肥皂盒注塑模具设计与制造.doc

课程设计（论文）报告 题 目 肥皂盒注塑模具设计与制造 系 别 黄河科技学院工学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 10 材料 姓 名 高 浩 学 号 100118008 2013年 11 月肥皂盒注塑模具设计与制造 摘 要: 近几年国家振兴机械行业，与机械相关的各个行业都越来越重视CAD/CAM技术，不仅是因为CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，同时还因为塑料制品及模具的3D设计与成型过程中3D分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在本次毕业设计中，通过CAD绘制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计，对所学知识进行了全面巩固，意义重大！关键词： 壳体；注塑模；实体造型；模具；模架；AutoCAD（CAD） 目录前言4第一章 肥皂盒设计及其成型工艺的分析51.1 塑件分析51.2 塑料的选材及性能分析51.3 ABS塑料的注射过程及工艺71.4 ABS的主要缺陷及消除措施8第二章 肥皂盒模具设计方案92.1 分型面方案的优化确定92.2 型腔数量以及排列方式的确定10第三章 模具设计与对比创新113.1 注塑机选型113.2 模具浇注系统设计和浇口的设计133.3 成型零件工作尺寸的设计和计算163.4 模架的确定和标准件的选用193.5 合模导向机构和定位机构203.6 脱模推出机构的设计223.7 排气系统设计233.8 冷却系统的优化设计23第四章 模具装配254.1 塑料模具装配的技术要求254.2塑料模具装配过程25第五章 模具工作过程27总 结28致 谢29参考文献30 前 言从整体上看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/51/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2007年已得到改善，逆差已有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。 第一章 肥皂盒设计及其成型工艺的分析1.1 塑件分析 图1.1 肥皂盒上图1.1 所示是肥皂盒参考零件。1.1.1 结构分析如下该塑件为壳体，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度；1.1.2 成型工艺分析采用一般精度等级5级，大量生产。该塑件壁厚为3mm左右，壳体部分比较浅，脱模斜度为1度。1.2 塑料的选材及性能分析 该壳用于起支撑作用的支座， 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS）。1.2.1 使用特点： 1）综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。 2）与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。3）有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4）流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 1.2.2 成型特性： 1）无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。2）宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。3）如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4）如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。1.2.3 ABS的主要性能指标 ABS的技术指标见下表1.1 密度1.041.06收缩率0.40.7吸水率0.20.45硬度HRC62118熔点170弯曲强度6080抗拉强度3550体积电阻率1.3 ABS塑料的注射过程及工艺1.3.1 注射成型过程1）成型前准备，对ABS进行干燥。ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%-0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。ABS的干燥方法: 常压热风干燥 80-85 2-4小时 ；真空热风干燥 80 1-2小时。2）注射过程.塑料在注射机内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，起过程可分为充模、压实、保压、倒流、和冷却5个阶段。1.3.2 ABS的注射工艺参数1）螺杆类别：标准螺杆（直通式喷嘴）2）注射机料筒温度: 前段 180200中段 165180后段 1501703）喷嘴 ：170180。4）模具 ：7080。5）注射压力:70100Mpa。6）注射速度、注射压力:一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射(可减少内部应力)，注射压力在75MPa左右，保压时可低些。7）熔胶温度: 1908）成型时间(s)： 注射时间:2090 保压时间:05 冷却时间:20120 总周期:50220在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5-6分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3分钟。9）后处理:把塑件放在红外线或者烘箱下,温度设为70度烘干24小时。