毕业设计（论文）盒盖注塑模具说明书

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1、盒盖注塑模具1 绪 论 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业值。1.1 模具工业

2、产品结构的现状按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占50左右，塑料成形模约占20，拉丝模（工具）约占10，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的40以上。我国的塑料成形模具设计，制作技术起步较晚，整体水平还较低。目前单型腔，简单型腔的模具达70以上，仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为80万次左右，主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严重、模具排气不畅和型腔易损等，注射模精度已达到5um以下，最

3、高寿命已突破2000万次，型腔数量已超过100腔，达到了80年代中期至90年代初期的国际先进水平。1.2 工业技术结构现状我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用CAD/CAM等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用CAD技术设计模具方面，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAM技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备或因计算机制式不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有5

4、%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作。1.3 模具的发展趋势1.3.1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展（1）模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。集成化程度较高的软件包括：Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。（2）模具设计、分析及制造的三维化传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感

5、觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F及郑州工业大学的Z-mold软件。1.3.2模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展（1）模具检测设备的日益精密、高效精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达23m，目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。如东风汽

6、车模具厂不仅拥有意大利产3250mm3250mm三坐标测量机，还拥有数码摄影光学扫描仪，率先在国内采用数码摄影、光学扫描作为空间三维信息的获得手段，从而实现了从测量实物建立数学模型输出工程图纸模具制造全过程，成功实现了逆向工程技术的开发和应用。（2）数控电火花加工机床 日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L、AQ550LLS-WEDM具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。（3）高速铣削机床(HSM)铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、

7、加工效率高(为普通铣削加工的510倍)及可加工硬材料(60HRC)等诸多优点。因而在模具加工中日益受到重视。1.3.3快速经济制模技术发周期是赢得市场竞争的有效手段之一。与传统模具加工技术相比，快速经济制模技术具有制模周期短、成本较低的特点，精度和寿命又能满足生产需求，是综合经济效益比较显著的模具制造技术，具体主要有以下一些技术。(1)快速原型制造技术(RPM)。它包括激光立体光刻技术(SLA) ；叠层轮廓制造技术(LOM) ；激光粉末选区烧结成形技术(SLS) ；熔融沉积成形技术(FDM) 和三维印刷成形技术(3D-P)等。(2)表面成形制模技术。它是指利用喷涂、电铸和化学腐蚀等新的工艺方法

8、形成型腔表面及精细花纹的一种工艺技术。(3)浇铸成形制模技术。主要有铋锡合金制模技术、锌基合金制模技术、树脂复合成形模具技术及硅橡胶制模技术等(4)冷挤压及超塑成形制模技术。(5)其他方面技术。如采用氮气弹簧压边、卸料、快速换模技术、冲压单元组合技术、刃口堆焊技术及实型铸造冲模刃口镶块技术等。1.3.4模具材料及表面处理技术发展迅速模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有CrWMn、Cr12、Cr12MoV和W6Mo5Cr4V2，火焰淬火钢(如日本的AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新

9、型热作模具钢有美国H13、瑞典QRO80M、QRO90SUPREME等；常用塑料模具用钢有预硬钢(如美国P20)、时效硬化型钢(如美国P21、日本NAK55等)、热处理硬化型钢(如美国D2，日本PD613、PD555、瑞典一胜白136等)、粉末模具钢(如日本KAD18和KAS440)等；覆盖件拉延模常用HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V铸铁等，大型模架用HT250。多工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金YG20等。在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗(如TD法)发展；由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展； 随着模具技

10、术的迅速发展，在现代工业生产中，模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备，由于模具成形技术具有优质、高效、低消耗和低生产成本等其它加工方所加工方法所无法比拟的优点，因而在机械、轻工、电子、航空、日用品等工业部门得到了极为广泛的应用。在模具成型中，塑料模成型占有很大比重，由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学强度高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。随着工业的发展，产品的品种数量不断增加，质量越来越高，换型不断加快，对模具的需要相应增加，产品的竞争，体现在质量和价格两方面，这就需要有高质量、长寿命的模具来保证，故模具技术已成为一个国家工业水平的

11、重要标之一，模具技术在国民经济中的作用显得更为重要。 由于在平时的学习中，认识到模具的应用和发展的广阔前景，以及现代社会企业单位的需求，我就十分重视基础课、专业课的学习，寻求比较坚实的理论基础，在校期间，又进行了比较扎实的金工实习、毕业实习等，从而很好的将理论与实践结合起来，使我对模具从初步的感性认识上升到有理性的认识。而本次毕业设计是对以前所学知识的全部系统的学习，是一次温故知新。它是三年学习情况的总检测，也是从纯理论到真正应用情况的过渡，更为以后的工作打下了基础，因此毕业设计在三年的学习中有着重要地位，具有十分重要的意义。所以我个人十分重视这次的毕业设计，在整个设计过程中，我做到了勤思考、

