挡条套塑料成型工艺及注塑模具设计【一模四腔】【侧抽芯】【说明书+CAD】
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一模四腔
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挡条套塑料成型工艺及注塑模具设计【一模四腔】【侧抽芯】【说明书+CAD】,一模四腔,侧抽芯,说明书+CAD,挡条套,塑料,成型,工艺,注塑,模具设计,说明书,CAD
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挡条套注塑模设计摘 要本设计题目为挡条套注塑模设计，体现了侧抽芯类塑料零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了塑件的成分及性能要求，为选取浇口的类型做好了准备；然后估算了塑件的体积，便于选取注塑机及确定型腔数量；最后分析了塑件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。本塑件的两侧都有凸台，且塑件比较小，采用斜导柱侧抽芯比较困难，所以采用了顶杆平移式抽芯，这种设计还避免了设计顶出顶杆，有利于模具的简化，且是自动脱模取件，工作效率明显提高，这是这种模具的方便之处。解决了侧抽芯时的干涉问题，把顶出与侧抽芯动作结合起来。这种机构脱模可靠，设计方便且在模具中占用空间较小，非常适合在本副模具中使用。关键词：注塑模 凸台 侧抽芯 顶杆 挡条套注塑模设计AbstractThe topic for the design of the block sets injection mold is to design embodies the core pulling side of the plastic parts design, content and direction, the design of certain significance. Through parts of the mold design, the designers to further strengthen the basis of injection mold design knowledge for the design of more complex injection mold made to pave the way and learned a more profound experience. Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the type of the gat advantagely. Secondly, the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to detemine the mould quantity conveniencely. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. The plastic parts are convex on both sides of the Taiwan, and the relatively small plastic parts using oblique side-guided core-pulling is difficult, so using a push-core pulling translation, which also designed to push the design to the top, simplified to die, and is automatically Stripping pickup, and the working efficiency markedly improved, it is this convenience of the mold. Side Core Pulling solve the interference problem, and the top side of the core-pulling action together. Such institutions Stripping reliable, convenient and design space in the mold of the smaller, very suitable for the use of the mold. Key words: injection mold ,convex,de-core pulling, mandril 河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生姓名杨正凯学 