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1、HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION高等教育自学考试毕业设计（论文）题目 套筒塑料模设计 专业班级 模具制造与设计 0701 学号 017607201373 姓名 指导教师姓名、职称 所属助学单位 湖北第二师范学院 2011年2月26日 摘 要 本论文详细的论述了凸凹模具制造的全过程。而且论述了浇口的改进，浇口 亦称进料口，是连接分流道与型腔腔的熔体通道。 该零件是套筒，该产品目前市场的需求量非常大，价格较低，市场竞争力。改进前该产 目 录 绪论 第一节 套筒的工艺分析及生产类型的确定第二节 确定毛坯、绘制毛坯简图第三节 拟定套筒工艺路线第四节 机床设备及工艺装备的选用第
2、四节 机床设备及工艺装备的选用第五节 加工余量、工序尺寸和公差的确定 第六节 切削用量的计算第七节 机械加工工序卡二 塑件的工艺分析 第一节、塑件材料的选择及其结构分析第二节、ABS的注射崇赐工艺第三节、ABS的注射的性能第四节、ABS崇赐塑件的主要缺陷及消除措施三塑料模具材料的选用及发展概况 第一节 塑料模的工作条件第二节 塑料模材料失效原因分析第三节 塑料模具钢性能要求第四节 新型塑料模具钢四 分型面的选择第一节 如何选择分型面第二节 选择分型面的基本原则第三节 分型面的外观要求和分型面的协调。五 浇注系统的设计第一节 位置和尺寸对制品的质量影响很大第二节在注塑模设计中常用的浇口形式第三节
3、 浇注系统设计原则 六注射模成型零件的设计第一节 成型零件设计的一般步骤第二节设计要点第三节 排气系统设计第四节排气系统设计要点七 脱模机构的设计第一节 顶针位置设计的一般原则第二节顶针板先复位机构八 侧向分型与抽芯机构的设计第一节 侧向分型与抽芯机构的分类第二节 斜销侧向分型与抽芯机构第三节弯削侧向分型与抽芯机构九 合模导向机构的设计第一节导向机构的作用第二节 导柱导向机构第三节顶针板先复位机构的种类第四节脱模力的分类 第五节 脱模力的定性分析 十 注射机相关参数的校核第一节 注射机的选择第二节注射量校核及注射机的选择第三节注射压力的校核 十一 设计小结参考文献 一、套筒的用途在运动部件中，
4、因为长期的磨擦而造成零件的磨损，当轴和孔的间隙第一节 套筒的工艺分析及生产类型的确定磨损到一定程度的时候必须要更换零件，因此设计者在设计的时候选用硬度较低、耐磨性较好的材料为轴套或衬套，这样可以减少轴和座的磨损，当轴套或衬套磨损到一定程度进行更换，这样可以节约因更换轴或座的成本，一般来说，衬套与座采用过盈配合，而与轴采用间隙配合，因为无论怎么样还是无法避免磨损的，只能延长寿命。轴套在一些转速较低，径向载荷较高且间隙要求较高的地方（如凸轮轴）用来替代滚动轴承（其实轴套也算是一种滑动轴承），材料要求硬度低且耐磨，轴套内孔经研磨刮削，能达到较高配合精度，内壁上一定要有润滑油的油槽，轴套的润滑非常重要
5、，干磨的话，轴和轴套很快就会报废，最好安装时刮削轴套内孔壁，这样可以留下许多小凹坑，增强润滑。简而言之，套筒的作用有：1.减少摩擦；2.减少振动；3.防腐蚀；4.减少噪音；5.便于维修；6.利用不同材料组成的摩擦副减少黏结；7.简化结构制造工艺。二、套筒的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/m外圆表面78mm到52-0.02 -0.06mm、50-0.02 -0.04mmIT71.6左端面50-0.02 -0.04mmIT93.2右端面M45mm1.5mmIT93.2内槽R2mm，坡脚45，长为5+0.05 +0.03mmIT93.2台阶R5mm，纵深10mmIT93
6、.2内孔32mm到34mmIT93.2三、审查套筒的工艺性分析零件图可知，套筒除外圆表面精度要求较高外，其他面精度均不高，不需要高精度机床加工，整体上能够保证在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来，由此可见，该零件工艺性较好。四、确定套筒的生产类型由设计题目知：Q=2000件/年，N=Qn（1+%+%）=20001（1+3%+0.5%）=2070件/年，为中批量生产。第二节 确定毛坯、绘制毛坯简图套筒在工作过程中承受一定的冲击和载荷，为保证套筒的强度和耐磨度，毛坯选用85mm棒料，45钢，长度为150mm。第三节 拟定套筒工艺路线一、 定位基准1. 精基准的选择根据套筒的技术要
