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1、秋风清，秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。塑料注射模具制造与实例 一、本章基本内容: 本章内容涉及了塑料注射模具制造特点；塑料注射模具零件常用加工措施和材料；塑料注射模具装配；塑料注射模具设计与制造实例。二、学习目的与规定： 通过本章的学习，应掌握塑料注射模具的常用加工措施。三、本章重点、难点：塑料注射模具制造特点；塑料注射模具零件常用加工措施；塑料注射模具设计。1、塑料注射模具制造过程(1) 制造过程的基本规定 要保证模具质量要保证模具质量是指在正常生产条件下，按工艺过程所加工的模具应能达到设计图样所规定的所有精度和表面质量规定，并可以批量生产出合格的产品。模具的质量应当由制造工艺规程所采用的
2、加工措施，加工设备及生产操作人员来保证。 要保证模具制造周期模具制造周期是指在规定的日期内，将模具制造完毕。模具制造周期的长短，反映了模具生产的技术水平和组织管理水平。在模具制造时，应力求缩短模具制造周期，这就需要制定合理的加工工序，应量采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)。 要保证模具使用寿命模具的使用寿命是指模具在使用过程中的耐用限度，一般以模具生产出的合格制品的数量作为衡量原则。高的使用寿命反映了模具加工制造水平，是模具生产质量的重要指标。 要保证模具成本低廉模具成本是指模具的制造费用。由于模具是单件生产，机械化、自动化限度不高，因此模具成本较高。为减少模具的制导致本，
3、应根据制品批量大小，合理选择模具材料，制定合理的加工规程，并设法提高劳动生产率。 要提高模具的加工工艺水平模具的制造工艺要根据既有条件，尽量采用新工艺、新技术、新材料，以提高模具的生产效率，减少成本，使模具生产有较高的技术经济效益和水平。 要保证良好的劳动条件模具的制造工艺过程要保证操作工人有良好的劳动条件，避免粉尘、噪音、有害气体等污染源产生。(2) 制造具体过程塑料模具的制造过程涉及如下内容： 模具图样设计模具图样设计是模具生产中最核心的工作，模具图样是模具制造的根据。模具图样设计涉及如下内容：a) 理解所要生产的制品根据塑料制品图掌握制品的构造特点和制品的用途。不同用途的制品有不同的形状
4、、尺寸公差以及不同的表面质量规定，与否可以通过塑料注射模具生产出合格的产品是一方面要考虑的问题。另一方面掌握塑料制品所用塑料的模塑特性，考虑会直接影响模具设计的特性，如塑料的收缩率、塑料的流动特性以及注射成形时所需的温度条件。b) 理解所要生产制品的批量制品生产的批量对模具的设计有很大的影响，根据制品的需求数量，可以拟定模具的使用寿命，模具的型腔数目(或模具的套数)以及模具所需的自动化限度和模具的生产成本。对于大量需求的制品应尽量采用多型腔模具，热流道模具和适于全自动生产的模具构造；对于需求量较少的制品在满足制品质量规定的前提下应尽量减少模具成本。c) 理解生产塑料制品所用没备塑料注射模具要安
5、装到塑料注射成形机上使用，因此注射机的模具安装尺寸、顶出位置、压射压力、合模力以及注射量都会影响到模具的尺寸和构造。此外，注射成形机的自动化限度也限制了模具的自动化限度，例如带有机械手的注射机就可以自动取出注射成形制品和浇注系统凝料，以便地完毕自动化生产过程。 拟定模具设计方案在清晰理解了生产的塑料制品之后，即可以开始模具方案设计，其过程涉及：设计前应拟定的因素设计前应拟定的因素涉及：所用塑料种类及成形收缩率；制品容许的公差范畴和合适的脱模斜度；注射成形机参数；模具所采用的模腔数以及模具的生产成本等。拟定模具的基本构造根据已知的因素拟定所设计模具的外形尺寸；选择合理的制品分型面；拟定模具所应采
