　　　塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。本课题主要是针对灭火器端盖的注塑模具设计,灭火器端盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点。本次设计主要是根据塑件的外形及塑料的工艺性，确定模具的分型面，浇注系统、选择了注射机、计算了模具成型零件的尺寸，并设计了托板等其他零部件。本设计中采用点浇口注射，利用斜导柱抽芯机构和和斜滑块抽芯机构进行侧向抽芯，推管完成脱模。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，运动可靠，结构合理。

　　　关键词：灭火器塑料注射模设计；注射模；点浇口；斜导柱

摘要I

AbstractII

主要符号表III

1 绪论1

1.1概述1

1.2塑料模具发展状况2

1.3本次设计的目的及意义3

2 塑件材料分析与方案论证5

2.1塑件的工艺分析5

2.1.1塑件的材料5

2.1.2聚丙烯的基本特性5

2.1.3聚丙烯的成型特点5

2.1.4 聚丙烯的注射成型工艺参数5

2.2方案论证6

2.2.1研究对象6

2.2.1研究方案7

3 注射成型机的选择9

3.1估算塑料体积9

3.2注塑机的注射容量9

3.4注塑机选择及其相关参数9

3.4.1注塑机选择9

3.4.2 XS-ZY-1000型注塑机的主要参数9

3.5注塑机的校核10

3.5.1最大注射量校核10

3.5.2锁模力校核10

3.5.3模具厚度校核10

3.5.4开模行程校核11

4 浇注系统设计12

4.1浇注系统的功能12

4.1.1浇注系统的组成12

4.1.2浇注系统设计原则12

4.1.3浇注系统布置13

4.2流道系统设计14

4.2.1主流道设计14

4.2.2冷料井设计15

4.2.3分流道设计15

4.2.4浇口设计16

5 侧向分型与抽芯机构设计18

5.1侧向分型与抽芯机构的分类18

5.2斜滑块侧向分型与抽芯机构18

5.2.1斜滑块侧向分型与抽芯机构设计要点18

5.2.2斜滑块侧向分型与抽芯机构的工作原理19

5.2.3斜滑块推出高度的计算19

5.3斜导柱侧向分型与抽芯机构19

5.3.1斜导柱侧向分型与抽芯机构设计要点19

5.3.2斜导柱侧向分型与抽芯机构工作原理20

5.3.3斜导柱侧向分型与抽芯机构相关参数计算20

5.3.4斜导柱侧向分型与抽芯机构的结构设计21

6 顶出机构的设计23

6.1顶出机构的驱动方式23

6.2 顶出机构的设计原则23

6.3简单脱模机构24

6.3.1顶管脱模机构的设计要点24

6.3.2推管的形状24

6.3.3复位装置25

7 成型零件设计26

7.1分型面的设计26

7.2成型零件应具备的性能27

7.3影响塑料制件尺寸精度的因素27

7.4成型零件工作尺寸的计算28

7.4.1型腔径向尺寸28

7.4.2型腔深度尺寸28

7.4.3型芯径向尺寸29

7.4.4型芯高度尺寸29

8 注塑模具的保养30

9结论31

参考文献32

致谢34

　　 g.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。

　　　总之，模具的应用不断扩大，领域已越来越广泛，特别是塑料模具快于其他制造行业的发展速度，已成为一个普遍规律，在我国仍有很大的发展空间。

1.3本次设计的目的及意义

　　　通过本次灭火器塑料模具的设计，可以了解到中国乃至世界模具工业的发展过程，以及模具制造技术与研究情况。并且掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。同时，可以培养我们综合运用所学基础理论、专业知识以及基本技能分析和解决实际问题的能力。

塑件的材料

　　　此塑件的材料为聚丙烯(PP)。

2.1.2聚丙烯的基本特性

　　　PP是一种半结晶性材料，它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，许多商业的PP材料是加入1～4%乙烯的无规共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1～40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8～2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

