打印机上盖的注塑模设计【含12张CAD图纸、说明书】
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注塑模具设计【12张CAD图纸
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注塑模具设计
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下载后文件包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985编号： 毕业设计(论文)说明书题 目： 打印机上盖的注塑模设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 年 6 月 3 日下载后文件包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘 要 塑料工业是随着石油工业的发展应运而生的一种新型行业，塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及各个领域，成为生活中不可或缺的一部分。塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要。而注塑模的产量占世界塑料成型模具产量的一半以上，因此，对注塑模具的设计与制造的研究也有着重要的意义。本次毕业设计主要是对打印机上盖的注塑模具进行设计，塑件采用ABS塑料成型。 打印机上盖属于外观尺寸较大的薄壁制品，最后决定采用一模两腔式模具。通过相关的计算，选用XS-ZY-500型注射机进行注射。设计中选用推杆把制件从模具中推出，根据塑件的特点来确定模具的分型面位置跟浇注系统、冷却系统。在设计注射系统时，比较冷流道和热流道的优点和缺点，对成型成本、设备要求、操作维修和成型周期等问题进行分析，最终采用冷流道技术。选用侧浇口，结构简单，易于制造。最后利用三维软件SolidWorks对塑件进行建模，进行三维模具设计和零件的二维制图。关键字：打印机上盖；ABS塑料；热流道；冷流道下载后文件包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985Abstract Plastics industry with the development of the oil industry came into being a new type of industry, plastic parts have entered almost all industrial sectors as well as various fields and become an integral part of life.Plastic molding industry status and influence in the basic industries of the national economy is increasingly important. The injection mold production accounts for more than half of the world production of plastic mold, therefore, to study the design and manufacture of injection molds are also of great significance. The graduation project is mainly on the printer cover injection mold design, plastic parts using ABS plastic molding. Printer cover a large part of the apparent size thin-walled products, finally decided to adopt a two-cavity mold mold. Through the relevant calculations, the choice of XS-ZY-500 type injection machine injection. The choice of putter design parts Release from the mold, according to the characteristics of plastic parts to determine the position of the parting plane with gating system, cooling system. In the design of the injection system, the cold runner and hot runner compare the advantages and disadvantages of forming cost, equipment requirements, operation and maintenance, and molding cycle analysis of the problem, and finally cold runner technology. Selected side gate structure is simple, easy to manufacture. Finally, three-dimensional plastic parts for SolidWorks software to model three-dimensional mold design and part of the two-dimensional drawing.Key words: cover of the printer; ABS plastic; hot runner; cold runner毕业设计（论文）报告用纸 目 录引言11 塑件的工艺分析31.1 塑件的厚度和加强筋31.2 塑件的脱模斜度31.3 塑件的尺寸精度41.4 塑件表面粗糙度42 塑料材料分析52.1 塑料材料的基本特性52.2 塑料的性能指标52.3 塑料成型的工艺特性特性53 注射成型的工艺方案及模具结构分析确定73.1 注射成型工艺过程分析73.1.1成型前的准备73.1.2注射过程73.1.3塑件后处理73.1.4注射成型工艺特性73.2 注射机的选择和校核93.2.1最大注射量的校核113.2.3注射压力的校核123.2.4注射机的开模行程的校核124 