ABS塑料旋钮模具设计

1、毕业设计（论文）题 目:ABS塑料旋钮模具设计专业:机电一体化技术班 级:04413学 号:36姓 名:凌先勇指导老师：罗锤敏成都电子机械高等专科学校二00七年六月论文摘要通过设计可使我巩固所学的专业理论；进一步掌握注射模具设计和成型零件 加工工艺制定的方法；提升测量、绘图、查阅资料、文献翻译、应用专业软件等 方面的能力与水平；能够得到全面、系统 工程实践能力训练；培养和造就我的创 新能力和工程意识、严谨的科学态度、逻辑思维方式、求实的工作作风及正确的 科学研究方法。从而增强我的就业竞争力，为今后的实际工作打下良好的基础。 本课题来源于生产实际，综合运用在学期间所学理论知识和技能，掌握塑料注射

2、 模具与成型零件加工工艺设计的步骤和方法，所设计模具结构合理、工艺性好、 装配维修方便和经济。可以熟悉设计开发模具的过程，培养独立思考能力，检验学 习效果和动手能力，提高工程实践能力，为将来实际工作打下坚实的基础。关键词：旋纽建模工艺编制注射模具设计AbstractPass the desig n can make the professi onal theories that me lear n whe n make stronger;Control to inject a molding tool design further with model the method that the

3、spare parts processes craft establishme nt;Promote diagraph and paint, check the ability and level of data, the cultural heritage tran slatio n, applied professi onal software etc.;Ca n get completely, the system engineering practice ability training;Develop and educate my creative ability and engin

4、 eeri ng to realize, careful scie nee attitude, logic modeof thinking, beg solid work style and correct scienee research a method.Stre ngthe n my employme nt competiti on ability thus, lay good foundation for aftertimes actual work.This topic comes from produce physically, comprehensive usage in the

5、 semester academic theories theory knowledge and technical ability, control plastics to inject a molding tool and model spare parts to process step and method of tech no logicaldesig n,the moldi ng tool structure desig n reas on able, craft good, assemble to maintain convenience and econom y.Ca n ac

6、qua int with a desig n developme nt the process of the mold ing tool, foster in depe ndent thinking ability, exam ine study effect and beg in ability, improve engin eeri ng fulfillme nt ability, physically worked to lay solid foundation for the future.Key Words:The Xua n Niu sets up a mold The craft

7、 draw up Inject a moldi ng tool desig n论文摘要1关键词：1ABSTRACT 2KEY WORDS: 2目 录3引言5第1章设计任务61.1. 技术要求： 61.2. 塑件的工艺性分析 61.3. 确定注塑机机类型（注射机的选择） 71.3.1注射机的选择71.3.2注射机有关参数 81.3.4.模具结构分析与设计（ABS旋钮塑件的结构设计） 91.3.5浇注系统的设计121.3.6模具工作零件的设计与计算 131.3.7.排气结构设计 141.3.8冷却系统的设计与计算 151.3.9标准模架的调入及及标准件相关零件结构的生成等等 15第2张 拟定模具结

8、构形式 182.1确定型腔数量及排列方式 182.2模具结构形式的确定 182.2.1注射机型号的确定 182.2.2分型面位置的确定 19第3张 浇注系统形式和浇口的设计 203.1主流道设计203.1.1主流道尺寸203.1.2主流道衬套的形式203.1.3主流道衬套的固定 213.2分流道设计 213.2.1主分流道的形状及尺寸 213.2.2主分流道长度 223.2.3. 副分流道的设计223.2.4分流道的表面粗糙度 223.2.5分流道的布置形式 223.3浇口的设计 233.3.1浇口的选用233.3.2浇口位置的选择243.4浇注系统的平衡 253.5冷料穴的设计 26第4张

