XXXX059730-石海明-心型台灯塑料注塑模具

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1、毕业设计(论文)题 目： 新型台灯塑料注塑模具 姓 名： 石海明 指导教师： 赵鹏展 专 业： 机电一体化 层 次： 专科 成绩评定表指导教师评语及评分论文题目论文评分总分50分手写指导教师（签名） 年 月 日评审教师评语及评分评审评分总分50分手写组长（签名） 年 月 日综合评分成 绩手写评定人签名 年 月 日摘要塑料工业是发展很快的一个材料工业，是制造合成树脂和塑料制品的高分子化工部门，也有把塑料加工机械和模具的制造工业包括在内的。塑料工业的生产量和品种，主要依赖于合成树脂的生产和开发，因此与石油化工关系密切；塑料又以其质轻、比强度高、耐腐蚀、生产效率高、能耗低等特点，在机械制造，建筑等部

2、门的某些领域，可取代金属和木材；在电子、电器等部门，塑料已成为必需材料之一；塑料制品广泛用于农业生产和人民生活之中；在包装方面，可以说当今没有塑料，几乎就没有现代化的包装工业。而注塑模具是其中发展较快的一种，因此，研究注塑模具对塑料产品的发展以及生活中的应用都很有意义。本设计主要介绍注射成型的基本原理，首节主要介绍了模具的现状以及发展，模具工业以后的发展，第二章详细分析了注塑件的工艺性和结构性，以及如何选择材料。第三章介绍了注塑成型工艺和注塑机的选择，第四章开始设计心型台灯注塑模，简单介绍了分型面的定义，浇注系统的工作流程，以及主要介绍了温度系统的设计和调节。最后一章简单介绍了CAD和新型台灯

3、的简化装配图。通过本设计的研究，可以对注塑模具有个初步的了解，以及模具的基本结构的初步认识，从而提高工作效率。关键词：塑料模具 ；浇注系统 ；注塑成型Abstract The design focuses on the basic principle of injection molding, Is the manufacture of synthetic resins and plastic products, polymer chemicals division, there are the plastic processing machinery and mold manufacturi

4、ng industry included. Plastics production and varieties, mainly depends on the synthetic resin production and development, and is therefore closely related to petrochemical industry; plastic and its light weight, high strength, corrosion resistance, high efficiency, low energy consumption, in machin

5、ery manufacturing, construction and other sectors in some areas, can replace metal and wood; in the electronic, electrical and other departments, plastic has become one of the necessary materials; plastic products are widely used in agricultural production and peoples lives; in the packaging, you ca

6、n that today there is no plastic, almost no modern packaging industry the first section describes the status and development of mold and mold the future of industrial development, the second chapter analyzes the plastics injection molding and structural, and how to select materials. The third chapte

7、r describes the injection molding machine injection molding process and the choice of the beginning of Chapter IV injection mold design heart-shaped lamp, a brief definition of the sub-surface, casting system, workflow, and introduces the system design and adjust the temperature. The final chapter i

8、ntroduces the simplified CAD and a new lamp assembly drawing. Through the design study, injection mold can have a preliminary understanding, and mold an initial understanding of the basic structure to improve efficiency. Key Words: plastic mold; casting system; injection molding目 录一、前言1（一）模具工业在国民经济中

9、的地位1（二）我国模具工业的现状1（三）我国模具产业的发展展望3二、分析注塑件4（一）分析注塑件工艺性4（二）塑件材料选择4（三）注塑件的结构分析5三、注塑成型7（一）注射成型简介7（二）注塑成型的工艺条件7（三）选择注塑机8四、模具设计10（一）分型面的确定10（二）型腔数目的确定10（三）浇注系统设计11（四）模架的确定11（五）导向和定位12（六）顶出系统13（七）温度调节系统的设计13五、利用CAD设计装配图15（一）CAD简介15（二）新型台灯的简化装配图如17结束语19致谢词20参考文献21一、前言（一）模具工业在国民经济中的地位 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具

10、工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、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。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，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。鉴于振兴我国模具工业的重要性，在1989年3月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位

11、。1997年以来，国家又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从1997年到2002年，对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。1999年7月国家计委和科学技术部发布的当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)，把电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等等，都列进去了。1999年8月20日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通讯、

12、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航天航空、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。要加强传统产业的技术升级。注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。（二）我国模具工业的现状 我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发迅速。据统计，我国（未包括香港、台湾、澳门）现有模具生产厂近2万家，从业人员约50万人，

