【正文】 制品時，模具有足夠的抗力，不致于被磨損；3）應有足夠的抗腐蝕性能：塑料模具是在高溫下，熔融塑料侵蝕的冷熱交替條件下工作的，故材料應具有足夠的抗腐蝕性能，以抵抗塑料中存在的有害物質及受熱分解時析出的氣體的侵蝕而損壞4）應有足夠的硬化層深度及心部強度：塑料模工作時，易受機械及高速熔料沖擊，為防止模具表面堆塌、變形必須具備有表面較高的硬度和心部強度5）應具有良好的機加工性能：多數(shù)塑料模往往是先淬硬后加工，以保證模具型腔尺寸精度，所以模具要在45HRC左右的硬度下有良好的加工性能6）應具有良好的冷壓性能：某些形狀復雜、批量小的塑料模，往往采用冷擠壓加工，因此，模具材料應具有在退火狀態(tài)下硬度低、塑性好、冷作硬傾向小的性能 塑料模零件選材原則1）要選擇綜合力學性能好的鋼材以滿足模具的工作要求；2）要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材；3）要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選擇模具鋼材；4）要根據(jù)制品批量大小，以最低成本選材原則選擇模具用鋼。 塑料模材料的選用1） 成型工作零件的選用 塑料模成型工作零件材料的選用零件名稱工作條件選用材料 凹模型芯（凸模）、螺紋型芯、螺紋型環(huán)、成型鑲嵌件、成型推桿 形狀簡單，產(chǎn)量不大的小型芯型腔4T8A、T10A 形狀復雜，要求熱處理變形小的型腔、型芯或鑲嵌件和整強塑料的成型模 CrWMn、9Mn2V、Cr1Cr4W2MoV、20CrMnMo、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）螺紋型芯紋型環(huán)成型鑲嵌件成型推桿需高耐磨、高強度和高韌性的大型性芯、型腔5CrMnMo、40CrMnMo形狀復雜，要求耐腐蝕的高精度型腔、型芯3Cr2W8V、38CrMoA1A形狀復雜，精度要求較高，產(chǎn)量大的熱塑性塑料注射模型腔、型芯、鑲塊5Cr2MnWMoVS5CrNiMnMoVSCa需冷壓加工的型腔、型芯20Cr2）本設計的材料選用 本設計中的材料選用零件名稱選用材料零件名稱選用材料動、定模座板45瓣合模40Cr推板45推件板T10A推桿固定板Q235A圓柱型芯Cr12MoV墊塊Q235A澆口套T10A支撐板Q235A拉料桿T10A楔緊塊T10A限位螺釘45斜導柱T10A定模板40Cr定位圈45型芯固定板45導柱T10A推板T8A3）該套模具所用材料的性能比較 材料性能比較 鋼號切削加工性淬透性淬火不變形性耐磨性耐熱性Q235A優(yōu)差差45優(yōu)差差中差T8A優(yōu)差差中差T10A良差差良差40Cr良優(yōu)優(yōu)優(yōu)良 模具的精度要求模具是一種高精密成型工具。高精密性是模具企業(yè)的立業(yè)之本。因此，模具設計與制造者，必須具有強烈的質量和精密性意識及精度概念，依據(jù)制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求，進行設計與制造。以保證所設計與制造的模具生產(chǎn)精度與質量合格、互換性很強、確保一定的生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)質制品來。 模具零件的公差與配合選擇1 、基準制的選用在進行模具設計時，一般情況下，應優(yōu)先采用基孔制。因為模具零件的孔，通常都是用定值刀（如鉆頭、絞刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)檢驗，所以采用基孔制可以減少孔公差帶的數(shù)量，減少定值刀、量具的規(guī)格和數(shù)量，方便加工，經(jīng)濟合理。但在特殊情況下，也可以采用基軸制。2 、公差等級的選用公差等級的選用，在模具設計中是一向項重要的工作。這是因為，公差等級的高低，直接影響到模具的使用性能和經(jīng)濟性。公差等級選用過低，將不能滿足使用要求。反之，如果公差等級定的過高，則將會增加加工難度，使成本成倍增加，不利于經(jīng)濟效益的提高。所以在模具設計時必須綜合地考慮，即在模具保證使用性能的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。1） 模具與制品精度關系模具是用來加工制品零件的，一般模具的制造精度應比制品零件的精度高2～4級。2） 標準公差數(shù)值模具設計中所用的標準公差數(shù)值，可直接查相關的表，不須進行計算，供設計時選用。3） 配合種類的選擇模具零件的配合分三大類，即間隙配合、過渡配合和過盈配合。