多格盒注塑模设计.doc

目 录前 言第一章 塑件的工艺分析 1.1塑件的工艺性分析1 1.1.1 塑件材料特性1 1.1.2 塑料材料成型性能2 1.1.3 塑件材料的应用31.2成形工艺参数确定 3第二章 塑件成形型工艺分析及方案批订 2.1模具的基本结构 52.1.1成形方法的确定 52.1.2 型腔位置的确定 52.1.3 分型面的确定 72.1.4 浇注系统的选择 82.1.5 冷料穴与拉料杆的设计112.1.6 模具排气槽的设计122.1.7 推出方式的确定122.1.8 楔紧块的设计132.1.9模具的结构形式132.1.10 确定温度调节系统结构 142.1.11 成型设备的选择14 2.2 模架的选择192.2.1 模架结构的选择192.2.2 模架安装尺寸校核19第三章 模具结构及其尺寸的设计计算 3.1 模具结构设计203.1.1 型腔结构设计203.1.2 型芯结构设计 203.1.3模具的导向结构 213.1.4 结构强度的校核 21 3.2 模具成形尺寸设计计算22 3.3 模具加热、冷却系统的设计23第四章 安装与试模 4.1 模具的安装试模25 4.1.1 试模前的准备25 4.1.2 模具的安装与调试25 4.1.3 试模27 4.1.4 检验28参考文献 前 言大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为抽样管的注塑模具。proe网 本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具学生是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以注射抽样管模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了cad、pro/e等技术，使用office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。第一章 塑件的工艺分析1.1 塑件工艺性分析：塑件如图1.1所示产品名称：多格盒 产品材料：pp产品数量：大批量生产 塑料尺寸：如图1.1所示塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度45。塑件外表面上不能有分型线。图 塑料材料特性pp塑料，化学名称：聚丙烯 ，英文名称:polypropylene（简称pp），比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220 ，特点： 无毒、无味，密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。pp是一种半结晶性材料。它比pe要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的pp温度高于0以上时非常脆，因此许多商业的pp材料是加入1-4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的pp材料有较低的热扭曲温度（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。pp的强度随着乙烯含量的增加而增大。pp的维卡软化温度为150。pp的流动率mfr范围在1-40。pp的收缩率相当高，一般为1.8-2.5%。并且收缩率的方向均匀性比pe-hd等材料要好得多。1.1.2 塑料材料成形性能1.结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔。凹痕，变形。 3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。4. 塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。1.1.3 塑件材料的应用 pp便宜、轻、良好的加工性和用途广，催化剂和新工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大，有人说：“只要有一种产品的材料被塑料替代，那么这种产品就有使用聚丙烯的潜力”。主要用途：编织袋、防水布，耐用消费品：如汽车、家电和地毯等。汽车工业（主要使用含金属添加剂的pp：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。