注射模具结构设计134.1 型腔数目及分布134.2 分型面的选择134.3 浇注系统的设计144.3.1浇注系统组成及热、冷流道的选择144.3.2主流道的设计154.3.3分流道的设计164.3.4浇口的确定164.4 注射模成型零部件的设计184.4.1成型零部件结构设计184.4.2成型零部件工作尺寸的相关计算194.5 模具排气结构设计214.6 脱模机构的设计224.6.1脱模机构的设计选用原则224.6.2脱模机构类型的选择224.6.3推出机构推杆分布设计224.7 注射模温度调节系统234.7.1温度调节对塑件质量的影响234.7.2冷却系统的设计原则244.7.3冷却系统的设计245 模具和成型零件材料的选用265.1 模具材料的选用265.2 成型零件材料的选用265.2.1凹模跟凸模类零件265.2.2导向类零件275.2.3浇注系统零件275.2.4推出装置跟抽芯装置零件285.2.5模板及其他类零件的选材286 型腔零件的工艺分析296.1 零件图的分析296.2 毛坯与定位基准的选择296.3 工艺路线的拟定296.4 加工刀具的选择296.5 夹具的选择307 结论31谢 辞32参考文献33附 录34第 34 页 共 44 页毕业设计（论文）报告用纸 引言 随着全球经济时代的到来，我国模具制造行业不可避免的卷入到了世界经济体系之中，推进模具制造行业的转型升级。我国模具工业发展迅速，在模具增长速度、销售量、出口量等都居于世界前列，成为制造大国。但是在模具工业水平方面总体来说还是比较比较落后，生产效率低，很多复杂精密的模具产品依然依赖国外进口，价格非常昂贵。 以树脂为主要成分并加入适量的添加剂组成的高分子有机化合物称为塑料，它可以分为天然树脂和合成树脂两种类型。在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要的塑料成型工业，它的塑料成型制品的需求量逐年上升，也就意味着对产品质量要求越来越严格，对成型塑件的模具的深入研究、综合设计及制造水平的高要求出现的必然性。塑料模具是型腔模具中的一种类型，其模具型腔由凸凹模构成，可以成型出各种形状复杂的曲面塑料制件。塑料模具按照塑料制件的成型方法不同可分为注塑模（又称为注射模）、压塑模（又称为压缩模）、压注模（又称传递模）、挤出模（又称挤出机头）及气动成型模等常用塑料成型模。注塑模具的产量占模具产量的百分比超过了50%。塑料注射成型是在金属压铸成型原理的基础上发展起来的，以螺杆式注射机为例，加入颗粒状或粉末状的料斗的被送入料筒中进行塑化螺杆每次向前注射后，被加热的预塑的塑料通过螺杆旋转由螺旋槽传送至喷嘴附近。由于杆在转动产生了剪切摩擦热，使得塑料得到更加充分的塑化。当熔料堆积使螺杆产生背压时，塑料的预塑和储料结束。接着注射液压缸开始工作，螺杆将熔料通过喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中，保压一段时间后，在退出机构的作用下取出成型塑件3。 此后塑料成型技术的发展过程中主要会出现以下几种趋向。 (1) 在模具设计与制造中采用计算机辅助设计与制造技术。经过多次考量，计算机辅助设计与制造应该是属于模具行业的未来发展方向之一。之前使用模具CAD/CAM技术的成本相对较高，有些大型企业都难以能承受，但是目前此类技术的应用大幅度的降低了门槛，提供了为此类技术的大范围普及的机会，而且科学技术是不断向前发展的，这种技术技术也应该变得更加的完善。在今后的企业发展中，企业可以提高计算机辅助设计与制造技术在设计制造方面的多层次应用的技术。 (2) 气体辅助注射成型一种已成为模具行业发展的重中之重。它是一种可以利用辅助成型流动分析软件成型的新方法，比较容易成型壁厚差异较大的塑件，而且成型时所需要的注射压力很小。它可以生产出高质量、高精度的塑件，可以大大的缩短模具的开发时间和塑件的生产时间。气体辅助注射成型与普通注射成型相比，需要控制和确定更多的工艺参数，生产程序也比较复杂，主要用于成型较复杂的大型塑件。国内的一些企业虽然也已经开始逐步的运用和发展，但是这种模具的研发和塑件生产过程的工艺控制起来具有相当大的难度。因此，国内模具行业要想快速发展，必须引起对这种分析软件的使用的重视。 (3) 大量应用在模具上的优质材料。模具的使用寿命是在模具的设计初期最大的一个考虑因素，而模具寿命取决于模具材料的优劣程度。在以前的生产中只有最重要的部分才会使用优质的模具材料，因为材料和模具的价格的双双被控制，使用优质模具材料会大大提高生产成本。现在随着生产工艺的不断提高，材料价格在大幅下降，这为使用优质材料提供了大量的可能。 (4) 模具标准件的大规模生产与应用是大势所趋。模具在制造的过程中尽量使用标准件，就可以大大降低模具的加工与装配周期，这对于模具制造成本的下降来说是至关重要的。国家对模具各个零件制定统一的标准，生产大量的备用的合格标准件，标准件在制造中不但要增加其规格种类，而且要扩大其生产规模，生产出高质量、高精度、低价格的标准件，并且保证快捷方便的供货渠道，。 (5) 发展超精度加工技术。随着技术的运用和提升，模具的零件越来越趋向于小型化，意味着对于模具的精度要求越来越严格，产品的质量要求自然也会提高。目前加工制造的模具精度可以控制在23m。然而随着模具工业的不断发展，大量的科学技术应用到模具行业中，有些特种的模具加工可以将精度控制在1m以下，实现超精度加工生产。 (6) 制造出更加高质量、高精度的多色模具和多材质塑料成型模具。这种模具的生产效率比普通的多套模具一起生产的综合效率还好，生产出的塑件成型质量好、不会产生太多的废品，可以减小在生产成本中的投入。 (7) 深入开发快速经济模具。在全球化经济的快速发展的大环境里，市场也对模具提出了多品种、少批量的生产要求。所以，快速经济模具的设计与制造已经在全世界引起了足够的重视。可以认为在未来的模具工业生产中的大半会采用此种方式进行生产 钱泉森，刘华，陈智刚.塑料成型工艺与模具设计精品课程建设的实践J.职业技术教 育，2007，23:16-17.。随着“互联网+制造业”模式的出现，使得产业组织与制造模式、企业和用户的关系呈现了一片崭新的面貌，这为为制造业的升级转型发展带来了新机遇。1 塑件的工艺分析1.1 塑件的厚度和加强筋 从塑件图上分析，该零件为薄壁零件底部有加强筋，零件尺寸参照于HP1020打印机上盖，经过一定的修改所得，具体形状与尺寸详见图纸。该塑件的外观形状较为复杂，不需要达到高精度尺寸要求，对应相关模具零件的尺寸加工又可以保证。塑件厚度为2mm，塑件较为均匀，比较容易实现注塑成型。为了塑件的强度和刚性得到保证，防止塑件的壁厚过小而出现变形，可以在塑件的适当部位设计加强筋。