9、成型零件的设计与加工工艺 274.1模具制作的前期准备 274.1.1、模具制作的基本内容。 274.1.2、模具制作的技术准备 284.1.3确定待加工零件的备料尺寸或毛图 294.1.4待制作模具成本估算： 294.1.5 模具制作的组织准备。 30第五章模具制作零件的加工 315.1型腔加工315.2型腔模的机器设备参数325.2.1Cimatron典型型腔模零件的加工参数设置 335.3.型芯加工345.3.1铸件金属型芯的设计规定 355.4推杆和拉杆断裂的原因及解决办法 355.5模具的装配375.5.1、常用的装模工具 375.5.2冷冲模的装配：375.5.3、塑料模的示范装配

10、 425.6装模与试模445.6.1 模具的安装： 445.6.2、模具的调试46结束语49参考文献50引言模具是制造业的重要工艺基础。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪 表、家电、通讯和军工等产品中，60% 80 %的零部件，都要依靠模具成型。用 模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗， 是其他加工制造方法所无法比拟的。且模具在很大程度上决定着产品的质量、效 益和开发能力。调研与市场分析发现塑料模具设计与制造方面的人才需求量很大，尤其是具 备一定工程素质和实际工作能力的毕业生很受用人单位欢迎。通过设计可使我巩固所学的专业理论；进一步掌握注射模具设计和成型零

11、加 工工艺制定的方法；提升测量、绘图、查阅资料、文献翻译、应用专业软件等方 面的能力与水平；使学生能够得到全面、系统 工程实践能力训练；培养和造就我 的创新能力和工程意识、严谨的科学态度、逻辑思维方式、求实的工作作风及正 确的科学研究方法。从而增强我的就业竞争力，为今后的实际工作打下良好的基 础。本课题来源于生产实际，综合运用在学期间所学理论知识和技能，掌握塑料 注射模具与成型零件加工工艺设计的步骤和方法，所设计模具结构合理、工艺性 好、装配维修方便和经济。可以熟悉设计开发模具的过程，培养独立思考能力，检 验学习效果和动手能力，提高工程实践能力，为将来实际工作打下坚实的基础。第1章设计任务1.

12、1、技术要求:1、塑件外表无痕，采用一般精度进行设计;2、未注尺寸公差取MT5级精度;3、采用注射成型，大批量生产。（详见零件图）1.2. 塑件的工艺性分析1 使用性能、制件技术要求和生产要求该塑件为ABS塑料旋钮，使用范围较广。根据一般精度和大批量生产要求, 采用注射成型的成型方法。2 塑件材料的特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，属于热塑性无定性塑 料，价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用最广的工程塑料之一，其力学 性能和热性能均好、硬度高、表面易镀金属、流动性中等；易加工、高光洁度及 高强度，又有其耐疲劳和抗应力开裂能力、 冲击强度高；耐酸碱等抗化学性腐蚀 性强，容

13、易加工成型、修饰容易等优点。其密度 p =1.021.16g/cm3,溢边值为 0.04毫米左右，吸湿小，不须充分干燥，且不易分解，可用螺杆或柱塞式注射机注 射成型。3. 塑件尺寸精度分析该零件的重要尺寸，如， 36mm的尺寸精度为MT3级，次重要尺寸 4mm 的尺寸精度为MT4级，其它尺寸均无公差要求，一般可采用MT5级精度。由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属中等偏上，对应模具相关零件尺寸 的加工可保证。从塑件的壁厚上来看，厚度较为均匀。4. 塑件表面质量分析 必须避免在塑件的分型面处出现毛边； 注意孔处不出现锐边； 表面粗糙度只有塑件外形要求较高，其它部位没有较高粗糙度要求。该零件的表面

14、要求无凹坑等缺陷外，表面无其它特别的要求，故比较容易实 现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要 求可以得到保证。5. 塑件的结构工艺性分析(1)塑件厚度适中，壁厚较均匀，塑件成型性能良好；(2 )塑件本身有一定的斜度，利于脱模；(3)从塑件结构看，该旋钮模具应设置一个分型面。6. 确定成型方法塑件采用注射成型法生产，为符合塑件外观要求，初步采用侧浇口，模具为 单分型面双型腔注射模。1.3. 确定注塑机机类型(注射机的选择)1.3.1注射机的选择1. 塑件的体积计算通过计算得到塑件的体积为：V 塑件=2X 5953 = 11906mm2. 浇注系统的体积计算通过计

