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河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名学 号指导教师选题情况课题名称盖注塑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： 2009年 4月 10号 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: 学 号: 设计题目: 盖注塑成型工艺及模具设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师: 2009年 3月20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：该课题来源于翟德梅老师发放的毕业设计题目。在完成该课题之后，应对注塑件生产较为熟悉，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）了解目前国内外注塑模具的发展现状；（2）注塑件的结构工艺分析及工艺方案的确定；（3）盖注塑模设计，并编写设计说明书一份；（4）绘制模具总装图一张，并画出非标准的零件图； （5）编制主要零件加工工艺过程卡。原始资料：工件图及其尺寸见说明书。材 料：改性聚苯乙烯生产批量：大批量生产所在专业审查意见：负责人： 2009年 月 日系部意见：系领导： 2009年 月 日河南机电高等专科学校材料工程系模具设计与制造专业毕 业 实 习 报 告专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导老师： 成 绩： 2009年4月河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目：盖注塑成型工艺及模具设计系 部 材料工程系 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2009年 5 月 15日机 械 加 工 工 序 卡 工序名称粗铣工序号02零件名称动模座板零件号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45设 备夹 具名 称辅 助工 具名 称型 号铣床虎钳游标卡尺安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时一次1铣上平面75面铣刀游标卡尺0.521200/ min800r/min一次1铣下平面75面铣刀游标卡尺0.521200/ min800r/min一次2铣两端面20立铣刀游标卡尺0.51160/ min1300r/mi一次2铣两端面20立铣刀游标卡尺0.51160/ min1300r/mi设 计 者赵新强指 导 教 师苏光共 2 页第 2 页 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号零 件 名 称00-01动模座板工序号工 序 名 称设 备夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格01下料(25025030)锯床直尺02粗铣六面铣床虎钳标准面铣刀游标卡尺03磨削磨床磁力夹具、虎钳砂轮游标卡尺04钳工钻床虎钳钻刀、铰刀、攻丝刀高度尺、游标卡尺05热处理（淬火、回火）电热炉火钳06磨削磨床磁力夹具、虎钳砂轮游标卡尺07线切割线切割机床复式支撑夹具铜丝游标卡尺08钳工研磨工具游标卡尺 编制 赵新强 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校毕业设计盖注塑注塑成型工艺及模的设计摘要：本设计题目为盖注塑模设计，体现了盒盖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。本塑件体积较小，无需侧抽机构，因而模具设计也较简单。本模具才有顶杆推出机构脱模，结构合理可靠。关键词：注塑模 盖 顶杆 工艺分析 模具结构the design of Cover injection moldAbstract：The topic of this design is the shell cover stamps forming handicraft and design for die.The requirement，content and direction of the design of the stamps forming plate parts are embodied on this stamping die design. The designers foundation knowledge of the stamping die design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design.This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the shell cover filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precision, counter shell cover filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: Injection mould Cover Mandril process analysis Mold Construction1绪 论目前，随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都依靠模具成型。