cpu风扇支架注塑料模具设计

邵阳学院毕业设计1CPU风扇支架塑料模具设计说明书第 1 章 塑料制品分析第1. 1节 明确制品设计要求1.1.1 、塑件的三维视图及三视图（图1-1）邵阳学院毕业设计2图（1-2）图1-1 CPU风扇的三维视图和图1-2是CPU风扇的二维工程图，本塑件为普通电器产品，其机械性能比较好。该产品用于电脑CPU上，对CPU起冷却散热作用及保护作用。 1.1.2、塑件材料分析；本塑件是一件电子电器产品，所以它的机械性能比较强，电气绝缘性能好，还要一定的耐磨性。日常生活中，有较好的绝缘性及机械强度的材料有：聚氯乙烯（PVC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。其中聚甲基丙稀酸甲酯俗称有机玻璃，有好的抗冲击、耐震性以及电绝缘、邵阳学院毕业设计3着色性能。但其成本较聚苯乙稀高，并能够溶于有机溶剂，受无机酸的腐蚀，而且塑件作为CPU风扇的配件，决定了其成本不能太高，而聚氯乙烯（PVC）为白色粉末状，其成型温度在（170190） 0 C，因此要加入增塑剂、稳定剂等材料，根据加入的量不同分为硬氯乙烯（HPVC)和软聚氯乙烯（SPVC）两种塑料。硬氯乙烯（HPVC）是（PVC）加入少量蹭塑剂、稳定剂等材料后造粒而成，它具有较高的机械性能和韧性，对水、酸、碱有极强的抗击力和稳定性，绝缘性能好。主要缺点是热稳定性和耐冲击力差，最高使用温度不超过80 0C。这类塑料主要用于制造板块、管、棒、各种型材等挤出件，及弯头、三通阀、电线槽板等注塑产品。软氯乙烯（SPVC）一般含有较多的增塑剂，柔软而富有弹性，耐光性，耐寒性，耐化学腐蚀性能优异，但机械强度、电气绝缘性能、耐磨性不及哽聚氯乙烯，使用过程中容易出现增塑剂挥发，迁移、抽出等现象。从价格上比有机玻璃实惠得多。上面是从使用性能上的简单分析，下面从成型工艺上来分析，聚氯乙稀的流动性好，成型过程中宜用高料温、高模温、低的注塑压力成型。而且聚氯乙稀为无定型料，吸湿性小，不易分解，可用各种形式的浇口进行注塑成型。有机玻璃的流动性中等偏差，成型过程中宜用高的注塑压力成型，成型中不能混入影响透明度的异物，防止分解，且要控制料温和模温，对模具的要求也较高，模具浇注系统应光洁，对流料的阻力要小，脱模斜度要大，排气不好还会出现气泡、银丝、熔接痕等。通过对聚氯乙稀和有机玻璃在使用性能、成型工艺性能以及模具制造的难易程度等方面的分析、比较，选用聚氯乙稀是最合理的。1.1.3、产品精度分析；（1）尺寸精度；一般而言，对电子电器的尺寸精度都不要求太高，而且产品零件图上未标公差，对于尺寸精度可按 5 级精度来制造模具。（2） 表面粗糙度；该风扇支架的两个用途都要求零件有好的粗糙度和光泽。模具的粗糙度等级一般就可以了。模具成型部分的表面粗糙度不应小于 Ra0.8,考虑到经济性，模具成型部分的表面粗糙度按 Ra0.8 来制造。邵阳学院毕业设计4第 1.2 节、计算制品的体积和质量该产品材料为聚氯乙烯（PVC）。根据产品的材料性能分析，该产品应为硬氯乙烯（HPVC)。查表得知其密度为1.35-1.45g.cm 3，收缩率为0.5%-0.7%，计算出平均密度为1.4g.cm3，平均收缩率为0.6%。使用UG或Pro/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画出图形的体积，也可根据形状进行手动几何计算得到风扇支架的体积。通过计算得到塑件的体积： V塑 = 8.7 cm 3 塑件的质量： M塑 = xV 塑 = 12.18 g其中塑件密度， g/cm3浇注系统体积V 浇 = 4.3 cm 3浇注系统质量M=V 浇 = 4.3x 1.4 = 6.02 g故 V总 = 2 V 塑 + V浇 = 28.7+ 4.3 =21.7 cm3故 M总 = V 总 = 1.4 21.7 = 30.38 g第 2 章 注浇机的确度第2.1节 注塑机的参数根据塑料制品的体积和质量，查有关手册塑料模具设计选定注塑机型号为 JPH50A注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量（理论注塑质量）：67 g锁模力：500 KN注塑压力：154 MPA最小模厚：150 mm模板行程：380 mm最大开距：530 mm顶出行程：60 mm注塑机定位孔直径：100 mm喷嘴前端孔径：3 mm邵阳学院毕业设计5喷嘴球半径：SR10 mm注塑机拉杆间距：295 mm 295 mm第第 2.2节节 理论注塑量理论注塑量2.2.1 理论注塑量理论注塑量理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下，注塑螺杆（或柱塞）作一次最大注塑行程理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下，注塑螺杆（或柱塞）作一次最大注塑行程时，注塑装置所能达到的最大注出量。