号061304204指导教师于智宏选题情况课题名称挡条套塑料成型工艺及模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 200年4月28日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部: 材料工程系 专 业: 模具设计与制造 学生姓名: 杨正凯 学 号: 061304204 设计题目: 挡条套塑料成型工艺及模具设计 起 迄 日 期: 2009年 3月11日 5月20日 指 导 教 师: 于智宏 2009年3月 11日毕 业 设 计任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的：该课题来源于生产中的实际产品发放的毕业设计题目。在完成该课题之后，应对塑料模具设计熟悉，能熟练掌握相关设计手册的使用，能独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制，能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（1）了解目前国内外塑料模具的发展现状；（2）塑料件的结构工艺分析；（3）塑料模设计，并编写设计说明书一份；（4）绘制模具总装图一张，并画出非标准零件的零件图； （5）编制主要零件加工工艺过程卡。材料：ABS板厚：t=1塑件名称：挡条套生产批量：大批量 零件图所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日机 械 加 工 工 序 卡 工序名称铣工序号零件名称动模板零件号00-01零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度型 号重 量Cr1255-64HRC206mmX165mmX25mm设 备夹 具名 称辅 助工 具名 称型 号铣床X62W虎钳游标卡尺安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度（mm）走 刀次 数切 削 深 度（mm）进给量（mm/min）主 轴转 速（r/min）切 削速 度基 本工 时找正找正找正找正1234粗加工侧壁精加工精加工上表面精加工下表面立铣刀键槽刀立铣刀键槽刀游标卡尺千分尺塞规千分尺0.5100.20.28003003003002500300030003000设 计 者杨正凯指 导 教 师于智宏共 1 页第 1 页机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号00-02产品名称端盖注塑模零（部）件名称定模板共（2）第（1）页材料牌号45毛坯种类板料毛坯外型尺寸163x30x204每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1下料下料(163x204x30)下料车间锯床0.52车削粗铣六面,余量3mm模具车间铣床53磨削磨端面形状直至达到规定要求, 余量0.3 mm,其余四面留0.5 mm模具车间磨床24钳工钳工划线,需要钻孔的中心线,端面冷却水道的中心线、凸台的轮廓线等.虎钳65钻孔按图纸要求钻孔模具车间铣床26车削铣凸台、分流道、浇口等铣床6铣槽铣分流道、浇口等模具车间数控铣床27精磨按工艺要求磨到合格磨床7热处理淬火并回火达4243HRC电热炉设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目：挡条套塑料成型工艺及模具设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具062 学生姓名 杨正凯 学 号 061304204 指导教师 于智宏 2009年5 月 10 日目 录1 绪论11.1我国塑料模具的发展现状 11.2国外模具的现状和发展趋势22 隔弧板塑料模毕业设计任务书42.1设计要求4 3 工艺分析和定53.1挡条套模具设计的设计思路53.2挡条套工艺性分析 63.3塑件的工艺性分析63.4 结构分析73.5 尺寸精度分析73.6 计算塑件的体积质量83.7 塑件注塑工艺参数的确定83.7.1塑料成型设备的选取84 注塑模结构设计104.1结构设计总括104.2 分型面选择104.3确定型腔排列方式114.4 浇注系统的设计114.4.1主流道的设计114.4.2分流道设计124.4.3浇口设计 124.5 排气结构的设计 144.6抽芯机构的设计154.7推出机构设计154.8成型零件结构设计164.8.1动、定模板工作尺寸的计算164.8.2机械加工工艺过程卡194.8.3 模具加热与冷却水道设计204.8.4 