12、勤动手、多发问、多查找，从而使设计进行的扎实可靠，并在设计中得到了锻炼和提高。本次设计题目“罩盖注射模的结构设计与制造”，该模具属于采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构注射模，它属于塑料模范畴。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。设计包括（1）设计前的准备工作。（2）以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求，来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择，成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。（3）根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量。（4）模腔的选择与设计。（5）浇注系统设计。（6）排气结构的设计。 (7)合模导向机构的设

13、计。 (8)注射设备的选择。 (9)模架的选择与设计。 (10)顶出脱模机构设计。 (11)侧抽芯机构的设计。 (12) 成型零部件的设计与计算。 (13)温调系统设计。（14）绘制模具的总装图（见图纸）。（15）模具的工作原理和动作过程。（16）塑料模具的安装。通过以上设计步骤。本次设计由于我考虑致到经济性和实用性，在设计中多采用标准件。罩盖注射模的结构设计与制造原始资料：零件名称：罩盖图号：1C材料：聚苯乙烯生产批量：大批量图1 罩盖零件2 设计前的准备工作2.1 明确设计任务和准备必要的技术条件注射模设计工作必须从模具设计任务书作为依据。由设计任务书了解塑料制品的技术图样，生产纲领、使用

14、要求，注射成型工艺规程以及对模具质量的要求和完成时间等内容，明确设计任务之后，通过必要的技术资料进行初步设计。2.2 分析研究原材料的工艺特性和成型性能2.2.1 基本特性：聚苯乙烯仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯英文代号是PS，它无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm2。PS的力学性能与聚合方法，相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大，机械强度越高。PS有优良的电性能（尤其是高绝缘性能）和一定的化学的稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10%30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸用氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶解也

15、有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。PS的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低、热变形温度一般在7098。只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。近几十年来，发展了改性PS和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了PS的缺点，但保留了它的优点，从而扩大了它的用途。2.2.2 主要用途：PS在工业上可作仪表外壳、灯罩、化学仪器、零件、透明模型等。要电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日常用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。有关热塑性塑料它的主要技术指标如下：查有关手册得到PS塑料的成形工艺参

16、数如下：密度： 1.041.06 g/cm3收缩率： 0.6%0.8%预热温度： 6075预热时间： 2 h料筒温度： 后段：140160 中段：140160前段：170190 喷嘴温度：140160模具温度：3265注射压力：60110Mpa成形时间： 注射时间：12 45s 高压时间：0 3s 冷却时间：15 60s2.2.3 成型特点：流动性和成型优良，成品率高，但易出现裂纹，成型塑件的脱模斜度不宜过小，但顶出要均匀；由于热膨胀系数高，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂，塑件壁厚应均匀；宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形降低内应力

17、，但料温过高，容易出现银丝；因流动性好，模具设计中大多采用点浇口形式。3 盒盖注塑模工艺规程的编制以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求，来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择，成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。3.1 模具工艺规程的编制该塑件是一个罩盖，其零件如图1所示。本塑件的材料采用PS，生产类型为大批量生产。3.1.1 塑件的工艺性分析3.1.1.1 结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为长方形并且在长度方向两端加上两个小半圆弧，在宽度方向的两侧有两个高度为1.2mm的两个凸起，在两个高度为1.2mm，长、宽

18、分别为6mm和1mm的凸台，模具设计时必须设置斜杆导滑块抽芯机构解决制品的脱模问题。模具结构紧凑，动作可靠，制造成本低。该零件属于中等复杂程度。3.1.1.2 尺寸精度分析 该零件重要尺寸如：,尺寸精度为3级（GB/T14486-1993），次重要尺寸如：，等的尺寸精度为4-5级（GB/T14486-1993）。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看，壁厚为1.3mm，较均匀，有利于零件的成型。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。制品的尺寸制品尺寸大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机的规

19、格，在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料品种可以成型出较大尺寸的制品，反之成型出的制品尺寸较小，原材料（PS）流动性一般，满足尺寸大小要求不高的要求。3.1.1.3 制品的尺寸精度 制品的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制品精度，该塑件图上尺寸公差0.1mm,0.2mm,属一般精度，其余Js属较低精度。3.1.1.4 制品的形状结构 制品结构上有一定的特征。在平行于脱模方向的塑件表面上，设有一定的斜度，此斜度即脱模斜度。目的是便于塑件从模腔中脱出。查表不同高度塑件的脱模斜度值可得：PS：塑件外表面35130，塑件内表面301，则塑件外表面脱模斜度0.1250.250mm,塑料内表面对