2.1.3聚丙烯的成型特点

　　　a.结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。

　　　b.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔。凹痕，变形。

　　　c.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。故温度应该控制在80度。

　　　d.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。

QQ截图20130622091442.gif

灭火器端盖.gif

内容简介：: 灭火器塑料注射模设计摘要塑料模具是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。本课题主要是针对灭火器端盖的注塑模具设计,灭火器端盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点。本次设计主要是根据塑件的外形及塑料的工艺性，确定模具的分型面，浇注系统、选择了注射机、计算了模具成型零件的尺寸，并设计了托板等其他零部件。本设计中采用点浇口注射，利用斜导柱抽芯机构和和斜滑块抽芯机构进行侧向抽芯，推管完成脱模。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，运动可靠，结构合理。关键词：灭火器塑料注射模设计；注射模；点浇口；斜导柱Fire extinguisher in plastic injection mold design AbstractPlastic mold is the plastics industry and plastic molding machine form a complete set, give plastic products to complete configuration and accurate size of tools. The main topic is covered in mold design for the fire extinguisher, the fire extinguisher covered with a light weight, easy to clean, corrosion-resistant aging, high strength, long service life, making easy, low prices and so on. The design is based mainly on plastic parts and plastic form of the process to determine the mold surface, gating system, select the injection machines, molding parts to calculate the size of mold, and the design of the Supporting Plate and other components. This design with some runner injection, using the oblique guide column core-pulling mechanism and and oblique slippery pieces of core-pulling mechanism for lateral core-pulling, push the finish stripping. Through the entire design process that can be achieved in the mold plastic parts required in this process,movement is reliable, the structure is reasonable.Key words:Fire extinguisher plastic injection mould design;Injection mould;Point gate;Inclined guide pillar主要符号表角塑料制件尺寸公差模具成型零件制造公差塑料对金属的摩擦系数I目录摘要IAbstractII主要符号表III1 绪论11.1概述11.2塑料模具发展状况21.3本次设计的目的及意义32 塑件材料分析与方案论证52.1塑件的工艺分析52.1.1塑件的材料52.1.2聚丙烯的基本特性52.1.3聚丙烯的成型特点52.1.4 聚丙烯的注射成型工艺参数52.2方案论证62.2.1研究对象62.2.1研究方案73 注射成型机的选择93.1估算塑料体积93.2注塑机的注射容量93.4注塑机选择及其相关参数93.4.1注塑机选择93.4.2 XS-ZY-1000型注塑机的主要参数93.5注塑机的校核103.5.1最大注射量校核103.5.2锁模力校核103.5.3模具厚度校核103.5.4开模行程校核114 浇注系统设计124.1浇注系统的功能124.1.1浇注系统的组成124.1.2浇注系统设计原则124.1.3浇注系统布置134.2流道系统设计144.2.1主流道设计144.2.2冷料井设计154.2.3分流道设计154.2.4浇口设计165 侧向分型与抽芯机构设计185.1侧向分型与抽芯机构的分类185.2斜滑块侧向分型与抽芯机构185.2.1斜滑块侧向分型与抽芯机构设计要点185.2.2斜滑块侧向分型与抽芯机构的工作原理195.2.3斜滑块推出高度的计算195.3斜导柱侧向分型与抽芯机构195.3.1斜导柱侧向分型与抽芯机构设计要点195.3.2斜导柱侧向分型与抽芯机构工作原理205.3.3斜导柱侧向分型与抽芯机构相关参数计算205.3.4斜导柱侧向分型与抽芯机构的结构设计216 顶出机构的设计236.1顶出机构的驱动方式236.2 顶出机构的设计原则236.3简单脱模机构246.3.1顶管脱模机构的设计要点246.3.2推管的形状246.3.3复位装置257 成型零件设计267.1分型面的设计267.2成型零件应具备的性能277.3影响塑料制件尺寸精度的因素277.4成型零件工作尺寸的计算287.4.1型腔径向尺寸287.4.2型腔深度尺寸287.4.3型芯径向尺寸297.4.4型芯高度尺寸298 注塑模具的保养309结论31参考文献32致谢34毕业设计（论文）1 绪论1.1概述模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。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甚至上百倍。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力1。塑料工业是现代新兴工业之一，它包括塑料原料（树脂和助剂）生产和塑料制品成型加工两大部分。由于塑料制品具有比重小、化学稳定性好、电绝缘性能高、比强度大等优异性能，所以在机械、仪表、无线电、电信、日用品、国防、和尖端科学技术等方面应用甚广。塑料根据其热性能基本可以分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。由于二者性能不同，塑料制品的生产也将分别通过不同方式，在相应的模具内得到成型。