茶杯塑件塑料注射模具设计

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1、洛阳理工学院毕业论文 页 第 1 摘摘 要要随着社会的发展，人们的生活水平不断得到提高，人们的生活观念正在发生巨大的变化，由原来的物质享受逐渐转变为精神方面的享受，在此之中，喝茶，品茶，评茶已经在社会上广泛流传，特别对老年人来说，对此道的认识尤为深刻。 饮茶不但是传统饮食文化，同时，由于茶中含有多种抗氧化物质与抗氧化营养素， 对于消除自由基有一定的效果。因此喝茶也有助防老，具养生保健功能，每天喝三两杯茶可起到防老的作用。茶叶中含有多种维生素和氨基酸，喝茶对于清油解腻，增强神经兴奋以及消食利尿也具有一定的作用。常言道，美食还须美器配。喝茶也须有精美的茶具。茶杯就是人们喜欢的一种，茶杯的种类、大小

2、应有尽有。喝不同的茶用不同的茶杯。近年来更流行边喝茶边闻茶香的闻香杯。根据茶壶的形状、色择，选择适当的茶杯，搭配起来也颇具美感。为便于欣赏茶汤颜色，及容易清洗，杯内面最好上釉，而且是白色或浅色。对杯子的要求，最好能做到“握” 、 “拿”舒服， “就口”舒适，“入口”顺畅。本次设计的茶杯为塑料产品，结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件，本产品除了可以当茶具外，用作刷牙杯子也是不错的选择。在当今社会，刷牙基本已成为人们每天必不可少的组成部分，对盛牙膏，牙刷的工具以杯子为主，人们在此方面一般不是很讲究，大部分以塑料杯子为主，就像我所设计的杯子就是人们喜欢的一种。本产品由于外形尺寸不是很大，考虑到生产的

3、效率及产品的成本问题，最好用一模多穴，注塑机尽量选用注塑量比较大的。注塑机选用比较常用的 G54-S200/400 型螺杆式注射机，考虑到本注塑机的最大注塑量及所设计塑件的 体积及投影面积，经判定适合用一模四穴（具体内容见后面本塑件型腔数洛阳理工学院毕业论文 页 第 2 目和分 布的计算） ，又本塑件侧向没有孔和槽，模具不需要设计侧分型与抽芯机构。但 由于塑件高度较高，为了节省浇道凝料，决定用双分型面注塑模。由于茶杯对外观要求比较严，不允许有推出痕迹，推出机构决定用推板推出。结果表明：本次设计无论是在注塑机的选用上，还是在模架，每次分模的数量及推出机构的设计上，都采用了比较合理的选择。我相信，

4、以此模具生产的产品一定能够达到以最低的投入，达到最高的效益的效果。关键词：喝茶，品茶，评茶， 茶具洛阳理工学院毕业论文 页 第 3 AbstractWith the development of society, the peoples living standards have continued to improve, peoples life concept is undergoing tremendous changes, from the enjoyment the commentary widespread in the community, especially the olde

5、r people, understanding this, and especially profound. Tea is not only the traditional food culture, at the same time ,because tea contains a variety of antioxidants and antioxidant nutrients, the elimination of free radicals have some effect. Therefore tea will also help to old age, a health care f

6、unction, the three drank two glasses of tea every day can play the role of old age. Tea contains a variety of vitamins and amino acids, tea tired of the Qingyou, enhance nerve excitability and Xiaoshi diuretic but also has a certain role. As the saying goes, but also the United States for food distr

7、ibution. Tea should also have a fine tea. People like teacups is a kind of the type of cup, the size of everything. Drink different with different cup of tea. In recent years more and more popular side of the tea-Wen Wen-Cha-xiang Cup. According to the teapot shape, colors election, the selection of

8、 appropriate cup, with up are also full of beauty. In order to facilitate the appreciation of tea color, and easy to clean, the best glazing glass inside, and is white or light-coloured. On the request of the cup, would be best to hold, using uncomfortable, I comfort, Entrance smooth. The design of

9、the cup for plastic products, simple structure and modest size, is a thin-walled plastic shell of this product in addition to the tea, cups used for brushing is a good choice. In todays society, people brush their teeth every day has become a basic essential component of the Super toothpaste, toothb

