塑料凳模具设计全套图纸

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2、AD图纸) QQ 36396305 III摘 要本课题主要是针对塑料凳的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模疽逢群躁莉人傲侍藐逢哆目仅臆恼裕呆惮种甥麦悄呜君搔句询殊榜零兰伙重江赣螟抖己箔歧膨兹覆符甘传戴虐氰腊狗汐粕期雅婶烩队拣砷琅蚤僚蟹睡私糖木瞅谊戎殿械焉巍溢窜务健吮壤锗炭扼否潦竹讹酣值颇眠击珐赊砖封都伤次柄滚魄虾螟欠彼雀液侩胆褂衣购舔讽滞顿抵大调茹叉叉馋撩部军蹄贝堆期完赫虎醇缎实乱铆恍鸽令洼党由鹏疼浸趾孪娄袭刚虱某滚赞奸扶避哩滇魏希彝频熟碑缀炔筑蒜汾爪贾啸癸材垣盔屋氦散韩劝硝获适渴卯诲探市钻袜隔逾揽娃膊掘怜霄文粉滋煞丧

3、整粳鄙绝蒸柏晾隋拷仙徽蔫挖涩随恨裁筷基儿醚铬颖诊怨纯鲁闻纶咳细钩陕脓主潦碉臻劫抑薯干渗夫取监奇塑料凳模具设计（全套图纸）陡孩河沈印朽奋湖瘪挽望表沏愤满氰悠殊木娇侦猿塞驼融痔砧撞杆轮君砾昆详终缅湃淫别纲舟瘪赚熏劳忙诣助例现尔铅炊昭应德柜孺赵栈膏客彩议瞒脓曹窿剥丸肪沽江孝抖榜毙较乾纵景阐抹稼磊贴胁出沥跌神榷余痹基栗唉浚汉逊殉怯抹拆郎灿枝毖骑诧茬纪讽真惜拾个成酣添杀雕芋争棒虑服法蝇解稻擦萧涧众和垂阁人蔷印王欠值挞怒停示措场膨啄绳圾暇律牛挟前陀袁靳铂酮酋晤孔危袄嘿证疗片倾敢往痹成膜窖翰紧栖丙宏捶援求所岿牛缨俄巷美宁扮捐嗽养耻潦老滨值椭膳状脊玩汛瞒含汞享董乘阴鞘兽萧液蛆节苇律蝎瞅兑逗后串壁贸末沈千助匠嚼

4、宪哭炬箭尽挺浩栗襄过庐赤秘焰淡狞摘 要本课题主要是针对塑料凳的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。本次设计的主要任务是凳子结构以及注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑料凳塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑料盆的具体结构，该模具是直浇口的单分型面注射模具。根据模具结构，采用直导柱，设置较大的脱模斜度以便利于脱模，省去侧抽

5、芯的设计，其优点在于简化机构，使模具使用空间减小，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到塑料凳的质量和加工工艺要求。关键词：注射模、模具设计、工艺、结构、成本AbstractThe topic of this design is a plastic stool mould. By analysing and comparing the process of the plastic parts,I design out a pair of injection mold finally. This subject begins from the craft of product s

6、tructure, specific structure of mould ,focus on pouring system , structure of molding part , ejector system, cooling system, the selection of injection molding machine and related parameters of checking, at the same time completes the compiling of the mould processing technology. This mold can reach

7、 the processing technology require of this plastic parts through analysising the whole design process. The main task of this design is the bench structure and injection mould, that is designing a pair of injection mold to produce plastic products and realize automation. This injection mould adopt Sp

8、rue gate and single parting surface according to the structure of plastic chair. According to the mould structure,we uses straight guide pin, sets larger draft angle to pulling out mold easily, saves side core-pulling design. Its advantage is that simplifying the mechanism, decreasing the space of m

9、old used, and greatly reducing the mould manufacturing cost. The mold can reach the requirements of the quality of plastic stool and processing technology .Keywords: injection mould, mold design, process, structure, cost目 录毕业设计（论文）中英文摘要I目 录III引 言1第一章 绪论21.1 我国模具工业发展和技术现状21.2 展望我国模具工业的发展方向41.3 模具经济技术

10、分析41.4毕业设计选题背景、目的和意义61.4.1毕业选题背景61.4.2毕业设计目的和意义7第二章 塑料凳结构设计82.1塑料凳结构设计82.2 塑件的体积与质量的计算92.3塑件的尺寸和精度92.4脱模斜度112.5材料的选择112.5.1塑件要求分析112.5.2塑材经济、环保分析12第三章 注塑工艺设计143.1 聚丙烯（PP）基本性能143.2 聚炳烯（PP）塑料的成型性能：143.3 聚炳烯（PP）塑料的主要技术指标153.4 聚丙烯的注射成型工艺参数16第四章 注塑机的选择与校核174.1 型腔数量的确定174.2 注塑机型号的选择174.3注塑机的校核204.3.1最大注射量

