盒子塑料模具设计.doc

邵阳学院毕业设计(论文) 1 内 容 提 要 cd盒的形状较为复杂，所以模具设计中要考虑的因素有很多，除考虑它的出模、 分型面，还需考虑它成型的质量，表面光洁度等。更重要的是考虑它的制造难度和 成本。所以我们设计应认真分析塑料制品的结构，寻求最佳的设计方案。分型面的 选择也很重要，制件不是平直表面，制件的形状很不规则，分型面的选择既要考虑 不影响制件表面的美观，又要达到结构要求。由于制品体积比较大，所以浇注系统 的设计也很重要，在此次设计中我选顶面侧浇口，并设有冷料穴。拉料杆采用倒锥 形，这就解决了制品出模的问题。 关键词：关键词：分型面 成型 凸模 凹模 分型面 abstractabstract the machine of cd the shape of the cover than for complicacy, so want in the molding tool design the factor of the consideration have a lot of, a mold, cent type that divided by the consideration it, still need the consideration quantity that it model, surface clean an etcmore important consideration it of manufacturing difficulty with cost.so our design should analyze the construction that plastics product hard, design project looking for best. this time design most aims at the construction of the molding tool proceeded the design, because cd cover center contain a card dish, flank contain card door, so it must have the side take out organization, because of adopting a mold two space , so side take out construction i use two inclined lead the pillar guarantee, using inclined lead the pillar arouse the inclined slippery a sport, equiping the inclined slippery a smooth cent for, from but guaranteeing molding tool mold in fixed position with the fixed position.the choice of the cent type is too very important, a shape for is not straight and even surface, the piece of system is very irregular, the choice of the cent type since consider to do not affect a superficial beauty, attain the construction request again.because producting the physical volume bigger, so sprinkle the design that note the system too very important, here a design inside i choose a side sprinkles, and establish the cold anticipating the cave.pull to anticipate the pole adoption pour the form of inclined, this resolved the problem of the ware a mold. keykey words:words: cent type model convex mold cave mold cent type 邵阳学院毕业设计(论文) 2 目目目目 录录录录 前 言 第 1 章 塑件工艺分析 第 1.1 节 塑件分析 第 1.2 节 cd 盒原料（聚炳烯）的物料性能、成型性能与工艺参 数 第 2 章 注塑设备选择 第 2.1 节 估算塑件体积 第 2.2 节 选择注射机 第 3 章 浇注系统的设计 第 3.1 节 主流道设计 第 3.2 节 分流道设计 第 3.3 节 冷料井设计 第 4 章 成型零件的设计与计算 第 4.1 节 型腔的径向尺寸与深度 第 4.2 节 型芯的径向尺寸与深度 第 4.3 节 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 第 5 章 合模导向机构设计 第 5.1 节 导向与定位机构设计 第 6 章 脱模机构设计 第 6.1 节 脱模机构设计 第 7 章 注塑机参数校核 第 7.1 节 最大注塑压力校核 第 7.2 节 最大注塑量校核 第 7.3 节 锁模力校核 第 7.4 节 模具与注射机安装相关部分尺寸校核 第 8 章 温度调节系统的设计 第 8.1 节 模具冷却系统的设计 第 8.2 节 模具加热系统的设计 第 9 章 模具的装配 邵阳学院毕业设计(论文) 3 第 9.1 节 模具的装配程序 第 9.2 节 模具零件的装配工艺 第 10 章 注塑机与模具的关系 第 10.1 节 注塑机与模具的关系 设计总结 参考资料 致 谢 邵阳学院毕业设计(论文) 4 前前前 言言言 本课题是自己所选的，来自日常生活中到处可见塑料制品。塑料制品占模具中 的80%以上，所以对塑料模具的设计自目前对我们是非常重要的一门设计，学好本 内容才可以对它进行基本的设计，也为今后设计复杂的塑料模具奠定良好的基础。 本人所设计的是一般的cd盒注塑模设计，在设计中附有大量的模具结构图和 模具局部图，还有通过pro/e软件画出它的三维立体图，这就帮助评省老师更易看 到设计者所设计的内容的难易程度。文字大约有10000字，已详细地说明设计的全 过程。但本人是初次设计，有很多的错误和不足，敬请谅解。 