设计时加强筋的方向与料流方向保持一致，可以大大地增强塑件的韧性。塑料初步选择使用ABS树脂塑料。 打印机上盖零件图如下图1.1所示 ： 图1.1 打印机上盖零件图1.2 塑件的脱模斜度 塑件成型过程中，模具冷却系统的作用下，由于塑料本身的热胀冷缩性，塑件在此期间会产生一定的收缩，因此它就会紧紧的包裹在模具型芯上。当塑件由模具的顶出系统顶出或模具的抽芯机构作用时，可能会因为顶出力或抽拔力过大而拉伤制品表面，造成塑件质量不良。为了避免这一情况的发生，在模具设计时就得考虑塑件的脱模斜度。脱模斜度角度的大小由塑件的性质等多种类因素决定。脱模斜度过小时，制品脱模困难，而且制品表面容易出现损伤；反之，容易脱模，但会影响塑件的尺寸精度，而且特别浪费材料，增加成本。通常凸模的脱模斜度大于凹模的，脱模斜度随着凸模的高度和凹模的深度增大而减小。在不破坏轮廓的条件下，脱模斜度尽可能不要太小，使制品可以顺利取出。温度越高，ABS 黏度也就越高，造成成型压力较高，这时脱模斜度应该稍大一些1。根据如下表1.1来确定型腔脱模斜度为，型芯的脱模斜度为。表1.1 常用塑件的脱模斜度 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M.北京:机械工业出版社，1985.塑料名称脱模斜度型芯型腔聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛热固性塑料1.3 塑件的尺寸精度当满足塑件要求的前提下，设计的尺寸精度越低越容易加工，这样就可以为降低模具在加工难度和制造方面的成本。塑料公差等级的选用与塑料品种有关，如表1.2所示，故本次设计尺寸采用MT5级精度。表1.2 精度等级的选用塑料品种公差等级标注公差尺寸未注公差尺寸高精度一般精度ABSMT2MT3MT5聚碳酸酯（PC）聚丙烯（PP）聚苯乙烯（PS）1.4 塑件表面粗糙度表面粗糙度值与表面的光滑程度成反比，想要达到较小的表面粗糙度，也意味着塑件的表面质量、加工难度和成本要求也就越高。而模具型腔、型芯的表面粗糙度决定注塑时工艺上是否有熔接痕、银纹等缺陷出现。该塑件为打印机上盖对塑件表面精度要求并不是很高，故取表面精度为。2 塑料材料分析2.1 塑料材料的基本特性打印机上盖常见的所选用的材料一般为PC+ABS即PC/ABS工程塑料，这种工程材料一般应用在薄壁件和复杂件之中。这种塑料结合了PC和ABS两种塑料的优点,一方面可以降低PC的成本和熔体粘度，改善其加工性能，减少塑件内应力和冲击强度对厚度的敏感性，而另一方面可以提高ABS的耐热性能、抗冲击性能及拉伸强度。但是PC+ABS具有二者的优势的同时，也会同时具有它们的缺点。而且，它是通过两者通过比例混合而成的，所以混合比例的不同，产生的性能也不同。ABS是一种具有高强度，高韧性，易加工等优点的热塑型高分子材料。它具有良好的抗冲击性和耐热度，综合性能良好，流动性比PC+ABS要好一些，所以它的注塑压力也比后者小。ABS的注塑温度比PC的要低，所以它制造出来的塑件在稳定性和表面光泽度方面也比较有优势。往ABS中加入PC主要是为了改善它的抗冲击性能。ABS价格便宜，货源比较充足。考虑到设计成本和成型加工的难度问题，此次设计使用ABS更有利于加工。2.2 塑料的性能指标为了减少制件表面可能出现色斑和云纹的现象，可以在加工前进行充分的干燥和预热。而且ABS的吸湿性较强，对水分的敏感性大。一般，ABS原料要在0.13 %的控制水分之下，不论是单独使用还是混合使用，成型加工前都应该进行相应的干燥处理。ABS塑料的相关的主要技术指标如下所示： (1) 密度(kg/dm)： 1.021.16(2) 比体积(dm/ kg)： 0.860.96(3) 吸水率(100)： 0.20.4(4) 收缩率(%)： 0.10.2(5) 熔点(C）： 130160(6) 热变形温度(C)： 90108(0.46 MPa) /83103(0.185MPa)(7) 抗拉屈服强度(）： 50(8) 拉伸弹性模量( )： 1.810(9) 抗弯强度( )： 80 (10) 冲击韧度( kJ/m)： 261(无缺口) /11(缺口) (11) 硬度(HB)： 9.7 (12) 体积电阻系数(cm)： 6.910 2.3 塑料成型的工艺特性特性塑料的成型工艺特性有收缩性、流动性、相容性等。塑料的品种、成型条件、成型特征及模具结构等因素的不同都可以影响收缩率、流动性。热塑性塑料流动性的一般分类如下表2.1所示。表2.1 热塑性塑料流动性的一般分类3流动性塑料名称好尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯一般ABS、聚甲醛差聚碳酸酯、聚苯醚、氟塑料3 注射成型的工艺方案及模具结构分析确定3.1 注射成型工艺过程分析注射成型工艺过程可以分为成型前的准备、注射过程及塑件后处理三个不同阶段。3.1.1成型前的准备对于ABS这种吸湿性强的塑料，成型前应该进行充分的预热去除过多的水蒸汽及成型过程产生的挥发物，以防件出现气泡等缺陷问题。在成型前对模具进行预热处理是不可缺少的一个步骤。有的模具的型芯或型腔需要涂上脱模剂（硬脂酸锌、液体石蜡和硅油等），以使得塑料制品能够从模具内顺利脱出。对于ABS材料，可选用非油性的硬脂酸锌。原料存放在在料筒内时间久了碳化降解附着在螺杆死角位置，没有经过清理而继续后续生产就会产生黑点等缺陷。柱塞式注射机和螺杆式注射机的清洗方法有所不同，柱塞式使用拆卸清洗，螺杆式则通过对空注射法进行清洗2。3.1.2注射过程 一次完整的注射过程一般是先加料塑化，再充模保压，然后倒流，最后才是冷却脱模。在冷却过程中尤其需要注意，千万不要过急脱模而加快冷却速度，否则会产生应力使得塑件产生翘曲变形。因为冷却不充分，可能使得模腔与塑料熔体的接触部分温度各不相同，则出现冷却不均匀和收缩率不一致的现象。3.1.3塑件后处理 为解决由于塑化不均匀或冷却不均匀等因素的影响导致塑件内存在应力进而使得使用塑件过程产生变形或开裂的问题，在注射过程完成后应该对塑件进行适当的后处理。常见的调湿处理有下面介绍的两种。退火处理是将塑件放在恒温的加热介质中保温一段时间的热处理过程。保温的时间与塑料品种及塑件厚度有关，退火冷却时，冷却速度不宜太快，否则会产生应力。而调湿处理是调整塑件含水量的后理工序，主要适用于吸湿性强的塑料制件。调湿处理不仅可以消除残余应力，还可以是塑件在加热介质中达到吸湿平衡。在此次设计中选用吸水性强的ABS作为原料，故在后处理时应采用调湿处理。3.1.4注射成型工艺特性常用的ABS塑料的注射成型的工艺参数如表3.1所示。此外，注射速度也是影响ABS塑料流动性的因素之一。