1.2 成形工艺参数确定查有关手册得到pp塑料的成形工艺参数如下：注射机类型：螺杆式螺杆转速（r/min）：5080 形式：直通式喷嘴 温度（）：180190 前段：200210料筒温度（） 中段：210230 后段：180200密度 1.011.04克/mm收缩率 1.8-2.5%预热温度 80c85c预热时间 23h料筒温度 后段150c170c中段165c180c前段180c200c喷嘴温度 170c180c模具温度（） 5070注射压力 60100mpa保压压力 5070 mpa注射时间 2090s保压时间 1530 s冷却时间 1530 s成形温度 200c400c成形周期 4070 s收缩率 0.5%0.8%第二章 塑件成形型工艺分析及方案2.1 模具的基本结构2.1.1成形方法的确定根据塑件成形工艺参数（塑件外表面不允许有分型线）及注塑所采用材料的各种因素分析塑件应采用注射成型法生产，由于要保证塑件的表面质量，塑件部能横卧摆放，因此采用部分沉入注塑机移动模板孔的方法，此孔原是安装推出机构。该塑件使用侧浇口成型，设置一个垂直分型面。 2.1.2 型腔位置确定：单型腔模具其优点是塑件精度高，工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短，但塑件成型的生产率低，塑料成本高。其适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量生产及试生产。多型腔模具其塑料成型的生产效率，塑件的成本底，但塑料的精度低，工业参数难以控制；模具结构复杂，模具制造成本高、周期长。其适用大批量、长期生产的小型塑件。第一种方案，考虑到塑件形状较为简单，为保证塑件表面质量以及使用性能的特殊要求 故采用单型腔注射模。考虑到塑件的圆周面上有一道环形槽，需要侧向抽芯，所以模具采用一模一腔、平横布置。模具尺寸相对来说较小，制造加工方便，但其缺点是模具生产效率较低，单个模具费用较高。第二种方案：模具采用一模二腔可提高生产效率，型腔分层布置，一层两腔，平衡布置，模具尺寸相对较大。侧向抽芯机构加工难度较强，模具制造成本提高，且增加模具成形需要注射压力和保温时间等。但模具生产率大大提高，且侧向抽芯机构可以更换降低了模具成本。故两者比较，采用等二种，即分层布置，设置两层行腔，比较合适。对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀充满每一个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。多型腔的排布方法有平衡式和非平衡式。塑件的形状比较简单，质量比较小，生产批量比较大，所以应该采用多型腔注射模具。抽内侧型芯比较复杂，所以模具采用一模两腔，平衡布置。这样模具的尺寸比较小，制造加工也比较方便，生产效率提高，塑件的成本也比较低。2.1.3 分型面的确定：塑料分型面是模具动模和定模的结合处，在塑件最大外形处，是为了塑件和凝料取出而设置的。分型面的选择即要保证塑件质量要求又要便于脱模，本塑件的的分型面选择在管身的大端口的外沿两侧。因为大端口的外沿两侧为非工作表面，其表面质量的好坏不会影响到塑件的使用性能。塑件的大部分外表面是光滑的，内侧表面需进行抛光处理，使模具的加工难度降低，因此选择塑件大端面为水平分型面。2.1.4 浇注系统的选择（1）主浇道设计：浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。包括主流道、分流道，浇口和冷料穴。为了让主流道浇口凝料能从浇口套顺利拔出，主流道设计圆为锥形，锥角为6，其小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm,由于小端前面是球面,其深度内35.注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合.因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大12,其计算式为:dmin=r+(0.51),r2=r1+(12)mmdmin为小端最小允许值，r为小端球面半径值，r1为喷嘴球面半径，r2为主流道球面半径。主浇道及分浇道示意图如图所示： 图 2.1 浇道形式（2）浇口设计：浇口是连接分流道与型腔的熔体通道，浇口又有限制性浇口和非限制性浇口。针对本产品而言，采作侧浇口这种浇口的优点是：减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留明显痕迹。浇口位置选择不当引起的不利后果因为浇口常留下明显痕迹，因而不能设置在对外观表面要求高的区域。在任何一浇口区域都会产生高压力（剪切），将明显降低塑料树脂的性能。不含增强材料的塑料的熔合线质量明显高于含增强材料塑料的熔合线质量。熔合线区域的质量衰减因子与填料和增强材料的类型和含量有很大关系，加工助剂、阻燃剂等添加剂都对熔合线质量有不利的影响。因而，很难评估这些因子对部件的最终强度的影响有多大。而且，熔合线区域在张力下有高的承载能力并不意味着它的耐冲击能力或耐疲劳能力好。侧浇口的尺寸：侧浇口的尺寸计算公式如下 b=（0.60.9）/30a t=（0.60.9）式中 b侧浇口的宽度，mm a塑件的外侧表面积，mm t侧浇口的厚度，mm 浇口处塑件的壁厚，mm。