13、“九五”期间的年增长率为13%，2000年总产值为270亿元，占世界总量的5%。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为1/3左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的20%左右，其中，中高档模具进口比例达40%。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口量下降，模具技术和水平也有长足的进步。主要表现在以下几方面。1、研究开发几十种模具新钢种及硬质合金等新材料，并采用了热处理新工艺，使模具使用寿命得到延长。2、发展了多工位级进模和硬质合金等新产品，

14、并根据国内生产需要研制了一批精密塑料注射模。3、研究开发了一些新技术和新工艺，如三维曲面数控仿形加工、模具表面抛光、表面皮纹加工以及皮纹辊压制造技术、模具钢的超塑性成型技术和各种快速模具制造技术等。4、模具加工设备已得到较大发展，国内已能批量生产精密坐标磨床、CNC仿形铣床和加工中心、CNC电火花线切割机床以及高精度电火花成形机床等。5、模具CAD/CAM技术已得到较广泛的应用，模具计算机仿真技术也应用于模具设计制造中。各院校、研究机构正在开展模具智能制造、并行工程、虚拟制造、敏捷制造和快速制造等先进制造技术的研究。从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。第一，模具工业是

15、高新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。不仅电子产品如此，在航天航空领域也离不开精密模具。例如：形状误差小于0.10.3的空空导弹红外线接收器的非球面反射镜，就必须用高精度的塑料模具成形。因此可以说，许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。有些生产高精度模具的企业，已经被命名为“高新技术企业”。第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制

16、造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。CADCAECAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具工业中的应用，也要与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在1998年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998年11月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。将机械工业作为装备工业，把它同一般的加工工业区别开来，是对机械工业在国民经

17、济中的地位与作用的重新定位。模具作为基础工艺装备，在装备工业中自然有其重要地位。因为国民经济各产业部门需要的装备，其零部件有很大一部分是用模具做出来的。第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。这几年，我国每年要进口近10亿美元的模具。我国石化工业一年生产500多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生产和生活的消费。生产建筑业用的地砖

18、、墙砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑钢门窗，也需要大量的塑料模具成形。从五大支柱产业对模具的需求当中，也可以看到模具工业地位之重要。6、各大专院校和研究所培养了一批高级模具技术人才，现代模具制造技术中的高科技含量逐渐增加。而且我们还在结构调整等方面取得了不少成绩，全行业积聚了力量，为今后发展打下了良好的基础（三）我国模具产业的发展展望我国模具产业年进出口规模已达到40亿美元，其中进口和出口水平相当，皆在20亿美元左右。国际模具及塑胶供应商协会负责人罗百辉表示，模具行业不仅规模庞大，而且档次也越来越丰富，发展前景向好。 长期以来，中国模具工业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南

19、沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方，模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。 国内涌现出一大批模具行业的民营龙头企业，民营模具企业的崛起是整个中国模具产业结构中的重大调整，民营模具企业在整个模具市场中已占绝对的主导地位，加速了模具行业的快速发展。罗百辉表示，模具行业在中国被广泛看好，近年来我国模具行业加快了体制改革和机制转换步伐，产业结构日趋合理，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快；随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展

20、很快。 芜湖现有两个模具产业园和瑞鹄汽车模具集中区，三园（区）共聚集近百家中外汽车模具企业。截止2009年12月，芜湖拥有模具企业183家，规模以上10家，模具产值22.8亿元，其中经济技术开发区有72家，产值11.2亿元；大桥开发区47家，产值4.87亿元；高新技术开发区18家，产值2.1亿元。具有生产加工各类模具、夹具、检具、工装设备2.5万吨的能力，已形成模具类别主要有钢板模、挤出模、铸造模、注塑模、压铸模、检具、夹具、工装，还为主机厂生产注塑件、冲压件等。现有大型龙门式加工中心共76台、大型三坐标16台、用于试模油压机、注塑机近百台。拥有一批各类立式加工中心、电火花、线切割、普通机床、

21、注塑及冲压、生产线、大小机床近百台（套），随着模具工业的发展，装备水平有了进一步的提高。二、分析注塑件（一）分析注塑件工艺性利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷： 缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛、顶伤、飞边。 为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性1. 开模方向和分型线 每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命。 适当的脱模

22、斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。 适当的脱模斜度可避免产品顶伤。 深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。 各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.54mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。 加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形,厚度必须小于产品壁厚的1/3，否则引起表面缩印。 加强筋的单面斜度应大于1.5，以避免顶伤。 圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。 圆角太小可能引起模具型腔应力