注射速度太快，塑料容易烧焦或分解析出挥发性气体，使得在制件上出现熔接缝差等产品质量缺陷，同时还会使塑胶制品拉伸强度和伸长率下降。如果注射速度太慢，制品的外观会出现波纹、熔接不良等不良现象。但是在生产薄壁及复杂制件时，为了是整个塑件熔料分布均匀，还是要有足够高的注射速度。因此此次ABS塑料采用中等注射速度效果较好3。注塑成型机类型螺杆式堆密度(g/cm)1.031.07计算收缩率(%)0.30.8预热温度(C)8085预热时间(h)23料筒温度(C)200210(前段)210230(中段)180200(后段)喷嘴温度(C)180190成型温度(C)200260模具温度(C)5070脱模温度(C)60100注射压力(MPa)7090保压压力(MPa)5070 注射时间(s)35 保压时间(s)1530 冷却时间(s)20120成型周期(s)4070螺杆转速(r/min)3060适用的注塑机类型螺杆、柱塞 后处理方法红外线灯烘箱后处理温度(C)70后处理时间(h)24表3.1 ABS塑料相关的注射条件3.2 注射机的选择和校核注射机是生产热塑性塑料之间的主要设备。因为卧式注射机的重心比较低，操作维修方便，塑件推出后可以自行脱落。此次设计选用卧式XS-ZY-1注射机。常用的卧式注射机型号有XS-ZY-30、XS-ZY-60、XS-ZY-125、XS-ZY-500、000等。其中XS是代表塑料成型机；Z是代表注射机；Y是为螺杆式；30、125等数字是代表注塑机的最大注塑量(或g)3。由三维软件建模分析如图3.1所示，计算出打印机上盖塑件的体积及质量如下：图3.1 三维软件的塑件体积分析图塑件的体积 =97206.987mm397cm3塑件的质量 M=V=971.05=101.85g102g浇注系统凝料体积地预算，根据以往经验公式按制品体积的1/51倍来计算。选取0.5来算，所以一次射到模具型腔内的熔料体积为： = (1+0.5)=971.5=145.5cm3 因为=145.5cm3 则 = /0.8=181.875cm3，由上述计算初步选择最大注塑量为500cm3的注塑机，注射机型号为XS-ZY -500,其主要参数如下表3.2所示。表3.2 XS-ZY-500型注射机相关数据3注塑机型号XS-ZY-125额定注射量500cm3螺杆（柱塞）直径65mm注射压力145Mpa注射行程200mm注射方式螺杆式锁模力3500KN最大成型面积1000最大开合模行程500mm模具最大厚度450mm模具最小厚度300mm喷嘴圆弧半径18mm喷嘴孔直径3、5、6、8、mm顶出形式中心液压顶出，顶出距100mm，两侧顶杆机械顶出动、定模固定板尺寸700850mm拉杆空间540440mm 合模方式液压-机械液压泵流量200、25L/min 压力6.5Mpa电动机功率22KW加热功率14 KW机器外形尺寸650013002000mm螺杆驱动7.5KW3.2.1最大注射量的校核最大注塑量是指注射机一次注射塑料的最大容量。最大注射量的校核可以通过下面式子进行校核，即比较所需总的注射量与注塑机提供的最大的注塑量的大小： (3-1)式中 -型腔数量 m-单个塑件的体积（） m1-浇注系统所需塑料质量（/g），取10g -注射机最大注射量的利用系数，一般都取0.8 -注射机的额定塑化量（cm3）上述算出297+10=204cm3 0.8x500=400 cm3 故最大注射量符合要求。3.2.2锁模力的校核塑件在模具分型面的投影面积大于注射机允许的最大面积，就会出现溢料现象。注射成型时熔融塑料在分型面上的涨开力应该与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力的大小相同，它应该小于注射机的额定锁模力，这样才可以可靠的锁模。即： (3-2)式中： 熔融塑料在分型面上的涨开力，N n型腔的数量 A1单个塑件在模具分型面的投影面积（mm2） A2浇注系统在模具分型面的投影面积（mm2） P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa） F注射机额定锁模力（kN）型腔内的压力约为注塑机注射压力的80%，通常取2040 MPa。常用塑料注射成型时所选用的型腔压力如表3.3所示。表3.3 常用塑料注射时所选用的型腔压力1 塑料品种高压聚乙烯低压聚乙烯PSASABSPOMPC型腔压力101520152030303540 由三维软件的建模分析可以得出， P=2(34882.41+1315.4285)30=2171870.31N3500000N故锁模力符合要求。3.2.3注射压力的校核 ABS的注塑压力范围是70130Mpa，取为100Mpa，本注塑机的最大注塑压力P公为145Mpa，注射压力安全系数K1=1.251.4，故取P公为1.3则P0K1=1001.3=130145，故选定的注射机压力合格。3.2.4注射机的开模行程的校核 当注射机是采用液压和机械共同合模时，最大开模行程是由连杆机构自身的最大行程决定的。因为塑件的分型面是单分型面，所以开模行程可以通过下式来进行校核： (3-3)式中， 注射机最大的开模行程，mm 推出距离（脱模距离），mm 包括浇注系统在内的塑件高度，mm查表3.2知s=500,。故开模行程满足要求。4 注射模具结构设计4.1 型腔数目及分布模具的型腔数可以一个或者多个,精度高的中小塑料制件优先选择一模单腔或两腔的型腔排列方式；对于精度要求不高的中小型塑件，结构简单并要求大批量供应，采用多型腔排列方式能使生产效率大大提高，且降低了塑件的成体成本。多型腔排列方式一次脱模可得多个塑件，但腔数越多精度越低。 本设计中的塑件对精度要求不算太高，并且塑件的大小也不大，适合选用一模两腔的经典模具型腔结构。型腔在模具的分型面上的分布形式如下图4.1所示。图4.1 模具型腔的排布所选择的分布形式为平衡式布置。4.2 分型面的选择塑料分型面的选择应该尽量选择在模具动模和定模的结合处，或是塑件外形的最大轮廓处。这样可以使塑件和凝料顺利取出。本次设计也是以打印机上盖最大轮廓作为分型面，如下图4.2所示。图4.2 塑件的分型面轮廓线选择分型面可以从以下几点方面进行考虑： (1) 考虑到塑件的质量，确保塑件尺寸的精度和表面要求。 (2) 考虑注射机技术规格，包括锁模力、模板间距等。 (3) 分型面应使塑件易于脱模。 (4) 尽量方便浇注系统的布置。 (5) 分型面尽可能与料流的末端重合，有利于排气 。 (6) 便于嵌件安放。 (7) 简化模具总体结构，所以要尽量采用平直分型面。 (8) 便于模具加工制造3。