梳子塑料模畢業(yè)設計

1、梳子成型工藝及模具設計1 緒 論 80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2000年我國模具總產(chǎn)值預計為260-270億元，其中塑料模約占30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。1.1我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具

2、、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達1030萬次，淬火鋼模達501000萬次，交貨期較以前縮短,但和國外相比仍有較大差距. 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成

3、型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的5080%相比，差距較大。

4、 在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取

5、得了一定的技術經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。 近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SM 、SM等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流

6、道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%-80%相比，仍有很大差距。 據(jù)有關方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具

7、市場新的經(jīng)濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡模的發(fā)展速度也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。 整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口

8、。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。1.2國外塑料模的發(fā)展狀況 國外先進國家對發(fā)展塑料模很重視，塑料模比例一般占30%-40%。專業(yè)化、標準化程度高、設計和工藝技術先進，如模具CAD/CAM技術采用普遍，加工設備數(shù)控化率高等，模具生產(chǎn)效率高、周期短。國外，70%以上是商品化的。工藝裝備水平CAE技術在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設計中應用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。CAE技術在模具設計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應用CAE技術后，試模時間減少了50%

9、以上。一些壽命高的和高精度的模具拿制作模具的原材料來說，國內(nèi)的材料很難達到大型、精密模具所需要的性能要求、CAECADCAM.CAPP等軟件很多都是國外的。拿塑封模具來說，國外一次可以加工出上百個型腔的模具，還有熱流道技術、氣輔成型這些工藝應用都很普遍。德國的模具很多采用熱流道技術，使用熱流道技術，產(chǎn)品的質(zhì)量好，成型周期短，精度高?！?】 本課題研究的思路：塑料蓋注塑模具設計.在設計中經(jīng)過分析選用了“一模兩腔”的型腔排列方式，能夠滿足大批量的生產(chǎn)任務；澆口的設計過程中根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇了側(cè)澆口，在開模過程中能夠自動切斷澆口凝料，提高了生產(chǎn)效率；由于制件有側(cè)孔，需要設置側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，本模具中采

10、用了斜導柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)；在頂出機構(gòu)的設計中，考慮到制件成型后由于收縮將包緊在型芯上，造成脫模力較大，為保證塑件的質(zhì)量，采用了頂桿脫模；在合模時頂管必須在側(cè)型芯滑塊復位時提前退回復位，為避免側(cè)型芯與頂桿在合模過程中發(fā)生干涉，設置了彈簧式優(yōu)先復位機構(gòu)，需要注意的是選用的彈簧要有迫使頂出機構(gòu)復位的足夠力矩。1.3梳子塑料模具設計的設計思路 在我們設計的溫控盒塑料模具的設計與制造過程中， 根據(jù)所學的知識和我們在畢業(yè)實習中所積累的經(jīng)驗，所采用方案如下：該塑件是梳子，大批量生產(chǎn)，塑件的材料采用常用的原料ABS，屬于常用的工程材料。梳子設計不需側(cè)向分型機構(gòu)，采用兩板式模具，根據(jù)塑件再進行后續(xù)處理。1.4

11、 梳子塑料模具設計進度1.了解目前國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間15天；2.確定加工方案，所用時間5天；3.模具的設計，所用時間30天；4.模具的調(diào)試所用時間5天2 塑件的工藝性分析圖2-1梳子零件圖產(chǎn)品名稱:梳子材料:ABS數(shù)量:大批量2.1塑件的成型工藝性分析2.1.1塑件材料性能分析 梳子選用ABS塑料成型，ABS是一種具有良好綜合性能的工程塑料，它具有聚苯乙烯的良好成型性，聚丁二稀的韌性，聚丁烯腈的化學穩(wěn)定性和表面硬度，其抗拉強度可達35-50MPa。ABS粘度適中，流動性好。它的另一個優(yōu)點是耐氣候性，其制品的使用溫度范圍為，適應性廣。 ABS塑料具有一定的吸濕性，含水量為0.3%