15、算得到浇注系统的体积：浇=2V 浇口 +V 主流道 +V分流道=2 X 9.6+1585.7+2631.9 =34236.8mmV总=V 塑件 +V浇=11906+4236.8 = 16142.8 mm 模具开模行程校核模具开模行程应满足：SmvSz 其中：Sz为最大开模行程，查注射机 XS-Z-60型Sz = 180mm,Sm为模具的开模行程；Sm =塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+ (5-10) mm=28+55+28.5+7 = 118.5mm可见SmvSz, XS-Z-60满足其开模行程3 计算塑件的质量查有关资料得：ABS材料p =1.021.16g/cm3,根据塑件形状

16、及尺寸，采用一模两腔的模具结构。塑件和浇注系统的质量：W总:=p (V塑件+V浇)=1.09 X 16.14 17.59g4.注塑机的选择查相关手册，ABS的注射压力(1) 塑件投影面积计算(2) 型腔压力计算P腔6001000 (10板最大安装尺寸为330mrX 440mm故能满足模具安装要求) pa，塑件较简单，取 P=70Mpa2A = n X r X r=3.14 X 1.9 X 1.9 11.34cm=2/3 X P = 46.7 Mpa(3)锁模力计算 F = 11.34 X 46.7 5.30 X 103. 模具安装部分的校核该模具的外形尺寸为200mnX 200mm, XS-Z

17、-60型注射机模N安装模具的厚度应满足：Hmin v Hv Hmax设计模具厚度 H总=192mm选XS-Z-60型，最大装模高度Hmax=200mm最小装模高度Hmin=70mmH总=192mm介于二者之间，满足模具厚度安装要求。1.3.2注射机有关参数1.XS-Z-60型注射机的主要参数标称注射量60cm定位孔直径O55mm最大开模行程S180mm喷嘴球头半 径R12mm最大装模咼度Hmax200mm喷嘴孔直径O4mm最小装模咼度Hmin：70mm螺杆直径/mm38模板最大安装尺寸330X440 mm|最大开模行程180mm4. 注塑机的参数校核 最大注射量的校核计算校核式：(0.80.8

18、5)V公V总其中：V总=16.14cm3(0.8 0.85)V 公=(0.8 0.85 )X 6050cm3可见满足校核式，即所设计模具注射量满足XS-Z-60最大注射量要求。 注射机压力的校核P机P塑P机注射机的最大注射压力，Mpa或N/ cm3P塑成型塑件所需的注射压力，Mpa或N/ cm3一般ABS取100120Mpa XS-Z-60注射机的最大注射压力 P机=122Mpa可 见XS-Z-60注射机满足ABSa射压力的要求。综合验证，XS-Z-60型注射机完全能满足此模具的注射要求。5、塑件的注射工艺参数的确定根据情况，ABS塑料的成型工艺参数可作如下选择，在试模时可根据 实际情况作适当

19、的调整。注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度t1选用190C中段温度t2选用210C前段温度ts选用230C喷嘴温度：选用200 C注射压力：选用100MP注射时间：选用20s保压时间：选用2s保压：80MP冷却时间：选用28s总周期：50s1.3.4.模具结构分析与设计(ABS旋钮塑件的结构设计)1、分型面的选择和确定塑件的分型面应取在位于塑件截面尺寸最大的部位，该塑件为旋纽，表面质 量无特殊要求，按塑件结构，分型面选在塑件的端面，型芯设在动模，开模后塑件 包在型芯上留在动模，符合分型面设计原则，保证制件的精度，简化了模具结构。2、型腔数目的确定型腔数的确定有多种方法，本题采

20、用注射机的注射量来确定它的数目。其公式如下：n2=(G-C)/V式中：G注射机的公称注射量/cm3V 单个制品的体积/cm3C浇道和浇口的总体积/cm3生产中每次实际注射量应为公称注射量 G的(0.75 0.45)倍，现取0.6G进 行计算。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的 (0.2 1)倍，现取C = 0.6V 进行计算。n 2=0.6(G-V)/V=0.6(60-11.906)/11.906=2.42由以上的计算可知，可采用一模两腔的模具结构。3. 型腔的排列由于塑件的特殊(属于小型塑件且塑件外表无痕)要求,又要满足大批量生产 要求，为使模具设计制造简便，综合考虑浇注系统、模具结构的