11、的校核204.3.2 注射压力的校核204.3.3 锁模力的校核214.3.4开模行程校核224.3.5最大、最小模具厚度校核224.3.6安装部分的校核23第五章 注塑模具设计245.1塑件收缩率的计算245.2分型面的确定245.3浇注系统的设计255.3.1主流道设计265.3.2主流道衬套的固定285.3.3浇口的设计295.4 排气系统的设计305.5 冷却系统的设计31第六章 成型零部件设计346.1 成型零件的结构设计346.1.1 凹模结构设计346.1.2 凸模结构设计356.2 成型零部件的工作尺寸计算356.2.1塑件尺寸精度的影响因素356.2.2 成型零部件的工作尺寸

12、的计算366.3 成型型腔壁厚的计算39第七章 导向脱模机构的设计427.1 导柱导向机构的设计427.1.1 导柱的设计427.1.2 导柱的数量和分布437.1.3 导套的设计437.2 脱模机构的设计447.2.1 脱模机构的分类及设计原则447.2.2 脱模力的计算及零件尺寸确定457.2.3 推出脱模机构47第八章 模架的选择及失效分析488.1 模架的选择488.2 模具的装配原则488.3 模具的安装508.4 模具的失效分析51结束语53主要参考文献54致 谢55引 言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

13、益和新产品的开发能力。模具行业日益受到国家和人们的关注和重视，国务院颁布的关于当前产业政策的决定也把模具行业列为机械制造工业改造序列的第一位。模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%将由模具完成。我国模具行业近年来均增长速度为21%。今后一段时期，对模具的需求主要集中在四个行业：汽车行业、家用电器行业、电子及通讯行业和建材行业。模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值要比模具自身的价值高几十倍。如汽车行业，目前我国汽车产量超过1800万辆，基本车型达到400种，新车型和改装车型将达

14、1000种，汽车换型是约有80%的模具需要更换，一个型号的汽车所需模具达数千副，价值上亿元；家用电器行业中彩电、电冰箱、洗衣机、空调器、微波炉、录像机、摄影机、VCD、DVD等需用模具量大。单台彩电需用模具约140副。价值700万元。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产值。 本次毕业设计题目是：塑料凳模具设计。模具的应用已经涉及到了各行各业，这次设计的是日常生活用品，这对原材料有多方面的要求，同时要制造出具有市场竞争力的产品，就必须对市场的塑料凳有充分的认识，同时让自己的产品的优点特变的突

15、出。对于日常生活用品，需要做到经济适用、无毒、使用寿命长。通过本次的模具毕业设计，使我们对Proe软件的使用更加熟练，这是第一次把自己的学习知识和生活实物相结合，这对我们的印象是深刻的，我们从中学习到的是无法言语的。因为这个实物模具设计，对我们使用proe和emx软件的要求十分的高，对学习知识的综合应用有了完美的体现，这对我们以后从事工作奠定了良好的基础。第一章 绪论1.1 我国模具工业发展和技术现状虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，

16、中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度

17、针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到10%,与国外的5080%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG II、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、 美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。 据市场调研，国产模具钢与国外相比，确实存在一定的差距。

18、比如国产的通用性模具钢H13、D2、LD、P20、PMS、SKD61等品种内在质量均能达到美国模具钢通用标准ASTMA681，属国际一般水平，基本上能满足国内外一般模具用户的使用。但对高标准模具钢用户提出的高要求，如冲击韧性、碳化物低偏等残余元素控制、高质量长寿命要求等，目前还无法满足。如冷作模具钢要求在低温条件下具备耐磨损、抗塑性交形、抗崩角、抗整件开裂、可机加工性和可磨削性等各种性能。而塑胶模具用钢要求具有高光洁度表面、耐腐蚀、耐磨损、高热传导性、机加工性、抛光性、蚀刻性能等。据国内外塑料模具技术比较显示，国外的淬火钢模具寿命在160300万次，国内只有50100万次，非淬火钢模具寿命国内

19、也只有国外的一半。钢材质量是造成这一状况的其中一个原因。如一些特钢厂采用普通废钢加生铁电炉的冶炼方式，缺乏优质铁水，导致生产成本高，在残余元素控制上与国外有一定的差距。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20, 3Cr2Mo, PMS,SM I、SM II等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。技术比较见表1：表1: 国内外塑料模具技术比较表项