侧向浇口，对于中小型件，一般深度t=0.52.0mm(或取塑件壁厚的1/32/3)，宽度b=1.55.0mm,浇口的长度l=0.72.0mm图2.2 侧浇口的形式1主流道 2分流道 3侧浇口 4塑件2.1.5 冷料穴与拉料杆设计 冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中的前锋冷料以免前锋冷料进入型腔导致产品性能下降进而影响生产。拉料杆是在注塑完成之后将浇注系统凝料从定模套中拉出。拉料杆有两种基本形式，一种适于推杆起模的，另一种适合于推件板脱模。本产品采用z字形拉料杆，根据产品设计及现有设备拉杆设计为z字形是比较适合的。2.1.6 模具排气槽设计当塑料熔体充填型腔时，必须有顺序的排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热分解而产生的气体；若不及时的排出气体塑件会因填充不足而出现气泡或表面轮廓不清。一般模具采用间隙配合进行排气，也可以在分型面上开设排气槽进行排气。根据实际情况并考虑成本，故本模具采用间隙排气较为合适。2.1.7 推出方式的确定由于塑件形状较为简单，而且壁厚比较薄，使用推杆推出机构容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。所以选用推件板推出机构来完成塑件的推出。推件板推出机构又称顶板顶出机构，他有一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆所组成。这种推出机构简单，运动平稳，且推出力大，顶出力也均匀。塑件在推出时所受到的变形比较小，推出也比较可靠。为了减少推出过程中推件板和型芯的摩擦，应在推件板和型芯间留有0.200.25mm的间隙（原则上应不摩擦型芯），并采用35的锥面配合，其锥度起到辅位定位作用，防止推件板偏心而引起溢料。 推出机构工作时，推件板除了与型芯作配合外，还依靠推杆进行支撑与导向。这种推出机构结构紧凑，推板在推出过程中也不会掉下。推件板和型芯的配合精度为h7/f7h8/f7的配合。2.1.8 楔紧块的设计在注塑成型过程中，侧向成型零件熔融塑料很大的推力作用，这个力通过滑块传递给斜导柱。而一般的斜导柱为一细长杆，受力后容易变形，导致滑块后移，因此必须设置楔紧块，以便在合模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成型零件的推力。楔紧块的工作部分是斜面，为了保证斜面能在合模时压紧滑块，而在开模时又能迅速脱离滑块，以避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，锁紧角一般都应比斜导柱倾斜角大一些。2.1.9 模具的结构形式侧浇口一般设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其浇口面积多为矩形（扁槽），是限制性浇口。由于侧浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留明显痕迹。该模具的结构形式为双分型面注塑模。采用定距拉杆控制分型面的打开距离，其开距应大于50mm，方便取出浇口，如图2.5（a） 所示。而分型面的打开距离由限位板控制，如图2.5（b）所示，它的开距应大于65mm，用于取出制件。 2.1.10 确定温度调节系统结构：模具的温度调节系统主要由塑料种类、模具的大小、塑件的物理化学性能、外观和尺寸精度都对模具的调节有影响。在设置温度调节系统后有时会给注塑生产带来一些问题，例如，采用冷水调节模具温度时，大气中水分凝结在模具型腔的表面，影响塑件表面质量，而采用加热措施后，模内一些间隙配合的零件可能由于膨胀而使间隙减小或消失，从而造成卡死或无法工作。在本模具上由于骨架大端面积较大必须设置冷却系统。2.1.11 成型设备的选用 由于该模具所用注射机最大注射量gmax=cgp=0.932.0598.33=186.02,故由表28中选用xs-zy-130型号式注塑机，其有关参数如下：额定注射量/cm 125螺杆直径/mm 42注射压力/ mpa 120注射行程/mm 115注射方式 螺杆式锁模力/ kn 900最大成型面积/ cm 320最大开合模行程/mm 510模具最大厚度/mm 300 模具最小厚度/mm 200喷嘴圆弧半径/ mm 12喷嘴孔直径 /mm 4动定模固定板尺寸/mmmm 428458拉杆空间/ mmmm 260290合模方式 液压机械 液压泵 流量/(l/min) 100 压力/（mpa） 6.5机器外形尺寸/ mmmmmm 33405101550 注：gmax为可注塑的最大注塑量 c料筒温度下塑料的体积膨胀的校正系数，对于结晶形的塑料，c0.85；对于非结晶形的塑料，c0.93； p所用塑料在常温下的密度； g注射机的公称注射容量。 注塑压力的校核：注射机的公称注射压力要大于成型的压力，即 p1p2 式中 p1注射机的最大注射压力； p2塑件成形所需的实际注射压力。