7、求和装配要求，选择套筒的右端面和中心轴线作为精基准，零件上很多表面都是采用它作为基准进行加工，遵循了“基准统一”原则。零件的中心轴线是外圆和内孔的设计基准，右端面是左端面的设计基准，选用它们作为精基准，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求，遵循了“基准重合”原则。选择78mm外圆表面和内孔互为精基准进行加工，遵循了“互为基准”原则。2. 粗基准的选择作为粗基准的平面应较平整，没有表面的欠缺，零件中只有左端面和棒料外圆表面满足条件，选用左端面为后来右端面作为精基准做准备，选用外圆表面则能保证内孔的壁厚均匀。二、 表面加工方法的确定根据各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定
8、工件各加工表面的加工方法：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案外圆表面IT71.6车削左端面IT93.2车削右端面IT93.2车削内槽IT93.2车削台阶IT93.2车削内孔IT93.2钻、镗、扩、车削三、 加工阶段的划分该套筒加工质量要求较高，加工阶段分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。粗加工阶段：先确定精基准，为加工外表面及左右端面做定位准备，保证其他加工表面的精度要求，然后车削各个加工表面。半精加工阶段：完成钻孔，推镗，扩孔及镗内锥孔精加工阶段：完成对需要精加工表面的车削。四、 工序的集中与分散本次课题采用工序集中原则安排套筒的加工工序，该套筒为中批量生产，可以采用万能型机床
9、配以专用工具及夹具，以提高生产率；另外，采用工序集中原则可使装夹次数减少，缩短辅助时间的同时也保证了各加工表面之间的相对位置精度要求。五、 工序顺序的安排1 机械加工工序2 遵循“先基准后其他”原则。首先加工精基准，即套筒的78mm外圆表面和右端面。3 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。4 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面（外圆表面、左右端面和内孔），后加工次要表面（内槽、台阶）。5 遵循“先面后孔”原则，先加工78mm外圆，后以78mm外圆为定位精准加工内孔。综上所述，该套筒的工艺安排顺序为：基准加工主要表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工主要表面精加工。综上
10、所述，该套筒的工艺安排顺序为：基准加工主要表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工主要表面精加工。六、 确定工艺路线工序号工序名称工序内容定位基准1备料85mm棒料，45钢，长度150mm2车1.粗车79mm外圆长度为108mm，54mm外圆长度为45mm，及螺纹M45mm1.5mm三爪自定心卡盘夹左端，大头顶针顶另一端2.用磨好的车刀一次性车出半径为2mm，坡脚为45，长为5+0.05 +0.03mm的内槽3.车端面及倒角2mm45三爪自定心卡盘夹左端，搭中心架托79mm处4.用磨好的车刀车出半径为5mm，纵深为10mm的台阶三爪自定心卡盘夹左端，大头顶针顶另一端5.粗车空刀槽深4mm长度为
11、10mm6.粗车51mm外圆长度为30mm7.切断刀切断8.车端面及倒角2mm45三爪自定心卡盘夹右端，搭中心架托79mm处3钻、深孔推镗1.钻孔79mm外圆2.粗镗孔后精扩孔至32mm3.粗镗孔后精扩孔至34mm，长度30mm4.车坡角0.545的台阶4车1.用磨好的车刀车出1：20锥孔内孔本身2.镗内锥孔15长度为10 mm软爪夹右端，中心架托另一端4.精车78mm、52-0.02 -0.06mm、50-0.02 -0.04mm外圆表面三爪自定心卡盘夹右端，大头顶针顶另一端第四节 机床设备及工艺装备的选用一、 机床设备的选用在中批量生产条件下，可选用一般的专用设备和组合机床，也可选用通用设
12、备。本次选用的是C6132A型、Z5140B和TA617型组合车床。二、 工艺设备的选用工艺设备包括刀具、夹具和量具，本次为中批量生产，采用的都是专用夹具。第五节 加工余量、工序尺寸和公差的确定一，工序2、7、16-车套筒外圆的加工余量，工序尺寸和公差的确定 加工过程：1）以左端面为定位基准，粗车外圆尺寸，保证工序尺寸为81mm 2）以左端面为定位基准，粗车外圆尺寸，保证工序尺寸为79mm 3) 以右端面为定位基准，精车外圆尺寸，保证工序尺寸为78mm Zs=85-78=7mm Zs1=(85-81)/2=2mm Zs2=(81-79)/2=1mm Zs3=(79-78)/2=0.5mm粗车5
