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塑料 模具设计

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塑料碗的模具设计,塑料,模具设计

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河南工业职业技术学院工 序 卡 片产 品 代 号零 （部） 件 名 称零 （部） 件 代 号工序号型腔1工序名称粗加工型腔材料20CrMnti设备名 称普通车床、圆转动打磨机型 号夹具名称机用虎钳刀 量 辅 具名 称规 格数 量球刀201编 制校 核审 查共 张第 张河南工业职业技术学院工 艺 规 程零（部）件名称 PP塑料碗模具型腔加工专 业 模具设计与制造 班 级 05122班-32姓 名 谢立锋指 导 教 师 陆茵老师2008年6 月13日河南工业职业技术学院工 艺 过 程 卡 片产 品 代 号零 （部） 件 名 称零 （部） 件 代 号型腔零件4材料20CrMnTi毛 坯 种 类方料毛 坯 尺 寸160mm355mm80mm每一毛坯可制零件数一坯一件工序序号工序名称工 序 内 容设 备夹 辅 具 名 称刀 具 名 称 规 格量 具 名 称 及 规 格1下料按要求取库内材料2锻成模坯锻件锻压机锻锤钢尺3球化退火800820正火，硬度达到241302HBS退火炉4粗加工粗步加工出零件的形状立式铣床机用虎钳立式平底铣刀游标卡尺5去应力退火在500650 下保持28h退火炉6半精加工加工的程度已基本符合了要求立式铣床机用虎钳立式球刀游标卡尺7机械精加工按机床所能达到的粗糙度要求生产数控铣床机用虎钳立式球刀8淬火加热到Ac3或Ac1点以上温度，保持23h，后快速冷却箱式电炉火钳9回火加热到500保持12h,后冷却至室温箱式电炉火钳10研磨抛光研磨达到表面粗糙度要求为止箱式研磨机11装配将模具零件组合在一起,形成模具钳工装配人员编 制校 核审 查共 张第 张河南工业职业技术学院机械工程系2008届毕业生毕业设计任务书姓名：谢立锋 班级： 05122班 专业： 模具设计与制造 学号：32设计题目：PP塑料碗注塑模设计 进度安排： 12月18-12月23日 制定注塑工艺，填写工艺卡。 12月24日-1月15日 完成一套模具的结构设计，绘制装配图一张。 1月16日-3月5日 绘制工作零件及重要零件的零件图若干张。 3月6日-4月5日 填写一个工作零件的加工工艺过程卡，关键工序的工序卡若干张。 4月6日-5月30日 书写设计说明书，整理资料。 指导教师评语及成绩评定论文成绩： 指导教师（签字）：年 月 日答辩小组评语及成绩评定答辩成绩： 毕业设计成绩：答辩小组负责人（签字）：年 月 日答辩委员会审定意见：答辩委员会主任（签字）： 年 月 日答 辩 小 组 成 员姓 名职 称工 作 单 位备 注河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文毕业设计说明书设计题目: 塑料碗的模具设计专 业: 模具设计与制造班 级: 05122学生姓名: 谢立锋学 号： 32指导教师: 陆茵答辩时间: 2008 6 月 13 日目录摘要前言一、塑料的工艺性设计. . . .7(1)、注塑模工艺. . . .7(2)、化学和物理特征. . . .8(3)、塑件的尺寸与公差. . .71、塑件的尺寸与公差. . .82、塑件尺寸公差标准. .83、塑料的表面质量. .8二、注射成型机的选择. . . 9三、型腔布局与分型面设计. . .9(1)、型腔数目的确定. .8(2)、型腔的布局. . .10(3)、分型面的设计. .10四、 浇注系统设计. .11(1)、主流道设计. .12(2)、主流道衬套的固定. .12(3)、分流道的设计. .13(4)、浇口的设计. .15五、成型零件的设计. .18(1)、成型零件的结构设计. .181、凹模结构设计. .192、型芯结构设计. .19(2)、成型零件工作尺寸计算. .201、外型尺寸. .202、内腔尺寸. .22六、 合模导向机构设计. .23(1)、导柱结构. . .25(2)、导套结构. . . .25七、脱模机构的设计. .26(1)、脱模机构的设计的总体原则. .26(2)、推杆设计. .261、推杆的形状. .272、推杆的位置与布局. .27(3)、推件板设计的要点. .27(4)、开模行程与推出机构的校核. .27(5)、浇注系统凝料脱模机构. .28八、 塑料成型中缺陷的现象及解决方法. .29九 、射出成型不良与对策. .36总 结. . . . .41 参考文献. .42 摘 要 随着注射成型技术的不断发展，塑料制品已经深入到日常生活中的每一个角落。由于塑料件具有重量轻，生产方便，价格便宜，大到成人用品，小到儿童玩具，几乎全部采用塑料件生产。根据塑件的结构、技术要求及企业生产的实际情况进行该塑料件的注射模设计。分别对浇口形式、分模面的选取、抽芯机构、型芯的设计等进行了介绍。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。由于时间匆促，设计中难免错误，恳请希望老师批评指正。关键词：注射机 模架 浇注系统 浇口 型腔 型芯 导柱导套 推板推杆 侧型芯 斜导柱前言大学三年的生活就快要结束了，现在到了最后关键的时刻。三年中所学的专业课,基础课等知识都将运用到以后的工作实践中。毕业设计就是走向社会的一次小小锻炼，是对知识掌握水平的一次检验。也是真正能培养和查看一个人独立思考问题，分析问题，解决问题的能力。我要灵活的运用自己所学过的知识来清除面前毕业设计道路上的一切障碍。达到学以致用的目的。实践是认识的来源,实际出真知,离开人的实践活动,无论什么人都不可能或得对客观事物的正确认识.只从书上学习游泳的知识而不下水,终究还是不会游泳.毛主席说过:”读书是学习,使用也学是习,而且是更重要的学习.”总之,即要勇于实际,又要善于学习间接经验,只有这样才能丰富和发展我们的知识.在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。现代工业的发展，对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术，正向如下的方向发展：（1）高精度现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。（2）长寿命现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出510倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。（3)高生产率由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。（4）结构复杂 随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。传统模具设计制造技术，根本不能满足市场对模具的要求。因此，研制和开发新的模具设计、制造技术势在必行。模具CAD/CAM和RT(RapidTooling)技术正是在这种形势下被开发出来的，并在现代模具的生产中发挥了重要作用。随着近代工业的发展，塑料生产及塑料成型的应用愈来愈广。