第10章 模具

成型磨削工程实例：
如图9-16所示，采用万能夹具对刃口工作型面进行成型磨削加工。
图9-16 凸模
工艺尺寸计算过程： （1）确定工艺中心和工艺坐标 （2）计算各工艺中心的坐标尺寸 （3）计算d面到工艺中心O1的距离 （4）计算各圆弧的圆心角
图10-17 工艺尺寸计算图
图10-18 成型磨削工序图 表10-9
§10.1 塑料注射模具制造特点
二、塑料模具设计流程： 3、塑件成型工艺规程的制定
(1)确定成型工艺方法
(2)塑件成型工艺过程的制定 (3)成型工艺条件的确定
(4)选择成型设备
(5)工艺文件的制定
二、塑料模具设计流程： §10.1 塑料注射模具制造特点 4、模具结构设计


(4)填写零件名称、图号、材料牌号、热处理和硬度 要求表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术要 求等都要正确填写。
二、塑料模具设计流程： §10.1 塑料注射模具制造特点 8、校核后投产 (1)校对 (2)审图

(3)投产制造
§10.2 塑料注射模具常用加工方法
一、注射模模架
1. 模架的结构组成 安装模具工作零件和其他零件，保证
二、塑料模具设计流程：
§10.1 塑料注射模具制造特点
5、绘制模具结构草图 参照有关塑料模架标准和其他零件标准， 绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。
二、塑料模具设计流程：
§10.1 塑料注射模具制造特点
6、绘制模具装配图 模具总装图内容: (1)模具成型部分结构。 (2)浇注系统、排气系统结构。 (3)分型面及分模取件方式。 (4)外形结构及所有连接件，定位、导向件的位 置。 (5)辅助工具 (取件卸模工具，校正工具等)。 (6)按顺序将全部零件序号编出，填写明细表。 (7)标注模具必要尺寸，如模具总体尺寸、特征 尺寸、装配尺寸 、极限尺寸 。 (8)标注技术要求和使用说明。
– 要保证模具成本低廉
– 要提高模具的加工工艺水平
– 要保证良好的劳动条件
§10.1 塑料注射模具制造特点
二、塑料模具设计流程：
1.接受设计任务（设计任务书、开模指令） 2.原始资料分析（塑料分析、注塑机分析等） 3.塑件基本参数计算（收缩率、公差选择等） 4.模具结构确定（有无抽芯、何种顶出等) 5.绘制模具结构草图（平面图、排位图、抽芯等） 6.绘制模具装配图（三维造型和分模） 7. 绘制模具零件图(出工程图) 8. 校核后投产 9. 试模反馈后更改设计至合格
1-凸模（压印件）
2-淬硬凹模（基 准件）
图9-13 用凹模压印凸模
压印锉修工程实例：
图9-14所示的凸模的主要技术要求：材料CrWMn， 热处理硬度58～62HRC，表面粗糙度Ra0.63m m，与 凹模双面间隙为0.03mm。由于凸模与凹模配合间隙小， 该凸模采用压印锉修进行加工。
图9-14 凸模
图10-19
工程实例：图10-19所示为一圆筒形拉深件的凹模， 材料选用Cr12，热处理淬火硬度为58～62HRC。
加工注意事项： ①平面磨削时，一定要以先车的面即A面作为基准，磨 出B面，然后再磨A面。 ②内孔精磨后，一定要修整及研光孔口圆角R。
图10-20 凹模孔口
工艺过程：
图10-19 拉深凹模
模具工作部分有正确的相对位置。
图10-1 注射模模架
1-定模座板；2-定模板；3-动模板；4-导套；5-支撑板；6-导柱； 7-垫块；8-动模座板；9-推板导套；l0-导柱；11-推杆固定板；12-推板
2. 模架的技术要求 安装或支撑成形零件和其他结构零件的基础，保证 零件（如型芯型腔）的准确对合，导柱、导套和复位杆 等零件装配后要运动灵活、无阻滞现象。 模架组合后其安装基准面应保持平行，其平行度公 差等级见下表。
模具主要分型面闭合时的贴合间隙值应符合下列要求： Ⅰ级精度模架为0.02mm；Ⅱ级精度模架为0.03mm；Ⅲ级精度模 架为0.04mm。
3. 模架零件的加工 基本组成零件有三种类型：导柱、导套及模板类零件。
内、外圆柱面加工 模板平面的平面度和平行度 以及导柱、导套安装孔的尺寸精度、 孔与模板平面的垂直度要求。
注意事项： ①为了便于成型磨削，凸模一般设计成直通式；对 于半封闭式的凸模，则应设计成镶拼结构，即将凸模分 解成几件，分别进行磨削，最后装配成一件完整的凸模。 ②成型磨削前，首先要了解机床的特性，并有效地 利用各种夹具和成型砂轮，然后根据凸模的形状选择合 理的基准面及工艺孔基准，并进行工艺尺寸换算，最后 确定磨削程序。
(1)确定塑件成型位置及分型面 (2)模具型腔数的确定，浇注系统和排气系统的 设计。 (3)确定主要成型零件，结构件的结构形式。 (4)侧向分型抽芯机构的设计。 (5)选择塑件的推出方式 (推杆、推管、推板、 组合式推出)。 (6)拉料杆形式的选择。 (7)模具外形结构及所有连接、定位、导向件位 置的设计。 (8)决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、 位置、加热元件的安装部位。
图9-12 侧型芯滑块
表10-8 侧型芯滑块的加工工艺过程
§10.2 塑料注射模具常用加工方法
二、 凸模型芯类零件的制造工艺 （一）、加工特点 ① 凸模加工一般是外形加工。 ② 凸模一般都由两部分组成，即工作部分和安装部分。 ③ 当凸模有强度要求时，其表面不允许出现影响强度 的沟槽，各连接部分应采用圆弧过渡。 ④ 对于塑料模，为了使塑件容易从凸模上脱下，凸模 往往带有一定的脱模斜度。
第十章 塑料注射模具制造与实例
§10-1 §10-2 §10-3 §10-4 塑料模具制造特点 塑料注射模具零件常用加工方法 塑料注射模具装配 塑料注射模具设计与制造实例
§10.1 塑料注射模具制造特点
一、塑料注射模具制造过程的基本要求： 要保证模具质量 – 要保证模具制造周期 – 要保证模具使用寿命
（2）侧型芯滑块的加工
当注射成型带有侧凹或侧孔时，模具必须带有侧向分型或 抽芯机构，下图为一种斜销抽芯机构的结构图，在侧型芯滑块 上装有侧型芯或成型镶块。
图9-11 斜销抽芯机构
1-动模板；2-限位块；3-弹簧；4-侧型芯滑块； 5-斜销；6-楔紧块；7-凹模固定板；8-定模座板
滑块与滑槽的配合部分B1、h3常选用H8/g7或 H8/h8，其余留有较大的间隙。配合面的表面粗糙度小 于 Ra0.63 ～ 1.25 mm 。滑块材料常采用 45钢或碳素工具 钢，导滑部分可局部或全部淬硬，硬度为40～ 45HRC。
二、塑料模具设计流程：
1、接受任务书