理论注塑量一般有两种表示方法：一种规定以注塑聚时，注塑装置所能达到的最大注出量。理论注塑量一般有两种表示方法：一种规定以注塑聚氯乙烯（氯乙烯（ PVC）塑料（密度约为）塑料（密度约为 1g/cm）的最大克数（）的最大克数（ g）为标准，称之为理论注塑质量；另）为标准，称之为理论注塑质量；另一种规定以注塑塑料的最大容积（一种规定以注塑塑料的最大容积（ cm）为标准，称之为理论注塑量。）为标准，称之为理论注塑量。2.2.1、实际注塑量（质量或容量）、实际注塑量（质量或容量）根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的 80%左右。即有左右。即有Ms = a M1Vs = a v1即即 Ms = a M1= 0.867 = 53.6Vs=a v1= 0.873 = 58.4式中：式中： M1理论注塑量，理论注塑量， g；V1理论注塑容量，理论注塑容量， cm；Ms实际注塑质量，实际注塑质量， g；Vs实际注塑容量，实际注塑容量， cm；a注塑系数，一般取值为注塑系数，一般取值为 0.8。在注塑生产中，注塑机在每一个成型周期内向注入熔融塑料的容积或质量称为塑件的注在注塑生产中，注塑机在每一个成型周期内向注入熔融塑料的容积或质量称为塑件的注塑量塑量 M，塑件的注塑量，塑件的注塑量 M必须小于或等于注塑机的实际注塑量。必须小于或等于注塑机的实际注塑量。邵阳学院毕业设计6当实际注塑量以实际注塑量容量当实际注塑量以实际注塑量容量 Vs表示时，有：表示时，有：(Ms)= Vs(Ms)=1.30258.4=76.0368式中：式中： (Ms) 注塑密度为注塑密度为 时塑料的实际注塑质量，时塑料的实际注塑质量， g； 在塑化温度和压力下熔融塑料密度，在塑化温度和压力下熔融塑料密度， g/cm； =c即即 =0.931.4=1.302式中：式中： 注塑塑料在常温下的密度，注塑塑料在常温下的密度， g/cm；c塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数；对结晶塑料，塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数；对结晶塑料， c=0.85，对非，对非结晶型塑料结晶型塑料 c=0.93。当实际注塑量以实际注塑质量当实际注塑量以实际注塑质量 Ms表示时，有：表示时，有：(Ms)=Ms （ / ps） 即即 (Ms)=Ms （ / ps） =53.6（ 1.4/1）=75.04式中：式中： ps聚苯乙烯在常温下的密度（约为聚苯乙烯在常温下的密度（约为 1g/cm）。）。所以，塑件注塑量所以，塑件注塑量 M应满足下式：应满足下式：(Ms)M=nMz+Mj 即即 (Ms)=75.04邵阳学院毕业设计7M=n*Mz+Mj=212.18+8.7=33.06式中：式中： n型腔个数；型腔个数；Mz每个塑件的质量，每个塑件的质量， g；Mj浇注系统及飞边的质量，浇注系统及飞边的质量， g。c.塑化量与型腔数的关系塑化量与型腔数的关系塑化量是注塑机每小时能塑化塑料的质量（塑化量是注塑机每小时能塑化塑料的质量（ g/h）。根据注塑机的塑化量，确定多型腔）。根据注塑机的塑化量，确定多型腔模具的型腔数模具的型腔数 n，其计算公式如下，其计算公式如下n （ kWt/3600-Mj） /Mz即即 n=2（ kWt/3600-Mj） /Mz=(0.85240030/3600-8.7)/12.18=13.99式中：式中： W注塑机的塑化量，注塑机的塑化量， g/h；t注塑最短成型周期，注塑最短成型周期， s；k塑化量的利用系数，取为塑化量的利用系数，取为 0.85。其余符号含义同前。其余符号含义同前。第 3 章 模具设计的有关计算第3.1节 凸凹模的工作尺寸计算由于CPU风扇外形尺寸为五级，圆为单工件加工，所以无配合要求，需要计算，凹凸模型腔尺寸则直接按尺寸确定。3.1.1、凹模的工作尺寸计算：对于塑件50 mm尺寸的凹模外形尺寸因为 L模=L塑（1+k）（3/4） 0+邵阳学院毕业设计8式中 L塑塑件外型最大尺寸k 塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3-1/6故 L模=50 x (1+0.6)-(3/4) x 0.54 0+(1/5)*0.45=75.80+0.11对塑件10mm尺寸的尺寸的凹模深度尺寸因为 H模=H塑（1+K）-(2/3) 0+式中 H模塑件高度方面的最大尺寸.