1）塑料的流动性好，形状简单，壁厚较大，p270mpa；2）黏度较低，形状精度要求一般，p2=70100 mpa；3）中高黏度的塑料，p2=100140 mpa； 4）塑件黏度较高，壁薄或不均匀，流程长，精度要较高，p2=140180 mpa；5）高精度塑件，p2=230250 mpa； a. 喷嘴尺寸 注塑机的喷嘴头部的球面半径r1应与模具主流道始端的球面半径r2吻合，以免高压熔体从狭缝处溢出。r2一般应比r1大12 mm,否则主流道内塑料凝料无法脱出。 b. 最大、最小模厚 在模具设计时应使模具的总厚度位于注射机安装模具的最大厚度和最小厚度的之间。同时应该校核模具的外形尺寸，使得模具能从注射机拉杆之间装入。 c. 开模行程和顶出机构的校核 注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出是所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中去取出。开模距离一般可分为两种情况：一是当注塑机采用液压机联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行程决定，并不是模具的厚度影响，即注射机的开模行程与模具的厚度无关；二是当注射机采用液压机械联合作用的琐模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行程决定，并受模具的厚度影响，即注射机的开模行程与模具的厚度有关。 d.锁模力的校核 由于高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则将产生溢料现象，即： f锁pa分 式中 f锁注射机公称锁模力； p注射时型腔的压力，它与塑料品种和塑件有关； a塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和。2.2 模架的选择2.2.1 模架结构的选择冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量，使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内，并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通，无滞留部位。 模架的结构如图2.3所示图 2.3 模架结构2.2.2 模架安装尺寸校核 模具外形尺寸长为长171mm，宽16mm,高223mm，小于注塑机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便的安装在住宿机上。第三章 模具的结构及其尺寸的设计计算3.1 模具结构设计3.1.1 型腔结构设计 本套模具的型腔是由凹模滑块16，型腔板17、定模板上的型芯3共三部分构成。型腔板5和左右两个斜滑块构成了骨架的侧面，凹模滑块16和型芯3构成带轮的顶面和内表面。凹模块15，型腔板17和型芯3构成了带轮底面。浇口开在骨架的中心处，浇口形状为扁平浇口，目的是便于脱模且不留痕迹。加工方便，加工精度高有利于型腔的抛光，左右滑块可以更换，提高模具的使用寿命，节约成本。3.1.2 型心结构设计型芯3是由固定板上的型芯孔固定，型芯3与型腔板17和推件板18的配合为过盈配合，以保证配合的紧密，防止塑件产生飞边。另过盈配合可以保证型芯与动模板的相对位置的固定。3.1.3 模具的导向机构为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分和动模部分之间采用导柱和导套导向定位，推件板上装有导套，推出推件时，导套在导柱上运动，保证了推件板的运动精度。定模板上装有导柱，为侧浇口和定模板及拉料杆的运动导向。3.1.4 结构强度的校核 型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用和高速的冲击作用，应该具有足够的强度和刚度。实践证明大尺寸型腔刚度不足是主要矛盾，故型腔的不足是刚度不够，型腔应以满足刚度条件为准：max;而对于小尺寸的型腔，强度不足是是主要矛盾，型腔应以max。在工厂实际生产中也常用经验数据或有关表格进行简化对凹模侧壁和底板厚度的设计。由塑料模具设计与制造中表322中可以查出圆形型腔的内壁直径为2r，在8090mm范围内。组合式型腔的内壁厚为13mm，模具的壁厚为35mm，根据实际尺寸检测 t13就可以满足强度，故本模具的强度足够，可以进行下一步的设计。3.2 模具成形尺寸设计计算 模具成形零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要原因之一，模具成形零件的制造精度愈低，塑件精度尺寸愈低。一般成形零件工作尺寸制造公差值z取塑件公差值的或取级作为制造公差，组合式型腔或型芯的制造公差应根据尺寸链来确定。 模具在使用的过程中，由于磨损而造成模具的成形零件尺寸的变化.