目前，生产塑料制品最广泛采用的方法是压制成型法、铸压成型法、注射成型法、挤出成型法、中空吹塑成型法、真空成型法、压缩空气成型法，其中包括近年来得到发展的热固性型塑料注射成型、低发泡塑料注射成型及微型注射成型等。其中，注射模具主要用于热塑性塑料制品的成型，模具本身没有加料室，塑料是加在注射剂有规定温度的加热料筒内。塑料受热转变成可流动的熔体，经注射机的螺杆或活塞以一定的压力与速度的推动，通过注射机喷嘴和模具浇注系统被注入已闭合模具型腔各处，经一定时间冷却、硬化定性得到所需形状的塑料制品。这种成型方法称为塑料注射成型。随着塑料工业的发展，注射成型已用于热固性塑料成型，但所用模具各有特点2。塑模设计的传统方法，是依靠设计人员的经验技巧和现有的设计数据，从对塑件的工艺计算到塑模的设计制图，全靠手工劳动。对塑模的制造就更需要专业人员付出大量的繁杂劳动。所以塑件的质量和数量都远不能满足生产发展的需要。随着计算器技朮的广泛应用，塑模设计和制造采用了CAD/CAM系统，从而大大提高了模具设计制造的效率。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极其密切的关联，世界各国对塑料模的现代设计与制造技朮都极为关注。近年来，国外对塑料模的热流道系统温度控制系统应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都做了许多探索，并取得了一定成果。国外许多企业在塑模的设计与制造方面，已采用了CAD/CAM系统。这对提高塑件制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件生产成本方面取得较好经济效益。1.2塑料模具发展状况塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运，发展迅速，塑料模具也快速发展。现在，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。“十五”期间，模具年平均增长速度达到20左右，2005年模具销售额达650亿元，同比增长25；模具出口7.4亿美元，比2004年的4.9亿美元增长约50，均居世界前列。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50，塑料模具约占33，压铸模具约占6，其它各类模具约占11。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。目前，我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和世界先进水平相比，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，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。加入WTO，对塑料模具产业的影响总体上来说是带来了更多的机会。这主要是由于我国塑料模具以低中档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/31/5，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而我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，同时还促进了外资来我国建厂，带来了国外先进的模具技术和管理经验，这对培养我国的专业模具人才起到了推动作用34。近年来，塑料模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，塑料模具的发展趋势可分为以下几个方面：a.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致 b.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件3的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。c.推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 d.开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。e.提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次，是要进一步增加标准间的规格产品。 f.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 g.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。总之，模具的应用不断扩大，领域已越来越广泛，特别是塑料模具快于其他制造行业的发展速度，已成为一个普遍规律，在我国仍有很大的发展空间。1.3本次设计的目的及意义通过本次灭火器塑料模具的设计，可以了解到中国乃至世界模具工业的发展过程，以及模具制造技术与研究情况。并且掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。同时，可以培养我们综合运用所学基础理论、专业知识以及基本技能分析和解决实际问题的能力。38毕业设计（论文）2 塑件材料分析与方案论证2.1塑件的工艺分析2.1.1塑件的材料此塑件的材料为聚丙烯(PP)。2.1.2聚丙烯的基本特性PP是一种半结晶性材料，它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆，许多商业的PP材料是加入14%乙烯的无规共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。2.1.3聚丙烯的成型特点a.结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。 b.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔。凹痕，变形。c.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。故温度应该控制在80度。 d.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。2.1.4 聚丙烯的注射成型工艺参数密度（g/ cm3）：0.91；比容（cm3/ g）：1.101.11；吸水率(%)(24h)：0.010.03；收缩率(%)：1.82.5，加入30%的玻璃添加剂，可以使收缩率降到0.7%；熔点()：170176；热变性温度/：0.45Mpa，10215；1.82Mpa，5667；抗拉屈服强度(MPa)：37；弯曲强度(MPa)：68；冲击强度()：无缺口，78;缺口：3.54.8；硬度：8.65。2.2方案论证2.2.1研究对象此次研究对象为灭火器端盖，塑件二维图、三维图如图2.1、2.2所示。图2.1塑件二维图图2.2塑件三维图2.2.1研究方案 a. 抽芯机构如图2.3，抽芯机构有三种方案选择。图2.3抽芯机构设计参考图方案一：采用1模两腔，双分型面，其中测孔1、2、3、6、7、8采用斜导柱分型抽芯，4、5可以当做内侧凹，从而设置活动镶块进行抽芯。方案二：采用1模两腔，双分型面，其中测孔1、2、3、6、7、8采用斜导柱分型抽芯，4、5采用斜滑块抽芯。