1.4 ABS的主要缺陷及消除措施1.4.1 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多次保压切换效果较好。1.4.2 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。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排气槽有利于排气。3）尽量减少脱模剂的使用。4）设置工艺溢料在熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。5）若仅影响外观，可将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。1.4.3 银线 1=&BMh# 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1015的 x;xuYn50 3sF%*c,r 条件下烘干。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。 w0h>e 1I60- wH5 另外，料筒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 Of7-I :5*W6/xG7 和 ABS树脂、 AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不混合。 IGShs9  1.4.4 白化 2<yn9/?$ N<U:yiY 白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量，减小模具表面粗糙度值，喷脱模剂等方法改善，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。 OhB,6J  第二章 肥皂盒模具设计方案2.1 分型面方案的优化确定分型面是指模具上用来取出塑件和浇注系统料的可分离的接触面。分型面的选择对模具设计方式影响最大,分型面设计是否合理对塑件质量和模具复杂程度具有很大的影响。基本上是一种分型面对应着一种模具设计方案，所以分型面的选择决定着模具总体的设计方案。2.1.1 分型面的选择原则1）保证塑料制品能够脱模。2）使分型面容易加工。3）尽量避免侧向抽芯。4）有利于排气。5）有利于保证塑件的外观质量。6）尽可能使塑件留在动模一侧。7）尽可能满足塑件的使用要求。8）尽量减少塑件在合模方向的投影面积。9）长型芯应置于开模方向。 10）有利于简化模具结构。2.2 型腔数量以及排列方式的确定该塑件尺寸较大，精度要求不高，批量生产，采用一模两腔结构对称排列。如图2.2所示 1-定模部分；2-分型面；3-动模部分 图2.2 型腔排列方式第三章 模具设计与对比创新3.1 注塑机选型注射机是安装在注射机上使用的设备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，应对模具所需的最大注射量、锁模力、注射压力、最大和最小模具厚度、开模行程、推出装置进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机。3.1.1 注射量计算该产品为ABS，查书设计与制造实训得知其密度为1.081.10g.cm-3收缩率为0.4%0.7%，计算其平均密度为1.09，平均收缩率为0.55%，通过计算得 塑件体积为： V塑=55.3m3塑件的质量： M塑=60.3g浇注系统体积： V浇=0.955 cm3浇注系统质量： M浇=1.04g故得总体积和总质量为： V总=56.26 cm3；M总=61.3g3.1.2 注射机型号的选定根据以上的计算初步选定型号为G54-S200/400型卧式注射机，其主要技术参数见表3.1。 表3.1 G54-S200/400型注射机主要技术参数螺杆直径/mm55拉杆内间距/mm290x368推动行程/mm550最大模具厚度/mm406理论容量/ 200-400最小模具厚度/mm165注射速度 /(g/s)110顶出杆根数1塑化能力/(g/s)16.8定位孔直径/mm125额定注射压力/MP109顶出中心孔直径/mm35螺杆转速/(r/min)14200顶出力/KN1500锁模力/KN2540喷嘴球半径SR/mm15开模行程/mm260孔直径/mm43.1.3 型腔数量与注射机有关工艺参数的校核 1）型腔数量的校核 （1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 符合要求。 式中 K注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取0.8； M注射机的额定塑化量，该注射机为16.8g/s； t预塑时间，因塑件比较大，壁厚，取60s； m1单个塑件的质量，取60.3g ； m2浇注系统的质量，取1.04g ； （2）由注射机额定锁模力校核型腔数量 符合要求。 式中 A1单个塑件在分型面上的投影面积，取9915mm2； A2浇注系统在分型面上的投影面积，取150mm2； P塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的80%，取56 MPa； Fp注塑机的额定锁模力，取2540X103 N。 2）注射机工艺参数的校核 （1）最大注射量的校核 符合要求。 式中mp注射机允许的最大注射量，取200 cm3 ； 其他符号的意义与取值同前。（2） 锁模力的校核 符合要求。式中 P型腔压力，一般取注射机注射压力的80%，取24 MPa；其他符号的意义与取值同前。 3）安装尺寸的校核 最大与最小模具厚度 模具厚度H应满足 式中 该套模具厚度H=30+70+35+50+45+100+30=360mm 符合要求。 