——台灯底座下盖板注射模具设计

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1、三 江 学 院本科毕业设计（论文）题 目 台灯底座下盖板注射模具设计 院 系 机械设计制造及其自动化专业 学 号 G095152002 学生姓名 蔡 旺 指导教师 起讫日期 2012.12.172013.4.5 设计地点 三 江 学 院 摘 要本文主要介绍了台灯底座下盖板注射模具的设计，塑件的材料是ABS塑料，通过分析塑料成型工艺制作决定了本模具的成型工艺方案。通过测绘零件图纸，设计了一副标准模具，主要运用镶块拼接方法解决了复杂造型简单化的问题。对模具进行了成型零部件、浇注系统、推出机构和复位机构的设计。选择了合理的分型面，保证塑件脱模的顺利。在制造方面，运用数控车铣技术，提高了模具加工精度和

2、加工效率，从而保证产品的精度及工艺要求。关键词：台灯底座下盖板, ABS塑料, 注射模具, 侧浇口, 镶块AbstractThis article primarily describes table lamp base cover injection mould design, Plastic materials are ABS plastic. By analyzing the plastic molding process determines the process dies. Through parts of surveying and mapping, it designed a s

3、tandard mold. It splicing the main use of inserts to resolve the problem of complex modeling simplification. It was forming mold parts, injection system, introduction agencies and the reset mechanism design. It chose a reasonable sub-surface to ensure the smooth plastic stripping. In manufacturing,

4、It use NC milling technology, improved Mold Machining accuracy and processing efficiency, thus ensuring the accuracy of product and process requirementsKeywords: Lamp base under the cover, ABS plastic , Injection moulds , Side gate, Glut28目 录第一章 绪论11.1 塑料模具的现状及展望11.2模具设计与制造专业的人才培养定位与目标1第二章 塑料产品分析及其工

5、艺特点32.1 产品结构工艺性分析32.1.1 塑料的分析32.1.2 塑件的工艺分析42.2 塑件产品图的测绘4第三章 注射成型方案分析63.1 分型面及其选择63.2 浇注系统分析6第四章 模具的结构设计74.1 模架的选择74.2 注塑机的选择74.3 模具参数校核84.4 成型零部件设计94.4.1 成型零部件的结构设计94.4.2 成型零部件的工作尺寸计算104.5 浇注系统的设计164.5.1 主流道的设计174.5.2 分流道的设计184.5.3 浇口的设计204.6 推出机构的设计214.6.1 推出力的计算214.6.2 推出机构的选择22第五章 模具的工作原理24致 谢27

6、参考文献28三江2013届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 塑料模具的现状及展望随着社会市场经济的发展趋势，大批境外企业的涌入，使作为支持工业的模具行业迎来新一轮的发展机遇，模具行业在未来几年里发展空间巨大。生产、建设、管理、服务等第一线对模具人才的需求量较大。这就为模具设计与制造专业的创建和发展提供了良好的契机。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含

7、量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/51/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2006年已得到

8、改善，逆差略有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20

9、%左右的水平。1.2模具设计与制造专业的人才培养定位与目标1. 专业的培养目标为热爱社会主义祖国，拥护党的基本路线，为地方经济发展和社会需求服务的具有良好的政治品质、思想素质、道德品质及有一定的基础理论和专业技能，能适应社会主义现代化建设需要和适应模具、行业发展需要，在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上，模具专业重点掌握从事模具制造、模具的装配、维修等专业领域实际工作所需基本能力和基本技能，包括结构简单的塑料模具、冲压模具零件的加工制造能力，常用模具生产设备的使用和维护能力，模具装配和维护的能力，模具生产工艺的设计和实施能力等；专业重点掌握从事普通机械加工、设备的使用和维护能力，零件生产