其中斜导柱在动模上，滑块在定模上。方案三：采用1模两腔，双分型面，其中测孔1、2、3、6、7、8采用斜导柱分型抽芯，4、5采用斜滑块抽芯。其中斜导柱在定模上，滑块在动模上。分析比较：方案一和方案二的主要区别在于4、5处的抽芯。塑件在有内侧凸、内侧凹或螺纹孔时，需要在模具中设置活动的成型零件，即活动镶件。开模时，由推出机构的推杆将镶块连同塑件一起推出模外，然后由人工或其它装置将塑件与镶块分开。此方案需要设计镶块，而且需要人工分离塑件和镶块。而塑件此处的侧凹较浅，所需的抽芯距小，侧孔的成型面积较大，正好适合斜滑块抽芯机构进行抽芯。而且，斜滑块抽芯机构具有结构简单、安全可靠、制造方便等优点。所以方案二优于方案一。方案二和方案三的主要区别在于测孔1、2、3、6、7、8抽芯机构斜导柱滑块在动定模的位置。当斜导柱在动模上，滑块在定模上时，模具没有推出机构凹模制成瓣合式模块，可在定模上滑动，斜导柱与凹模滑块上的斜导柱孔之间存在较大的间隙，开模时在凹模滑块移动之前，模具首先分开一段距离，使凸模从塑件中脱出这段距离，并与塑件发生松动，然后凹模滑块由斜导柱带动分开而脱离塑件，最后由人工将塑件取出，这种形式的模具结构较为简单加工方便，但需要人工取塑件，生产效率较低。所以采用方案三。 b. 顶出机构塑件在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部顶出，这就是一次顶出机构。一次顶出有顶杆脱模机构、顶管脱模机构和推板脱模机构等形式。由于塑件是圆筒形且中间带孔，所以选用顶管脱模机构。顶管又称推管或空心顶杆，它适用于圆环形等中间带孔的塑件的脱模。此机构的特点是推顶塑件平稳可靠；由于顶管整个周边接触塑件，故塑件受力均匀，顶出时既不易产生变形也不会留下明显的顶出痕迹；主型芯和型腔可以同时设计在动模一边，有利于提高塑件的同心度。 c. 浇注系统主浇道垂直于分型面。主浇道的进口直径比注射喷嘴出口直径应大0.51mm，而且锥度不能过大，一般是26度，否则会产生涡流。分浇道可以选用形的，这种形状的浇道易于加工，热量损失和压力损失都不大，尝用于适用一模多腔的情况。浇口采用点浇口。这种形式的浇口，可以使塑料流速增加，且浇口前后有较大的压力差：对本次设计的多型腔模具，有均衡的进料速度等优点。结构简图如图2.4所示。图2.4 灭火器端盖的模具结构简图3 注射成型机的选择3.1估算塑料体积a. 估算塑件体积塑件为管状，可以先算实体部分减去塑件内空白部分的体积。实体：空白：体积： b. 估算浇注系统的体积c. 估算总体积3.2注塑机的注射容量设计模具时，成型塑件所需要的注射总量小于所选注塑机的最大注射量,根据生产经验，注射机实际的最大注射量应该是注塑机允许最大注射量的80% (3.1)式中 M注塑机实际的最大注塑量，； G 注塑机的公称注塑量，；计算得，3.4注塑机选择及其相关参数3.4.1注塑机选择综合以上的分析，联系实际情况，现初选XS-ZY-1000型注射出成型机。3.4.2 XS-ZY-1000型注塑机的主要参数公称注射量： 1000 螺杆直径： 85注射压力： 121MPa 最大注射面积： 1200锁模力： 450t 模板最大行程： 700模具最大厚度： 700 模具最小厚度： 300拉杆空间（长宽）：喷嘴球半径：喷嘴孔直径： 7.5注射方式：螺杆式 3.5注塑机的校核3.5.1最大注射量校核最大注射量是指注射机一次注射塑料的最大容量，设计时应保证成型塑件所需的注射量小于所选注射机的最大注射量。XS-ZY-1000型注射出成型机的理论注射量为1000，因此满足要求。3.5.2锁模力校核当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生一个沿注射机抽向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和（即注射面积）乘以型腔内的塑料压力。此力可使模具沿分列面涨开。为了保持动、定模闭合紧密，保密塑件的尺寸精度并尽量减小溢边厚度，同时也为了保障操作人员的人身安全，需要机床提供足够大的锁模力。因此，欲使模具从分型面涨开的必须小于注射机规定的锁模力。即 (3.2)式中注射机的额定锁模力(t)；塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积(cm2 ) ；熔融塑料在模腔内的压力(kg/cm2) ；安全系数，通常取1.11.2。经查表可得,=150 kg/cm2；所以，即该注塑机的锁模力符合要求。3.5.3模具厚度校核模具厚度必须满足下式： (3.3)式中模具闭合厚度；注塑机所允许的最小模具厚度；注塑机所允许的最大模具厚度；根据结构草图可知，初选的模具厚度为505，在最小模具和最大模具厚度之间，即，则，满足要求。3.5.4开模行程校核开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于双分形面的注塑模具，其开模行程按下式效核+（510） (3.4)式中 S 注塑机开模行程；顶出距离，此模具中为90；动模板中塑件高度，此模具中为82；定模板与浇口板的分离距离，此模具中为183；所以上式成立（700405），即该注塑机的开模行程符合要求。由以上对各参数的效核可知该XS-ZY-1000型注塑机符合要求。毕业设计（论文）4 浇注系统设计注射模的浇注系统是指从注塑机喷嘴开始到模具型腔为止的塑料流动通道，将塑料熔体填充满型腔并使注塑压力传递到各个部位。因此，浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观以及成型难易程度等影响很大。4.1浇注系统的功能浇注系统的作用是使塑料熔体平稳且顺利地填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把压力充分填充到各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑料制件。因此要求充模过程快而有序，压力损失小热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与制品分离或切除。4.1.1浇注系统的组成浇注系统一般由四部分组成。 a. 主流道指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道。它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。 b. 分流道指主流道末端至浇口的整个通道。分流道的功能是使熔体过渡和转向。单型腔模具中分流道是为了缩短流程。多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常由一级分流道和二级分流道，甚至多级分流道组成。 c. 浇口指分流道末端与模腔入口之间狭窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，并有序的填满型腔，且对补缩具有控制作用。 d. 冷料井通常设置在主流道和分流道转弯处的末端。其功用为“捕捉”和贮存熔料前锋的冷料。冷料井也经常起拉勾凝料的作用。4.1.2浇注系统设计原则a. 浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；b. 尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；c. 浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇形流动，并有利排气和补缩；d. 