灭火器桶座塑料成型工艺与模具设计【一模一腔】
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灭火器桶座塑料成型工艺与模具设计【一模一腔】,灭火器,塑料,成型,工艺,模具设计,一模一腔
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灭火器桶座塑料成型工艺与模具设计 目 录1 绪 论11.1 国内模具的现状和发展趋势1 1.1.1国内模具的现状2 1.1.2国内模具的发展趋势21.2 国外模具的现状和发展趋势31.3 塑料磨具设计与制造方面42 模塑工艺规程的编制52.1 塑件的工艺性分析5 2.1.1 塑件的原材料分析5 2.1.1 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析52.2 计算塑件的质量与体积62.3 塑件注塑工艺参数的确定63 注塑模的结构设计83.1 分型面的选择8 3.2 确定型腔的排列方式83.3 浇注系统设计93.4抽芯机构设计93.4.1 确定抽芯距103.4.2 确定斜导柱倾角103.4.3 确定斜导柱的尺寸103.4.4 滑块和导滑槽设计113.5 成型零件结构设计113.5.1 型腔的结构设计113.5.2型芯的结构设计114 模具设计的有关计算124.1 型腔和型芯工作尺寸计算124.1.1 成型塑件50的型腔部分尺寸计算124.1.2 成型塑件外壁的型腔分尺寸计算124.1.3成型塑件底端凸缘的型芯部分尺寸计算134.1.4 成型R型腔部分尺寸计算134.1.5 成型34，深6mm孔的型芯尺寸计算134.1.6 成型90，深80mm异形盲孔的型芯尺寸计算144.1.7 成型制件侧壁通孔滑块尺寸计算144.2 型腔板的三维尺寸确定144.2.1 型腔板厚度计算144.2.2 型腔板长宽尺寸计算155 模具加热及冷却系统的计算166 模具闭合高度及注塑机有关参数的校核176.1 模具闭合高度176.2 注塑机有关参数的校核177 模具的装配、试模与维修187.1 装配187.2 试模197.3模具的维修208 主要零件加工工艺规程的编制219 结 论22致 谢24参考文献25251 绪 论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，2010年我国模具生产厂点约有2万多家，从业人员约50多万人，2011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，2011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2010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。2011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。2010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 塑料磨具设计与制造方面为了顺应当前高职高专的教育发展形式、人才培养目标和积极响应学校教育教学环节，本着提高自己专业素养和职业技能的原则，本着对工作认真严谨，求真务实的态度，现将完成“灭火器注塑模”这一课题的毕业设计。这一次的毕业设计是大学阶段的最后一次技能练习，也是即将踏向社会，走向工作岗位的一张入场券。因此，也可以说这次毕业设计是为我们就业所打开的一扇窗户。它所要用到的知识是各个专业知识的大熔炉，通过它，可以将以前所学的分散的知识点进行整合和归于系统化，通过它，可以加深对所学课程的印象，通过它，可以温故而知新。再次，通过这次模具设计将使我产生一种很深的认识，那就是模具设计必须尽可能标准化。因此，在工作过程中，提高了我查阅各种手册和标准的能力，这对以后的实际工作是大有裨益的。本课题的设计是塑料模具，其目的和应该具备的能力有：看懂图纸并能够表达视图，了解塑料的性能，了解成型设备以及能够选择，熟悉掌握注塑件结构与模具的关系，熟悉模具结构。这是完成本课题设计所应具备的最基本的技能。设计程序为：接受任务书；调研、消化原始材料；选择成型设备；在设计模具之前，首先要选择好成型设备，这就需要了解各种成型设备的规格、性能和特点。