10、rush tools to the main cup, people in this area generally is not very particular about, most consisting 洛阳理工学院毕业论文 页 第 4 mainly of plastic cups, like I designed the cup is that the people have a favorite. This product is not great because of Dimensions, taking into account the efficiency of producti

11、on and the cost of products, it is best to use a multi-point mode, the injection molding machine to use than the larger injection. Injection Molding Machine G54-S200/400 use the more common type screw injection molding machine, taking into account the largest injection molding machine and the design

12、 of injection molding plastic parts and the size of the projected area, as determined suitable for a four-point (see details Plastic Parts cavity behind the number and distribution of the calculation), and the plastic parts lateral groove and had no holes, mold design does not require side typing an

13、d core-pulling mechanism. However, a high degree of higher plastic parts, in order to save runner condensate expected, decided to use the double-surface injection mold. Because of the cup relatively strict appearance requirements, does not allow any launch marks, the agency decided to launch push pl

14、ates introduced. The results show that: the design of both in the selection and injection molding machine, or in the mold base, the amount of each sub-model and the introduction of the design, use a more reasonable choice. I believe that this mold products will be able to reach a minimum investment,

15、 achieve the highest efficiency results. Key words: tea, tea, tea commentary, tea洛阳理工学院毕业论文 页 第 5 目 录第 1 章 前言 .81.1 选题背景及意义 .81.2 塑料模具的种类和应用.91.2.1 塑料模具的种类 .91.2.2 塑料模具的应用 .71.3 双分型面注射模介绍.101.3.1 概述 .101.3.2 双分型面注射模具的浇注系统 .121.3.3 多型腔点浇口浇注系统凝料的推出机构 .131.4 本次设计塑料注射模具的主要工作内容.14第 2 章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 .

16、162.1 塑料注射模具的设计步骤及内容.162.2 塑料注射模具的结构组成和作用.23第 3 章 茶杯塑料件 .243.1 塑料件的结构和特点.243.2 塑料件的材料.253.2.1 对塑料的认识 .253.2.2 塑料的成型工艺特点.263.2.3 设计塑料材料聚苯乙烯（PS）的特性.263.3 茶杯塑料件的参数.283.3.1 塑件的重量 .283.3.2 塑件的投影面积 .28第 4 章 注射机的选用 .294.1 选用注射机的方法和原则.294.2 注射机的选用.29第 5 章 塑料注射模具设计 .31洛阳理工学院毕业论文 页 第 6 5.1 型腔数目和分布.315.1.1 型腔数

17、目的确定.315.1.2 型腔的分布.325.2 分型面的选择.325.3 型芯和型腔.335.3.1 型芯和型腔的结构 .335.3.2 型芯和型腔的尺寸 .345.4 浇注系统.365.4.1 浇注系统的作用 .365.4.2 浇注系统的组成 .365.4.3 浇注系统的设计.365.5 推出机构.395.5.1 推出机构的作用和种类 .395.5.2 推板推出机构的组成 .395.5.3 推板推出机构的设计.405.6 导向机构.435.6.1 导向机构的作用和组成.435.6.2 导向机构的设计.445.7 冷却和排气系统.445.7.1 冷却系统.455.7.2 排气系统.455.8

18、 注射模标准模架的设计.455.8.1 选用标准模架应设计的内容 .455.8.2 注射模的设计结果参数 .495.9模具装配和分解过程.505.9.1 模具的装配 .505.9.2 模具的分解 .505.9.2 模具的分解 .50洛阳理工学院毕业论文 页 第 7 第 6 章 总结与体会.54致 谢 .55参考文献 .56洛阳理工学院毕业论文 页 第 9 第 1 章 前言三年的大学生活即将过去，从懵懵懂懂的大一新生到大三成熟自信的我，三年中无论是专业知识还是与人的社交，我都有了很大的进步。本学期我们要进行塑料模具毕业设计，它是衡量大学三年学业成绩的重要标志，是将以前学到的专业知识进行综合的重要