20、应的值：0.0800.170mm。根据塑件的用途、工作环境、对塑件图上制品形状、尺寸精度、表面粗糙度等要求进行综合性分析。可知该塑件的工艺性较好，比较容易注射成型。注射成型工艺规程对模具设计的要求在设计任务书上无特殊要求，故此地不作特殊说明。3.2 根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=70.651.6 10.2+1.21.064（70.657）10.251.62(57+68)5.2(51.621.2)+（38-2.4）=5021.77mm3计算塑件的质量：m=V=1.055.02=5.27g，选m=6g3.2.1 型腔数量的确

21、定塑件的生产属于大批量生产，宜用多型腔注射模。其模腔数量的注射机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还要受制品的精度和生产的经济性等因素影响，由上述参数和因素按下列方法确定模腔数量。3.2.1.1 按注射机的额定锁模力确定模腔数量N1 根据注射机的额定锁模力大于将模具分型面胀开的力得：则型腔数 3-1式中：F注射机的额定锁模力N;P 塑料熔体对型腔的平均压力,MPa;An单个塑件在分型面上的投影面积mm2;Aj浇注系统在分型面上的投影面积mm2;其中 F= 250KN=250000N Aj初取530.66mmAn=70.651.6= 3642.96mmP查表（3-1）塑料成型工艺与

22、模具设计取值为40MPa代入数值N1（250000-40530）403642.96=228800145718.41.57故取1。 3.2.1.2 按注射机的最大注射量确定型腔数量n n2kvg-vj/vn 3-2 n2 KMg-Mj/Mn 3-3式中:Vg（Mg） 注射机最大注射量cm3或gVj（Mj） 浇注系统凝料量cm3或gVn（Mn）单个塑件的体积或质量cm3或gK注射机最大注射量的利用系数其中，Mg=30，Mj初取10，K=0.8，Mn =10代入数值得。=1.41为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应合理确定型腔数目。一般模腔数量取1，2，4，6，

23、8，16个，参照上边的计算结果，同时考虑到制品的形状结构（特别带有侧向凸台）确定该注射模为一模一腔。3.2.1.3 注射机有关参数的校核：（1） 注射量校核 Mi=Mn+MjMi=0.8Mi由上面计算代入相应数据 （110+10）0.830注射量满足要求 20 24（2） 开模行程的校核 选用的注射机合模系统为柱塞直通式，且模具结构为双分型面，故校核开模行程采用下式：SmaxH1+H2+a+（510）mm 3-4式中:H1 制品所用的脱模距离，单位为mm；H2 制品高度，单位为mm；a 取出浇注系统凝料必须的长度，单位为mm；其H1 =50 mm， H2 =10.2mm， a =30 mm ,

24、 Smax=160mm代入数值：16050+10.2+30+（510）=95.2100.2（对于带有斜杆导滑的斜滑块抽芯机构的塑料模，在校核开模行程时，需考虑侧向抽芯动作的开模距离Hc,由后面的有关斜滑块部分的计算可得抽拔距S=22mm，对应的开模距Hc=5ctg=22ctg20=60 HcH1+H2故这里可不考虑Hc对最大开模行程的影响，开模行程满足要求。（3） 模具厚度校核：Hmin 实际模具厚度（mm）Hmin,Hmax注射机允许安装的最小、（大）模具厚其中 Hmin=60 Hmax=180Hm由后面模架的选取中计算取60Hm180模具厚度满足要求。（4） 模具在注射机上的安装与固定尺寸

25、校核 模具外形尺寸应小于注射机拉杆内间距，模具外形尺寸由后面模架的选取中取250290（定模板）。注射机拉杆的间距为：250300模具外形尺寸满足要求。3.3 模腔的选择与设计 塑件形状结构较为复杂，采用一模一腔大批量生产，定模动模部分的成型零部件均采用嵌入式，塑件内部四侧均有一内凹，该模具采用斜杆导滑块抽芯机构，模具融融洽整体上为二次分型抽芯机构，由于塑件尺寸较小，且结构复杂，故采用二级脱模机构。3.4 浇注系统设计浇注系统指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料由塑料熔体的流动通道，普通浇注系统包括流道（由主流道、分流道和冷料穴组成）和浇口。3.4.1 主流道设计根据设计手册查得XS-Z

26、Y-30注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端孔径：d0=3.5mm喷嘴前端球面半径R0=12mm,根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+（12）mm 3-5D=d0+(0.51)mm 3-6取主流道球面半径R=13mm取主流道的小端直径d=4mm(进口端)主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形。为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形，其斜度为13，须换算得主流道大径为D=5mm。可在主流道出料端设计半径为r=5mm的圆弧过渡。PS（热塑性塑料）的主流道一般有浇口套构成，主流道衬套的形式及尺寸如图所示。图中D=d0+0.51,=2