12、-0.8%，成型時在會在制品上產(chǎn)生斑痕、云紋、氣泡等缺陷，在注塑成型之前應進行干燥處理。ABS粘度適中、流動性好。 ABS塑料密度1.08g/,彈性模量E=1.410MPa,成型收縮率=0.5%0.8%，泊松比。2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.1.2.1結(jié)構(gòu)分析 從梳子零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形。該梳子外形長120cm,寬31cm,厚3cm。齒寬0.84cm，厚3cm，長20cm。2.1.2.2尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動及成型時工藝

13、條件的變化，塑件成型后的時效變化和模具的結(jié)構(gòu)形式等有關，因此，塑件的尺寸精度往往不高，應在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。 由于該塑件上尺寸公差均為未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件為MT5。該零件的尺寸精度不高沒有太多的的精度要求，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為3mm,壁厚均勻, 符合ABS的最小壁厚原則，在制件的轉(zhuǎn)角處設計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，ABS的強度較大不需增設加強2.1.2.3表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷毛刺，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。 綜上分析可以看出,注塑在工藝控制得較

14、好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.2.2計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積：V=120313-320.5(2.5+3.34)3=10.88 cm計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設計手冊可查得ABS的密度為=1.06g/cm塑件質(zhì)量：M=V =10.881.06 =11.52g 采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況，初步選用注塑機XSZY125型。2.3塑件成型工藝參數(shù)的確定 查找有關文獻和參考工廠時間應用的情況，ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。

15、料筒溫度：前段溫度t選用200c；中段溫度t選用220c； 后段溫度t選用190c； 噴嘴溫度：180c；注塑壓力：選用100Mpa；(相當于注射機表壓35kgf)注塑時間：選用30s；保壓壓力：選用72Mpa；(相當于注射機表壓25kgf)保壓時間：選用10s；冷卻時間：選用30s；總周期： 選用70s；說明 1：預熱和干燥均采用鼓風烘箱。 2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應進行調(diào)濕處理，在100120c水中加熱218h。2.4塑料成型設備的選取根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為XS-ZY-125查材料知： 標稱注射量/ cm： 192 螺桿直徑/mm ： 42注射容量/g： 125注射壓

16、力/MPa： 119鎖模力/kN： 900最大注射面積/: 320模具厚度/mm： 200300模板行程/mm: 300噴嘴球半徑/mm： 12孔直徑/mm： 4定位孔直徑/： 100推出兩側(cè)孔徑/mm： 22孔距/mm： 230注射時間/s： 1.63 注塑模的結(jié)構(gòu)設計 注塑模結(jié)構(gòu)設計主要包括：分型面選擇模具型腔數(shù)目的確定型腔的排列方式冷卻水道布局澆口位置設置模具工作零件的結(jié)構(gòu)設計、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設計推出機構(gòu)的設計等內(nèi)容。3.1分型面選擇 模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件為梳子，表面無特殊的要求，其分型面選擇如

17、下圖所示：圖3-1分型面 如圖3-1所示取A-A向為分型面，不影響零件外觀質(zhì)量，而且中間分型有利于脫模。3.2確定型腔的數(shù)目及排列方式3.2.1模腔數(shù)量的確定 塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個數(shù)與注塑機的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量；3.2.1.1按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)量=（F/P-）/其中: F-注塑機的鎖模力 KN P-型腔內(nèi)的平均壓力MPa -每個制件在分型面上的面積（） -流道和澆道在分型面上的投影面積（） 在模具設計前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動分析為（0.

18、20.5），常取 =0.35，因比較小可以忽略不算。熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為2540MPa實際所需鎖模力應小于選定注塑機的名義鎖模力，為保險起見常用0.8Q則 =0.8Q/=0.8900000/12031-320.5(2.5+3.34)=249 （個）3.2.1.2注射機注塑量確定型腔數(shù)目=（G）/其中: G-注射機的最大注塑量（g）-單個制件重量 （g） -流道和澆口的總重量（g）生產(chǎn)中每次實際注塑量應為公稱注塑量的0.8倍，同時流道和澆道的重量為未知量，據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是重量的0.21倍，現(xiàn)取C=0.6則=0.8G/1.6=0.8192/1.611.52=8.3（個