还有在模具制造加工中用到了现代先进技术的线切割和电火花成型加工，这也 是现代社会通用的模具制造加工机器，并数控加工也不例外。 邵阳学院毕业设计(论文) 5 第 1 章 塑件工艺分析 第 1.1 节塑件分析 1.1.1、塑件三维立体图及二维工作图： 图（1.1） 1.1.2 塑件工艺分析 cd盒选择的材料是聚丙烯（pp） ，该产品在使用过程中经常接触光盘，为防 止光盘磨损因此塑件的厚度必须均匀，如果可能的话，应没有接触痕，不充分熔合 的熔接痕易于形成薄弱的部位，所以要尽量避免。 第 1.2 节 cd 盒原料（聚炳烯）的物料性能、成型性能与工艺参数 1.2.1、该cd盒原料为聚炳烯（pp）： 物料性能：电绝缘性能和耐腐蚀性能与聚乙烯相同,但机械强度,硬度较高(接近 ps和硬pvc)。具有优异的抗疲劳弯曲性能，常温下可受300万次弯折。 邵阳学院毕业设计(论文) 6 成型性能： (1) 结晶性好料,吸湿性小,可能发生熔融破裂,长期与热金属接触易发生分解。 (2) 流动性极好，溢边值 0.03mm 左右。 (3) 冷却速度快,浇注系统冷却系统应散热缓慢。 (4) 成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强。 (5) 注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低 于 50以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90以上易发生翘曲、变形。 (6) 塑件应壁厚均匀，避免缺口，尖角，以避免应力集中。 1.2.2、聚炳烯塑料的主要技术指标: 密度 (kg.dm-3) 91 . 0 90 . 0 比体积 dm-3. kg-1 1.38 吸水性 % 5 . 007 . 0 收缩率 % 5 . 11 熔 点 200180 热变形温度 0.46mpa 174158 1.50mpa 157110 抗拉屈服点 0.1mpa 690 拉伸弹性模量 0.1mpa 2.5104 变动强度 0.1mpa 1040 冲击韧度 k g.dm-2 无缺口 1040 有缺口 202 邵氏硬度 d75-85 体积电阻系数 cm 10121014 击穿强度 kv.cm-1 18.6 1.2.3、 （pp）的注射成型工艺参数 (1) 注射机类型 螺杆式 (2) 料筒温度 前段 150170 邵阳学院毕业设计(论文) 7 中段 180190 后段 190205 (3) 加热和干燥 温度 170190 时间 h 3 5 (4) 喷嘴温度 170190 (5) 模具温度 4060 (6) 注射压力 mpa 60100 (7) 成型时间 s 注射时间 15 高压时间 5 10 冷却时间 1020 总周期 1535 (8) 螺杆转速 r/min 3080 第 2 章 注塑设备选择 第 2.1 节估算塑件体积 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模， 可采用点浇口自动脱模结构。由于塑件较大，所以模具采用一模一腔结构，浇口形 式采用点浇口。 该产品材料为pp，查书设计与制造实训得知其密度为, 3 91 . 0 9 . 0 cmg 收缩率为1%2.5%，计算出其平均密度为,平均收缩率为 3 905 . 0 cmg 1.75%。 通过计算得塑件体积为 3 2 . 24 cmv 塑 塑件的质量 塑塑 vm (2.1) 即gvm 9 . 21 2 . 24905 . 0 塑塑 浇注系统体积 3 9cmv 浇 邵阳学院毕业设计(论文) 8 浇注系统质量 * 浇浇 vm (2.2) gvm1 . 8905 . 0 *9* 浇浇 故 2 2 . 33 cmv 总 故 gm30 总 第 2.2 节选择注射机 根据塑料制品的体积或质量，查模具设计与制造实训书附录 5 的附表 5-2 或查 有关手册选定注塑机型号为sz-60/40。 注塑机的参数如下： 螺杆直径/mm 30mm 螺杆转速（r/min） 2000 理论注塑容量/ 3 cm 60 注塑压力/mp 180 注塑速率（g/s） 70 塑化能力(kg/h) 35 锁模力/kn 400 拉杆间距)/()(mmmmvh 300220 模板行程/mm 250 模具最小厚度/mm 150 模具最大厚度/mm 250 定位孔直径/mm 80 定位孔深度/mm 10 喷嘴伸出量/mm 20 顶出行程/mm 70 喷嘴半径/mm sr 10 顶出力/kn 12 邵阳学院毕业设计(论文) 9 第 3 章 浇注系统的设计计 普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。 在设计浇注系统前首先必须确定塑料的成形位置，该cd盒模具采用一模一腔 二板式结构，侧浇口，顶出装置采用推杆式结构 第 3.1 节 主流道设计 3.1.1、主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机制喷嘴在同 一轴线上断面为圆形，且有一定的锥度。 主流道的设计要点如下： 便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆 锥形，因聚炳烯（pp）的流动性好，故其锥度取 36 度，内壁粗糙度为 r0.63um。主流道大端呈圆角，其半径取r=13mm,以减少流速转向过渡的阻力， r=1.5mm。 （1） 在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的 凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。 （2） 为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对 接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径为r2=r1+(12),其小端直径 d=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。 （3）于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分 常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理，其大 端兼作定位环，圆盘凸出定模端面的长度h=510mm。同时因该cd盒采 用聚氯炳烯（pp），需加热，所以在主流道处采用电加热以提高料温。 第 3.2 节 分流道设计 由于采用 1 模 1 腔式结构所以不用设计分流道。 