冷料穴设计204.8.5拉料杆的设计204.8.6复位杆204.8.7导柱、导套的选择204.9 模架的选择204.9.1模具闭合高度的确定214.9.2注塑机有关参数校核214.10 绘制模具总装图224.11本模具的工作原理225注塑模具的安装和调试要求245.1模具的安装245.2 模具的调试要点245.3 试模255.3.1 粘着模腔255.3.2 粘着模芯265.3.3 粘着主流道265.4 成型缺陷265.4.1 注射填充不足275.4.2 溢边275.4.3 制件尺寸不准确285.4.4调整措施28致谢29总结30参考文献31河南机电高等专科学校毕业设计评语学生姓名：杨正凯班级: 模具062 学号：061304204题 目： 挡条套塑料成型工艺及模具设计 综合成绩： 指导者评语： 指导者(签字)： 2008年 6 月 2 日毕业设计评语评阅者评语： 评阅者(签字)： 2009年 6 月 5 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 2009年 6 月 8 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书1 绪 论1.1我国塑料模具的发展现状 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距. 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。1.2国外模具的现状和发展趋势国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占30%-40%。专业化、标准化程度高、设计和工艺技术先进，如模具CAD/CAM技术采用普遍，加工设备数控化率高等，模具生产效率高、周期短。国外，70%以上是商品化的。工艺装备水平CAE技术在欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。一些寿命高的和高精度的模具拿制作模具的原材料来说，国内的材料很难达到大型、精密模具所需要的性能要求、CAECADCAM.CAPP等软件很多都是国外的。拿塑封模具来说，国外一次可以加工出上百个型腔的模具，还有热流道技术、气辅成型这些工艺应用都很普遍。德国的模具很多采用热流道技术，使用热流道技术，产品的质量好，成型周期短，精度高。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到452 挡条套塑料模毕业设计任务书2.1设计要求材料：ABS板厚：t=1塑件名称：挡条套 图一 零件图1. 任务书 2. 说明书 3. 目录 4. 参考文献5. 装配图（1.2号）及零件图3 工艺分析和确定3.1挡条套模具设计的设计思路在进行设计之前，设计者应该明确自己要设计的事项，要以设计任务书为依据设计模具。根据设计书的内容，设计者应熟悉塑件的几何形状、明确使用要求。然后对塑件进行成型工艺性的检查，以确认塑件各个细节是否符合注塑成型的工艺条件，这可以利用一些塑料CAE分析软件辅助分析。在对工艺性分析之后，利用CAD软件进行塑件的型芯型腔造型，确定其收缩率和分型面。将塑件的型芯型腔设计完毕之后，根据塑件的参数，选取合适的模架。接下来的工作就是对模具的浇道系统、冷却或加热系统、模具其他构件的设计，根据前面的设计，选择合理的注射机，最后绘制模具的设计图。随着CAD/CAM技术在模具领域的发展，传统的模具设计正在发生着重大变化，每个公司也有自己实际的一套操作手册。但总的来说，设计的基本过程和内容，均与传统的设计基本相同。注塑模具设计.在设计中经过分析选用了“一模四腔”的型腔排列方式，浇口的设计过程中根据模具结构选择了侧浇口，在开模过程中能够自动切断浇口凝料，提高了生产效率；由于制件有侧凸，需要设置侧向分型抽芯机构，本模具中采用了分半模块的抽芯机构；在顶出机构的设计中，塑件是夹在分半模块中，为保证塑件的质量，采用了顶杆脱模.3.2 挡条套工艺性分析根据零件形状设计出相应的加工模具，零件大小形状如下所示：3.3 塑件的工艺性分析1塑件的原材料分析。ABS，化学名称是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名称是Acrylonitrile Butadiene Styrene。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS、SAN、BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS塑料的密度是1.021.05 g/。ABS的成型时收缩率为0.30.8%。成型时，温度为200240。ABS塑料需要在料斗中的进行预热干燥，干燥的工艺条件为在8090条件下干燥2个小时。