然后是拟订模具结构方案，包括塑件成型、型腔布置、选择分型面、确定浇注系统、选择脱模方式、模温调节、确定主要零件的结构与尺寸、支承与联结；接着是方案的讨论与论证；绘制模具装配草图及装配图；绘制零件图；编写设计说明书；最后是模具制造、试模与图纸修改。2 模塑工艺规程的编制该塑件是灭火器，其零件图如下所示。本塑件的材料采用ABS，生产类型为大批量生产。 1-1 塑件图2.1 塑件的工艺性分析2.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用ABS，属于热塑性塑料。从使用性能上看，该塑料具有刚性好、耐热性强、化学稳定性较好等优点，机械性能比聚乙烯好，是理想的绝缘材料；从成型性能上看，熔料的流动性较好，容易成型，成型性能较好。另外，该塑料在成型时易产生变形、缩孔等缺陷，成型温度低时，方向性明显，易产生内应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，冷却速度不宜过快。2.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析。 （1） 结构分析。 从零件图上看，该零件总体形状为柱状，内部掏空，形似旋转体。在高度方向上是阶梯形，顶部有一阶梯孔，外形尺寸为50mm,孔大孔尺寸为34mm,孔深6mm,底部高80mm，底部边缘有一环形凸缘，制件总高度为100mm。底部内孔制件外壁对称分布有四个通孔。因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构。该制件属于中等复杂程度。 （2） 尺寸精度分析。该零件重要尺寸，如mm，50mm，100mm的尺寸度为MT3级（GB/T14486-1993）。次要尺寸，如24mm，6mm,80mm的尺寸精度为MT4（GB/T14486-1993）。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应个模具的相关的零件的尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚来看，壁厚最大处为11.3mm，最小处为8mm，且制件的多数部位为8mm，所以说制件的壁厚较均匀，零件的成型不是很困难。 （3） 表面质量分析。 该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有缩孔外，没有其他特别的表面质量要求，故比较容易得到保证。综合上述分析可以看出，注塑成型时，在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型且生产出合格制件的要求可以得到保证。 2.2 计算塑件的体积和质量 计算塑件的体积和质量是为了选用注塑机及注塑成型参数。 计算塑件的体积：V=121350.54mm（过程略） 计算塑件的质量：根据设计手册查得ABS的密度为1.011.05kg/dm，现取密度为1.04kg/dm。 故塑件的质量为：W=v=1.04121350.5410 =126.20g采用一模一腔的模具结构，考虑其外形尺寸、注塑时所需压力等情况，初步选用注塑机为XS-ZY-250型。2.3 塑件注塑工艺参数的确定 查手册可知，增强聚丙烯ABS的成型工艺参数可做如下选择，试模时，应根据实际情况作适当调整。 注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度t选用230； 中段温度t选用240； 前段温度t选用260；喷嘴温度：选用230；注射压力：选用100MPa;保 压：选用72MPa;保压时间：选用10s;冷却时间：选用30s。3 注塑模的结构设计注塑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，型腔的排列方式，冷却水道的布置，浇口位置设置，模具工作零件和结构设计，侧向分型与抽芯机构设计，推出机构的设计等内容。3.1 分型面的选择 模具设计中，分型面的选择很关键，它在很大程度上决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来确定分型面。 分型面的选择应遵循以下原则： （1) 制品或制品组件（含嵌件）的正视图应尽量相对于注塑机的轴线对称分布，以便成型。 （2) 制品的方位应便于脱模，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模。 （3) 当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案。 （4) 长度较长的管类制品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个方向开模的，应将管接头的长轴安置在与模具的开模相垂直的方向。这样可以减少模具厚度，便于开模和取出制品。但必须设置抽芯机构。 （5) 如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的布置有专门的要求。 （6） 最后制品位置的选定，应结合浇口位置，温调系统布置以及制品的外观要求等综合考虑。综合以上要求，灭火器的分型面作出如下选择3.2 确定型腔的排列方式本塑件采用一模一腔。塑件布置在模具中心，注射压力平衡，流道支路平衡，生产出合格的制件容易得到保证。且制件的四周互成90度分布有四个通孔，因此必须设置抽芯机构，抽芯机构采用的是斜导柱滑块侧向分型抽芯机构，模具具有中等复杂程度。如果设置成一模多腔，会造成：模具的复杂程度提高，模具的设计及制造成本将成倍增长且生产出来的制件质量不容易保证。综合上述因素，采用一模一腔的型腔布置具有较好的经济性。3-1 分型面的选择3.3 浇注系统设计 (1)主流道设计。 根据设计手册查得XS-ZY-250型注塑机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端孔径：d=4mm喷嘴前端球面半径：R=18mm 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=R+(12)mm D=d+(0.51)mm 现取主流道的小端直径 d=4.5mm ; 取主流道球面半径R=19mm ; 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为2040，现取2，经换算得主流道大端直径为D=10mm。因此，该模具的浇注系统是主流道式的浇注系统，没有分流道，故无须设计分流道。 (2) 浇口设计。根据塑件的成型要求及制件的特点，该塑件采用圆环的浇口较为理想。查表初选环形浇口长度为0.75mm，在试模时修正。3.4抽芯机构设计本塑件的侧壁有四个通孔，它们均垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，成型四个通孔的零件必须做成活动的型芯，即作成滑块。本副模具采用斜导柱滑块抽芯机构。3.4.1 确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔（或凸台）的深度，本塑件的侧壁通孔深度均相等，均等于侧壁的厚度8mm。考虑到抽芯时的安全，另加35mm的抽芯安全系数，因此可取抽芯距S=12mm 。3.4.2 确定斜导柱倾角 斜导柱的倾角是抽芯机构的主要技术数据之一，它与抽拔力及抽芯距离有直接关系。一般取=1525,本模具选取=20 。3.4.3 确定斜导柱的尺寸斜导柱的直径取决于抽拔力及其抽拔角度，可按设计资料的有关公式进行计算。本副模具经验估值，取斜导柱的直段部分直径D=25mm,折弯部分d=20mm,以后可以修正。斜导柱的长度应根据抽拔距、固定端模板的厚度、斜导柱的直径及斜角大小确定。直段部分的长度： L=L+L-4mm =32+85-4=113mm; L-定模板厚度 L-滑块以上的型腔板厚度 4-斜导柱直段部分端面与滑块间的间隙 折弯部分的长度： L=D/cos20+S/sin20+4mm =48/cos20+12/sin20+4mm =90mm D-滑块的厚度 S-抽拔距 4-留出的安全裕度3.4.4 滑块和导滑槽设计 (1) 滑块与型腔板的连接方式设计。 本模具的侧向抽芯机构主要是用于成型零件的侧壁通孔，由于侧向通孔的尺寸大小中等，考虑到型腔板的强度及装配问题，采用组合式结构，型腔板与滑块的连接采用镶嵌方式。 (2) 滑块的导滑方式。 本模具为使之结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。 (3) 滑块的导滑长度和定位装置设计。 