370x320推動行程/mm550最大模具厚度/mm300理論容量/ cm3140最小模具厚度/mm150注射速度/(g/s)110頂出桿根數1塑化能力/(g/s)16.8定位孔直徑/mm125額定注射壓力/MP126頂出中心孔直徑/mm35螺桿轉速/(r/min)14200頂出力/KN1500鎖模力/KN530噴嘴球半徑SR/mm15開模行程/mm270孔直徑/mm型腔數量的校核及注射機有關工藝參數的校核61)型腔

17、數量的校核(1) 由注射機料筒塑化速率校核型腔數量KMt -m20.8 16.8 60 -1.04 一 “n-11.7(4.1)mu68.81右邊11.7 1，t取60s,符合要求。式中K注射機最大注射量的利用系數，非結晶型塑料一般取0.8；M 注射機的額定塑化量，改注射機為16.8g/s；T 成型周期，因塑件還比較大，壁厚，取30sm1兩塑件的質量，取68.8g ; m-澆注系統的質量，取1.04g ;(2) 按注射機的最大注射量校核型腔數量0.8 140-1.04106.3= 1.04 - 1符合要求。式中mN 注射機允許的最大注射量，該注射機為 140g其他符號意義與取值同前。(3) 按

18、注射機的額定鎖模力校核型腔數量殼體正反兩面產生的脹模力由內模殼抵消； 左右兩行位壓力由導柱和前模板的斜 面抵消，取這兩處力的一半為正壓力：A11分型面合模處的作用面積：1 22 86(72 30) = 8772mm22A22 : 2 2 200 二 800mm塑料熔體對型腔的成型壓力是60_100MPa，般是注射壓力的30%-65%,取平均壓力為:(18 65) 1032=41500 PaFP型(A11A22)沁 1.3141.5(8772800)(4.2)(4.3)符合要求。2）注射機工藝參數的校核（1）注射量的校核注射量以容積表示最大注射容積為:最少注射容積：Vmax -v =0.85 1

19、40 = 119cm3Vmin =0.25v =35cm3Vmin M Max 而 V” =98.5cm符合要求。（2）鎖模力的校核前面計算過，符合要求。（3）最大注射壓力的校核注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力Pmax =126 MP應該大于注射成型所需調用的注射壓力的P。即Pmax 丄 k ' F0式中 k' =1.25 1.4；p。為 70 90 MPa ； 代入數據計算，符合要求。3）安裝尺寸的校核最大與最小模具厚度模具厚度H應滿足式中 Hmin=150nm,Hm舌x 3 0mm該套模具厚度 H=20+60+70+60+20=231mm精品文檔很明顯，選擇該注射機

20、滿足模具設計的要求。4）開模行程校核H _ H1 H2（5L 10）mmH 注射機動模板的開模行程，取 270mm，見表4.2；H1塑件推出行程取12.5mm；H2 _為包括流道凝料在內的塑件高度；H2 =77.5 12.5（5 10） =95 100mm代值計算發現開模行程能滿足。4.2模具澆注系統設計和澆口的設計澆注系統是引導凝料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質、傳 壓和傳熱的功能。主流道的設計4主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道， 通常和注射機噴嘴在同一軸線 上,斷面為圓形，具有一頂的錐度，以便熔體的流動和開模時主流到凝料的順利拔除。1）主流道尺寸和澆口的設計（1）

21、主流道的小端直徑D =注射機噴嘴直徑+（ 0.51）=3+（ 0.51），取 D=3.5mm。（2）主流道的球面半徑SR =注射機噴嘴球頭半徑+（ 12）=15+（ 12），取 SR=16mm。（3）球面的配合高度h =3mmL 5mm，取 h=3mm。（4）主流道的長度取 L=22+43.5=65.5mm。主流道大端直徑D' = D 2Ltan： ： 6.54 （半錐角：取 D'二 5.8mm澆口套總長L0 = L h = 62.5mm 3mm 二 67.5mm2）澆口套的設計主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求比較嚴，因而 模具主流道部分常設計成可拆卸

