酒瓶内盖塑料成型模具设计论文

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1、. . . . 本科生毕业（设计）论文酒瓶盖塑料成型模具设计摘 要本课题为一个酒瓶盖的注塑模具。主要设计容如下：1、对实际工件进行工艺性能和生产的经济性分析2、进行模具的结构的分析和优化，设计模具结构3、对成形零件的材料、结构和参数进行分析皮优化。设计整副模具的非标准零件4、对成形零件的制造工艺进行分析，编制成形零件的工艺卡5、对模具的装配工艺进行分析，编制模具的装配工艺文件。6、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图关键词：酒瓶；模具；注塑模具；AbstractWithin this issue for a bottle cap injection mold. Main de

2、sign elements are as follows: 1, the actual process performance and production parts for Economic Analysis 2, the mold structure analysis and optimization, design of mold structure 3, forming part of the material, analysis of skin structure and parameters optimization. Design of the entire non-stand

3、ard parts deputy dies 4, forming part of the manufacturing process of the analysis, preparation of cards forming part of the process 5, the mold assembly process analysis, preparation of the mold assembly process documentation. 6, according to a standard design drawing mold assembly drawings and rel

4、ated critical components of the PartsKeywords: bottle; mold; injection mold;目 录摘 要3Abstract4第1章 塑件的工艺性分析71.1 产品技术要求71.2 塑件工艺分析81.2.1PE材质简介81.2.2 材料收缩率9第2章 注塑模的设计102.1 注射模与注射机的关系102.1.1注塑机的选用102.1.2型腔数目的确定102.1.3最大注射量的校核112.1.4锁模力的校核112.1.5注射压力的校核122.1.6开模行程的校核122.2 分型面的设计122.2.1型腔的布局122.2.2分型面设计132.

5、3 浇注系统与排溢系统的设计132.3.1浇注系统的设计132.3.2主流道的设计142.3.3分流道的设计152.3.4浇口的设计152.3.5浇口的位置的确定152.3.6浇注系统的平衡162.3.7排溢系统的设计172.4 成型零件的设计172.4.1型腔的结构设计172.4.2型腔的工作尺寸计算182.4.3型芯的结构设计192.5合模导向机构的设计212.5.1导柱的设计222.5.2导套的设计222.5.3 斜导柱的设计232.6推出机构的设计232.6.1 脱模力的计算242.6.2推杆的设计242.6.3推件板的厚度计算252.7温度调节系统的设计252.7.1 模具对塑件质量

6、的影响252.7.2冷却系统的设计原则272.8模架的设计27第3章模具装配的工艺过程设计293.1 模具总的装配程序293.2模具装配要点293.7.1选择装配基准面293.7.2 组件的装配30第4章总 结33参考文献34致35第1章 塑件的工艺性分析1.1 塑件的技术要求 （1）材质要求：材质为指定的新PE料，严禁使用回收废PE料。 （2）外观与要求：无歪斜，形状完整，无颜色不均现象。外表干净，无灰层、杂物。外表面光滑平整，无毛刺、裂痕、凸起、波皱、气泡等。（3）卫生要求 ： 无异味，无异嗅，经卫生防疫站检测判断合格。图1-1 此为酒瓶盖工件简图1.2塑件工艺分析1.2.1PE材质简介P

7、olyethylene简称PE，中文俗称聚乙烯。其是乙烯聚合而成的热塑性树脂，无臭、无毒,用手触摸类似与蜡，其具有良好的耐低温性能（-70-100是其最低使用温度），而且具有良好的稳定的化学性，耐酸、碱（除了含有氧化性的强酸），常温下不溶于普通溶剂，但是其抗热老化性很差。PE为结晶性原料，吸湿性很差，不超过0.01%，也因此加工前不进行干燥处理。其加热时间不能过长，过长容易会出现材料分解的现象。虽然PE的熔点一般，但是其比热容比较大，因此塑化时仍要消耗较多的热量。在生产塑件过程中，为了生产效率进一步提升，其塑化装置必须要有较大的加热功率。PE熔体的冷却速度很慢，所以必须加快与充分冷却，其生产塑

8、件的模具要有较好的冷却系统。因PE工艺的不同，所以其通常分为LDPE（低密度聚乙烯）、MDPE（中密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、LLDPE（线型低密度聚乙烯）、MPE（茂金属聚乙烯）、UHMWPE（超高分子量聚乙烯）。LDPE其密度在0.9260.94g/cm3之间，是一种呈无色、半透明粒状，无毒无味的聚乙烯，因LDPE有良好的柔韧性、电绝缘性，且容易燃烧，燃烧时散发出石蜡味，很容易老化，所以通常用于制成薄膜、电缆绝缘层、护套、人造革等。MDPE其密度在0.940.965 g/cm3之间,是一种性能方面类似与LDPE的聚乙烯，因密度的进一步提高，使其结晶度高达70%80%。由于密度、

