塑料模具畢業(yè)設計,塑料模具,畢業(yè)設計 天津輕工職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(論文) 前 言 本課題是自己所選的，來自日常生活中到處可見塑料制品。塑料制品占模具中的80%以上，所以對塑料模具的設計自目前對我們是非常重要的一門設計，學好本內(nèi)容才可以對它進行基本的設計，也為今后設計復雜的塑料模具奠定良好的基礎。 本人所設計的是一般的CD盒注塑模設計，在設計中附有大量的模具結(jié)構(gòu)圖和模具局部圖，還有通過Pro/E軟件畫出它的三維立體圖，這就幫助評省老師更易看到設計者所設計的內(nèi)容的難易程度。文字大約有10000字，已詳細地說明設計的全過程。但本人是初次設計，有很多的錯誤和不足，敬請諒解。 還有在模具制造加工中用到了現(xiàn)代先進技術的線切割和電火花成型加工，這也是現(xiàn)代社會通用的模具制造加工機器，并數(shù)控加工也不例外。 第1章 塑件工藝分析 第1.1節(jié) 塑件分析 1.1.1、塑件三維立體圖及二維工作圖： 圖（1.1） 1.1.2塑件工藝分析 CD盒選擇的材料是聚丙烯（PP），該產(chǎn)品在使用過程中經(jīng)常接觸光盤，為防止光盤磨損因此塑件的厚度必須均勻，如果可能的話，應沒有接觸痕，不充分熔合的熔接痕易于形成薄弱的部位，所以要盡量避免。 第1.2節(jié) CD盒原料（聚炳烯）的物料性能、成型性能與工藝參數(shù) 1.2.1、該CD盒原料為聚炳烯（PP）： 物料性能：電絕緣性能和耐腐蝕性能與聚乙烯相同,但機械強度,硬度較高(接近PS和硬PVC)。具有優(yōu)異的抗疲勞彎曲性能，常溫下可受300萬次彎折。 成型性能： (1) 結(jié)晶性好料,吸濕性小,可能發(fā)生熔融破裂,長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 (2) 流動性極好，溢邊值0.03mm左右。 (3) 冷卻速度快,澆注系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)應散熱緩慢。 (4) 成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強。 (5) 注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90℃以上易發(fā)生翹曲、變形。 (6) 塑件應壁厚均勻，避免缺口，尖角，以避免應力集中。 1.2.2、聚炳烯塑料的主要技術指標: 密度 (Kg.dm-3) 比體積 dm-3. kg-1 1.38 吸水性 % 收縮率 % 熔 點 ℃ 熱變形溫度 ℃ 0.46MPa 1.50MPa 抗拉屈服點 0.1MPa 690 拉伸彈性模量 0.1MPa 2.5×104 變動強度 0.1MPa 1040 沖擊韌度 K g.dm-2 無缺口 1040 有缺口 202 邵氏硬度 D75-85 體積電阻系數(shù) Ωcm 1012—1014 擊穿強度 Kv.cm-1 18.6 1.2.3、（PP）的注射成型工藝參數(shù) (1) 注射機類型 螺桿式 (2) 料筒溫度℃ 前段 150～170 中段 180～190 后段 190～205 (3) 加熱和干燥 溫度℃ 170～190 時間h 3 ～ 5 (4) 噴嘴溫度℃ 170～190 (5) 模具溫度℃ 40～60 (6) 注射壓力MPa 60～100 (7) 成型時間S 注射時間 1～5 高壓時間 5 ～10 冷卻時間 10～20 總周期 15～35 (8) 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 30~80 第2章 注塑設備選擇 第2.1節(jié) 估算塑件體積 該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。由于塑件較大，所以模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用點澆口。 該產(chǎn)品材料為PP，查書《設計與制造實訓》得知其密度為,收縮率為1%～2.5%，計算出其平均密度為,平均收縮率為 1.75%。 通過計算得塑件體積為 塑件的質(zhì)量 (2.1) 即 澆注系統(tǒng)體積 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 (2.2) 故 故 第2.2節(jié) 選擇注射機 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查《模具設計與制造實訓》書附錄5的附表5-2或查有關手冊選定注塑機型號為SZ-60/40。 