ABS的使用温度不高，一般不超过80。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性。ABS塑料燃烧缓慢，火焰呈黄色，且有黑烟。燃烧后塑料会软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但且没有熔融滴落的现象。 ABS工程塑料具有突出的力学性能和优良的综合性能，有极好的冲击强度、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，尺寸稳定性好，成型加工和机械加工较好。由于其突出的性能，ABS塑料被广泛用于制造电器外壳、手机、电话机壳、容器等，也用于生产板料、管料等产品。3.4 结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为长方形。中心四个凸台，凸台两侧各有二个三角形的凸台；凸台高2mm、长为3mm、宽为1.5mm的凸台,凸台二个各二个对称分布,因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度.（1）结构分析，该零件总体结构为长方形,且两面有四个对称分布的小凸台，因此模具属于简中等难度模具。（2）尺寸精度分析，该零件没有标注尺寸公差，属于自由公差，且壁厚比较均匀，易于成型，所以模具制作精度要求不是特别高，易于加工制作。（3）表面质量分析，该零件的表面要求除了要求没有缺陷，毛刺，无其他特殊要求，不比较容易实现。3.5 尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效变化和模具的结构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件。即：12.78mm、6.23mm、1.78mm、20.31mm、5.78mm、9.75mm、37.78mm、25.54mm、2.78mm ,分析可见，该零件的尺寸精度不高没有太多的的精度要求，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。3.6 计算塑件的体积质量计算塑件的质量是为了选注塑机。计算塑件的体积：V= 1303.6计算塑件的质量：根据手册查找得ABS密度为1.05g/cm所以塑件质量为M=Vp=1.37g塑件的体积不大，因此采用一模四件，根据塑件的外形尺寸初步选用国产系列注塑机SZ-60/250型。3.7塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：前段温度t选用200210c；中段温度t选用210230c； 后段温度t选用180200c； 喷嘴温度：180190c；注塑压力：选用7090Mpa；注塑时间： 选用35s；保压压力： 选用 65Mpa；保压时间： 选用1530s；冷却时间： 选用1530s；成型周期： 选用4070s；3.7.1塑料成型设备的选取ABS注塑工艺参数注射机类型螺杆式保压力（MPa）5070螺杆转数（r/min）3060注射时间（s）35喷嘴形式直通式保压时间（s）1530喷嘴温度（）180260冷却时间（s）1530模具温度（）4085成型周期（s）3070注射压力（MPa）70904 注塑模结构设计4.1 注塑模结构设计包括：分型面选择，模具型腔数目的确定排列方式，浇口设计，模具工作零件结构设计等。4.2 分型面选择根据塑件分型面选取原则：1）为了塑件脱模方便，分型面应选在塑件外形最大轮廓处。针对该罩盖塑件，可以选取如图所示的二种分型面。选在分型面1时，型腔需设计成半合模；选择分型面时，部分型腔在定模侧，另一部分在动模侧；选择分型面2时，型芯和型腔均在定模侧。2）模具结构简单；选择分型面1和2时，一定程度上使模具的结构更为复杂复杂，而选择分型面2时，模具结构简单，分型时塑件能留在动模侧，降低了推出机构的设计。3）确保塑件的尺寸精度和无损塑件的外观。采用分型面1和2时，塑件成型时，在分型面处容易出现飞边和毛刺，在塑件上留下分型面痕迹，影响塑件的外观，同时难以保证塑件的尺寸精度。模具设计中分型面的选择是很重要的，它决定了模具的结构，应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。方案一：分型面A-A如下图方案二：分型面A-A如下图从以上两个分型面的比较可以很容易的看出应该选择第二个分型方法，更有利于模具成型、脱模、抽芯，选定第一种方案。4.3确定型腔排列方式为提高生产率，宜采用一模多腔，考虑到模具制造的复杂型，为了降低模具的制造周期，采用一模两件，平衡式型腔布置，使模具尺寸较小，制造加工方便，降低模具制造成本，又不影响塑件的生产效率。