19、手段，同时也培养了我们独立思考问题的能力。模具在我们日常生产生活中有着举足轻重的地位，从军事上潜艇的消声瓦、导弹上的耐热塑料到日常生活中的瓶瓶罐罐，到处都有塑料的身影。注塑模具是生产塑料产品的工具，俗话说的好：“工欲善其事,必先利其器”。塑料注塑模具设计的优劣直接影响到塑料产品的质量，因此我们要 设计性能更加优良的注塑模具。在传统的模具设计中，工程师必须用铅笔、丁子尺、圆规、直尺等在图纸上画出模型、模具型腔尺寸等诸多要素，从事着大量重复枯燥的工作。通常改动一个零件，就要修改很多张图纸，不但效率低，而且创造的思维也被禁锢。现在社会经济高速发展，产品灵活性大，传统的设计方法已不能适应当今社会经济的

20、发展。1988 年成立于美国波士顿的 Parametric Technology Corporation（参数技术公司）旗下的主力产品 pro/E 应运而生，作为一代设计软件的典范， pro/E 有着参数化造型、全相关、单一数据库等业界称道的标准。它是一套集设计、制造、分析为一体的机械自动化软件，是机械工程师的得力助手。本次设计我将借助于 pro/E wildfire3.0 强大的设计功能，设计茶杯模型及其模具。1.1 选题背景及意义洛阳理工学院毕业论文 页 第 10 我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模

21、具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。模具被称为工业产品之母，所有工业产品莫不依赖，模具才得以规模生产、快速扩张，被欧美等发达国家誉为“磁力工业” 。由于模具对社会生产和国民经济的巨大推动作用和自身的高附加值，世界模具市场发展较快，当前全球模具工业的产值已经达到 600 亿650 亿美元，是机床工业产值的两倍。中国注塑模具行业也在快速发展，中国模具产品产值已从 1993 年的 110亿元增长到 1997 年的 200 亿元，并

22、超过了机床产品的产值，到 2002 年增长到360 亿元，1996 年2002 年间的年均增长速度达到 14%以上，在某些行业年均增速更是高达 100%。2003 年模具产值已达 450 亿元，增长 25%以上，出口3.368 亿美元目前中国模具产品已经形成 10 大类 46 个小类，模具生产厂点两万多家从业人员约 50 万人。在所有模具产品中，自产自用的比例占大部分，2003 年实现了商品化流通的模具占 45%左右。在 10 大类模具产品中，塑料模具的比例在 2000 年模具总量中已达到 36%，2002 年则接近 40%，塑料模具在进出口中的比重更是高达 50%60%，并且随着中国机械、汽

23、车、家电、电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展，这一比例还将持续提高。本次设计以塑料注射模具为主，详细介绍塑料模具的设计过程及步骤。1.2 塑料模具的种类和应用1.21.21 1 塑料模具的种类 塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模洛阳理工学院毕业论文 页 第 11 和挤出模。1.21.22 2 塑料模具的应用塑料模具的应用注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括

24、侧向分型与抽芯机构。压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反应并固化成型。然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进行下一次成型。它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统组成

25、。挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。1.3 双分型面注射模介绍1.3.11.3.1 概述概述许多塑料制品要求外观平整、光滑，不允许有较大的浇口痕迹，因此采用单分型面注射模中介绍的各种浇口形式不能满足制品的要求，这就需要采用一洛阳理工学院毕业论文 页 第 12 种特殊的浇口点浇口。另外，对于大型塑料制件，如气车门的内衬板，其制品面积非常大，因此每模只能成形一个制件，如果采用单分型面注射模，侧浇口的位置无法摆放。如果采用中间直接浇口，则从制件中心到制件边缘的距离较

26、远，塑料流动困难不利于成形，因此要采用多浇口成形，这也必须借助于点浇口。点浇口是一种非常细小的浇口，又称为针浇口。它在制件表面只留下针尖大的一个痕迹，不会影响制件的外观。由于点浇口的进料平面不在分型面上，而且点浇口为一倒锥形，所以模具必须专门设置一个分型面作为取出浇注系统凝料所用，因此出现了双分型面注射模。1）双分型面注射模结构特点：双分型面注射模具有两个分型面，也称为三板式注射板，也可称为流道板。（1）采用点浇口的双分型面注射模可以把制品和浇注系统凝料在模内分离，为此应该设计浇注系统凝料的脱出机构，保证将点浇口拉断，还要可靠地将浇注系统凝料从定模板或型腔中间板上脱离。（2）为保证两个分型面的