21、复杂程度等因素， 拟采用下图所示的型腔排列方式。此模具可采用一模两腔，平衡布置，塑件型腔 设置应设计在模具的对称中心方向上成型。104、推出机构的选择浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流经的 一段路程的总称。它是由主流道、分流道、进料口、冷料穴等组成，主流道为圆 锥体，锥度为3 C,其直径的决定主要取决于主流道的剪切速率。由于塑件的外 行结构特点，推出机构应采用用推杆推出机构将塑件推出模外。每个制件同时由4根推杆推出模外，其结构简单，推出可靠。推杆工作长度L工=28.5mm推杆总长度L = 115.5mm推杆推顶推件板时应有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定、一

22、端 自由的模型，根据压杆稳定公式推导推杆直径计算式为：D K64Qe(卩 I) 2/nEn 31/4(T c=4Qe/n n d Wc s式中：d推杆直径(mm)K 安全系数，查手册取K=22Qe脱模力(N)2826卩一一塑料(T8A)材料的泊松比0.32I推杆的长度(mm)131.5n推杆根数4E推杆材料(T8A)的弹性模量(MPa)2.1 X 105c c推杆所受的压应力(MPa)3Qe= Qc + Qb=2 n E s t h Kf /(1-卩)+ 0=2 X 3.14 X 2 X 10 X 0.6%X 2 X 42.5Xc s推杆材料(T8A)的屈服点(MPa)3600.3/(1-0.

23、32)=2826NQc克服塑件对型芯包紧的脱模阻力(N)Qb端封闭壳体需克服的真空吸力(N)0E塑料的拉伸弹性模量(N/mm 2)2X 10s塑件平均成型收缩率0.6%t塑件厚度(mm)2h型芯脱模方向咼度(mm)42.5Kf脱模斜度修正系数0.3将以上各数据代入式得：d=3.746mm 圆整取 4mm将以上各数据代入式进行校核:2c c=4Qe/n n d2=56.25MPa 1.15Pr4/E( S )1/3式中：S侧壁厚度(mm)P型腔压力(Mpa)46.7r型腔半径(mm)18E模具材料(SM2)的弹性模量(MPa)2.1 x 105S 刚度条件，即允许变形量(mx m) 0.05将以

24、上各数代入式得：451/3S 1.15(46.7X 184)/(2.1 x 105 x 0.05)=8.92mmS可取9mm2)底板厚度的计算公式如下：41/3hs0.56(Phi/E S )将各参数代入式中得：hs0.56X( 46.7X 12.54 X 21 X 105x 0.05)=2.67mm型腔的厚度h腔2.67+12.5=15.17mmh腔取25mm1.3.7.排气结构设计热塑性塑料模具排除的气体量比较少，且制件小，属中小型简单型腔模具,模具的型芯型腔为组合拼式，因此，无需开设排气体槽，利用模具配合间隙排气便可满足要求。且与整体式型芯型腔相比，组合式型芯型腔使加工和热处理14工艺大

25、为简化。138冷却系统的设计与计算冷却系统设计的有关公式：qV=WQi/ p ci（ 0 i- 0 2）式中：qV冷却水的体积流量（m3/min）W单位时间内注入模具中的塑料重量 （kg/mi n）Qi单位重量的塑料制品在凝固时所放出的热量（kJ/kg）p-冷却水的密度（kg/m3）0.98X 103C1-冷却水的比热容kJ/（kgC）4.18701冷却水的出口温度（C）250 2冷却水的入口温度（C）20Q1 口表示为:Q1=C2( 0 3- 0 4)+ u式中：C2-塑料的比热容kJ/（kg.C）1.465Q3塑料熔体的初始温度（C）2100 4塑料制品在推出时的温度（C）60u结晶型塑料