9、结晶度进一步的提高，MDPE熔融温度、塑件的硬度、强度得到加强。据有关资料显示PE也可以用压延的方法成型制成成片材和薄膜，但是由于MDPE其熔融流动性比较好，压延加工都用在PE的填充改性材料。例如：片材用在真空吸塑包装制品中。HDPE其密度在0.940.965 g/cm3之间，HDPE为一种结晶度高、非极性的热胶树脂。高强度，较差的透明性。其机械强度、刚性、耐溶剂性等都比LDPEH优秀，也因此其通常用在注塑制品、吹塑制品、挤塑制品等，例如塑料网、容器、打包带，而且用在电缆的覆层与管材、片材等。LLDPE除了具有LDPE的性能，还具有良好的热封性，其熔融时粘度较大。一般被用在制作非载荷型螺杆。M

10、PE是一种不同于以上PE材料的聚乙烯。在其加工制成时，添加了一种由二茂基锆和甲基铝氧化物制成的催化剂。尤其它不但具有LLDPE同样的性能，而且其也可以用提高温度，或者提高剪切力的方法提高其流动性。被广泛应用在塑料包装上。与以上不同的是UHMWPE为 分子量超过100万的聚乙烯，由于分子量含量特别高，其熔融流动性几乎为零，且不适用于一般的加工设备来进行加工。而只适合于用热压法或者冷压烧结法进行加工。在生产制品中，现在一般都是把其加入其它PE材料的掺混法用挤出法挤出制品。因为其难用于普遍加工，所以就目前而言仅用于包装容器，很少有其他的用途。1.2.2 PE材料的收缩率单位量的塑料在固态下体积比在其

11、熔融态体积要少，这也同时说明了塑料在冷却成型之后其体积产生收缩现象，塑料的这种现象被称为塑料的收缩性。收缩率是用来形容塑料收缩性的大小，也就是单位长度塑料收缩量的百分比。收缩率分用Sj计算收缩率和Sa实际收缩率。 根据塑料成型工艺与模具设计（彦国 编著 人民邮电 2009.4）表1-2 常见塑料的收缩率 中“PE（聚乙烯）的收缩率，PE（低密度）的收缩率为1.5%3.5%，PE（高密度）收缩率为1.5%3.0%”。第2章 注塑模的设计2.1 注射模具与注射机之间的关系注射模具是装在注塑机上的。为了选择与塑件相匹配的注塑模、注塑机，设计时必须根据塑件的结构与要求确定模具机构与注塑机。注塑模与注塑

12、机之间的匹配必须考虑注塑量、锁模力、模具定位圈的尺寸。不然会不利于或无法使注塑过程正常运行。2.1.1选择注塑机根据上图，对塑件的体积与质量进行计算：V塑顶=rh1=3.14132=1061.32V圆柱1=r1h2=3.14930=7630.2mmV圆柱2=rh3=3.148.230=6334.0086334mmV盖=V塑顶 +V圆柱 =V塑顶+（V圆柱1-V圆柱2）=1061.32+（7630.2-6334）=2357.5 mmm=v=（0.910.96）2.358=2.15g2.26g由前面塑件的质量形状大小与结构,加上注塑模的最小、厚度的值可以确定该塑件采用XS-Z-22型注射机，XS-

13、Z-22型注射机的参数如表：机型XS-Z-22螺杆直径()22最大注射量(或g)20注射压力(MP)75锁模力(KN)250模具最大厚度()180模具最小厚度()60最大开模行程()160喷嘴球半径()12拉杆间距()2352.1.2计算型腔数(1)型腔数目的计算由于该注模具浇注系统用点浇注d=0.51.5mm，L=0.52mm，1=615，2=6090，V小圆柱=4.71 mmV圆台=43.75 mmV浇=2V圆台+ V小圆柱=243.75+4.71=92.1 mm由于塑料有不同的密度和压缩比，注塑机的注塑能力有所降低，为使塑件质量达到要求，所需注射量应不大于80%的注射机额定注射量 。由公

14、式：nm+mjKm注射机 得出n（Km注射机-mj）/m(0.822-0.092)/2.357公式中n为型腔数，m每个塑件的质量或体积,K为最大注射量利用系数，通常为0.8，mj为浇注系统中包括飞边的塑料质量或体积。实践证明,型腔越多会使塑件精度降低.同时根据型腔的排布,该模具采用4腔,即n等于42.1.3校对最大注塑量m=nm+mjKm注射机 （3.2） m=42.358+0.092=9.517.5由此可知,该模具所需塑料熔体质量体积在注射机的额定注塑量围。2.1.4锁模力的校核 锁模力亦称合模力,即指的是注射熔体使,锁模装置的最大加紧力.由于熔体经过高压注射,所以高压的熔体会把模具从分型面