10、工艺的设计、编程和实施能力等，均要求具有较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力的德、智、体、美等全面发展的应用型中等专业技术人才。2. 专业的人才培养主要定位在普通机械加工技术的应用基层, 这在珠三角乃至全国都是人才需求最庞大的群体。他们的工作侧重是普通机械加工设备的操作、设备的操作和简单设备的维护及维修等。他们不需要深入了解设备的技术细节,但需要熟练掌握设备的工作原理及零件的加工流程。另外,有一些企业涉及设备等的销售,他们也应该了解市场营销的基本方法。3. 模具专业的人才培养主要定位在冲模、塑模的技术应用基层,这在珠三角乃至全国都是模具人才需求最庞大的群体。他们的工作侧重

11、是模具的生产操作、模具的制造和模具的装配、维修等。他们不需要深入了解模具的技术细节,但需要熟练掌握模具的工作流程。另外,有一些企业涉及模具标准件的销售,他们也应该了解市场营销的基本方法。第二章 塑料产品分析及其工艺特点2.1 产品结构工艺性分析本次课程设计的题目是台灯底座下盖板注射模具的设计，其产品如图2.1所示。图2.1 产品三维图2.1.1 塑料的分析台灯底座下盖板塑料件的材料是ABS塑料，ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二

12、次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。ABS有优良的力学性能，其冲击强

13、度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。 ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与PO

14、M和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。 ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080，时间1818h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。 2.1.2 塑件的工艺分析台灯底座下盖板的上表面比较复杂，有许多台阶孔、加强筋及突台等，在制造型芯时具有一

15、定的难度，在加工时需要选择合理的刀具路径。需要用镶块拼接才能合理有效的简化模具结构，选择模架时需考虑镶块的大小。 2.2 塑件产品图的测绘经过测绘，台灯底座下盖板的产品简图见图2.2（a）、(b)：图2.2（a）零件图图2.2 (b) 零件图第三章 注射成型方案分析3.1 分型面及其选择分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此，分型面的选择是注射模具设计中的一个关键。通常模具的分型面与注射机的开模方向垂直。开模时将注射后的冷却固化的塑件及浇注凝料从模体中顶出并取下（或自动落下），再将模腔内的杂物清除，或将嵌件或活动型芯安

16、放于模腔内。但有时采用侧向抽芯机构或取出点浇口的凝料往往需要从几个方面进行数次分型。台灯底座下盖板可以选择单分型面注射成型，其分型面为台灯底座下盖板的上表面，在同一个平面内分型，无需侧向分型及内侧抽芯，塑件大部分在定模部分，动模部分大多由镶块及型芯构成，简化模具，方便脱模。3.2 浇注系统分析注射模浇注系统是将注塑机料筒中的熔融塑料从喷嘴高压喷出后，稳定而顺畅地充入并同时充满型腔的各个空间的通道。它在充模及塑件固化过程中还将注射压力平衡的传递到型腔的各个部位，以获得填充殷实、完整、质量良好的塑件。台灯底座下盖板塑件根据要求模具采用一模两件，采用侧浇口进料。从台灯底座下盖板塑件的形状分析，由于塑

17、件大部分在定模，且一模两件，方便加工测绘，塑件对称放置，侧浇口进料，浇口即设计在对称中心。第四章 模具的结构设计4.1 模架的选择通过塑件分析，选用龙记模胚3040，模架简图如图4.1所示。图4.1 模板4.2 注塑机的选择根据塑件的形状及尺寸，计算其在分型面上的投影面积和塑件以及浇注系统的质量，计算所需锁模力、总注射物料量，然后才能初选设备。由于制品的外观由许多孔和凸台组成，形状复杂，首先利用Pro/E软件的分析功能对制品的体积和在分型面上的投影面积进行计算与测量。在Pro/E软件里打开三维模型，利用其质量属性分析对表面积、体积、质量进行分析与计算。根据软件计算得出结果如下：塑件在分型面上的

18、投影面积：10381.625mm2塑件体积： V=108.3m3塑件密度： =1.05g/cm3所以塑件的质量： m = 108.3(1.05)=113.72g根据塑件的注塑量、分型面的投影面积和模具的合模高度选择注塑机的型号如表4.1表4.1 型号为XS-ZY-125的注塑机参数g卧式额定注射量(cm3)125螺杆直径()40注射压力(MPa)120注塑时间(S)1.6注射行程(mm)115螺杆转速(r/min)29、43、56、69、83、101锁模力(KN)900拉杆内间距()260290最大开模行程(mm)300最大模具厚度()300最小模具厚度()200锁模形式双曲肘模具定位孔直径(