故: H模=10x(1+0.6)-(2/3)0.54 0+0.11 =15.640+0.113.1.2、对凸模工作尺寸计算对塑件50mm尺寸的凸模外形尺寸因为 L模=L塑（1+k）-（2/3） 0-式中 L模塑件内径的最小尺寸故 L模=50x(1+0.6)+(3/4)x0.54 -0.110 =80.42-0.110对塑件10mm尺寸的凸模高度尺寸因为 h模=h塑(1+k)+(2/3) - 0式中 h塑塑件内径的深度的最小尺寸故 h模=10x(1+0.6)+(2/3)x0.54 -0.110 =16.36-0.110 mm3.1.3型腔的侧壁厚的确定型腔的侧壁厚的确定 ,此型腔为圆型，则此型腔为圆型，则刚度计算公式为刚度计算公式为S=r（ E/rP-+1 ） /（ E/rP-1 ） 1/2-1=（ E+0.75rP ） /（ E-1.25rP ） 1/2-1=(2.11050.07+0.7530154)/ 8925 1/2-1=41 强度计算公式为强度计算公式为S= / （ -2P） 1/2-1邵阳学院毕业设计9=2.6106/(2.6106 -2154) 1/2-1=42式中：式中： S型腔侧壁厚度，型腔侧壁厚度， mm； r型腔半径，型腔半径， mm； 模具材料的许用应力，模具材料的许用应力， MPa；P型腔所受压力，型腔所受压力， MPa；E模具材料的弹性模量，模具材料的弹性模量， MPa，碳钢为，碳钢为 2.1X105 MPa； 刚度条件，即允许变形量，刚度条件，即允许变形量， mm，由表，由表 6-7选取；选取； 模具材料的泊松比，碳钢为模具材料的泊松比，碳钢为 0.25。型腔底板厚度计算，此型腔为圆形，则型腔底板厚度计算，此型腔为圆形，则刚度计算公式为刚度计算公式为h=Pr/120EB （ 30L-45Lr+64r ） 1/3=2.4105 /1.3102 (30220-4522030+6430)1/3=28mm强度计算公式为强度计算公式为h=rP(3 L-8r)/2B 1/2=302.6105 (3 220-830)/25001.6106 1/2=28mmP型腔所受压力型腔所受压力 ， MPa；E模具材料的弹性模量模具材料的弹性模量 ， MPa， 碳钢为碳钢为 2.1X10e5 MPa； 刚度条件，即允许变形量，刚度条件，即允许变形量， mm，由表，由表 6-7选取；选取； 模具材料的泊松比，碳钢为模具材料的泊松比，碳钢为 0.25。根据经验确定型腔壁厚及支承板厚度，具体尺寸见模具装配图。第3.2节 模具冷却系统的设计邵阳学院毕业设计10对于大多数热塑性塑料，模具上不需设置加热装置。为了缩短成型周期，需要对模具进对于大多数热塑性塑料，模具上不需设置加热装置。为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。件上的孔内，以便迅速使模具冷却。冷却水孔的设计原则冷却水孔的设计原则（ 1） 冷却水孔数量应尽可能的多，冷却水孔数量应尽可能的多，（ 2） 孔径尽可能的大。冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水道直径的孔径尽可能的大。冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水道直径的 1 2倍，倍，通常通常 12mm-15mm,（ 3） 冷却水道之间的中心距约为水孔直径的冷却水道之间的中心距约为水孔直径的 3 5倍。水道直径一般在倍。水道直径一般在 8mm以上。以上。（ 4） 冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等。当塑件壁厚均匀时冷却水孔与型腔冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等。当塑件壁厚均匀时冷却水孔与型腔表面的距离应尽可能处处相等，当塑件壁厚不均匀时，应在厚壁处强化冷却。表面的距离应尽可能处处相等，当塑件壁厚不均匀时，应在厚壁处强化冷却。（ 5） 浇口处要加强冷却。浇口处要加强冷却。（ 6） 却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。（ 7） 冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。（ 8） 进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。在模具上开设冷却水道，通循环水对模具进行冷却，如下图。在模具上开设冷却水道，通循环水对模具进行冷却，如下图。邵阳学院毕业设计11第 4 章模具结构设计第4.1节 模板及模架结构模具结构采用一模二腔二板式结构，侧浇口浇注系统结构，顶出机构直接采用型腔零件兼做模具结构采用一模二腔二板式结构，侧浇口浇注系统结构，顶出机构直接采用型腔零件兼做顶杆。如图所示。顶杆。如图所示。根据根据模架结构示意图. 塑料模具设计塑料模具设计 教材附录教材附录 B所所得的标准横架图例选选象架型号为邵阳学院毕业设计122025-AI-30-30-70。图4-1 2025-AI-30-30-70 模架第 4.2 节 浇口套的选择；4.2.1： 浇口套进料口直径浇口套进料口直径D=d+（ 0.51） mm即即 D=4+1=5mm式中：式中： d注塑机喷嘴口直径，注塑机喷嘴口直径为注塑机喷嘴口直径，注塑机喷嘴口直径为 4mm 。