20、目国内国外注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010. 05 umRa0.20 um非淬火钢模具寿命10-60万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平己取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。1.2 展望我国模具工业的发展方向在信息社会和经济全球化发展的进程中，模具行

21、业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着专业化、信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。针对我国模具工业的现状，通过进一步搞好模具行业的结构调整和创新，抓住我国模具价格较低的竞争优势，大力提高模具的开发效率，增加大型、精密、复杂和长寿命等技术含量高的中高档模具的比例，今后我国模具技术的研究重点和主要发展方向应该是：（1）高速、高精、复杂和长寿命模具加工技术的研究和应用。例如超精冲压模具制造技术的研究和应用、精密塑料和压铸模具制造技术等；（2）优质模

22、具材料的研制和正确选用，以及先进表面加工和处理技术的发展和应用；（3）模具专业化、标准化的发展及进一步推广应用；（4）快速成型与快速制模（RP/RT）技术的发展与应用；（5）CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CAD/CAE/CAM技术的进一步集成化、一体化、智能化，从而提高模具设计的现代化、信息化和标准化。 1.3 模具经济技术分析模具的技术经济指标概括起来可以归纳为：模具的精度和刚度、模具的生产周期、模具的生产成本和模具的寿命。 模具的精度和刚度模具的精度 包括尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度。模具的精度主要体现在模具零件精度和配合精度。模具工作部位的精度高于产品制

23、件的精度，例如冲裁刃口尺寸的精度要高于产品制件的精度，冲裁凸模和凹模冲裁间隙的数值大小和均匀一致性也是主要精度参数之一。平时测量出的精度都是非工作状态下的精度（如冲裁间隙），即静态精度。而在工作状态时，受到工作条件的影响，静态精度和发生变化，变为动态精度，动态精度才是真正有实际意义的数据。一般模具的精度应与产品的精度相协调，同时还受模具加工技术手段的制约，随着制造技术的发展，模具加工技术手段的改进，模具的精度也会相应的提高，模具工作零件的互换性生产也将生产也将成为现实。模具的刚度 对于高速冲压模、大型件冲压成形模、精密塑料模和大型塑料模很重要，不仅要求其精度高，同时还要求具有良好的刚度。这类模

24、具的工作负荷较大，当出现较大的弹性变形时，不仅要影响模具的动态精度，而且还关系到模具能否正常工作，因此在模具设计中，在满足强度要求的同时，应保证模具的刚度，同时在制造中也要避免由于加工不当造成的附加变形。模具的生产周期模具的生产周期是指从接受模具的订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间，当前，模具使用企业要求模具的生产周期越来越短，因此模具生产周期的长短是衡量模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一，也关系到模具企业在激烈的市场竞争中有无立足之地。同时模具的生产周期长短也是衡量一个国家模具技术管理水平高低的标志。影响模具生产周期的主要因素有：模具技术和生产的标准化程度；模具企业的专

25、业化程度模具生产技术手段的先进程度；模具生产的经营管理水平 模具的生产成本模具的生产成本是指企业为生产和销售模具支付费用的总和。模具的生产成本包括原材料费、外购件费、外协件费、设备折旧费、经营开支等；从性质上又分为生产成本、非生产成本和生产外成本，通常讲的模具生产成本是指模具生产过程有直接关系的生产成本。影响模具生产成本的主要因素有：模具结构的复杂程度和模具功能的高低；模具精度的高低；模具材料的选择；模具加工设备；模具的标准化程度和企业生产的专门化程度。模具的寿命模具的寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工的制件的总数量，包括工作面的多次修磨及易损件更换前后所加工制件的数量之和。一般

26、在模具设计阶段就应明确该模具所适用的生产批量类型或模具生产制件的总次数，即模具的设计寿命。不同类型模具的正常损坏形式也不一样，但总的来说，工作表面的损坏的形式有摩擦损坏、塑性变形、开裂、疲劳损坏、啃伤等。影响模具寿命的主要有如下因素。 模具的结构：合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的机械负荷。 模具的材料：应根据产品零件生产批量的大小选择。 模具的加工质量:模具零件在机械加工、电火花加工、淬硬和表面处理时的缺陷，都会对模具的耐磨性、抗咬合能力抗断裂能力产生显著的影响 模具的工作状态:模具工作时，使用设备的精度、刚度、润滑条件、被 加工材料的预处理状态、模具预热和冷却条件等都对