27、4， LZ=50 。主流道进口端与出口端直径D1=4mm,D2=5mm,D1进口端直径，D2出口端直径，以上为主流道截面推荐值。 图2 主流道截面图3.4.2 分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，多型腔模具一定设置分流道。分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积壁厚、形状的复杂程度，注射速率、分流道长度等因素来确定，常见分流道的截面形状有圆形、梯形、U字形和六角形等。 本塑件的形状复杂，熔料填充型腔不太容易，根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工起见，选用截面形状为梯形的分流道，查表62H=4mm,L=6mm 图3分流道截面形状简图 查部分分流道断面尺寸推荐范围，分流道断面直径

28、/mm,PS的该项值为3.510mm。由塑料模具技术手册可得分流道直径由经验公式确定，对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑件，可用下述经验公式确定分流道的直径。 D=0.2654（mm） 3-7式中：W塑件的质量（g）；L分流道长度（mm）其中=10g，L一般取830mm。此处可初选为50mm，代入数值D=0.26544 mm。分流道设计时应注意以下几点：各型腔均衡进料，应采用平衡式布置。R0.8（表面粗糙度）；分流道多开设在定模一侧；分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。3.4.3 冷料穴及拉料杆设计 冷料穴位于主流道出口一端，其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入

29、型腔而影响塑件质量；开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。 冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。这类冷料井的结构如图所示,图略。3.4.4 浇口设计根据塑件的成型要求及型腔排列方式，选用点浇口。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，它是浇注系统的关键部分，浇口长度约为0.52mm,具体尺寸一般由经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。浇口位置选择遵循原则：1、避免塑件上产生缺陷，避免浇口正对着宽度和厚度都比较大的型腔空间。2、浇口应开设在塑件截面最大处。由上述两个原则，结合塑件的结构，浇口的位置选择在塑件长度、宽度方向的对称中心线交点处。 点浇口去除后残留痕迹小，不影

30、响塑件外观。开模时浇口可自动拉断。有利于自动化操作。浇口由补偿造成的应力小，但对于薄壁塑件因剪切速率过高，由于分子高度定向而造成局部应力，甚至开裂。为改善这一情况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧R过渡，压力损失大，模具必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模结构，但在无流道模具中仍有采用二板式模具结构。对于投影面积大的塑件及容易变形的塑件，应采用多点浇口，以减小翘曲变形。它特别适用于表现粘度随剪切速率增大而明显降低的塑料。点浇口尺寸及说明：d=0.82.0mm，=6090。查表6-6，d取0.8mm3.5 分型面的选择设计 模具设计中，分型面选择很关键，

31、它决定了模具的结构，应该根据分型面选择原则和塑料的选择要求选择分型面。模具取出塑件回浇注系统凝料的面，称为分型面。分型面的选择受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度及模腔数量排槽和浇口位置等许多因素的影响。 概括起来说选择分型面的原则是：塑件脱出方便、模具结构简单、腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理。 综上所述，该塑件采用二次分型，开模时，先通过弹簧弹力使面分型，即沿定模板与定模座板接触面分型，然后再沿面即动模板与定模板接触面分型。这样便于拉断点浇口然后既可降低模具复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。确定型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模一件，即模具需要一个型腔，综合采

32、用如图所示的型腔排列方式。（见装配图）这种型腔的排列方式便于设置斜滑块抽芯机构，其缺点是将熔料进入型腔后弄另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，帮对成型无太大的影响。3.6 排气结构的设计 在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种，排气槽排气、间隙排气。塑件采用的是中小型模具，可直接利用分型面，斜滑块活动余量，顶杆间隙，顶杆间隙，拼镶件缝隙进行排气，而不需要另设排气榜，间隙大小以不产生溢料现象为宜，通常在0.020.05mm选择。3.7 合模导向机构的

33、设计 注射模中，合模导向机构主要用来确保动模和定模两大部分或模内其它零件之间准确对合，以保证塑料制品的形状和尺寸精度，并避免模内各种零件发生碰撞和干涉。 导柱长度L应保证，开模后导柱长度比凸模端面长出68mm。取值：材料为T10A淬火回火后硬度5660HRC，长度L及L1按使用情况自选。表4、表5在后面。表3-1 导柱的有关尺寸 公称直径d尺寸公差（f7）d1尺寸公差（m6）固定孔公差（H7）DHL2RWL3(参考)16-0.016-0.03316+0.019+0.007+0.0192041022.516表3-2 导套的有关尺寸 公称尺寸d尺寸公差（H7）尺寸d1公差m6d1固定孔落（H7）D

34、HR16+0.01924+0.023+0.008+0.0233052.53.8 注射成型设备的选择根据计算及原材料的注射成型工艺参数，初选注射机XS-Z-30，查塑料成型工艺与模具简明手册王孝培主编表3-17部分国家注射机技术规格可得：额定注射量:30cm3注射压力:119Mpa注射时间：0.7s锁模力：250KN最大成型面积90cm最大开合模行程：160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm动、定模固定板尺寸250180mm拉杆空间：235mm液压泵流量50L/min推出形式：四侧没有推杆，机械推出。喷嘴圆弧半径R：12mm喷嘴孔径d：2mm.查表3-18定位圈尺寸及推出形式12型号