国民经济的五大支柱产业，即机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。模具生产水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，提高模具工业的整体技术水平。目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状我国模具近年来发展很快，目前，我国制造业的资源已突破了企业社会国家的界线，制造业的国际化已是一个客观事实。据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达13.2亿美元，为净进口量较大的国家。在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足: 第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是1520万美元，有的高达2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五，模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。1.1.2国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1）模具日趋大型化； 2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 3）模具扫描及数字化系统； 4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；7）模具的精度将越来越高； 8）模具研磨抛光将自动化、智能化； 9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；10）开发新的成形工艺和模具。1.2国外模具的现状和发展趋势用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。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。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 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451.3盖模具设计与制造方面在我们设计的盒塑料模具的设计与制造过程中， 根据所学的知识和我们在毕业实习中所积累的经验，所采用方案如下。该塑件是盒，大批量生产，塑件的材料采用常用的原料改性聚苯乙烯，属于常用的工程材料。温控盒设计不需侧向分型机构，采用两板式模具，根据塑件再进行后续处理。1.3.1 盖模具设计的设计思路1.3.2盖模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间20天；2.确定加工方案，所用时间5天；3.模具的设计，所用时间30天；4模具的调试所用时间5天2盖零件工艺性分析2.1塑件的工艺性分析零件名称：盖生产批量：大批量材 料:改性聚苯乙烯未注公差取:MT5级精度 图一塑件的工艺分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析，塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下：2.11塑件的原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点改性聚苯乙烯为了提聚苯乙烯的耐热性和减低其脆性，改性聚苯乙烯为共聚物改性聚苯乙烯的的稳定性良好，能耐碱、硫酸、磷酸。但耐热性能较低，只能在温度不高的状态下使用无色透明有光泽，无毒无味、落地发出清脆的响声密度温1.05g/cm3,是母亲啊最为理想的高频绝缘材料改性聚苯乙烯性脆易裂，所成型制件脱模斜度不能过小，应注意模具间隙防止产生飞边结论表一2.12塑件的尺寸精度分析塑件尺寸在这里指的是塑件的总体尺寸，而不是壁厚、孔径等机构尺寸。塑件尺寸大小与塑件流动性有关。在注塑成型中流动性差的塑料（如玻璃纤维增强塑料等）及薄壁续建等的尺寸不能设计的过大。大而薄的塑件在塑料未充满型腔时已固化，或者勉强能够充满，但料的前锋已不能很好融合而行成冷的接缝，影响塑件的外观和结构强度。