在模具設計時，應首先根據(jù)零件的使用要求和結構特點確定選用哪一類，其有以下選用方法：①間隙配合：對于工作有相對運動或無相對運動卻要求裝拆的孔、軸應選用間隙配合，一般工作條件的滑動軸承可以選f（以基孔制），如H8/f7；相對速度較高，支撐數(shù)目較多，選d、e組成較大間隙配合，如H8/e7；具有軸向相對運動或低速相對轉動，且有對準中心要求的配合，可選用間隙較小的基本偏差g，如H7/g6；要求拆裝方便而無相對運動，可選由h組成的低公差等級的配合，如H9/h9；對于較高要求又有相對運動的配合，可選擇由h組成的高公差等級的配合，如模具導柱等，如H7/h6 、H7/h5配合形式。②過渡配合：對于既要求對準中心，又要拆裝方便的孔、軸選用過渡配合，對于對中要求高，拆裝次數(shù)小，承受負荷力大，沖擊和振動大的應該選用較緊的配合，而使用后不需要刃木磨和更新，要求易拆裝所選用過渡配合形式，為了避免過盈或間隙過大應選用較高的公差等級，故選用H7/m6。③過盈配合：對于主要靠過盈保證相對靜止或傳遞負荷的孔、軸，應選用過盈配合，對過盈配合的選擇應考慮負荷特性、負荷大小材料的許用應力、裝配條件及溫度等，承受較輕工作負荷或作定位用，可選r、s組成的配合，如模具中的導套、導柱與上、下模板的配合，如H7/rH7/p6。 模具形位公差的選用在模具設計中，正確選擇形位公差，能保證模具零件的使用要求，并便于加工、提高模具的整體質量和精度 形位公差項目的選擇零件的形位公差項目是按幾何要素的形狀特征制定的，因此要素的幾何形狀特征是選擇單一公差項目的依據(jù)。同樣，位置公差項目是按幾何要素的方位關系制訂的，所以關聯(lián)要素的公差項目應以它的基準面的幾何方位關系為基本依據(jù)。因此，在設計中，首先要確定標注形位公差的幾何要素，該要素上需要標注的項目，以及某些項目相對應的基準要素，然后根據(jù)要素的幾何特征、結構特點、使用要求零件的功能以及在模具中的位置和裝配關系來決定形位公差項目，同時還要考慮到檢測的方便性。 形位公差等級的確定形位公差項目確定之后，設計者應選用公差等級。其選擇的原則是：在滿足零件功能要求的前提下，盡量選擇較低的等級。確定公差等級的方法有類比法和計算法，其中在模具設計中，常用的是類比法，即根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗和資料，參照經(jīng)過生產(chǎn)驗證的同類產(chǎn)品中類似的功能要求，通過對比分析確定公差值。 公差等級的選擇要點：1）確定形位公差時，應考慮到與尺寸公差的協(xié)調關系；2）確定形位公差時，應考慮到與表面粗糙度的關系：即表面粗糙度的值可與形位公差的1/4～1/5；3）確定有配合要求時形位公差應考慮到與尺寸公差的關系；4）確定形位公差時，應考慮零件結構及加工難易程度，檢測條件：在滿足零件功能的條件下，盡量選擇較低等級形位公差值，以便于加工，降低制造成本，同時，在確定形位公差值時，還應考慮檢測條件，如有零件有同軸度的要求，考慮到檢驗的方便，可通過徑向圓跳動來控制同軸度誤差；5）確定形位公差時，要考慮到零件本身的幾何特征及功能：在同一配合中，孔的形位公差值可比軸的形位公差低1～2級，如導柱圓柱度公差應比導套高一級，對直徑比較大的圓柱面，寬度較大的表面，其公差等級應相應低一些。第七章 模具工作過程開模過程：定模座板與中間板在彈簧的作用下現(xiàn)行分型。使廢料從澆口套拉出，隨后在定位銷的止動和定位拉板作用下分型面分開，推板作用推出塑件，實現(xiàn)脫模過程。導柱的幫助下實現(xiàn)合模。模具裝配試模完畢之后，模具進入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下：成型前的準備、注射過程、開模及制品的后處理： 成型前的準備 原料的檢驗和預處理在成型前應對原料進行外觀及工藝性能的檢驗，對要求色彩的塑料，應在原料中加著色劑。對于易吸潮的塑料，在成型前必須進行干燥處理，以避免產(chǎn)品表面出現(xiàn)斑紋、氣泡和銀絲等缺陷。其干燥方法是，小批量生產(chǎn)時可采用熱風循環(huán)干燥箱后紅外線干燥箱；大批量生產(chǎn)時，可用負壓沸騰干燥或真空干燥，其效果好、時間短。一般來說，干燥的溫度不宜過高，干燥時間不宜過長。當溫度超過玻璃化的溫度過長時，會使塑料結塊，對于熱穩(wěn)性差的塑料，還會導致變色、降解。 料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中，當需要蓋換產(chǎn)品或顏色時，都要在成型前對料筒進行清洗和拆除。 嵌件的預熱當嵌件為金屬時，由于金屬與塑料的膨脹與收縮率相差很大，所以必須對嵌件進行預熱，以避免嵌件周圍塑料層強度下降而出現(xiàn)裂紋缺陷。預熱的溫度以不損壞金屬表面的鍍層為限，一般為110～130度。 