13、2mm的外圆 1）以左端面为基准，粗车外圆尺寸，重复相同的操作六次，以保证尺寸为54mm 2) 以右端面为基准，精车外圆尺寸，保证尺寸为52mm Zs=78-52=26mm Zmax=(0-(-0.06)/2=0.03mm Zmin=(0-(-0.02)/2=0.01mm Tz=Zmax-Zmin=0.03-0.01=0.02mm粗车50的外圆 1）以左端面为定位基准，粗车外圆，保证尺寸为54mm 2) 以左端面为定位基准，粗车外圆，保证尺寸为51 mm 3) 以右端面为定位基准，精车外圆，保证尺寸为50mm Zs=58-50=8mm Zmax=(0-(-0.04)/2=0.02mm Zmin
14、=(0-(-0.02)/2=0.01mmTz=Zmax-Zmin=0.02-0.01=0.01mm二，工序3槽的加工余量、工序尺寸和公差的确定Zs=35-30=5mm Zmax=0.05-0=0.05mm Zmin=0.03-0=0.03mmTz=Zmax-Zmin=0.02mm三，工序10、11钻粗镗精扩孔至32mm的加工余量、工序尺寸和公差的确定查表可得，精扩孔余量Z扩孔=0.25mm，粗镗余量Z推镗=1.75mm，钻孔余量Z钻=30mm。查表可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为精扩孔：IT9，粗镗：IT11，钻孔：IT12.根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的工序尺寸及公差分别
15、为：精扩孔：32+0.057 0，粗镗：31.75+0.095 0，钻孔：30+0.15 0mm。同理，工序10、12钻粗镗精扩孔至34mm的加工余量、工序尺寸和公差的确定可知：精扩孔余量Z扩孔=0.25mm，粗镗余量Z推镗=1.75mm，钻孔余量Z钻=32mm。各工序尺寸的加工精度等级为精扩孔：IT9，粗镗：IT11，钻孔：IT12.各工步的工序尺寸及公差分别为：精扩孔：34+0.057 0，粗镗：33.75+0.095 0，钻孔：32+0.15 0mm。 第六节 切削用量的计算1. 工序2、工序7和工序16车套筒外圆该工序分为三个工步，加工78mm外圆、52mm、50mm外圆，粗车都是以左
16、端面为定位精准，精车以右端面为定位基准：加工78mm外圆的背吃刀量Z1=ZS1+ZS2+ZS3=2mm+1mm+0.5mm=3.5mm；按机床功率为510kW，工件夹具系统刚度为中等条件选取，进给量f1=0.08mm/r；由表可知，取转速n=1440r/min,切削速度v1=384.5m/min;加工52mm外圆的背吃刀量Z2=Zs/2+Zmax+Zmin=13.04mm；按机床功率为510kW，工件夹具系统刚度为中等条件选取，进给量f2=0.08mm/r；由表可知，取转速n=1440r/min,切削速度v2=384.5m/min;加工50mm外圆的背吃刀量Z3= Zs/2+Zmax+Zmin
17、=4.03mm；按机床功率为510kW，工件夹具系统刚度为中等条件选取，进给量f3=0.08mm/r；由表可知，取转速n=1440r/min,切削速度v3=384.5m/min;2. 工序3用磨好的车刀一次性车出半径为2mm，坡脚为45，长为5+0.05 +0.03mm的内槽背吃刀量Z4= Zs/2+Zmax+Zmin=2.58mm；按机床功率为510kW，工件夹具系统刚度为中等条件选取，进给量f4=0.08mm/r；由表可知，取转速n=1440r/min,切削速度v4=384.5m/min;3. 工序10、11钻粗镗精扩孔至32mm（1） 钻孔工步 1）背吃刀量的确定，取ap=30mm，2）
18、进给量的确定，由表可知，f=0.4mm/r;3）切削速度的计算，由表及按工件材料为45钢，取转速n=960r/min,切削速度v=90.5m/min;（2） 粗镗孔工步 1）背吃刀量的确定，取ap=1.75mm，2）进给量的确定，由表可知，f=0.3mm/r; 3）切削速度的计算，由表，取转速n=140r/min,切削速度v=13.9m/mim;（3） 精扩孔工步 1）背吃刀量的确定，取ap=0.25mm，2）进给量的确定，由表可知，f=1.0mm/r;3）切削速度的计算，由表，切削速度v=106.7m/min;4. 工序10、12钻粗镗精扩孔至34mm(1) 钻孔工步 1）背吃刀量的确定，取