4.2.2 ；球面凹坑半径；球面凹坑半径 SRSR=r+（ 0.51） mmSR=10+1=11mm邵阳学院毕业设计13式中：式中： r注塑机喷嘴球头半径，注塑机喷嘴球头半径为注塑机喷嘴球头半径，注塑机喷嘴球头半径为 r=10mm。4.2.3 ：浇口套与定模板的配合：浇口套与定模板的配合两者的配合可采用两者的配合可采用 H7/m6。根据附录，可选择进料口直径为5mm的浇口套，具体结构如图。3 45HRC5第 4.3 节分流道的设计分流道是熔融状的塑料由主浇道流入型腔的过渡段,它能使塑料熔料平稳地转换流向注入型腔.其浇道长度取 15 ,因其塑件较小,且采用一模两腔,故分流道的布置形式采用对称式。这样可以使分浇流道及其进料的长度、形状、断面尺寸均相等。保证各型腔同时进料和充满型腔。因该塑件为 PVC 料，查（模具制造设计手册）常用的塑料流道直径可取该分浇流道的直径取 4mm,查（模具制造设计手册）分流道截面状取为圆形。邵阳学院毕业设计14第第 4.4 节节 导向与定位机构设计导向与定位机构设计注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构主要用于动、注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导向机构设计定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导向机构设计4.4.1.导向机构的功用导向机构的功用（ 1） 位作用位作用合模时保证动、定模正确的位置，以便合模后保持模具型腔的正确形状。合模时保证动、定模正确的位置，以便合模后保持模具型腔的正确形状。（ 2） 向作用向作用合模时引导动模按序正确闭和，防止损坏凹、凸模。合模时引导动模按序正确闭和，防止损坏凹、凸模。（ 3） 载作用载作用导柱在工作中承受一定的侧向压力。导柱在工作中承受一定的侧向压力。4.4.2.导向机构结构及设计导向机构结构及设计模具设计通常购买标准模架，其中包括了导向机构。如模架图。模具设计通常购买标准模架，其中包括了导向机构。如模架图。定位机构设计定位机构设计通常有导向机构就足够动、定模之间的正确定位了。但由于导套和导柱之间存在间隙，通常有导向机构就足够动、定模之间的正确定位了。但由于导套和导柱之间存在间隙，所以对于薄壁、精密塑件的注塑模具，仅有导柱导向机构是不够的，还必须在动、定模之间所以对于薄壁、精密塑件的注塑模具，仅有导柱导向机构是不够的，还必须在动、定模之间增设锥面定位机构，以满足精密定位和同轴度的要求。增设锥面定位机构，以满足精密定位和同轴度的要求。第第 4.5 节节 .脱模机构设计脱模机构设计注塑成型每一循环中，塑件必须从模具中凹、凸模上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱注塑成型每一循环中，塑件必须从模具中凹、凸模上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。模机构，也称顶出机构。4.5.1、 设计原则设计原则脱模机构设计时须遵循以下原则：脱模机构设计时须遵循以下原则：（ 1） 因为塑料收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模；因为塑料收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模；（ 2） 顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强条、凸缘、厚壁等，顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强条、凸缘、厚壁等，邵阳学院毕业设计15（ 3）作用面积也尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏；）作用面积也尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏；（ 4）为保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对）为保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位；塑件外观影响不大的部位；（ 5）若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上时，为不影响塑）若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件件尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件 0.050.1mm ；否则塑件会出现凸起，影响基面的平整。否则塑件会出现凸起，影响基面的平整。