35、：XS-Z-30定位圈尺寸：63.5mm推出形式两侧推出，中心距为170mm。查表3-19某些热塑性塑料的密度及压缩比PS：密度1.041.06g.cm2压缩比f:1.902153.9 模架的选择与设计 塑件形状结构较为复杂，采用一模一腔大批量生产，定动模部分均采用嵌入式，塑件内部四侧均有一内凹，该模具采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构，模具整体上为二次分型抽芯机构，由于塑件尺寸较小，且结构复杂，故采用二级脱模结构。模架型模架的按结构特征可分为基本型和派生型。39.1 特点和用途： P1P4型由基本型A1A4对应派生而生，其不同在于取掉了定模板上的固定螺钉，使定模部分增加了一个分型面而成为三板式模具

36、，多用于需要点浇口场合。其它特点及用途同A1A4。 由前面分析，选用模架如下（部分尺寸参照标准模架P1或P3型。）动模板BL：250290定模板BL：2502903.9.2 塑料注射模标准模架标准的尺寸组合查表8-21塑料注射模标准模架标准的尺寸组合得250L（1）L250，315，355，400。导柱25编号数0164模板A，B尺寸为20，25，32，40，50，63，80，100。垫块高度C50，63，80。中小型模架系列依模板的宽和长（BL）划分，除了模板的厚度需要设计者从标准中选取外，模架的其他相关尺寸在标准中均已规定，图8-15是塑料模架有关的周界尺寸。3.10 顶出脱模机构设计推出

37、脱模机构是注射模的重要功能结构之一，它由一系列推出零件和辅助零件组成，可以具有不同的推出动作。其作用是将冷却固化后的成型制品从模具中取出，最理想的情况是模具开启后，制品由自身重力作用而从型腔或型芯上自动脱落。3.10.1 推出脱模机构的选取用原则注射成型每项一个循环中，塑件必须准确无误地从模具的型腔或型芯上脱模，顶出脱模机构时，必须根据制品的形状，复杂程度和注射机推出结构形式，采用各种不同类型的推出脱模机构，其选取用原则如下：1、使制品脱模后不致变形，推力面尽可能大，并靠近型芯；2 、制品在推出时不能造成碎裂，推力应设在制品能承受较大力的地方，如肋部、凸缘、壳体壁等处；3 、尽量不损伤制品的外

38、观；4 、推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。3.10.2 推出脱模机构分类推出脱模机构按推出零件的类别对机构分类。它采用推板（脱件板）推出脱模较合适。按机构的推出脱模动作特点分类，它属于二次推出脱模。另外，还可以按推出动作的动力来源对机构进行分类，它属于机动推出，机动推出依靠注射机的开模动作实现制品脱模 脱模力的计算将制品从包紧的型芯上脱出时所需要克服的阻力称为脱模力，它主要包括由制品的收缩引起的制品与型芯的磨擦阻力和大气压力。该塑件属于d0.05薄壁制品。矩环形断面的脱模力/N。Q=8EtLcos(f-tg)(1-)k1+0.1B 3-8注：壁厚与直径之比大于0.05为厚壁，

39、小于0.05为薄壁。式中k1为无因次系数，可由3-30选取，k1=1+fsincos1；式中：塑料的平均成型收缩率（%）；由表3-29查得；E塑料的弹性模量（Mpa）; 由表3-29查得；t塑件的平均壁厚（mm）；L制品对型芯的包容长度（mm）;f制品与型芯之间的静磨擦系数，常取为0.10.2；由表3-29查得；为模具型芯的脱模斜度（）；为泊松比；由表3-29查得；B盲孔制品型芯在脱模方向上的投影面积（mm2），通孔制品的10B=0。查表3-29得常用塑料的某些性能得PS：=0.50.8E=3.23.4103Mpa=0.38f=0.450.75=130=0.262k11代入上式得Q=8EtLc

40、os(f-tg)(1-)k1+0.1B=83.41030.81.2（70.6-2.4）cos130（0.75-tg130）（1-0.38）1+1051.670.6100=3645038.362N.塑料模具技术手册编委会编塑料模具技术手册轻工业模具手册之一北京：机械工业出版社1997.6查表3-50，常用塑料溢力值可得：PS（塑料种类），溢边值0.03.3.10.3 推板推出脱模机构推板推出的原理是在型芯根部安装一与之密切配合的扒板，推板沿型芯周边移动将制品推离型芯，其特点是推出力均匀，力量大，运动平衡。主要用于薄壁容积壳体以及表面不允许带出推出痕迹的制品，但对于型芯周边外形复杂时，推板与凹模配