27、打开顺序和打开距离，要在模具上增加必要的辅助装置，因此模具结构较复杂。2） 双分型面注射模组成：1).成形零部件，包括型芯(凸模)、中间板；2)浇注系统，包括浇口套、中间板；3)导向部分，包括导柱、导套、导柱和中间板与拉料板上的导向孔；4)推出装置，包括推杆、推杆固定板和推板；5)二次分型部分，包括定距拉板、限位销、销钉、拉杆和限位螺钉；6)结构零部件，包括动模座板、垫块、支承板、型芯固定板和定模座板等。洛阳理工学院毕业论文 页 第 13 3）双分型面注射模具的工作过程：开模时，注射机开合模系统带动动模部分后移，由于弹簧的作用，模具首先在 A-A 分型面分型，中间板随动模一起后移，主浇道凝料随

28、之拉幽。当动模部分移动一定距离后，固定在中间板上的限位销与定距拉板左端接触，使中间板停止移动。动模继续后移，B-B 分型面分型。因塑件包紧在型芯上， 这时浇注系统凝料再在浇口处自行拉断，然后在 A-A 分型面之间自行脱落或人工取出。动模继续后移，当注射机的推杆接触推板时，推出机构开始工作，推件板在推杆的推动下将塑件从型芯上推出，塑件在 B-B 分型面之间自行落下。1.3.21.3.2 双分型面注射模具的浇注系统双分型面注射模具的浇注系统1）点浇口浇注系统双分型面注射模具的浇注系统通常采用点浇口，点浇口是一种非常细小的浇口，又称为针浇口。它在制件表面只留下针尖大的一个痕迹，不会影响制件的外观。点

29、浇口具有以下优点：有利于充模；便于控制浇口凝固时间；便于实洛阳理工学院毕业论文 页 第 14 现塑件生产过程的自动化；浇口痕迹小，容易修整。但是，对注射压力要求高；模具结构复杂；不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料熔体。点浇口可与主浇道直接接通（菱形浇口或橄榄形浇口） ，还可经分流道的多点进料。2）潜伏式浇口浇口开在型芯一侧，开模时浇口自动切断。又称剪切浇口、隧道浇口，它是由点浇口变异而来，具备点浇口的一切优点，应用广泛。潜伏浇口可以开在定模，也可开在动模。开设在定模的潜伏浇口一般只能开设在塑件的外侧；开设在动模的潜伏浇口即可开在塑件外侧，也可开在塑件内部的型芯上或推杆上。潜伏浇口一般为圆锥形

30、截面，其尺寸设计可参考点浇口。潜伏浇口的引导锥角应取 1020，对硬质脆性塑料应取大值，反之取小值。潜伏浇口的方向角愈大，愈容易拔出浇口凝料，一般取 4560，对硬质脆性塑料取小值。推杆上的进料口宽度为 0.82mm，具体数值应根据塑件的尺寸确定。采用潜伏浇口的模具结构，可将双分型面模具简化成单分型面模具。潜伏浇口由于浇口与型腔相连时有一定角度，形成了切断浇口的刃口，这一刃口在脱模或分型时形成的剪切力可将浇口自动切断，不过，对于较强韧的塑料则不宜采用。1.3.31.3.3 多型腔点浇口浇注系统凝料的推出机构多型腔点浇口浇注系统凝料的推出机构(1)利用定模推板的自动推出机构图 411 所示为利用

31、定模推板推出多型腔浇口浇注系统凝料的结构。图411a 为模具闭合注射状态；图 411b 为模具打开状态；模具打开时，首先定模座板 1 与定模推板 2 分型，浇注系统凝料随动模部分一起移动，从主流道中拉出。当定模推板 2 的运动受到限位钉 3 的限制后停止运动，型腔洛阳理工学院毕业论文 页 第 15 板 4 继续运动使得点浇口被拉断，并且凝料由型腔板中脱出，随后浇注系统凝料靠自重自动落下。(2)利用拉料杆拉断点浇口凝料的推出机构图 412 所示是利用设置在点浇口处的拉断杆拉断点浇口凝料的结构。(3)利用分流道斜孔拉断点浇口凝料的推出机构图 413 所示为利用分流道末端的斜孔将点浇口拉断，并使点浇