4.5.2、脱模机构设计：、脱模机构设计：按模具结构脱模机构分为以下几类：按模具结构脱模机构分为以下几类：（ 1） 简单脱模机构简单脱模机构在动模一边拖加一次顶出力，就可实现塑件脱模的机构称为简单脱模机构。通常包在动模一边拖加一次顶出力，就可实现塑件脱模的机构称为简单脱模机构。通常包括顶杆（或推杆）脱模机构等。括顶杆（或推杆）脱模机构等。顶杆多用顶杆多用 T8A或或 T10A材料，头部淬火硬度达材料，头部淬火硬度达 50HRC以上，表面粗糙度取以上，表面粗糙度取 Ra值小于值小于0.8m，和顶杆孔呈，和顶杆孔呈 H8/f8配合。顶杆是模具表准件。配合。顶杆是模具表准件。顶杆的固定一般采用如下形式：顶杆的固定一般采用如下形式：邵阳学院毕业设计16顶杆顶出塑件后，必须回到顶出前的初始位置，才能进行下一次循环的工作。因此，还必须顶杆顶出塑件后，必须回到顶出前的初始位置，才能进行下一次循环的工作。因此，还必须设计复位杆来实现这一动作。复位杆又称回程杆。设计复位杆来实现这一动作。复位杆又称回程杆。（ 2） 复位（回程）杆回程。复位杆端面与分型面平齐，合模时，定模板推动复位杆，通过复位（回程）杆回程。复位杆端面与分型面平齐，合模时，定模板推动复位杆，通过顶杆固定板，顶板使顶杆恢复到顶出前的位置。复位杆必须装在固定杆的同一固定板上。顶杆固定板，顶板使顶杆恢复到顶出前的位置。复位杆必须装在固定杆的同一固定板上。第 4.6 节 推件板厚度的设计推件板受力可简化为圆环形平板周界集中载荷的力学模型。根据脱模阻力Q = 901N求推板的厚度：取L =200 mmB =400 mmY =b/10=0.32h=0.45L0（Q/EBY） 1/2=9.8在实际生产过程中，还要在上面安装导套，成型型心等，所以应取 h=100.10邵阳学院毕业设计17第 4.7 节 分型面的选择为开模取出塑件安全方便，动作可靠，在分型时不至于顶杆力过大，使制品发生翘曲变形或其他缺陷，又必须设计成双分型面结构，又由于要求使用潜伏式浇口，进一步增大了分型的难度，当采用双分型面分型时，脱模速度有所降低，制品不会因为受力不均匀而发生表面缺陷，同时采用双分型结构对模具成型零件的加工更为方便。打开模具取出塑件或浇注系统的凝料的面，称之为分型面。分型面的设计它受到塑件的形状、壁厚、和外观、尺寸精度、及模具型腔的数目等诸多因素的影响。型腔数目的确定及布置。根据塑件的精度确定型腔的数目：根据经验每增加一个型腔，塑件的精度就要下降 4%左右，该塑件它要求它的精度比较高，根据塑料模具技术手册 ，得到经验公式：n=(x-L/100)(L/100)x(4/100)=2500x/L-24=(2500x0.013)/（0.05x25）-24=26-24=2所以确定模具的型腔为 2。其中 x 是塑件尺寸的公差，%是料的收缩率，ABS 料取0.05%，L 是塑件的基本尺寸。型腔的布局：由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在设计中加以综合考虑。型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从压力中等分所得的足够压力，以保证塑件熔体同时均匀地充满每个型腔。该模具采用的平衡式，其结构装配图所示。分型面设计：该模具采用的是单分型面的模具，其分型分面的设计原则就满足以下几项原则：（1） 塑件的脱模；（2） 保证的塑件的质量。该模具采用在最大圆周上，保证了塑件的外观；（3） 便于模具加工，该模具采用在圆周上分型，模具的型腔容易在电火花上加上，型芯也易于加工；（4） 对成型面积的影响；邵阳学院毕业设计18（5） 对排气效果的影响；该模具的成型面的设计可以见装配图，它基本符合上述要求。第 5 章 模具材料的选用选择模具零件的材料应按其用途而定，对成型零件和用料应考虑如下因至素：（1） 要承受在高温高压下长期工作，因此应有足够的机械强度、耐疲劳性能及耐热性。（2） 用于成批大量生产的模具应具有足够的耐磨性，并应有良好的热处理性能，对形状复杂的零件及易变形的零件则还应要求材料在热处理时变形小。（3） 对于成型零件尺寸精度要求较高，应考虑使用尺寸稳定性好的材料。（4） 模具钢材的选料要便于加工，易抛光。因调质钢属于中碳钢或中碳合金钢，其热处理为调质，即淬火后进行高温回火，也可在调质后进行表面淬火，以获得不但具有高强度及高韧性的心部组织，而且有较高的硬高和耐磨性的表面组织，比较适用于制造精度要求不高的中小型模具。因此成型零件的材料选用 T8. 具体的加工工艺过程见工艺卡。第 6 章浇塑机参数的校核第 6.1 节 浇塑量及锁模力校核6.1.1、最大浇塑量校核浇塑机的最大浇塑量应大于制品的质量式体积（包括流道及浇口凝料和飞边）；通常浇塑机的实际浇塑量最好是浇塑机的最大浇塑量的80%。所以，选用浇塑机最大浇塑量应满足：0.8V机V塑+V浇式中 V机浇塑机的最大浇塑量V塑塑件的体积，该产品V塑=8.7 cm 3V浇浇注系统体积；该产品V浇=4.3 cm 3故 V机（V塑+V浇）/0.8=13/0.8=16.25cm 3而选定的浇塑量为73 cm 3，所以满足要求。