第 3.3 节 冷料井的设计 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流 前锋的“冷料” ，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又将主流道的凝料 拉出。冷料井的直径宜大端直径，长度约为主流道大端直径。如下图。 邵阳学院毕业设计(论文) 10 图（3.1） 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流 前锋的“冷料” ，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又将主流道的凝料 拉出。冷料井的直径宜大端直径，长度约为主流道大端直径。 此模具设计带有推杆的冷料井。 这类冷料井的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它常与推杆 或推管脱模机构连用。并设计成倒锥孔冷料井，脱模时由冷料井倒锥将主流道凝料 拉出。当其被推出时，塑件和流道能自动坠落，易实现自动化操作。 冷料井如下图： 邵阳学院毕业设计(论文) 11 12 图（3.2） 具体结构见模具装配图。 第 4 章 成型零件的设计与计算 所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向 尺寸。 （包括矩形和异形型芯的长和宽） ，型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸 等。 因聚炳烯（pp）的成型收缩率为 1%-2.5%所以平均收缩率取k=1.75% 塑件的尺寸公差it=5 第 4.1 节型腔的径向尺寸与深度 4.1.1、凹模尺寸计算： 对于塑件、尺寸的凹模外形尺 0 00 . 1 94 0 30. 1 124 0 38 . 0 15 0 22 . 0 3 0 22. 0 2 0 64 . 0 43 寸： 因为 塑模 ll （1+k）-(3/4) 0 （4.1） 邵阳学院毕业设计(论文) 12 式中 塑 l 塑件外形最大尺寸； k塑件平均收缩率； 塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 1/31/6。 故 33 . 0 0 00 . 1 )3/1( 0 89.9400 . 1 )4/3()0175 . 0 1 (94 模 l .42.12500 . 1 4/30175 . 0 1124 33 . 0 0 00 . 1 3/1 0 ）（ 模 ）（）（l 12 . 0 0 38 . 0 3/1 0 97.1438 . 0 4/30175 . 0 115 ）（ 模 ）（）（l 07 . 0 0 22 . 0 3/1 0 88 . 2 22 . 0 4/30175 . 0 13 ）（ 模 ）（）（l 21 . 0 0 64 . 0 3/1 0 27.4364 . 0 4/30175 . 1 143 ）（ 模 ）（）（l 4.1.2、对于塑件、尺寸的凹模深度尺寸： 0 22 . 0 2 22 . 0 0 3 因为 模 h = 模 h （1+k）-(2/3) 0 （4.2） 式中 塑 h 塑件高度方向的最大尺寸。 故 07 . 0 0 22 . 0 3/1 0 89 . 1 22 . 0 3/20175 . 0 12 ）（ 模 ）（）（h 007 0 22 . 0 3/1 0 88 . 2 22 . 0 4/30175 . 0 13 ）（ 模 ）（）（h 第 4.2 节型芯的径向尺寸与深度 4.2.1、凸模尺寸的计算： 对于塑件、尺寸的凸 00 . 1 0 92 30 . 1 0 122 30. 0 0 13 22 . 0 0 3 22 . 0 0 1 64 . 0 0 41 22 . 0 0 2 模外形尺寸： 因为 模 l =塑 l （1+k）+(3/4) 0 （4.3） 式中 塑 l 塑件内形径向的最小尺寸。 故 0 33 . 0 0 00 . 1 3/1 36.9400 . 1 4/30175 . 0 192 ）（模 ）（）（l 0 42 . 0 0 30 . 1 3/1 11.12530 . 1 4/30175 . 0 1122 ）（模 ）（）（l 0 09 . 0 0 30 . 0 3/1 45.1330 . 0 4/30175 . 0 113 ）（模 ）（）（l 0 07 . 0 0 22 . 0 3/1 2 . 322 . 0 4/30175 . 0 13 ）（模 ）（）（l 0 07 . 0 0 22 . 0 3/1 17 . 1 22 . 0 4/30175 . 0 11 ）（模 ）（）（l 0 21 . 0 0 0643/1 19.4264 . 0 4/30175 . 0 141 ）（模 ）（）（l 4.2.2、对于塑件、尺寸的凸模深度尺寸： 22 . 0 0 1 22 . 0 0 2 因为 0 )3/2()1 khh（ 塑模 邵阳学院毕业设计(论文) 13 （4.4） 式中 塑 h 塑件高度方向的最大尺寸。 故 0 07. 0 0 22 . 0 )3/1( 18 . 2 22 . 0 3/20175 . 0 12 ）（）（ 模 h 0 07 . 0 0 22 . 0 )3/1( 15 . 1 22 . 0 3/20175 . 0 11 ）（）（ 模 h 第 4.3 节 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 4.3.1、成型零件材料选择。 为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的 稳定性和良好的导热性。还根据cd盒成型的特点和采用原材料为pp。所以该 成型零件采用cr12。即经济以合理。采用的热处理方式是淬火加中温回火， hrc55。 4.3.2、型腔应具有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压，对型腔厚度分别作强度和刚 度计算，取型腔壁厚计算最大压力为准，因此cd盒的型腔不太大，故应采 强度计算： 型腔侧壁的厚度计算 即： 1) 2 ( 2/1 p s （4.5） 式中：型腔侧壁厚度，mm;s 模具材料的许用应力，mpa; p-型腔所受压力，mpa; 型腔底板厚度的计算 即： 2/1 )2( 4 3 ll b pbl h （4.6） 式中 p-型腔压力,mpa; l-模具长度,mm; 根据型腔尺寸计算得型腔的侧壁及底板厚度： s=41.4mm h=15.55mm 邵阳学院毕业设计(论文) 14 第 5 章 合模导向机构设计 第 5.1 节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、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 5.1.1、导向机构的功用 (1) 定位作用 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。 (2) 导向作用 合模时引导动模按序正确闭和，防止损坏凹、凸模。 (3) 承载作用 导柱在工作中承受一定的侧向压力。 5.1.2、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。 5.1.3、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，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。 第 6 章 脱模机构设计 第 6.1 节脱模机构设计 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 置称为脱模机构，也称顶出机构。 6.1.1、设计原则 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； （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、厚壁等处， 邵阳学院毕业设计(论文) 15 作用面积也尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏； （3） 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； （4） 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0.050.1mm；否则塑件会出 现凸起，影响基面的平整 0.05-0.1 图（6.1） 6.1.2、脱模机构设计： 按模具结构脱模机构分为以下几类： 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 常包括顶杆（或推杆）脱模机构等。 顶杆多用t8a或t10a材料，头部淬火硬度达50hrc以上，表面粗糙度取 ra 值小于0.8m，和顶杆孔呈h8/f8配合。顶杆是模具表准件。 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。 邵阳学院毕业设计(论文) 16 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。 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。 第 7 章 注塑机参数校核 第 7.1 节 最大注射压力的校核 聚炳烯的原料为pp，所需注射为 60-100mpa，而所选注射机压力为 180 mpa， 所以注射压力符合要求。 第 7.2 节最大注塑量校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通 常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注量的 80%。所以，选用的注塑机最大 注塑量应满足： 浇塑机 vvv8 . 0 （7.1） 式中 -注塑机的最大注塑量,； 机 v 3 cm -塑件的体积，该产品； 塑 v 3 2 .24 cmv 塑 -浇注系统体积，该产品。 浇 v 3 9cmv 浇 故 33 5 . 41 8 . 0 9 2 . 24 8 . 0 cmcm vv v 浇塑 机 而选定的注塑机注塑量为，所以满足要求。 3 60cm 第 7.3 节锁模力校核 所需锁模力计算: 锁 f pa （7.2） 式中 p熔融型料在型腔内的压力，该产品质p=2040mpa; aa 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和，经计算 a=7791 2 mm 锁 f 注塑机的额定锁模力。 邵阳学院毕业设计(论文) 17 故 锁 f pa=407791=268.476kn 选定的注塑机为 400kn，满足要求。 第 7.4 节 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 7.4.1、高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合： 模具长宽拉杆面积 模具长宽为 200mm250mm注塑机拉杆间距 220mm300mm故满足要求。 7.4.2、模具闭合高度校核： 模具实际厚度 =160mm 模 h 注塑机最小闭合厚度 =150mm min h 即 ，故满足要求。 模 h min h 7.4.3、开模行程校核： 注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： （）（510）mm （7.3） 机 s min hh 模 21 hh 式中 顶出距离，mm 1 h 包括浇注系统在内的塑件高度，mm 2 h 注塑机最大开模行程， 机 s 因为 （）=540-（160-150）=530mm 机 s min hh 模 （510）=35+115+10=160mm 21 hh 故满足要求。 第 8 章 温度调节系统的设计 在注射成形过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率，根据塑 料的要求，注射到模具内的塑料温度为 2000c 左右，而从模具中取出塑件的温度约 为 600c，温度降低是由于模具通入冷却水，将温度带走了，普通的模具通入常温的 水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度 因cd盒使用的塑料是聚炳烯（pp） ，要求模温高，若模具温度过低则会影响 塑料的流动性，增加剪切阻力，使塑件的内应力较大，甚至还出现冷流痕、银丝、 注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。 邵阳学院毕业设计(论文) 18 总之，要做到优质、高效率生产，模具必须进行温度调节。 对温度调节系统的要求： （1） 确定加热或是冷却； （2） 模温均一，塑件各部分同时冷却； （3） 采用低的模温，快速且大量通冷却水； （4） 温度调节系统应尽量结构简单，加工容易，成本低谦。 