23、集中，导致型腔开裂。 设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。 不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。（二）塑件材料选择模具选材是整个模具制作过程中非常重要的一个环节。模具选材需要满足三个原则，模具满足耐磨性、强韧性等工作需求，模具满足工艺要求，同时模具应满足经济适用性。参照图表2-1图2-1（三）注塑件的结构分析原始零件如图2-2 图2-2塑料制件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的适应性，在塑料生产过程中，一方面成型会对塑件的结构，形状，尺寸精度等方面提出要求，以便降低模具结构的复杂程度和制造难度，保证生

24、产出物美价廉的产品；另一方面，模具设计者通过对塑件的结构工艺性进行分析，弄清塑件的难易点在哪，为模具设计和制造提出依据。1.实体塑件说明塑件要求要放一对7#电池，安放灯泡等，所以要考虑电池灯泡等安装及其他问题，关于开关的安放问题如图2-3图2-3关于结构；考虑到选材问题，所以设计一个吊耳，开关和灯泡在塑件中心位置。如图2-3，这样的设计不易损坏，尺寸2-3图上面都有标注。三、注塑成型（一）注射成型简介注塑成型工艺是制作塑料产品的一种作方法。 注塑成型的全过程为：把塑料颗粒通过进料斗加入到一筒内逐渐加热到一定温度并保持一定时间，并在一定的搅拌强度（转速）下均匀（塑化）在一定压力（推力）及速度下推

25、注到模具内（注塑成型）在压力作用下（保压），进行冷却（控制冷却速度）当塑料达到一定温度时，在一定速度下打开模具（开模）在一定的速度及作用力下把成品顶出模具（出模）成品进行检查、修除飞边（模具结合面形成的多余料）料柄（塑料的注射通道上的料，此料还起到补充成品在冷却收缩时减少的体积）包装进库。同时注塑机进行加脱模剂，合拢模具工序。 注塑成型工艺主要控制各过程中的温度、压力、速度、时间等参数指标。每类塑料、每种产品及注塑机器均需不同工艺参数指标。注塑成型工艺还应包括塑料中的水份控制、添加剂控制、着色剂控制等。注塑成型的四大要素1.塑胶模具 2.注塑机 3.塑胶原料 4.成型条件（二）注塑成型的工艺条

26、件注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度，压力和相应的各个作用时间。1.温度控制1、料筒温度：注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。 2、喷嘴温度：喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直

27、通式喷嘴可能发生的流涎现象。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵*，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能3、模具温度；模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。 2.压力控制注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。 1、塑化压力：（背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的转速都不变

28、，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减小塑化的速度。此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20公斤/平方厘米。 2、注射压力：在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力（由油路压力换算来的）为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 3.成型周期 完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。它实际包括以下几部分： 成型周期

29、:成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率,生产中充模时间一般约为3-5秒。 注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间,在整个注射时间内所占的比例较大,一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。在浇口处熔料封冻之前,保压时间的多少,对制品尺寸准确性有影响,若在以后,则无影响。保压时间也有最惠值,已知它依赖于料温,模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的,通常

30、即以得出制品收缩率波动范围最小的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不引起变动为原则,冷却时间性一般约在30120秒钟之间,冷却时间过长没有必要,不仅降低生产效率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。 （三）选择注塑机1.简介注塑机注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。注射成型工艺对各种塑料

31、的加工具有良好的适应性，生产能力较高，并易于实现自动化。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20-30，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计，1996-1998年我国出口注塑机8383台（套），进口注塑机42959台（套），其中1998年我国注塑机产量达到20000台，其销售额占塑机总销售额的42.9。一般注塑机包括注射装置、合模装置、液压系统和电气控制系统等部分。2.选择注塑机注塑机类型的选择要从准备生产塑料制品的品种类型和制品用原料这两个主要条件来考虑。当然，也要注意注塑机的使用操作方便，结构合

32、理性，设备中的一些装置是否齐全，有哪些安全预防措施装置，设备的精度质量检査项目及检查方法等因素。同时，应对多家注塑机生产厂进行比较，找出适合制品要求条件而价格又比较合理的。表1中列出塑料注塑制品品种和不同原料应使用注塑机类型，可供选择注塑机参考。 表1按塑料制品种类和所用原料的不同选择注塑机类型塑料制品名称或所用原料注塑机类型家用电器用塑料配件选用卧式螺杆型注塑机精密仪表类塑料件选用注射压力、注射量和温度控制较精确的精密注塑机塑料拉链选用专用注塑机生活日用品各种塑料件用卧式注塑机或双色注塑机原料为聚砜树脂注塑件最好用排气式注塑机，采用普通注塑机时原料要干燥处理原料为聚碳酸酯注塑件选用排气式注塑

