塑料瓶盖注塑模具设计

塑料瓶盖注塑模具设计（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）

塑料瓶盖注塑模具设计塑料瓶盖注塑模具设计（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）绪论1.本课题的意义、目的及应达到的要求本设计主要意义是在我们学习完模具设计与制造的所有专业课之后，总结条理以前我们所学的知识，使之成为一个系统的理论体系，以便于我们在以后的工作中使用。同时也让我们对模具的设计与制造有了初步的了解，掌握了查阅资料和使用工具书以及手册的能力。【1】本设计的目的是在学生毕业前夕，将通过毕业实习和毕业设计的实践性环节，对医学知识进行全面的总结和应用，提高综合能力的培训以及扩大模具领域的新知识。具体的要求是：系统总结，巩固过去所学的基础课和专业课知识。运用所学的知识解决模具技术领域内的实际工程问题，以此进行综合知识的训练。通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握设计和科研的基本过程和基本方法。提高和运用与工程技术有关的人文科学，价值工程和技术经济的综合知识。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:贰二壹伍八玖壹壹五一2本课题的国内外现状2.1我国塑料模具工业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。注塑模型腔制造精度可达0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10～30万次，淬火钢模达50～1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距，（1）成型工艺方面：多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%～80%相比，差距较大。（2）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，美国EDS的UGⅡ、美国ParametricTechnology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、以及一些塑模分析软件等等。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，如对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低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。（3）模具材料方面：近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%～80%相比，仍有差距。2.2我国塑料模具工业的发展趋势2..2.1我国塑料模具工业今后的主要发展趋势据有关方面预测，模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具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，笔记本电脑和网络机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。我国塑料模具工业和今后的主要发展方向（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。（4）.开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。（6）.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。3国外塑料模具的发展现状

（1）模具生产效率高，工期短，人均产值高。各企业共同之处是厂房设备密集，显得十分拥挤，即使在这样的条件下，车间管理还是有条不紊，生产效率高。一般模具企业，人均年产值为5～14万美元。

（2）专业分工细，技术精益求精，客户相对稳定。模具企业专业分工较细，生产协作紧密。每家企业只生产某一类模具，各家都有自己的拳头产品，这利于在技术上精益求精，以利在激烈的竞争中生存发展。模具厂所需的模具标准件都是外购的，有些零件加工业是由其他厂协作。

（3）模具企业带件生产比较普遍，有利于企业发展。模具作为单件或极小批量产品，技术密集和精密加工设备密集，与模具成型制品的大批量生产相比，投入大，产出低，因而制约了模具企业大发展。他们注重模具与制品一体化，模具与制品相辅相成，互相促进，有利于模具企业的发展。（4）紧跟主产品需求开发模具，重视开拓海外市场。模具工业发展较快，紧跟主产品需求开发制造模具是一个重要因素。近几年3C电子产品和汽车工业的迅速发展，带动了模具工业的发展。目前模具产值的76%源自3C产品和汽车、摩托车提供的产品。模具行业以很强的市场敏感性，以最短的生产周期满足了这些行业的需求。大陆的许多3C产品和汽车模具就来自美国，日本和西欧，以及台湾。（5）CAD/CAE/CAM和高速切削加工技术应用广泛。他们的模具生产效率较高，市场快速反应能力强，CAD/CAE/CAM技术和高速切削技术的普及应用，无疑是一个重要因素。（6）模具企业对管理的重视程度在加大，利用软体包括管理软件和工艺流程开发软件来提高企业本身的竞争力，而不仅仅是静态得考虑模具的开发和制造成本，对此企业向更科学更系统的现代管理模式发展。4．本设计所要解决的问题现在生活节奏的加快和人们对生活品质要求的提高以及环境污染给人们心理上早成的影响,使人们更乐于接受经过多层过滤更为安全可靠的纯净水或者矿泉水,应其而生的经济的瓶子和瓶盖成为大批量需求的产品.