注塑機的參數(shù)如下： 螺桿直徑/mm 30mm 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 理論注塑容量/ 60 注塑壓力/MP 180 注塑速率（g/s） 70 塑化能力(kg/h) 35 鎖模力/kN 400 拉桿間距 模板行程/mm 250 模具最小厚度/mm 150 模具最大厚度/mm 250 定位孔直徑/mm 80 定位孔深度/mm 10 噴嘴伸出量/mm 20 頂出行程/mm 70 噴嘴半徑/mm SR 10 頂出力/kN 12 第3章 澆注系統(tǒng)的設計 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 在設計澆注系統(tǒng)前首先必須確定塑料的成形位置，該CD盒模具采用一模一腔二板式結(jié)構(gòu)，側(cè)澆口，頂出裝置采用推桿式結(jié)構(gòu) 第3.1節(jié) 主流道設計 3.1.1、主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機制噴嘴在同一軸線上斷面為圓形，且有一定的錐度。 主流道的設計要點如下： 便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設計成圓錐形，因聚炳烯（PP）的流動性好，故其錐度取3～6度，內(nèi)壁粗糙度為R0.63um。主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力，r=1.5mm。 （1） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。 （2） 為使熔融塑料完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設計成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(1～2),其小端直徑D=d+(0.5～1),凹坑深度常取3～4mm。在此模具中取r2=11～12mm。 （3） 于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度H=5～10mm。同時因該CD盒采用聚氯炳烯（PP），需加熱，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。 第3.2節(jié) 分流道設計 由于采用1模1腔式結(jié)構(gòu)所以不用設計分流道。 第3.3節(jié) 冷料井的設計 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大端直徑，長度約為主流道大端直徑。如下圖。 圖（3.1） 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 此模具設計帶有推桿的冷料井。 這類冷料井的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它常與推桿或推管脫模機構(gòu)連用。并設計成倒錐孔冷料井，脫模時由冷料井倒錐將主流道凝料拉出。當其被推出時，塑件和流道能自動墜落，易實現(xiàn)自動化操作。 冷料井如下圖： 圖（3.2） 具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。 第4章 成型零件的設計與計算 所謂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徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸等。 因聚炳烯（PP）的成型收縮率為1%-2.5%所以平均收縮率取K=1.75% 塑件的尺寸公差IT=5 第4.1節(jié) 型腔的徑向尺寸與深度 4.1.1、凹模尺寸計算： 對于塑件、、、、、尺寸的凹模外形尺寸： 因為（1+k）-(3/4)△] （4.1） 式中—塑件外形最大尺寸； k—塑件平均收縮率； △—塑件的尺寸公差； δ—模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3～1/6。 故 4.1.2、對于塑件、尺寸的凹模深度尺寸： 因為 =[（1+k）-(2/3)△] （4.2） 式中 —塑件高度方向的最大尺寸。 故 第4.2節(jié) 型芯的徑向尺寸與深度 4.2.1、凸模尺寸的計算： 對于塑件、、、、、、尺寸的凸模外形尺寸： 因為 =[（1+k）+(3/4)△] （4.3） 式中 —塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸。 故 4.2.2、對于塑件、尺寸的凸模深度尺寸： 因為 （4.4） 式中 —塑件高度方向的最大尺寸。 故 第4.3節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 4.3.1、成型零件材料選擇。 為實現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導熱性。還根據(jù)CD盒成型的特點和采用原材料為PP。