33、机酚醛塑料注塑件采用热固性注塑机四、模具设计（一）分型面的确定根据分型面的选择原则；(1)便于塑件脱模；(2)在开模时尽量使塑件留在动模；(3) 外观不遭到损坏；(4)有利于排气和模具的的加工方便。结合该产品，选择分型面如图4-1.图4-1（二）型腔数目的确定型腔的定义：生产制造业的模具术语，即：构成产品空间的零件称为成型零件（即模具整体），成型产品外表面的（模具）零件称为型腔（Cavity）。注射模的型腔数量与注塑机的塑化能力、最大注射量以及合模力等参数有关，还受塑件的精度和生产的经济性等因素影响，通常根据企业现有注塑机的最大注射量和额定锁模力来确定。 1.按注塑机的最大注射量确定型腔数目

34、N(Kmi-Mj)/MS 式中:mI注塑机允许的最大注射量(g或cm3)； mj浇注系统和飞边所需的塑料质量或体积(g或cm3); ms单个塑件的质量或体积(g或cm3)。 2.按注塑机的额定锁模力确定型腔数目 N(FI-PLAj)/PLAS 式中：FI一一注塑机的额定锁模力(N)； Aj浇注系统和飞边在模具水平分型面上的投影面积(mm2) AS一单个塑件在模具水平分型面上的投影面积(mm2); PL单位投影面积需用的锁模力(MPa)，可近似取熔体对型腔的平均压力。（三）浇注系统设计为将液态金属引入铸型型腔而在铸型内开设的通道。 浇注系统包括：浇口杯。承接浇包倒进来的金属液,也称外浇口直浇口。

35、联接外浇口和横浇口,将金属液由铸型外面引入铸型内部横浇口。联接直浇口，分配由直浇口来的金属液流。内浇口。联接横浇口，向铸型型腔灌输金属液。 浇注系统的作用是：控制金属液充填铸型的速度及充满铸型所需的时间;使金属液平稳地进入铸型,避免紊流和对铸型的冲涮;阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔;浇注时不卷入气体，并尽可能使铸件冷却时符合顺序凝固的原则。内浇口的总截面积、横浇口的总截面积和直浇口的总截面积是浇注系统的重要参数。根据内浇口、横浇口、直浇口的各自总截面积的比例不同，浇注系统分为开放式和封闭式两种。这里所说的截面积都是指与液流方向垂直的最小截面面积。当内浇口的总截面积最小时，浇注开始后整个浇注系统很

36、快就充满了金属液，有利于阻止熔渣及夹杂物进入型腔，这种浇注系统通常称为封闭式浇注系统，一般都优先采用。当横浇口或直浇口的总截面积小于内浇口的总截面积时，浇注过程中金属液不会完全充满浇注系统，这种浇注系统通常称为开放式浇注系统，仅在特殊工艺采用。 浇口杯的作用是将浇包倾注的液态金属导入直浇口。小型铸件的浇口杯大都为漏斗形，上口的直径应是直浇口的 2倍以上，而且一般都在造型时直接在铸型上做出。中型以上的铸件，浇口杯常为盆形，一般都单独做出后置于铸型上面。质量要求高的铸件还要在浇口杯中设置特殊的集渣装置。（四）模架的确定在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具模腔应该具有足够的强度和刚

37、度。如果型腔的底板和壁厚的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。如此同时，若刚度不足，将直接导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀，因此有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件型腔，不能仅凭经验确定。 根据大型模具按刚度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度要求校核：模具结构如图4-2 图4-2 侧壁厚度计算公式: S（cph4E） =(130402.1100.04) =20.91mm该式中查表得：C=1; P=30MPa，型腔压力 h=40;型腔深度；E取2.110指模具材料的弹性模量； =0.0

38、4.，表示刚度条件，即允许变形量（mm）底板厚度计算公式：hs（c1pL24E） =(0.02630180/2.1100.04) =46.02mm该式查表得：C1=0.026； P=30MPa，型腔压力 L2=180；底板短边长度（mm）；E取2.110指模具材料的弹性模量；=0.04.，表示刚度条件，即允许变形量（mm）（五）导向和定位注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动.定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动.定模之间的精密对中定位。导柱：根据国家标准主要有两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减