19、ap=32mm，2）进给量的确定，由表可知，f=0.4mm/r;3）切削速度的计算，由表及按工件材料为45钢，取转速n=960r/min,切削速度v=96.5m/min;(2)粗镗孔工步 1）背吃刀量的确定，取ap=1.75mm，2）进给量的确定，由表可知，f=0.3mm/r; 3）切削速度的计算，由表，取转速n=140r/min,切削速度v=14.8m/mim;(3)精扩孔工步 1）背吃刀量的确定，取ap=0.25mm，2）进给量的确定，由表可知，f=1.0mm/r;3）切削速度的计算，由表，切削速度v=106.7m/min. 第七节 机械加工工序卡片（工厂名）机械加工工序卡片产品名称及型号
20、零件名称零件图号工序名称工序号第 页共 页车间工段材料名称材料牌号力学性能同时加工件数每件件数技术等级单价时间 /min准备终结时间/min设备名称设备编号夹具名称夹具编号工作液更改内容工步号工步内容计算数据/mm走刀次数切削用量工时定额/min刀具、量具及辅助工具背吃刀量/mm进给量/（mm/r）或/（mm/min）切削速度(r/min)或双行程数/(min)切削速度m/min基本时间辅助时间工作地服务时间工步号名称规格编号数量编制抄写校对审核批准二 塑件的工艺分析第一节、塑件材料的选择及其结构分析1、塑件（手机外壳）模型图：2、塑件材料的选择：选用ABS（甲烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。3、色
21、调：黑色。4、生产批量：大批量。5、塑件的结构与工艺性分析：（1）结构分析塑件为手机外壳的上半部分，应有一定的结构强度，由亿中间有手机的按键及手机显示屏，后面有与后盖联接的塑料倒扣，所以应保证它有一定的装配精度；由亿该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求蹭。（2）工艺性分析精度等级：采颐5级低精度 脱模斜度：塑件外表面 40?120? 塑件内表面 30?1（脱模斜度不包括在塑件的(_tuo mo xie du bu bao kuo zai su jian de)公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。）第二节、ABS的注射崇赐工艺1、注射崇赐工艺(_zhu4 she4 ch
22、ong2 ci4 gong1 yi4)过程（1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射2、ABS的注射崇赐工艺参数（1）注射机：螺杆式（2）螺杆转速（r/min）：3060（选30）（3）预热和干燥：温度（C） 8085 wcoat时间 (h) 23（4）密度（g/ cm?）:1.021.05（5）材料收缩率（）：0.30.8（6）料筒温度（C）：(_)后段 150157中段 165180前段 180200（7）喷嘴温度（C）：170180（8）模具温度（C）：5080（9）注射压力（MPa）：70100（10）崇次
23、时间（S）：注射时间 2090高压时间 05冷却时间 20120 万客塑料网总周期 50220（11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可（12）后处理：方法 红内线灯、烘葙温度（C） 70时间（h） 24第三节、ABS的注射的性能1、使用性能：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影饷。尺寸稳定，易于崇赐和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色崇赐塑件，且表面可镀铬。 wcoat 2、崇(_chong2)赐性能：无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及崇赐特
24、性也各有差异，应按品种确定崇赐方法及崇赐条件。吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边(_liu dong xing zhong deng _yi bian)料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影饷较大、料温过高易分解（分解温度为250 C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 C，要求光泽及猛热型料宜取 6080 C。注(_zhu4)射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式