在瓶盖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:生产效率是第一的考虑,所以在结构上确定为一模十二腔,同时考虑设计上模具寿命,以及一次生产即可使用而不需要多加工序,这些都可以是提高效率的因素.矿泉水瓶盖的应用是很广泛的,在结构上必要的保留几种功能,一是内螺纹用于旋紧,二是需要挡水圈的设计来取代以往加橡皮垫圈的密封方式,三是防伪圈的倒扣设计以及和其瓶盖主题的点连接结构,以方便瓶盖的压入和瓶盖打开时顺利脱离防伪圈而不至产生一块脱离的现象或者难以旋断的情况.一工艺性分析1.1:塑料的原材料分析[1](1)塑件材料选用ＰＰ属于热塑性塑料，从使用性能上看，该塑料力学性能好，可以在１００Ｃ以下使用，若不受外力，则温度在１５０Ｃ时不会变形，化学稳定性好．(2)从成型性能上看该塑料吸水性小，熔料流动性好，成型容易，但收缩率大，此外，该塑料成型易产生缩孔凹痕变形等缺陷．成型温度底时，方向性明显，凝固速度快，易产生内应力，因此在成型时一注意控制成型温度，浇注系统应缓慢散热，冷却速度不易过快．1.2：塑件的结构和尺寸精度等级及表面质量分析从该制品的零件图可知；形状，结构对制件脱模要求较高，但对尺寸大小，产品精度和表面质量要求都不高。该塑件结构结构工艺分析：此设计任务书中给出的零件图存在若干弊端，给模具结构设计带来一些困难，现在在不影响起使用性能的基础上改进三处．第一是在瓶盖外表表面的防滑竖纹，不应该直接在下面切半通槽，而应该通向型腔，使其在开模时不增加不必要抽芯难度．第二是挡水圈的脱模设计，将其设计为倾斜４５度，并将斜底做在角处，是型芯最大直径变得小一些，便于在强脱之后不至于碰到下边的内螺纹而增加脱模行程,而倾斜的挡水圈会在旋入时压平,第三是防伪圈内恻设计为凸起的倒扣环,间断式.整个修改后的制件如图一:图1制件图制品的精度等级；塑料制件的尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动和模具制造误差，此处塑料件未注公差，由于该制件的原材料为聚丙烯，而聚丙烯的制件公差等级较低为MT7级，该塑件的精度等级较低。受模具活动部分的影响，取公差值和附加值之和，MT2级取0.05，MT3-5级取0.1。【2】制品的表面质量；塑料制件的精度等级较低，我们所要获得的制件对制品的表面质量除要求无缺陷，毛刺，无特殊要求，一般的模具制造工艺和注塑工艺就能满足要求。（4）制品的形状结构；制品的最小壁厚为0.5mm。符合聚乙烯的最小壁厚原则，聚丙烯的质软，所以可以强制脱模.所以在模具的设计和加工过程中要特别注意，防止出现缺陷.1.3：计算塑料制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确定模具型腔数量。计算塑料制件的体积：V=1675*2=3.350cm3查《塑料注塑模结构与设计》知聚丙烯密度为ρ=0.9～0.91g/cm3.这里取ρ=0.905g/cm3由密度可得出单个制件的质量：Q=ρV=0.905×3.35=3.03175g此模具采用一模12腔结构,质量w=3.03175*12=36.381g1.4：聚丙烯塑料注射成型的工艺参数。（注塑工艺卡）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220中段温度t2选用240前段温度t3选用260喷嘴温度选用220注塑压力：选用100mpa注塑时间：选用15s保压压力：选用72mpa保压时间：选用10s冷却时间：选用30s总周期:40～130s1.5：塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为xs-60/450卧式查材料可知：【4】(模具设计大典)注射容量：78cm3注射压力：170mpa锁模力：450KN模具厚度：100～300mm锁模型式:双曲肘喷嘴球半径：SR20mm模具定位孔直径：Ф55mm按注射机的额定锁模力确定型腔数量N1N1=×－其中：F注塑机的锁模力NPC型腔内的平均压力mpaA每个制件在分型面上的面积（m㎡）B流道和浇道在分型面上的投影面积（m㎡）B在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析B为（0.2～0.5），常取B=0.35，熔体内的平均压力取决于注射压力，一般为25～40mpa实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用0.8F则N1==0.6×450000/50×150=36（个）注射机注塑量确定型腔数目N2N2=（G－C）/V其中：G注射机的公称注塑量（cm3）V单个制件体积（cm3）C流道和浇口的总体积（cm3）生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.2～1倍，现取C=0.6则N2===78×0.375=29.5（个）从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取N1，N2中的较小值，在这里可以选取的个数是2，4，6，8，12,16个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况。我们所设计的塑料瓶盖模具采用一模十二腔的方案，即N=12【5】2.2分型面的选择以及型腔的排列方式的确定【6】分型面的选择；模具设计的过程中分型面的选择很关键，它决定了模具的结构，应根据分型面选择的原则来确定模具的分型面:（1）塑件脱出方便：尽量使塑件滞留在动模一侧，模具的脱模机构在动模一侧，一般将主型芯装在动模一侧，使塑件的包紧在主型芯上，型腔可以设在定模一侧。（2）模具结构简单，使模具容易切削加工，从简化模具加工来考虑，对要求抽芯的塑件，应尽量避免在定模部分抽芯。其他必须型腔排气顺利，确保塑件质量，无损塑件外观，设备利用合理以及塑件的成型要求来选择分型面。该塑件为瓶盖，表面无特殊的要求，由于制件有侧向抽心的点连接,因此制件需要侧向内抽芯机构，分型比较复杂，可采用滑快侧向分型，故分型面选择如下图所示：图2分型面选择确定型腔的排列方式图3型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模12腔，即综合考虑模具的开模行程较短，注塑机有足够的开模空间，浇注系统符合原则（主流道的长度小于60mm），模具结构简单和制件精读符合图纸要求以制件生产的经济性，可采用上图所示的型腔排列方式和分型面选择。采用上述型腔布置最大优点是便于设置抽芯机构,最大的缺点是熔料进入单个型腔的不均匀性.3、浇注系统的设计3.１：主流道设计根据XS-ZY-125型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前瓶孔径：d0=Ф4mm喷嘴前瓶球面半径：R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+（1～2）mmD=d0+(0.5～1)mm取主流道的球面半径:R=14mm取主流道的小瓶直径d=Ф4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取1～3度经换算得主流道大瓶直径D=Ф6.5mm，为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料瓶设计半径r=5mm的圆弧过渡。3.２：主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为T8A，热处理以后的硬度为53～57HRC，主流道衬套和定模的配合形式为H7/m6的过渡配合。图4主流道衬套3.3排气结构的设计在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气，利用和模间隙排气。