4.3 浇注系统的设计 4.3.1浇注系统组成及热、冷流道的选择塑料熔体最先进入浇注系统，然后流入模具型腔中并迅速充满型腔，经过保压与冷却，从而得到外观清晰、品质优良的塑件。浇注系统通常由四个部分组成，它们分别是主流道、分流道、冷料穴及浇口。注射工艺及塑件的质量优劣与浇注系统的合理设计有很大的联系。 对浇注系统设计的几点要求分别是： (1) 熔体可以迅速有序且平稳的充满型腔； (2) 熔体可以同时充满各个型腔，保证各型腔成型塑件的一致性； (3) 热量损耗和压力降的比较小，； (4) 消耗的塑料比较少，节省成本； (5) 能够使型腔排气通畅，避免包封烧焦问题； (6) 浇注道的凝料容易与塑料分离或切除，实现回收利用； (7) 避免冷料直接进入型腔，影响填充质量； (8) 方便去除修整浇口，减小浇口痕迹对塑件外表面质量及应用的影响2。在大多数的生产过程中都会面临着是使用热流道模具还是传统的冷流道模具的选择问题。 下面是冷流道系统和热流道系统在几个方面的比较分析。 (1) 节约材料成本方面：冷流道料道和浇口所产生的废料很大，而且其产生废料的量与塑件的体积、料道的长度成正比。 (2) 提高生产效率方面：注塑件的成型时间是等于注射、保压、冷却、顶出之和。冷流道中的熔体与注塑制品之间存在冷却时差，所以在冷却时间方面比较长。而且冷流道模具比热流道模具为了确保产品安全顶出多出了开合模的行程。而热流道没有了后续工序，易于实现塑件生产的自动化，提高生产效率。 (3) 改善塑件品质方面：尤其是使用的热流道针阀式的喷嘴，所以不会在塑件表面留下浇口残痕，大大提高了塑件的外观质量。而且可以避免薄壁塑件出现翘曲变形的现象。 (4) 模具成本方面：热流道元件结构复杂且价格昂贵，有的热流道系统的成本就已经超过了冷流道模具本身的成本，这样的话所以使用热流道模具会大大增加模具成本。 (5) 制作工艺设备方面：热流道模具不仅需要保证高精密的机械加工，而且热流道系统与模具的集成与配合要求十分严格，因此热流道在制造工艺设备方面要求比较高。 (6) 系统操作维修方面：与热流道模具相比冷流道模具操作维修比较简捷方便，因为热流道零件更容易损坏，维修费用增大。 经过上述几个方面的综合分析，此次设计使用冷流道系统。4.3.2主流道的设计流道是进料口和型腔之间的连接桥梁，流道的大小与塑料熔体的流速及注射压力有着重大的联系。流道太大，容易造成原料的浪费、注射压力提高、冷却时间延长，同时包含的空气也增加，大大降低塑件成形的成功率。但是流道太小，则塑料熔体流动的时间过长，流动性降低，热量损耗严重，对塑件的成形也是没有好处。所以必须在型腔能够充满的条件下，使得残余在流道部分的塑料废料最少。将主流道设计成是圆锥形是为了使主流道凝料能够从浇口套拔出，它的锥度是26，喷嘴直径比它的小端直径要小0.51mm。在设计时主流道球面半径应该比喷嘴球面半径大12mm。主流道的内表面粗糙度通常是Ra0.8。主流道截面直径的推荐如表4.1所示。表4.1 主流道截面直径的推荐值注射剂注射量60g125g250g500g1000g主流道的进口、出口的直径PE、PS4.564.5ABS、AS4.575.585.58.5PSU、PC56.55757.568.569 注射模具在主流道的末端通常要设置一个冷料井，而冷料井的作用是收容冷却的熔料。因为喷嘴最前端的部分塑料熔体的温度比较低（喷嘴散热大），所以必须防止冷熔料堵塞通道或进入塑件，减缓了流料流速，造成塑件上出现冷斑现象。 通常情况下，冷料井被放置在模具的动模板上，为了模具接触的紧密性，达到较好的封胶效果，因此冷料井的直径要比主流道的直径略微大点，并且要保证冷料的体积小于冷料井的体积。而拉料杆与冷料井的接触部分的表面粗糙度Ra=0.8，头部形状为Z形。 4.3.3分流道的设计分流道（也可以称作分浇道或者次浇道）是主流道与浇口之间的过渡区域，它可以使熔融塑料流向平缓，具有均匀分配塑料到各个型腔的功能。分流道可以通过下面几个方面进行设计： (1) 分流道长度应在保证型腔合理布局，并有足够的强度，去除浇口方便的前提下尽量选择较短的长度。 (2) 分流道应该平直，需要转换方向的地方应该圆滑平稳，尽量避免出现弯曲拐角及突然改变流向的现象，所以最好将其设置在塑件要留在压模的那一部分。 (3) 设计的是多型腔的分流道时，从主流道到各型腔的分流道距离应该相等，这样才可以尽量让熔体同时进入到各个型腔。 (4) 分流道截面大小及形状可以根据塑料性能、塑件体积、壁厚、形状复杂程度决定。截面过大易导致气孔及余料增多，过小则会导致填充不良、过早硬化、压力损失增大。 (5) 多型腔时必须注意合理分布分流道。 当分流道长度较长时，在分流道的尽端也要沿分流道尺寸延伸开出冷料井，目的是为了收容冷却残料。4.3.4浇口的确定浇口（又称进料口或内流道）的截面形状（一般为圆形或矩形）、尺寸、数量及位置直接影响到塑件的质量，是塑料熔体从流道进入型腔的最后关口，是浇注系统的关键部分。浇口的类型有很多，一般根据塑件的结构形状、流道的设计、注射的工艺参数来选择，通常用的浇口类型有： (1) 直接浇口，只适用于单型腔模具。它可以通过减小主流道的锥角和减小定模扳与定模座板的厚度来减小浇口的面积。可以使结构比较紧凑，且各个部位可以受到均匀的力。 (2) 侧浇口，设计在分型面上，这种浇口不会影响到塑件的外观质量。它的截面形状一般都是矩形，但在侧浇口进入型腔的部位，要设计成圆角过渡，防止塑件应力过大而劈裂。而且需要注意尽量使熔接痕少量出现。 (3) 扇形浇口，适用于长条或平而薄的塑件，这种浇口能使塑料熔体横向分散进入型腔，能很大的减少塑件的表面流纹和把空气带入型腔的可能，但是它的凝料去除比较困难，而且痕迹很大。 (4) 点浇口（针点浇口或菱形浇口），适用于流动性很大的塑料，对型腔的填充非常有利。这种浇口类型往往在三板模上使用较多，因为它的凝料少，脱模后不需再修正浇口痕迹。 (5) 潜伏式浇口（剪切浇口），它们一般设置在比较隐蔽的地方。一般应用在要求自动切除浇口凝料和流道废料的模具上，达到美观的效果。 (6) 环形浇口，适用于圆筒形无底的塑件，这种浇口可以使塑料熔体均匀的环绕型芯充填模具型腔，并且排气效果优于侧浇口。但是它的材料损耗量较多，而且出现较为明显的的痕迹。表4.2列出了几种常见塑料的浇口形式2。表4.2 常用塑料所适应的浇口形式塑料种类直接浇口侧浇口平逢浇口点浇口潜伏浇口环形浇口聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） ABS聚苯乙烯（PS） 此次设计选用侧浇口中的扇形浇口。扇形浇口适用于表面面积较大的扁平塑件，这些塑件采用一般的侧浇口时，因浇口宽度小，容易进入型腔后沿着宽度的方向流动不均衡，可能会使整个塑件翘曲变形，不能保证塑件要求的平直度。而扇形浇口宽度逐渐扩大，避免出现上述弊端。