25、注塑机时料温为 180230 C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 C，70100 MPa为宜(wei4 yi2)。 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧尘瞀过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。ABS在升温时粘度增高(zai sheng wen shi nian du zeng gao)，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 以上。(_yi shang _)在正常的崇赐条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影饷极小。 塑料 3、ABS主要技术指标：表1-1 热物理性能密度(
26、g/ cm?)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表1-2 力学性能屈从强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗歪强度(MPa)80歪曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53 塑料模具设计流程 抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（(ti3 ji1 dian4 zu3 lv4 _)m）6.91014击穿电压
27、（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)5085第四节、ABS崇赐塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、浮现熔接痕、塑件耐热性蹭（连续工作温度为70C左右热变形温度约为93C）、耐气候性差(_nai qi hou xing cha)（在紫内线作用下易变硬变脆）。消除措施(xiao chu cuo shi)：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。 三 塑料模具材料的选用及发展概况 第一节 塑料模的工作条件 由于塑料及塑料成型工业的发展，对塑料的模具的质量要求也越来越高，因而塑料模具的失效问题及其
28、影响因素已成为重要的研究课题。塑料模的主要工作零件是成型零件，如凸模、凹模等，它们构成塑料模的型腔，以成型塑料制件的各种表面并直接与塑料接触，经受压力、温度、摩擦和腐蚀等作用。 第二节 塑料模材料失效原因分析 一般模具制造中包括模具设计、选用材料、热处理、机械加工、调试与安装等过程。根据调查表明：模具失效的因素中，模具所使用的材料与热处理是影响使用寿命的主要因素(详见表1)。从全面质量管理的角度出发，不能把影响模具使用寿命的诸因素作为多项式之和来衡量，而应该是多因素的乘积，这样，模具材料与热处理的优劣在整个模具制造过程中就显得特别重要。 从模具失效的普遍现象分析，塑料模具在服役过程中，可产生磨
29、损失效、局部性变形失效和断裂失效。塑料模具的重要失效形式可分为磨损失效、局部塑性变形失效和断裂失效。 21 型腔表面的磨损和腐蚀 塑料熔体以一定的压力在模腔内流动，凝固的塑件从模具中脱出，都对模具成型表面造成摩擦，引起磨损。造成塑料模具磨损失效的根本原因就是模具与物料间的摩擦。但磨损的具体形式和磨损过程则与许多因素有关，如模具在工作过程中的压力、温度、物料变形速度和润滑状况等。当塑料模具使用的材料与热处理不合理时，塑料模具的型腔表面硬度低，耐磨性差，其表现为：型腔面因磨损及变形引起的尺寸超差；粗糙度值因拉毛而变高，表面质量恶化。尤其是当使用固态物料进入塑模型腔时，它会加剧型腔面的磨损。加之塑料