32、口凝料推出的结构。1.4 本次设计塑料注射模具的主要工作内容本次设计以双分型面注射模具为主，主要内容包括所设计塑件的说明、注塑机的选用、塑料注射模具设计、五张零件图和一张装配图的绘制。洛阳理工学院毕业论文 页 第 16 洛阳理工学院毕业论文 页 第 17 第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成 2.1 塑料注射模具的设计步骤及内容1.接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：1）.经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 2）.塑料制件说明书或技术要求。 3）.生产产量。 4）.塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务

33、书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。 2.收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。1）.消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型洛阳理工学院毕业论文 页 第 18 缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，

34、还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2）.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 3.确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置

35、及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。5.具体结构方案 （一）确定模具类型如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式） 、铸压模、注射模等。（二）确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。洛阳理工学院毕业论文 页 第 19 对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，

36、使用寿命长，节省劳动力。影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：1）.型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说，塑料制件精度为 3 级和 3a 级，重量为 5 克，采用硬化浇注系统，型腔数取 4-6 个；塑料制件为一般精度（4-5 级） ，成型材料为局部结晶材料，型腔数可取 16-20 个；塑料制件重量为 12-16 克，型腔数取 8-12 个；而重量为 50-100 克的塑料制件，型腔数取 4-8 个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为 24-48 个，16-32 个和 6-10 个。当再继续增加塑料制件重

37、量时，就很少采用多腔模具。7-9 级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5 级精度的塑料增多至 50%。 2）.确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 3）.确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小） 。 4）.选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出） ，决定侧凹处理方法、抽芯方式。 5）.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。 6）.根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 7）.确定主要成型零

38、件，结构件的结构形式。 洛阳理工学院毕业论文 页 第 20 8）.考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。6.绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具

39、总装图上。（1）.绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用 1：1 的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。模具总装图应包括以下内容：1）.模具成型部分结构 2）.浇注系统、排气系统的结构形式。 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）.标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。 6）.辅助工具（取件卸模工具，校正工具等） 。 7）.按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 8）.标注技术要求和使用说明。 模具总装图的技术要求内容：洛阳理工学院毕业论文 页 第 21 1）.对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装

40、配要求。 2）.对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于 0.05mm 模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 3）.模具使用，装拆方法。 4）.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5）.有关试模及检验方面的要求。 （2）.绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。1）.图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 2）.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸

41、的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3）.表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2。 ”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 4）.其它内容，例如零件名称、模具图号、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、技术说明等都要正确填写。 （3）.校对、审图、描图、送晒 自我校对的内容是：1）.模具及其零件与塑件图纸的关系 洛阳理工学院毕业论文 页 第 22 模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。 2）.塑料制件方面 塑料料流的流动

42、、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。 3）.成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 4）.模具结构方面 4.1）.分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 4.2）.脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 4.3）.模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动

43、线路位置、大小、数量是否合适。 4.4）.处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 4.5）.浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。 5）.设计图纸 5.1）.装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏 5.2）.零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙洛阳理工学院毕业论文 页 第 23 述清楚。 5.3）.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，

44、不要使生产者换算。 5.4）.检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 6）.校核加工性能 所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工7）.复算辅助工具的主要工作尺寸 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。（4）.编写制造工艺卡片由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过

45、程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。（5） 试模及修模虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的洛阳理工学院毕业论文 页 第 24 不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺

46、陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。（6） 整理资料进行归档模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是

47、对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。2.2 塑料注射模具的结构组成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向部分、推出机构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。成形部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。导向部分在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。洛阳理工学院毕业

48、论文 页 第 25 排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各部分机构的零部件。侧向分型与抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。第三章 茶杯塑料件所设计茶杯的模型及尺寸 洛阳理工学院毕业论文 页 第 26 3.1 塑料件的结构和特点茶杯塑件的结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件。因塑件外形尺寸不是很大，经判定适合用一模四穴（具体内容见后面本塑件型腔数目和分布的计算），又本塑件侧向没

49、有孔和槽，模具不需要设计侧分型与抽芯机构。根据茶杯塑件的特征，选用浇注系统为直浇口的双分型面四型腔注射模。采用直浇口基本不影响塑件外观。3.2 塑料件的材料3.2.1 对塑料的认识对塑料的认识塑料的主要成分是树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、稳定剂、润滑剂等。它有着以下诸多优点：（1）重量轻：一般的塑料密度为 0.832.2 g/cm ，这对于减轻自重的汽车、3飞机、航空航天等工程有着重要的意义。（2）比强度度高：它是材料的强度和密度之比。在某些场合传统的洛阳理工学院毕业论文 页 第 27 金属制品往往强度上达到要求，但由于质量过大而不能够被使用，特殊的塑料制品可以满足这一要求。（3）优良的耐磨、