所以該成型零件采用Cr12。即經(jīng)濟以合理。采用的熱處理方式是淬火加中溫回火，HRC≥55。 4.3.2、型腔應具有足夠的壁厚以承受塑料熔體的高壓，對型腔厚度分別作強度和剛度計算，取型腔壁厚計算最大壓力為準，因此CD盒的型腔不太大，故應采 強度計算： 型腔側(cè)壁的厚度計算 即： （4.5） 式中：型腔側(cè)壁厚度，mm; 模具材料的許用應力，MPa; P-型腔所受壓力，Mpa; 型腔底板厚度的計算 即： （4.6） 式中P-型腔壓力,MPa; L-模具長度,mm; 根據(jù)型腔尺寸計算得型腔的側(cè)壁及底板厚度： S=41.4mm h=15.55mm 第5章 合模導向機構(gòu)設計 第5.1節(jié) 導向與定位機構(gòu)設計 注塑模具的導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機構(gòu)主要用于動、定模之間的開合模導向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。 導向機構(gòu)設計 5.1.1、導向機構(gòu)的功用 (1) 定位作用 合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。 (2) 導向作用 合模時引導動模按序正確閉和，防止損壞凹、凸模。 (3) 承載作用 導柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。 5.1.2、導向機構(gòu)結(jié)構(gòu)及設計 模具設計通常購買標準模架，其中包括了導向機構(gòu)。如模架圖。 5.1.3、定位機構(gòu)設計 通常有導向機構(gòu)就足夠動、定模之間的正確定位了。但由于導套和導柱之間存在間隙，所以對于薄壁、精密塑件的注塑模具，僅有導柱導向機構(gòu)是不夠的，還必須在動、定模之間增設錐面定位機構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。 第6章 脫模機構(gòu)設計 第6.1節(jié) 脫模機構(gòu)設計 注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具中凹、凸模上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也稱頂出機構(gòu)。 6.1.1、設計原則 脫模機構(gòu)設計時須遵循以下原則： （1） 因為塑料收縮時抱緊凸模，所以頂出力的作用點應盡量靠近凸模； （2） 頂出力應作用在塑件剛性和強度最大的部位，如加強條、凸緣、厚壁等處，作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞； （3） 為保證良好的塑件外觀，頂出位置應盡量設在塑件內(nèi)部或?qū)? 塑件外觀影響不大的部位； （4） 若頂出部位需設在塑件使用或裝配的基面上時，為不影響塑 件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件0.05∽0.1mm；否則塑件會出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。 圖（6.1） 6.1.2、脫模機構(gòu)設計： 按模具結(jié)構(gòu)脫模機構(gòu)分為以下幾類： 簡單脫模機構(gòu) 在動模一邊拖加一次頂出力，就可實現(xiàn)塑件脫模的機構(gòu)稱為簡單脫模機構(gòu)。通常包括頂桿（或推桿）脫模機構(gòu)等。 頂桿多用T8A或T10A材料，頭部淬火硬度達50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8μm，和頂桿孔呈H8/f8配合。頂桿是模具表準件。 頂桿頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進行下一次循環(huán)的工作。因此，還必須設計復位桿來實現(xiàn)這一動作。復位桿又稱回程桿。 復位（回程）桿回程。復位桿端面與分型面平齊，合模時，定模板推動復位桿，通過頂桿固定板，頂板使頂桿恢復到頂出前的位置。復位桿必須裝在固定桿的同一固定板上。 第7章 注塑機參數(shù)校核 第7.1節(jié) 最大注射壓力的校核 聚炳烯的原料為PP，所需注射為60-100MPa，而所選注射機壓力為180 MPa，所以注射壓力符合要求。 第7.2節(jié) 最大注塑量校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量或體積(包括流道及澆口凝料和飛邊),通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注量的80%。所以，選用的注塑機最大注塑量應滿足： （7.1） 式中 -注塑機的最大注塑量,； -塑件的體積，該產(chǎn)品； -澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品。 