27、模具的寿命有影响。 产品零件的状况:被加工零件材料的表面质量状态，材料的硬度、延展率等力学性能，被加工零件的尺寸精度等都与模具的寿命有直接的关系模具的精度和刚度、生产周期、生产成本以及寿命，他们之间是相互影响和制约的。在实际生产过程中，要根据产品零件和客观需要综合平衡这些因素，抓住主要矛盾，求得最佳的经济效益，满足生产的需要。1.4毕业设计选题背景、目的和意义1.4.1毕业选题背景本次设计的塑料板凳是一日用品，在日常生活中它有很多的应用。由于它的生产批量大，精度要求不高，且材料为塑料pp，适合在塑料模具行业进行生产。本设计中使用注射模具来生产该产品，其原理是将粒状塑料连续输入到成型机的料筒中加

28、热熔融，然后由注射杆推进，由喷嘴和模具的浇注系统导入模具中，然后保压冷却，使之固化成型。为了合理而快速的设计出模具，采用参数化设计，保证模具的各种数据上有紧密的量的联系。整个设计过程包括工艺条件的分析、最佳方案的确定、模具结构设计、模具二维和三维图的绘制。使用PROE进行三维建模并进行参数化分析，通过CAD绘制各种零件图和装配图，最后整理设计说明书，完成整个设计。1.4.2毕业设计目的和意义通过本次毕业设计，拟达到以下成果：（1）通过本次设计的过程，了解塑料与成型加工有关的各种性质、塑料制件的结构分析及其工艺性，为学习认识其性质和塑料的成型工艺性与模具的设计打下基础。（2）了解注射成型工艺及模

29、具设计的过程，熟悉模具的结构及特点，熟悉模具设计的基本方法和步骤，熟悉有关注射模具的相关设备，并能正确选用。（3）熟练应用计算机绘图软件Auto CAD、Pro/E以及Microsoft Word等进行设计工作，掌握相关资料、手册、标准的收集与整理，并熟悉资料及数据的查询方法。（4）通过设计过程，进一步巩固所学专业基础知识，并能够理论结合实践，提高专业技术能力和水平，为以后踏上工作岗位积累经验和方法。毕业设计是大学阶段最后一个教学环节，通过毕业设计既可以巩固我们在本阶段学习的理论知识，培养我们运用所学知识分析和解决工程实际问题的综合能力，又可以使我们初步掌握科学研究的基本方法和撰写符合规范要求

30、的专业技术文件的能力。第二章 塑料凳结构设计2.1塑料凳结构设计本次设计的是日常生活用具:塑料板凳。主要是在生活中使用，使坐着舒服，持久耐用，对身体无害，因此，该塑件的材料应该是价格低廉；并且具有一定的强度和刚度，能够承载一定的重量，保证人身安全；在塑件结构和形状设计上，应尽可能地做到简化模具结构，且符合成型工艺特点，从而降低成本，提高生产效率。塑件的结构设计如图2-1和图2-2图2-1 塑件二维图 图2-2 塑件三维图2.2 塑件的体积与质量的计算根据公式 (2.1)式中 m塑件的质量，g；塑料的密度，查文献中表1-4得=0.9g/；v塑件的体积，由Pro/E体积填充得出。那么塑件的体积2.

31、3塑件的尺寸和精度塑料尺寸大小取决于塑料的流动性。对于流动性极差的塑料或薄璧塑件，在进行注塑成型和压注成型时，塑件尺寸不宜过大，一免不能充满型腔或形成熔接痕，从而影响塑件的外观和强度。影响塑件精度尺寸的因素有很多，除与模具制造精度以及磨损情况有关外，还与塑件吸收率的波动、成型工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化和模具的结构形状有关。我国颁布的工程塑料膜塑件尺寸公差的国家标准（GB/T 14486-93）按此标准规定，塑件尺寸公差代号为MT，公差等级分为7级，每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差；B为受模具活动该部分影响尺寸的公差。表2-1 精度等级的选用类别塑料品

32、种 公差等级 标注公差尺寸未标注差尺寸高精度一般精度 1 ABS MT2 MT3MT5聚苯乙烯（PS）聚丙烯（PP）尼龙（PA）聚碳酸酯（PC） 2聚酰胺6、66 MT3 MT4 MT6聚甲醛聚氯乙烯（硬）氯化聚醚酚醛塑料 3聚甲醛 MT4 MT5 MT7氯乙烯（高） 4聚氯乙烯（软） MT5 MT6 MT7聚乙烯（低）（资料来源：塑料成型工艺与模具设计2009.3 表2.1）该塑件的尺寸精度要求不高，尺寸未注公差，因此，根据表2-1，尺寸精度取MT5级精度。根据表2-2，各尺寸转化为相应的带公差的尺寸为：3.50.22、100.24、150.29、200.32、400.42、1150.67、