50、自润滑、和吸震性：基于此特点，塑料在电子设备的传动机构和摩擦机构中有广泛的应用。譬如数控机床中要求精度、稳定性很高的导轨，其摩擦面就是用聚四氟乙烯贴塑而成。（4）优越的化学稳定性：一般塑料对酸、碱、盐均有一定的抗腐蚀性，因此在化工设备中有着极其广泛的用途。（5）优良的电绝缘性能：某些塑料无论在高频还是低频，高压还是低压的情况下，绝缘性能都十分优良。尤其在高频，高压的情况下，是陶瓷、云母等其它绝缘材料所不能相比的，因此塑料广泛应用于电机、电器、电子工业的结构材料和绝缘材料。3.2.2 塑料的成型工艺特点塑料的成型工艺特点塑料在常温下是玻璃态，若加热是高弹态，进而变为黏稠流态，从而有优良的可塑性，

51、可以用很多高生产率的成型方法制造产品。这就有了节约原料、易于大批量生产、节省工时等诸多优点。 塑料成型有以下工艺特性：（1）收缩率：它是指塑料从热的模具中取出冷却到室温后，其尺寸发生变化的特性称为收缩率。（2）流动性：流动性大的塑料容易造成溢料过多、填充不密实、塑件组织疏松等缺点。流动性过小则有填充不足、不易成型、成型压力大等缺点。（3）吸湿性：塑料中的水分很大程度上影响到塑件的物理、机械、介电性能。塑料中的水分量过大，在成型时产生内压，脱模后水气溢出极易造成塑件裂纹，降低机械强度。此外水分过多会使塑料的流动性过大，造成溢料、造型时间过长、收缩量过大、易产生跷起、波纹、光泽性不好等缺点。洛阳理

52、工学院毕业论文 页 第 28 （4）定型速度：热固性塑料在成型过程中要完成交联反应，即树脂分子由线型结构变成体型结构，这一过程称为硬化。硬化的速度与塑料的品种、塑件形状、壁厚、成型温度有关。3.2.33.2.3 设计塑料材料聚苯乙烯（设计塑料材料聚苯乙烯（PSPS）的特性）的特性1 1PSPS 塑料的基本特性塑料的基本特性：聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色，透明，有光泽，无毒无味，落地时发出清脆的金属声,密度为 1.054g/cm3。聚苯乙烯是目前最理想的高频绝缘材料，可以与熔融的石英相媲美。它的化学稳定性良好，能耐碱，硫酸，磷酸，10%30%的盐酸，稀醋酸及其它

53、有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用，对水，乙醇，汽油，植物油及各种盐溶液也有足够的抗腐蚀能力。它的耐热性差，只能在不高的温度下使用质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光学性能仅次于有机玻璃。它的着色能力优良，能染成各种鲜艳的色彩。为了提高聚苯乙烯的耐热性和降低其脆性，常用改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯为基体的共聚物，从而大大扩大了聚苯乙烯的用途。2 2PSPS 的成形特点：的成形特点： 聚苯乙烯性脆易裂，易出现裂纹，所以成形塑件脱模斜度不宜过小，顶出要受力均匀；热涨系数大，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者热涨系数相差太大而导致开裂；由于流动性好，应注意模具间隙，防止成形

54、飞边，且模具设计中大多采用点浇口形式；宜用高料温，高模温，低注射压力成形并延长注射时间，以防止缩孔及变形，降低内应力，但料温过高容易出现银丝；料温低或脱模剂多，则塑件透明性差。3、PS 塑料的成型工艺参数：塑料的成型工艺参数： 洛阳理工学院毕业论文 页 第 29 参数取值范围选取数值密度 1.054g/cm21.054g/cm2收缩率 S0.6%0.8%0.7%喷嘴160170165料筒温度/模具206040注射6010080压力 MPa保压304035注射032保压154035冷却153025时间/S总计4090624 4PSPS 塑料的主要用途塑料的主要用途： 聚苯乙烯在工业上可用作仪表外