本塑件在注塑时采用一模四件，即需要四个型腔，综合考虑浇注系统，模具复杂程度，布腔如下图所示: 塑件分布图4.4 浇注系统的设计4.4.1主流道的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴到型腔为止的塑料熔体的流动通道，浇注系统在模具设计中占有重要的地位，它的设计合理与否直接对制品的成型起到决定的作用。浇注系统的设计包括主流道、分流道、浇口和冷料穴的的设计。根据设计手册查得SN60/250型注塑机的有关尺寸为：喷嘴前端孔径为4；喷嘴前端球面半径为10；根据模具主流道与喷嘴的关系的：主流道球面半径R=11主流道最小端直径r=4为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1-3度，经换算的主流道大端直径为8，为了使溶料顺利进入分流道，可以将分流道出料端设计为R=4的半圆。为了便于将凝料从主流道中拔出，叫主流道设计成圆锥形，其斜度为2。经换算主流道大端直径D=10。同时为了是熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=3mm的圆弧过度.4.4.2分流道设计本塑件的形状不算太复杂，溶料填充比较容易，为了便于加工,设计为R=3半圆做一级分流道，设计为R=2半圆做二级分流道。如右图:4.4.3浇口设计浇口是熔融塑料经分流道注入型腔的进料口，是流到和型腔之间的连接部分，也是注射模浇注系统的最后部分，其基本作用是：1）试从分流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔。2）型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的熔融塑料回流。根据浇口的作用，浇口的截面积要小，长度要短，因为只有这样才能增大塑料的流速，快速的冷却封闭，便于塑件分离以及浇口残痕最小等要求。根据塑件外形，采用齐边侧浇口为宜，注射成型厚易去除且不影响塑件外观。侧浇口开设在分型面的型腔侧，可以改变截面高度和宽度可以调整熔体充模是切变速率及冻结时间；在塑件的分子取向方面考虑，在塑件侧向开浇口，分子取向沿着周向应力的方向，从而使应力开裂现象大为减小；每个塑件只有一个浇口，可以减少熔接痕，从而增加了熔接牢度。侧浇口尺寸计算公式如下：a=()s；b=(58)a ；c=24 mm； 式中: a浇口厚度 b浇口宽度 c浇口长度s塑件厚度 计算并取值： a=0.3mm b=2mm c=1.5mm 分流道和浇口的布局如图所示：主流道及浇口和衬套定位环形状如图所示：4.5 排气结构的设计注射模的排气是模具设计中不可忽视的的一个问题，特别是快速注射成型工艺的发展对该注射模的排气的要求更加严格。注射模内积集的气体有以下四个来源。1）进料系统和型腔中存有的空气。2）塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气。3）由于注射温度过高，塑料分解所产生的气体。4）塑料中某些配合剂挥发或化学反应所生成的气体。当模具排气不良的情况下，上述气体经受很大的压缩作用产生反压力，这种压力阻止熔融的塑料的正常快速充模，而且，气体的压缩所产生的热也能试塑料烧焦。在冲模速度大，温度高，物料粘度低，注射压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定压缩程度下能渗入塑料内部，造成熔接不牢，表面轮廓不清，充填 不满，气孔和组织疏松等确定。排气槽的位置和大小的选定，主要依靠经验。通常将排气槽先开在明显的部位，经过试模后再修改或增加，根据排气槽基本的设计原则，该模具的排气槽开设在凹模一面，使模具的制造和清模方便。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。4.6抽芯机构的设计本例的塑件侧壁个有两个小凸台，他们均垂直于脱模方向，阻碍了成型后塑件从模具脱出。因此成型小凸台的零件必须有侧抽芯机构。本模具采用分半模块抽芯。根据此模具的具体形状，我把分半模块安装于动模板板上，其形状如下： 用分半模块进行抽芯4.7推出机构设计根据抽芯机构的设计后,推出机构用推杆推出,其作用在分半模块上,推杆固定在推杆固定板上,推陈出新杆与推陈出新杆孔之间为滑动配合,一般选H7/f6,其配合间隙兼有排气作用,但不大于所用塑料的排气间隙,以防漏料。配合长度一般为推杆直径的23倍，推杆端面应精细抛光，因其已构成型腔的一部分，为了不影响塑件的装配和使用，推杆端面应高出型腔表面0.1mm,推杆推出后，必须回到其原始位置，才能合模进行下一次注射成型，也就是说起到复位的作用，用这种方法经济、简单、回程动作稳定可靠。