22、更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優質鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC,如圖4.1所示圖4.1主流道襯套3）定位圈的設計與固定由于該模具主流道比較長，定位圈和襯套設計成分體式，注射機定位孔尺寸為 125oO.1°，定位圈尺寸取'12514，兩者之間呈較松的間隙配合。定位圈結構尺寸如圖4.2所示；定位圈和襯套的固定形式如圖 4.3所示。圖4.3主道襯套的固定形式1-內六角螺紋；2-定位圈；3-定模座板；4-主流道襯套;澆口和流道的設計直接澆口如圖4.4,屬于非限制性澆口。塑料熔體直接流入型腔，因而壓力損

23、失 小，進料速度快，成型比較容易。另外傳遞壓力好，保壓補縮作用強，模具結構簡單 緊湊，制造方便。圖4.4澆口和流道的設置形式4.3成型零件工作尺寸的設計和計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、 成型桿和成型環等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖 刷，脫模時與塑件間還發生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺 寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度 及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總 體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等

24、，然后根據成型零件的 加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關 鍵的成型零件進行強度和剛度校核。工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺 寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。ABS的成型收縮率為0.4%-0.7%所以平均收縮率取 S=0.55%。塑件尺寸公差按SJ1372-78標準中的5級精度成型。型芯與型腔1）圓柱型芯（見圖4.6）圖4.6圓柱型芯（1）采用臺肩固定的形式，下底面用模珂與動模壓緊。（2）塑件的尺寸公差源自塑料成型工藝與模具設計的塑件公差數值表3.1。塑件尺寸ds匕5oO.24，hs二8oO.25dM =（1s

25、dl （ 1 0.55%） 5 0加2色 0鐵42 40 0.0 6 5.2 （4.4） hM 二（1 s）ds x. ： 4（1 0.55%） 8 0.75 0.25寫5 0.25 = 8.23爲6式中s塑料的平均收縮率，ABS為0.55%；ds塑件外徑尺寸（取25.64mm）；x 修正系數（取0.75）;:塑件尺寸公差，見上塑料尺寸公差值；-模具制造誤差，其他誤差忽略，當尺寸小于50mm時，':二'4 ；當塑件尺寸大于50mm時，。2）型腔（見圖4.5）圖4.5型腔(1) 模仁為鑲入式，通過沉頭螺釘固定在動模板上。(2) 尺寸計算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工藝與模具設計的

26、塑件公差數值表 3.1。Lsi =30.0；35，Ls2 =27.0；30，已=9.0；3。，出=10.5；4Imi =(1 +s)dsi +xA=(1 +0.55%)咒261.0 +0.75咒0.14°0.25心5=30.3；08Im2=(1sIJ2+x也為二t( 1 0 5 5 % t 351 0*00275. 3。.¥0.0 7 52 7.2 7hM1 = (1s hS =(10.55%)9.0 勺曲 50.30.00.07 9.09hM2 4(1 s)hs2 x ：. =(1 0.55%) 10.5 0.75 0.20r 0.4 "0.6也1型腔零件剛度和

27、強度校核由于塑件成型部分采用模仁，再從模板上開框把模仁鑲入，用螺絲吃緊。成型部 分離模仁有滿足條件的規定距離（2025mm），而模仁離模板四周也有滿足條件的 規定距離，所以成型時型腔零件完全滿足強度和剛度的要求，在這里就不一一校核。 在動模板上，由于成型壓力很大部分垂直壓在其上， 底部為了節約材料不打算采用支 撐板。4.4模架的確定和標準件的選用根據前面型腔的布局以及互相位置尺寸， 再根據成型零件尺寸結合標準模架，選用結構形式為CI1825 60 70 60 01 S即采用數量為1的標準模架。1)定模座板(230mm x 250mm、厚為 20mm)定模座板是模具與注射機連接固定的板，材料為

28、45鋼。通過4個M12的內六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過 2個M8的 內六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H8/f8配合7 o2) 定模板(180mm x 250mm,厚 60mm)用于固定型芯、導套。固定板應有一定的厚度，并有足夠強度，一般用45號鋼， 調質到230HB270HB。其上的導柱和導套一端采用 H7/k6配合，另外一段采用 H7/f7配合；定模板與澆口套采用 H7/m6配合7。3) 動模座板(230mm x250mm、厚為 20mm)材料為45鋼，其上的注射機頂孔為直徑40 mm。4) 動模板(180mm x 250mm，厚 70mm)行位滑塊通過矩形導滑槽在模套