避免高压熔体对型芯很让和嵌件产生冲击，防止变形和位移；e. 浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；f. 熔合缝位置需合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽；h. 尽量减少浇注系统的用料量；i. 浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口须有IT8以上精度4。4.1.3浇注系统布置在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式两类，一般以平衡式为宜。 a. 平衡式布置从主流道末端到各型腔的分流，其长度、端面形状和尺寸都对应相等。这种布置可使塑料熔体均衡地充满各个型腔。一起出模的各塑件质量和尺寸精度的一致性好。但分流道较长，对熔体阻力大，浇注系统凝料多。如图4.1所示，圆周均不，较适宜均衡充模，但流道较长。而H形排列，适宜于矩形塑件。图4.1 浇注系统平衡式布置b. 非平衡式布置见图4.2。由于从主流道末端到各个型腔的分流道长度各不相等。为达到均衡充模，需将浇口尺寸按距主流道远近，进行修正。此种布置，流程虽短但制件质量一致性很难保证。图4.2 浇注系统非平衡式布置浇注系统无论是平衡或非平衡布置，型腔均应与模板中心对称。使型腔和流道的投影中心与注射机锁模力中心重合，避免注射时产生附加的倾侧力矩6。4.2流道系统设计流道系统包括主流道、分流道和冷料井以及结构设计。4.2.1主流道设计主流道通常位于模具的中心，是塑料熔体的入口，其形状为圆锥形，便于熔融塑料的顺利进入，开模时又能使主流道的凝料顺利拔出。热塑性塑料的主流道一般由浇口套构成。主流道入口直径d，应大于注塑机喷嘴直径1mm左右。这样便于两者能同轴对准，也使得主流道凝料能顺利脱出。主流道入口的凹坑球面半径R，应该大于注塑机喷嘴头半径约12mm。反之，两者不能很好粘合，会让塑料熔体反喷，出现溢边导致脱模困难。锥孔粗糙度。主流道的锥角a=24。过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难；还会使充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大3。如图4.3所示，为主流道机构。（a）浇口套二维图（b）浇口套三维图图4.3 主流道的设计图中，喷嘴孔径+0.51 mm；喷嘴球面半径+12mm；A=24；H=35 mm.综上所述：；； A=4； H=5mm。4.2.2冷料井设计冷料井的位置在正对主浇道的动模上，一般处于分流道的末端，它的作用是将物料前端的“冷料”收集起来，防止“冷料”进入型腔而影响塑件的质量。开模时冷料井能起到将主流道的冷凝料拉出的作用，冷料井的直径比应比主流道的大端直径稍微大一些。冷料井的形式有带Z形拉料勾的冷料井；带球头形拉料的冷料井；倒锥形冷料井等19。本方案采用的是带球形拉料勾的冷料井。4.2.3分流道设计主流道与浇口之间的通道称为分流道。直浇道模具可以省去分浇道，但在多型腔模具中分浇道是必不可少的。 a. 分流道的设计要点（1）分流道要求熔体的流动阻力尽可能小。在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度尽量取小值，尤其对于小型塑件更为重要。（2）分流道转折处应以圆弧过度；分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过度，利于塑料熔体的流动及充模。（3）各型腔要保持均衡进料。（4）表面粗糙度要求以Ra0.8为佳。（5）分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。（6）分流道位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开在动、定模上，合模后形成分流道截面形状，这主要取决于模具结构、塑料特性及塑件脱出方法。通常分流道多开设在模具的一侧，利于开模时将流道凝料脱出13。b. 分流道截面形状常用的分流道截面形状有圆形、正方形、梯形、U形、半圆形和正六角等。浇道的截面积越大，压力的损失越小；浇道的表面积越小，热量的损失越小。用浇道的截面积和表面积的比值来表示浇道的效率，效率越高，浇道的设计越合理。各类截面中圆形、正方形的效率最高（即比表面积最小），但正方形流道的凝料脱模困难。实际使用的是具有510斜度的梯形流道。U字形是梯形流道的变异。六角形截面科士威两个梯形的组合。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用。当分型面为平面时，可采用圆形或六角形截面的分流道；当分型面不是平面时，长采用梯形或半圆形截面的流道。塑料熔体在流道中流动时，表层冷凝冻结，起绝缘作用，熔体仅在流道中心部分流动，因此分流道的理想状态应是其中心与浇口中心一致，圆形截面流道可实现这一点，而梯形截面流道就难以实现。经过综合考虑，本模具采用U形截面分流道。 c. 分流道的截面尺寸由于主浇道底端直径mm，所以分浇道宽度选12mm，即R=6mm，高度H=1.25R=7.5mmd. 分流道的布置分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种。本模具采用平衡式布置形式。4.2.4浇口设计浇口是连接分流道和型腔的一段细短浇道，它的形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量影响很大。a. 浇口的尺寸及类型浇口的截面积一般取分流道截面积的3%6%，浇口的长度约11.5mm，在设计时应取最小值，试模时逐步修正。浇口的形状有矩形（厚度和宽度比为1：3）、圆形、梯形和U形。浇口的类型有直接口、侧浇口、平缝式浇口、扇形浇口、点浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、潜伏式浇口和护耳浇口等。b. 浇口的选择本模具采用的点浇口，点浇口全称针点式浇口，是典型的限制型浇口。具有如下优点：（1) 可大大提高塑料熔体剪切速率，表现为粘度明显降低，致使充模容易；（2）熔体经过点浇口时因高速摩擦生热，熔体温度升高，黏度再次下降，致使流动性再次提高；（3）能正确控制补料时间，无倒流之虑；有效降低塑件特别是浇口附件的残余应力，提高了制品质量；（4）能缩短成型周期，提高生产效率；（5）有利浇口与制品的自动分离，便于实现塑件生产过程的自动化；（6）浇口痕迹小，容易修整；（7）在多型腔模中，容易实现各型腔均衡进料，改善了塑件质量；（8）能较自由地选择浇口位置。点浇口的缺点有：（1）必须采用双分型面的模具结构；（2) 不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料熔体；（3）不适合厚壁塑料成型；（4）要求采用较高的注射压力26。点浇口的结构如图4.5所示。图4.5 点浇口的结构形式图中主要尺寸为：浇口直径 D=（0.51.5）mm，L=0.52mm。本次设计选取D=0.5mm，L=2mm c. 