并且塑料已从代替部分金属，木材，皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，并跻身于金属，纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑料工业的发展经历了初创阶段，发展阶段，飞跃发展阶段，稳定增长阶段。在飞跃发展阶段，塑料的产量和品种不断增加，成型加工技术更趋完善。而在稳定增长阶段，塑料工业向着生产工艺自动化，连续化，产品系列化，以及不断开拓功能性塑料的新领域发展。塑料作为一种新的工程材料，由于其不断被开发与应用，加之成型工艺不断成熟与完善，极大地促进了塑料成型模具的开发与制造。模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低，加工设备的好坏，制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。塑料制件应用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发，对塑料成型模具设计和制造提出的要求越来越高。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求，为了适应这些变化，CAD/CAM/CAE技术越来越被广泛的应用。可以预言，随着工业生产的不断发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。一、塑料的工艺性设计(1)、注塑模工艺干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220275，注意不要超过275。模具温度：4080，建议使用50。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是47mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。成型时间：注射时间 20s60s 高压时间 0s3s 冷却时间 20s90s 总周期 50s160s(2)、化学和物理特性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14%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。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。(3)、塑件的尺寸与公差1、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：a) 取决于用户的使用要求。b) 受制于塑件的流动性。c) 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。2、塑件尺寸公差标准a) 影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。b) 塑件结构的复杂程度。c) 模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。d) 成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）。e) 成型设备的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。3、塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。二、注射成型机的选择估算V塑=58.5g制品的正面投影面积S=103.81cm2V公=82cm3注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧式注塑机。查表注射压力为104MPa，合模力为350104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径为7.5mm（一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。三、型腔布局与分型面设计(1)、型腔数目的确定型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n ，即 n式中 F注射机额定锁模力（N）P型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）A1、A2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模二腔。(2)、型腔的布局考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示： 图（1）(3)、分型面的设计 分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。b) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。c) 保证塑件的精度要求。d) 满足塑件的外观质量要求。e) 便于模具加工制造。f) 对成型面积的影响。g) 对排气效果的影响。h) 对侧向抽芯的影响。 图（2）四、浇注系统设计(1)、主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图(3)所示，其设计要点： 图（3）a) 主流道设计成圆锥形，其锥角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工时应沿道轴向抛光。b) 主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.51mm；一般d=2.55mm。c) 主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=13mm。d) 主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。e) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度5357HRC。(2)、主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为150mm，内径31.5mm。具体固定形式如图(4)所示： 图（4）(3)、分流道的设计a) 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，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： （式1） （式2） 式中 B梯形大底边的宽度（mm） m塑件的重量（g） L分流道的长度（mm） H梯形的高度（mm）质量大约58.5g，分流道的长度预计设计成190mm长，且有2个型腔，所以取B为15mm=10 取H为10mm根据实践经验，PP塑料分流道截面直径为4.89.5。所以我们可以选择截面直径为9.5mm，H=6.3mm。