30、加工时含有氯、氟等成份受热分解出腐蚀性气体HC1、HF，使塑料模具型腔面产生腐蚀磨损，导致失效。如果在磨损的同时又有磨损损伤，使型腔表面的镀层或其他防护层遭到破坏，则将促进腐蚀过程。两种损伤交叉作用，加速了腐蚀一磨损失效。 22 塑性变形失效 塑料模型腔表面受压、受热可引起塑性变形失效，尤其是当小模具在大吨位设备上工作时，更容易产生超负荷塑性变形。塑料模具所采用的材料强度与韧性不足，变形抗力低；塑性变形失效另一原因，主要是模具型腔表面的硬化层过薄，变形抗力不足或工作温度高于回火温度而发生相变软化，而使模具早期失效。 23断裂 断裂的主要原因是由于结构、温差而产生的结构应力、热应力或因回火不足，
31、在使用温度下，使残余奥氏体转变成马氏体，引起局部体积膨胀，在模具内部产生的组织应力所致。 塑料模具的工作条件与冷冲模不同， 一般须在150-200下进行工作，除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。同一种模具会有多种失效形式，即使在同一个模具上也可能出现多种损伤。从塑料模的失效形式可知，合理的选用塑料模具材料和热处理是十分重要的，因为它们直接关系到模具的使用寿命。所以，塑料模具用钢应满足以下要求： 31耐热性能 随着高速成型机械的出现，塑料制品运行速度加快。由于成型温度在200-350之间，如果塑料流动性不好，成形速度又快，会使模具部分成型表面温度在极短时间内超过400。为保证模具在使用时的
32、精度及变形微小，模具钢应有较高的耐热性能。 32足够耐磨性 随着塑料制品用途的扩大，在塑料中往往需添加玻璃纤维之类的无机材料以增强塑性，由于添加物的加入，使塑料的流动性大大降低，导致模只的磨损，故要求棋具有良好的耐磨性。 33优良的切削加工性 大多数塑料成型模具，除电火花加工还需进行一定的切削加工和钳工修配。为延长切削刀具的使用寿命，在切削过程中加工硬化小。为避免模具变形而影响精度，希望加工残余应力能控制在最小限度。 34 良好的热稳定性 塑料注射模的零件形状往往比较，淬火后难以加工，因此应尽量选用具有良好的热稳定性的材料，当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小，热处理变形小，温度差异引起的尺
33、寸变化率小，金相组织和模具尺寸稳定，可减少或不再进行加工，即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。 35镜面加工性能 型腔表面光滑，成型面要求抛光成镜面，表面粗糙度低于Ra0.4m，以保证塑料压制件的外观并便于脱模。 36 热处理性能 在模具失效事故中，因热处理造成的事故一般是523，以致热处理在整个模具制造过程中占有重要的地位，热处理工艺的好坏对模具质量有较大的影响。一般要求热处理变形小，淬火温度范围宽，过热敏感性小，特别是要有较大的淬硬性和淬透性等等。 37 耐腐蚀性 在成形过程中可能放出腐蚀气受热分解出具有腐蚀性的气体，如HC1、HF等腐蚀模具，有时在空气流道口处使模具锈蚀而损坏，故要求模
34、具钢有良好的耐蚀性。 第四节新型塑料模具钢 一般塑料模具常采用正火态的45钢或40Cr钢经调质制造。硬度要求较高的塑料模具采用CrWMn或Crl2MoV等钢制造。对工作温度较高的塑料模具，可以选择用韧性高的热作模具钢。为了满足塑料型腔对尺寸精度和表面质量的更高要求，新近又研制一系列新型模具钢。 41渗碳型塑料模具钢 渗碳型塑料模具钢主要用于冷挤压成型型腔复杂的塑料模具，这类钢的含碳量较低，常加元素Cr，同时加入适量Ni、Mo和v，作用是提高淬透性和渗碳能力，为了便于冷挤压成形，这类钢在退火状态须有高的塑性和低的变形抗力，退火硬度1 00HBS。在冷挤压成形后进行渗碳和淬火回火处理，表面硬度可达
35、58-62HRC。此类钢国外有专用钢种，如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢、20Cr2Ni4A，耐磨性好，无塌陷及表面剥落现象，模具寿命提高。钢中元素cr，Ni、Mo、V增加渗碳层的硬度和耐磨性及心部的强韧性。 42预硬型塑料模具钢 这类钢的含碳量为0.3% -O.55%，常用合金元素有Cr、Ni、Mn、v等。为了改善其切削性，加入s、ca等元素通过近年来研制、引进又发展了几种典型塑料模具钢Y55CrNiMn-MoVS(SMI)是我国研制的含S系易切削塑料模具钢，其特点是预硬态交货硬度为35_40 HRC，有较好的切削加工性，加工后不再热处理
36、，可直接使用。加人Ni固溶强化并增加韧性，加入Mn与S形成易切削相MnS；加入Cr、Mo、V，增加钢的淬透性 8Cr2S钢就足属于易切削精密模具用钢，其在不同的温度淬火、回火后的硬度值如表2所示。 43 时效硬化型塑料模具钢 431 MASI钢 近年来开发了低钴、无钴、低镍的马氏体时效钢，MASI是一种典型的马氏体时效钢。经8150C固溶处理后，硬度为2832HRC，叮进行机械加工，再经4800C时效，时效时折出Ni3Mo、Ni3Ti等金属间化合物，使硬度达到4852 HRC。钢的强韧性高、时效时尺寸变化小、焊补性能好，但钢的价格昂贵、在国内不太受欢迎。 432 10Ni3MnCuAIMo(P