由于瓶盖注塑模是小型内抽心模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。（聚乙烯塑料的最小不溢料间隙为0.02mm，间隙较小，再加上聚丙烯的流动性极好，也不宜开排气槽。）4、侧滑快抽芯机构图5滑块抽芯机构如上图所示的是该模具侧抽芯机构,其依靠斜导柱的上下方向运动使滑快做侧向开模,完成对制件防伪圈点连接的抽拔,长度很小,因此斜角应选取较小值,一般不宜超过25°,这里选择18°.三、模具工作零件的设计1、凹模的设计：本副模具采用整体式凹模结构，由于制件结构简易程度中等，模具牢固，不易变形，制件没拼界逢，适用用于本制件的模具。材料选用T8A,硬度在50HRC以上.根据浇口的设计要求，浇口设在凹模型腔上其结构。凹模板尺寸：根据矩形凹模最小壁厚经验曲线知，此塑件的成型压力小于30MPA.由经验可知：长为500mm.宽为350mm.凹模高为h=50mm制件高为20.91mm加工可以直接用铣刀铣出，也可以用成型电极。为了节约成本。在这里我选用数控加工孔,再用点火花放电加工防滑槽。2、塑料瓶盖注塑模具的工作尺寸（包括型腔和型芯的尺寸）本例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率来计算。查教材表1-3塑料聚丙烯的成型收缩率为S=1％-2.5％，故平均我们取为Scp=1.75％。考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取Б=Δ/3。表一：凹模工作尺寸的计算：塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸31.38Lm=(Ls+LsScp％－3/4Δ)+Б31.2+0.1414.3114.12+0.1430.530.42+0.119+0.113-0.322.95+0.11表二：凸模工作尺寸的计算模具零件名称塑件尺寸计算公式型芯工作尺寸型芯22.3Ln=(Ls+LsScp％+Δ)26.2826.28－0.1323.3827.5328.881.41.4－0.11表三：滑块工作尺寸的计算模具零件名称塑件尺寸计算公式型芯工作尺寸滑块3.3Ln=(Ls+LsScp％+Δ)4.44.4－0.116.631.383、型芯结构的确定：可根据模具的各部分结构确定型芯的尺寸和结构。型芯端面尺寸为,其结构图如下:图6型芯结构材料选用T8A,硬度在50HRC以上.凸模用凸模固定板固定,固定板选用45钢．成型零部件的制造误差：成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差，配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—9级，综合考虑取IT8级。4.滑块结构确定滑块在此模具加工中难度是比较高的,滑块用于切断瓶盖主题与防伪圈,切口为半圆,两个滑块构成一个整圆,鉴于采用整体式滑块容易报废,采用分体式滑块结构.加工则采用线切割的方式,滑块机体加工则采用加工中心来做,,保证分体滑块的相对位置.四、模具加热和冷却系统的设计注塑模温度调节是采用加热或冷却方式来实现的，确保模具温度在成型范围之内。模具加热方法有蒸汽、热油、热水加热及电加热等方法，最常用的方法是电阻加热；冷却方法则采用常温水冷却、冷却水强力冷却或空气冷却等方法。而大部分采用常温水冷却法。模具温调系统的功用：改善成型条件、稳定制品形状尺寸精度、改善制件物理性能、提高制品表面质量。塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却，塑料制件不能有太高的温度（防止出模后制件发生翘曲，变形）冷却系统设计可按下式进行计算：设该模具平均工作温度为60°，用20°的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为30°，产量为（1分钟2模）1000g/h。1、计算热流量求塑件在硬化时每小时释放的热量为Q，查有关文献得聚乙烯的单位热流量为Q=420.3～450.1J/g,取Q=430J/g：Q=WQ=1008g/h×430J/h=433440J2、冷却水的体积流量VV=WQ/Pc(T－T)=433440/60×1/1000×4.2×（30－20）=172cm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在选择模具温度时，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200C,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10—20倍。在次我选择湍流。表四冷却水道的选取：（有计算选取）冷却水道直径d/（mm）最低流量v/（m/s）流量Ｖ/（m/min）121.107.4×10冷却回路的布置应根据塑件的形状及所需冷却温度分布要求以及浇口位置等，设计冷却回路为直通式，为使塑件受热均匀，冷却回路应同时开设在动定模两侧.图7冷却水道布置五、模具的合模高度在支撑板与固定零件的设计中根据经验确定：定模板厚度H1=30mm，凹模型腔板厚度为H2=34mm，型芯固定板厚度为H3=30mm，型芯垫板厚度为H4=20mm，垫块厚度H5=73mm(考虑模具的抽芯距)动模板厚度H6=30mm.1、计算模具的闭合高度：H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6=30＋50＋35＋50＋120＋30=360mm2、校核注塑机的开，合模空间A：模具合模时校核：100mm<360mm<500mm注:模具符合注塑机的要求;B：模具开模时校核：100mm<360mm＋80mm<500mm注:模具符合注塑机的要求;六、注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为500mm×350mm×360mm,SZ-120/450型注塑机模板最大安装尺寸是330mm×240mm。由于上述计算的模具闭合高度为217mm，SZ-120/450型注塑机的最小模具厚度为100mm，最大模具厚度为500mm1、模具合模时校核：100mm<360mm<500mm1.1、模具开模时校核：100mm<360mm＋80mm<500mm其中：80mm为模具的抽拔距经校核SZ-120/450型注塑机能满足使用要求故可以采用。七、模具的装配装配主要要求如下：模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm分模处要求密合。推件时推杆与卸料板要保持同步。上、下模型芯必须紧密接触。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：装配前按图检验主要工作零部件及其它零件尺寸。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。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，分别镗型芯孔φ34mm、φ10mm，并锪台肩φ44mm×6mm、φ14mm×6mm。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。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。通过型芯钻支撑板上的推杆孔。通过支撑板钻推杆固定板上的孔。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。组装垫块和支撑板。