第 8.1 节模具冷却系统的设计 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： 冷却水孔数量应尽可能的多，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 倍-2 倍（通常12mm-15mm）,冷却水道之间的中心距约 为水孔直径的 3 倍-5 倍。水道直径一般在8mm以上。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。浇口处要加强冷却。 冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。 冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。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。 邵阳学院毕业设计(论文) 19 图（8.1） 第 8.2 节模具加热系统的设计 因在聚炳烯（pp）要求的熔融温度为。同时在注射时模具温度要c o 200180 求为 60，所以该模具必须加热。模具加热方法包括：热水，热空气，热油及电c o 加热等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大，所以在该模具应用电加热。 第 9 章 模 具 的 装 配 邵阳学院毕业设计(论文) 20 装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿 命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的 零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。 在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精 度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求 得到保证，才能使模具的整体要求得到保证。 塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的 型腔，型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型 腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定 位器法保证壁厚，动模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后 安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。故该水龙头模 具不使用标准模架，而只能使用前一种方法。 第 9.1 节 模具的装配程序 因该cd盒模具使用半合模具，所有型芯都进行侧向抽芯，同时无须顶出装置， 而是当塑料件收缩后用手取出，所以这各特殊的使用方式同时也有其特殊的结构。 因此也有不同的装配方式。 （1）定装配基准； （2）配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净； （3）整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板 组装密合，分型面吻合面积不得小于 80%，间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞 边。 （4）在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查； （5）组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象； （6）组装机械抽芯机构，弧形抽芯机构等； （7）轴承外圈装配后，其定位端轴承盖与垫圈或外圈的接触应均匀； （8）滚动轴承装好后，用手转动应灵活，平稳； （9）齿轮箱装配后应设计和工艺规定进行空载试验。试验时不应有冲击、噪声、温 升和渗漏不得超过有关标准规定。齿轮装配后，齿面的接触斑点和侧隙应符合 gb10095和gb11365 的规定； 邵阳学院毕业设计(论文) 21 （10）装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连 接螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入 系统中； （11）模：试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。 （12）后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严 防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进行 热装，油的温度不得超过1000c 第 9.2 节 模具零件的装配工艺 模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。为了保证模具精度，制造时 要达到如下要求： 7.2.1、塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和热处理质量等方面均应符合相应 图样的要求。 （1）组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到 规定的平行度和垂直度等要求。 （2）模具的功能必须达到设计要求。 （3）为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模很大，并根据试模存在 的问题进行修整，直至试出合格的成型件为止。 第 10 章 注塑机与模具的关系 第 10.1 节 注塑机与模具的关系 10.1.1、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p（一般为20mpa-40mpa）,该压 力在型腔中产生一个使模具沿分型面胀开的胀模力 fz，该力的大小为： fz=pa=p(nax+aj) （10.1） 式中： a塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和； ax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。 