6、用的浇注系统类型；拟定塑料制品由模具中的推出方式以及模腔的基本构成。在拟定模具的基本构造时还应考虑模腔与否采用侧向分型机构，与否采用组合模腔，模腔的冷却方式和模腔内气体的排出。拟定模具中所使用的原则件在模具设计中应尽量多地选择原则件，涉及：采用原则模架、模板；采用原则的导柱、导套、浇口套及推杆等。采用原则件可以提高模肄制造精度，缩短模具生产周期，减少生产成本。拟定模具中模腔的成形尺寸根据塑件的基本尺寸，运用成形尺寸的计算公式，拟定模具模腔各部分的成形尺寸。拟定模具所使用的材料并进行必要的强度、刚度校核根据强度、刚度校核公式可以对分型面、型腔、型芯、支承板等模具零件进行强度和刚度校核，以保证满足
7、使用规定。完毕模具图样的设计图纸其中涉及模具设计装配图和模具加工零件图。在拟定模具设计方案时，为提高效率可以采用“类比”的措施，即将此前设计制造过类似制品的模具构造套用到新制品的模具构造上，这样可简化设计过程，特别适合于刚刚开始从事模具设计的技术人员。(3) 制定工艺规程工艺规程是按照模具设计图样，由工艺人员制定出整个模具或各个零部件制造的工艺过程。模具加工工艺规程一般采用卡片的形式送到生产部门。一般模具的生产以单件加工为主，工艺规程卡片是以加工工序为单位，简要阐明模具或零部件的加工工序名称、加工内容、加工设备以及必要的阐明，它是组织生产的根据。制定工艺规程的基本原则是：保证以最低的成本和最高
8、的效率来达到设计图样上的所有#术规定。因此在制定工艺规程时应满足： 设计图样规定即工艺规程应全面可靠和稳定地保证达到设计图样上所规定的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面质量和其她技术规定。 最低成本规定所制定的工艺规程应在保证质量和完毕生产任务的条件下，使生产成本降到最低，以减少模具的整体价格。 生产时间规定在保证质量的前提下，以较少的工时完毕加工过程。 生产安全规定保证工人有良好的安全劳动条件。2、塑料注射模具常用材料(1) 塑料注射模具零件常用材料基本规定: 具有良好的机械加工性能塑料注射模具零件的生产，大部分由机械加工完毕。良好的机械加工性能是实现高速加工的必要条件。良好的机械加工性能可
9、以延长加工刀具寿命，提高切削性能，减小表面粗糙度，以获得高精度的模具零件。 具有足够的表面硬度和耐磨性塑料制品的表面粗糙度和尺寸精度、模具的使用寿命等，都与模具表面的粗糙度、硬度和耐磨性有直接的关系。因此，规定塑料注射模具的成型表面具有足够的硬度，其淬火硬度应不低于HRC55，以便获得较高的耐磨性，延长模具的使用寿命。 具有足够的强度和韧性由于塑料注射模具在成型过程中反复受到压应力(注射模的锁模力)和拉应力(注射模型腔的注射压力)的作用，特别是大中型和构造形状复杂的注射模具，规定其模具零件材料必须有高的强度和良好的韧性，以满足使用规定。 具有良好的抛光性能为了获得高光洁表面的塑料制品，规定模具
10、成型零件表面的粗糙度小，因而规定对成型零件表面进行抛光以减小其表面粗糙度。为保证抛光性，所选用的材料不得有气孔，粗糙杂质等缺陷。 具有良好的热解决工艺性模具材料常常依托热解决来达到必要的硬度，这就规定材料的淬透性好。塑料注射模具的零件往往形状较复杂，淬火后进行加工较为困难，甚至主线无法加工，因此模具零件应尽量选择热解决变形小的材料，以减少热解决后的加工量。 具有良好的的耐腐蚀性某些塑料及其添加剂在成型时会产生腐蚀性气体，因此选择的模具材料应具有一定的耐腐蚀性。此外还可以采用镀镍、铬等措施提高模具型腔表面的抗蚀能力。 表面加工性能好塑料制品规定外表美观，花纹装饰时，则规定对模具型腔表面进行化学腐