注塑成型塑件尺寸还受注塑机的注射量、锁模力和模板尺寸的限制。塑件的尺寸精度是指所获取的制件尺寸与产品图中尺寸的符合程度即所获取的塑件尺寸的精确度。影响塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是塑件收缩率的波动以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状，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。该塑件尺寸精度无特殊要求，100-0.1可知其公差等级为MT1级，其余尺寸为自由尺寸，其余尺寸可按MT5，级查取公差。其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸：13.50-0.32 100-0.1 3.50-0.21 塑件的内型尺寸：600+0.24 R340+0.56 10+0.20 1.5000.202.13塑件的结构工艺性及表面质量分析从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，改性聚苯乙烯的最小壁厚为2.292.6mm之间，该制件复合这一要求，此外该制件无通孔、侧孔，故无需侧抽装置，容易脱模。该零件的表面成型时要避免冷疤，云纹等缺陷产生，除此之外主要取决于模具型腔表面粗糙度。因为该制件外表面要求光滑、美观，所以其外表面粗糙度可取Ra为0.8m。其内表面没有过高的要求，Ra为1.6m。一般模具的表面粗糙度要求比塑件的要求低12级。通过以上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制的较好的情况下零件的要求是可以得到保证的，该制件可以采用注塑成型的方式加工。2.14计算塑件的体积和质量 V=346.025mm3 M=V=346.025*1.05*10-3=0.363g2.15注塑机的选择注射模具是在注射机上工作的，那么要求模具与注射机要相适应，它们之间的适应程度对制件的质量影响很大，而且对制件的均匀性及成型周期也有很大影响。选择注射机时，必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量，另根据实际经验可知，制品注射量一般不超过注射机最大注射的80，该模具采用一模四腔，由于改性聚苯乙烯的注射压力为60100Mpa，那么选用SZ-160/100，最大的注射压力为150Mpa。2.16 塑件注塑工艺参数如下表所示工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t：110120成型时间/s注射时间03时间t：812h保压时间3040料筒温度T/后段160170冷却时间1530中段165180总周期4090前段170190螺杆转速n/(r.min-1)2030喷嘴温度150170后处理方法模具温度2060温度t/注射压力60100时间/h表二3注射模的结构设计注射模的结构设计主要包括：分型面的选择，模具型腔数目的确定，型腔的排列顺序，冷却水道的布局，浇口位置设置，模具工作零件的设计，侧向分型与抽芯的设计，推出机构的设计等内容3.1分型面的选择模具闭合时动模与定模相配合的接触平面，叫做分型面。分型面的选择是模具设计的第一步，分型面的选择受塑件形状，壁厚，成型方法，后处理工序，塑件外观，塑件尺寸精度，塑件脱模方法，模具类型，模具排气，嵌件，浇口位置与形式及成型机的结构等的影响。分型面的选择原则是：脱出塑件方便，模具结构简单，确保塑件尺寸精度，型腔排气顺利，无损塑件外观，设备利用合理，。分型面应选择在塑件外形最大轮廓处，从简化模具考虑，对需要抽芯的塑件，应尽量避免在定膜部分抽芯。分型面是动、定模具的分界面，即打开模具取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切联系。实际的模具结构基本上有三种情况：型腔完全在动模一侧；型腔完全在定模一侧；型腔各有一部分分别在动、定模中。分型面的选取不仅关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具结构与制造成本。一般来说，分型面的总体选择原则是：保证塑件质量，便于制品脱模和简化模具结构。具体包括以下几条：1.塑件脱模方便2.模具结构简单3.型腔排气顺利4.确保塑件质量5.无损塑件外观6.合理利用设备。如上所述分型面有两种方式可供选择：方案一方案二图三故分型面位置应设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔，这是分型面首要原则。塑件上有一个中心盲孔，一个在中央的凸台，塑件在收缩时紧包在型芯上，凹模板开设在定模板上，分型面如同所示通过以上分析，分型面的选择应如方案二即图三所示的形式。3.2型腔的排列方式该塑件形状简单，质量不算大，生产批量大，所以考虑一模多腔，多腔模具的基本要求是浇注系统流动平衡，即各个型腔能够同时充满且各个型腔的压力相同，这样能够保证各个型腔需哦成型出来的塑件尺寸、性能一致。