19、） 從以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是2，4個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型不足等缺陷。我所設計的梳子注塑模具采用一模兩腔的方案，即N=23.2.2型腔的排列方式 圖3-2型腔排列方式 本塑件在注塑時采用一模兩腔,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復雜程度等因素采取如圖3-2所示的型腔排列方式。3.3澆注系統(tǒng)設計3.3.1 主流道設計根據(jù)XS-ZY-125型注塑機噴嘴的有關尺寸 噴嘴前端孔徑： =4mm 噴嘴前端球面半徑： =12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系： R=+（12）mm D=+(0.51)m

20、m 取主流道的球面半徑： R=13mm 取主流道的小端直徑d=4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設計為圓錐形式其斜度取經(jīng)換算得主流道大端直徑D=10mm，為了使料能順利的進入分流道，可在主流道的出料端設計半徑r=2.5mm的圓弧過渡。3.3.2分流道設計 分流道的形式和尺寸應根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，ABS的流動性中等，沖型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=10mm，則梯形可選用上底為b1=11mm,高為h=7mm的截面。 分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料帶入模腔，一般要求達到1.2

21、52.5um(6)即可，這樣做可增大對外層塑料溶體的流動阻力，使其流速減小并與中心溶體之間有一定的速度差，以保證溶體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。3.3.3主流道襯套的設計 由于注塑成型時主流道要與高溫塑料熔體和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是將它單獨開設在一個嵌套中，然后將此套再嵌入定模內(nèi)，該嵌套稱為主流道襯套(也有文獻稱為澆口套)。采用主流道襯套以后，不僅對主流道的加工和熱處理以及襯套本身的選材等工作帶來很大方便，而且在主流道損壞后也便于修磨或更換。 圖3-3 主流道襯套設計澆口套時應注意以下事項： (1) 對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設計成

22、一個整體，但在多數(shù)情況下均分開設計。 (2) 主流道襯套應選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如T8A等），熱處理后硬度為4043HRC。 (3) 襯套的長度應與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。 (4) 襯套與定模之間的配合采用H7/m6?？紤]到上述注意的問題，澆口套的材料選用T8A，熱處理后硬度40-43HRC，為了便于維修，主流道襯套與定位環(huán)分開設計。 3.3.4 定位圈的設計 定位圈與注塑機定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和機筒對中，除了將定位圈與主流道襯套設計成整體結(jié)構(gòu)之外，單個的定位環(huán)形式可參考課本表6-3設計。下

23、圖是最常用的形式圖3-4 定位圈3.3.5澆口設計 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設計時考慮選擇從塑件的表面進料。采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為（blh）2mm1.5mm1mm,試模時修正.3.3.6排氣結(jié)構(gòu)的設計 在注塑模具的設計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至會產(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。 由于梳子注塑模是小型模具，可直接利用分型面進行排氣，而不需在模具上開設排氣槽。（ABS塑料的最小不溢料間隙為0.04mm，間隙較小

24、，再加上ABS的流動性較好，也不宜開排氣槽。）3.4成型零件結(jié)構(gòu)設計3.4.1型腔板的設計 由于制件結(jié)構(gòu)簡單，模具牢固，不易變形，本模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)設計，考慮加工難易程度和材料的價值利用等因素，采用整體嵌入式凹模，其具體結(jié)構(gòu)見下圖如圖所示：圖 3-5 型腔板材料選用T8A, 硬度在40-43HRC。長140mm，寬130mm，高25mm。 根據(jù)分流道與澆口的設計要求，分流道與澆口設在凹模板上其結(jié)構(gòu)見上圖所示。定模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗曲線知，此塑件的成型壓力小于30MPA，那么定模板尺寸見下圖圖3-6定模板 定模板長度250mm,寬200mm,高35mm。3.4.2 凸模的設計

25、出于和凹模設計的同樣考慮,這里采用整體式凸模。具體結(jié)構(gòu)下圖所示：圖3-7 凸模材料選用T8A，硬度40-43HRC。長140mm，寬54mm，高25mm。根據(jù)凸模與動模板的位置關系，動模板的尺寸如下圖所示：圖3-8 動模板材料選用 45 ，硬度35-45HRC。動模板長250mm,寬200mm,高35mm。 型腔的加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。因為塑件的精度要求并不高,在這里采用選用銑削和電極成型相結(jié)合來加工。3.5推出機構(gòu)設計 根據(jù)塑件的形狀特點,模具的型腔和型芯均由在動模和定模上的兩對稱部分組成。開模后，塑件留在動模一側(cè)。其推出機構(gòu)可采用推桿推出，推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠

26、。3.6 合模導向機構(gòu)設計3.6.1 導柱的選用 導柱選用帶頭導柱，由導柱直徑與模板外形尺寸關系，其尺寸選用166535，材料選用20鋼。GB/T4169.4-1984其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 圖3-9 導柱的結(jié)構(gòu)形式 其導柱的安裝時與模板之間的配合的公差取IT7級，安裝沉孔直徑比導柱直徑大（12）。3.6.2導套的選用導套選用帶肩導套，與導柱的配合。尺寸選2435，材料選用20鋼。GB/T4169.2-1984 其結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 圖3-10導套的結(jié)構(gòu)形式 導套與模板的安裝孔徑之間的配合公差IT7級，安裝后下平面磨平。其布置形式如零件圖定模固定板上所示。4 成型零件工作尺寸的計算 本例中成

27、型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計算。 查常用塑料的收縮率塑料ABS的成型收縮率為S=0.50.8，故平均我們?nèi)镾cp=0.65。考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取。表4-1型腔與型芯的工作尺寸計算類別零件名稱塑件尺寸 計算公式型腔或型芯的工作尺寸型芯尺寸確定徑向尺寸20Lm=(1+Scp)Ls+3/40-20.260-0.073.343.430-0.032.52.590-0.03深度尺寸3Hm(1+SCP)Hs+2/3 0-3.080-0.03型腔尺寸確定徑向尺寸120L=(+-)120.35+0.19088.02+0.0503131.11

28、+0.101111.04+0.060深度尺寸3H=（+-）3.01+0.0305 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設計 本塑件在注射過程中不要求有太高的模溫，因而模具上可不開設加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計算。設該模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為25，產(chǎn)量為（1分鐘1模）1383g/h。(1)求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q1，查有關文獻得ABS的單位熱流量取Q2=3.98J/g：Q1=WQ2=1383g/h3.98J/g=5504.34J(2)求冷卻水的體積流量VV=4m/min在選擇模具溫度時，應根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。 在注射模具中溶體從20

29、0 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時間主要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的1020倍。在此我選擇湍流。 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速v與冷卻水道直徑d的關系(見下表),確定模具冷卻水道的直徑d=8mm。表5-1 冷卻水道流速與水道直徑的關系冷卻水道直d/（mm） 最低流量v/（m/s）流量 qv/（m/min） 81.66 510101.326.210121.107.410 因為該塑件

30、材料為ABS， 成型溫度要求不高，并且塑件的體積并不大，所需冷卻系統(tǒng)要求不高，所以，在此開兩條直通孔冷卻水道即可達到冷卻效果。6 模具及注射機有關參數(shù)的校核6.1 模具閉合高度的校核在支撐和固定零件的設計中,根據(jù)經(jīng)驗以及參考資料確定: 定模座板H1=25mm；定模板A=35mm；動模板B=35mm；支撐板H2=35mm；墊塊C=70mm；動模座板H3=25mm；所以模具閉合高度為：H=A+B+C+H1+H2+H3=35+35+70+25+35+25=225cm如下圖: 本模具的外形尺寸為250mm250mm225mm, XS-ZY-125型注塑機模板最大安裝尺寸是370mm350mm。故能夠滿

31、足模具安裝要求。 由于上述計算的模具閉合高度為H1=225mm，XS-ZY-125型注塑機的最小模具厚度為Hmin=200mm，最大模具厚度為Hmax=300mm。 合模時,模具閉合高度為H1=225mm,200mm225mm300mm ，顯然滿足注塑機合模Hmin H1Hmax 的條件。 6.2 模具開模行程校核經(jīng)查資料，XS-ZY-125型注塑機的最大開模行程S=300mm，滿足式子 SH1+H2+a+（5-10） S85mm 其中：H1制品所用脫模距離，H1=1.5 H2制品高度，H2=3mm a取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度，a=75mm 所以，注塑機開模行程足夠。6.3 鎖模力校核 注射