梯形小底边宽度取8mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成7。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。b) 分流道长度分流道要尽可能短，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，总长190mm。c) 分流道表面粗糙度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。d) 分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式, 如图(1)所示。(4)、浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。a) 浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口： 浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。 浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。 浇口之压力损失大，必须高之射出压力。 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。b) 浇口位置的选用模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图（6）所示。通常要考虑以下几项原则： 尽量缩短流动距离。 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 必须尽量减少熔接痕。 应有利于型腔中气体排出。 考虑分子定向影响。 避免产生喷射和蠕动。 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 注意对外观质量的影响。图（6）c) 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。d) 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充分的。适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、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。五、成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。(1)、成型零件的结构设计1、凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点： 对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。图（7）2、型芯结构设计整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。 图（8）(2)、成型零件工作尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定： 塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取。 模具制造公差实践证明，模具制造公差可取塑件公差的，即z=，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”，中心距尺寸取“”。现取。 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，对于大型塑件则取以下。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。 塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。=%=2% 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。1、 外型尺寸（mm） 图（9）根据公式 ： LM=D1M=116.445D2M=56.45根据公式 ： HM=H1M=57.65H2M=2.932、 内腔尺寸（mm）根据公式 ： M=1m= = =2m= = =根据公式 ： M=1M=51.432M=4.24六、合模导向机构的设计导柱导向机构设计要点： 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；型带头导套主要应用于推出机构的导向中。 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离一般取导柱固定端的直径的11.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角， 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出68mm，以确保其导向作用。 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时可采用H8/f8或H9/f9）；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。（1）、导柱的结构带头导柱如图（10）所示： 图（10）（2）、导套的结构带头导套如图（11）所示：图（11）七、脱模机构的设计（1）、脱模机构设计的总体原则a) 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。b) 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。c) 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。d) 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，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。(2)、推杆设计1、推杆的形状如图(12)所示图（12） 2、推杆的位置与布局a) 应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。b) 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。c) 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。d) 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10.13mm；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23mm。e) 在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。f) 若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。