15、中涨大.为防止产生涨模或者熔体溢出等现象,Fk即锁模力,应大于P与塑件在浇注系统和分型面上不重合的投影面积之和的乘积。即公式： F=（nA+AJ）Fk公式中F即为注射力在型腔的作用力，Fk即为注射机的锁模力，其中A为每个塑件在分型面的投影面积，单位为2。AJ为浇注系统在分型面的投影面积 。P即为熔体在型腔的平均压力，单位为MPa。F=(1015)(4A+7.07)=2129731945.5NA=r=3.141313=530.662AJ=r1=3.141.51.5=7.072 FFk =250KN 经过计算分析，Fk锁模力符合要求。2.1.5校对注塑压力校对注塑压力是验证注射机的注塑压力是否达到

16、塑件成型的要求。为使塑件达到要求，塑件所需的注塑压力应小于等于注塑机的注塑力。根据相关资料，PE熔体所需压力一般在80到100MPa，由上述注射机型可得注塑压力为75MP，对于该压力，相对来说比较足够的。经查得该注塑机的喷嘴球半径为12，该小端直径R2=12+（0.51），这样对于主流道凝料比较有利。2.1.6开模行程的校核开模行程又称为合模行程，指的是行程过程中，动模固定板的移动距离。为了制品在成型后顺利的取出，模具开模之后必须要有一定的开模距离。而开模行程是有限制的，设计模具应对开模行程进行校核。该模具开模行程可按如下公式校核：SH1+H2+(510)+a1+a2=28+30+10+15+

17、35=118经上计算，XS-Z-22型注射机的开模行程为160，因此满足要求。为满足塑件的精度要求，以上的校对都是必须进行的。 2.2 分型面的设计分型面指的是用来拿出塑件以与凝量的可分离的接触表面，其设计直接影响到模具的结构形式、熔体流动以与塑件的脱模等。2.2.1型腔的布局型腔的排布合理与否，会直接影响到浇注系统的结构布置。因此在设计中，应该充分考虑注射机的注射压力能否确保塑料熔体均匀的充满型腔。在此，该模具选用矩形对称布置。 图3-1 型腔排布图2.2.2分型面的选择原则由于该模具为全开分型面，在设计分型面的时候一般按如下原则：(1)必须设置在塑件外形的最大轮廓处，不然无法去除塑件。(2

18、)分型面要处于动模一侧，有利于塑件脱模。(3)分型面的设计要满足塑件的精度，同时避免熔体溢出。(4)尽可能满足塑件的外观技术要求。(5)具有良好的排气效果。(6)尽量达到塑件的使用要求。此模具分型面见装配图，基本满足以上原则。 2.3 浇注系统与排溢系统的设计。 2.3.1浇注系统的设计由上述计算可得，对于该塑件，模具应采用普通流道系统。分流道、主流道、冷料穴、浇口是构成普通浇注系统的主要部分。结构图如下： 图3-2 浇注系统示意图 从型腔到喷嘴的进料通道被称为浇注系统，浇注系统的设计直接决定了制品的精度、质量、成型效率。浇注系统是将熔体均衡的充满型腔，而且能使注射压力平衡地传送到型腔的每个部

19、分。以此使得塑件能够达到质量要求，使塑件外形完整、精度高。其设计原则如下：（1）在塑件工艺性与熔体流动性方面多加考虑。 （2）尽可能的降低注射压力与熔体热量的损失。（3）保持熔体流动平稳，并且要有良好的排气效果。（4）降低塑料耗量。2.3.2浇注系统主流道的设计主流道普遍在模具中心线，它与喷嘴轴线相重叠。其设计要精确，不宜过大，太大会致使塑件耗料过多，增加成本。不宜过小，否则对充模不利。主流道设计要点如下： (1)主流道设计成圆锥形，其锥角取2到6，此模具锥角为4。且其表面粗糙度Ra小于或者等于0.8m。沿轴向抛光，使该系统方便凝料取出。(2)设计喷嘴和主流道相接的地方，应为半球形凹坑，凹深H

20、=（1/31/2）R球形半径R=r+（1+2），小端直径D=（0.51）+d，查塑料成型工艺与模具设计表6-1中，D一般选用3到6。主流道长度一般不大于60。主、分流道相接的过渡圆半径为13。(3)设计定位圈与注射固定模板定位孔之间的配合取h11/h11，或者0.1的间隙。(4)主流道衬套采用碳素工具钢T8A，5256HRC的热处理,选用H7/m6为衬套和定模板之间的配合。2.3.3设计分流道分流道指的是把浇口与主流道相接通的通道，顾名思义其作用为分流。分流道设计时要求物料的热量和压力损失尽量小，流动平稳。由计算可得该模具选择圆形截面，壁厚0.8，塑件质量小于20克分，分流道的表面粗糙度为1.