19、)125喷嘴球半径()SR15喷嘴孔径()44.3 模具参数校核1. 注射量的校核: 要求注射量不超过注射机的最大注射量，在注塑生产中，注塑机每一个成型周期向模具腔内注入的塑料熔体体积或质量称为塑件的注射量，其中包括浇注系统内所存留的塑料熔体体积，选择注塑机时，必须保证塑件的注射量小于注塑机的最大注射量的（8085）%，最小注射量不小于注塑机注射量的20%，根据式kMmaxM M=Mi+m式中 Mmax注塑机最大注射量/mm3； Mi浇注系统凝料的质量或体积/mm3； m单个制件质量或体积/mm3； n型腔数目/个； k注射机最大注射量利用系数，一般取0.8。0.81250.0178+0.02

20、30.0408mm3。故：注射机注射量满足要求。2. 注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品的成型要求。所选的塑料原料为ABS，制件结构合理，流体流动性能好，其注射压力在（70100）Mpa之间，其值在所选的注射机成型范围之内，故能满足要求。3. 锁模力的校核注射时塑料熔体充满型腔的时候，存在较大的压力，它会使模具从分型面涨开，该压力等于塑件和浇注系统在分型面上不重合的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的最大锁模力，才能使注射时不发生溢料和涨模现象。为了保

21、证注射成型过程当中型腔能够可靠的锁闭，必须满足：（nA1+Aj）pFn(2515.12+641.3) 12080%=265kN900kN故：注射机锁模力满足要求。4. 安装部分尺寸校核模具厚度校核：由于注射机的动模和定模固定板之间的距离都有一定的调节量H，因此，对安装使用的模具厚度有一定的限制，一般情况下，模具的实际厚度H必须在注射机允许安装的最大模具厚度和最小模具厚度之间。所选用的注射机的模具最大厚度Hmax为300mm，最小模具厚度Hmin为200mm。所设计的模具总厚度为265mm，此值在所选注射机的最大模具厚度和最小模具厚度之间。因此，设计的模具厚度满足注射机对模具的合模要求。4.4

22、成型零部件设计模具合模后，在动模板与定模板之间的某些零部件组成一个能填充塑料熔体的模具型腔，模具型腔的形状的与尺寸就决定了塑料制件的形状与尺寸。构成模具型腔的所有零部件称为成型零部件。4.4.1 成型零部件的结构设计成形零件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件；凸模亦称型芯，是成型塑件内表面的零件，而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。凹、凸模按结构不同主要可分整体式和组合式两种结构形式。1）整体式的凹模和凸模是指直接在整块模板上加工出凹、凸形状的结构形式。其特点是牢固、不易变形，不会使塑件产

23、生拼接线痕迹。但是加工困难，热处理不方便，整体式凸模还有消耗模具钢多、浪费材料等缺点。所以整体式凹、凸模结构常用于形状简单的单个型腔中、小型模具或工艺试验模具。2）组合式凹模、凸模结构是指由两个或两个以上的零件组合而成的凹模或凸模。按组合方式的不同，可分为整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁拼合式等形式。，整体嵌入式多用于小型塑件多型腔的成型，使的各个型腔和型芯可以单独加工，通过H7/m6的配合压入到模板中，这种结构加工效率高，拆装方便，容易保证形状和尺寸精度。局部镶嵌式多用于型腔、型芯有些局部不易加工成型或需要经常更换的模具结构。四壁拼合式主要用于大型和形状复杂的凹模，通过把型腔四壁和底板分别加工，

24、经研磨后压入模套中组成型腔。4.4.2 成型零部件的工作尺寸计算影响塑件的尺寸精度的因素很多，概括的说，有塑料原材料的、塑件结构和成型工艺、模具结构、模具制造和装配、模具使用中的磨损的因素。在一般情况下，原材料收缩率的波动、模具的制造公差和成型零件的磨损是影响塑件的主要原因。因为收缩率的波动引起塑件尺寸误差随塑件尺寸的增大而增大，因此，生产大型塑件时，收缩率波动是影响塑件精度的主要因素，若单靠提高模具制造精度是困难和不经济的，应稳定成型工艺条件和选择收缩率波动较小的塑料；生产小型塑件时，模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因素，因此，应提高模具制造精度等级和减少磨损。 1、 收