(1)经过审签的正规塑件图纸，并注明采用 塑料的牌号、透明度、颜色等。
(2)塑料制件说明书或技术要求。


(3)生产批量。
(4)如果是仿制，则提供塑料制件样品。
§10.1 塑料注射模具制造特点 二、塑料模具设计流程：
2、原始资料分析 (1)塑件分析 塑料的分析 塑件成型工艺性分析 (2)熟悉工厂实际情况 (3)熟悉有关参考资料及技术标准
4. 其他结构零件的加工
（1）浇口套的加工
常见的浇口套有两种类型，如图10-10所示。
图10-10 浇口套
工艺过程：
表10-7
工艺分析：与一般套类零件相比，浇口套锥孔（主流道） 小，锥度为2º ～6º ，其小端直径一般为3～8mm。其加工 较难，同时还应保证浇口套锥孔与外圆同轴，以便在模 具安装时通过定位圈使浇口套与注射机的喷嘴对准。
圆形凸模
（二）、圆形凸模的加工工艺 圆形凸模的制造简单，毛坯一般采用棒料，在车 床上进行粗加工和半精加工，经热处理后，在外圆磨 床上精磨，最后将工作部分抛光及刃磨即可。
（三）、非圆形凸模的加工工艺
刃口轮廓精加工的传统加工方法有压印锉修和仿 形刨削。这两种方法是在热处理前进行的，凸模的加 工精度必然会受到热处理变形的影响。但若选用热处 理变形小的材料，并改进热处理工艺，热处理后凸模 尺寸的微小变化可由钳工修整，因此，这两种工艺仍 有较普遍的应用。 凸模工作表面的先进加工方法是电火花线切割加工 和成型磨削，它们是在凸模热处理后才进行精加工 的，尺寸精度容易保证。
位置精度：采用坐标镗床、双轴坐标镗床或数控坐 标镗床进行加工。精度要求较低也可在卧式镗床或铣 床上，将动、定模板重叠在一起，一次装夹同时镗出 相应的导柱和导套的安装孔。模板的装夹如图 10-9所 示。
图10-9
(a)单个模板镗孔 1-模板 2-镗杆 3-工作台
(b)模板同时镗孔 4-等高垫铁
图10-9 模板的装夹
图10-16所示的凸模采用万能夹具进行成型磨削的加工工艺过程见表10-9。
表10-9 凸模成形磨削加工工艺过程（采用万能夹具）
§10.2 塑料注射模具常用加工方法
三、 凹模型孔的制造工艺
（一）、加工特点
①一般为内形加工，加工难度大。
② 镗孔时，有位置精度要求，加工时要求确定基准， 并准确确定孔的中心位置，增加难度。 ③ 凹模淬火前，其上所有的螺钉孔、销钉孔以及其他 非内腔加工部分均应先加工好，否则会增加加工成本，
工程实例：
图10-15 线切割加工凸模
4.成型磨削 特点:具有高精度、高效率等优点。 选择基准和确定磨削程序时应考虑以下几点： ① 当凸模有内形孔时，先加工内形孔并以其为基准加 工凸模外形。 ② 选择大平面作为基准面，先磨基准面及有关平面， 以增加加工的稳定性并易于测量。如无大平面时，可添 加工艺平面。 ③ 先磨削精度高的部分，后磨削精度低的部位，以减 少加工中的积累误差。 ④ 先磨平面后磨斜面及凸圆弧，先磨凹圆弧后磨平面 及凸圆弧，这样便于加工成型及达到精度要求。 ⑤ 最后磨去添加的工艺基准及装夹部分。
采用仿形刨床加工时，凸模 的根部应设计成圆弧形，可增 加凸模的刚性。
凸模根部圆弧过渡
3.线切割加工 特点:提高了自动化程度，简化了加工过程，缩短了 生产周期，而且提高了模具的质量。