21、6m。为了降低注射压力、热量损失，降低原材料、能耗等。其分流道长度做到尽量短，弯道少等，且锁模力必须达到平衡。该模具分流道采用平衡式分布，平衡式布置即分流道的形状尺寸一致。其特点是能使物料均衡的充满各个型腔。为使塑件达到精度要求，不仅要使物料进料平衡，而且要达到一个热平衡。2.3.4浇口的设计浇口又称进料口，指的是型腔和分流道最后的连接部分。其设计与其位置选址直接决定了塑件的质量与精度。按浇口截面积大小可分为限制与非限制两类浇口。按其形状可分有扇形、薄片式、潜伏式、护耳式、点浇口等。根据材料分析，此塑件应用点浇口。其优点是取浇口容易，且浇口所留痕迹小，外观较好，对充模有利，降低了塑件的应力，能

22、使浇口进料达到平衡。2.3.5浇口位置的选择在此模具设计当中，浇口设计很重要，其位置的选择与确立也非常重要。为避免出现变形、熔接痕等现象，初次试模之后，必要时还应该做修改。所以浇口的位置的确定，关系到塑件的成型质量、精度、性能等。其位置的选择应根据塑件的结构、精度等进行综合分析。位置确定原则如下：（1）使塑件熔体流动流程尽可能短，减少物料流动方向。（2）避免塑料熔体破裂。（3）排气、补料效果好。（4）避免物料流动导致嵌件、型芯变形等现象，同时防止塑件出现凹陷与熔接痕等缺陷。（5）对分子取向方位影响塑件成型精度方面充分考虑。（6）设计之后，应对流动比进行校对。经过有关材料可知此塑件壁厚均衡。为了

23、达到塑件所要求的外观要求，塑件选用点浇口。2.3.6浇注系统的几何参数平衡法所谓的浇注系统的几何参数平衡法，指的是在利用改变浇口的截面积与浇口长度或模具中分流道的截面积来达到一个平衡系统。查有关方面资料，得到BGV是用来粗略估计系统是否平衡（Balanced Gate Value）。BGV值的计算公式：BGV=Ag/（LrLg）（3.5） 在公式中Ag为浇口截面积，Lr为分流道的长度，其中Lg为浇口的长度该模具浇注系统采用平衡式，因此上述Ag、Lr、Lg的数据都一致。所以该浇口是平衡的。而分流的平衡问题可以粗略用下面进行一个粗略的估算： l1/l2=d1/d2=Q1/Q2 =130/130=1

24、0/10 =1 式子中d1、d2是流道1、2的直径，Q1、Q2为塑料熔体在1、2中的流量。由此该浇口不仅平衡，在分流方面也平衡。设计后，必须对浇口平衡试模。按如下进行：（1）按尺寸加工出各个浇口长度、厚度。（2）初次试模后，查验各个塑件的质量，包括尺寸精度。（3）调整型腔浇口宽度，尽量保持浇口厚度。（4）按上述步骤进行重复，直到达到要求为止。2.3.7排气系统的设计排气系统指的是将在浇注系统、型腔以与塑料熔体等产生的气体与时的排出模具外。在塑件成形过程中，该模具的空气（包括型腔、浇注系统的空气），还包括物料熔化的气体，这些气体应与时的排出，否则会导致塑件上出现气泡、银痕等缺陷，设计排气系统时，

25、可采取以下方式：（1）设计间隙配合排气。（2）设计排气槽。（3）利用顶杆排气。（4）强制性排气。而在这里，该副模具是采用系统中间隙配合进行排气的。2.4 成型零件的设计成型零件的设计直接影响到塑件的尺寸、质量。因为它与高温物料直接接触，受到高温的影响，同时又要受到高温物料的冲压，所以成型零件应结构合理，具备良好的刚度、机械强度等。根据要求可知，该塑件的精度为IT5，外表要求光滑。因此该模具的成型零件应光滑，粗糙度为0.8m，型腔的材料为Cr12MoV，淬火并中温回火，硬度达到55HRC以上。2.4.1型腔的结构设计因塑件结构复杂，在尺寸精度方面要求比较高，表面要求光滑平整。所以该型腔选用开式比