脫模劑的選用為了便于脫模，生產(chǎn)中常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種：硬酯酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。硬酯酸鋅除尼龍塑料外，其余塑料均可使用；液態(tài)石蠟作為尼龍類塑料脫模劑效果最好；硅油的使用效果好，但價格昂貴，而且使用時要去其它溶劑配合使用，才能顯示硅油的的脫模效果。 注射過程完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。但實質上只有在料筒中的塑化與在注射過程中的流動兩個過程。所謂塑化即塑料熔融，是指塑料在料筒中經(jīng)過加熱達到黏流狀態(tài)并具有良好可塑性的全過程。所謂流動是指塑料熔體在注射進入模具型腔后的流動。該流動情況又可分為：充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻。在注射過程隨著溫度的變化，塑料從料斗進入高溫料筒，受熱后溫度迅速上升，并開始塑化，料筒的繼續(xù)加熱使塑料完全熔融塑化，最后在高溫狀態(tài)下高速注入模具，注射完畢后，受模具的散熱作用冷卻而定型。 脫模過程開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，動、定模從第一分型面分型。這時在拉料桿Z形槽的作用下，拉動澆注凝料運動，依靠限位螺釘上的彈簧定模板與做板分離。當繼續(xù)運動到一個距離時，限位螺釘就起了作用，阻止凹模板的運動，所以這時候瓣合模就在斜到導柱的側向力的作用下沿著定模板上的導滑槽向兩邊分型，開始從第二分型面分型。當側向分型時，塑件在包緊力的作用下跟隨圓柱型芯繼續(xù)運動。當塑件完全從型腔中脫出時，停止分型動作。而后，推動推板帶動推桿一路把推力傳給推件板，于是強行推動塑件從圓柱型芯上脫下。從而完成制品和模具的分離，因為拉料桿設置在支撐板上，隨推桿直接可以將凝料脫出，最后取出制品。塑件在成型過程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內部不可避免地存在一些內應力而導致在使用過程中變形或開裂。因此，應該設法消除掉：退火和調濕處理。 退火處理是把從模具中取出的塑件放在一定溫度的烘箱中或液體介質中一段時間，然后緩慢冷卻。退火的溫度一般控制在高于10～20度或低于塑料熱變形溫度10～20度。溫度不宜過高，否則塑件會翹曲變形；但溫度也不宜過低，否則達不到退火的目的。該法主要用于尼龍類塑料制品。因為尼龍件脫模以后，在高溫下接觸空氣容易氧化變色。另外，這類塑件在空氣中使用或存放過程中容易吸水而膨脹，需要經(jīng)過很長時間尺寸才能穩(wěn)定下來。所以將脫模后的塑件放在熱水中處理，不僅隔絕空氣防止氧化，消除內應力，而且還可以加速達到吸濕平衡，穩(wěn)定尺寸，故稱調濕處理。經(jīng)調濕后的塑件，其沖擊韌性和抗拉強度均有所提高。當然，不是所有的塑件一定要經(jīng)后處理，像聚甲醛和氯化聚醚塑件，雖然存在內應力，但由于高分子本身柔性較大且玻璃化溫度澆低，其內應力可以自己消除。此外當塑件要求不嚴格時，也可以不后處理?？偨Y時光流逝，專業(yè)幾近畢業(yè)，畢業(yè)設計的完成中使我對模具設計的了解有了本質的轉變，中間不斷的思考的出現(xiàn)的錯誤，得到老師指正后的改變，是我獲益匪淺。初步構思，查閱資料，設計，修改等各個方面，到逐漸了解模具設計的整體過程。自己的所學獨立設計出一套模具真的不容易，至少有這樣的體會讓我回味。能讓一套自己設計的模具正常工作實現(xiàn)合理化，真的要注意很多問題。不說其它，單是結構設計就需要翻閱資料，認知思考。畢業(yè)設計是學生在學校的最后一個重要環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)和基礎理論支持，獨立解決專業(yè)一般工程技術問題的能力。在這幾個月的磨練中學到了很多的知識，其中很多事很好的實用價值，這在以后的工作中都會有很大幫助。本次設計業(yè)暴露了我們不少的缺點和問題，對所學知識還沒有做到仔細，認真消化，許多方面還只有一個大概的認識，沒有深入探討，對實際事物沒有深刻了解，還沒有完全達到對所學知識熟練運用的水平。因此，無論現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，都應該虛心向老師和前輩學習，從而不斷完善自我，提高自我水平。參考文獻[1] 葉久新 [2][M].[3]陸名彰 [M].[4]（第四版）[M].[5][M].[6]. 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