推杆推出是应用最广的一种推出形式，它几乎可以适用于各种形状塑料的脱模，但其推出力作用面积较小，如设计不当易发生塑件被坏的情况，而且还会在塑件上留下明显的推出痕迹，故设计推出机构时，推杆作用在塑件上的力分布要均匀它的结构如上图所示。 推出机构4.8成型零件结构设计型芯、型腔可采用组合式和整体式，整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的强度和刚度，但零件尺寸较大时加工和热处理困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，整体式结构成型零件适用于中小型的模具。型腔板材料采用根据模具材料一书表5-16（塑料模具材料的选用），差的ABS塑料所适用的模具有40Cr、SM1、3Cr2Mo等,该模具型腔板选用3Cr2Mo，属于预硬型模具钢，一般在出厂时已经处于预硬状态，硬度约为3040HRC，无需进行预硬热处理，便可直接进行成形切削加工，以保证较高的模具制造精度。型芯亦采用3Cr2Mo来制造，型芯加工后需化学热处理电镀Ni-P,化学镀层热处理后硬度达到1100HV，相当于55-72HRC,模具镀膜后，耐腐蚀性强，表面光洁，光亮，使用寿命一般提高3倍以上，可以满足塑件的连续大批量生产。4.8.1动、定模板工作尺寸的计算成型零部件中与塑件接触并决定制品几何形状的各处尺寸称为工作尺寸，对工作尺寸进行准确计算，是成型零部件设计过程中一项非常重要的工作。针对该塑件模具的工作尺寸位置标注如以下两图所示：具有脱模斜度的型芯、型腔工作尺寸计算公式如下： 型腔内形尺寸： DM=D+DS-/2- DM=D-K 型芯外形尺寸： dM=d+dS+/2+ dM=dM+K 式中 DM 型腔内形大端尺寸； DM型腔内形小端尺寸；mm dM 型芯外形小端尺寸； dM型腔外形大端尺寸；mmK 脱模斜度，mm ；脱模斜度取在制品公差范围,K=() z成型零件的制造偏差，mm z=() 制品公差 S塑件的平均收缩率，S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%分半模块内尺寸的计算：d1=13-0.74X0.3=12.78mm、 d2 =2-0.74X0.3 =1.78mm d3=6-0.74X0.3 =5.78mm d4=38-0.74X0.3 =37.78mm d5=3-0.74X0.3 =2.78mm定模板内尺寸的计算： D1=9.5+9.5X0.55%+0.2/2+0.2/4/2 =9.75mm D2=20+20X0.55%+0.2/2+0.2/4/2=20.31mm D3=6+6X0.55%+0.2/2+0.2/4/2 =6.23mm D4=25.5+25.5X0.55%+0.2/2+0.2/4/2=25.54mm通过计算后选动定模板的尺寸为160X200X20、160X200X254.8.2 模具加热与冷却水道设计在注射模具中设置温度调节系统的目的，是通过控制模具温度，使注射成型具有良好的制品和较高的生产效率。注射模温度调节是采用加热或冷却方式来实现的。模具加热方法有蒸汽加热，热油加热及电加热等，最常用的是电加热；冷却方法则采用常温水冷却、冷却水冷却或空气冷却等，而大部分采用常温水冷却方法。温度调节系统的功用为：1）改善成型调件，2）稳定制品的形状尺寸精度，3）改善制品的力学性能，4）提高制品表面质量。可见合理设计温度调节系统有利用塑件的成型，已知ABS为热塑形塑料，粘度低，流动性好，因模具温度为5080C，因此需对型腔内的塑件进行合理的冷却。根据冷却水道设计原则知：在保证模具材料有足够机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密；水道尽可能设置在靠近型腔表面；水道的直径优先考虑大于8mm，并且各个水道的直径尽可能相同，避免因水道直径不同而造成冷却液流速不均。本塑件在注塑时不要求太高的模温，因而在模具上可不设计加热系统，是否需要冷却系统可做如下计算；设定模具平均工作温度为40度，用20度的水进行冷却，出口温度为30度，产量为0.26/h。求塑件在硬化时每小时释放的热量Q，查相关文献的ABS的单位热流量为Q1为56104J/，因此Q=WQ1=14.56104 J/，求冷却水的体积流量V， V=0.6110-4m3/min温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面：变形、尺寸精度、力学性能、表面质量。选择模具温度时，应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从200 C,左右降低到60C左右，所释放的能量5以辐射，对流的方式散发到大气中，其余95由冷却介质带走，因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中，在湍流下的热传递是层流的1020倍。