32、成型時，當高壓的塑料充滿型腔時，產(chǎn)生使模具分型面漲開的力F1，即塑料熔體在分型面上的漲開力。F1=(Aj+As)p1=(221.4+10880)30=334KN其中:Aj為澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 As 為塑件在分型面上的投影面積 P1為型腔壓力,在此處取值平均型腔壓力30MPa 為了可靠地閉鎖型腔,不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象,漲開力F1必須小于注射機的額定鎖模力FI,二者的關系為:F1(0.8-0.9)FI。查資料得FI=900KN，故F10.8FI=720KN。 經(jīng)校核，XS-ZY-125型注塑機能滿足使用要求，故可采用。7 模具主要工作零件加工工藝規(guī)程編制在此僅對型腔板和凸模的加工工

33、藝進行分析。7.1 型腔板的加工工藝規(guī)程 型腔板的加工工藝路線：備料鍛造熱處理銑平面平磨鉗工劃線、加工螺孔銑鉆孔電火花熱處理平磨。如下表所示：表7-1 型腔板加工工藝過程序號名稱內(nèi)容0備料棒料1鍛造145mm135mm30mm2熱處理退火3銑平面銑六面至尺寸140.5mm130.5mm25.5mm4平磨磨六面至尺寸145mm135mm25mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為0.01mm/10mm、對角尺5鉗工劃線劃型腔輪廓線、各孔線、加工螺孔并保證平面平整6銑按照零件圖所示銑出梳子除齒外的輪廓槽及分流道和澆口槽7鉆孔20通孔，2-8冷卻水孔并保證同軸度0.01mm8電火花用電火花成形加

34、工出梳子齒槽9熱處理淬火回火達到40-43HRC10平磨磨上下平面7.2 凸模的加工工藝規(guī)程凸模的加工工藝路線: 備料鍛造熱處理銑平面平磨鉗工劃線、加工螺孔銑鉆孔電火花熱處理平磨。如下表所示：表7-2 凸模加工工藝過程序號名稱內(nèi)容0備料棒料1鍛造145mm59mm30mm2熱處理退火3銑平面銑六面至尺寸140.5mm54.5mm25.5mm4平磨磨六面至尺寸140mm54mm25mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為0.01mm/10mm、對角尺5鉗工劃線劃凸模輪廓線、各孔線、加工螺孔并保證平面平整6銑按照零件圖所示銑出梳子除梳齒外的輪廓槽7鉆孔10通孔，2-5通孔8電火花用電火花成形加

35、工出梳子齒槽9熱處理淬火回火達到40-43HRC10平磨磨上下平面 以上用于電火花成形的工具電極為同一電極,該工具電極可采用純銅，用電火花線切割的方法進行加工。 型腔板的機械加工工藝過程卡片及工序卡片見附表。8 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖8.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖8.2模具的裝配過程 模具裝配就是把組成模具的零部件按圖紙的要求連接或固定起來，使之成為滿足一定成形工藝要求的專用工藝裝備的工藝過程 在裝配時，零件或相鄰單元的配合和連接均需按裝配工藝確定的裝配基準進行定位與固定，以保證他們之間的配合精度和位置精度，從而保證模具凸模與凹模間精密均勻的配合、模具開合運動及其他輔助機構(gòu)運

36、動的精確性，進而保證制件的精度和質(zhì)量，保證模具的使用性能和壽命。型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，有利于型芯壓入組裝和保證型芯垂直度。將型芯尖角部位修成R0.3圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預加工的型芯精修成型，將動定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導套，導柱壓入定模，固定模并檢查導套，導柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，

37、將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時分型面間留有0.2mm的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機將澆口套壓入定模板，將定模板，復鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動模板，支架復鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗證模具質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可以調(diào)整。 導柱導套孔在整個模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準時，則導柱導套孔的加工順序應安排在完成型芯，型腔的組裝。合模后進行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對位置，或者模具設有斜滑塊機構(gòu)時，則要先加工裝配導柱導套，作為模具裝配基準。未淬硬模板上導柱導套孔的加工，可在坐標鏜床上分別加工或?qū)樱０瀵B合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上