使用扇形浇口还可以较少带入空气的可能性，但浇口痕迹较为明显。浇口位置的不同会导致熔体充入模腔是的流程、流向、流态都会不同，型腔各部分的熔体压力分布也会不同，对塑件内在和外观表面都会产生不同的影响。浇口位置的选择原则有以下几点： (1) 浇口位置应避免熔体喷射充模，避免出现熔体破裂引起塑件缺陷。熔体以喷射状充入型腔采用小断面浇口时，因为需要较高的注射压力，越过小浇口时的较大压降和温升，使压力能变为动能。以喷射状态射入型腔，会妨碍到型腔的顺利排气。严重时则会引起熔体破裂，使表面变得粗糙，严重时会裂为一小段，使塑件的外观质量变差。 (2) 浇口的位置的选择应该要能保证熔体迅速和均匀的填充模具型腔，尽量缩短熔体的流动距离，并且最好使浇口位置和各个型腔的距离都相等。这个对于大型塑件的影响非常重要。 (3) 浇口应设在塑件的壁厚处。从补料的考虑出发，壁厚不均匀的塑件应将浇口开在较厚的位置，若开在较薄的位置，不利于型腔顺利填充和补料。当壁厚部分还在继续补料时，薄壁部分已经冻结。 (4) 在设计时应考虑到减少塑件熔接痕的产生，或使其熔接痕产生在塑件不重要的部位，提高塑件的外观质量。 (5) 浇口尽可能的设置在不影响外观的前提下还应该最容易清除的部位。而对于表面质量要求较高的塑件，浇口的位置不能在塑件的外观上，否则在切除浇口凝料时，会在表面留下浇口的拼接线。4.4 注射模成型零部件的设计在设计过程中，成形零件的工作尺寸及精度等级是由塑件的尺寸及精度等级计算得来的。模具的装配误差、模具成形零件在使用过程中的磨损以及模具成形零件的加工误差等都会影响到塑料制件的尺寸精度。 因而根据塑件的塑料性能、使用要求、几何结构及分型面和浇口位置的选择等来设计成型零部件和确定型腔的总体结构。 4.4.1成型零部件结构设计凸模、凹模等一般是成形零件，它们在注塑成型的过程中，与塑料熔体直接接触，成形塑件的外形。这类零件的形状较为复杂，要求的制造精度和表面粗糙度也较高。因此在设计成形零件时，既要考虑保证成形塑件，又要便于加工制造。注射成型过程中，成形零件要承受熔体产生的热量及压力，以及带来的摩擦作用，因此进行长时间的生产后，成形零件就会被磨损，甚至会发生变形和开裂的现象。在设计成形零件时，必须保证在使用过程中的机械强度和表面质量。凹模也叫做模具的型腔，可以成形塑件的外形轮廓。凹模的结构可以是整体式，也可以是嵌入式，还可以设计成瓣合式和镶拼组合式。整体式凹模的型腔加工在一个整块零件上，所需生产成本比较低，想要修模或者改尺寸会比较麻烦，进行热处理也不是很方便。它仅仅适用于形状比较简单的塑件。 组合式凹模由两个或两个以上的零部件组合而成，它多用于尺寸较大的塑件的生产。通过三者之间的比较，此次设计选择整体式凹模。成型塑料制品的内表面的零件叫凸模，又称作型芯和阳模。型芯按结构形式的不同也是分为镶拼组合式和整体式两种类型。由于型芯加工比型腔加工更容易，所以大部分的型芯是整体式结构形式的，特别是中小型注塑模具，型芯与其相邻的模板常常设计成一体。本设计中的注塑模具属于中小型模具且结构相对简单且深度不大，故可采取整体式凸模。4.4.2成型零部件工作尺寸的相关计算 计算成型零部件的工作尺寸要考虑的因素有很多，比如有塑料材料、塑件的形状、尺寸等因素，其中在塑料材料的主要因素是收缩率。在模具设计中应根据塑件的材料、几何尺寸、尺寸精度等级等影响因素进行设计计算。塑料制件从模具中取出来时尚有余热的尺寸与其冷却至室温时出现的尺寸缩小的特性称为塑料的成型收缩性。它与模具温度相对应产生的热胀冷缩、与由于树脂种类、温度及成型压力等不同产生不同的可压缩性及弹性回复、结晶、分子取向等因素有关。因此能够准确的确定收缩率是非常困难的。由于工艺条件或者塑料品种发生变化造成塑件波动的，它的塑件收缩率波动误差可根据下面公式进行计算2，即： (4-1)式中， 塑料的收缩率的波动误差； 塑料的最大收缩率； 塑料最小收缩率； 塑件的基本尺寸。 (4-2)式中， 模具成型部分在成型温度时的尺寸； (4-3)式中， 常温时，塑件的尺寸 常温时，塑料模具型腔的尺寸。实际收缩率与计算收缩率之间肯定会存在一些差异，一般来说，只要由于塑料收缩率波动而引起的误差小于塑件公差的1/3，就在可接受范围里。一般取成型零件工作尺寸的制造公差取IT7IT8级或者是塑件公差值的1/31/42 。如何减少模具成型零部件的磨损是设计中最大的困难和挑战。磨损程度是与模具的维修费用是成正比的，是与模具的寿命成反比的。在磨损量的控制值的选取上来说，考虑到成本经济方面，生产批量与磨损量成正比。在选择塑料类型时，因为热塑性塑料的摩擦系数很小，其磨损量也就可以取小值，而玻璃纤维摩擦系数比较大，则磨损量要取大值。塑件的大小也影响了磨损量取值的大小，一般来说中小型塑件以取塑件公差的1/6作为最大磨损量，而大型塑件取超过塑件公差的1/6以上5。(1) 型腔的径向尺寸的计算 (4-4)式中， 凹模径向尺寸； 塑件的径向公称尺寸； 塑件的平均收缩率，取0.5%； 塑件的允许公差； 加工公差，按塑件公差的1/31/6来选取，或按MT5查标注。通过查询塑件公数值表知： 塑料制件基本尺寸在1418mm范围内公差取0.38mm； 塑料制件基本尺寸在4050mm范围内公差取0.64mm； 塑料制件基本尺寸在100120mm范围内其公差取1.14mm； 塑料制件基本尺寸在200225mm范围内公差取1.92mm。 塑料制件基本尺寸在120140mm范围内公差取1.28mm。 =(1+0.5%)2193/41.92 218.7mm =(1+0.5%)107.683/41.14 107.3mm(2) 型腔深度尺寸计算 H=(1+S)H2/3) (4-5)式中， H型腔深度尺寸； H塑件的高度基本尺寸。 H=(1+S)H2/3) =(1+0.5%)162/30.38 15.8mm(3) 型芯径向尺寸的计算 (4-6)式中， 型芯的径向尺寸； 塑件的平均收缩率，取0.5%； 塑件的径向公称尺寸； 塑件的公差值； 模具制造公差(mm)；(一般取)。 =(1+0.005)217.05+1.920.75 219.6mm =(1+0.005)127.94+1.280.75 129.5mm(4) 型芯高度尺寸的计算 (4-7)式中， 型芯深度尺寸； 塑件的高度基本尺寸。=(1+0.005)49+0.642/3 49.7mm4.5 模具排气结构设计 模具型腔在塑料填充的过程中，会经常遇到出现黑点、收缩、气泡、飞边等由于排气问题而出现的缺陷，所以在模具设计中排气并非可有可无。而且合理排气有利于提高生产效率，减低能量消耗及生产成本。通常要求在塑料熔体在充模的过程中，就需要将模具型腔中的气体排出。