4）开模行程校核 式中 H 注射机动模板的开模行程，取260mm，见表3.1； H1 推出距离，取27mm； H2 包括浇注系统在内的塑件高度，取100mm。 符合要求。3.2 模具浇注系统设计和浇口的设计 浇注系统是引导凝料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能。 3.2.1 主流道的设计主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，具有一顶的锥度，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔除。1）主流道尺寸和浇口的设计 （1）主流道的小端直径 D1=注射机喷嘴直径+（0.5-1） =4+（0.5-1），取D1=4.5mm。 （2）主流道的球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径+（1-2） =15+（1-2），取SR=16mm。 （3）球面的配合高度 h=3mm-5mm ，取h=3mm。 （4）主流道的长度 取L=27+70-3=94mm。 （5）主流道大端直径 D2=D1+2Ltan7.78（半锥角=1°） 取D2=7.78mm。 （6）浇口套总长 L0=L+h=94+3=97mm。2）浇口套的设计主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求比较严，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即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC-55HRC,如图3.1所示。 图3.1 浇口套3.2.2 浇口和流道的设计优化该模具选择侧浇口点进胶形式充填模具。如图3.4，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较容易。另外传递压力好，保压补缩作用强。 图3.4 浇口和流道的设置形式3.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括型腔、型芯、镶块等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、流料的冲刷，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。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔深度、型芯高度尺寸和中心距尺寸等。ABS的成型收缩率为0.4%-0.7%所以平均收缩率取 s=0.55%。 塑件尺寸公差按SJ1372-78标准中的5级精度成型。3.3.1 动模部分的型芯与型腔肥皂盒需要镶件成型，设置1度脱模角度，方便加工和替换。 图3.5 圆柱型芯塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3.1。塑件尺寸 134+00.76 ，94+00.6 ，27+00.32 ，24.5+00.32型芯径向尺寸公式 (lm)z =(1+ )HS+0.5z (lm1)z =(1+ 0.0055)134+0.75x0.760.76/3=135.31-00.25(lm2)z =(1+ 0.0055)94+0.75x0.60.6/3=94.97-00.2型芯深度尺寸公式 (hm)z =(1+ )hS+0.75z(hm1)z =(1+ 0.0055)27+0.75x0.320.32/3=27.39-00.11(hm2)z =(1+ 0.0055)24.5+0.75x0.320.32/3=24.87-00.112） 型腔（见图3.6） 图3.6 动模型腔塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3.1。塑件尺寸1500-0.76 ，1000-0.76 ，32.50-0.36 ，30-00.36型腔.径向尺寸公式 （LM)z =(1+ )LS0.5z（LM1)z =(1+ 0.0055)1500.75x0.760.76/3=150.2+00.25（LM2)z =(1+ 0.0055)1000.75x0.760.6/3=100.1+00.2型腔深度尺寸公式 (HM)z =（1+ ）HS-0.75z(HM1)z =（1+ 0.0055）32.5-0.75x0.360.36/3=32.41+00.12(HM2)z =（1+ 0.0055）30-0.75x0.360.36/3=29.90+00.123) 中心距离塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3.1。中心距离尺寸 810.3 ，400.18 ，140.11 中心距离尺寸公式 (CM)Z/2=(1+) CSZ/2 (CM1)Z/2=(1+0.0055) 810.6/6=81.450.1 (CM2)Z/2=(1+0.0055) 400.36/6=40.220.06 (CM3)Z/2=(1+0.0055) 140.22/6=14.080.04式中 塑料的平均收缩率，ABS为0.55%； 修正系数（取0.75）； 塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值； 模具制造误差，=/33.4 模架的确定和标准件的选用根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用模架的结构形式为A435040027Z2 GB/T12556.11990。由于实际生产要求，对模具结构作部分调整。 1）定模座板（250mm x 250mm x 25mm） 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M16的内六角圆柱螺钉与定模板连接；定位圈通过3个M6的内六角圆柱螺钉与其连接。