本副模具由于侧抽芯距较短，故导滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可。滑块的定位采用限位拉杆的限位与定位。3.5 成型零件结构设计3.5.1 型腔的结构设计本副模具模具采用的是一模一腔的结构形式，考虑到加工的难易程度，材料的利用价值和塑件的精度等因素，型腔拟采用整体式结构。其结构如装配图所示。 根据本副模具浇口与主流道的设计要求，浇口设在型芯与浇口套之间，即两者的间隙，其结构为环形带。3.5.2型芯的结构设计型芯主要是与型腔相结合构成塑件的内形。其结构拟采用整体式结构，中间镶有隔水板，从而使型芯充分冷却，达到冷的效果。该型芯用反嵌法压入动模板，采用轴肩定位，定位可靠。其结构如装配图所示。 4 模具设计的有关计算 模具中成型零件工作尺寸计算时，均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。查手册得ABS的收缩率为S=0.40.8,故平均收缩率为S=0.6,考虑到模具制造的现有条件及制造的使用要求，现模具制造的公差取=/3 。4.1 型腔和型芯工作尺寸计算4.1.1 成型塑件50的型腔部分尺寸计算50属于未注公差尺寸，取未注公差等级MT5级，则允许偏差为0.42（GB/T14486-1993）故制品尺寸为50mm型腔内表面尺寸： D=(D+ DS-3/4) =(50+500.6-3/40.42) =49.99mm 4.1.2 成型塑件外壁的型腔分尺寸计算外壁直径106，未注公差取MT5级，则允许偏差为0.67（GB/T14486-1993），故制品尺寸为106，对应型腔尺寸： D=(D+ DS-3/4) =（106+1060.6-3/40.67） =106.13mm 4.1.3成型塑件底端凸缘的型芯部分尺寸计算 凸缘直径114mm，未注公差取MT5级，则允许偏差为0.67（GB/T14486-1993），故尺寸为114mm，对应型腔尺寸： D=(D+ DS-3/4) =（114+1140.6-3/40.67） =114.18mm4.1.4 成型R型腔部分尺寸计算未注公差取MT5级，则允许偏差为0.2（GB/T14486-1993），则尺寸为R，对应型芯圆角半径： L=(L+ L S-3/4) =(3+30.6-3/40.2) =R2.87mm4.1.5 成型34，深6mm孔的型芯尺寸计算未注公差取MT5级，则允许偏差为0.38和0.34（GB/T14486-1993），则尺寸为34mm,10mm。则： D=(D+ DS+3/4) =（34.38+34.380.6+3/40.38） =34.87mm H=(H+ H S+2/3) =(10.24+10.240.6+2/30.24) =10.46mm4.1.6 成型90，深80mm异形盲孔的型芯尺寸计算 D=(D+ DS+3/4) =（90.45+90.450.6+3/40.65） =91.48mm h=(h+ h S+2/3) =(82.6+82.60.6+2/30.6) =83.50mm4.1.7 成型制件侧壁通孔滑块尺寸计算孔宽24mm，未注公差取MT5级，则尺寸为24mm，则： L=(L+ L S+3/4) =(24.32+24.320.6+3/40.32) =24.70mm 现将模具工作零件的尺寸制成表格1。4.2 型腔板的三维尺寸确定4.2.1 型腔板厚度计算 该型腔板的厚度包括两部分组成，一部分是塑件的高度，另一部分是浇口套埋入型腔板的厚度。故该型腔板的厚度较大，现拟确定该厚度为L=85+24+24+9=142mm，计算过程略，若有不确，以后修正。4.2.2 型腔板长宽尺寸计算型腔板的长宽尺寸即是厚度尺寸。型腔板厚度计算是模具设计中的重要问题，目前常的方法有按强度条件计算和按刚度条件计算两大类。因为实际的模具要求既不允许因强度不足而明显变形，甚至破坏，也不允许因刚度不足而发生过大变形。目前许多单位都是凭经验确定。在此，考虑到实际状况，因本副模具的型腔板是整体式的，且结构很复杂，其中间有一个成型制件的异形孔，有与斜导表4.1 型腔、型芯及滑块的工作尺寸类别序号模具零件名称塑件尺寸计算公式型腔或型芯（滑块）的工作尺寸型腔的计算1型腔板50D=(D+ DS-3/4)49.99R3L=(L+ LS-3/4) R2.87106D=(D+ DS-3/4)106.13114D=(D+ DS-3/4)114.18型芯的计算2型芯34D=(D+ DS+3/4)34.8710H=(H+ H S+2/3)10.4690D=(D+ DS+3/4)91.48滑块的计算3滑块24L=(L+ L S+3/4)24.70柱相配合的孔，旁边分布有孔径不一致的通孔，侧壁有与滑块相配合的孔。