否则，塑料熔体在充满模具型腔的过程中会大量压缩气体，并且会产生一定的阻力，使塑料熔体不能以正常的速度填充模具型腔，同时被压缩的气体会瞬间产生高温将塑料烧焦，而且在开模时塑件会更紧的包裹型芯，塑件不容易脱模。我们还可以采取一种较为有效的措施，即除了设计排气系统之外，还应该考虑开设溢流槽，用来容纳冷料和一部分的气体。下面分别对这三种不同的排气方式进行简单介绍。配合间隙排气可以不用另外开排气槽，这种排气方式适用于简单型腔的中小型模具。 分型面开排气槽排气是另一个主要的排气形式。排气槽最好设计在靠近嵌件或壁厚的最薄处。设计时还应该要注意排气槽的出口不要对着操作人员，以防熔融塑料喷出危害到人身安全。也可以将排气槽设计在离型腔58mm后拐弯处以降低熔料溢出的动能。假如型腔最后填充的部位不在分型面上，且其周围没有可以活动的型芯或推杆，故可以在型腔深处镶入排气塞，采用排柱塞来排气。如果有推杆可以利用推杆的运动来进行排气，还可以清理残留树脂。在此次设计中的塑料制品比较小，模具整体尺寸不是很大，所以选择不开设排气槽而选用配合间隙排气的方式排气，以不产生溢料为宜，间隙值与塑胶原料粘度相关。4.6 脱模机构的设计注塑成型每个工作周期称为一个工作循环，在每个工作周期中，必须要保障塑件能够准确从模具内脱出。能够完成此工作的装置称为脱模机构。根据塑件的形状和结合模具越简单越好这两方面的考虑，也可以设计为套筒顶针配合斜顶一同工作脱出注塑件。4.6.1脱模机构的设计选用原则 推出机构的设计原则如下： (1) 尽可能使塑件留在动模一侧，以便借助注塑机动模上的顶杆或液压活塞顶出制件； (2) 使塑件脱模时保持原型，略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形，影响外观质量； (3) 根据脱模阻力的的大小合理、均匀地分布脱模力，不会引起塑件变形或将塑件顶裂； (4) 脱模机构使用可靠、运动灵活、制造和维修方便； (5) 推杆应具有足够的强度及刚性，配合间隙不生产涂料现象； (6) 使用推杆脱模时尽量不要出现痕迹刮花塑件外表面，影响整个塑件的外观质量。 (7) 使用圆锥杆的顶部不是平面时要防转18。4.6.2脱模机构类型的选择因为推出动作的动力来源有液压、机动、气动和手动四种，所以相对应的推出机构也有四个类型。其中使用最普遍的是通过动、定模分开时动模的运动，借助注塑机上装设的顶出原件。根据模具结构特征，推出机构还可以分为一次推出机构（或简单脱模机构）、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构的跟带螺纹的推出机构等。 此次设计选用机动脱出机构，初选模具推杆的直径为 =6mm。4.6.3推出机构推杆分布设计本设计中模具的推出机构动力模式为机动推出，每个型腔采用8根直径为6mm的直通式推杆，尾部采用最常用的台肩固定形式，其布置如图4.3所示。图4.3 顶杆的分布4.7 注射模温度调节系统4.7.1温度调节对塑件质量的影响 模具温度指的是模具型芯、型腔的表面温度。对于任何塑料材质的制件，大幅度波动的模具温度都是对制件不利的。模温太高会使塑件发生翘曲变形，想要保证较高的产品质量就意味着冷却时间要长，但是长时间的冷却必然降低生产效率；模温太低塑料的流动性就差，充模时间过久或难于充满模腔，还会出现熔接痕等缺陷。 模具温度必须低于注射入模具型腔内的熔融塑料的温度，才能使得热塑性熔融塑料在模具内冷却固化成为塑件。虽然可以通过缩短冷却时间来缩短成型周期来提高成型效率，但是不同的树脂性能各不相同，因此不同塑料对应的模具温度要求也各不相同。常见树脂的成型温度和模具温度如表4.3所示。表4.3 几种常见树脂的成型温度与模具温度 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:高等教育出版社，2006.树脂温度成型温度（C）模具温度（C）PS1702802070ABS2002704080PC25029090110PP2002702060POM18022060120 此次采用的冷却方式为循环水路，可以通过管道注入温水、热油、蒸汽或电阻丝加热等进行模温控制。4.7.2冷却系统的设计原则冷却回路设置的基本原则应考虑以下几个方面： (1) 在模具结构允许的情况下，增加冷却水道的数量，并使用截面尺寸较大的便于加工的冷却水道。这样可以防止塑件出现不均匀收缩和产生残余应力的现象，能使型腔表面温度分布趋于均匀。 (2) 塑件壁厚均匀时，冷却水道的孔壁到型腔表面的距离最好都相等；塑件壁厚不均匀时，壁厚较大的地方，冷却水道到型腔表面的距离可以设置短一些。 (3) 水道出入口的布置应该不会影响操作。水道出入口的布置还应该注意浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小这两个问题。 (4) 冷却水道应设置在与塑料收缩的方向相同的地方。 (5) 冷却水道的布置应该避开塑件容易产生熔接痕的部位，因为水道的设置会加剧熔接痕的产生。 (6) 冷却水路还应该防止漏水，在接缝部位时做好密封措施。4.7.3冷却系统的设计在注射成形的过程中，当温度较高的塑料熔体被注射入模具型腔时，模具的温度也会随之逐渐升高。每一个塑件的不同时期的成型工艺要求不一样，所以对模具温度的要求也不一样，因此必须要设计一套模具的冷却系统来调节模具的整体温度。模具设计冷却系统的作用有三点，一是可以防止塑件在被顶出机构顶出模具型腔后由于温度的骤然下降而发生变形；二是可以适当的缩短塑件成形所需的时间，从而降低塑件生产周期，提高生产效率；三是在冷却系统的帮助下结晶型的塑料在冷却固化时可以得到较低的结晶度，从而生产出的塑件有比较良好的性能。在设计水道的位置和形状的同时也不能忽略掉水道密封问题。当冷却水道穿过两块或两块以上的模板时，为了防止模板之间出现渗水现象，在他们的接合面必须用密封圈或橡胶密封。确定冷却水道的位置及尺寸：塑件属于薄壳类塑件，因此可以按平板类计算此塑件的冷却时间：式中 (4-8) 冷却所需的时间，s； t塑件厚度，mm；塑料熔体注塑温度，； （查表取170180）模具温度，；（查表取4080）塑料热变形温度，； （查表取83103）塑料的热扩散率，mm2/s。 取0.0822mm2/s 取为170 ，为40，为100。此次设计浇口类型选用侧浇口，一般都是在在动、定模两侧与型腔等距离的位置进行钻孔，距离为冷却水道半径的24倍，冷却水道的间距为管道直径的35倍。而水孔直径的大小一般是根据塑件的平均厚度来确定的，有以下三种： (1) 平均的壁厚为2mm时，水孔的直径可以取810mm； (2) 平均的壁厚为24mm时，水孔直径取1012mm； (3) 平均的壁厚为46mm时，水孔直径取1014mm。