6.1.2、锁模力校核F锁PA 式中 P熔融型料在型腔内的压力邵阳学院毕业设计19该只产品P=2040MPaA塑件和浇注系统在分腔面上投影面积之和，经计算，A=1143.42mm 2故 F锁PA=40x1143.42kN=45.736kN选定的注塑机为5000kN满足要求。第 6.2 节 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核6.2.1.模具闭合高度长度尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合：模具长 X 宽拉杆面积模具的长 X 宽为150 X 200注塑机拉杆间距220 X 300 故满足要求。6.2.2.模具闭合高度校核模具实际高度 H模=225mm注塑机最小闭合厚度 Hmin=163mm即 H模Hmin,故满足要求。6.2.3.开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程满足如下：S机-（H模-Hmin)H1+H2+(510）式中 H1顶处距离(mm);H2包括浇注系统在内外的塑件高度（mm);S机注塑机最大开模行程（mm);因为，S机-（H模-Hmin)=250-(225-163)=1880mmH1+H2+（510）=10+95+10=115mm故满足要求。七注塑机与模具七注塑机与模具第第 7.1 节胀模力与模具节胀模力与模具注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔料流经机筒、喷嘴、模具的浇注系统后，注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔料流经机筒、喷嘴、模具的浇注系统后，在型腔中余下的压力即为模腔压力在型腔中余下的压力即为模腔压力 p（一般为（一般为 20MPa-40MPa） ,该压力在型腔中产生一个该压力在型腔中产生一个使模具沿分型面胀开的胀模力使模具沿分型面胀开的胀模力 Fz，该力的大小为：，该力的大小为：Fz=pa=p(nAx+Aj)式中式中 ： A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 ；邵阳学院毕业设计20Ax塑件型腔在模具分型面上的投影面积；塑件型腔在模具分型面上的投影面积；Aj塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积。塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积。在注塑过程中，为使模具不被胀模力在注塑过程中，为使模具不被胀模力 Fz胀开，注塑机的合模装置必须对模具施以足够的胀开，注塑机的合模装置必须对模具施以足够的夹紧力，即合模力夹紧力，即合模力 Fs。合模力的大小必须满足下式：。合模力的大小必须满足下式：FsFz=p(nAx+Aj)第第 7.2 节节 .注塑机模座行程及间距和模具闭和高度注塑机模座行程及间距和模具闭和高度注塑机模座间距是指注塑机动模座之间的间距，注塑机模座间距是指注塑机动模座之间的间距， Sk是注塑机动模座与定模座之间的最是注塑机动模座与定模座之间的最大模座间距；注塑机模座行程大模座间距；注塑机模座行程 S是指动模座在开闭穆中实际移动的距离，模具闭合高度是指动模座在开闭穆中实际移动的距离，模具闭合高度Hm是指模具合拢时的高度。是指模具合拢时的高度。对液压式合模装置，注塑机模座最大间距对液压式合模装置，注塑机模座最大间距 Sk是个固定值，注塑机最大模座行程是个固定值，注塑机最大模座行程 Smax在在H 范围可调；对液压机械式合模装置，注塑机最大模座行程范围可调；对液压机械式合模装置，注塑机最大模座行程 Smax是个定植，模座最大间是个定植，模座最大间距距 Sk在在 H 范围内可调。实际模座行程范围内可调。实际模座行程 S可分为好几种。看具体要求而定。可分为好几种。看具体要求而定。第第 7.3 节节 .注塑机模座尺寸及拉杆间距和模具尺寸注塑机模座尺寸及拉杆间距和模具尺寸如下图可知，注塑机模座外形尺寸和拉杆位置，注塑机模座尺寸为如下图可知，注塑机模座外形尺寸和拉杆位置，注塑机模座尺寸为 H*V，拉，拉杆间距为杆间距为 H0*V0，它们是表示模具安装面积的主要参数。注塑模具的最长边应小于，它们是表示模具安装面积的主要参数。注塑模具的最长边应小于minH， V，最短边应小于，最短边应小于 minH0， V0，如下图所示。，如下图所示。H0V邵阳学院毕业设计21H0V模 具 外 形第第 7.4 节节 注塑机顶出装置和注塑模具顶出机构注塑机顶出装置和注塑模具顶出机构注塑机顶出装置的主要形式有机械顶出、液压顶出和气压吹出。常用的是机械、液压注塑机顶出装置的主要形式有机械顶出、液压顶出和气压吹出。