26、较好。根据有关资料，最适合塑件外壁圆半角为塑件的壁厚的1.5倍。即是R=1.2mm。其型腔加工过程中，下料后，经粗加工、磨削、热处理后使型腔表面光滑，硬度为55HRC以上，再一次磨削后，进行电火花加工出型腔，最后进行抛光。2.4.2成型零件尺寸计算成型零件工作尺寸即决定塑件形状的尺寸。包括凹模、凸模的直径与中心距离等。其尺寸的确定一般使用平均收缩法。型腔尺寸计算公式 (LM)+z =(1+Scp)Ls-X+z （3.6） LM1= LM2= LM3= LM4 式子中LM为型腔的径向工作尺寸，是塑件的尺寸公差，z为模具的制造公差，通常取（1/3-1/5），X为修正系数，通常取1/2到3/4，这里

27、取3/4。而Scp计算公式如下：Scp=（Smax+Smin）/2由章节1.2.2中可知Smax=3.5，Smin=1.5，所以Scp=2.5。 LM1 =(1+Scp)Ls-X+z=1.02526-0.750.32+0.011=26.41+0.01 型腔深度工作尺寸计算公式： HM= (1+Scp)Hs-x+z （3.7） =1.02530-0.322/3+0.011 =30.54+0.011 HM1=HM2=HM3=HM4式子中HM为型腔的深度尺寸，Hs为塑件高度最大尺寸，这里取2/3。放一块镶块在型腔上形成了塑件的表面凹槽。2.4.3型芯的结构设计型芯为一块突状零件，主要用于塑件表面的成

28、型。根据分析可得，该塑件图3-3 型芯示意图采用小型芯，镶嵌式固定方式。由于该塑件表面精度对精度要求不是很高，所以加型芯可以略微简单些。如上图所示：上图型芯工件角度是计算与校核为使型芯硬度大于55HRC，型芯材料应采用Cr12MoV，车床加工经淬火处理后，对其进行电火花处理，达到形状与上述尺寸要求后，对其进行抛光达到预定要求。型芯径向尺寸计算公：LM1=(1+scp)Ls+3/4-z dm1=(1+scp)Ls+3/4)-z=（1+0.025）16.4+0.750.24-0.009=16.99-0.009 dm2=(1+scp)Ls+3/4)-z=（1+0.025）16.4+0.750.24-

29、0.009=16.99-0.009dm1= dm2= dm3= dm4式子中的字母与型腔计算公式中的大致一样。 型芯的高度工作尺寸计算公式： hx=(1+scp)hs+2/3-z（3.9） h1=(1+scp)hs+2/3)-z=(1+0.025)28+(2/3)0.32-0.011 =28.91-0.011h2=(1+scp)hs+3/4)-z=(1+0.025)28+(2/3)0.32-0.011 =28.91-0.011 h1=h2=h3=h4式子中hs为塑件的高度最大尺寸。塑件尺寸精度受很多因素影响，在不考虑人操作因素外，主要的因素如下：（1）成型零件的制造公差。（2）成型时塑件收缩率

30、的波动。（3）模具精度与磨损因素。（4）注射机系统与工艺因素。上述4方面主要计算在如下：（1）零件制造误差计算公式：Z=ai=a（0.45D1/3+0.001D）公式中D为零件的加工尺寸，Z为成型零件的制造公差，a为零件精度系数，是模具制造常用的精度等级，而公式中的i为公差单位。（2）成型收缩率：= （ LM-LS）/LM100 （3.11）公式中为制品的成型收缩率，LM为模具的成型尺寸，LS为塑件的对应尺寸。（3）型腔磨损对塑件尺寸的影响：简化计算，不计脱模垂直磨损，只计脱模平行磨损。为使塑件精度不随产量增多带来的磨损而受到很大的影响。也因此必须考虑模具型腔耐磨性与其塑料对型腔材料的磨损情况

31、。从模具使用寿命方面就必须考虑磨损情况。根据有关资料，模具磨损量最大可为制品总误差的1/6。对于该模具来说，由于材料为PE，而塑件尺寸较小，所以，零件磨损对塑件尺寸具有一定的影响。塑件理想的角圆半径应大于壁厚的1/3，所以取角圆半径为0.5mm。为了使塑件精度达到要求，必须降低型腔磨损量。因此在型腔与成型零件应具备一定的强度和刚度。尤其是型腔，其刚度、强度有较高的要求。 方便塑件脱模顺利，对型腔的侧壁与底板的厚度也应进行计算和校对。根据制品尺寸，该塑件型腔的侧壁长度L370，模具型腔的壁厚的计算，应以最大的压力为准。此塑件是属于小尺寸塑件，侧壁长L370。查根据有关资料型腔侧壁尺寸可得S=48