有资料介绍，若不同型腔压力相差6.9MPa，则收缩率会相差0.5%0.75%之多。多型腔模具浇注系统流动平和个的目的就是达到上述要求。由于目前尚无一个准却的计算方法确定哥型腔交口界面尺寸，主要靠试模后修正浇口尺寸。根据实际经验可能存在以下两种情况：（1）性情愈远，浇口愈大，（2）型腔愈远，浇口愈小。所以这里采用一模六腔，平衡式的型腔布置，是模具结构简单，成本较低，塑流程短，塑件质量较好，综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素，综合以上考虑，采用如图所示的型腔的排列方式，会合理一些。图四3.3浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注塑机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。用注射成型方法加工塑料制品时，注射机喷嘴中熔融的塑料，经过主流道，分流道最后通过浇口进入模具型腔然后，经过冷却固化，得到所需的制品，所以注射模具的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为之的塑料熔体的流动通道，浇注系统在模具中占有非常重要的地位。它的设计合理与否，直接对制品的成型起到决定性的作用。浇注系统的设计原则：a，排气良好，浇注系统应能顺利的引导塑料熔体充满型腔的各个部分，使浇注系统及型腔中原有的气体能顺利的排出，不产生涡流和湍流，避免因气体积存而产生的凹陷、气泡、烧焦等塑件的成型缺陷b，流程短：在满足成型和排气良好的前提下，选择合理的浇口位置，事塑料熔体以较短的流程来充满型腔，且尽量减少弯折，降低流道的表面粗糙度值，以降低压力损失缩短填充时间，避免因流程长、压力和热量损失打而引起的型腔填充不满等成型缺陷；c，防止型芯和嵌件的移位和变形:应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲和嵌件位移；d，整修方便：浇口位置和形式应结合塑件形状考虑，做到整修方便并无损塑件的外观和使用；e，防止塑件的翘曲变形：在流程较长或需开设两个易守难攻浇口的时候更应该注意这一点尽量减少或避免熔接痕；f，浇注系统的截面积和长度；g，保证型腔充满。浇注系统的作用：使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中，并在填充和凝固的过程中把压力充分传递各个部位，以获得组织紧密，外型清晰的塑料制件3.31主流道的设计主流道的形式一般为圆形，设计时应注意下列事项:(1) 主流道的尺寸应该适当，一般情况下主流道进口端的直径为48mm，若熔体流动性好且制品较小时，直径可设计的较小些，反之则要设计的大一些。确定主流道界面直径时，还应当注意喷嘴和主流道的对中问题。(2) 主流道出口端应有圆角，眼角半径R取0.33mm或取0.125D2。(3) 主流道表面的粗糙度值应取Ra0.631.25(4) 主流道长度一般小于60mm。按照以上标准根据设计手册查得SZ160/100型注塑机喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端孔径：d0=3mm喷嘴前端球面半径：R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R= R0+(12)mmd= d0+(0.51)mm所以取主流道球面半径R=13mm取主流道小端直径d=5.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流到设计成圆锥形，其锥角一般取2040，主流道大端直径D=7.5mm，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道端设计成半径r=4.5mm的圆弧过渡。图五侧浇口式主流道设计3.32浇口套设计由于注射成型时主流道要与高温熔料熔体和注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般都不将主流道直接开在定模上，而是将单独开在一个嵌套中，然后再将此套嵌入定模内，该嵌套成为浇口套。浇口套的长度应与定模部分的厚度一致，主流道出口处的端面不得突出在分型面上，否则不仅会造成溢料，而且还会压坏模具。采用浇口套以后不仅对主流道的加工和热处理以及本身的选材等工作带来很大的方便，而且在主流道压坏后，也便于修磨与更换，这样显然降低了成本，提高了效率。浇口套一般选用45钢，也可以选用优质合金钢等等，45钢热处理后硬度为3845HRC，浇口套与定模板的配合一般选用H7/m6。图六3.33分流道的设计分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状简单,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列的方式可知分流道的长度较短,为了便于加工起见,选用截面形状为U形的分流道,查表得上：高h=3mm底部圆角R=3mm。