在计算成形零件的工作尺寸时，对于批量小的塑件，且模具表面耐磨性好的（如高硬度模具材料，模具表面进行过镀铬或渗氮处理的），其磨损量应取小值；对于玻璃纤维做原料的塑件，其磨损量应取大值；对于与脱模方向垂直的成形零件的表面，磨损量应取小值，甚至可以不考虑磨损量；而与脱模方向平行的成形零件的表面，应考虑磨损；对于中，小型塑件，模具的成形零件最大磨损量可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成形零件最大磨损量应取塑件公差的1/6以下。 在一般情况下，塑料收缩率波动，成形零件的制造公差和成形零件的磨损是影响塑件尺寸和精度的主要原因。对于大型塑件，其塑料收缩率对塑件的尺寸公差影响最大，应稳定成形工艺条件，并选择波动较小的塑料来减小塑件的成形误差；对于中，小型塑件，成形零件的制造公差及磨损对塑件的尺寸公差影响最大，应提高模具精度等级和减小磨损来减小塑件的成形误差。实际收缩率与计算收缩率会存在有差异，按照一般的要求，塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的1/3。 取pp塑料的平均成形收缩率为s=(s1+s2)/2=0.7%。塑件未标注公差按照表1-12中5级精度公差值选取。 注： s塑料的平均收缩率； s1塑料的最小收缩率； s2塑料的最大收缩率。3.3 模具的加热、冷却系统的设计 塑件是在模具内成形和冷却固化的而其的成形温度和玻璃化的温度不同，所以模具必须有温度调节系统。温度调节系统既关系到塑件的质量又关系到生产的效率，当注塑成形工艺要求模具温度在80c以上时，模具中必须设置加热装置。根据实际情况本套模具的材料为pp，其要求模具温度小于80c故不需要设置加热系统，只需要对模具进行冷却即可。冷却分为部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。对于型腔的冷却采用左右两个冷却回路，左右凹槽上各有一条5mm的冷却水道。型腔的冷却如图在型芯内部开有8mm的冷却水孔，中间用隔水板隔开，冷却水由支承板4上的10mm的冷却水孔进入，沿着隔水板流入另一侧上升到型芯的上部翻过隔水板流入另一侧再流回支承板上的冷却水孔最后由支承板上的冷却水孔流出模具。如图3.1所示图3.1 型芯的冷却1型芯 2隔水板 3密封圈 4动模板（型心固定板） 5支撑板第四章 安装与调试4.1模具的安装试模试模是模具中的一个重要环节，试模中的修改、补充和和调整是对于模具设计的补充。4.1.1 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度，安装与注射机各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。4.1.2 模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装在注射机上要注意以下几方面：1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。4）模具带有液压油路接头，气路接头，热流道元件接线板时，尽可能放在非操作一侧，以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉，压板的形式，如图4.1所示。一般每侧48块压板，对称布置。 图4.1 模具的固定 1压板； 2螺钉； 3模具； 4注射机模面模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用。要注意以下方面：1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。、2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确可靠。3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。4.1.3 试模 模具安装调试后既可以进行试模1) 加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成形性能应符合相关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。2) 调整设备按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成形时间、成形温度等工艺参数。3) 试模将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。开始注射时，首先采用低压、低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。在提高压力无效时，可以适当提高温度条件。试模注射器出样件。4.1.4 检验通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，试模合格的模具，应清理干净，涂防锈油入库保存。参 考 文 献1. 