25、缩率的确定 ABS塑料的收缩率为0.4%0.7%，该塑料的平均收缩率为=（0.4%+0.7%）/2=0.55% 2、精度的确定 对于ABS塑料而言，对于标注公差，高精度选用MT2，一般精度选用MT3，对于未注公差选用MT5。 3、型腔和型芯相关尺寸计算（1）上型腔镶块尺寸的计算：图4.2 上型腔镶块径向尺寸的计算 式中 模具型腔径向基本尺寸；塑件外表面的径向基本尺寸； 塑件外表面的径向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收缩率。L1 =(1+0.0055)*115-0.75*0.580.58/3 0 =115.1975+0.19330 L2=(1+0.0055)*66-0.75*0.

26、460.46/30 =66.018+0.15330 L3=(1+0.0055)*0.5-0.75*0.120.12/30 =0.41275+0.040高度尺寸的计算： 式中 模具型腔径向基本尺寸； 塑件凸起部分高度基本尺寸； 塑件外表面的径向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收缩率。 H1=（1+0.0055）*3-0.5*0.120.12/30 =3.0105+0.040 H2=（1+0.0055）*0.5-0.5*0.120.12/30 =0.44275+0.040（2）下型腔镶块的尺寸计算：图4.3 下型腔镶块径向尺寸的计算：L1 =(1+0.0055)*49.5-0.75*

27、0.360.36/30 =49.50225+0.120L2=(1+0.0055)*50.5-0.75*0.400.40/3 0 =50.47775+0.13330L3 =(1+0.0055)*7-0.75*0.160.16/3 0 =6.9185+0.0530L4=(1+0.0055)*2.5-0.75*0.120.12/3 0 =2.42375+0.040L5 =(1+0.0055)*8-0.75*0.160.16/3 0 =7.924+0.0530L6 =(1+0.0055)*6-0.75*0.140.14/3 0 =5.928+0.04670L7 =(1+0.0055)*12-0.75*

28、0.180.18/3 0 =11.931+0.060高度尺寸的计算：H1=（1+0.0055）*8-0.5*0.160.16/30 =7.9640.0530H2=（1+0.0055）*4-0.5*0.140.14/30 =3.9520.070H3=（1+0.0055）*5-0.5*0.140.14/30 =4.95750.070 （3） 凸模镶块的尺寸计算：图4.4(a) 凸模镶块图4.4（b）凸模镶块径向尺寸的计算 模具径向成型尺寸；塑料的平均收缩率；塑件径向的基本尺寸；塑件的公差；模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。l1 =(1+0.0055)*31.5+0.75*0.320-0.32

29、/3 =31.913250-0.1067L2 =(1+0.0055)*49.5+0.75*0.360-0.36/3 =50.042250-0.12L3 =(1+0.0055)*40.5+0.75*0.360-0.36/3 =40.992750-0.12L4 =(1+0.0055)*5+0.75*0.140-0.14/3 =5.13250-0.0467L5 =(1+0.0055)*3+0.75*0.120-0.12/3 =3.10650-0.04高度尺寸的计算 式中 模具型芯径向基本尺寸； 塑件孔或凹槽深度尺寸； 塑件内表面的径向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收缩率。h1 =(1

30、+0.0055)*1+0.5*0.120-0.12/3 =1.06550-0.04H2 =(1+0.0055)*10+0.5*0.160-0.16/3 =10.1750-0.053H3 =(1+0.0055)*8+0.5*0.160-0.16/3 =8.1640-0.053（4）上型芯的计算图4.5 上型芯径向尺寸计算：l1 =(1+0.0055)*6+0.75*0.140-0.14/3 =6.1380-0.047高度尺寸计算：h1 =(1+0.0055)*32+0.5*0.320-0.32/3 =32.3360-0.1067(5) 下型芯的计算图4.6 下型芯径向尺寸计算：l1 =(1+0.