32、mm底板厚度的计算：按强度计算，最大应力发生在板中，底板厚度为：H(3PLl/4B)=6公式中P为熔体压力，单位为MPa，B为强度。为模具材料的许用应力，单位为MPa。H型腔板的高度，计算结果为6，符合要求。2.5合模导向机构的设计在注塑模具设计过程中，为使动模和定模之间按正确的定位和方位进行闭合所设计的装置叫做合模导向机构。可分为导柱导向与锥面导向。其作用为导向、定位与承受一定的侧向压力的作用。而该副模具是采用导柱导向形式。导柱导向一般采用导柱与导套之间的间隙配合而成的。导柱先导部分应做成球形或带有锥度，导套前端应倒角，导向机构的材料在刚度与耐磨性上要求比较高。2.5.1导柱的设计导柱的设计

33、要点有长度、公差配合、粗糙度、材料、直径和位置布置与固定。为了便于塑件脱模与推杆运动，通常把导柱留在动模一侧，导柱表面应耐磨，而该副模具，导柱材料选择20号低碳钢，采用渗碳淬火处理，使其硬度达到55HRC以上。而导柱与模板与导套之间分别采用H7/m6和H7/f7进行配合。图3-4 导柱示意图2.5.2导套的设计由于该塑件采用成批量生产，导柱容易损坏，因此配以导套，以便更换。其结构和形状如下图所示： 图3-5 导套示意图为了使导柱与导向孔与导套安装方便，导柱的长度取100，端部形状加工成醉台形，位置分布形式采用台阶形对称分布。其端部与导向部的粗糙度分别为1.2m与0.8m。2.5.3 斜导柱的设

34、计斜导柱起滑块导向作用，该副模具斜导柱材料采用T8A工具钢，热处理后使其硬度大于55HRC，粗糙度小于0.8m，其端部固定于模板，按H7/m6进行配合，与滑块配合为0.51的间隙配合，在此斜角为25。2.6推出机构的设计推出机构即塑件成型之后，使塑料直接从模具中脱落的机构。其由三部分构成，分别为推出、导向、复位三部分组成。推出元件有推杆、限位杆、杆垫板等组成，导向元件由推杆导杆、推板导套等。复位元件由复位杆组成。为了满足塑件的质量、精度、外观、结构等要求，该副模具的推出机构采用推杆推出机构，其设计原则如下：（1）使塑件具备良好的外观形状。（2）把塑件保留在动模一侧。（3）塑件脱模时，避免变形、

35、损坏。（4）其材料应具有一定的机械强度与刚度，使其结构稳定。2.6.1 脱模力的计算 因脱模力受很多因素影响，所以很难计算出脱模力的精确值，下式对脱模力进行简单的估值计算，： F=PA（Cos-Sin）=1914020 =382KN式子中为物料与钢材之间的摩擦系数，通常PE取0.20.3，P为型芯单位面积受到的包紧力，取值分模外、模冷却值分别为2.4107和0.8107单位为Pa，为塑件的脱模斜角，通常取0.51.5，A为凸模（即型芯）与塑件接触的面积，单位为。2.6.2推杆的设计由于该塑件为原型壁件，为延长推杆使用寿命，应均衡分布推杆，使其受力达到平衡，因推杆要承载推出力，所以推杆的刚度要求

36、较高。经综合分析，推杆数为4，直径为8。材料取T8A工具钢，其工作部分与凸模推杆孔选用H8/f8H9/f9，表面粗糙度小于0.8m。其直接校核公式如下: d=(LQ/nE)（3.14） =6.5而直径取8，已经符合要求。下面进行强度校核，=4Q/（n3.14d2）s =410/452.12s由计算分析，其强度符合要求。式子中d为推杆的直径，为安全系数，一般为 1.5，L为推杆的长度，Q为脱模的阻力，E为弹性模量，n为推杆的根数，s为推杆的屈服极限。对于推杆固定板的设计应满足其强度、刚度、粗糙度。因此采用45号钢，经淬火处理后使其硬度达到4550HRC。粗糙度为0.8m。2.6.3推件板的厚度计

37、算推件板是装在型芯根部的模块，其作用是配合型芯推出塑件，仅在作用在塑件周边面上。由于该塑件为圆形壁件，所以塑件对推板件的作用力可粗略简化成“圆环行板周边到集中的载荷”，按强度计算公式计算： H厚=(K2Q/)（3.16） =12式子中h是推件板的厚度，K2为系数，Q为塑件的脱模阻力。由于推件板与型芯之间存在摩擦，因此推荐板材料采用45号钢，经淬火处理，硬度达到4550HRC，粗糙度为8m，其厚度与推杆固定板都为12，该模具浇注用点浇口，因此采用多分型面。2.7调温系统的设计模具温度的调节是指系统必须具备冷却和加热模具，以便控制模温。模温：模具中型腔与型芯的表面温度。由于塑件材料为塑料，温度对其