如此复杂的端面形状，很难对此型腔板的强度和刚度进行计算及校核。初定尺寸如下： 宽度方向：L=2(114/2+28+25+25)=270mm，计算过程及数字意义略。 至此，动模板的型号为315mm355mm32mm(GB/T4169.8-1984)，因此，将型腔板的长度尺寸改为355mm，宽度尺寸改为315mm，高度尺寸不变142mm。根据标准模架系列将导柱直段直径改为32mm，折弯段改为25mm。5 模具加热及冷却系统的计算 本塑件在注塑成型时不要求有太高的温度，仅在螺杆中的加热及剪切热就能够满足注射成型要求，另一方面，能不用加热系统就尽量不用，因为，设置加热系统使得模具的复杂程度提高及模具成本增加，综合上述原因，该模具不设加热系统。根据成型塑件的特点，模具的平均工作温度在40左右。因此，根据经验判定，模具工作温度在80以下的，需要设置冷却系统。设置冷却系统能改善成型条件，稳定制品的形位尺寸精度，改善制品的物理、机械性能以及提高制品的表面质量。最重要的是能够缩短成型周期，提高生产效率。本副模具设置三对冷却水管，型腔板上布置两对，型芯上布置一对，见装配图。6 模具闭合高度及注塑机有关参数的校核6.1 模具闭合高度 本副模具的闭合高度是定模座板、定模板、型腔板、推件板、动模板及动模座板的和。选推件板的厚度为32mm，动定模座板为25mm，动模板选40mm。 因此模具的闭合高度为： H=H +H +H +H +H +H =25 +32 +142 +32 +50 +25 =306mm H-定模座板的厚度； H-定模板的厚度； H-型腔板厚度； H-推件板的厚度； H-动模板的厚度；6.2 注塑机有关参数的校核本副模具的外形尺寸为400mm315mm306mm。XS-ZY-250型注塑机的模板最大安装尺寸为448mm370mm，故能满足模具的安装要求。 由上述计算得模具的闭合高度为H=306mm，XS-ZY-250型注塑机所允许模具的。最小厚度H=200mm，最大厚度H=350mm，即满足模具的安装条件。 经查资料，XS-ZY-250型注塑机的最大开模行程S=500mm，满足塑件顶出要求。 SH+ H+ H+（510）mm =25 +32 +142 +10 =209mm 此外，由于侧向分型抽芯距较短，不会过大增加开模距离，注塑机的开模行程足够。 经验证，XS-ZY-250型注塑机能满足使用要求，故可采用。 7 模具的装配、试模与维修7.1 装配塑料模的装配顺序可有两种：一种是当动、定模合模后有正确的配合要求，互相间易于对中时，以其主要工作零件如型芯、型腔和镶件等作为装配基准，在动、定模之间对中后才加导柱、导套。另一种是当塑料件结构形状使型芯、型腔在合模后很难找正相对位置，或在模具中设有斜滑块机构时，通常要先安装好导柱、导套作为模具的装配基准。 塑料模装配的主要内容如下： (1) 型芯的装配。 将型芯装入固定板的方法与其连接方式有关。型芯与固定板通常采用过度配合，或采用埋入式，对于大面积的型芯，一般是用螺钉、销钉直接与固定板连接。此外，在热固性塑料压模中，型芯与固定板常用螺纹连接方式。 (2) 型腔的装配。除了形状简单的塑料模外，为了便于加工和保证加工精度，塑料模的型腔部分均采用镶嵌或拼块形式。 (3) 导柱、导套的装配。为了保证导向作用，动、定模的导柱、导套孔距精度应控制在0.01mm以内。因此，必须使用坐标镗床对动、定模镗孔。在缺少坐标镗床的情况下，较普遍采用的方法是将动、定模合在一起（用工艺定位销钉），在车床、铣床或镗床上进行镗孔。对于淬硬模板上的导柱、导套孔，可用坐标磨床磨孔。将导柱、导套压入动、定模板后，要求保持导柱的垂直度，并使开模和合模时导柱、导套间滑动自如。7.2 试模 (1) 试模前，必须对设备的油路、水路以及电路进行检查，并按规定保养设备，做好开机前的准备。 (2) 原料应该合格。根据推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热。资料上介绍的料筒和喷嘴温度只是一个大致范围，还应根据条件试调。