41、合部分加工困难。3.10.3.1 推板和型芯的配合位置设由510的配合斜度，便于脱模。为了减小推出过程中扒板与凸模间的磨擦，二者之间应留有0.25mm的间隙。设计推板推出脱模机构注意的事项：配合应淬火，推板的推出距离不得大于导柱长度。间隙配合，一般为H8/f8。推板与型芯的配合应为锥面，斜度不小于5。若用直面，一则不易导向，二则容易磨损而导致溢出飞边。在合模过程中，因为推板能在合模力的作用下回到初始位置，所以在结构中不必另设复位机构。3.11 侧抽芯机构的设计 由于塑件内部有侧凹，因而模具上应设计有内抽芯机构。对于内抽芯机构，教材上介绍有斜顶杆顶出抽芯机构。该模具采用斜杆导滑的斜顶杆斜滑块抽芯

42、机构，由于受斜导杆强度的限制，常用在抽芯力不大的场合。3.11.1 设计斜滑块分型与抽芯机构应注意的问题1 、主型芯位置的合理选择。2 、开模时制动斜滑块的方法。3 、斜滑块的推出行程与倾角。4 、斜滑块的装配要求。5 、斜滑块推力不均问题。解决办法，可在推杆与斜滑块之间加设一个推板。该结构的斜导杆与滑块合为一体，制品内侧的凸起由斜导柱5的头部成型。在型芯7上开有斜孔，滑座2固定在推杆固定板上，斜导柱杆的成型端可在型芯7的斜孔内滑动，另一端与滑座T型槽配合。在推出装置的作用下，斜导杆5沿斜孔移动而实现内侧抽芯，同时由推件板4推出制品。斜导杆成型端在抽芯的同时，斜导杆另一端在滑座T形槽中滑动，即

43、斜导杆两端同步移动，不致卡死。斜导杆5的复位杆3完成。 图 4 斜滑块的简图3.11.2 斜滑块的导滑与组合形式按斜滑块的导滑部分的特点，可分为镶块导滑，圆销导滑、凸耳导滑和燕尾导滑。前三种结构简单，制造方便，应用较广，而燕尾式加工制造复杂，但占用面积小，故在斜滑块的镶拼块较多时采用，斜滑块导滑部位采用间隙配合H7/f7,本模具采用a、b两种。本模具采用四块斜滑块，选用导滑的组合形式时，应根据塑制品的形状，尽可能使制品表面不留有明显的痕迹，以保证制品外观美观。还应保证斜滑块的组合部分具有足够的强度。若制品外形有转折，则斜滑块的镶拼z线应与制品上的转折线重合。3.12 成型零部件的设计与计算3.

44、12.1 成型零部件的性能成型零部件是指构成模具型腔的所有零部件，凹模、凸模、型芯、成型杆、螺纹成型杆，以及各种成型环和成型镶块等。成型零零件应具备的性能。由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须具备如下一些性能：1、具备足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压。2、具备足够硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨损。通常应进行热处理，使其硬度达HRC40以上。3、由于成型会产生腐蚀性气体的塑料（如PVC、POM、PF等），还应选择耐腐蚀的合金钢或进行强度铬处理。4、的抛光性能好，表面应该光滑美观。表面粗糙度要求在Ra0.4以下。成型光学用制品的模具型腔表面应达到镜面。5、削加工性能好，热处理

45、变形小，可淬性良好。6、焊性能要好，以便于修理。7、型部件应须有足够的尺寸精度。通常孔类零件精度为H8H10,轴类零件精度为h7h10。3.12.2 凹模的结构设计凹模用以成型塑件的外表面，按其结构不同可分六种，该模具采用整体式凹模，说明：如图所示，适用于形状简单，小型模具，可在型板上直接加工出型腔，模具一般不进行热处理。图见后面。 图5凹模简图3.123 凸模的结构设计凸模用来成型塑件的内表面，成形杆多用来成型塑件上的孔。视情况不同，凸模可分为整体式凸模，组合式凸模，成形杆，该模具采用整体式凸模，即将凸模与模板做成整体。说明；用整体式模具材料直接加工而成，结构牢靠，不易变形，制品无镶拼接缝的

46、溢料痕迹；但形状复杂时不易加工，材料消耗量大，适用于凸模形状简单的小型模具。如图所示，图在后面。3.124 成型零部件工作尺寸计算表3-3 成型零部件工作尺寸计算 类别 模具零件名称 塑件尺寸计算尺寸公式计算公式说明工作尺寸凹模凹模HS1=10.2HS2=1.2HS3=5.2+ 0.32平均尺寸法：HM=（1+SCP）Hs2/3+Z注3注:2/3项，有的资料介绍系数为0.5HM凹模深度尺寸（mm） Hs塑件高度公称尺寸（mm）Z凹模制造公差（mm）其余符号同上HM1=10.038+00.17HM2=1.033+00.09HM3=5.0668+00.06凸模凸模LS1=66+00.64 LS2=