在次我选择湍流。由上述计算可知，因为模具每分钟所需要的冷却水体积流量很小，所以冷却系统可以简单设计。另一方面考虑到加工的方面的问题,由于板的长度有些长,为了更方便加工,所以在定模板上平均设计4个8的水道,就可以有效地进行冷却产塑件了,见装配图。4.8.3 冷料穴设计冷料穴位于主流道出口一端，处于主分型面的动模一侧，是主流道的自然延伸，开模时，可以将主流道凝料拉向动模一侧，以便脱模。顶出行程又可以将凝料顶出模外，另外，冷料穴要与拉料杆相互配合使用，在这采用球形的拉料杆。4.8.4拉料杆的设计冷料井位于主流道出口一端，处于主分型面的动模一侧，是主流道的自然延伸，开模时，可以将主流道凝料拉向动模一侧，以便脱模。顶出行程又可以将凝料顶出模 外，另外，冷料井要与拉料杆相互配合使用，在这采用Z型拉料杆。4.8.5复位杆本模具采用斜划块复位，上模下行时会压着斜划块自行复位，因此不需要复位杆。4.8.6导柱、导套的选择由于塑件要进行大批量生产，因此需采用带肩导柱；当导柱因某种原因挠曲时，容易从模板上卸下更换，为了保证模具的导向精度，需采用导套。在标准模架中选用的导柱直径为10mm，根据导柱的设计原则知：导柱长度尺寸应能保证位于动定模两侧的型腔和型芯闭合前导柱已经进入导孔中的长度不小于导柱的直径。4.9 模架的选择根据塑料注塑模中小型模架及技术条件（GB/T12556.1-1990）选择本模具模架，根据模具形状与塑件形状选用C型模架。其组合尺寸如下：定模座板为：19620020定模板为：16020025动模板为：16020020垫块高：55动模座板为：196200254.9.1模具闭合高度的确定在支撑与固定零件的设计中，根据零件的情况选用标准模架，可得以下各个尺寸：上模座厚H1=20，定模板厚H2=20，动模板厚H3=20，动模座板厚H6=25。根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块高为H5=55。因而模具闭合高度为； H= H1+H2+H3+H4+H5+H6 =20+20+20+55+25 =1404.9.2注塑机有关参数校核本模具外形尺寸为160140200。S60/250型注塑机的最大安装尺寸为250150，故能满足要求。由上所述计算模具闭合高度为140S60/250型注塑机允许最小厚度为100，最大为220，满足要求。由资料得S60/250型注塑机的最大开模行程为100，满足了塑件顶出要求。 SH1+H2+5=55经验证S60/250型注塑机满足使用要求。4.10绘制模具总装图 1-动模板2-定模板3-定模座板4-定位环5-浇口套6-半模块7-带肩导柱8-导套9-动模座板10-支承块11-螺钉12-推板13-拉料杆14-推杆固定板15-推杆4.11 本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模安装固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上，合模后，注塑机通过喷嘴将容料经流道注入型腔，经保压，冷却后，塑件成型，开模时，动模板后移将分型面打开，由于拉料杆的作用及型芯作用，流道里的凝料被拉出，塑件留在动模一侧，接着推出机构在注塑机顶出装置的作用下，将塑件和分半模块一起顶出，完成脱模.经人工取出塑料件,后又将分模块合好放入动模板中,合模时，由导柱导向，使动定模闭合，同时复位杆将顶出机构复位，完成一次动作过程。如下图所示:5 注塑模具的安装和调试要求5.1模具的安装：1.开机，开动注射机，使动定模板处于开启状态。2.清理杂物，清理模具安装面，模板平面和定位孔的污物、毛刺，便于模具顺利安装。3.吊装模具，利用小型吊车进行模具吊装，先将模具吊起来从上面进入机架内，定模的定位环入定模板的定位孔，在慢速闭合模板，压紧模具，初步固定动定模，再慢速开启模具，找准动模位置，检查模具开闭时平稳、灵活、无卡滞现象后，再固定动模。4.调节锁模机构。按模具闭合高度，脱模距离调节锁模距离调节锁模机构，保证有足够的开模行程和锁模力，使模具闭合后松紧适当。为防止制件有严重的溢边，闭合分型面之间的间隙应保持在0.020.04mm，此间隙也能保证型腔适当的排气。5.调整伸缩性拉杆的距离，模具紧固后，慢速打开模具，直到动模板停止后退，这时调节拉杆（螺栓）上的螺母来调节拉板的脱模距离，使塑件脱模后与模体之间仍有5mm的距离。6.校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一张纸在喷嘴及浇口套之间，观察两者接触情况。校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。7.接通回路，接通冷水加热系统，水路应畅通，加热器应按额定电流接通。5.2 模具的调试要点1.