邵阳学院毕业设计(论文) 22 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 施以足够的夹紧力，即合模力fs。合模力的大小必须满足下式： fsfz=p(nax+aj) 10.1.2、注塑机模座行程及间距和模具闭和高度的关系 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 hm 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sk是个固定值，注塑机最大模座行程 smax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smax是 个定植，模座最大间距sk在h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。 10.1.3、注塑机顶出装置和注塑模具顶出机构的关系 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。 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。 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 应大于或等于顶出距离h1。 邵阳学院毕业设计(论文) 23 dh1 5 图（10.1） 10.1.4 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 程度的调整及加热线路、冷却水管等配套部分的安装、试模。 (1) 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 理及注意事项。 (2) 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，并按一定的吊装方式吊起模具（尽量将模具整体吊起） 。 (3)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 邵阳学院毕业设计(论文) 24 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 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 面侧面，以方便操作。 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，吊装方式如下： 当模具长方向尺寸大于拉杆间水平距离 h0 时，从拉杆侧面滑进的方法，适用于 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 h0，模具宽方向尺 寸小于拉杆垂直距离 v0） ，从拉杆上方滑进拉杆之后，旋转 90 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。 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 后再吊装紧固。 人工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。 (4) 顶出距离的调节 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 机顶杆顶出距离 d，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。 (5) 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，也不太勉强地伸直，合模松紧正好合适。 (6) 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；气压回路连接；冷却水路的连接等辅助部分的安装。 邵阳学院毕业设计(论文) 25 (7) 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 车前的准备。 模具预热 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，但消耗量大。对中小型模具，无需进行模具预热。 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。 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、时间、温度这样的先后顺序变动。 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，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。 (7) 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。 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： 型芯或导向柱碰弯。 型腔局部损坏，大部分仍是好的。 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。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 邵阳学院毕业设计(论文) 26 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 不高，因此往往可 用平头鉴子挤压分型面，使其产生局部塑性变形而相互配合严密。但使用一段时间 后又会出现同样的问题。所以根本途径是改用强度较高模具的制造精度。 模具应注意经常的检查维修，不要等到损坏严重了才来修复。注塑机要保持良 好的工作态度，发现问题及时维修，以免损伤模具。 设 计 总 结 通过对cd 盒成型模具的设计，对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有 了更深一层的理解，掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法，对独立设计 模具具有了一次新的锻炼。 在模具制造的加工工艺，来编