冷却水道的管道布置如图4.4所示。图4.4 冷却水回路布置5 模具和成型零件材料的选用5.1 模具材料的选用 当选用注塑模具材料时，应从制件的产量、尺寸要求、复杂程度、体积大小跟外观要求等几个方面进行考虑。选择模具材料时，需要根据模具的工作条件，从使用性能和加工性能两方面对材料提高要求。对于生产数量大还有尺寸精度要求高的制件，最好选用优质模具钢。对于结构复杂或体积比较大的制件最好选用方便加工的钢材。 5.2 成型零件材料的选用成型零部件材料的选用原则如下： (1) 机械加工性能良好； (2) 抛光性能良好：具有足够的使用硬度(40HRC以上)，无气孔等内部缺陷； (3) 耐磨性和抗疲劳性能良好，能够在热交变负荷的环境中长期工作； (4) 有足够的强度和刚度； (5) 耐腐蚀性能良好； (6) 热处理性能好：要求有较好的淬透性跟较小的变形，便于渗氮等表面处理； (7) 焊接性好：含有焊接性且焊接后硬度不产生改变，不开裂不走样等； (8) 热膨胀系数不大，热传导效率优良，提高冷却效果6。5.2.1凹模跟凸模类零件凸、凹模直接跟塑料树脂接触，要求材料具有足够大的强度、良好的表面耐磨性、淬火变形不大、优良的热处理性能。如Cr12MoV、P20、718、NAK80、NAK55、SKD61、H13、SKD11等材料较为常用，耐蚀模具钢有HPM38、U420等。其常用材料及热处理如表5.1所示。表5.1 凹、凸模常用材料及热处理名称材料牌号热处理方法硬度说明凹模凸模45#调质230270HB用于形状不复杂、要求不高的凸模、凹模淬火4348HRCT8A、T10A淬火5458HRC形状简单的小凸模、凹模Cr12MoV40Cr4Cr5MoSiV淬火5458HRC用于形状复杂、要求热处理变形不大的凸模、凹模或嵌件20CrMnMo渗碳淬火20CrMnTi5.2.2导向类零件导向类零件主要包括导柱、导套。导柱的固定部分表面粗糙度为=0.8，导向部分表面粗糙度为=0.80.4。导柱和导套材料的选用及热处理如表5.2所示。表5.2 导向零件材料选用及热处理零件名称材料牌号热处理方法硬度导柱T8A、T10A淬火5055HRC导套T8A、T10A淬火5055HRC5.2.3浇注系统零件 浇注系统包含浇口套、拉料杆等。这些零件的工作条件跟成型零件差不多，要求有好的耐蚀性、耐磨性及热硬性。浇口套材料的选用及热处理如表5.3所示。表5.3 浇口套材料选用及热处理零件名称材料牌号热处理方法硬度浇口套T10A淬火5357HRC5.2.4推出装置跟抽芯装置零件推杆工作端配合部分的粗糙度一般取=0.8。推杆机构材料的选用及热处理如表5.4所示。表5.4 推出机构材料选用及热处理零件名称材料牌号热处理方法硬度推杆T8A、T10A淬火5458HRC推板45#淬火4348HRC推杆固定板45#、Q235A5.2.5模板及其他类零件的选材这些模板零件是模具中主要承受力的部件，所以要求具有一定的机械强度。目前应用得最普遍的材料是45钢或Q235。且为了延长零件的使用寿命，可调质至230270HB16。 对定位圈、水嘴的材料选用以热处理具体情况如下表5.5所示。表5.5 其他零件材料选用及热处理零件名称材料牌号热处理方法定位圈45#水嘴45#镀锌6 型腔零件的工艺分析6.1 零件图的分析 由分析图纸可知，该零件的结构主要由外轮廓、腔、孔等组成。 零件的成型部位公差按IT5级控制，其余非主要加工面按IT12级控制。通过对型腔零件的结构形状分析得知，该零件需要进行多次装夹方能加工成型，故在二次装夹时,装夹时需要设计合理的方案，要准确对刀 钱泉森.塑料成型工艺与模具设计M.北京：北京人民邮电出版社，2006.。6.2 毛坯与定位基准的选择塑料模腔及其零部件包括型腔、型芯、顶杆、拉料杆等，都是与塑件直接接触的模具零部件；模具型腔及零部件的材质直接关系到模具的质量、寿命，决定了塑件的综合质量，因此在选用时必须十分慎重。 模具型腔及零部件选用钢材的原则：(1) 根据所用成型塑料的种类、塑件的形状、外观质量、使用要求和生产批量大小等选择合适的钢材； (2) 要兼顾材料的切削、抛光、变形、耐磨等性能，选择综合性能良好的一种； (3) 根据模具的制造条件和加工方法以及考虑生产成本的高低，选用恰当的钢板 刘朝儒，吴志军，高政一等.机械制图M.北京：高等教育出版社，2006：449507.6 申荣华，丁旭.工程材料及其成形技术基础M.北京：北京大学出版社，2008：360377.8 陈万林.实用塑料注射模设计与制造M.北京:机械工业出版社，2000.9 张克惠.注塑模设计M.西安：西北工业大学出版社，1995.10 模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计与应用实例M.北京:机械工业出版社，2009.11 孙波.机械专业毕业设计宝典M.西安：西安电子科技大学出版社，2008.12 张冲.双分型面注塑模CAD及动态演示系统的研究D.合肥:合肥工业大学,2002.13 胡金雨.母模遂道滑块J.信息系统工程,2012,10:124125.14 梁艳松，张锐，魏永超.客车用ABS注塑模具设计分析J.科技与生活,2011,12:188189.15 林清安.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 模具设计M.北京：电子工业出版社，2005.16 王文广，田宝善，田雁.塑料注塑模具设计技巧与实例M.北京：化学工业出版社，2004.17 杜智敏，何华妹.Pro/ENGINEER 野火版塑料注塑模具设计实例M.北京：机械工业 出版社，2005.18 付宏生，刘京华.注塑制品与注塑模具设计M.北京：化学工业出版社，2003.19 奚永生.塑料橡胶成型模具设计手册M.北京：中国轻工业出版社，2000.20 葛正浩.Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践M.北京：化学工业出版社,2004.21 张荣清.模具设计制造M.北京：高等教育出版社,2008.22 J. Harry Dubois, Pribble, Plastics mold engineering handbook, 4th Ed, Part 1M. Kluwer Academic, Springer. 1995.。粗基准的定位基准：毛坯的外轮廓及底面。精基准的定位基准：零件的外轮廓及上下表面。6.3 工艺路线的拟定 以加工型腔为例，需要经过下面几个工序。 工序1：选用40CR板材毛坯344mm368mm94mm方块。 工序
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