判断料筒和喷嘴温度是否合适的最好办法，是在喷嘴和主流道脱开的情况下，用较低的注射压力，使塑料自喷嘴中缓慢地流出，以观察料流。如果没有缺块、气泡、银丝、变色，而是光滑明亮，即说明料筒和喷嘴温度是比较合适的，这时就可以开始试模。 (3) 在开始试模时，原则上选择在低压、低压和较长时间条件下成型，然后按压力、时间、温度这样的先后顺序变动。最好不要同时变动两个或三个工艺参数，以便分析和判断情况。压力变化的影响，马上就可从制件上反映出来，所以如果制件充不满，通常首先是增加注射压力。当大幅度增加注射压力仍无显著效果时，才考虑变动时间和温度。延长时间实质上是使塑料在料筒内的受热时间加长，注射几次后仍然未充满，最后才提高料筒温度。但料筒温度的哂纳感升以及塑料温度达到平衡需要一定的时间，一般约15min左右，不是马上就可以从制件上反映出来，所以不能一下子把料筒温度升得太高，以免塑料过热甚至发生降解。 (1) 注射成型时可用高速和低速两种工艺。一般在制件薄壁而面积大时，采用高速注射，而壁厚面积小时采用低速注射，在高速和低速都能充满型腔的情况下，除玻璃纤维增强塑料外，均宜采用低速注射。 (2) 对黏度高和热稳定性差的塑料，采用较慢的螺杆转速和略低的背压加热和预塑，而黏度低和热稳定性好的塑料可采用较快的螺杆转速和略高的背压。在喷嘴温度合适的条情况下，采用喷嘴固定的形式可提高生产率。但当喷嘴温度太低或太高时，需要采用每成型周期向后移动喷嘴的形式（喷嘴温度低时，由于后加料时喷嘴离开模具，减少了散热，故可使喷嘴温度升高；而喷嘴温度太高时，后加料时可挤出一些过热的塑料）。在试模过程中应作详细记录，并将结果填入试模记录卡，注明模具是否合格。如需返修，则应提出返修意见。在记录卡中应摘录成型工艺条件及操作注意要点，最好能附上加工出的制件，以供参考。试模后，将模具清理干净，涂上防锈油，然后分别入库或返修。 7.3模具的维修模具在使用过程中，会产生的磨损或不正常的的破坏。不正常的磨损绝大多数是由于操作不当引起的，例如制件脱不下时用手锤重力敲击而使型芯弯曲。总的来说，大致有以下几种情况： (1) 型芯或导向柱碰弯。 (2) 型腔局部损坏，大部分仍是好的。 (3) 由于型腔材料硬度太低或制件精度太差，模具使用一段时间后分型面不 严密，以致溢边太厚，影响制件质量。 在这些情况下，并不需要将整个模具报废，只需局部修复即可。局部 修复由专门的模具工进行。修复以前应研究模具图样以了解模具结构、 材料和热处理状态。对于零件损坏的，将坏的拆下，另外换上一个新的 装上。型腔打缺的，若为经热处理硬化时，可用铜焊或镶嵌的方法来修复。8 主要零件加工工艺规程的编制表8.1 型腔板加工工艺过程序号工序名称工 序 内 容1下料300mm250mm。2锻料锻至尺寸320mm365mm150mm。3热处理退火至180200HBS。4刨六面刨六面尺寸至316mm360mm146mm。5磨六面磨六面至尺寸315mm355mm142mm,并保证四个侧面对上下底面的垂直度。6划线划出导柱孔、水嘴孔和限位拉杆孔的位置中心线。7线切割加工出导柱孔、水嘴孔和限位拉杆孔。8热处理淬火、回火并检查硬度。9数控铣铣出型腔，并保证外形尺寸。10平磨磨上下平面及角尺面。11热处理淬火至要求。12成型磨磨型腔尺寸至于要求尺寸，保证公差及粗糙度要求。13研磨研磨型腔并与型芯相配。14平磨与动模板配磨，使上下齐平，使型腔深度达到要求。15研磨研磨导柱孔及限位拉杆孔，保证配合要求。16精研精研量为0.01mm，改善粗糙度并达到间隙要求。表8.2 推板加工工艺工艺卡序号工序名称工 序 内 容1下料切割钢板外形尺寸519mm340mm37mm。2刨刨六面至尺寸515mm336mm33mm。3热处理调质至尺寸2025HRC。4平磨磨六面至尺寸514mm355mm32mm，保证凸起部分圆弧过渡尺寸R15，保证上下平面平行度0.1，下平面的平面度0.05。5钳以两个互相垂直的侧面为基准划各孔位中心线，打穿丝孔。6线切割以相同基准割出91.48mm。7铣以相同基准铣出导套安装孔58mm,34mm。8钳修整导套安装孔，并与导套配合；去除转角及圆弧过渡处的毛刺。9研磨研磨91.48mm孔，保证公差及粗糙度要求，并与型芯配合。10平磨与动模板配磨，保证高度一致。9
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