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。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。装配动模部分。修正推杆和复位杆的长度。完成装配后进行试模，并校验入库。八、制件常见缺陷及解决办法:表五：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2型腔设计不良3塑料粘性不良4塑料原料退火不良空洞1注塑压力过低2保压压力不够3注塑速度过快或过慢4保压时间短1模具排气不良2壁厚设计不均3浇口位置不良4浇口浇道尺寸过小九、主要工作零件加工工艺规程在此仅对成型零件型芯、型腔的加工工艺进行分析。1、凹模型腔板的加工工艺过程凹模型腔板的加工工艺过程见表7-1。表六凹模型腔板的加工工艺过程序号工序名称工序内容1下料508mm×358mm×58mm的2刨（普通刨床）刨六个面,达到501mm×352mm×3热处理调质24~28HRC4磨削磨削上下两个平面,达到要求的粗糙度5电火花成型加工加工出凹模型腔6钻孔配合定模板加工螺纹孔和销钉孔,之后是倒角(有选择的倒角)7攻螺纹配合定模板攻螺纹8热处理淬火54~58HRC9钳工修磨和抛光2、型芯固定板加工工艺过程型芯固定板加工工艺过程见表7-2表七型芯固定板加工工艺过程序号工序名称工序内容1下料下坯料尺寸为510mm×354mm×47mm2热处理调质至24~28HRC3平磨留0.6见光两侧面//0.01mm4钻孔钻4×M12螺纹孔,配合另外几个板钻2个销钉孔5割孔线切割割出4个导柱孔6倒角钻床上给各个孔倒角7热处理淬火、回火保证55~62HRC13钳工修磨和抛光小结通过这次课程设计使我学到了许多知识，对一些原本模糊的理论也有了清楚的认识。特别是原来所学的一些专业基础课：如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、塑料模具设计与制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能满足使用要求有不浪费材料，保证了工件的经济性，设计的合理性。通过塑料模手册、模具制造简明手册、模具标准应用手册等了解到许多原本不清楚的知识。由于能力有限，设计中难免有疏漏之处，恳请老师给予指正。我在此衷心谢谢原老师的大力帮助与指导。致谢经过一段时间的紧张工作，今日终于顺利完成毕业设计。在这里，我要忠心地感谢一些在我的设计工作中给予我很大的帮助。首先：我要感谢我的指导老师翟老师，特别感谢程老师的近段设计期间对我的指导和帮助。其次：我要感谢的是我的同学们，在设计过程中遇到技术问题，通过与他们的商讨和帮助，查阅资料，一一攻破难关，助我顺利地完成设计。我还要深深地感谢在工厂里的师傅们，在进行毕业设计期间，他们给予我以模具制造与设计方面上的经验指导。最后：我还要感谢提供在毕业前到工厂中去工作实习机会的厂家,使自己的到锻炼,对设计有了许多感性认识.参考文献【1】杨占尧教学实践环节指导书新乡河南机电高等专科学校2004.5【2】瞿金平塑料工业手册北京化学工业出版社1999.1【3】冯炳尧模具设计与制造上海上海科学技术出版社1985.6【4】张克惠注塑模设计西安西北工业大学出版社2001.6【5】肖祥芷模具设计大典（三）南昌江西科学技术出版社2002.10【6】杨占尧塑料注塑模结构与设计北京清华大学出版社2004.9【7】翟德梅模具制造技术新乡河南机电高等专科学校2001.7【8】阎亚林塑料模具图册北京高等教育出版社2002.11【9】黄虹塑料成型加工与模具北京化学工业出版社2003.01【10】薛严成公差配合与测量技术北京机械工业出版社1992.10【11】TracyMcGradyTolerancefittingandtechnologyofmeasuringPublishinghouseofthemechanicalindustry1999.10【12】王永平注塑模具设计经验点评北京机械工业出版设2005..塑料碗的注塑模具设计（含全套设计图纸）全套图纸或资料,联系695132052毕业设计说明书设计题目:塑料碗的模具设计专业:模具设计与制造目录摘要前言一、塑料的工艺性设计71、注塑模工艺..72、化学和物理特征83、塑件的尺寸与公差..71、塑件的尺寸与公差.82、塑件尺寸公差标准..83、塑料的表面质量8二、注射成型机的选择9三、型腔布局与分型面设计.91、型腔数目的确定82、型腔的布局..103、分型面的设计..10四、浇注系统设计.111、主流道设计122、主流道衬套的固定123、分流道的设计..134、浇口的设计15五、成型零件的设计..181、成型零件的结构设计..181、凹模结构设计..192、型芯结构设计..192、成型零件工作尺寸计算.201、外型尺寸202、内腔尺寸.22六、合模导向机构设计.231、导柱结构.252、导套结构.25七、脱模机构的设计..261、脱模机构的设计的总体原则.262、推杆设计261、推杆的形状.272、推杆的位置与布局273、推件板设计的要点..274、开模行程与推出机构的校核.275、浇注系统凝料脱模机构28八、塑料成型中缺陷的现象及解决方法.29九、射出成型不良与对策.36总结.41参考文献.42摘要随着注射成型技术的不断发展,塑料制品已经深入到日常生活中的每一个角落。由于塑料件具有重量轻,生产方便,价格便宜,大到成人用品,小到儿童玩具,几乎全部采用塑料件生产。根据塑件的结构、技术要求及企业生产的实际情况进行该塑料件的注射模设计。分别对浇口形式、分模面的选取、抽芯机构、型芯的设计等进行了介绍。在中国,人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位,认识到模具技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。?许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度,将技术进步视为企业发展的重要动力。此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前,从事模具技术研究的机构和院校已达30余家,从事模具技术教育的培训的院校已超过50余家。其中,获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室,上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力,在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步;在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。由于时间匆促,设计中难免错误,恳请希望老师批评指正。关键词:注射机模架浇注系统浇口型腔型芯导柱导套推板推杆侧型芯斜导柱前言大学三年的生活就快要结束了,现在到了最后关键的时刻。三年中所学的专业课,基础课等知识都将运用到以后的工作实践中。毕业设计就是走向社会的一次小小锻炼,是对知识掌握水平的一次检验。也是真正能培养和查看一个人独立思考问题,分析问题,解决问题的能力。我要灵活的运用自己所学过的知识来清除面前毕业设计道路上的一切障碍。达到学以致用的目的。实践是认识的来源,实际出真知,离开人的实践活动,无论什么人都不可能或得对客观事物的正确认识..只从书上学习游泳的知识而不下水,终究还是不会游泳.毛主席说过:”读书是学习,使用也学是习,而且是更重要的学习.”总之,即要勇于实际,又要善于学习间接经验,只有这样才能丰富和发展我们的知识.