(3)、推件板设计的要点a) 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。b) 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。c) 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。d) 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。(4)、开模行程与推出机构的校核对双分型面注射模，开模行程为：S机H=H1+H2+a+(510)mm式中，H1为塑件推出距离 H2包括浇注系统在内的塑件高度 S机注射机移动板最大的行程 H所需开模行程 a中间板与定模分开距离其开模行程H应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离S0减去模具厚度H1，即，HS0-H1对于双分型面注射模HS0-(5)、浇注系统凝料脱模机构流道凝料的脱模方式，这里采用三板式脱模，点浇口时料的浇注系统能够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动分离，同时利用塑件对凸模的包紧力将塑件与流道凝料拉断。八 塑料成型中缺陷的现象及解决方法 1. 龟裂 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷，产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。（）残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：（1）由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。（5）非结晶性树脂，如 AS树脂、 ABS树脂、 PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力，应予以注意。脱模推出时，由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙，使推出力过大，产生应力，有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置，即可确定原因。在注射成型的同时嵌入金属件时，最容易产生应力，而且容易在经过一段时间后才产生龟裂，危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力，而且随着时间的推移，应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂，作为经验，壁厚7”与嵌入金属他的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件，而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小，比较适合嵌入件。另外，成型前对金属嵌件进行预热，也具有较好的效果。（二）外部应力引起的龟裂这里的外部应力，主要是因设计不合理而造成应力集中，特别是在尖角处更需注意。由图22可知，可取R7”一0507。（三）外部环境引起的龟裂化学药品、吸潮引起的水降解，以及再生料的过多使用都会使物性劣化，产生龟裂。2、充填不足充填不足的主要原因有以下几个方面：1.树脂容量不足。 2. 型腔内加压不足。 3.树脂流动性不足。 4排气效果不好。 作为改善措施，主要可以从以下几个方面入手：1）加长注射时间，防止由于成型周期过短，造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。2）提高注射速度。3）提高模具温度。4）提高树脂温度。5）提高注射压力。6）扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的12l3。7）浇口设置在制品壁厚最大处。8）设置排气槽（平均深度003mm、宽度3smm）或排气杆。对于较小工件更为重要。9）在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的（约smm）缓冲距离。10）选用低粘度等级的材料。11）加入润滑剂。3、皱招及麻面产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同，只是程度不同。因此，解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂（如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等）更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。4、缩坑缩坑的原因也与充填不足相同，原则上可通过过剩充填加以解决，但却会有产生应力的危险，应在设计上注意壁厚均匀，应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。5、溢边对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上，则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法：1）降低注射压力。2）降低树脂温度。 4）选用高粘度等级的材料。5）降低模具温度。6）研磨溢边发生的模具面。7）采用较硬的模具钢材。8）提高锁模力。9）调整准确模具的结合面等部位。10）增加模具支撑柱，以增加刚性。ll）根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。6、熔接痕熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：l）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。3）尽量减少脱模剂的使用。4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。七、烧伤根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤，采取的解决办法也不同。1）机械原因，例如，由于异常条件造成料筒过热，使树脂高温分解、烧伤后注射到制品中，或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流，分解变色后带入制品，在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时，应清理喷嘴、螺杆及料筒。2）模具的原因，主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方，容易与第一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。3）在成型条件方面，背压在300MPa以上时，会使料筒部分过热，造成烧伤。