定模座板与浇口套为H8/f8配合。2）定模板（200mm x 250mm x 70mm）用于安装导套、开通冷却水道和成型塑件。 应有一定的厚度，并有足够强度，材料为45钢，调质到50-55HRC。其上的导套与导套孔采用H7/k6配合，导柱和导套采用H7/f7配合。 3）动模座板（250mm x250mm x 25mm）动模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢，其上的注射机顶孔为直径40 mm。4）固定板（200mm x 250mm x 25mm）用于固定型芯、导柱。应有一定的厚度，并有足够的强度，一般选用45钢，调质到50-55HRC。其上的导柱和导柱孔为H7/k6配合。5） 垫板（200mm x 250mm x 45mm） 用于支撑、固定动模型芯和开设冷却水道。材料为45钢。 6）推件板（200mm x 250mm x 35mm） 用于推出制件和模具复位。材料为45钢。7）推杆固定板（120mm x 250mm，厚度20mm）用于固定推杆，钢材为45钢。8）推板（120mm x 250mm，厚度25mm）用于推动推出机构，传递推件力。材料为45钢，用M6的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。9）垫块(38mm x 250mm 厚50mm)（1）主要作用在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。（2）结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。（3）垫块材料垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。该套模具采用Q235A制造。（4）垫块的高度h校核。 符合要求。=+=20+25+27+5=77mm式中 推板厚度，为20mm；推杆固定板厚度，为25mm； 推出行程，为27mm； 推出行程余量，一般为3mm-6mm，取5mm.模架如图（3.7）所示： 图3.7模架3.5 合模导向机构和定位机构采用标准模架，模架本身带有导向装置导柱导套，按模架规格选取即可。3.5.1 导向机构的总体设计1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。2）该导套采用4根导柱，等直径不对称分布，加以防错措施。3）导柱安装在固定板和垫板上，导套安装在定模板上。4）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。5）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。3.5.2 导柱设计1）采用带头导柱，加油槽。2）导柱长度必须比凸模端面高度高出6mm-8mm。3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7间隙配合。6）导柱工作部分的表面粗糙度为0.8um。7）导柱应具有坚硬耐磨的表面且不易折断。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 T8A 、 T10A经淬火处理，硬度为50HRC 3.5.3 导套设计导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。 1）采用带头导套，如图3.9所示。2）导套的端面应倒圆角，有助于导柱进入导套，避免磕碰。3）导套孔的的滑动部分按H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.8um。导套与导套孔一端采用H7/k6配合；导套头以间隙配合镶入模板。4）导套材料可用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A，该模具中采用T8A。 图3.9 导套3.6 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为推出机构。3.6.1 脱模推出机构的设计原则塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。1）推出机构应近尽量设置在动模一侧。2）保证塑件不因推出而变形损坏。3）机构简单，动作可靠。4）良好的塑件外观。5）合模时的准确复位。3.6.2 塑件的推出机构 该套模具的塑件采用推杆带动推件板推出，共设6根推杆，1块推件板。1） 推出机构如图3.10所示，推杆如图3.11所示。 图3.10 模具推出机构 2）推杆应设置在脱模阻力大的地方。3）推杆应布置均匀。4）推杆应设在塑件强度、刚度较大的地方。5）推杆直接与模板上的推杆空采用H8/f8间隙配合。6）通常推杆装入模具后，其端面应与型腔地面平齐或高出型腔底面0.05mm-0.10mm。7）推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因各板上的推杆孔加工误差引起轴线不一致而发生卡死现象。8）推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度50HRC以上，工作端配合部分的表面粗糙度为 u=0.8um。3.7 排气系统设计塑料熔体在填充模具的过程中的同时要排出型腔及流道原有的空气。除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体，这些气体必须及时排除，否则被压缩的空气产生高温会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，甚至充模不满。因该模具是中小型模具，分型面适宜，在模板分型面上设置1mm深的排气槽用于排气。