3.34浇口的设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh) 3mm1.0mm2mm。3.35排气系统的设计本塑件外形简单,可以直接利用分型面及顶杆间隙进行排气,而不需另设排气槽。3.4成型零件结构设计成型零部件的设计主要包括凸模结构的设计和凹模结构的设计，因为模具采用一模六腔的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素,凸、凹模均采用整体式如图六所示。图七凹模的结构也采用整体式。结构于定模板类似。图八3.5脱模顶出机构设计在注射成型的没易个循环中，塑件必须由模具型腔中取出。完成取出塑件这个动作的结构就是推出结构，也成为脱模结构。塑件脱模斜度大，顶出阻力小，采用顶杆脱模机构。推杆脱模机构是志经典的一次脱模推出结构，它结构简单，制造容易且维修方便，其机构组成一般有推杆、推杆固定板、推板导柱、推板导套、推板垫板、拉料杆、复位杆和纤维顶等组成，推杆、拉料杆和复位杆都装在推杆固定板上，然后永螺钉将其固定。当模具打开并达到一定的距离后，注射机上的顶杆将模具的推板挡住，是其停止随动模一起运动，二动模部分还在继续移动后退，于是塑件连同浇注系统一起冲动模被顶出。3.51顶出装置(1) 顶杆的形式 采用等圆截面顶杆，其尾部采用轴肩形式，顶杆材料为T8A，头部要淬火，硬度应达到40HRC以上，滑动配合部分表面粗糙度达到Ra0.631.25,顶杆的位置高在阻力大的地方。(2) 顶杆的固定及配合 顶杆与顶杆孔部为滑动配合，一般选H8/f8，其配合间隙兼有排气作用，但不应大于所用塑料的排气间隙，以防漏料。配合长度一般与顶杆直径的23倍，顶杆端面构成型腔的一部分，应精细抛光。图九3.52 导向装置 在顶出塑件时为了防止垫板和推杆固定板扭曲倾斜而折断杆，特别是对于长推杆，常设置导向零件。本模具不大，采用两个导柱定位，导柱与导向孔成导套的配合长度应小于10mm，导柱导套常用T8材料做成，淬火硬度为5560HRC。3.53复位装置 脱模机构完成塑件顶出后，为进行下一个循环，必须回复到初始位置，才能合模进行下一次注塑成型。本模具采用复位杆复位，复位杆装在与固定顶杆同一的固定板上，且各个复位杆的长度必须一致，复位杆端面常低于模板平面0.020.05mm,复位杆设2根,位置在模具型腔和浇注系统之外。3.54拉料装置 拉料杆底部是一个Z形的拉料杆，动、定模打开时，借助头部的Z形钩将主流道凝料拉向动模一侧，顶出行程时又可将凝料顶出模外。Z形拉料杆是一种经常采用的拉料形式。4模具设计的有关计算4.1成型零件工作尺寸的计算取取改性聚苯乙烯的平均收缩率为0.6%，塑件未标注公差按照MT5级选取，即6取为6+00.28，13.5为13.50-0.48，高3.58取3.50-0.28，1.5取1.50-0.28。由于该塑件由上、下两部分组成，上下两部分的型腔和型芯应分别计算，计算中以大端代表下部分，小端代表下部分。1）大端：D=13.5 SR=34 H=3.5 h= 1 S=0.6%。D1=10 R1=2型腔内形尺寸：DM=D+DS/2z/2+0 z =67.5+0.390.290.0725+00.145=67.5275+00.145型腔外形尺寸：SRm=SR+dS+/2+z/2- 0z =170+0.336+0.25+0.0625-00.125 =170.6485-00.125型腔深度尺寸：HM=H+HS/2z/2 +0 z =10+0.30.20.05 +00.1 =10.05+00.1型芯高度尺寸：hM=h+hS+/2+z/2 -0z =7.5+0.288+0.19+0.0475-00.095 =7.9655-00.095(2)小端：型腔内形尺寸：DM=D+DS/2z/2+0 z =10+0.120.750.04375+00.0875=9.32625+00.0875型芯外形尺寸：dM=d+dS+/2+z/2- 0z =30+0.096+0.1+0.025-00.05 =30.221-00.05型芯高度尺寸：HM=H+HS/2z/2 +0 z =1+0.090.150.0375+00.075 =0.9025+00.075型腔深度尺寸：hM=h+hS+/2+z/2 -0z =7.5+0.102+0.14+0.035-00.07 =7.9655-00.07式中 D制品外形的基本尺寸或最大极限尺寸，mm；d制品内型的基本尺寸或最小极限尺寸，mm；H制品高度的基本尺寸或最大极限尺寸，mm；h制品型孔深度的基本尺寸或最小极限尺寸，mm；制品公差或偏差，mm；成型零件的制造公差或偏差，mm；z=（1/51/3）或z=（1/51/3）；S塑料的平均收缩率，%。4.2模具闭合高度的计算由前面的设计中，根据经验确定：定模座板：H1=30mm，定模板H2=32mm，动模板H3=15mm，支承板H4=30mm,动模座板H5=30mm。根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块H7=80mm因而模具闭合高度： =30+32+15+30+30+25+80 =242mm5模具温度调节系统的设计控制模温式稳定制件行为尺寸精度的主要方法之一，因为模温变化会使数量的收缩率有较大波动，模腔（型芯）所控制的尺寸就的不到保正。