38、成型非常重要。直接关系到塑件形状与尺寸的精度，模温调节即对模具采取冷却与加工措施。模温调节具备有稳定塑件尺寸、防止塑件变形、保证塑件具备良好的精度等好处。2.7.1冷却系统的设计由于该塑件为大批量生产，为提高塑件的数量要求，提高生产效率，因此冷却系统的设计尤为重要，其有利于缩短成型周期，提高塑件的生产效率。冷却系统中，冷却水与其回路的设计决定了生产效率和塑件的质量。模具中被冷却介质所导出的热量为： Q=AT （3.17）=4.090.09243（60-45）35=198.47J式子中冷却管孔和冷却介质间的热传导系，A为冷却管壁传热面积，T为模温与水温之差，为冷却的时间，从浇注到脱模所需的时间。

39、 由上式可知，有三种方式可以缩短冷却时间。增大冷却水表面的传热系数，。 上式 =（V）/d0.2 （3.18）=2.57为与冷却水有关的物理系数，为冷却水的密度kg/m；d为冷却水管直径； v是冷却水的流速，单位为m/s。根据上述分析，通过加快冷却水的流速，从而使传导系数提高。增大温差。即增大模具和冷却水之间的温差T T=T模具-T冷却水=60-45=15式子当中，T模具为模具温度，T冷却水为冷却水的温度。根据分析，一般简化为模具温度不变，为了使生产效率，缩短生产周期，所以增大温差，缩减模具冷却周期。(3) 加大传热面积A。A=n3.14dL=43.142630 =9796.8n为冷却管道孔数

40、，L为单位冷却水孔的长度，而式子中的d即冷却管的直径。根据计算分析，为缩短冷却时间，缩短成型周期，提高塑件生产效率，可采用增大温差T，多开冷却通道。2.7.2冷却系统设计准则（1）冷却管水孔径尽量大。（2）型腔与冷却管道之间的距离尽力保持一致。（3）减少入、出水的温差。（4）冷却水道出、入口温差应尽量小。（5）严禁在塑件的熔接痕部位设冷却管道（6）保证冷却水道的密封性，防止出现漏水现象（7）冷却孔道不存在水或有回流的部分。2.8模架的设计模架的标准是国家所完善的模架的技术要求与结构，标准的模架可减去复杂的模具设计与制造的工作，大大节约了成本，有利模具损坏的更换与维修，同时对模具技术的国际交流与

41、模具的出口。通过计算分析，由于该塑件属于比较小，又属于圆形薄壁件，因此该副模具的模架选用A3型，A3型模架为中型模架。由塑料模具技术手册表9-16的中小型模架的尺寸组合系列，A3模架有关尺寸如下：模板A=20mm， 材料45号钢。模板B=25mm， 材料45号钢。垫块C=50mm， 材料45号钢。模宽B=260mm, 模长L=260mm。动模座板高36mm,材料选45号钢，定模座板高20mm,材料45号钢。 模架的总高度计算： H=25+36+28+20+20+30+50+20 =229经过相关对模具的强度、刚度的校核，符合要求，其模架也合适。第3章模具装配的工艺过程设计该模具最后一项重要工程

42、是其装配过程，其装配质量将很大程度上影响模具的精度与寿命等。因其工作量比较大，所以装配过程又直接影响模具的成本。模具装配容涵盖了模架、流道系统、成型零件、脱模机构、侧向抽芯机构装配和总装、试模等。由于PE属于热塑性塑料，其模具装配还有其他附加的要求：分型面处要密封。上下模型芯接触要紧密。上下平行面的平行度误差小于0.05。3.1 模具总的装配程序（1）装配基准的选择（2）准备工作前，按要求把合适的零件去磁，使其表面干净。（3）调整装配后，模具的总误差。确保各零件与模板装配合适，而在分型面处，不能起标准的允许最小溢料值。（4）装配后有利于维修检查。（5）安装导向系统时，必须使模具达到松紧适中，开

43、合模正常。（6）安装推出机构时，对型芯与镶件安装时，有必要时修磨，使其满足配合要求。（7）安装冷却、加热系统时，确保其正常地、安全地工作。（8）安装液压、气动系统时，使其达到要求的密封度。（9）安装一切连接螺钉，装上定位销。（10）对安装后，进行试模，经检查后，打上模具标记。（11）检查所带配件、附件等，确保模具完整。3.2模具装配要点3.7.1装配基准面的确定 由上设计，此副模具模架采用A3型，并有导柱导套，因此，该模具的装配基准选在模板的两侧。合模之后，使其模板相邻两侧成90角，最后以侧面为基准安装其他成型零件。3.7.2 组件的装配（1）装配型腔与型芯装配此注塑模的型芯和固定板时，用螺钉