26、的熔化质量焓（kJ/kg）Qi=C2（ 0 3- 0 4）+u=1.465（210-60）=219.75kJ/kg将以上各数代入式得：qV=（0.013 X 219.75）/0.98X 103X 4.187（25-20）m3/min_33=0.14X 10 m /min上述计算的设定条件是：模具的平均工作温度为40C，用常温20C的水作 为模具的冷却介质，其出口温度为 25E，产量为0.013kg/min。由体积流量，查表可知所需的冷却水管的直径非常小，体积流量也很小， 故可不设冷却系统，依靠空冷的方式即可。但为满足模具在不同温度条件下的使 用，可在适当的位置布置直径 d为8mm的管道来调节温

27、度，冷却水通过外部的 塑料软管循环，调节冷却水的流速和温度，可在一定温度范围内调节冷却效果。1.3.9标准模架的调入及及标准件相关零件结构的生成等等模架的设计可以通过自定义方式，也可以通过调入标准模架来建立。TopSolid 建立了丰富的标准模架库：DME、FUTABA、HASCO、 MEUSBURGER 、 MOLDMAN 、 PEDROTTI RABOURDIN 、 HESTRACK_NORMA （2004年底前增加国标模架库）等众多标准模架库， 方便设计者与供应商之间的合作设计。图九为 FUTABA_S3550 模架，在调 入过程中只需鼠标点击定位点，并选择该模架型号便一切就都交给系统了

28、。15模架的调入只是模具结构设计的第一步，为了大量减少后续的设计操作1、TopSolid建立了完善的模具设计用的智能标准件库，如导柱/导套系列、浇注系统系列、顶出机构系列、冷却回路系列、侧楔斜导柱系列及常用的紧 固件系列等的标准件库。2、在设计过程中调用标准件时，系统对其相关的零件自动进行布尔操作，即 产生与标准件相对应的孔CNCFEl A-A图十螺钉孔视图以顶出机构设计为例：顶杆设计只需确定顶出点，以及顶杆的相应参数（直径等），其他的操作由系统自动完成。即在调入顶杆的同时，系统将所有与之关联的各模板都进行打孔及确定相应各点顶杆长度等的标准操作。16 另又以调用紧固内六角螺钉为例， 他的调入只

29、需选择要安装的点、 面和要紧固 的零件，系统便会智能地为零件进行打孔操作，所打的各个孔均具有不同的配间隙，所有操作均符合紧固件设计规范。17第2张拟定模具结构形式2.1确定型腔数量及排列方式型腔的数量是根据实际情况给定，为“二出二”即二模两腔，考虑了本产品 的生产批量（大批量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔 的模具。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2.2模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此我 们设计的模具采用多型腔多分型面。根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将 会采用两

30、个分模面，两个分型面。2.2.1注射机型号的确定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，根据厂家提供资料，注射机型号和规格以及各参数如下：注射量：95g锁模力：120T模板大小：400 X 55018开模距离：27推出形式：推杆推出位置：直线向上推出行程：28mm2.2.2分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于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

31、型面时应 综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循 以下几项原则：1分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3保证塑件的精度要求。4满足塑件的外观质量要求。5便于模具加工制造。6对成型面积的影响。7对排气效果的影响。8对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是 选择平直分型面工易于加工的分型面。如下图所示，采用A-A这样一个平直的分型面，前模（即定模）做成平的就行了，胶位全部做在后模（即动模），大简化了前模的加工。AA分型面也是整个模具的主分模面。下图中虚线所示的 B B 和CC

32、分型面是行位（即滑块）的分型面。这样选择行位分型面，有利于线切 割行位以及后模仁和后模镶件这些成型零件。分型面的选择应尽可能使塑件在开 模后留在后模一边，这样有助于后模设置的推出机构动作，在下图中，从A A分型，了 B B处的行位向左移开，C C处的行位向右移开后，由于塑件收缩会 包在后模仁和后模镶件上，依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构推出塑件。19第3张浇注系统形式和浇口的设计3.1主流道设计3.1.1主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥 度的流动通道。主流道小端尺寸为 3.54mm。3.1.2主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易