31、0055)*6+0.75*0.140-0.14/3 =6.1380-0.047L2 =(1+0.0055)*3+0.75*0.120-0.12/3 =3.10650-0.04高度尺寸计算h1 =(1+0.0055)*27+0.75*0.280-0.28/3 =27.28850-0.093H2 =(1+0.0055)*28+0.75*0.280-0.28/3 =28.2940-0.0934.5 浇注系统的设计浇注系统是指模具中由注塑机到型腔之间的进料通道。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、质量及模具结构

32、、塑件的利用率等有较大的影响。对浇注系统进行时，一般应遵循以下基本原则：1结合型腔布局的考虑，尽可能采用平衡式分流道布置。2尽量缩短熔体的流动距离，以便降低压力的损失、缩短充模时间。因此，浇注系统的长度应尽可能的短，断面尺寸合理，应尽量减少流道的弯折。3浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动，避免产生湍流，涡流、喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩。4避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生。5浇注系统的凝料方向应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和修整。6熔接痕部位与浇口尺寸，数量及位置有直接的关系，设计浇注系统时也优先考虑到了熔接痕的部位，形态以及对制

33、品质量的影响。7尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量的增加。8浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求。9设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。10应尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合也应该使两者的偏离距离尽可能缩小。4.5.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机的喷嘴注射出的熔体导入分流道中。其形状为圆锥形，主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更换的浇口套。主流道垂直于分型面，通常设计于模具的浇口套中，为了让主流

34、道凝料能顺利的从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角26，为了让熔融的塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，小端直径比注射机喷嘴直径大0.51mm,小端的前面是球面，其深度为35mm，注射机的球面在此与浇口套接触并且贴合，浇口套前端球面半径比喷嘴球面半径大12mm，为了减少料流转向过渡时的阻力，主流道大端处采用圆角过渡，其半径这里取3mm，在保证制品成型的条件下，主流道的长度应尽可能的短，以减少压力损失及费料，一般取小于或等于60mm。流道的表面粗糙度Ra0.8um。材料：碳素工具钢（如T8A、T10A），热处理淬火硬度5357HRC。根据所选择的注塑机型号XS

35、-ZY-125得出：注射机喷嘴圆弧半径=12mm;喷嘴孔直径为=4mm。所以，主流道小端直径d取5.5mm；深度取5mm；锥角取4；主流道前端球面半径R为13mm。配合形式：主流道衬套与定模座板采用过渡配合H7/m6, 所以其尺寸为直径,定模座板上对应的孔直径为：，配合长度为与定位圈用间隙配合H9/f9，故尺寸为，定位圈上对应的孔为，如图4.7所示。图4.7 主流道4.5.2 分流道的设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因

36、此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1分流道的截面形状及尺寸分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧,其截面尽量使其比表面积(流道表面积与其体积之比)小，使温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。分流道的形状尺寸主要取决于制品的大小，模具结构以及所加工塑料的种类。一般来讲，随着制品尺寸及壁厚的增加，由于熔体在大截面流道内比在小流道内流动时产生的阻力小，因此大截面流道更能促进模具的填充过程。若分流道长，则流程长，塑件的粘度应更小一些。此外，还应该考虑制品生产的经济性，否则与成

37、型的制品相比，分流道截面太大，会影响冷凝料以及冷却时间，造成材料和时间上的浪费。影响分流道形状和尺寸的因数有制品体积、壁厚T 、塑料材料 、流程长度 、流动阻力、表面积与体积比、 热量损失磨损损失、冷却时间、冷凝料量、制造费用、 模具形式等。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面，表面积/体积比最小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小；进料流道中心冷凝慢，有利于保压；但要开设在分型面两侧，制造时要注意模板上两部分形状对中吻合，即要求同时在两半模上加工原形凹槽，难度大，费用高；抛物线截面与之相比，热损失大，冷凝料多，但由于截面近似于圆弧，所以继承了圆形截面的大部分优