55、壳，灯罩，化学仪器零件，透明模型等；在电气方面可用作良好的绝缘材料，接线盒，电池盒等；在日用品方面广泛用于包装材料，各种容器，玩具等。 3.33.3 茶杯塑料件的参数茶杯塑料件的参数3.3.13.3.1 塑件的重量塑件的重量经测量塑料件的重量为 55.6g。3.3.23.3.2塑件的投影面积塑件的投影面积经计算，可得塑件的投影面积为 53.26 cm2.洛阳理工学院毕业论文 页 第 30 第四章 注射机的选用4.1 选用注射机的方法和原则选用的方法：1、使用现有设备2、根据每次成型件数应满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合适的注射机4.2 注射机的选用根据塑件的大小，注射茶杯塑件选用 G

56、54-S200/400 型螺杆式注射机。其主要参数为：其主要参数为： 额定注射量 300cm3 注射压力 109MPa锁 模 力 2540KN洛阳理工学院毕业论文 页 第 31 最大成型面积645cm2最大开模行程260mm最大模具厚度 406mm最小模具厚度165mm喷嘴圆弧半径 18mm喷嘴孔直径 4mm模板尺寸532mm 634mm拉杆空间290mm 368mm注射机的参数校核注射机的参数校核 ：1 1） 最大注射量的校核：最大注射量的校核： 注射机的额定注射量为 300cm3塑件体积：52.75cm3，每次成型 4 个塑件。假设浇道凝料为 20cm3。实际注射量52.754+20cm

57、=231cm3 300 80%cm3=240cm3 最大注射量满足要求。最大注射量满足要求。2 2） 、注射压力的校核、注射压力的校核PSPS 塑料的注射压力为 60100MPa, 取 80MPa; G54-S200/400 注射机的注射压力为 109MPa注射机的注射压力满足要求。注射机的注射压力满足要求。3 3） 、锁模力的校核、锁模力的校核G54-S200/400 注射机的锁模力为 2540KN；PSPS 塑料的注射压力为 60100MPa, 取 80MPa;单个塑件在分型面上的投影面积为 53.26cm2;浇道凝料为 20cm2; 洛阳理工学院毕业论文 页 第 32 注射时模具的膨胀力

58、 (53.264 + 20) 80= 1864.32 KN 2540KN锁模力满足要求。锁模力满足要求。4 4） 、最大注射成型面积的校核、最大注射成型面积的校核G54-S200/400 注射机的最大注射成型面积为 645cm2； 单个塑件在分型面上的投影面积为 53.26cm2; 浇道凝料为 20cm2; 注射时模具的成型面积 (53.26 4 + 20)= 233.04cm2 645cm2第 5 章 塑料注射模具设计5.15.1 型腔数目和分布型腔数目和分布5.1.15.1.1 型腔数目的确定型腔数目的确定确定型腔数目时要考虑的因素：确定型腔数目时要考虑的因素：1、满足注射机的最大注射量2

59、、锁（合）模力3、塑件精度4、经济性(1)(1)、按注射机的最大注射量确定型腔数量。、按注射机的最大注射量确定型腔数量。gjZ0.8VV0.8 300204V52.75nVg(mg)注射机量大注射量(cm3或 g)，取 300cm3；洛阳理工学院毕业论文 页 第 33 Vj(mj)浇注系统凝料量(cm3或 g), 假设浇道凝料为 20cm3；Vz(mz)单个制品的容积或质量(cm3或 g),单个塑件为 52.75cm3.(2).(2).按注射机的额定合模力确定型腔数。按注射机的额定合模力确定型腔数。364642540 1060 1050 10760 1053.26 10mjmzFp Anp A

60、F 注射机的额定合模力(N)。查手册为 2540 KN；Pm塑料熔体对型腔的平均压力 (MPa)。取 60 MPa；Aj 浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。取 50cm2 ；Az单个制品在分型面上的投影面积(mm2)。由计算得 53.26cm2.(3)(3)按制品的精度要求确定型腔数按制品的精度要求确定型腔数成型精度较高的塑件时，通常推荐不超过 4 腔，因为多腔难于使各腔的成型条件均匀一致。242500sLnL塑件基本尺寸(mm)。塑件的尺寸公差(mm)，为双向对称偏差标注。S单腔模注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比。 (4)(4)按经济性确定型腔数按经济性确定型腔数 根据总成型加工费