故 而選定的注塑機注塑量為，所以滿足要求。 第7.3節(jié) 鎖模力校核 所需鎖模力計算: ＞pA （7.2） 式中 p—熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品質(zhì)p=20～40MPa; A—A????????? 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，經(jīng)計算A=7791 —注塑機的額定鎖模力。 故 ＞pA=407791=268.476kN 選定的注塑機為400kN，滿足要求。 第7.4節(jié) 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 7.4.1、高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合： 模具長寬＜拉桿面積 模具長寬為200mm250mm＜注塑機拉桿間距220mm300mm故滿足要求。 7.4.2、模具閉合高度校核： 模具實際厚度 =160mm 注塑機最小閉合厚度 =150mm 即 ＞，故滿足要求。 7.4.3、開模行程校核： 注塑機的最大行程與模具厚度有關，故注塑機的開模行程應滿足下式： （）＞（5～10）mm （7.3） 式中 —頂出距離，mm —包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm —注塑機最大開模行程， 因為 （）=540-（160-150）=530mm （5～10）=35+115+10=160mm 故滿足要求。 第8章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為2000C左右，而從模具中取出塑件的溫度約為600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因CD盒使用的塑料是聚炳烯（PP），要求模溫高，若模具溫度過低則會影響塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進行溫度調(diào)節(jié)。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： （1） 確定加熱或是冷卻； （2） 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； （3） 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； （4） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。 第8.1節(jié) 模具冷卻系統(tǒng)的設計 對于大多數(shù)熱塑性塑料，模具上不需設置加熱裝置。為了縮短成型周期，需要對模具進行冷卻，常用水對模具進行冷卻。即在注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。 冷卻水孔的設計原則： 冷卻水孔數(shù)量應盡可能的多，孔徑盡可能的大。冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水道直徑的1倍-2倍（通常12mm-15mm）,冷卻水道之間的中心距約為水孔直徑的3倍-5倍。水道直徑一般在8mm以上。冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能相等。當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應盡可能處處相等，當塑件壁厚不均勻時，應在厚壁處強化冷卻。澆口處要加強冷卻。 冷卻水孔道不應穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水。 冷卻水孔應避免設在塑件的熔接痕處。進出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側(cè)，通常應設在注塑機的背面。在模具上開設冷卻水道，通循環(huán)水對模具進行冷卻，如下圖。 圖（8.1） 第8.2節(jié) 模具加熱系統(tǒng)的設計 因在聚炳烯（PP）要求的熔融溫度為。同時在注射時模具溫度要求為60，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具應用電加熱。 第9章 模 具 的 裝 配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術要求和相互間的關系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關零件的位置精度，相關的運動精度，配合精度及接觸只有當各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準。