在现代机械制造业中,模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业,许多新产品的开发和生产,在很大程度上依赖于模具制造技术,特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低,已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一,直接影响着国民经济中许多部门的发展。现代工业的发展,对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术,正向如下的方向发展:(1)高精度现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。(2)长寿命现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出5~10倍。如现代模具一般均可达到500万次以上,最高可达6亿次之多。(3高生产率由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具,可以极大地提高生产率,从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶,每小时可生产8000件以上。(4)结构复杂随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用,对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法,不仅成本高、生产率低,而且很难保证模具的质量要求。传统模具设计制造技术,根本不能满足市场对模具的要求。因此,研制和开发新的模具设计、制造技术势在必行。模具CAD/CAM和RTRapidTooling技术正是在这种形势下被开发出来的,并在现代模具的生产中发挥了重要作用。随着近代工业的发展,塑料生产及塑料成型的应用愈来愈广。并且塑料已从代替部分金属,木材,皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料,并跻身于金属,纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列,在国民经济中,塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑料工业的发展经历了初创阶段,发展阶段,飞跃发展阶段,稳定增长阶段。在飞跃发展阶段,塑料的产量和品种不断增加,成型加工技术更趋完善。而在稳定增长阶段,塑料工业向着生产工艺自动化,连续化,产品系列化,以及不断开拓功能性塑料的新领域发展。塑料作为一种新的工程材料,由于其不断被开发与应用,加之成型工艺不断成熟与完善,极大地促进了塑料成型模具的开发与制造。模具是工业生产中的重要工艺装备,模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低,加工设备的好坏,制造力量的强弱,模具质量的优劣,直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代,影响着产品质量和经济效益的提高。塑料制件应用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发,对塑料成型模具设计和制造提出的要求越来越高。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求,为了适应这些变化,CAD/CAM/CAE技术越来越被广泛的应用。可以预言,随着工业生产的不断发展,模具工业在国民经济中的地位日益提高,并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。一、塑料的工艺性设计1、注塑模工艺干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度:220~275℃,注意不要超过275℃。模具温度:40~80℃,建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力:可大到1800bar。注射速度:通常,使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷,那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:对于冷流道,典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm,但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口,最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。成型时间:注射时间20s~60s高压时间0s~3s冷却时间20s~90s总周期50s~160s2、化学和物理特性PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆,因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性,但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高,这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常,采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料,共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶,PP的收缩率相当高,一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而,它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。3、塑件的尺寸与公差1、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素:取决于用户的使用要求。受制于塑件的流动性。受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。2、塑件尺寸公差标准影响塑件尺寸精度的因素主要有:塑料材料的收缩率及其波动。塑件结构的复杂程度。模具因素(含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等)。成型工艺因素(模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等)。成型设备的控制精度等。其中,塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值,则我们按未注公差的尺寸许偏差计算,查表取MT5。3、塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度,其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。二、注射成型机的选择估算V塑58.5g制品的正面投影面积S103.81cm2V公82cm3注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧式注塑机。查表注射压力为104MPa,合模力为350×104N,注射方式为螺杆式,喷嘴球半径R为18mm,喷嘴口直径为7.5mm(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)。三、型腔布局与分型面设计1、型腔数目的确定型腔数目的确定,应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n,即n式中F??