38、点，且在单边加工时比较容易；梯形截面有时可用来代替抛物线截面，但热损失和冷凝料更多；半圆形截面分流道需要用球头铣刀加工，表/体比较大；矩形截面比表面积较大，且流动阻力也大；后两种截面形式在设计中一般不使用。综合考虑各种因素，确定本设计采用以下分流道见图4.8：图4.8 分流道为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： 式中 -梯形大底边的宽度(mm)-塑件的重量(g)-分流道的长度(mm)-梯形的高度(mm)梯形的侧面斜

39、角a常取515，在应用上式时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.29-5mm范围内才合理。2分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般取1.6m左右即可，这样表面稍不光滑，可增大外层塑料熔体的流动阻力，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，减小流速，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。此外，为了有利于塑料的流动和填充，防止产生反压力，消耗动能，分流道与浇口的连接处既在浇口进料口端导圆过渡。

40、实际加工时，用铣床铣出流道后，稍微省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度）。4.5.3 浇口的设计浇口是连接流道和型腔之间的一段细短通道。一般这段很短的通道截面很小，当熔融的塑料在高压下通过浇口时，因为浇口的截面积很小，使塑料流速加快，而由于摩擦的作用，又使塑料的温度升高，黏度降低，提高了塑料的流动性，有利于充满型腔。因为它是浇注系统的关键部位，所以，浇口的位置及其形状、尺寸的设计的正确与否直接决定着塑件质量、注射效果、注射效率。一般来说，注射塑件出现的缺陷，如缺料

41、、缩孔、融接痕、翘曲变形也往往是浇口设计不当造成的。除直接浇口外 他们的作用如以下几点：（1）熔体充模后，首先在浇口去凝固，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流。（2）熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体温度升高，有助于充模。（3）易于切除浇口尾料。侧向进料的侧浇口，一般厚度t=0.52.0mm，宽度b=1.55.0mm,浇口的长度l=0.72.0mm。图4.9 侧浇口4.6 推出机构的设计每次注射模在注射机上合模注射结束以后，都必须将模具打开，然后把成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中推出，完成推出脱模的机构称为推出机构。推出机构设计的合理性与可靠性直接影响到塑件的质量，因此，推

42、出机构的设计是注射模设计中很重要的一个环节。推出机构的设计要求：（1）推出机构设计时应尽量使塑件留于动模一侧；（2）塑件在推出过程中比发生变形与损坏；（3）不损坏塑件的外观质量；（4）合模时应使推出机构正确复位；（5）推出机构动作可靠。4.6.1 推出力的计算为了使塑件易于脱模，在动模上沿塑件脱模方向都应有脱模斜度和较高的表面质量。根据塑件尺寸，可取一定的脱模斜度，脱模斜度的大小一般为0.20.5注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力。塑件要型芯中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。实践证明，塑件在刚开始脱模时，所需要克服的阻力最大，也就是说这时候所要的脱模力

43、最大。脱模力由下式计算Ft=Ap(cos-sin)式中 Ft-脱模力；A-塑件包络型芯的面积；塑件对钢的摩擦系数；p塑件对型芯单位面积的包紧力，其值与塑件的几何形状以及塑料的品种、成型工艺有关。一般情况下，模外冷却的塑件p约取2440Mpa ；模内冷却的塑件约812Mpa-塑件在热状态下的摩擦系数，一般取=0.150.20;-脱模斜度（或塑件的斜度）。台灯底座下盖板的相关参数为 =107002，P=10MPa,=0.15, =40； =1000010(0.15cos40-sin40)=14.96KN由于影响脱模力大小的因素很多，如塑料与钢的粘附力、大气压力、推出机构本身运动时的摩擦阻力以及成型

44、工艺条件的波动。因此，脱模力的计算只是一个大概的参考。4.6.2 推出机构的选择注射模具的推出系统（即推出机构），如图为塑料制品的脱模装置，如图4.10所示。当熔融塑料在模具型腔当中固化后，要由特定的方式切实可靠的将其从模具的一侧将其推顶出来，在这个过程当中，不能使制品发生变形，而达不到成型要求、“白化”以及卡滞现象。除此之外，该装置还必须保证在模具闭合时，不会与模具其它零部件产生干涉地回到初始顶出位置，以便进行重复不断的成型加工。图4.10 推杆在设计推出结构之前，设计者必须首先确定制件的留模形式（动模部分、定模部分、动定模部分），推出结构必须设计在制品滞留的模具部分中。通常由于注射机的顶出