浇口的位置浇口的位置对塑件的质量有极大的影响，浇口的位置选择时应遵循如下原则：（1）浇口应开设在塑件较厚的部位，以利于熔体流动，型腔的排气和塑料的补塑，避免塑件产生缩孔或表面凹陷；（2）浇口的设置应避免塑件表面产生熔接痕，影响塑件的外观；（3）浇口应设置在能使型腔的各个角落同时充满的位置；（4）浇口应设置在有利于排出型腔中的气体的位置；（5）浇口应设计在能避免塑件表面产生熔接痕的部位；（6）模具的型芯细小时，浇口设计应注意不能使熔融塑料直接冲击型芯，以免型芯被冲击变形。（7）浇口不要设置在塑件使用中的承受弯曲载荷和冲击载荷的部位3。本次设计浇口在分型面上。毕业设计（论文）5 侧向分型与抽芯机构设计5.1侧向分型与抽芯机构的分类当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，称为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出，否则就无法脱模。带动活动型芯作侧向移动（抽拔与复位）的整个机构成为侧向分型与抽芯机构。根据动力来源不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压（液动）或手动、手动三大类型:a. 手动侧向分型抽芯模具机构比较简单，且生产效率低，劳动强度大，抽拔力有限。故在特殊场合才适用，如试验新产品、生产小批量制品等。b. 机动侧向分型抽芯开模时，依靠注塑机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将活动零件抽出。机动抽芯具有操作方便、生产效率高、便于实现自动化生产等优点，虽然模具机构复杂，但仍在生产中广为采用。机动抽芯按结构形式主要有：斜导柱抽芯机构、弯拉杆式抽芯机构、弯拉板式抽芯机构、斜滑块式抽芯机构、顶出式抽芯机构及齿轮齿条式抽芯机构等。c. 液压或气压侧向分型抽芯系统以压力油或压缩空气作为抽芯动力，在模具上配置专门的油缸或汽缸，通过活塞的往复运动来进行侧向分型、抽芯及复位的机构。这类机构的主要特点是抽拔距离长，抽拔力大，动作灵活，不受开模过程限制，常在大型注塑模中使用。尤其适用于备有液压缸的注塑机33。5.2斜滑块侧向分型与抽芯机构5.2.1斜滑块侧向分型与抽芯机构设计要点a. 正确选择主型芯位置主型芯位置选择恰当与否，直接关系到塑件能否顺利脱模。b. 开模时斜滑块的止动斜滑块通常设置在动模部分，并要求塑件对动模部分的包紧力大于对定模部分的包紧力。c. 斜滑块的倾角和推出行程由于斜滑块的强度较高，斜滑块的倾角要比斜导柱的倾斜脚大一些。斜滑块推出模套的行程，立式模具不大于斜滑块高度的1/2，卧式模具不大于倾斜滑块的1/3，如果必须使用更大的推出距离，可使用较长斜滑块导向的方法。d. 斜滑块的装配要求为了保证斜滑块在合模时其拼合面密合，避免注射成型时产生飞边，斜滑块装配后必须使用底面离模套有0.20.5mm的间隙，上面高出模套0.40.6mm（应比底面的间隙略大一些为好）4。5.2.2斜滑块侧向分型与抽芯机构的工作原理斜滑块侧向分型与抽芯的特点是利用推出机构的推力驱使斜滑块斜向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向分型与抽芯动作。通常，斜滑块侧向分型与抽芯机构要比斜导柱侧向分形与抽芯机构简单的多，一般可分为外侧分型抽芯和内侧抽芯两种。本模具方案采用的是外侧抽芯。如图5.1所示。图5.1斜滑块的抽芯机构 1定模板 2斜滑块 3推管 4动模板 5推杆此结构的特点是推出机构工作时，推杆5推动斜滑块运动，同时推管3推动塑件运动，当推出一定高度后，塑件与斜滑块侧型芯分开，完成侧向抽芯同时。5.2.3斜滑块推出高度的计算斜滑块的导向斜角一般取，本次设计选择=，抽芯距。所以推出高度=46.3。5.3斜导柱侧向分型与抽芯机构5.3.1斜导柱侧向分型与抽芯机构设计要点a.斜导柱与斜滑块的配合，能保证在开模瞬间有一很小空程，使塑件在活动型芯抽出之前从型腔内或型芯上获得松动，并使楔紧块先脱开滑块，以免干涉抽芯动作；b.活动型芯与滑块的连接必须牢固可靠，并有足够的强度；c.滑块在导滑槽中活动必须顺利平稳，不应发生卡滞、跳动等现象；d.为防止活动型芯和滑块在成型过程中受力而移动，滑块应采用楔紧块锁紧；e.滑块定位装置必须灵活可靠，保证抽芯后滑块停留在所需位置上；f.滑块长度应大于滑块宽度的1.5倍。滑块完成抽芯动作后，应继续留在导滑槽内，并保证留在导滑槽内的长度不小于滑块全长的2/31。5.3.2斜导柱侧向分型与抽芯机构工作原理斜导柱抽芯机构是由斜导柱、滑块、侧型芯、压紧块及滑块定位装置等组成，其特点是结构紧凑，制造方便，动作安全可靠。开模时，斜导柱驱动滑块在动模板上导滑槽内向抽芯方向移动，侧型芯也随之移动，实现侧向抽芯。5.3.3斜导柱侧向分型与抽芯机构相关参数计算a. 抽芯距指型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离成为抽芯距。通常，抽芯距等于侧孔深度加35mm的安全系数。所以抽芯距S=8+4=12mmb. 斜导柱倾斜角的确定当斜导柱倾斜角增大时，斜导柱受力状况变坏，但为完成抽芯所需的开模行程可减小；反之，当减小时，斜导柱受力状况有所改善，可是开模行程却增加了，而且斜导柱的长度也增加了，这会使模具厚度增加。因此斜导柱倾斜角过大或过小都是不好的，一般取，最大不超过。本次设计选取。c. 斜导柱直径的确定斜导柱直径的计算取决于它所受的最大弯曲力，而最大弯曲力有与抽拔力和斜导柱倾斜角有关。公式如下：（5.1）式中抽拔力；斜导柱的有效工作长度；弯曲许用应力，对碳钢可取对抽拔力的计算：式中型芯成型部分断面的平均周长; 型芯被塑料包紧部分的长度；单位面积的包紧力，一般可取；塑料对金属的摩擦系数。根据塑件尺寸及相关参数表可得：,。所以，斜导柱的有效工作长度：综上，d. 斜导柱长度的计算如图5.2所示，斜导柱长度是根据活动侧型芯的抽芯距，斜导柱直径，固定轴肩的直径，倾斜角以及安装斜导柱的模版厚度来决定的。（5.2）为锥形头部的长度，一般取；若头部为半球形，则，其中：，。所以。图5.2 斜导柱长度尺寸5.3.4斜导柱侧向分型与抽芯机构的结构设计a. 斜导柱斜导柱由于经常与滑块摩擦，应进行热处理使表面硬度达到，并应进行研磨。斜导柱安装部分与模版安装孔之见采用过渡配合。头部可做成半球形或圆锥形，本次设计选择半球形。如图5.2所示。 b. 滑块滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯即可做成整体式的，也可做成组合式的。组合式滑块的优点是其成型部分可以选用优质钢材单独制造和热处理，还可以降低加工难度。本次设计采用组合式滑块，如图5.3所示：图5.3 组合式滑块 c. 导滑槽滑块在导滑槽内的运动要平稳，无上下窜动和卡紧现象。导滑槽一般有整体式结构和组合式结构。整体式结构虽然加工有点困难，但是导滑精度高。所以本次设计采用整体式结构。 d. 滑块定位装置开模后，滑块必须停留在刚刚脱离斜导柱的位置上，不可任意移动，否则，合模时斜导柱将不能准确的进入滑块上的斜孔，致使模具损坏。因此，必须设计定位装置，以保证滑块离开斜导柱后，可靠地停留在正确的位置上。其结构形式有靠弹簧弹力使滑块停留在挡块上和采用弹簧止动销或弹簧钢球定位等。本次设计选择靠弹簧力使滑块停留在挡块上。e. 压紧块当塑料熔体以很高的压力充满型芯时，侧型芯将受到一个很大的侧推力，由于计算斜导柱直径时只考虑了抽拔力的影响，因次必须另加锁紧装置即压紧块来承受这个侧推力。同时，由于斜导柱与滑块的配合间隙较大，所以压紧块在合模后还能保证滑块的精确位置。压紧块有多种形式，本次设计采用螺钉的固定形式，优点是结构简单，制造方便。