注射机额定锁模力(N)P??型腔内塑料熔体的平均压力(MPa)A1、A2??分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积(mm2)大多数小型件常用多型腔注射模,面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个,生产中如果交货允许,我们根据上述公式估算,采用一模二腔。2、型腔的布局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(1)3、分型面的设计分型面位置选择的总体原则,是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构,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,因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。分型面应选在塑件外形最大轮廓处。便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。对成型面积的影响。对排气效果的影响。对侧向抽芯的影响。图(2)四、浇注系统设计1、主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触,可看作是喷嘴的通道在模具中的延续,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图3所示,其设计要点:图(3)主流道设计成圆锥形,其锥角可取2°~6°,流道壁表面粗糙度取Ra0.63μm,且加工时应沿道轴向抛光。主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大1~2mm;球面凹坑深度3~5mm;主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mm;一般d2.5~5mm。主流道末端呈圆无须过渡,圆角半径r1~3mm。主流道长度L以小于60mm为佳,最长不宜超过95mm。主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上;其材料常用T8A,热处理淬火后硬度53~57HRC。2、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Φ150mm,内径Φ31.5mm。具体固定形式如图4所示:图(4)3、分流道的设计分流道是脱浇板下水平的流道。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:(式1)(式2)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)质量大约58.5g,分流道的长度预计设计成190mm长,且有2个型腔,所以 取B为15mm 10取H为10mm根据实践经验,PP塑料分流道截面直径为4.8~9.5。所以我们可以选择截面直径为9.5mm,H6.3mm。梯形小底边宽度取8mm,其侧边与垂直于分型面的方向约成7°。另外由于使用了水口板(即我们所说的定模板和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。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190mm。分流道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1.6μm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。分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关,有多种不同的布置形式,但应遵循两方面原则:即一方面排列紧凑、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,如图1所示。4、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。a浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口:浇口在成形自动切数断,故有利于自动成形。浇口的痕迹不明显,通常不必后加工。浇口之压力损失大,必须高之射出压力。浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中,也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。浇口位置的选用模具设计时,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,如图(6)所示。通常要考虑以下几项原则:尽量缩短流动距离。浇口应开设在塑件壁厚最大处。必须尽量减少熔接痕。应有利于型腔中气体排出。考虑分子定向影响。避免产生喷射和蠕动。浇口处避免弯曲和受冲击载荷。注意对外观质量的影响。图(6)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,否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致,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。排气的设计排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时,排除模腔内的空气;二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品,越是远离浇口的部位,排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设,因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外,还可以消除制品的各种缺陷,减少模具污染等。那么,模腔的排气怎样才算充分呢?一般来说,若以最高的注射速率注射熔料,在制品上却未留下焦斑,就可以认为模腔内的排气是充分的。适当地开设排气槽;可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力,使塑件成型由困难变为容易,从而提高生产效率,降低生产成本,降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验,通过试模与修模再加以完善,此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。五、成型零件的设计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。1、成型零件的结构设计1、凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件。其结构特点:随产品的结构和模具的加工方法而变化。镶拼的组合方式的优点:对于形状复杂的型腔,若采用整体式结构,比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料,避免了整体式凹模采用一样的材料不经济,由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气,减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式,可以方便模具的维修,避免整体的凹模报废。