47、57LS3=68+0.86+平均尺寸法：LM=（1+SCP）Ls+-z注2注2: 注1：项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.50.8间；LM凸模径向尺寸（mm）Scp塑料的平均收缩率（%）Z凸模制造公差（mm）c型芯磨损量（mm）其余符号同上LM1=66.90660-0.11LM2=57.7050-0.19LM3=69.027150-0.11所谓工作尺寸是指成型零件上直接用于成型塑件部位的工作尺寸，主要有凹模和型芯的径向的径向尺寸（包括矩形和异形的长度和宽度尺寸）。凹模的深度和型芯的高度尺寸，中心距尺寸等。工作尺寸计算受塑件尺寸精度的制约。本例按照成型零部件的工作尺寸的有关规定，计算时均采用

48、平均值法，即采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损易来进行计算。查塑料成型工艺及模具简明手册王孝培主编上表3-35部分热塑性塑料的标准成型收缩率得；PS（通用）线胀系数/10-5-1：6.08.0成型收缩率为%：0.20.6（抗冲击型）线胀系数/10-5-1:3.421.0成型收缩率为%：0.20.6PS 20%30%玻璃纤维线胀系数/10-5-1：1.84.5成型收缩率为%：0.10.2查塑料模具技术手册轻工业模具手册之一表2-39得：PS的平均收缩率为0.5%，表2-36塑件精度等级的选用（SJ1372-78）末注尺寸公差等级MT5，标注尺寸公差等级为MT3；表2-37（SJ13

49、27-78）公差数值表（mm）得公差值。3.13 模具温调系统设计3.13.1 模具温度调节的重要性 塑料注射模温度调节能力，不仅影响到塑件质量，而且也决定着生产效率。实际上模具设计恰当与否，直接关系到生产成本与经济效益。注射模的温调系统必须具有冷却或加热的功能，必需时还二者兼有。注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中设置温调系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。对模具进行冷却还是加热与塑料品种、塑料的形状与尺寸，生产效率与成型工艺对模具的要求有关。 对于粘度低，流动性好的塑料（如聚乙烯，聚苯

50、乙烯等）；因为成型温度工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，亦可用冷水控制模温。对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模具太高时，可以不设置冷却装置而依靠自然冷却。设置温调装置后，有时会给注射生产带来一些问题。例如，采用冷水调节装置模具时，在大气中水份易凝聚在模型表壁，影响塑件表面质量。而采用加热措施后，模内一些间隙配合的零件可能由于膨胀而使间隙减小或消失，从而造成卡死或无法工作，设计时应予以注意。3.13.2 冷却系统的设计计算 本塑料件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统，是否需要冷却系统可作如下设计计算：根据选择冷却或加热

51、措施的原则及影响因素，该系统选用常温水作为介质对模具进行冷却。设定模具平均工作温度为40，用20的常温水作为介质，其出口温度为30。16求塑料在硬化时每小时 释放的热量Q3.查表3-78单位质量（或体积）聚合物在注射成型温度下的总热容h得PS的h=272q/(Jg-1)，即293q/(Jcm-3)。由前面的成型周期90S，注射量32.4g产量为每1.5分钟1套）1.296kg/h。即32.410-3（）=1.296kg/hQ=WQ=1.29627.2104J/kg 3-9=35.2512104J/kg求冷却水流量：V=WQPc1（t1-t2） 3-10=35.512104601034.1871

52、03(30-20)0.1410-3m3/min查塑料模具技术手册表3-44可得由体积流量V表可查得所需冷却水管的直径非常小，由上述可知，模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。4 模具的工作原理和动作过程 本模具的工作原理，斜推杆脱模的注射模，如图3-391所示，该模具成型塑料四边具有内侧凹，模具采用顺序 分型脱出点浇口流道凝料，斜推杆顶出塑料，斜推杆顶出塑件，模具结构紧凑，动作可靠。动作过程：开模时由弹簧的作用，模具沿面分型，脱出流道凝料，当限位钉拉住定模型腔板时，模具沿面动、定模分型，塑件留于动模边，注射机顶杆推动推板时，斜推杆3斜向中心前移，推出

53、塑件。斜推杆3同时在滑座6内横向移动。通过滑座，由复位杆迫使斜推杆复位。5 结 论毕业设计作为三年大学学习中极为重要的一部分，是衡量一个学生专业课水平的重要标志。毕业设计是我们所学课程的一次系统而深入的综合性的总复习，是一次理论联系实践的训练，也是我们步入工作前的一次检验。就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃，回顾一个多月的设计生活，让我感慨颇深，主要体会有以下几点：51 扎实的基础课，专业课是模具设计的基础由于以前所学的课程难免有些理解不深，遗忘等，而本次设计又或多或少的用到了这些知识，从而迫使我认真扎实的学习了

