【導讀】導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致。含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻。的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法。律后果由本人承擔。涉密論文按學校規(guī)定處理。于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產效率的高低，其模具的因素占。已成為一個大行業(yè)。塑料制品已在工業(yè)、農業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。具設計對制品質量與產量，就決定性的影響。此外，塑件生產與更新均以模具制造和更新為前提。及其成形設備被確定后，由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。我國轉移的趨勢進一步明朗化。造技術、CAD技術、CAPP技術，已有相當規(guī)模的確開發(fā)和應用。

　　

【正文】 定之后，對模具有關零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結合標準模架，可選用標準模架 160L，其中 L 取 200mm，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應光潔，加涂防銹油。 定模座板 （ 200? 200，厚 20mm） 就是模具與注射機連接處的板 ,開模時定模板和定模座板直接分開 ,構成第一分型面 . 因導柱是固定在定模部分 ,定模座板與注射機直接接觸 ,導柱的臺階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6 的過渡配合就能達到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6的過渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產生溢料現象 . 按常規(guī)這應該是定模固定板 （ 160? 200，厚 20mm） ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導柱與定模板上的導柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導柱自由的來回滑動導正 。同時為了順利產生第二次分型 ,設置了限位螺釘以控制定模的開模行程 ,上面還開設了分流道和澆口 . 在本設計中 ,凹?；瑝K （ 49? 57，厚 12mm） 是用以成型塑件的外部表面的 ,邊上設有導滑槽起著導軌的導向和定位的作用采用 H7/f7 的配合 .配以瓣合模分 型的斜導柱 ,與瓣合模采用的是 H7/m6 的配合 .板合模的材料是相當于是型腔板 ,故應選用型腔的材料 . 支承板 （ 160? 200，厚 32mm） 的作用是防止型腔、型芯、導柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用 45鋼，經熱處理 235HB 或 50 鋼、 40Cr、 40MnB 等調質 235HB，或結構鋼 Q235～ Q275。還起到了支承的作用，其要承受成形壓力導致的模板彎曲應力。 墊塊：是用來連接支承板與 動模座板的零件。 主要作用：在動模座板與支承板之間形成推出機構的動作空間，或是調節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求。 結構型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊（該模具采用平行墊塊）。 墊塊一般用中碳鋼制造，也可用 Q235A 制造，或用 HT200，球墨鑄鐵等。 墊塊的高度計算： h 墊塊 =h1+h2+h3+Δ =6+16+ =50mm 式中 h1— 被推出塑件的高度； h2— 推桿固定板的厚度； h3— 推板的厚度； Δ— 頂出行程的富裕量，一般為 3～ 8mm，以免頂出板頂到動模墊板 其所有的尺寸是按標準選取，其注射機頂桿孔為 248。40mm； 成形零件的結構設計和計算 塑料在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。而構成 這個型腔的零件叫做成型零件。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型心、型環(huán)或成形桿等。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時反復與塑件摩檫，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時要考慮零件的加工性和模具的制造成本。 凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制 品的內表面，成形桿用以形成制品的局部細節(jié)。模具的成形零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成形過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產生撓曲變形，導致溢料飛邊，降低制品尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經驗來確定型腔壁厚和底板厚度。 定模（凹模）的設計 凹模的結構 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪 廓的零件，按其結構可分為整體式和組合式兩大類： 1） 整體式凹模 凹模由整體材料制成，成型的塑件精度要求高，沒有拼合縫，外形美觀，適合成型外形簡單的中小型塑件。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的各種塑件。 2） 組合式凹模 指凹模由兩個或兩個以上零件組合而成。按其組合結構，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式、底部鑲拼式、側壁鑲拼式和四壁拼合式等形式。在設計中采用何種形式，要視塑件的尺寸大小和復雜程度來合理選用。