39、小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型.精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拨出的机构，带头导柱轴向固定容易。如导柱结构图4.3图4-3（六）顶出系统 注射成型的每一个循环中，塑件必须准确地从模具的凹槽或型芯脱出，完成脱出的这种装置叫脱模机构，也称为顶出机构。 顶出机构的设计一般应遵循以下原则： （1）塑件滞留于动模中，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。 （2）推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施与刚性和强度最大的部位。 （3）结构合理，便于制造和维护。本设计使用简单的推杆和推管脱模机构，因为该塑件

40、的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。（七）温度调节系统的设计模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。温度调节系统根据不同的情况可以分为冷却系统和加热系统两种。1. 冷却系统一般注射到模具内的塑料温度为200摄氏度左右而塑件固化后从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。热塑性塑料在注射成型后必需对模具进行有效的冷却使熔融塑料的热量尽快传给模具以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融粘度较底流动性较好的塑料如聚乙烯尼龙聚苯乙烯等若塑件是薄壁而小型的则模具可利

41、用自然冷却若塑件是厚壁而大型的则需要对模具进行人工冷却以便塑件很快在模腔内冷凝定型缩短成型周期提高生产效率。小知识热传递的三种形式1传导2对流3辐射冷却介质有冷却水和压缩空气但用冷却水普遍得多。这是因为水的热容量大成本低且低于室温的水也容易获得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水道利用循环水将热量带走维持恒温。 冷却装置的基本结构形式1简单流道式2螺旋式3 隔片导流式4 喷流式5导热杆（导热棒）及导热型芯式冷却系统的设计原则：在设计时冷却系统应先于推出机构。注意凹模和型芯的热平衡。对于简单模具，可先社顶冷却水出入口的温差，然后计算冷却水的流量、冷却管道直径、保证湍流的流速以及维持这一流

42、速所需的压力降便已足够。生产批量大的普通模具和精密模具在冷却方式上应有差异，对于大批量生产的普通塑件，可采用快冷以获得较短的循环注射周期。模具中冷却水温度升高会使热传递减小，精密模具中出入口水温相差应在2以内，普通模具也不要超过5。从压力损失观点出发，冷却回路的长度应在1.2-1.5m以下，回路的弯头数目不希望超过5个。由于凹模与型芯的冷却情况不同，一般应采用两条冷却回路分别冷却凹模与型芯。当模具仅设一个入水接口和一个出水接口时，应将冷却管道进行串联连接，若采用并联连接，由于各回路的流动阻力不同，很难形成相同的冷却条件。采用多而细的冷却管道，比采用独根大冷却管道好。在收缩率大的塑料制件的模具中

43、，应沿其收缩方向设置冷却回路。普通模具的冷却水应采用常温下的水，通过调节水流量来调节模具温度。合理地确定冷却管道的中心距以及冷却管道与型腔壁的距离。合理地确定冷却管道孔分别到各处型腔表面的距离相等。当制件壁厚均匀时，应尽可能使所有的冷却管道孔到各处型腔的距离相等，当塑件壁厚不均匀时，在壁厚处应开设距离较小的冷却管道。应加强浇口处的冷却。应避免将冷却管道开设在塑件熔合纹的部位。注意水管的密封问题，以免漏水。进口、出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧。2.温度调节对生产效率的影响模具的冷却时间约占整个注射循环周期的2/3，因此缩短注射循环周期的冷却时间是提高生产效率的关键。为了使冷却水处于湍

44、流状态，希望水的雷诺数Re（动量与黏度的比值）达到6000以上，列出当温度在10、Re为10的4次方时，刹那声稳定湍流状态中冷却水应达到的流速与流量。根据牛顿冷却定律，冷却系统从模具带走的热量（kJ）为Q =hAt/3600（10-1）由式（10-1）可知，当所需传递的热量Q不变时，可以通过如下三条途径来缩短冷却时间：1、提高传热模系数2、提高模具与冷却介质之间的温度差3、增大冷却介质的传热面积五、利用CAD设计装配图（一）CAD简介CAD即计算机辅助设计 (CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。计算机辅助设计指利用计算机及其图