這種情況，定模各動模的導柱和導套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導柱和導套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導柱導套塑料模架的。故該水龍頭模具不使用標準模架，而只能使用前一種方法。 第9.1節(jié) 模具的裝配程序 因該CD盒模具使用半合模具，所有型芯都進行側(cè)向抽芯，同時無須頂出裝置，而是當塑料件收縮后用手取出，所以這各特殊的使用方式同時也有其特殊的結(jié)構(gòu)。因此也有不同的裝配方式。 （1）定裝配基準； （2）配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； （3）整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 （4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； （5）組裝導向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； （6）組裝機械抽芯機構(gòu)，弧形抽芯機構(gòu)等； （7）軸承外圈裝配后，其定位端軸承蓋與墊圈或外圈的接觸應均勻； （8）滾動軸承裝好后，用手轉(zhuǎn)動應靈活，平穩(wěn)； （9）齒輪箱裝配后應設計和工藝規(guī)定進行空載試驗。試驗時不應有沖擊、噪聲、溫升和滲漏不得超過有關標準規(guī)定。齒輪裝配后，齒面的接觸斑點和側(cè)隙應符合GB10095和GB11365的規(guī)定； （10）裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應防止進入系統(tǒng)中； （11） 模：試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。 （12） 后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應嚴防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過1000C 第9.2節(jié) 模具零件的裝配工藝 模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一。為了保證模具精度，制造時要達到如下要求： 7.2.1、塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應符合相應圖樣的要求。 （1）組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并達到規(guī)定的平行度和垂直度等要求。 （2）模具的功能必須達到設計要求。 （3）為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模很大，并根據(jù)試模存在的問題進行修整，直至試出合格的成型件為止。 第10章 注塑機與模具的關系 第10.1節(jié) 注塑機與模具的關系 10.1.1、注塑時，螺桿作用于塑料熔體的壓力，在熔料流經(jīng)機筒、噴嘴、模具的澆注系統(tǒng)后，在型腔中余下的壓力即為模腔壓力p（一般為20MPa-40MPa）,該壓力在型腔中產(chǎn)生一個使模具沿分型面脹開的脹模力Fz，該力的大小為： Fz=pa=p(nAx+Aj) （10.1） 式中： A——塑件和澆注系統(tǒng)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積； Aj——塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積。 在注塑過程中，為使模具不被脹模力Fz脹開，注塑機的合模裝置必須對模具施以足夠的夾緊力，即合模力Fs。合模力的大小必須滿足下式： Fs≥Fz=p(nAx+Aj) 10.1.2、注塑機模座行程及間距和模具閉和高度的關系 注塑機模座間距是指注塑機動模座之間的間距，Sk是注塑機動模座與定模座之間的最大模座間距；注塑機模座行程S是指動模座在開閉穆中實際移動的距離，模具閉合高度Hm是指模具合攏時的高度。 對液壓式合模裝置，注塑機模座最大間距Sk是個固定值，注塑機最大模座行程Smax在ΔH范圍可調(diào)；對液壓機械式合模裝置，注塑機最大模座行程Smax是個定植，模座最大間距Sk在ΔH范圍內(nèi)可調(diào)。實際模座行程S可分為好幾種?？淳唧w要求而定。 10.1.3、注塑機頂出裝置和注塑模具頂出機構(gòu)的關系 注塑機頂出裝置的主要形式有機械頂出、液壓頂出和氣壓吹出。常用的是機械、液壓頂出兩種。 對機械頂出裝置，注塑機頂桿可放在動模座的中心，也可放在動模座的兩側(cè)；對液壓頂出裝置，頂桿放在動模座的中心部位，對液壓機械式的頂出裝置，一般機械頂桿放在動模座的兩側(cè)，液壓頂桿放在動模座的中心。 