螺杆转速过高时，也会产生过热，一般在4090rmin范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时，注射速度过高会引起过热气体烧伤。8、银线银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低1015C的条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列，需要在75t）左右的条件下烘干46h。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯和ABS树脂、 AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。9、喷流纹喷流纹是从浇口沿着流动方向，弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此，扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外，提高模具温度，也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率，这对防止在充填初期形成表面硬化皮，也具有良好的效果。10、翘曲、变形注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决，而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项：1）由成型条件引起残余应力造成变形时，可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。2）脱模不良引起应力变形时，可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。3）由于冷却方法不合适，使冷却不均匀或冷却时间不足时，可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如，可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。4）对于成型收缩所引起的变形，就必须修正模具的设计了。其中，最重要的是应注意使制品壁厚一致。有时，在不得已的情况下，只好通过测量制品的变形，按相反的方向修整模具，加以校正。收缩率较大的树脂，般是结晶性树脂（如聚甲醛、尼龙、聚丙烯、聚乙烯及PET树脂等）比非结晶性树脂（如PMMA树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂及AS树脂等）的变形大。另外，由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性，变形也大。11、白化白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。12、气泡根据气泡的产生原因，解决的对策有以下几个方面：1）在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快，因此，随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足。这种情况被称为真空气泡。解决方法主要有：a）根据壁厚，确定合理的浇口，浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的5060。b）至浇口封合为止，留有一定的补充注射料C）注射时间应较浇口封合时间略长。d）降低注射速度，提高注射压力，e）采用熔融粘度等级高的材料。2）由于挥发性气体的产生而造成的气泡，解决的方法主要有：a）充分进行预干燥。b）降低树脂温度，避免产生分解气体。3）流动性差造成的气泡，可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。九 射出成型不良与对策常见射出成型不良主要从以下四个方面进行考虑其引起原因1. 原材料的性能及状况。主要是指工艺性能和材料的干燥状态对于热塑性材料应注意是否回收料。2. 模具设计及制造工艺。3. 产品设计的结构工艺性。4. 注塑成型条件。以下是常见的主要成型不良及其处理对策。序号问题点原因分析改善对策1熔合线(1) 料温过低(2) 原料流动性差(3) 排气不良(4) 模温过低(5) 浇口位置不合理(6) 注射速度过低l 提高料筒温度l 选择合适的材料或涂上适量润滑齐l 改善排气系统l 提高工模温度间l 选择合理的水口位置l 提高注射速度2射胶不足(1) 材料流动性差(2) 料温过低(3) 压力不够(4) 胶道太小(5) 注射机最大注射量太小(6) 产品设计本身缺陷(7) 模具内有赃物或油污(8) 注射速度太低(9) 工件本身壁厚l 选择合适的材料l 提高熔胶筒温度l 增大压力l 加大胶道和胶口l 选择合适的注射机l 改善产品设计l 清洁模具l 提高注射速度l 改进工件本身尺寸3表面粗糙不平(皱纹)(1) 模温过冷(2) 注射压力和速度过低(3) 模腔壁含水份或脱模齐过多(4) 模具制造精度不高l 提高工模温度l 提高注射压力和速度l 抹净模腔壁l 改进模具制造精度4塑件面表面呈银纹(1) 料温过高(2) 胶料混合大小不一(3) 模腔内壁脱模齐过多(4) 模具本身内壁光洁度不够l 提高料温l 使用大小均一的胶料l 抹净模腔内壁l 省模抛光5塑件粘模顶出困难(1) 注射压力或熔胶筒温度过高(2) 模具本身顶出机构不够(3) 模具冷却不够(4) 脱模斜度不够(5) 保压时间太长(6) 塑件缩水而粘住阳模(7) 注射时间过长l 降低注射压力和胶筒温度l 增加顶出机构l 加大水量或延长工模冷却l 增大脱模斜度l 缩短保压时间l 降低机筒温度控制过热部分温度l 降低注射时间6塑件呈流纹状(1) 射出速度太慢(2) 胶筒浇口太小(3) 模壁润滑齐过多(4) 材料干燥不够(5) 材料有杂质(6) 材料材质本身有问题(7) 塑件品厚薄不均匀l 增大射出速度l 改变浇口大小l 抹净模壁再涂上适量脱模齐l 使材料干燥l 清除杂质l 选择合适的材质7成品出现毛边和披锋(1) 料温太高(2) 注射压力太高(3) 关模压力不足(4) 模具本身设计制造不良(5) 材料本身性能不良l 降低材料温度l 减小注射压力l 增大锁模压l 修模改善l 选择合适的材料8凹痕(缩水.缩孔.气泡)(1) 料温过高(2) 保压时间不足(3) 脱模温度过高(4) 模具制造本身无防缩水机构(5) 工模温度不均匀(6) 胶粒潮湿(7) 注射压力过低l 提高材料温度l 增大保压时间l 减小脱模温度l 改进模具本身结构l 使其均匀受热l 干燥胶料l 提高注射压力9塑件品强度不够(1) 加热时间过长温度太高(2) 保压时间不够 (3) 加热不均匀 (4) 产品设计本身存在缺陷(5) 材料本身含杂质l 缩短加热时间l 延长保压时间l 调机改善l 改进产品本身的强度设计l 清洁材料10翘曲(扭曲.变形)(1) 制品于太热时脱模(2) 胶料太冷(3) 入料太多,压力太大(4) 脱模设计制造不良或安装不好(5) 工模温度不均匀(6) 产品设计本身有缺陷l 降低模温,延长工模闭合时间l 增加熔胶筒温度l 降低注射压力l 合理设计浇口和脱模系统l 调机改善l 改进产品本身的设计制造11塑件内空洞(1) 材料太湿(