特别对结晶性塑料更式如此。如果模温不得能使制品均匀冷却，则制品在各个方向上的搜索程度就会不同，不但汇影响制品尺寸精度，而且会引起制件的变形。因此合理控制模具温度，可以使影响塑料收缩率的因素的到稳定，使制品的行为尺寸的到保证。聚苯乙烯属于粘度低，流动性好的塑料，可以采用常温水对模具进行冷却，并通过调节水的流量和流速来控制模具的温度。有时候为了进一步缩短在模具内的冷却时间，亦可以使用冷凝处理后的冷却水进行冷却（尤其在南方的夏季经常使用这种方式）。一般生产改性聚苯乙烯材料塑件的注射模具不需要加热。模具的冷却分两部分，一部分是凹模的冷却，另一部分是型芯的冷却。凹模冷却回路形式采用直流式的单层冷却回路，该回路是由在定模板上的两条12mm的冷却水道完成，型芯冷却回路形式采用隔板式管道冷却回路，如图6所示。在型芯内部由直径为16mm的冷却水孔，中间用隔水板隔开，冷却由支撑板上的直径为10mm的冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升的型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支撑板上的冷却水孔，然后继续冷却第二个型芯，最后在支撑板的冷却水孔流出模具。型芯与支撑板之间用密封圈密封。如下图所示：设定模具平均工作温度为40，用20的常用水作为模具冷却介质，其出口温度为30，产量为（初算为每2分钟1套）0.12Kg/h。 (1) 求塑件在硬化时每小时释放的热量，查得改性聚苯乙烯的单位热流量为 40xJ/。 (2) 求冷却水的体积质量 由体积流量V可知所需的冷却水管直径非常小。由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。6选择模架模具的外形的长为296mm，宽296mm，高是170mm。模架的结构选择直浇口基本型，结构如下图所示：图十7绘制模具的总装配图该注射模具总装配图如图7所示该模具的动作过程：开始注射成型时，合模系统带动动模部分朝着定模部分移动，并在分型面处与定模部分对合，其对合精度由合模导向机构，即导柱8和固定在定模板6上的导套7来保证。动模和定模对合之后，加工在定模板中的凹模型腔与固定在凸模固定板12上的凸模9构成与制件形状和尺寸一致的闭合模腔，模腔在注射成型时由合模系统提供的合模力锁紧，以避免它在塑料熔体的压力下涨开。注射机从喷嘴中注射出的塑料熔体经由开设在浇口套4中的主流道进入模具，在经由分流道和浇口进入模腔。待熔体充满模腔并经过保压、补缩和冷却定型之后，合模系统带动动模后撤复位，从而使动模部分和定模部分在分型面处开启。当动模后撤到一定距离时，安装在其内部的顶出脱模机构（推件板10、推杆兼复位杆11、推杆固定板15、推件板16）在注塑机顶杆的推顶作用下与动模其他部分产生相对运动，于是制件和浇口及流道中的凝料将会被它们从凸模9上以及从动模一侧的分流道中顶出脱落，就此完成一次注射成型过程。图十一8注塑模具的安装和试模1、 装配主要要求如下：（1）模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm 分模处要求密合。（2）推件时推杆与卸料板要保持同步。（3）上、下模型芯必须紧密接触。2、装配时以分型面密合作为该模具的装配基准，装配顺序如下：（1）装配前按图检验主要工作零部件及其它零件尺寸。（2）镗导柱、导套孔。将定模板、动模板、型芯固定板叠合在一起，使分模面紧密接触并加紧，镗导柱、导套孔，在孔内压入工艺定位销后，加工侧面的垂直基准。（3）加工定模。用定模侧面的垂直基准确定定模上型芯中心的实际位置，并以次作为加工基准，镗型芯孔。（4）压入导柱、导套。将定模、板动模板、支撑板上分别压入导柱、导套，使其导向可靠，滑动灵活。（5）装配型芯。在定模和型芯固定板孔内压入型芯，用镙孔复印法和压销钉套法使型芯紧固在支撑板上，将其一起磨平。（6）通过型芯钻支撑板上的推杆孔。（7）通过支撑板钻推杆固定板上的孔。（8）在推杆固定板和支撑板和支撑板上加工限位螺钉和复位杆孔。（9）组装垫块和支撑板。（10）加工定模座板。加工螺孔、销钉孔和导柱孔，并将浇口套、导柱套压入定模座板。（11）定模部分的装配。用平行夹头把它们加紧，浇口套的浇道孔与镶块上的浇道口对中，在上面钻固定在注塑机上的孔，使其与注塑机相配合。（12）装配动模部分。修正推杆和复位杆的长度。9试模过程中出现的问题及解决办法1 制件常见缺陷及解决办法名称注塑机及成型条件问题模具或材料问题填充不满1 注塑机的注塑能力不够2.加料量不够3 注塑压力太低4 料温太底使塑料溶体流动不好5 注塑速度太慢6 注塑机喷嘴有异物阻塞1 浇口平衡不好2 模具温度太低3 排气不良4 流道浇口过小5 浇口流道有异物阻塞6 塑料原料流动性不好飞边1 注塑压力太低2 锁模力不够3 加料量过大4 料温过高5 保压时间过长1 模具配合面不严2 成型期间塑料原料粘性太低流痕1 料温太低使塑料流动性不好2 注塑速度较低3 注塑机喷嘴过小4 保压压力不够1 模具温度过低2 模具冷却不良3 塑料流动性差龟裂1 注塑压力过高2 料温太低导致流动不好3 保压压力过高4保压时间过长1 模具温度过低