6 顶出机构的设计在注射成型的每一循环中，塑件必须由模具的型腔中取出，完成取出塑件这个动作的机构就是顶出机构，也称为脱模机构。6.1顶出机构的驱动方式a. 手动脱模当模具分型后，用人工操纵顶出机构（如手动杠杆）将塑件从模具中取出。对一些不带孔的扁平塑件，由于它与模具的粘附力不大，在模具结构上不可设顶出机构，而直接用手或钳子夹出塑件。这种顶出机构不适宜大批量生产。b. 机动脱模利用注射机的开模动力，分型后塑件随动模一起移动，达到一定位置时，脱模机构被机床上固定不动的顶杆顶住，不在随动模移动，此时脱模机构动作，把塑件从动模上脱下来。这种顶出方式具有生产效率高，工人劳动强度低且顶出力大等优点，但对塑件会产生撞击。c. 液压或气动顶出在注塑机上专门设有顶出油缸，由它带动顶出机构实现脱模，或设有专门的气源和气路，通过型腔里微小的顶出气孔，靠压缩空气吹出塑件。这两种顶出方式的顶出力可以控制，气动顶出时塑件上还不留顶出痕迹，但需要增设专门的液动或气动装置。d. 带螺纹塑件的顶出机构成型带螺纹的塑件时，脱模前需靠专门的旋转机构先将螺纹型芯或型环旋离塑件，然后再将塑件从动模上顶下1。6.2 顶出机构的设计原则a.顶出机构的运动要精确、可靠、灵活，无卡死现象，机构本身要有足够的刚度和强度，足以克服唾沫阻力；b.保证在顶出过程中塑件不变形，这是对顶出机构最基本的要求。首先要正确分析塑件对型腔或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有针对性地选择何时的脱模方法和脱模位置，使顶出中心和脱模阻力中心相重合。型芯由于塑件收缩时对其包紧力最大，因此顶出的作用应该竟可能地靠近型芯，顶出力应该作用于塑件刚度、强度最大的部位，作用面尽可能大一些。影响脱模力大小的因素很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂，脱模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高时，脱模阻力就会增大，反之则小；c.顶出力的分布应尽量靠近型芯（因型芯处包紧力最大），且顶出面积应尽可能大，以防塑件被顶坏；d.顶出力应作用在不易使其产生变形的部位，如加强筋、凸缘、后壁处等。应尽量避免使顶出力作用在塑件平面位置上；e.若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般使顶杆与塑件接触部位处凹进塑件左右，而定出杆端面应高于基准面，否则塑件表面会出现凸起，影响基准面的平整和外观。6.3简单脱模机构塑件在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部脱出。这种类型的脱模机构即为简单脱模机构，也称为一次顶出机构。它是最常见的，也是应用最广的一种脱模机构。一般有一下几种形式：a.顶杆脱模机构；b.顶管脱模机构；c.推板脱模机构。本次设计采用顶管脱模机构。6.3.1顶管脱模机构的设计要点a.从推管的轻度和制造考虑，推管壁厚一般应在以上，否则推管强度不宜保证，细小的推管可以做成阶梯推管。b.要求推管内外表面都能顺利滑动，为此推管内径大于制品内径，推管外径应小于制品外径。c.推管材料、淬火硬度、配合精度等均与推杆相同。其滑动长度等于脱模行程与配合长度之和，再加上余量。d.推管与型芯应保持同心，其允许误差不超多。6.3.2推管的形状1推管 2型芯 3 塑件图6.1推管脱模机构结构图推管的形状多种多样，有长型芯型、短型芯型、长推管型三种形式。本次设计采用长型芯型。这种形式的推管特点是型芯固定在动模板上，推管固定在推板固定板上，型芯较长，但结构可靠，适用于推出距离不大的场合。如图6.1所示。6.3.3复位装置脱模机构将塑件脱模后，在进行下一次成型前，除推板脱模机构以外，必须先行回到初始位置，尤其是有侧向分型的模具，顶杆与侧向抽出型芯之间会相互干扰，这就更要求顶出机构必须在闭模前回到初始状态。常用的复位形式有：复位杆复位，顶出杆兼复位杆复位，弹簧复位。本模具采用复位杆复位，复位杆的工作端面顶在定模的固定板上，由于定模固定板没有热处理，为防止在模具工作中复位杆将定模固定板顶出凹坑，一般在固定板上镶入淬火垫块，复位杆的另一工作面与固定顶杆的顶出固定板相连，在模具闭模时，由复位杆推动顶杆固定板，带动顶杆回程。毕业设计（论文）7 成型零件设计注射模具闭合时，成型零件构成了成型塑料制品的型腔，成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、镶拼件，各种成型杆与成型环。成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸、和表面。在开模和脱模时需克服与塑件的粘着力。在上万次、甚至几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑料制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许值之内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素3。7.1分型面的设计模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面成为分型面。分型面的设计在注射模的设计中占有相当重要的位置，分型面的设计合理与否直接影响到塑件的质量；模具的整体机构；工艺操作的困难程度及模具的制造成本。常见的取出区间的主分型面，与开模方向垂直。也有采用与开模方向一致的侧向主分型面。分型面大都是平面，也有曲面或台阶面。分型面的选择原则。a.分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处，只有这样才能使塑件从模具中顺利地脱模，这是最根本的一条原则。b.分型面的选择应考虑有利于塑件的脱模，一般模具的脱模机构通常设置在动模一侧，模具开模后塑件应停留在动模一边，以便塑件顺利脱模。c.分型面的选择要保证塑件的进度要求，塑件光画的表面不应设计分型面，以避免影响外观质量；塑件中要求同轴度的部分要放在分型面的同一侧，以保证塑件同轴度的要求。d.分型面的选择还应考虑模具的侧向抽拔距，由于模具侧向分型是由机械分型机构来完成的，所以抽拔距都比较小，选择分型面时应将抽芯和分型距离长的方向置于开模的方向，将小抽拔距作为侧向分型或抽芯。e.分型面作为主要的排气渠道，应将分型面设计在熔融塑料的流动末端，以便于模具型腔内气体的排出。f.选择分型面时应使模具零件易于加工，减小机加工的难度，要使模具加工工艺最简单8。鉴于以上要求，本模具的分型面设在圆形端盖的底部，此处为塑件截面尺寸最大的部位，是该塑件分型面的一个好的选择。7.2成型零件应具备的性能由于成型零件的质量直接影响到塑件的质量，且与高温高压的塑料熔体接触，所以必须具备一下性能：a.具有足够的强度和刚度，以承受塑料熔体的高温和高压；b.具有足够的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨损；c.具有良好的抛光性能和耐腐蚀性能；d.零件的加工性能好，可淬性良好，热处理变形小；e.成型部位须有足够的位置精度和尺寸精度。7.3影响塑料制件尺寸精度的因素a. 模具成型零件的制造误差模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造误差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困难，制造成本和加工周期也会加大加长。