29、中滑動，以完成側向分型和合模復位，材料為45鋼。其上的導柱和導柱孔為H7/k6配合7 o5) 墊塊(33mm x 250mm 厚 60mm)(1 )主要作用在動模座板與支撐板之間形成推出機構的動作空間，或是調節模具的總厚度，以 適應注射機的模具安裝厚度要求。(2) 結構形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。(3) 墊塊材料墊塊材料為 Q235A，也可以用HT200、球墨鑄鐵等。改套模具采用 Q235A 制造。(4) 墊塊的高度h校核。符合要求。h=m+ h2 + s+、=13+15+12.5+5=45.5mm式中 h 推板厚度，為13mm;h2推桿固定板厚度，為15mm;s推出行程

30、，為12.5mm；-推出行程余量，一般為 3mm6mm，取5mm.6）推板（110mm x 250mm,厚度 13mm）材料為45鋼，其上的推板導套孔與推板導套采用 H7/k6配合。用M6的內六 角圓柱螺釘與推桿固定板固定。7）推桿固定板（110mm x 250m m,厚度15mm）鋼材為45鋼,其上的推板導套孔與推板導套采用 H7/f9配合。模架如圖（4.8）所示：圖4.8模架4.5合模導向機構和定位機構采用標準模架，模架本身帶有導向裝置，按模架規格選取即可。導向機構的總體設計1） 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部分，其中心至模具 邊緣應有足夠的距離，以保證模具的精度，防止

31、壓入導柱和導套后變形。2）該導套采用4根導柱，其布置為等直徑導柱不對稱布置。3）導柱安裝在支承板和模套上，導套安裝在定模固定板上。4）為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應只有承屑槽，在導柱 孔口倒角。5）在合模時，保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞。6）動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。導柱設計1）采用帶頭導柱，加油槽，如圖 4.1 0所示。2）導柱長度必須比凸模端面高度高出 6mm 8mm。3）為了使導柱能順利地進入導向孔，導柱端部常做成圓錐形的先導部分。4）導柱的直徑應根據模具尺寸來確定，應保證有足夠的抗彎強度。5）導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板

32、按H7/k6配合，導柱滑動部分按H7/f7 或H8/f7間隙配合。6）導柱工作部分的表面粗糙度為 0.2um。7）導柱應具有堅硬耐磨的表面、不易折斷的內芯。多采用低碳鋼經滲碳淬火處 理或碳素工具鋼T8A、T10A經淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經調質、 表面淬火、低溫回火、硬度為 50HRC以上。圖4.9導柱導套設計導套與安裝在另外一半模上的導柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，以保證模具運動導向精度的圓套形零件。導套常用的結構形式有兩種：直導套、帶頭導套。1）采用帶頭導套，如圖4.10所示。2）導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔內剩余空氣。3）導套孔的的滑動部分按

33、H8/f7H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為0.4um。導套外徑與模板一端采用 H7/k6配合；另外一端采用H7/e7配合鑲入模板。4） 導套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具中采用T8A。圖4.10導套4.6脫模推出機構的設計注射成型每一循環中，塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構，也常稱為推出機構。脫模推出機構的設計原則問塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環節， 推出質量的好壞將最后決 定塑件的質量，因此，塑件的推出是不可忽視的，應遵循以下原則。1）推出機構應近盡量設置在動模一側。2）保證塑件不因推出而變形損壞。3）機構簡單，動作可靠。

34、4）良好的塑件外觀。5）合模時的準確復位。塑件的推出機構該套模具的塑件采用推桿推出，推桿的形式為圓形。1）推桿如圖4.11所示，共10根推桿。1 - 二TW4.5 iL0110.5圖4.11帶肩圓筒推桿2）推桿應設置在脫模阻力大的地方。3）推桿應布置均勻。4）推桿應設在塑件強度、剛度較大的地方。5）推桿直接與模板上的推桿空采用 H8/f8間隙配合。6） 通常推桿裝入模具后，其端面應與型腔地面平齊或高出型腔底面 0.05mm0.10mm。7）推桿與推桿固定板，通常采用單邊 0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求， 又能在多推桿的情況下，不因各板上的推桿孔加工誤差引起軸線不一致而發生卡死現 象。8