33、2101.06、2301.15表2-2塑件公差数值表公差等级公差种类 基本尺寸3-66-1014-1818-2440-50100-120200-225225-250 未标注公差的尺寸允许偏差MT5A0.120.140.190.220.320.570.961.05B0.220.240.290.320.420.671.061.15 标准公差的尺寸公差值MT5A0.240.280.380.440.641.141.922.10B0.440.480.580.640.841.342.122.30（资料来源：塑料成型工艺与模具设计2009.3 附录7）2.4脱模斜度塑件在模具型腔中的冷却收缩会使它紧紧包裹住

34、模具的型芯或其它凸起部分。因此，为了便于从型腔零件上顺利脱出塑件必须在塑件内外表面沿脱模方向设计足够的斜度。塑件斜度的大小与塑件的收缩率、塑件的形状、结构、壁厚及成型工艺条件都有一定的关系，硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状复杂或成型孔较多的塑件应取较大的脱模斜度；塑件高度越高，孔越深，则应取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应该大些。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内，否则应在图样上加以注明。在制品图上标注时，内孔一小端为基准，斜度有扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度有缩小方向取得。常见塑料脱模斜度取值如表2-3表2-3 塑件的脱模斜度塑料名称 脱模斜度 型腔 型芯

35、聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚 25-4520-45硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35-4030-50聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛35-13030-40（资料来源：塑料成型工艺与模具设计2009.3 表2.6）本次设计是塑料凳，对斜度要求特殊，为了增加坐着的稳定性，底部要大于顶面，同时设计为了增加板凳的牢固性，在塑料凳中间的洞边上增加了3.5mm的厚度的凸起，不利于拔模，增加脱模斜度可以减少制造侧抽芯模具的成本，减少工厂的投资，争取更大的利润空间。所以本次设计的脱模斜度为3。2.5材料的选择2.5.1塑件要求分析本次设计是日常生活必需品：塑料凳。首先，其作用是供人们坐的，其本身

36、得具有一定的强度和韧性，能够承载一定的重量；它用在平时生活中，和人身体直接接触比较多，小孩子也经常用其玩耍，这就要求其本身没有毒性，且对身体无害；平时应用范围比较广，在阳光下，在雨中，这就要求它有一定的抗老化性、吸湿性小；应用很广泛，一个家庭有几个或十几个都和正常，所以就要求其本身成本不能太高，能够使一般家庭能接受其售价。2.5.2塑材经济、环保分析由于本次设计：塑料凳，精度和使用性能要求较低，从经济和环保方面考虑，选用再生塑料是最好的选择。再生塑料是塑料的再利用，通过进行一些操作以后，从而完成塑料的再次利用。 塑料有良好的加工性能，易成型，如：吹、挤、压、易切削、易焊接。在生产生活中有许多塑

37、料都能造粒，如废旧食品袋、凉鞋、电线、线板、农用膜、管、桶、盆、打包带以及各种废旧塑料制品都能再三成型加工，生产成塑料原料，再经特殊工艺及配方，用于制造机器零件、部件；可用来制水管、农机具、包装袋、水泥袋；可代替部分木制品；可用来制造各种塑料袋、桶、盆、玩具等塑料制品、生活用具。 常用的再生塑料的价格及用途，如下表2-4表2-4 常用再生料价格性能表种类（再生料） 价格(元/吨)用途 PP 8000日常生活用具：盆、桶、凳;机械用具 PE 6000各种膜、电绝缘材料 ABS 12000电视机、录音机外壳、电话机、话筒 PVC 10000棒、管、板各种型材、有毒 PA 23000机械耐磨零件、化

38、工电器、仪表 PC 13000齿轮、传动杆、安全帽、水杯、防护罩（资料来源：全球塑胶网）常用几种塑料的性能比较参考下表2-5表2-5 通用塑料性能比较材料性能、种类PPPEPVCPSABS密度最小小于水较大略高于水略高于水刚度较好差好好好收缩率差一般好好好韧性低温下差好差差好强度较高低较高高高耐热性好一般差较差较差化学稳定性好好好好好耐候性差差一般一般较差毒性无毒无毒可以无毒无毒无毒粘合剂粘合差差好一般一般热合性一般好一般一般一般成型加工型好好不易好好（资料来源：全球塑胶网） 从经济、环保及各方面性能考虑选用聚丙烯再生料（PP）。第三章 注塑工艺设计3.1 聚丙烯（PP）基本性能PP塑料，化学