45、机构设置在动模板一侧，因此大部分模具的推出结构设置在动模一侧。1推出行程 推出行程一般规定使顶出的制品脱离模具510mm，在成型一些形状简单或桶形制件时，也可以取其深度的2/3。本模具的推出距离为22mm。 2推杆的形状、尺寸与固定形式推杆是标准件，在市场上可以直接买到。在设计时应考虑到要由足够的刚性，以承受推出力，否则就可能在推出时变形。 由于由许多推杆端部不是平的，所以这些推杆的端部就要进行线切割加工，使形状与塑件的外形相贴，如图4.11所示。图4.11推杆的固定3、推杆位置的选择推杆的位置应该选择在脱模阻力最大的地方。推杆位置选择是应注意，当塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件

46、推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。推杆位置选择还应注意塑件本身的强度和刚度，尤其是薄壁塑件，应尽可能地选择在壁厚和凸缘等处，否则很容易是塑件变形甚至破坏，在必要时，可以通过增大推杆的面积，降低塑件单位面积上所受的推出力。对于这个塑件，由于四周和对型芯的包紧力较大，脱模阻力较大，所以在四周附近设置推杆，如图4.12所示，共设置了10根推杆。图4.12 推杆的位置第五章 模具的工作原理台灯底座下盖板注射的工作原理如图5.1所示。模具注射结束塑料件固化后，开模时，动模部分向下移动,主流道凝料从浇口套中抽出并与包在凸模镶块上的塑件跟随动模一起向下移动，分型结束后，推出机构开始工作，推杆推动塑件离开

47、凸模镶块，脱模结束； 合模时，动模部分向上移动，推出机构由推杆复位，合模结束，模具进入下一个注射循环。 图 5.1（a） 模具装配图图5.1（b） 模具装配图1动模座板；2推杆；3推杆固定板；4复位杆；5推杆；6支承板；7动模板；8定模板；9定模座板；10定模镶块；11螺钉；12浇口套；13定位圈；14拉料杆；15凹模镶块；16动模镶块；17螺钉；18导套；19导柱；20螺钉。致 谢经过四个多月的奋斗，毕业设计在李云峰老师的悉心指导下我们顺利完成了既定任务。从一开始对模具设计的毫无头绪到模具一点点的成型，我们都很开心，通过李老师对我们的详细讲解，我们理清了制作模具毕业设计的思路，也通过此次机会

48、使我们的模具理论知识得到了进一步的提高。在这毕业设计的过程中，我不仅仅学到了模具设计的相关知识，更从李老师那学到了做事一丝不苟的态度，这将为我即将踏入社会打下良好的基础，态度决定一切。在此，感谢长期以来李老师的指导，以及在设计过程中给予我帮助的同学。参考文献1 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2000.42 王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册.北京：机械工业出版社，2000.73 张荣清主编.模具制造工艺.北京：高等教育出版社，2006.14 王文广等主编.塑料注射模具设计技巧与实例.北京：化学工业出版社，2004.1 5 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册

49、.北京：机械工业出版社，2004.86 中国机械工程学会编.中国模具设计大典.卷2.江西：江西科学技术出版版，2003.77 李德群,唐志玉主编.中国模具设计大典.第二卷.南昌：江西科学技术出版社，20038 张孝名主编.塑料模具设计.北京：机械工业出版社，20039 GunterMeaning,KlansStoeckhert.Mold-MakingHandbook.2ndedition.Munich.Hanser Publisher.199810 Zhai Ming,Lam Y C,Au C K,et al. Automated selection of gatelocation for plastic injection moldingprocessingJ .Polymer-Plas-tics Technology and Engineering, 200511 赵昌盛主编.实用模具材料应用手册.北京：机械工业出版社，2005.6