33、损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准 件，只需去买就行了。常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者，有 托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有 12，16，20等几种。由于注射 机的喷嘴半径为20，所以唧咀的为R21。图203.1.3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 55mm,内径20mm。具体固定形式如下图所示：图3.2分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流 道末端与浇

34、口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料 由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。 因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中 压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。3.2.1主分流道的形状及尺寸主分流道是图（6）中水口板下水平的流道。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：B =0.2654 . m4 L（式 1）2 H B（式

35、2）3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）梯形的侧面斜角a常取50- 150,在应用式（式1）时应注意它的适用范21 围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g,且计算结果在3.2 9.5mm范 围内才合理。本电动机绝缘胶架的体积为3221.7324mm3,质量大约4g,分流道的长度 预计设计成140mm长，且有4个型腔，所以：B=4 0.2654.44 140 = 7.3取 B 为 8mm2H 8 5取 H 为 5mm3一0梯形小底边宽度取6mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成 10。另外由 于使用了水口板（即我们所说的定模板和

36、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。实际加工时实，常用一种截面尺寸的梯形流道图（4）3.2.2主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140mm。3.2.3副分流道的设计副分流道即图（6）中的主分流道以下的两个土字形的流道副分流道中竖直方向上有锥度的流道的锥度为单边20,其最底部直径为 6mm,水平方向上下两层流道的直径为 4mm，这些都是根据经验取值，其 总长度为38.15mm。3.2.4分流道的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

37、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1.6卩m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。实际加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打 磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙 度。）3.2.5分流道的布置形式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22 布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、

38、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，如下图：图3.3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。3.3.1浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制 性浇口一方面通过截面积的突然变化， 使分流道输送来的塑料熔体的流速产生 加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔， 另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷

39、却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防 止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。从图中可看出，我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口，国外称 之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其 截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切 速率及浇口封闭时间。这灯浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形 状特征灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式， 普遍使用于 中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强；但有浇口痕迹 存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，对深型腔 塑件排气不便。具体到这套

40、模具，其浇口形式及尺寸如图 7所试。浇口各部分尺寸都是 取的经验值。实际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为4的分流道，再将材23料进行热处理，然后做一个铜公（电极）去放电，用电火花打出这个浇口来的332浇口位置的选择模具设计时，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，通常要考虑以下几项原则：1）尽量缩短流动距离。2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。3）必须尽量减少熔接痕。

41、4）应有利于型腔中气体排出。5）考虑分子定向影响。6）避免产生喷射和蠕动。7）浇口处避免弯曲和受冲击载荷。8）注意对外观质量的影响。根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，每个型腔设计 1个进浇点 如图（8）和图（9）所示，进浇点1的分流道开在行位上，进浇点2的分流道 开在后模模仁上。LX45图（6）055二山20.D224图（8）3.4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

42、过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工25 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。3.5冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散 热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约10 - 25mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能 及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象 的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把

43、这 一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的1 - 1.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的具体位置和形状如图（6）中所示。实际上只要将分流道顺向延长一段距离就行了。26第4张成型零件的设计与加工工艺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

44、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。4.1模具制作的前期准备4.1.1、模具制作的基本内容模具制作考核的内容主要按模具钳工职业技能鉴定规范大纲的要求， 要能独立审定冷冲模或塑料全套图纸；审定冲、塑模具零件的加工工艺，并独立 完成车、

45、铣、刨、磨、钳、线切割。淬火等工种的操作，按照工艺和技术要求加 工制造模具零件，进行模具装配，试模以及调整 .。2、模具制作的具体项目27威绩许迢4.1.2、模具制作的技术准备1审定全套模具图纸1）、审定模具装配图纸（1）检查模具的工作原理能否保证零件成形；（2）检查装配图的表达是否清楚正确合理；（3）检查相关零件之间的装配关系是否正确；（4）检查总体技术要求是否正确，完整能否达到；（5）检查装配图的序号，标题栏，明细表是否正确完整;2）、审定模具零件图纸（1）检查零件图与装配图的结构是否相符；（2）检查相关零件相互联接的结构与尺寸是否吻合；（3）检查零件图的投影关系是否正确表达是否清楚；（4