3.8 冷却系统的优化设计ABS塑料注射到模具内的塑料温度为180-190 左右，而塑料固化后从模具型腔中取出时其温度在60 以下，热塑性塑料在注射成型后，须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。ABS的成型温度和模具温度分别为180-190、50-70，用常温水对模具进行冷却。3.8.1 冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水比较多，因为冷却水热容量大、传热系数大，成本低。该模具用冷却水冷却，在模具型腔、型芯内部开设冷却水道。3.8.2 冷却系统的计算冷却系统的计算包括热传导面积的计算、温控介质通道的尺寸和介质用量的确定以及通道回路的排布等， 其参数根据资料推荐值选择。3.8.3 冷却系统的设计准则在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%。同时影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。（1） 低的模具温度可降低塑件的收缩率。（2） 模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快，可降低塑件的翘曲变形。（3） 对结晶性聚合物，提高模具温度可使塑件尺寸稳定，避免后结晶现象，但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。（4） 随着结晶型聚合物的结晶度的提高，塑件的耐应力开裂性降低，因此降低模具温度是有利的，但对于高粘度的无定型聚合物，由于其耐应力开裂性与塑料的内应力直接相关，因此提高模具温度和充模，减少补料时间是有利的。（5） 提高模具温度可以改善塑件的表面质量。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，普通的模具通入冷却水进行冷却即可。根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大，冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。根据书上选择经验值，定模部分4根，动模部分2根，冷却水道口径为10mm. 另外，冷却系统的设计还应同时遵循：（1）冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大。（2）冷却水至型腔表面距离应尽量相同。（3）冷却水道出入口温差应尽量小。（4）冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。（5）冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度。（6）冷却水道要易于加工清理，一般水道孔径为10毫米左右（不小于8毫米）（7）冷却水道设计要防止冷却水泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈。从装配图上可查看“冷却水路示意图” 。第四章 模具装配4.1 塑料模具装配的技术要求塑料模具种类较多，结构差异很大，装配的具体内容与要求也不同。一般注射、压缩和挤出模具结构相对复杂，装配环节多，工艺难度大。其他类型的塑料模具结构较为简单。无论哪种类型的模具，为保证成形制品的质量，都应具有一定的技术要求。1）模具装配后各分型面应贴合严密,主要分型面的间隙应小于0.05mm;在模具适当的平衡位置应装有吊环或起吊孔;模具的外形尺寸、闭合高度、安装固定及定位尺寸、推出方式、开模行程等均应符合设计图样要求，并与所使用的设备条件相匹配，模具应有标记，各模板应打印顺序编号及加工与装配时使用的基准标记。2）导向或定位精度应满足设计要求，动、定模开合运动平稳，导向准确，无卡阻、咬死或刮伤现象，安装精定位元件的模具时，应保证定位精度、可靠，且不得与导柱、导套发生干涉。3）成型零件的形状与尺寸精度及表面粗糙度应符合设计图样要求，表面不得有碰伤、划痕、裂纹、锈蚀等缺陷；抛光方向应与脱模方向一致，成形表面的文字、图案与脱模方向一致；活动成形零件或镶件应定位可靠。配合间隙适当，活动灵活，不产生溢料。4）浇注系统表面光滑，尺寸与表面粗糙度符合设计要求。5）推出机构应运动灵活，工作平稳、可靠；推出元件不应承受侧向力；既不允许放生溢料，也不得有卡阻现象。6）侧向分型与抽芯机构应运动灵活、平稳；斜导柱不应承受侧向力；滑块锁挈应固定可靠，工作时不得产生变形。7）模具加热元件应安装可靠、绝缘安全、无破损，能达到设定温度要求；模具冷却水道应通畅，无堵塞，连接部位密封可靠。4.2 塑料模具装配过程塑料模的总装过程因模具结构的不同而不同,但其主要的总装配顺序不变,具体如下:1）确定装配基准。2）安装导柱导套和型芯、型腔并使间隙均匀。3）安装侧抽芯机构和推出机构等。4）其他零件的装配。5）检验、试模。下面以装配图上的编号为准，装配时以导柱、导套为基准件，装配过程如下。 4.2.1 装配模架 1）采用导向零件装配方法，将导套17压入定模板13，导柱16压入固定板9 2）合模检查导柱、导套配合间隙，保证滑动平稳 3）将动定模的基准面磨平，保证两面平行4.2.2 装配定模部分 1）将浇口套21装入定模板13 2）将定模板13与定模座板15装配在一起，拧紧螺钉 3）在装配好的定模座板15上装配定位圈23，拧紧螺钉4.2.3 装配动模部分 1）将动模型芯10压入固定板9 2）将固定板9与推件板11装配 3）将固定板9与垫板7、推出机构装配 4）将推件板11、型芯10、固定板9、垫板7、 推出机构与支撑块2、动模座板1装配在一起，拧紧螺钉4.2.4 装配推出机构 1）在推板固定板5上装配推杆202）将装配好的推板固定板5与推板3装配，拧紧螺钉4.2.5 装配冷却水道接口及附件 1）装配冷却水道接口及其他附件2）在装配附加的同时进行模具开合模检验，对不合适部位进行修研与调整