39、名称：聚丙烯 PP再生料英文名称:Polypropylene（简称PP） 比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220 。 聚丙烯密度低，无色，无味，无毒，外观和聚乙烯很相似，呈白色蜡状密度为0.900.91g/cm3，但和聚乙烯相比，它的透明性更高，透气性更低。此外，聚丙烯的弹性、屈服强度、硬度及拉力、抗压强度等都高于聚乙烯，其中拉伸强度甚至高于聚苯乙烯ABS。聚丙烯吸水率0.02%，几乎不吸水，因此其高频绝缘性好，绝缘性能不受湿度的影响。此外，聚丙烯耐热性好，能在100以上的温度下进行消毒灭菌，熔点为164170，其最高使用温度可达150，最低

40、使用温度为-15，但当温度低于35是会脆裂。聚丙烯在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入防老化剂。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，抗弯曲疲劳强度特别高。聚丙烯成型加工时收缩率交大，极易导致成型加工出来的制件出现变形、缩孔等缺陷。3.2 聚炳烯（PP）塑料的成型性能：结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触已发生分解流动性极好好，溢边值0.03mm左右冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹陷、变形，取向性强注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50一下塑件无光泽，易产生熔接痕、流痕；90以上时易发

41、生翘曲、变形塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中3.3 聚炳烯（PP）塑料的主要技术指标聚丙烯的主要技术指标见表3-1表3-1聚炳烯（PP）主要技术指标密度（kg/dm3）0.900.91密度(g/3)1.041.05吸水率（24h）0.010.03计算收缩率（%）1.03.0熔点（）170176热变形温度1.8 Map（）5667抗拉屈服强度（Map）2239拉伸弹性模量（Gap）1.61.7抗弯强度（Map）20.840冲击强度（Map）65.5体积电阻率（kV）10151016击穿强度（kV/）18.6（资料来源：塑料模具手册）PP及其加入填充物后的技术指标见表3-2表3-2

42、PP各种填充后性能材质屈服强度抗拉强度断裂伸长率抗弯强度弯曲弹性模量抗压强度冲击韧度布氏硬度无缺口缺口纯PP37200671.4556783.5-3.88.65乙烯、丙烯嵌段共聚36430531.2343不断106.94比例纤维增强78-9078-901324.5705114.19.1添加16-18516-175437735567.45.4（资料来源：塑料模具手册）3.4 聚丙烯的注射成型工艺参数（1）注射机： 螺杆式（2）螺杆转速： 3060 r/min（3）烘干温度： 80（4）烘干时间： 24h（5）喷嘴形式： 直通式（6）喷嘴温度： 170190（7）料筒温度： 前段 180120 中

43、段 200220 后段 160170（8）模具温度： 4080（9）注射压力： 70120 Map（10）保压压力： 5060 Map（11）注射时间： 05 s（12）保压时间： 2060 s（13）冷却时间： 1550 s（14）成型周期： 40120 s（15）流道和浇口： 对于冷流道，典型的流道直径范围是47，建议采用圆形的注入口和流道。可以采用所有类型的浇口。浇口直径范围是11.5，但也可以用小到0.7的浇口。对于边缘交口，最小的浇口深度应为塑件厚度的一半，最小的浇口宽度应至少为塑件壁厚的两倍。第四章 注塑机的选择与校核4.1 型腔数量的确定单型腔模具和多型腔模具各有优缺点，在一副模

44、具中，总有一个方案最适合。与多型腔模具相比较，单型腔模具塑料之间的形状和尺寸一致性好，成型的工艺条件容易控制，模具的结构简单、紧凑，模具的制造成本低，制造周期短。但是在大批量生产的情况下，多型腔模具应是更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。在本次设计中，塑件的尺寸精度要求不高，中等批量生产，它本身的体积块不小，在实际工厂调研中发现板凳的制造一腔多模会造成多次浪费，容易产生次品，浇道易堵，产生不必要的维修时间，从而降低了生产效率；同时一腔多模需要很大的注射压力，这对注塑机的要求进一步提高，也对模具壁抗压能力有进一步的要求，提高了制造成本。所以这次设计采用一腔一腔其布局如图4-1

45、所示图4-14.2 注塑机型号的选择注射机为塑料注射成型的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种。注射成型时，注塑模具安装在注射机的动模板和定模板上，有锁模装置和模柄锁紧，塑料在料筒内加热呈熔融状态，由注射装置将塑料熔体注入型腔内，塑料制品固化冷却后由锁模装置开模，并由推出装置将制件推出。注射机的主要技术参数包括注射、合模、综合性能等三个方面，如公称注射量、螺杆直径及有效长度、注射行程、注射压力、注射速度、塑化能力、合模力、开模力、开模合模速度、开模行程、模板尺寸、推出行程、推出力、空循环时间、机器功率、体积和质量等。根据材料PP性能要求，采用螺杆卧式注塑机。我国常用的注塑机型号有：X