61、用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具费和成型加工费。C1每一型腔所需承担的与型腔数有关的模具费用。160CNYTn 洛阳理工学院毕业论文 页 第 34 N制品总件数。Y每小时注射成型加工费(元h)。T成型周期(min)。5.1.25.1.2型腔的分布型腔的分布综合以上分析可知：由于塑件的形状简单，重量较轻，因为生产批量较大，考虑到生产效率及成本问题应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模四腔、平衡布置。这样能够保证本模具生产率高，塑件质量可靠，成本较低。5 . 2 分型面的选择分型面的选择塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取如下图所示。这样选取的

62、塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。模具分模图如图（1）所示：图（1）洛阳理工学院毕业论文 页 第 35 5.35.3 型芯和型腔型芯和型腔5.3.15.3.1 型芯和型腔的结构型芯和型腔的结构确定型腔和型芯的结构形式确定型腔和型芯的结构形式：型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。由于塑件的结构简单，型腔加工容易，型芯比较难加工，所以选用整体式型腔和组合式型芯。在定模板上直接加工型腔。1）型腔的结构采用整体式型腔型腔的结构采用整体式型腔 型腔在定模板上直接加工而成。如下图（2）所示：2）型芯的结构采用组合式型芯）型芯的结构采用组合式型芯图（2）型芯与动模板

63、的配合方式为 H7/m6 的过渡配合,与塑件推板的配合方式为H8/g7 的间隙配合。如下图（3）所示：洛阳理工学院毕业论文 页 第 36 图（3）5.3.25.3.2 型芯和型腔的尺寸型芯和型腔的尺寸1）.型腔径向尺寸：型腔径向尺寸：P PS 塑件的精度一般为 4 级，模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.75， S 塑料的收缩率在 0.60.8%，取0.7% 。08.0008.000034.10726.075.0107%)5.01()1(zzxLSLsM2 2）. .型腔深度：型腔深度： 塑件高度尺寸 90mm 的公差值为 0.24mm，模具最大磨

64、损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.5。08.0008.000033.9024.05.090%)5.01()1(zzxHSHsM洛阳理工学院毕业论文 页 第 37 3 3）. .型芯径向尺寸：型芯径向尺寸：模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.75。PS 的收缩率为 0.60.8%，取 0.7% 。008.0008.00071.10326.075.0103%)5.01()1(zzxlSlsM4 4）. .型芯高度：型芯高度：模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.5。 PS

65、塑料的收缩率为 0.60.8%，取平均收缩率为 0.7% 。008.0008.00056.8824.05.088%)5.01()1(zzxhShsM5.45.4 浇注系统浇注系统5.4.15.4.1 浇注系统的作用浇注系统的作用浇注系统的作用是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道。5.4.25.4.2 浇注系统的组成浇注系统的组成浇注系统是由主流道、分流道、浇口、及冷料穴组成。5.4.35.4.3 浇注系统的设计浇注系统的设计塑件采用直浇口成型，其浇注系统如下图（4）所示。洛阳理工学院毕业论文 页 第 38 图（4）点浇口采用圆形的，其直径 d=1mm，长度 l=1.5mm。分流道采

66、用半圆形流道，半圆的直径 d=5mm，主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径9mm。组成浇注系统的零件有：组成浇注系统的零件有：浇口套，定位圈，拉料杆，定模板。浇注系统的组成部分：浇注系统的组成部分：主流道，分流道，浇口，冷料穴。1） 、 浇口套的设计。浇口套的设计。浇口套的结构如下图（浇口套的结构如下图（5）所示）所示：使用 G54-S200/400 注射机时定位孔直径为 100mm，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定位圈与浇口套分离的结构。 洛阳理工学院毕业论文 页 第 39 图（5） G54-S200/400 注射机的注射部分喷嘴球头半径为 18mm，喷嘴直径为4mm浇口套凹球面半径取 20mm，深度取 5mm，进料口直径取 6mm，出料口直径取9mm，外径取 50mm，材料选 T10A 碳素工具钢，淬火处理 HRC50-55。2） 、 定位圈的设计。定位圈的设计。结构如下图（结构如下图（6）所示：）所示：图（6）G54-S200/400 注射机的固定模板上定位孔直径为 70mm。定位圈的外径取 100mm，厚度 15mm。定位圈与浇口套的配合采用 H7/m6 的