35、）推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度50HRC以上，工作 端配合部分的表面粗糙度為 u=0.8um。4.7排氣系統設計模板分型面上設置1mm深的排氣槽用于排氣，而且在成型殼體內腔的型芯上設 置了 6根推桿，排氣條件足夠。4.8冷卻系統的優化設計10加熱系統該套模具的模溫要求在70 C以下，又是小型模具，所以無需設置加熱裝置冷卻系統ABS塑料注射到模具內的塑料溫度為 180 C 190 C左右，而塑料固化后 從模具型腔中取出時其溫度在 60 C以下，熱塑性塑料在注射成型后，須對模具進 行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。ABS的成型溫

36、度和模具溫度分別為180 C190 C 、50 C70 C，用常溫水對模具進行冷卻。1) 冷卻介質冷卻介質有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水比較多，因為冷卻水熱容量大、傳熱系數大，成本低。用水冷卻，即使在模具型腔周圍或者內部開設冷卻水道。2) 冷卻系統的簡略計算如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發的熱量，不考慮模具金 屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統進行初步的簡略計算。(1)求塑料固化時每分鐘釋放的熱量Q查表得ABS單位質量放出的熱量 Q 1 = 7 102kJ / kg，故2Q 二WQj = 0.107kg 7 10 kj/kg =7.49kj式中W單位時間內注入模具中的塑料質量(

37、kj/min )，模具每分鐘注射1次7.49kj(2)冷卻水的體積流量qvWQ亍 80.358 10PC(弓2)103 4.187 (25 -20)式中?冷卻水的密度，為1 103kg/m3;耳一一冷卻水出口溫度，取二2 冷卻水進口溫度，取25 C ；20 C ；4.187kj/(kgLiC)；冷卻水的比熱容，為(3)冷卻管道的直徑為使冷卻水處于湍流狀態，查資料取d=6mm。(4)冷卻水在管道內的流速4qv 4漢0.358漢10，門門,v 二一=二 1.03m / s二 d23.14 (6 10 )2 60(5)冷卻水管道水孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數查參考文獻中的表取f =7.22,水溫為2

38、5 C時,因此(PV)0"3| Jh =3.6f& =16769kj/(m Lh_C)(4.7)4.8)4.9)dA“宀 16769 (60 -(6)冷卻管道的總傳熱面積24.10)60Q60 0.0084 7 10一 “丄 25.61 10 m220 25)(7)模具上應開設的冷卻水孔數A5.61 10,n =兀dl3.14 (8 1000) (1501000)2 (孔)4.11)式中I模珂長度，為150mm.24.9模具材料例表表4.7該模具的選材及熱處理見表零件名稱材料牌號熱處理硬度說明模仁718H預硬化36HRC-38HRC保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度，易于拋光

39、圓柱型芯Cr12MoV淬火58HRC-62HRC淬透性好，熱處理變形小、耐磨性好斜導柱T7A淬火52HRC-55HRC動模型芯718H淬火42HRC-54HRC保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度，沿脫模方向拋光動定模座板45調質230HB-270HB墊塊Q235調質230HB-270HB支撐柱S50C調質225HB-240HB推板固定板45調質230HB-270HB主流道襯套T10A淬火50HRC-55HRC導柱導套T10A淬火54HRC-58HRC定位圈45調質230HB-270HB復位桿45淬火43HRC-48HRC5模具裝配5.1塑料模具裝配的技術要求塑料模具種類較多，結構差異很大，裝配

40、的具體內容與要求也不同。一般注射、 壓縮和擠出模具結構相對復雜，裝配環節多，工藝難度大。其他類型的塑料模具結構 較為簡單。無論哪種類型的模具，為保證成形制品的質量，都應具有一定的技術要求。1）模具裝配后各分型面應貼合嚴密,主要分型面的間隙應小于0.05mm；在模具 適當的平衡位置應裝有吊環或起吊孔；模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位 尺寸、推出方式、開模行程等均應符合設計圖樣要求，并與所使用的設備條件相匹配， 模具應有標記，各模板應打印順序編號及加工與裝配時使用的基準標記。2）導向或定位精度應滿足設計要求，動、定模開合運動平穩，導向準確，無卡 阻、咬死或刮傷現象，安裝精定位元件的模具時，

41、應保證定位精度、可靠，且不得與 導柱、導套發生干涉。3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應符合設計圖樣要求，表面不得有 碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應與脫模方向一致，成形表面的文字、圖 案與脫模方向一致；活動成形零件或鑲件應定位可靠。配合間隙適當，活動靈活，不 產生溢料。4）澆注系統表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設計要求。5）推出機構應運動靈活，工作平穩、可靠；推出元件不應承受側向力；既不允 許放生溢料，也不得有卡阻現象。6）側向分型與抽芯機構應運動靈活、平穩；斜導柱不應承受側向力；滑塊鎖挈應固定可靠，工作時不得產生變形。7）模具加熱元件應安裝可靠、絕緣安全、無破損，能達到設定溫