常用的是机械、液压顶出两种。顶出两种。对机械顶出装置，注塑机顶杆可放在动模座的中心，也可放在动模座的两侧；对液压顶对机械顶出装置，注塑机顶杆可放在动模座的中心，也可放在动模座的两侧；对液压顶出装置，顶杆放在动模座的中心部位，对液压机械式的顶出装置，一般机械顶杆放在动出装置，顶杆放在动模座的中心部位，对液压机械式的顶出装置，一般机械顶杆放在动模座的两侧，液压顶杆放在动模座的中心。模座的两侧，液压顶杆放在动模座的中心。气压吹出需要增设气源和气路，故少用。气压吹出需要增设气源和气路，故少用。注塑机动模座顶杆大小、位置与模具顶出装置相适应，注塑机顶出装置的顶出距离注塑机动模座顶杆大小、位置与模具顶出装置相适应，注塑机顶出装置的顶出距离 D应应大于或等于顶出距离大于或等于顶出距离 H1。邵阳学院毕业设计22D 5第第 7.5 节节 模具在注塑机上的安装与调试模具在注塑机上的安装与调试模具在注塑机上的安装与调试包括预检、吊装紧固、顶出距离调整和合模松紧程度的调模具在注塑机上的安装与调试包括预检、吊装紧固、顶出距离调整和合模松紧程度的调整及加热线路、冷却水管等配套部分的安装、试模。整及加热线路、冷却水管等配套部分的安装、试模。7.5.1 、预检、预检模具安装前，应根据模具装配图对其进行检验，了解模具的基本结构、工作原理及注意模具安装前，应根据模具装配图对其进行检验，了解模具的基本结构、工作原理及注意事项。事项。7.5.2 、吊装与紧固、吊装与紧固首先将注塑机全部功能置于调整手动控制状态，根据模具图上标示出的吊装位置及方向，首先将注塑机全部功能置于调整手动控制状态，根据模具图上标示出的吊装位置及方向，并按一定的吊装方式吊起模具（尽量将模具整体吊起）。并按一定的吊装方式吊起模具（尽量将模具整体吊起）。（ 1） 模具吊装方向模具吊装方向模具吊装方向的选择遵照如下几个原则：模具吊装方向的选择遵照如下几个原则：模具有侧向分型抽芯机构时尽量将滑块置于水平位置，在水平面内左右移动。模具有侧向分型抽芯机构时尽量将滑块置于水平位置，在水平面内左右移动。 1 模具长度与宽度方向尺寸相差较大时，使较长边与水平方向平行，可以有效地减模具长度与宽度方向尺寸相差较大时，使较长边与水平方向平行，可以有效地减轻导杆在开模时的负载，并使因模具重量而造成导向件产生的弹性变形控制在最轻导杆在开模时的负载，并使因模具重量而造成导向件产生的弹性变形控制在最小范围内。小范围内。 模具带有液压油路接头、气动接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作模具带有液压油路接头、气动接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作面侧面，以方便操作。面侧面，以方便操作。邵阳学院毕业设计23（ 2） 吊装方式吊装方式一般将模具从注塑机上方之间。当模具水平或垂直方向尺寸大于拉杆间的距离时，吊一般将模具从注塑机上方之间。当模具水平或垂直方向尺寸大于拉杆间的距离时，吊装方式如下：装方式如下：当模具长方向尺寸大于拉杆间水平距离当模具长方向尺寸大于拉杆间水平距离 H0时，时， 从拉杆侧面滑进的方法，适用于从拉杆侧面滑进的方法，适用于 1中小型模具。中小型模具。 将模具长方向平行于拉杆轴线（模具高度小于拉杆水平间距将模具长方向平行于拉杆轴线（模具高度小于拉杆水平间距 H0。模具宽方向尺寸。模具宽方向尺寸小于拉杆垂直距离小于拉杆垂直距离 V0）。从拉杆上方滑进拉杆之后旋转）。从拉杆上方滑进拉杆之后旋转 90即可。即可。整体吊装成功，将模具定模板上的定位环装配入注塑机定模座上的定位孔，用螺钉或压整体吊装成功，将模具定模板上的定位环装配入注塑机定模座上的定位孔，用螺钉或压板螺钉压紧定模，并初步固定定模，依靠导柱、导套将动定模两部分启闭几次，检查模具板螺钉压紧定模，并初步固定定模，依靠导柱、导套将动定模两部分启闭几次，检查模具在启闭过程中是否平稳，灵活，无卡住现象，最后固定动定模。在启闭过程中是否平稳，灵活，无卡住现象，最后固定动定模。分体吊装与整体吊装相似，不同之处是模具动模部分是在定模吊装初步固定之再吊装紧分体吊装与整体吊装相似，不同之处是模具动模部分是在定模吊装初步固定之再吊装紧固。固。工人吊装适用于中小型模具，一般从注塑面侧面装入，在拉杆上垫两块模板将模具滑入工人吊装适用于中小型模具，一般从注塑面侧面装入，在拉杆上垫两块模板将模具滑入拉杆中。拉杆中。7.5.3、 顶出距离的调节顶出距离的调节模具紧固后，慢速开启模具，达到模座行程模具紧固后，慢速开启模具，达到模座行程 S时，动模板停止后退，调节注塑机顶杆顶出时，动模板停止后退，调节注塑机顶杆顶出距离距离 D，使模具上顶出板和动模板之间的间隙，使模具上顶出板和动模板之间的间隙 &5mm ，既能顶出塑件，又能防止损坏模具。，既能顶出塑件，又能防止损坏模具。7.5.4 、合模松紧程度的调节、合模松紧程度的调节合模松紧程度以注塑塑件时，既不产生飞边，又保证模具有足够的排气间隙为合适。