氣壓吹出需要增設氣源和氣路，故少用。 注塑機動模座頂桿大小、位置與模具頂出裝置相適應，注塑機頂出裝置的頂出距離D應大于或等于頂出距離H1。 圖（10.1） 10.1.4模具在注塑機上的安裝與調(diào)試 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試包括預檢、吊裝緊固、頂出距離調(diào)整和合模松緊程度的調(diào)整及加熱線路、冷卻水管等配套部分的安裝、試模。 (1) 預檢 模具安裝前，應根據(jù)模具裝配圖對其進行檢驗，了解模具的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及注意事項。 (2) 吊裝與緊固 首先將注塑機全部功能置于調(diào)整手動控制狀態(tài)，根據(jù)模具圖上標示出的吊裝位置及方向，并按一定的吊裝方式吊起模具（盡量將模具整體吊起）。 (3)模具吊裝方向 模具吊裝方向的選擇遵照如下幾個原則： ①模具有側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，盡量將滑塊置于水平位置，在水平面內(nèi)左右移動。 ②模具長度與寬度方向尺寸相差較大時，使較長邊與水平方向平行，可以有效地減輕導桿在開模時的負載，并使因模具重量而造成導向件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小范圍內(nèi)。 ③模具帶有液壓油路接頭、氣動接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作面?zhèn)让妫苑奖悴僮鳌? 吊裝方式 一般將模具從注塑機上方之間。當模具水平或垂直方向尺寸大于拉桿間的距離時，吊裝方式如下： 當模具長方向尺寸大于拉桿間水平距離H0時，從拉桿側(cè)面滑進的方法，適用于中小型模具。 將模具長方向平行于拉桿軸線（模具高度小于拉桿水平間距H0，模具寬方向尺寸小于拉桿垂直距離V0），從拉桿上方滑進拉桿之后，旋轉(zhuǎn)90o即可。 整體吊裝成功，將模具定模板上的定位環(huán)裝配入注塑機定模座上的定位孔，用螺釘或壓板螺釘壓緊定模，并初步固定定模，依靠導柱、導套將動定模兩部分啟閉幾次，檢查模具在啟閉過程中是否平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，最后固定動定模。 分體吊裝與整體吊裝相似，不同之處是模具動模部分是在定模吊裝初步固定之后再吊裝緊固。 人工吊裝適用于中小型模具，一般從注塑面?zhèn)让嫜b入，在拉桿上墊兩塊模板將模具滑入拉桿中。 (4) 頂出距離的調(diào)節(jié) 模具緊固后，慢速開啟模具，達到模座行程S時，動模板停止后退，調(diào)節(jié)注塑機頂桿頂出距離D，使模具上頂出板和動模板之間的間隙&≥5mm，既能頂出塑件，又能防止損壞模具。 (5) 合模松緊程度的調(diào)節(jié) 合模松緊程度以注塑塑件時，既不產(chǎn)生飛邊，又保證模具有足夠的排氣間隙為合適。對全液壓式鎖模機構(gòu)，合模松緊程度只要觀察合模力是否在預定的工藝范圍內(nèi)即可；對于液壓腫桿式鎖模機構(gòu)，目前主要憑經(jīng)驗和目測來調(diào)節(jié)，即在開模時，腫桿先快后慢，既不很自然，也不太勉強地伸直，合模松緊正好合適。 (6) 模具配套部分的安裝 配套部分的安裝包括：熱流道元件及電氣元件的接線；電控部分的調(diào)整；液壓回路連接；氣壓回路連接；冷卻水路的連接等輔助部分的安裝。 (7) 試模 試模前必須對設備的油路、水路及電路進行檢查，并按規(guī)定保養(yǎng)設備，作好開車前的準備。 ① 模具預熱 模具預熱方法大致有兩種：一是利用模具本身的冷卻水孔，通入熱水進行加熱。二是外加熱法，即將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外向內(nèi)進行加熱，這種方法加熱快，但消耗量大。對中小型模具，無需進行模具預熱。 ② 料筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具預熱同時進行。 ③ 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度、壓力、時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)是按壓力、時間、溫度這樣的先后順序變動。 ④ 試注塑 當料筒中的塑料和模具達到預熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析產(chǎn)生缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術參數(shù)，直至達到最佳狀態(tài)。 (7) 試注塑過程中，應詳細記錄模具狀態(tài)和工藝參數(shù)，對不合格的模具應及時進行返修。 模具的維護 模具在使用過程中，會產(chǎn)生正常的磨損或不正常的損壞。不正常損壞絕大多數(shù)是由于操作不當所致，例如嵌件沒放穩(wěn)就合模，致使型腔被打缺，或是型芯較細，當塑件脫模不下時，用手錘重力敲擊而使型芯彎曲。 總體來說有如下幾種情況要注意： ① 型芯或?qū)蛑鰪潯? ② 型腔局部損壞，大部分仍是好的。 ③ 由于型腔材料硬度太底或制件精度太差，使用一段時期后分型面不嚴密，以致溢邊太厚，影響制件質(zhì)量。 在這種情況下，并不需要將整個模具報廢，只需局部修復即可。局部修復應由專門的模具工進行。修前，應研究模具圖樣，以了解模具結(jié)構(gòu)、材料和熱處理狀態(tài)。對于零件損壞的，可將壞的拆下，另外加工一個新零件裝上。 型腔打缺的，當其未經(jīng)熱處理硬化時，可用銅焊或鑲嵌的方法修復；而經(jīng)熱處理硬化的型腔，可用環(huán)氧樹脂來補缺。 第三種情況，大多數(shù)是日用品塑件模具。由于尺寸精度要求 不高，因此往往可用平頭鑒子擠壓分型面，使其產(chǎn)生局部塑性變形而相互配合嚴密。但使用一段時間后又會出現(xiàn)同樣的問題。所以根本途徑是改用強度較高模具的制造精度。 模具應注意經(jīng)常的檢查維修，不要等到損壞嚴重了才來修復。注塑機要保持良好的工作態(tài)度，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，以免損傷模具。 設 計 總 結(jié) 通過對CD盒成型模具的設計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設計計算方法，對獨立設計模具具有了一次新的鍛煉。 在模具制造的加工工藝，來編寫加工工藝卡片。 在設計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設計的后一階段充分利用CAD軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 以計算機為手段，專用模具分析設計軟件為工具設計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設計。 模具CAD技術是模具傳統(tǒng)設計方式的革命，大大提高了設計效率，尤其是系列化或類似注射模具設計效率更為提高。 總之，通過畢業(yè)設計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術進行設計，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時在實際中不斷的積累經(jīng)驗，以設計出價廉物美的模具。 這次設計能順利完成，還得感謝戴正強等老師的精心指導。但錯誤之處在所難免，望批評指正。非常感激！ 設計者： 年 月 參 考 資 料 喬世民主編：《機械制造基礎》 高等教育出版社 2008年 李月鳳主編：Pro/E Wilidefire 5.0 基礎實例教程 化學工業(yè)出版社 2013年 李玉慶主編：塑料成型與模具設計 天津輕工職業(yè)技術學院 2013年 張玉華 楊偉生主編：模具制造工藝的制定 化學工業(yè)出版社 2014年 郭青主編 AutoCAD計算機繪圖上機實訓 天津輕工職業(yè)技術學院 2012年 郭青主編 機械制圖及計算機繪圖 天津輕工職業(yè)技術學院 2012年 呂偉文主編 機械設計基礎 東北師范大學出版社 2013年 朱光力主編：《模具設計與制造實訓》 高等教育出版社 2004年 《塑料模設計手冊》編寫組主編： 《塑料模設計手冊》模具手冊之二 機械工業(yè)出版社 2004年 宋玉恒主編：《塑料注射模具設計手冊》 航天工業(yè)出版社 1994年 致 謝 在這短短的幾十天的畢業(yè)設計中，碰到了許多自己開始畢業(yè)設計前所沒想到的困難，如繪制零件圖、零件圖的標注、零件設計時相關數(shù)據(jù)的計算、查證等等，把我這三年來所學的課程基本來了一次大綜合。好在有指導老師的指導和同學的相互幫助設計才能順利地完成。 當然，這次畢業(yè)設計能夠相對如此順利，首先要感謝在這幾個月來幫助我完成畢業(yè)設計的xxxx老師，在這幾十天的交往中xxxx老師給我的感覺就是對工作對學生負責的態(tài)度讓人敬佩。我在這次的畢業(yè)設計中碰到的許多難題大多是在他的指導下解決的。無論是節(jié)假日或是休息時間他都悉心指導，有時他認為設計中哪里有漏洞還會打電話過來指正xxx老師他那一絲不茍的工作作風是我在以后的工作中所要努力學習的榜樣。再次感謝在這3年來悉心指導我的老師們是你們孜孜不倦的教育精神使我在這3年里學到了很多知識。在他們的教誨下我獲得了人生中最寶貴的一筆財富。在你們的指導下使我能夠順利畢業(yè)。在最后感謝在這3年里共同學習的同學們是他們使我的大學生活充滿了激情。也認識了更多的朋友。 最后還是只能用非常感謝來代替現(xiàn)在的心情。再次感謝所有的人。 30