实践证明，因模具成型零件的加工而造成的误差约占塑件成型误差的三分之一。通常选取级精度的公差作为模具制造公差 b. 模具成型零件的磨损量模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新抛光等，均可造成模具成型零件尺寸的变化，凹模或型腔尺寸变大，凸模或型芯尺寸变小。这种由于磨损造成的模具成型零件尺寸的变化值与塑件的产量、塑料原料及模具都有关系，当塑件产量较大时，模具表面耐磨性要好（如采用高硬度材料，模具表面镀硬金属层，表面渗氮处理等）。对于中小塑件，模具的成型零件最大磨损可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成型零件最大磨损应取塑件公差的1/6左右。c. 毛边厚度对塑件制造尺寸精度的影响注射模具中，由于分型面上有渣滓，或者锁模力不够大，或者模具零件加工精度不高，使模具零件不能紧密贴合会形成毛边。设计模具时应根据成型材料、接触面积大小及模具类型在范围内选取毛边值。对于注射模，当塑料制件尺寸精度要求不高时，可以不考虑毛边对塑件制件尺寸精度的影响。d. 模具安装配合的误差模具的成型零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。模具的配合间隙误差应不影响模具成形零件的尺寸精度和位置精度。e. 塑件成型收缩率塑料成型后的收缩率与塑料的材料、塑件的结构、模具的结构以及成型的工艺条件等因素有关，因此，在实际工作中，成型收缩率的波动很大，从而引起塑料尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为： (7.1)式中塑料收缩波动而引起的塑件尺寸误差，mm 塑料的最大收缩率，% 塑料的最小收缩率，% 塑件尺寸，mm一般情况，由成型收缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以内1。7.4成型零件工作尺寸的计算型腔、型芯组成的模腔工作尺寸计算方法有平均收缩法和公差带法两种。本文按照平均收缩法进行计算。7.4.1型腔径向尺寸型径向尺寸计算公式如下： (7.2) 式中型腔尺寸塑料制件外形上限尺寸塑料的收缩率，取塑料制件尺寸公差模具成型零件制造公差，取（1）对直径为的尺寸，查表得，所以；（2）对直径为的尺寸，查表得，所以；（3）对直径为的尺寸，查表得，所以。7.4.2型腔深度尺寸型腔深度尺寸计算公式如下。 (7.3) 式中型腔深度的工作尺寸塑料制件上相应的上限尺寸塑料的收缩率，取塑料制件尺寸公差模具成型零件制造公差，取（1）对于深度为的尺寸，查表得，所以；（2）对于深度为的尺寸，查表得，所以；（3）对于深度为的尺寸，查表得，所以。7.4.3 型芯径向尺寸型芯径向尺寸计算公式如下： (7.4) 式中型芯工作尺寸塑料制件的内形下限尺寸塑料的收缩率，取塑料制件尺寸公差模具成型零件制造公差，取（1）对直径为的尺寸，塑件图中得出，所以；（2）对直径为的尺寸，查表得，所以；（3）对直径为的尺寸，查表得，所以；（4）对直径为的尺寸，查表得，所以。7.4.4型芯高度尺寸型芯高度尺寸计算公式如下： (7.5) 式中模具型芯高度尺寸塑料制件上相应的下限尺寸塑料的收缩率，取塑料制件尺寸公差模具成型零件制造公差，取（1）对于高度为的尺寸，查表得，所以；（2）对于高度为的尺寸，查表得，所以；（3）对于高度为的尺寸，查表得，所以。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）8 注塑模具的保养要对模具几个重要零部件进行重点跟踪检测：顶出、导向部件的作用是确保模具开合运动及塑件顶出，若其中任何部位因损伤而卡住，将导致停产，故应经常保持模具顶针、导柱的润滑（要选用最适合的润滑剂），并定期检查顶针、导柱等是否发生变形及表面损伤，一经发现，要及时更换；完成一个生产周期之后，要对模具工作表面、运动、导向部件涂覆专业的防锈油，尤应重视对带有齿轮、齿条模具轴承部位和弹簧模具的弹力强度的保护，以确保其始终处于最佳工作状态；随着生产时间持续，冷却道易沉积水垢、锈蚀、淤泥及水藻等，使冷却流道截面变小，冷却通道变窄，大大降低冷却液与模具之间的热交换率，增加企业生产成本，因此对流道的清理应引起重视；对于热流道模具而言，加热及控制系统的保养有利于防止生产故障的发生，故而尤为重要。要重视模具的表面保养，它直接影响产品的表面质量，重点是防止锈蚀，因此，选用一种适合、优质、专业的防锈油就尤为重要。当模具完成生产任务后，应根据不同注塑采取不同方法仔细清除残余注塑，可用铜棒、铜丝及专业模具清洗剂清除模具内残余注塑及其他沉积物，然后风干。禁用铁丝、钢条等坚硬物件清理，以免划伤表面。若有腐蚀性注塑引起的锈点，要使用研磨机研磨抛光，并喷上专业的防锈油，然后将模具置于干燥、阴凉、无粉尘处储存。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）9结论本文介绍了注射模具国内外的发现状况及发展趋势，介绍了注射成型原理和工艺过程；根据塑件要求选择合适的注塑机，进而选择合适的浇注系统；通过计算，对导向机构、脱模机构和侧向分形与抽芯机构进行设计。通过本次毕业设计让我学会了运用所学知识解决实际问题的能力，让我掌握了塑料模具设计的基本程序和方法，巩固、深化和扩展了我对所学的专业课程和专业知识，培养了我查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。但是,在设计的过程中还是有较多朦胧的地方,比如模板厚度的选择,在确定其厚度的过程中,不可能一味地按公式计算出来,那么只能按照书上的经验或者自己的意识来选取;水道的设计可能也不太合理;还有就是模温的控制方面不足等,这对我来说可能要将来工作后,有工作经验才会比较好解决. 但总的来说通过本次毕业设计还是收益匪浅。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）参考文献1 李秦蕊.塑料模具设计.第二版.陕西:西北工业大学出版社,1988.12.2 塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册.（第2版）.北京:机械工业出版社,2002.3 模具实用技术丛书编委会. 塑料模具设计制造与应用实例.北京:机械工业出版社,2002.4 王文广,田宝善,田雁晨.塑料注射模具设计技巧与实例.北京:化学工业出版社,2004.5 刘洁.现代模具设计.北京:化学工业出版社,2005.6 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.第二版.北京:机械工业出版社,2010.7 徐慧民,贾颖莲.模具制造工艺.第二版.北京:北京理工大学出版社,2010.8 陈剑鹤.模具设计基础.北京:机械工业出版社,2003.9 颜智伟.塑料模具设计与机构设计.北京:国防工业出版社,2006.10 洪慎章.实用注塑模设计与制造:机械工业出版社,2010.11 大连理工大学工程图学教研室.机械制图.第六版.北京:高等教育出版社,2009.12 廖念钊,莫雨松,李硕根,杨兴骏.互换性与技术测量.第五版.北京:中国计量出版社,2010.13 陆宁.实用注射模具设计.北京

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