对合模松紧程度以注塑塑件时，既不产生飞边，又保证模具有足够的排气间隙为合适。对全液压式锁模机构，合模松紧程度只要观察合模力是否在预定的工艺范围内即可；对于液压全液压式锁模机构，合模松紧程度只要观察合模力是否在预定的工艺范围内即可；对于液压肿杆式锁模机构，目前主要凭经验和目测来调节，即在开模时，肿杆先快后慢，既不很自然，肿杆式锁模机构，目前主要凭经验和目测来调节，即在开模时，肿杆先快后慢，既不很自然，也不太勉强地伸直，合模松紧正好合适。也不太勉强地伸直，合模松紧正好合适。7.5.5、模具配套部分的安装、模具配套部分的安装配套部分的安装包括：热流道元件及电气元件的接线；电控部分的调整；液压回路连接；配套部分的安装包括：热流道元件及电气元件的接线；电控部分的调整；液压回路连接；气压回路连接；冷却水路的连接等辅助部分的安装。气压回路连接；冷却水路的连接等辅助部分的安装。7.5.6、试模、试模试模前必须对设备的油路、水路及电路进行检查，并按规定保养设备，作好开车前的准试模前必须对设备的油路、水路及电路进行检查，并按规定保养设备，作好开车前的准备。备。（ 1）模具预热）模具预热邵阳学院毕业设计24模具预热方法大致有两种：一是利用模具本身的冷却水孔，通入热水进行加热。二是外模具预热方法大致有两种：一是利用模具本身的冷却水孔，通入热水进行加热。二是外加热法，即将铸铝加热板安装在模具外部，从外向内进行加热，这种方法加热快，但消耗量加热法，即将铸铝加热板安装在模具外部，从外向内进行加热，这种方法加热快，但消耗量大。对中小型模具，无需进行模具预热。大。对中小型模具，无需进行模具预热。（ 2） 料筒和喷嘴的加热料筒和喷嘴的加热根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具预热同时进行。根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具预热同时进行。（ 3） 工艺参数的选择和调整工艺参数的选择和调整根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度、压力、时间参数，调整工艺参数是按压力、根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度、压力、时间参数，调整工艺参数是按压力、时间、温度这样的先后顺序变动。时间、温度这样的先后顺序变动。（ 4）试注塑）试注塑当料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，当料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，分析产生缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。分析产生缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。试注塑过程中，应详细记录模具状态和工艺参数，对不合格的模具应及时进行返修。试注塑过程中，应详细记录模具状态和工艺参数，对不合格的模具应及时进行返修。7.5.7.模具的维护模具的维护模具在使用过程中，会产生正常的磨损或不正常的损坏。不正常损坏绝大多数是由于操模具在使用过程中，会产生正常的磨损或不正常的损坏。不正常损坏绝大多数是由于操作不当所致，例如嵌件没放稳就合模，致使型腔被打缺，或是型芯较细，当塑件脱模不下时，作不当所致，例如嵌件没放稳就合模，致使型腔被打缺，或是型芯较细，当塑件脱模不下时，用手锤重力敲击而使型芯弯曲。总体来说有如下几种情况要注意：用手锤重力敲击而使型芯弯曲。总体来说有如下几种情况要注意：.型芯或导向柱碰弯。型芯或导向柱碰弯。 1.型腔局部损坏，大部分仍是好的。型腔局部损坏，大部分仍是好的。 2.由于型腔材料硬度太底或制件精度太差，使用一段时期后分型面不严密，以致溢边由于型腔材料硬度太底或制件精度太差，使用一段时期后分型面不严密，以致溢边 3太厚，影响制件质量。太厚，影响制件质量。在这种情况下，并不需要将整个模具报废，只需局部修复即可。局部修复应由专门的模在这种情况下，并不需要将整个模具报废，只需局部修复即可。局部修复应由专门的模具工进行。修前，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，具工进行。修前，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，可将坏的拆下，另外加工一个新零件装上。可将坏的拆下，另外加工一个新零件装上。 型腔打缺的，当其未经热处理硬化时，可用型腔打缺的，当其未经热处理硬化时，可用铜焊或镶嵌的方法修复；而经热处理硬化的型腔，可用环氧树脂来补缺。铜焊或镶嵌的方法修复；而经热处理硬化的型腔，可用环氧树脂来补缺。第三种情况，大多数是日用品塑件模具。由于尺寸精度要求第三种情况，大多数是日用品塑