44、固定。其安装顺序如下：采用压入的方法，把合格的型芯和定位销套进行配合。由固定板上型芯的具体位置，使其平行夹块把定位块固定在固定板上。通过螺钉把型芯固定在固定板上的沉孔与过孔。划出销控在固定板的位置，且钻出销钉孔，插入销钉，同时对型芯进行一样的作业。该注塑模具的型腔采用镶嵌式，为型腔达到要去的位置，采取小部分压入后进行调整。把型腔极小部分压入模板后，用百分表校正型腔的位置，如还有误差，用钳子将型腔旋转到预定位置，最后压入模板。（2）装配型腔与型芯时应注意：为不影响型芯尺寸，模板固定孔与小型芯和型腔之间用H7/m6。准备组装前，应四处查看并装配的清角是是否是圆角和倒角。如不是，要进行修磨。将型腔压

45、入端设计成导入斜角，压入时，边检查，边压入。（3）装配过盈配合零件在过装配盈配合零件后，固定使其不松动。为保证配合质量，过盈量和粗糙度数值要适合的小，压入端导入斜度均衡，垂直轴线。压入模板时，边检查边压入。压入后对于孔进行检查，假如缩小，应按要求进行磨合。（4）装配推杆把推杆与推杆顶端倒成小圆角。调整推杆尾部肩厚，查看推杆固定板沉孔深度，使配合后大概有0.05左右的间隙。把推杆和复位杆固定在固定板后，之后盖上推板，插入螺钉拧紧。装配后使其达到模具处于闭合，推杆顶端比分型面高0.05，分型面比复位杆比复位杆面高出0.020.05。（5）推杆装配后的要求：推杆运动均衡，防止出现卡滞现象。与型腔之间

46、的配合要合适，防止出现溢料现象。（6）装配推杆固定板在支承板板上配钻型腔镶块上的推杆孔，使其固定，不松动。利用导柱导套定位，再次用支承上的钻孔钻到推件板上。该副模具有很多推件杆，因此要特别注意以下几点：选配推杆与推杆孔，使其运作灵活、平稳。使各个推杆端面与塑件相适应，保证推力比较平衡。保证塑件质量。第4章总 结在这次毕业设计中，我了解了设计的总过程。更深的理解，能够基本掌握模具设计的要点。在设计中充分运用各种设计辅助软件，更加熟练的使用各种软件计算数据，绘制设计所需要的各种设计图。为以后的工作积累了更多的设计经验，也算对大学所学的知识的一个总结，并且知道模具制品在我们日常生活中的广泛性和重要性

47、。参考文献1 王鹏驹.塑料模具技术手册. 机械工业，1999.9.2 奚永生.塑料橡胶成模具设计手册. 中国轻工业，2000.7.3 熊逸珍.戴立玲.黄素华.画法几何与工程制图. 大学，1998.9. 4 丁仁亮.周而康.金属材料与热处理.机械工业，2001.4.5 于华主.注射模具设计技术与实例.机械工业，2002.1.6 建中.机械设计基础.中国矿业大学，1999.1.7 凤勤.模具制造工艺与设备.机械工业出，2002.1.8 炳尧.模具设计与制造简明手册.科学技术,1985.9 剑鹤.模具设计基础.机械工业,2003.10 马金骏.塑料模具设计.中国科学技术,1994.11 宋满仓.黄银

48、国.注塑模具设计与制造实.机械工业,2003.12 黄雁.太华.塑料模具制造技术.华南理工大学,2003. 13 王旭.塑料模具结构图册.机械工业，1994.14 申开智.塑料成型模具.中国轻工业，2002.15 章飞.国平.型腔模具设计与制造.化学工业，2001.16 宋王恒.塑料注射模具设计实用手册. 航空工业，1994.17 王玉勋.树珊.模具实用技术设计综合手册.华南理工大学，2003.18 黄虹.塑料成型加工与模具.化工工业，2003.致本论文是在我的导师XXX的悉心指导和亲切关怀下完成的。感X教授在论文写作过程中不厌其烦地指导我，从最初的选题到中间过程中的修改都倾注了导师大量的心血

49、。X教授在学术上提倡开放创新、严格论证，使我认识到不仅是论文的写作，在平时的工作中更要培养扎实、研究的工作作风。X教授一丝不苟的敬业精神和严谨的治学态度深深打动并教育了我。在此谨向郭教授表示衷心的感和深深的敬意。感XXXX为我提供了宝贵的学习机会，使我有幸能聆听这所著名的高等学府老师们的谆谆教诲，丰富了知识，提高了能力。对在课题研究和论文撰写过程中，我和其他同学也进行了广泛而深入的探讨，使我深受启发，对我论文的写作起到了重要的作用；本人在写作过程了学习借鉴了大量的国外专家、学者有关的理论、方法和成果。藉此，一并表示衷心的感。感学院各位领导和老师、答辩秘书XX以与所有关心、支持和帮助过我的人。 xxx（学生落款） 年 月 日31 / 31