45、形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。1.C

46、AD基本命令基本命令：1. 下拉菜单: 绘图/点/(单点/多点) 命令: POINT(PO) 作用: 用于绘制辅助标记点. 特征点及标注点等. 不过点的大小和形式由DDPTYPE命令控制或系统变量PDMODE和PDSIZE 2. “绘图”菜单: 直线 命令行: LINE 操作: 1) 指定第一点: 指定点或按ENTER键从上一条线或圆弧上继续绘制 2) 指定下点或闭合C/放弃U: 继续 从最近绘制的直线的端点延长它. 如果最近绘制了一条圆弧, 它的端点将定义为新直线的起点, 并且新直线与该圆弧相切. 闭合 以第一条线段的起始点作为最后一条线段的端点,形成一个闭合的线段环. 在绘制了一系列线段(

47、两条或两条以上)之后, 可以使用”闭合”选项. 放弃 删除直线序列中最近绘制的线段. 3. “绘制”菜单: 圆 命令行: CIRCLE 该命令提供了六种绘制制圆的方法: 根据圆心与半径绘制圆 指定圆的圆心或三点(3P)/两点(2P)/相切,相切,半径(T): 输入圆心点 直径(D)/半径 输入半径 根据圆心与直径绘制圆 指定圆的圆心或三点(3P)/两点(2P)/相切,相切,半径(T):2P 直径上第一点: 直径上第二点: 根据三点来绘制圆 指定圆的圆心或三点(3P)/两点(2P)/相切,相切,半径(T):3P 直径上第一点: 直径上第一点: 直径上第三点: 绘制给定半径且与两个实体相切的圆 指

48、定圆的圆心或三点(3P)/两点(2P)/相切,相切,半径(T):T 选择第一条相切对象: 选择第二条相切对象: 半径(当前值):输入半径值 绘制与三个实体相切的圆 实质上就是三点确定圆/在选取三点时, 利用目标捕捉方式来选取. 4. “绘图”菜单: 圆弧 命令行: ARC A 指定圆弧的起点或圆心(C): 操作1: 通过指定三点绘制圆弧的步骤 1) 从”绘图”菜单中选择”圆弧”三个点”. 2) 指定起点 3) 在圆弧上指定点 4) 指定端点 操作2: 使用起点, 圆心和端点绘制圆弧的步骤 1) 从”绘图”菜单中选择”圆弧”起点, 圆心, 端点” 2) 指定起点 3) 指定圆心 4) 指定端点

49、（二）新型台灯的简化装配图如 图5.1 图5.2结束语本设计首先说明了塑料工业的重要地位和当今注塑模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了注塑件的一般设计原则，以及在浇注系统中的设计，确定浇注尺寸等。还有温度调节系统说明了设计的一般步骤，确定冷却时间。以及顶出系统等。本次设计主要是简单介绍了注塑件的成型和选材方面。在单分型面方面也做了些介绍，但分型面注射模是最简单和常见的一种结构形式，约占全部注射模具的70%左右，但目前主要还是以冷流道模具设计为主。随着技术的不断成熟，相信产品的质量将会得到更好的提高，所以，研究注塑件注塑模具是有着重大意义的。毕业设计是我们大学四

50、年知识的综合运用，在导师的指导下，顺利的完成了心型台灯塑料注塑模设计的论文。在此特别感谢导师。由于作者的水平有限，文中不当之处，恳请读者批评指正。致谢词论文能够顺利的完成，除了我自身的努力之外，更重要的是得益于周围许多人给予自己各方面的大力支持和帮助。首先，我要感谢的是导师刘银副教授！他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到最终完成，刘老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。并且，在生活上也给与了无微不至的关怀和照顾。在此谨向刘老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。其次，对于模具设计院系的各位领导及老师们在各方面所给予的关照，以及一起愉快的度过大学四

51、年生活的模具班全体同学在各方面的鼓励和支持，我在这里一并表示衷心地感谢。最后，我要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，还有给了我许多帮助的亲朋好友，我谨在此表示深深的谢意。参考文献1李建军，李德群. 模具设计基础与模具CADM. 机械工业出版社，20052邓明等编著. 现代模具制造技术M. 化学工业出版社，20053叶久新，王群主编.塑料制品成型与模具设计M. 湖南科学技术出版社，20054李德群，现代模具设计方法. 北京工业出版社M. 20005孙玉芹等主编机械精度设计基础M科学出版社，20046陈再枝，蓝德年编著. 模具钢手册M冶金工业出版社，20027中国塑料机械信息网 WWW.SLJX.CN 首页 ，行业咨询 ，2006-4-198章飞，陈国平主编. 型腔模具设计与制造 M. 北京工业出版社，20049王文广，田雁主编. 塑料配方设计第二版M. 化学工业出版社，200410伍先明等主编. 塑料模具设计指导M. 国防工业出版社，2006