11、蚀花纹，因此规定模具材料刻蚀花纹容易，花纹清晰、耐磨损。(2) 塑料注射模具零件常用材料 构造零件用钢Q235A钢动、定模座板， 垫块45、55钢此类钢为优质碳素构造钢，可以用来制造形状较简朴，精度规定不高的塑料注射模具，但其使用寿命较低，抛光性不好。45、55钢可以通过调质解决来改善其性能可以用于制造塑料注射模具的推板、型芯固定板、支承板等零件。T8、TIO钢T8、TIO钢为碳素工具钢，其含碳量高，淬火硬度可达5055 HRC，可用于制造导柱、导套、斜销、推杆等塑料注射模具零件。40Gr钢40Gr为低合金钢，可以用于制造形状不太复杂的中小型塑料注射模具。40Gr钢可以进行淬火、调质解决，制作
12、型芯、推杆等零件。 模具钢3Cr2Mo(P20)钢这是一种可以预硬化的塑料模具钢，预硬化后硬度为3638 HRC，合用于制作塑料注射模具型腔，其加工性能和表面抛光性较好。10Ni3CuAIVS(PMS)钢此种钢为析出硬化钢。预硬化后时效硬化，硬度可达4045 HRC。热变形极小，可做镜面抛光，特别适合于腐蚀精细花纹。可用于制作尺寸精度高，生产批量大的塑料注射模具。6Ni7Ti2Cr钢马氏体时效钢。在未加工前为固熔体状态，易于加工。精加工后以480520进行时效，硬度可达50-57 HRC。合用于制造规定尺寸精度高的小型塑料注射模具，可做镜面抛光。8CrMnWMoVS(8CrMn)钢-为易切预硬
13、化钢，可做镜面抛光。其抗拉强度高，常用于大型注射模具。调质后硬度为33-35 HRC，淬火时可空冷，硬度可达42-60 HRC。25CrNi3MoAI钢合用于型腔腐蚀花纹，属于时效硬化钢。调质后硬度23 25 HRC，可用一般高速钢刀具加工。时效后硬度3842 HRC。可以做氮化解决，氮化解决后表层硬度可达1100 HV。Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)钢耐腐蚀钢。可以空冷淬火，属于不锈钢类型。空冷淬硬可达42 53 HRC，适于有腐蚀性的聚氯乙烯类塑料制品的注射模具。 其她材料有色金属材料和非金属材料也是塑料注射模具中常常用到的材料。镀铜合金铍铜合金是在铜中加入3 0如下的铍(Be)而形成
14、的合金。铍铜台金一般采用精密锻造或者压力锻造来制造精密、复杂型腔。可采用此种措施以便，迅速地复制机械加工无法制作的复杂型腔。铍铜合金机械性能好，热解决硬度可达4050 HRC，尺寸精度高并且导热性能好，铍铜合金价格较高，因此，一般仅用其制造型腔镶件，镶人模具中。锌基合金常用的锌基合金是把锌作为重要成分井加人Al、cu、Mg等元素形成合金。锌基合金材料环氧树脂熔融温度低，能简朴地用砂型锻造、石膏型锻造、精密锻造等措施成形。由于其熔融温度低，表面质量较好，加工周期短，常常被用在注射次数少的试模模具和小批量生产的注射成形模具。因锌基合金锻造后产生收缩较大，因此在锻造后应放置24小时使其尺寸稳定后再进
15、行加工。锌基合金的使用温度较低，当温度高于150一200时容易引起变形。因此锌基合金仅合用于模具温度较低的塑料注射模具。环氧树脂环氧树脂应用在试制及成形批量很少的模具上。纯环氧树脂中一般加铝粉等填料以改善其强度、硬度、收缩率等性能。采用环氧树脂制模时，只要有模型，就能在相称短的时间内制造出模具，因此对于试制产品是非常有利的。3、塑料注射模具常用加工措施及设备(1) 机械加工及设备 一般切削加工措施及设备车床车床是以加工回转体零件为主的机械加工机床。车床的种类诸多，涉及卧式车床(一般车床)、立式车床、转塔车床，自动车床等。车床工作时被加工工件装在卡盘上，主轴使工件做旋转运动，刀具在进给箱的带动下做直线运动，完毕切削加工。在模具零件加工中，可以使用车床加工圆形型腔、型芯、导柱、导套等回转体零件。铣床铣床可以加工平面，曲面等多种表面，常用的铣床有立式铣床、卧式铣床、万能铣床、工具铣床等，铣床可以加工出平面、沟槽、曲面等形状。刨床刨床重要用于平而加工，常用的刨床有牛头刨床、龙门刨床、插床等。牛头刨床工作时，被加工工件用平口u钳安装于工作台上，工作台可以做