组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺,有利于模具成型零件的热处理和模具的修复,有利于采用镶拼间隙来排气,可节省贵重模具材料。图(7)2、型芯结构设计整体嵌入式型芯,适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式,其他装配方法还有通孔螺钉联接式,沉孔螺钉联接式。图(8)2、成型零件工作尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸,其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂,塑件本身精度也难以达到高精度,为了计算简便,规定:塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制,制品外轮廓尺寸公差取负值“”,制品叫做腔尺寸公差取正值“”,若制品上原有公差的标注方法与上不符,则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算,即取。模具制造公差实践证明,模具制造公差可取塑件公差的~,即δz,而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号,型腔尺寸不断增大,则取“+δz”,型芯尺寸不断减小则取“-δz”,中心距尺寸取“”。现取。模具的磨损量实践证明,对于一般的中小型塑件,最大磨损量可取塑件公差的,对于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面(或型芯端面),因为脱模方向垂直,故磨损量δc0。塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因素有关,通常按平均收缩率计算。%2%模具在分型面上的合模间隙由于注射压力及模具分型面平面度的影响,会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时,塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.02~0.1mm。外型尺寸(mm)图(9)根据公式:LMD1M116.445D2M56.45根据公式:HMH1M57.65H2M2.93内腔尺寸(mm)根据公式:M1m2m根据公式:M1M51.432M4.24 六、合模导向机构的设计导柱导向机构设计要点:小型模具一般只设置两根导柱,当其元合模方位要求,采用等径且对称布置的方法,若有合模方位要求时,则应采取等径不对称布置,或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱,采取等径不对称布置,或不等径对称布置的形式。直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具;Ⅰ型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中;Ⅱ型带头导套主要应用于推出机构的导向中。导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位;导柱中心到模板边缘的距离δ一般取导柱固定端的直径的1~1.5倍;其设置位置可参见标准模架系列。导柱常固定在方便脱模取件的模具部分;但针对某些特殊的要求,如塑件在动模侧依靠推件板脱模,为了对推件板起到导向与支承作用,而在动模侧设置导柱。为了确保合模的分型面良好贴合,导柱与导套在分型面处应设置承屑槽;一般都是削去一个面,或在导套的孔口倒角,导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出6~8mm,以确保其导向作用。应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行,以及同轴度要求,否则将影响合模的准确性,甚至损坏导向零件。导柱工作部分的配合精度采用H7/f7(低精度时可采用H8/f8或H9/f9);导柱固定部分的配合精度采用H7/k6(或H7/m6)。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合,再用侧向螺钉防止其被拔出。对于生产批量小、精度要求不高的模具,导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔;如果型腔板特厚,导向孔做成盲孔时,则应在盲孔侧壁增设通气孔,或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽;导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取,长度超出部分应扩径以缩短滑配面。(1)、导柱的结构带头导柱如图(10)所示:图(10)(2)、导套的结构带头导套如图(11)所示:图(11)七、脱模机构的设计(1)、脱模机构设计的总体原则要求在开模过程中塑件留在动模一侧,以便推出机构尽量设在动模一侧,从而简化模具结构。正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布,有针对性地选择合理的推出装置和推出位置,使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致;推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置,同时也应是塑件刚度与强度最大的位置;力的作用面尽可能大一些,以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位,以力求良好的塑件外观。推出机构应结构简单,动作可靠(即:推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉,有足够的强度与刚度),远动灵活,制造及维修方便。2、推杆设计1、推杆的形状如图12所示图(12)2、推杆的位置与布局应设在脱模阻力大的部位,均匀布置。应保证塑件被推出时受力均匀,推出平衡,不变形;当塑件各处脱模阻力相同时,则均匀布置;若某个部位脱模阻力特大,则该处应增加推数目。推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处;当结构特殊,需要推在薄壁处时,可采用盘状推杆以增大接触面积。推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁δ10.13mm;当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时,推杆孔距型芯侧壁δ23mm。在模内排气困难的部位应设置推杆,以利于用配合间隙排气。若塑件上不允许有推杆痕迹时,可在塑件外侧设置溢料槽,从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。3、推件板设计的要点推件板与型芯应呈3°~10°的推面配合,以减少远动摩擦,并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料;推件板与型芯侧壁之间应有0.20~0.25mm的间隙,以防止两者间的擦伤而或卡死,推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准,塑料的最大溢料间隙可查表,推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。