齐卫东. 塑料模具设计与制造. 北京：高等教育出版社，20042. 阎亚林. 塑料模具图册 北京：高等教育出版社，20043. 甑瑞麟. 模具制造实训教程 北京 ：机械工业出版社，2006 4. 屈华昌. 塑料成形工艺与模具设计 北京： 高等教育出版社，20015. 付丽. 实用模具技术手册. 北京：机械工业出版社， 2002 工艺规程设计前 言本工艺规程主要将学生学到的理论与实际相结合，突出模具设计基础的结合运用，以提供更准确，实用，方便的计算方法，正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，提高自我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产生活中，研究和推广新工艺，新技术提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具技术水平。塑料制件之所以能够在工业生产中得到广泛应用，是由于它们本身具有的一系列特殊优点所决定的。塑料谜底小，质量轻。这就是“以塑代钢”的明显优点所在。塑料的比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，所以塑料是现代电工行业和电器行业中不可缺少的原材料。塑料的化学稳定性最高，减磨耐磨性能好。此外，塑料的减振和隔音性能也很好。许多塑料还具有透光性能和绝热性能以及防水，防透气和防辐射等特殊性能。因此，塑料已成为各行各业中不可缺少的一种重要材料。需求量的日益增加，这些产品的更新换代的周期愈来愈短。因此对塑料的品种，产量和质量都提出了越来越高的要求。因此，本工艺规程课程设计说明书具有以下的优点：一、本工艺规程课程设计说明书本课程设计计算说明书结合了塑料模具图册的若干图列，并突出性和实用性的对每一幅模具进行详细的对比分析与学习，然后再结合相应的实践知识进行的设计计算。二、本工艺规程设计说明书本课程设计计算说明书主要阐述了塑料注射模具注射成形的整个设计计算过程，以及每一个组成部的设计计算，同时较为严密合理的进行相应的校核与验证。三、本工艺规程课程设计说明书本课程设计计算说明书同时也结合了模具设计与制造专业所学的所有知识，比如塑料模具设计与制造、机械制图，公差与测量技术、模具工艺与工装等专业课的知识。所有的这知识储备均体现了本课程设计计算说明书依据与合理性。随着现代工业的发展需要塑料制品在工业、农业、以及日常生活等各个领域应用越来越广，质量要求也越来越高。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成形设备等都已成为成形优质塑件的重前提条件。因此，本工艺规程课程设计说明书本课程设计计算说明说书具有以下的不足之处：一、由于初步接触塑料模具设计与制造知识以及共进入机械行业，因此对塑料模成型以及成型工艺了得比较浮浅，设计时困难比较大，设计也够准确。为此本课程设计计算说明说书也有待进一步改进。二、社会实践经验缺乏，在设计时有这方面原因从而忽略了很多因素，为此设计计算中也有许多不严密之处。本课程设计主要将学生学到的理论与实际醒结合，突出模具设计基础的结合运用，以提供更准确，实用，方便的计算方法，正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，提高自我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产生活中，研究和推广新工艺，新技术提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具技术水平。实践证明，理论联系实际的学习才是最有效的学习方法。因此本设计计算说明书结合了塑料模具图册、塑料模具设计与制造、机械制图，公差与测量技术、机械设计基础等专业课知识，再结合实际生产经验而设计的。从而充分体现了所学的专业知识实际生产的应用。第一章 推件板工作零件结构工艺性分第一节 熟悉和分析推件板制定工艺规程的主要依据一 熟悉和分析推件板制定工艺规程的主要依据，确定零件的生产纲领和生产类型，进行零件的结构工艺性分析。1推件板制订工艺规程的主要依据（既原始资料）。1产品的装配图样和零件图样（见图附页）2产品的生产纲领3产品的生产纲领现有的生产条件和资料，它包括毛坯的生产条件或协作关系，工艺装备及专用设备的制造能力，有关机械加工车间的设备和工艺装备的条件，技术工人的水平以及各 种工艺资料和标准等。 4外国内产品的有关工艺资料等。2原始资料1）零件图样如设计任务书所示的零件图及尺寸。（见下图）零件图2）生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品质量和进度计划，计划期常定为一年，所以生产纲领也称年产量。该零件是组成滑轮注塑摸的一个结构零件，一副模具只需要一个此零件即可，所以初步拟订其生产纲领为100件。3）生产类型生产类型是企业（或车间，工段，班组，工作地）生产专业化程度的分类，一般分为大量生产，成批生产和单件生产三种类型。