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的小型日用品可采用整體嵌入式；日常用瓢、盆和桶之類的塑件可采用局部鑲嵌式；電視機、顯示器前后 罩等復雜塑件均采用四壁拼合式等形式。無論采用何種形式，其總的原則就是要簡化凹模的加工工藝，減少熱處理變形，便于模具的維修和節(jié)約貴重的模具鋼材。 由于該制品是在比較普通的滑輪上多出環(huán)形的深孔，用以導向和固定。如果光憑經驗，看完塑件的第一反映就是這個設計不怎么難。可是仔細分析一下它的結構便知道需要兩個分型面才能完成零件的注塑。綜合各種因素得，采用瓣合模。故需要動、定模部 分同時設置型芯。因塑件尺寸不大，出于經濟的考慮把凹模做成組合式。該塑件用與日常生活中，沒有需要配合或裝配的表面，因此選一般的精度等級 6 級便可，這 樣可以降低加工難度，也可以節(jié)約成本。 型心（凸模）的設計 凸模和型芯都是成型塑件內表面的零件。凸模一般是指成型塑件中較大的、主要內腔的零件，因此又稱主型芯；型芯一般是指成型塑件中較小的孔、槽的零件。 主型芯的結構 主型芯按結構可分為整體式和組合式兩種，整體式主要用于小型模具的簡單型芯。一般模具的型芯到采用單獨加工，然后鑲入模板中。采用一定結構或方式對型芯進行周向或軸向定位。為了方便加工，形狀復雜的型芯大多采用鑲拼式組合結構。 小型芯結構 小型芯成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨 制造，然后嵌入模板中。對于異型芯，為了方便加工，常將型芯設計成兩段，連接和固定段制成圓形，并用凸肩和模板進行連接。 型心（凸模）的計算 1） 查表得塑件內腔徑向尺寸是 ?? 0431 Zsdd M ???????? ???? ）（ 0??????? ???? ）（ ?? 2） 查表得塑件內腔深度尺寸是 ??h 依公式，則 0321 ZShhM ???????? ???? ）（ 030 1 ??????? ???? ）（ 0 ?? 式中 S— 是整個塑件的平均收縮率， %?S ， %?S ； Z? — 模具的制造公差當尺寸小于 50mm時， δ=1/4Δ；當制品尺寸大于 50mm時， δ=1/5Δ； Δ— 制品的尺寸公差； 型腔側壁的計算及校核 在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力， 因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當型腔中產生的內應力超過型腔材料本身的許用應力是，型腔將導致塑件變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導致過大的彈性變形，從而產生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算 1） 對圓形整體型腔側壁厚度按剛度條件校核 ? ? 314 ）（ ?Ephs ? 式右邊為 ，而實際上最薄的壁厚是 8mm，所以符合要求； 2） 對圓形整體型腔側壁厚度按強度條件校核 ? ?? ? ?????? ??? 12 21）（ prs ? ? 經計算得式的右邊為 ，設計中的壁厚為 8mm，所以符合要求； 3） 對圓形整體型腔底版厚度按剛度條件校核 ? ? 3 ）（?Ephhs ? 上式右邊為 ，設計中的實際最小厚度為 6mm，所以符合要求 ； 4） 對圓形整體型腔底版厚度按強度條件校核 ? ? 2 ）（?prhs ? 上式右邊為 ，設計中的實際厚度為 6mm，所以符合要求 式中 r— 凹模內半徑（ mm）， p— 型腔壓力，一般為 25～ 45MPa [σ]— 彎曲許用應力（ MPa），具體值為 40Cr 785（ MPa） δ— 允許變形量（ mm），按塑料性質選取，一般不超過塑料的溢邊值，為～ E— 彈性模量，鋼取 ? h— 型腔的深度； 表 常用塑料 ??? 值選取范圍 黏度特性 塑料品種 ??? 值允許范圍（ mm） 高黏度 PC、 PPO、 PSF、 HPVC ～ 中黏度 PA、 PE、 PP、 POM ～ 低黏度 PS、 ABS、 PMMA ～ 4 塑料模材 料的選用及技術要求 塑料模材料的性能要求 塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類模具由于制品形狀復雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等，因此，塑料模對本身選用的鋼，應具有相關的要求： 1）應具有良好的拋光性能：塑料模的成型表面都要求鏡面表面質量，故所選的材料，應具有良好的拋光性能，以保證制品有良好的外觀質量及順利脫模； 2）應具有良好的耐磨性：模具的型面應有足夠的硬度（表面硬度一般不低于 55HRC）以便于在壓制含有云母粉、石英粉、玻璃纖維等無 機填料的塑料制品時，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）要根據模具的加工方法選擇模具鋼材； 3）要根據模具的精度及產品的批量及性能要求選擇模具鋼材； 4）要根據制品批量大小，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 表 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 ）、成型鑲嵌件、成型推桿 形狀簡單，產量不大的小型芯型腔 4 T8A、 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）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，產量大的熱塑性塑料 注射模型腔、型芯、鑲塊 5Cr2MnWMoVS 5CrNiMnMoVSCa 需冷壓加工的型腔、型芯 20Cr 2）本設計的材料選用 表 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 凹模滑塊 5CrNiMo 推板 45 導柱 T10A 推桿固定板 45 定模型芯 CrWMn 墊塊 A3 澆口套 T10A 支撐板 45 拉料桿 T10A 楔緊塊 T10A 限位螺釘 T10A 彎銷 T10A 定模板 45 定位圈 45 型芯固定板 45 3）該套模具所用材料的性能比較 表 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