选择螺杆及喷嘴的，根据塑料盒成型工艺要求选择螺杆盒喷嘴。2.调节加料量和确定加料方式。按塑件的质量（包括浇注系统用量）决定加料量，并调节定量加料装置，最后以试模的结果为准。3.调节锁模系统。按上模具，按模具闭合高度，开模距离调节锁模系统及缓冲装置，应保证开模距离的要求。锁模力应适当，开闭模时，要平稳缓慢。4.调节塑化能力。调节螺杆转速，按成型条件进行调节。，调节料筒和喷嘴的温度，塑化能力应按试模时塑化情况增减。5.调节注射压力，俺成型要求调节注射压力。6.调节成型时间。按成型要求控制注射、保压、冷却时间及成型周期。试模时应手动控制，酌情控制各程序时间，也可以调节时间继电器自动控制时间各成型时间。7.调节模具温度及水冷系统。按成型条件调节水量和电加热器加热，以控制模具温度及冷却温度。开机前先打开油泵、料斗及各冷却系统。8.确定操作次序，装料，注射，闭模等工序应按成型要求调节。试模时用人工控制，生产时用自动控制。5.3 试模通过试模塑件上常会出现各种弊病，为此必须进行原因分析，排除故障。造成次废品的原因很多，有时是单一的，但经常是多个方面综合的原因。需按成型条件，成型设备，模具结构及制造精度，塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾，然后再采取调节成型条件，修整模具等方法加以解决。首先，在初次试模中我们最常遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因塑件被粘附于模腔内，或型芯上，甚至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。5.3.1 粘着模腔制品粘着在模腔上，是指塑件在模具开启后，与设计意图相反，离开型芯一侧，滞留于模腔内，致使脱模机构失效，制品无法取出的一种反常现象。其主要原因是：（1） 注射压力过高，或者注射保压压力过高。（2） 注射保压和注射高压时间过长，造成过量充模。（3） 冷却时间过短，物料未能固化。（4） 模芯温度高于模腔温度，造成反向收缩。（5） 型腔内壁残留凹槽，或分型面边缘受过损伤性冲击，增加了脱模阻力。5.3.2粘着模芯（1） 注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模，尤其成型芯上有加强筋槽的制品，情况更为明显。（2） 冷却时间过长，制件在模芯上收缩量过大。（3） 模腔温度过高，使制件在设定温度内不能充分固化。（4） 机筒与喷嘴温度过高，不利于在设定时间内完成固化。（5） 可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。5.3.3 粘着主流道（1） 闭模时间太短，使主流道物料来不及充分收缩。（2） 料道径向尺寸相对制品壁厚过大，冷却时间内无法完成料道物料的固化。（3） 主流道衬套区域温度过高，无冷却控制，不允许物料充分收缩。（4） 主流道衬套内孔尺寸不当，未达到比喷嘴孔大0.51 。（5） 主流道拉料杆不能正常工作。一旦发生上述情况，首先要设法将制品取出模腔（芯），不惜破坏制件，保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因，一方面要对注射工艺进行合理调整；另一方面要对模具成型部位进行现场修正，直到认为达到要求，方可进行二次注射。 5.4 成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时，制件本身必然存在各种各样的缺陷，这种缺陷的形成原因是错综复杂的，一般很难一目了然，要综合分析，找出其主要原因来着手修正，逐个排出，逐步改进，方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。5.4.1 注射填充不足所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有：（1） 熔料流动阻力过大这主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状，避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。（2） 型腔排气不良这是极易被忽视的现象，但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高，排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等，必须合理地安排顶杆、镶块，利用缝隙充分排气，否则不仅充模困难，而且易产生烧焦现象。（3
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