推件板可用经调质处理的45钢制造,对要求比较高的模具,也可以采用T8或T10等材料,并淬硬到53~55HRC,有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时,应在型芯上增设一个进气装置,以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。推件板复位后,在推板与动模座板间应留有为保护模具的2~3mm空隙。4、开模行程与推出机构的校核对双分型面注射模,开模行程为:S机HH1+H2+a+5~10mm式中,H1??为塑件推出距离H2??包括浇注系统在内的塑件高度S机??注射机移动板最大的行程H??所需开模行程a??中间板与定模分开距离其开模行程H应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离S0减去模具厚度H1,即,HS0-H1对于双分型面注射模HS0-5、浇注系统凝料脱模机构流道凝料的脱模方式,这里采用三板式脱模,点浇口时料的浇注系统能够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动分离,同时利用塑件对凸模的包紧力将塑件与流道凝料拉断。八塑料成型中缺陷的现象及解决方法1龟裂龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。(-)残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手:(1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。(3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。(4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。(5)非结晶性树脂,如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。为预防由此产生的龟裂,作为经验,壁厚7”与嵌入金属他的外径通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。(二)外部应力引起的龟裂这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。由图2-2可知,可取R/7”一0.5~0.7。(三)外部环境引起的龟裂化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。2、充填不足充填不足的主要原因有以下几个方面:1.?树脂容量不足。2.型腔内加压不足。3.树脂流动性不足。4排气效果不好。作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手:1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。2)提高注射速度。3)提高模具温度。4)提高树脂温度。5)提高注射压力。6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。7)浇口设置在制品壁厚最大处。8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。10)选用低粘度等级的材料。11)加入润滑剂。3、皱招及麻面产生这种缺陷的原因在本质上与充填不足相同,只是程度不同。因此,解决方法也与上述方法基本相同。特别是对流动性较差的树脂(如聚甲醛、PMMA树脂、聚碳酸酯及PP树脂等)更需要注意适当增大浇口和适当的注射时间。4、缩坑缩坑的原因也与充填不足相同,原则上可通过过剩充填加以解决,但却会有产生应力的危险,应在设计上注意壁厚均匀,应尽可能地减少加强肋、凸柱等地方的壁厚。5、溢边对于溢边的处理重点应主要放在模具的改善方面。而在成型条件上,则可在降低流动性方面着手。具体地可采用以下几种方法:1)降低注射压力。2)降低树脂温度。4)选用高粘度等级的材料。5)降低模具温度。6)研磨溢边发生的模具面。7)采用较硬的模具钢材。8)提高锁模力。9)调整准确模具的结合面等部位。10)增加模具支撑柱,以增加刚性。ll)根据不同材料确定不同排气槽的尺寸。6、熔接痕熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下,主要影响外观,对涂装、电镀产生影响。严重时,对制品强度产生影响(特别是在纤维增强树脂时,尤为严重)。可参考以下几项予以改善:l)调整成型条件,提高流动性。如,提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。2)增设排气槽,在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。3)尽量减少脱模剂的使用。4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处,成型后再予以切断去除。5)若仅影响外观,则可改变烧四位置,以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等,予以修饰。七、烧伤根据由机械、模具或成型条件等不同的原因引起的烧伤,采取的解决办法也不同。1)机械原因,例如,由于异常条件造成料筒过热,使树脂高温分解、烧伤后注射到制品中,或者由于料简内的喷嘴和螺杆的螺纹、止回阀等部位造成树脂的滞流,分解变色后带入制品,在制品中带有黑褐色的烧伤痕。这时,应清理喷嘴、螺杆及料筒。2)模具的原因,主要是因为排气不良所致。这种烧伤一般发生在固定的地方,容易与第一种情况区别。这时应注意采取加排气槽反排气杆等措施。3)在成型条件方面,背压在300MPa以上时,会使料筒部分过热,造成烧伤。螺杆转速过高时,也会产生过热,一般在40~90r/min范围内为好。在没设排气槽或排气槽较小时,注射速度过高会引起过热气体烧伤。8、银线银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此,一般应在比树脂热变形温度低10~15C的条件下烘干。对要求较高的PMMA树腊系列,需要在75t)左右的条件下烘干4~6h。特别是在使用自动烘干料斗时,需要根据成型周期(成型量)及干燥时间选用合理的容量,还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外,料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时,例如聚苯乙烯和ABS树脂、AS树脂,聚丙烯和聚苯乙烯等都不宜混合。9、喷流纹喷流纹是从浇口沿着流动方向,弯曲如蛇行一样的痕迹。它是由于树脂由浇口开始的注射速度过高所导致。因此,扩大烧四横截面或调低注射速度都是可选择的措施。另外,提高模具温度,也能减缓与型腔表面接触的树脂的冷却速率,这对防止在充填初期形成表面硬化皮,也具有良好的效果。10、翘曲、变形注射制品的翘曲、变形是很棘手的问题。主要应从模具设计方面着手解决,而成型条件的调整效果则是很有限的。翘曲、变形的原因及解决方法可参照以下各项:1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力、提高模具并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。2)脱模不良引起应力变形时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如,可尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。4)对