根据生产纲领和产品及零件的特征或工作地每月担负的工序数，查文献1表13生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为单件小批量生产。4）生产组织形式 生产类型不同，零件和产品的生产组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同，因为该零件是单件小批量生产，所以其生产组织形式查文献1表1-5的各种生产类型。二、推件板的工艺特征有其生产组织形式1 零件的互换性：有修配法，钳工修配，缺乏互换性。毛坯的制造方法与加工余量，木模手工造型或自由锻造毛坯精度低，加工余量大。2机床设备及其布置形式：通用机床，按机类别采用机群式布置。3工艺装备：大多采用通用夹具，标准附件，通用刀具和万能量具，标准附件，通用刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。4对工人的技术要求：需技术水平较高的工人。5工艺文件：有工艺路线卡和关链工序工序卡。6成本：较高。结合上述分析对现有条件作出合理的调整使得该零件的加工更能体现“质优价廉”。第二节 推件板零件的结构工艺性分析一、推件板零件的结构工艺性分析1熟悉推件板零件图，了解零件的性能，用途，工作条件及其所在模具中的作用。1）推件板零件的性能：具有较高的强度，硬度和韧性，适用于小型复杂的塑料模具。2）推件板零件的用途：固定模具零件，并与它发生直接联系用的零件，在模具打开时带动成型零部件向下移动，确保塑件与成型机构的分离，保证模具的顺利打开和合模。3）推件板工作条件：安装在滑轮注塑模的动模座板上，与其他零部件结合使用，适合滑轮注塑模的工作条件。4）推件板零件在模具中的作用：该零件在模具中与导滑板，凹模划块和弯销等配合成滑轮的注塑成型机构，起固定和定位作用。二、了解推件板零件的材料及其力学性能1推件板材料该零件材料为45钢，它是碳素结构钢，具有较高的强度和硬度，耐磨性好且热处理变形小，制品一般用于淬，适用于制品批量生产的热塑性塑料的成型模具零件。1材料的力学性能查文献3表7-5优质碳素钢牌号，成分及性能（gb69988）可知45钢的力学性能为：b/mpas/mpas100100ak/j600 355 1640 39推荐的热处理温度正火：830淬火： 840回火： 600硬度： 未处理：229hbs 退火钢：197hbs 分析：45钢在退火，正火及调质状态下的力学性能为：状态b /mpa5100ak/jhbs 退火65070015203248180 正火70080015204064163220 调质75085020256496210250 正火后钢的强度，硬度，硬度，韧性都比退火后的高，且塑件也好，操作方便，生产周期短，能量耗费少，则在条件允许下，应优先考虑，采用正火处理，可作为零件的预先热处理。调质处理后钢的强度较高，而且塑件与韧性更显著高于正火状态，其硬度较低，便于切削加工，并能获得较低的表面粗造度值，故也可作为表面淬火和化学热处理前改善钢件原始组织状态的预先热处理。三、分析选择该推件板的热处理为调质1推件板结构形状分析该零件从形体上分析其总体结构为六面体，在零件水平中心线上有多个推杆固定孔，其余为相对称的各螺钉，销钉，导柱和导套孔，可在其它配合零件的加工时保证，因此其结构形状较为简单，属于加工成形。故其结构形状工艺性合理。2推件板尺寸该零件的外形尺寸为25mm314mm259mm，且一部分孔的加工可在与其配合的零件加工时保证，因而该零件的加工尺寸较小，减化了加工工序，降低了加工难度，可保证加工质量。 故其尺寸工艺性较为合理。3推件板精度为了满足塑件尺寸精度和表面粗造度的要求，根据塑件精度等级（精度等级为it4it5级）确定模具制造精度为it6it7级。4推件板热处理为了消除毛坯在加工后的缺陷，改善其工艺性能，且为后续工序作出组织准备和提高工件的使用性能及使用寿命采用调质方式进行热处理。 综合上述分析可知该零件的加工较容易，可采用先进的，高效率的工艺方法进行加工制造，但使其加工成本较高，为了降低其加工成本，可适当调整加工设备采用一般工艺方法进行加工第二章 设备与工艺装备的选择第一节 设备的确定一、设备确定因为该零件采用组织集中工序，所以选择通用设备，即：c41250型空气锤，加热炉，铣床，刨床，磨床，钻床，铰床，坐标磨床等。二、工艺装备的选择1夹具的选择单件小批量生产首先采用各种通用夹具，也可采用组合夹具，结合实际生产条件可知该零件选择四爪卡盘，虎钳，画线平台，平行夹头，火钳和组合夹具等。2刀具的选择一般优先采用标准刀具根据该零件的工艺性及实际条件确定其刀具为：剪板机，平面刨刀，圆柱铣刀；端面铣刀，平行砂轮，划针，样冲，立铣刀，钻头，丝锥，扩刀，砂轮等。3 量具的选择依据量具的精度必须与加工精度相适应，则该零件应优先采用通用量具，即：钢尺、游标卡尺、直角尺、内卡钳、百分表。