42、度要求；模具 冷卻水道應通暢，無堵塞，連接部位密封可靠。5.2 塑料模具裝配過程塑料模的總裝過程因模具結構的不同而不同 ,但其主要的總裝配順序不變 , 具體 如下:1）確定裝配基準。2）安裝導柱導套和型芯、型腔并使間隙均勻。3）安裝側抽芯機構和推出機構等。4）其他零件的裝配。5）檢驗、試模。 下面以裝配圖上的編號為準，裝配時以導柱、導套為基準件，裝配過程如下。5.2.1 裝配動模部分推板放在動模固定板上，將推桿套裝在固定板上推桿孔內并穿入型芯固定板的推 桿孔內， 在套裝到推板導柱上， 使推板和推桿固定板重合。 在推桿固定板板螺孔內涂 紅丹粉，將螺釘孔復印到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上

43、鉆孔攻絲后，重 新合攏并擰緊螺釘固定。裝配后，進行滑動配合檢查，經調整使其滑動靈活，無卡阻 現象。最后，將卸料板拆下，把推板放到最大極限位置，檢查推桿在型芯固定板上平 面露出的長度，將其修磨到與型芯固定板上平面平齊或低 0.02mm。5.2.2 裝配定模部分總裝配前澆口套、導套都已裝配結束并經驗合格。裝配時，將定模板套在導 柱上并與已裝澆口套的定模座板合攏， 找正位置， 用平行夾頭夾緊， 以定模座板上的 螺釘孔定位，對定模板鉆錐窩，然后拆開，在定模板上鉆孔、攻絲后重新合攏，用螺 釘擰緊固定，最后鉆、鉸定位銷釘孔打入定位銷釘。經以上裝配后，要檢查定模板和澆口套的澆道錐孔是否對正，如果在接逢處有

44、錯位，需要進行鉸削修整，使其光滑一致。6 模具工作過程模具裝配試模完畢之后 , 模具進入正式工作狀態 , 其基本工作過程如下 .1）對塑料 ABS 進行烘干,并裝入料斗 .2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當的預熱。3）合模、鎖緊模具。4）對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射。5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻和脫模。6）脫模過程。見裝配圖。開模時，開合模系統帶動動模部分后移，斜導柱 逼使側抽芯滑塊隨著動模的移動側向抽芯， 當斜導柱脫離動模部分時， 固定在動模部 分的彈簧波子剛好頂住滑塊， 固定防止斜滑塊與動模部分分離或者下滑， 使之順利的 留在動模恰當的位置， 有利于

45、順利合模與復位； 塑件先叢型芯中脫出； 同時主流道凝 料在塑件的帶動下與澆口套分離； 繼續開模具到一定的距離， 推出機構工作， 推板在 注射機頂桿的作用下， 帶動塑件推桿工作， 把塑件從主型芯上推出來， 從而完成了塑 件與模具的分離；最后將塑件取出。7）塑件的后處理。總結本次畢業設計是我們大學四年所學知識做的一次總測驗， 是鍛煉也是檢驗自己四 年來所學并掌握運用知識的能力， 是我們高等院校學生的最后的學習環節， 通過這次 設計，我學到了許多原來未能學到的東西， 對過去沒有掌握的知識得到了更進一步鞏 固。獨立思考， 綜合運用所掌握理論知識的能力得到很大的提高， 學會了從生產實際 出發，針對實際課題解決實際問題，掌握了綜合使用各種設計手冊、圖冊、資料的方 法，提高了電腦繪圖水平，也是為我們即將參加工作所做的必要準備，打下基礎，更 是我們四年機械設計制造及其自動化專業知識的一次綜合。本次設計也暴露了我們不少的缺點和問題： 對于所學知識還沒有做到仔細、 認真 消化， 許多方面還是只有一個大概的認識， 沒有深入探討， 對實際事物沒有深刻得了 解，沒有做到理論聯系實際， 沒有達到對所學的知識熟練運用的水平。 這也從一個側 面反映出我們設計經驗不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而是我得出一個結論：無