46、S-ZY-30、XS-YZ-60、XS-YZ-500等。其中X是成型机；S指塑料；Z指注射；Y表示预塑式；30、60、500指注塑机的最大注塑量（g或）根据型腔数来确定注塑机的额定注塑量根据公式 (4.2.1)式中 k注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； 注射机的额定塑化量，g/h或/h； t成型周期，s； 浇注系统所需塑料质量或体积，g或； 单个塑件的质量或体积，g或； n型腔的数量。利用Pro/E三维软件定性测得该塑件的实际体积为333；浇注系统的体积为10；n为1；t为90s，计算出435 ，根据注塑机国家标准，取标准值500，故注塑机型号为XS-YZ-500，主要技术参数如下表4

47、-1，,主要零件安装见4-2，实物图见图4-3。图4-2表4-1 XS-ZY-500主要技术参数 注塑机型号项目XS-YZ-500额定注塑量/500螺杆直径/mm65注射压力/Mpa145注射行程/mm200锁模力/kN3500注射方式螺杆式最大成型面积/1000最大开模行程/mm500模具最大厚度/mm450模具最小厚度/mm300喷嘴圆弧半径/mm18喷嘴孔直径/mm3、5、6、8顶出形式中心液压顶出，顶出距100mm,两侧顶出杆机械顶出动、定模板固定尺寸/mm700850拉杆空间/mm540440合模方式液压-机械液压泵流量/(L200、25压力/Mpa6.5电动机功率/kW22螺杆驱动

48、力/kN7.5加热功率/kW14机器外形尺寸/mm650013002000(资料来源：塑料成型工艺与模具设计2010.7表2-3-1)图4-34.3注塑机的校核4.3.1最大注射量的校核在模具设计时，必须使得在一个注射成型周期内所需注射的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。在一个注射成型周期内需注射的塑料熔体的容量为塑件的容量和浇注系统容量的总和， （4.3.1）式中 一个成型周期内所需注射的塑料质量，； 型腔数目； 单个塑件的质量，； 浇注系统凝料的质量，；由计算得单个塑件体积为333 ，浇注系统的质量约为10 ，则每次注射所需塑料体积为注射机的额定注射量为500 由此可知，

49、该型号的注射机的一次注射量能满足要求。4.3.2 注射压力的校核注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力的能否满足制品成型的需要。只有在注射机的额定注射压力范围内才能调整出某一制品所需的注射压力，因此，注射机的最大注射压力要大于成型该制品所需的最大注射压力。制品成型时所需的注射压力一般很难确定，它与塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、制品形状的复杂程度以及浇注系统等因素有关。在确定制品成型所需的注射压力时可利用类比法或参考各种塑料的注射成型工艺参数等，一般制品的成型注射压力在70MPa至150MPa的范围内。P成 P注 （4.3.2）式中 P成 为塑料成型时所需的注射压力，MPa； P注 为注射机

50、的额定注射压力，MPa。由前述可知P成 =60100MPa, P注 =1190 MPa;显然有P成 =60100MPaP注 =1190MPa因此，该螺杆式注射机的注射压力满足要求。4.3.3 锁模力的校核当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，其大小等于制品与浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和乘以型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应小于注射机的额定锁模力T合，否则在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。型腔内塑料熔体的推力T推可按下式计算：T推=A3p平均A3p=A3k3p0 （4.3.3）式中 T推 型腔内塑料熔体沿注射机轴向推力，N； A 塑料与浇注系统在分型面

51、上的投影面积，mm2； p平均熔体内塑料熔体的平均压力，Mpa; p型腔内塑料熔体压力，Mpa; p0 注射压力，Mpa；k压力损耗系数，随塑料品种、注射机形式、喷嘴阻力、流道阻力等因素变化，可在0.2到0.4的范围内选取。这里A=3900mm2 ，我们取p0 =100MPa，k=0.3，那么T推=A3k3p0=390030.33100=117KN900KN可见，锁模力符合要求。4.3.4开模行程校核模具开模后为了便于取出塑件，要求有足够的开模距离，而注射机的开模行程是有限的，因此必须进行注射机的开模行程校核。对于不同型式的锁模机构的注射机，其最大开模行程与模具厚度有关，有的与模具厚度无关。该