54、以前的课程，并加深了对这些课程的理解、真正有一种温故而知新的感觉，如机械制图中的各种线型的特点应用，材料力学中的应力校核，热处理中各种材料与热处理性能，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术。塑料模具的设计与制造步骤，模具材料的正确选用等。52 理论与实践相结合的重要性以前的学习中，基本上是纯理论的学习，虽然有金工实习、毕业实习等实践的体味，但却停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，而现在我们是在经历了金工实习、毕业实习后的一次真正的练兵。我认真回顾了以前所见所学的塑料模知识，在脑海里反复了思考了塑料模的步骤，然后开始到图书馆查资料作设计。在作设计的过

55、程中，我才真正感觉到眼高手低的含义，同时也“窥一斑而知全豹”，自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗，但是在老师们的帮助下以及自己的努力下，我终于克服了重重困难，使设计得以顺利的进行。通过向老师们请教，我了解到设计要面向企业，面向市场的原则，毕业设计正是对实践能力的一次强有力的训练，是我们独立工作的前凑，将对我们以后的工作产生深远的影响。53 对模具设计中的安全性，经济性加深了认识在设计工作中，要不断对安全性进行分析，从操作者的角度进行设计，在设计中，需要考虑到模具的成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本的高直接决定了产品的竞争力，故在设计中尽可能的选用标准件。54 电脑成为设计中重要的辅助工

56、具由于工件形状复杂，在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度，后经苏老师指点迷津，通过Pro/E绘图和计算才得以解决。另外在绘零件和装配图时采用电脑也更方便快捷。采用电脑处理，精度高，方便快捷，在本次设计时，要求机械绘图，电子文档文本，从而对AUTOCAD的学习有了很大的进展，对WORD，WPS等各种文字处理工具有了更为熟练的操作，而模具CAD技术已成为该行业的发展趋势，电脑终将成为设计的必备工具，这对提高学生的综合素质着极为重要的现在意义。55 设计态度直接决定着设计质量毕业设计一般时间都足够，但足够的时间不一定都能设计出优秀的模具。这就除了能力水平的问题外，极为重要的一点便是态度问题，作为学

57、生必须要态度谦虚、工作认真、勤学好问、实事求是，才能正确对待设计，才有可能取得设计的圆满成功。总之，通过毕业设计使我对模具的设计与制造有了更深的认识，得到了许多有益的启示，这对毕业后的过渡转变有极重要的影响。在以后的工作中，我将继续保持谦虚谨慎的工作作风，扬长避短，多与人交流，提高自己的个人素质和技能，积累经验，诚实守信，争取在事业上更上一层楼，芝麻开花节节高。 致 谢在本次设计中，我得到了各位老师们的认真指导，同时，也得了各位老师的关心、帮助与支持，他们都给了我许多极有价值的建议与指正，在此我谨向经验丰富的、辛勤工作、认真负责、严格要求的各位指导老师表示衷心的感谢！由于本人设计水平能力有限，

58、设计中错误、漏洞和欠妥之处在所难免，在此恳请老师们提出批评、指正。谢谢！通过这次毕业设计，使我对所学的注射模知识有了更进一步的巩固，同时也加强了学习的效果，培养了我们独立自主地去阅读资料，完全自主地完成设计，也为将来的工作做好了准备。当然这些成果的取得与每天与我们朝夕相处的老师们的教诲和同学们的帮助密不可分。我们的老师们对工作兢兢业业，对学生更是严格要求，一丝不苟。老师们的敬业精神更是首屈一指，即使在课程安排很满的情况下也不辞辛苦地为同学们解答疑难，有些问题暂时解决不了，下去解决后又不厌其烦为我们讲解，我心里万分感激，在此我对老师们的教诲和同学们的帮助表示最衷心的感谢，尤其对我们的*老师、*老

59、师、*老师、*老师、*老师等表示最诚挚的问候，并道一声：“老师们，您们辛苦了！”有人说，师恩似海，一日为师，终生为父，无论我将来身在何方，恩师们的这份恩情我将刻骨铭心，感激万分。在我出人头地那一天，我会回来拜访我的恩师们的，请静候佳音！在这 毕业之际，恭祝我的老师们 万事如意，身体健康，桃李满天下！参考文献1 杨占尧主编.塑料注射模结构与设计.北京：清华大学出版社，2004.9：11162 王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册M.北京：机械工业出版社2000.6：243 黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化学工业出版社2002：8104 唐志玉主编.塑料模具设计师指南M.北京；国防工业出版社1999.6：7135 屈华昌主编.塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社2000.4：25306 塑料模具技术手册编委会编.塑料模具技术手册.轻工业模具手册之一北京：机械工业出版社1997.6：9147 李秦蕊主编.塑料模具设计M .陕西西安：西北工业大学出版社1995.9：811