三、拟订工艺路线综合上述分析最终拟订两条工艺路线如下：工艺路线一： 工序号工序名称0备 料5锻 造10退 火15铣（刨）平面20磨平面25钳工画线30钳工钻孔35钳 工30钳工画线45铣凹槽50 磨 削55热处理60钳工精修65检 验70入 库 工艺路线二：工序号工序名称0备 料5锻 造10退 火15铣（刨）六方20磨平面加工精基准面25钳工画线30钳工钻孔35线切割40钳 工45磨 削50热处理55检 验60入 库四、工艺路线方案的比较与分析以上两种工艺路线方案想比较，第二种方案有以下几个优点：1.工序内容简单，工序连接紧密，有利于组织流水生产。第一种方案中工序之间相互脱节，造成加工困难，另一面，这样增加时间，生产率降低，不够经济。2.定位基准的选择定位基准的选择将直接影响加工精度的高低，同样作为定位基准的部位加工质量的好坏也影响的定位的准确性和加工质量，使安装误差和定位误差增大，从而对加工精度有很大影响，零件上的各个表面间的位置精度，是通过一系列工序加工后获得的，这些工序的顺序和原始尺寸的大小，标注方式和零件图上的要求直接有关，第一种方案中，工序45不找正直接加工，易使工件偏斜，位置精度不准确，给下面的工序的位置精度，定位基准带来一定困难。第二方案中工序之间的采用互为基准原则的，其作用是加工时的余量均匀，并使加工后的表面位置度较高，能顺利加工。第二节 机床的选用一、机床的选用机床的选用，主要考虑零件加工的经济性，应该充分运用现有设备，不增加零件的成本。第一套方案中，较多的使用了专用机床，第二套方案中可使用普通机床。降低了加工成本，但是精度不能满足。另外在机床的选择上，也必须考虑以下因素： 机床的工作精度和工序的加工精度相适应 机床的工作尺寸应和工件的轮廓尺寸或夹具的尺寸相适应 机床的功率与刚度的性质相适应，另外，机床的加工用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应 刀具的选择刀具的耐用度问题也的批量生产中的重要问题，刀具耐用度的提高，不仅可以节约辅助工作时间，又可降低刀具的费用。合理选择刀具的提高刀具耐用度的关键。第二套方案中，工序50钻，扩110孔深310.2采用两把车刀，分别采用合适的几何角度和材料来完成粗，精加工，这样大大减少了刀具的磨损。二、工艺路线方案确定经过多方面的分析，第二套工艺路线方案从安排工序依据的原则，定位基准的选择，加工经济性和刀具的耐用度等方面均比第一套合理，因此用第二套工艺路线作为加工方案。第三章 确定毛坯的类型及其制造加工方法一、推件板毛坯的形状和特征毛坯的形状和特征，在很大程度上决定着模具制造过程中工序的多少，机械加工的难易程度，材料的大小及模具的质量与寿命。毛坯类型有铸，锻，压制，冲压，焊接，型材和板材等。二、推件板毛坯的形状和特征分析锻造后，工件的力学性能比铸件好，使零件材料内部组织细密，碳化物分布和流线分布合理，从而提高模具的质量和使用寿命，铸造能够生产形状复杂的毛坯，适应性广，能节省金属材料和机械加工的工作量且成本较低，但铸造生产存在着工序复杂，铸件的力学性能低于锻件，劳动条件较差；冲压的生产效率高，易于实现机械与自动化生产，制品的尺寸精确，互换性好，节约金属，操作方便，但是模具制造复杂成本较高，适用于大量生产，焊接可节省材料与工时，减轻结构的质量，焊接接头的致密性好，可以制造密封容器，以及双金属结构件，生产效率高，便于机械化，自动化生产，但由于焊接的过程是局部加热与冷却的过程，容易产生焊接应力，变形及焊接缺陷，有些金属的焊接要求比较复杂的工艺措施才能保证焊接质量。 经分析并结合该零件工艺分析可确定其毛坯为锻件（即锻坯）。毛坯图第四章 拟定推件板工艺路线一、确定工艺路线原则1.制定工艺路线的依据应使零件的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度和各向技术要求能得到保证，在一定生产条件下以最快的速度，最少的工作量和最低的成本，安全可靠的加工出符合零件的工作拟定工艺路线一般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则。当加工质量要求不高，工件的刚性足够，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。在数控机床上加工零件以及某些运输，装夹困难的重型零件，也不划分加工阶段，而在一次装夹下完成全部表面的粗，精加工，对重型零件可在粗加工之后将夹具松开以消除加紧变形，然后再用较小的夹紧力重新夹紧，进行精加工，以利于保证重型零件的加工质量，对于精度要求高的重型零件，仍需划分加工阶段，并适时进行时效处理消除内应力。该零件的表面质量要求较高，且需多次装夹，所以其工艺路线需划分加工阶段完成。2.制定推件板工艺规程时应注意的问题1)技术的先进性2)经济上的合理性3)使用上的安全性由于该零件生产纲领确定了成批生产，因此采用工序集中原则使，用普通3.推件板加工顺序由以下原则确定机床配以专用夹具，可降低生产成本，以获得好的经济效益加工顺序由以下原则确定：先粗加工，后精加工，先加工基准面，后加工其他面，先加工主要面，后加工次要面，后加工