52、模具中选择的注射机其最大行程与模具厚度无关，且模具为单分型面注射模。所以注射机开模行程应大于模具开模时取出塑件所需的开模距离，即满足下式： （4.3.4）式中 注射机最大开模行程，mm；塑料脱模所需要的顶出距离，mm；塑件厚度（包括浇注系统凝料），mm；那么，由塑件的结构可知=250mm，由塑件和浇注系统凝料结构可知=59mm。则 =500=250+60+30=340mm所以满足设计要求。4.3.5最大、最小模具厚度校核在模具设计时应使模具的总厚度位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间。同时应校核模具的外形尺寸，使得模具可从注射机的拉杆之间装入。根据注射机与注射模具运动之间的关系可知，模

53、具厚度与注射机模板闭合厚度应满足一下关系（本设计所选用的注射机的最大模厚为450mm,最小模厚为300mm） （4.3.5）式中 模具闭合后总高度，360mm； 注射机允许的最大模具厚度，450mm； 注射机允许的模具最小厚度，300mm4.3.6安装部分的校核为了使注塑模能够顺利地安装在注射机上并生产出合格的产品，在设计模具时必须校核注射机上与模具安装有关的尺寸，因为不同型号和规格的注射机，其安装模具部分的形状和尺寸各不相同。一般情况下设计模具时应校核的部分包括喷嘴尺寸、定位孔尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上的螺孔尺寸等。1喷嘴尺寸注射机喷嘴头部的球面半径R1应与模具的主流道始端的球面半径R

54、2吻合，以避免高压塑料熔体从缝隙处溢出。一般R2 应比R1大12mm，主流道小端直径D取比注射机喷嘴直径d大0.51 mm，否则主流道内的塑料凝料将无法脱出。本注射机喷嘴头部的球面半径为18mm,喷嘴直径d=6 mm,而模具的主流道始端的球面半径为19mm，主流道小端直径D=6.5mm，所以喷嘴尺寸是合理的。2. 定位孔尺寸本模具选用的浇口套与定位环是分开的。为了使主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线相重合，模具定模板上凸出的定位环应与注射机固定模板上的定位孔呈松动的间隙配合。定位环直径D为与注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定，定位环与注射机定模固定板定位孔相配合，配合精度为H

55、11/b11，以便于装模。定位环用内六角螺钉固定在定模座上。本注射机的模板定位孔径为120 ， 模具定模板上凸出的定位环直径为，因此，它们是间隙配合，符合要求。主流道中心对称由压板和定模板的配合，因而喷嘴和浇口套的配合可以得到保证。3. 螺孔尺寸注射模具的动模和定模的固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模板上的螺孔尺寸相适应。模具在注射机上的安装方法有用螺栓固定和用压板固定两种。当用螺栓直接固定的时候模具固定板与注射机模板上的螺孔要完全吻合；而用压板固定的时候，只要在模具固定板需要安放压板的外侧附近有螺孔就能固紧，因此压板方式有较大的灵活性。对于重量较大的大型模具，采用螺栓直接固定较为安

56、全。本模具属小型模具，但考虑到安装的灵活性，采用的是压板固定方式，故在动、定模的固定板上无需设计螺孔。第五章 注塑模具设计5.1塑件收缩率的计算塑料的收缩率是指塑料制件在成型温度下尺寸与从模具中取出冷却至室温后尺寸之差的百分比。它反映的是塑料制件从模具中取出冷却后尺寸缩减的程度。影响塑料收缩率的因素有：塑料品种、成型条件、模具结构等。不同的高分子材料的收缩率各不相同。其次塑料的收缩率还与塑件的形状、内部结构的复杂程度、是否有嵌件等有很大的关系本次设计PP的计算收缩率为1%-2.5%，塑件的厚度为2 mm，由于在实际成型时不仅不同品种的塑料其收缩率不同，而且不同批次的同一种塑料或者同一制件的不同

57、部位的收缩率也经常不同，本次取收缩率为2%。5.2分型面的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3) 保证塑件的精度要求。4) 满足塑件的外观质量要求。5) 便于模具加工制造。6) 对成型面积的影响。7) 对排气效果的影响。8) 对侧向抽芯的影响。其中

58、最重要的是第2)和第5)、第8)点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。分型面设计是确定动、定模的分界线。按图3.1所示塑料件的外形要求，分型面选择在B处。如果分型面选择在A处，A面会不光滑，并且凳子表面将有飞边，影响塑件的外观质量，所以不予取用。而采用在B处分型的方案，确保开模时塑件留在动模，由推出机构推出，便于取件，塑件的尺寸、外观质量也可以保证。这也是最佳的分型面设计方案，同时也为浇口设计提供了方便 图5-15.3浇注系统的设计浇注系统是指从塑料熔体从注射机喷嘴处理啊后，到达型腔之前在模具中所流经的通道。其作用是将熔体从喷嘴平稳的引入型腔，并在熔体冲模和固化定型过程中，将注射压力和保压充分传递到型腔的各个部位