37、MS)PMS钢具有净洁抗蚀性能，图案蚀刻性能绝佳，是理想的光学透明塑料制品的成形模具材料。PMS钢含有一定量的Al，因此特别适于进行表面渗氮和氮碳处理，处理后模具的表面硬度可达100HRC以上，适于制造工程塑料制品的成型模具。 PMS钢一般采用电炉诒炼加电渣重溶，淬透性好，具有良好的综合力学性能，适用于要求有高镜面光亮度的塑料精密模具及高外观质量的家用电器塑料模具，例如光学透明塑料镜片模具。 433 06Ni6CrMoVTiAl 我国研制的新型低合金马氏体时效钢O6Ni6crMoVTiAl热处理变形小、研磨表面粗糙度低、因溶硬度低、切削加工性能好、改银方使、热处理工艺简单、操作方便。还具有良好
38、的综合力学性能、渗氮性能、焊接性能和长的耐蚀性能。 44 耐蚀塑料模具钢 以聚氯乙烯(Pvc)及ABS加抗燃树脂为原料的塑料制品，在成形过程中分解产生腐蚀性气体，会腐蚀模具。因此，要求塑料模具钢具有很好的耐蚀性能。国外常用耐蚀塑模钢有马氏体不锈钢和析出硬化型不锈钢两类。国外的有如瑞典ASSAB公司的STVAX(4Crl3)和A SSAB一8 四 分型面的选择 第一节 如何选择分型面选择分型面时，首先应该选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型面。此外，还应考虑以下几个方面。 (1)应确保塑件的尺寸精度和质量。 如图1所示为一双联齿轮，若按图a所示选择分型面，两部分齿轮分别在动、定模内成型，受合模精度
39、的影响，难以保证齿轮的同轴度。按图b所示选择分型面，两部分齿轮都在动模，可有效提高齿轮同轴度。(2)通常模具的推出机构设在动模一侧，所以分型面的选择应尽可能使塑件留在动模。(3)应尽量保证塑件外观质量要求，并应考虑产生的飞边是否利于去除。(4)分型面应尽量设置在塑料熔体充满的末端处，这样就可以有效地通过分型面排除型腔内积聚的空气。图2a所示的分型面，排气效果较差。图b所示的分型面，排气效果较好。此外，分型面的选择，还应有利于模具的制造，有利于模具的侧面分型和抽芯，合理安排塑件在型腔中的位置，尽量减少塑件的脱模阻力，并考虑脱模斜度对塑件尺寸精度的影响，防止溢料。 第二节 选择分型面的基本原则1.
40、据塑件的某些技术要求，确定成型零件在动，定模上的配置。2.塑件的生产批量。3.浇注系统的形式和位置。4.型腔的溢流和排气条件。5.模具加工的工艺性。第三节 分型面的外观要求和分型面的协调。一、保持塑件外观整洁。二、应利于排气尽量和物料流动的末端相重合。三、开模时塑件留在动模一侧：以利于塑件的顶出脱模。四、应容易保证塑件的精度要求。五、应力求简单适用并易于加工：对开头较复杂的分型面应选择贯通的结构形式。 六、考虑侧向分型面与分型面的协调。1.带有侧孔或侧凸凹槽的塑件，往往把侧抽芯的部位放在动模一侧以便抽芯，图3-10。2.尽量选用抽芯距短的一侧抽芯。3.侧抽芯的形式对侧滑块所需的锁紧力影响很大。
41、 七、分型面应与注射机的参数相适应。八、考虑脱模斜度的影响。 九、嵌件和活动型芯应安装方便。 五 浇注系统设计为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有26的锥角，内壁有Ra0.8m以下的表面粗糙度，小端直径常为4时也开设冷料穴。 ，当分流道较长时，在分流道的末端有在直角式注射机上使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿道轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。 冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设在主流道的末端主流道和冷料穴的设计由于主流道要与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。 在卧式或立式注射机上使用的注射模中，主流道垂直于模具分型面。8mm，注意小端直径应大于喷嘴直径约1mm，否则主流道中的凝料无法拔出。分流道的尺寸 因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径。