46、）检查零件的形状尺寸和位置尺寸是否完整，正确；（5 ）检查零件的制造公差是否完整，合理；（6）检查零件的粗糙度是否完整，合理；28(7) 检查零件的材料及热处理是否完整，合理；(8) 检查其他技术要求是否完整，能否达到；2审定待加工零件的加工工艺对待加工零件的工艺要进行全面审核，既要保证零件图纸的技术要求， 又要符合本实习基地机床设备的具体情况，其审定内容为：1) 、审定原定工艺路线能否达到图纸的技术要求2) 、审定采用的机床设备能否达到图纸要求的尺寸，精度及粗糙度；3) 、审定原定工艺中所采用的设备本实习基地是否能够满足要求，若不能 满足则要改变加工方法，采用本实习基地现有的设备加工， 但必

47、须保证图纸要求4) 、审定原工艺过程中的二类工具本实习基地是否能够满足要求，若不能 满足要求，也要改变工艺，采用本实习基地现有的条件进行加工，若有特殊要求 或本实习基地确实无法加工的才考虑外协加工，外协加工的零件能在本实习基地 加工的内容要在本实习基地加工，尽可能地减少外协加工的内容，以降低成本。4.1.3确定待加工零件的备料尺寸或毛图模具制作最开始的工作就是备料，而一般模具零件的毛坯都为锻打或成型板 料锯割而成，所以简单形状的零件要定出毛坯尺寸，复杂形状的零件还要画出毛 坯图，现将冲塑模具零件各举一例说明备料尺寸的确定：例一、倒装复合模的凹模尺寸为 80X 18求毛坯尺寸：解：按简明手册表4

48、- 1查得:2C=4+42a=3+329若取中间值则凹模毛坯尺寸为D+2c=180+6=186 t+2a=18+5=23即凹模毛坯尺寸为中186X 23 例二、塑料模型腔板的外形尺寸为200 X 200X 22求该板的毛坯尺寸解：由表查得 2b或2h=5+52L=5+7参考以上数据，一般长宽方向取大些，厚度方向了取小些200+10=21022+8=30得：型腔板的毛坯尺寸为 210X 210X 304.1.4待制作模具成本估算：模具成本是指制作某付模具所要消耗的全部费用即：模具成本二材料费+机加工时费+钳工工时费+外购件费用+试模费+其 他费用材料费：根据各种不同材料种类的重量及价格分别计算后

49、全部相加而得机加工工时费：根据各零件的加工工艺，计算出各工序的加工工时，根据各 种不同机床的加工和工时价分别计算后再相加。模具钳工工时费：根据各个零件的钳工工作量算出每个零件的钳工加工工时, 和钳工的装配工时相加后，再乘以模具钳工的工时价而得，夕卜购件费：如螺钉、销钉、橡皮、弹簧或模架外购所用费用的总和其他费用：如设计费、淬火费、运输费、交通费、试模费的总和。4.1.5模具制作的组织准备1、明确模具制作的基本任务：模具制作的基本任务是：给定冲压或塑压零件产品图及技术要求，学生 根据产品图纸及技术要求，设计模具编制工艺 卜加工、装配模具并进行试模，检 验等，完成模具制作的全部过程。具体要求如下：1）设计冷冲模具或塑料模具全套图纸；2）编制待加工零件工艺，整理外购件清单；3）估算待制作模具成本；4）按模具零件图纸及工艺过程，完成车、铣、刨、磨、钳及热处理的实 际操作，加工出符合要求的模具零件；5）编制冲塑模具的装配工艺，并按工艺过程组装冲塑模具；6）完成模具在机床上的安装，调整及试模；7）对试模零件进行试模检验，填写产品鉴定书，若有问题还要修整模具 再次试模，直至零件合格为止；8）对制作的模具进行成本计算2、制定模具制作计划制定模具制作计划就是根据各模具制作时间的长短和模具制作的任务， 具体安排