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本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表 学生姓名 班级 指导教师 论文（设计）题目 玩具飞机外壳注射模的设计与加工 仿真 目前已完成任务 （ 1）查找注射模 模的相关资料 （ 2）制定毕业设计计划 （ 3）对 （ 4）完成毕业论文开题报告 是否符合任务书要求进度：符合 尚需完成的任务 （ 1）零件在 （ 2）论文的撰写 （ 3）正式论文的整理 能否按期完成论文（设计）：能 存在问题和解决办法 存 在 问 题 论文内容不太充实 ,且相关理论知识掌握不够全面。 拟 采 取 的 办 法 需要继续查找资料，进一步理解和掌握相关的理论知识，完善论文内容。 指导教师签 字 日期 年 月 日 教学院长（主任）意 见 负责人签字： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书 题目名称 ： 玩具飞机外壳注射模的设计与加工仿真 学生姓名 所学专业 机械设计制造及 自动化 班级 指导教师姓名 所学专业 机电一体化 职称 完成期限 一、 论文（设计）主要内容及主要技术指标 1 主要内容 （ 1）对课题进行设计方案分析，利用 件设计卡通图案，选择模具材料； （ 2）选择合适的加工方式，确定加工路线； （ 3）生成数控加工程序，对程序进行优化； （ 4）计算机模拟加工； （ 5） 对结果进行检测分析， 总结设计过程； 2 技术指标 保证模具的形位公差、 粗糙度 值 要求 。 二、 毕业论文（设计）的基本要求 1 毕业设计（论文）一份：有 400 字左右的中英文摘要，正文后有 15 篇左右的参考文献，正文中要引用 5 篇以上文献，并注明文献出处， 论文字数在 6000 字以上； 2 有不少于 2000 汉字的与本课题有关的外文翻译资料； 3 毕业设计总字数在 10000 字以上； 4 要求模具装配图一套 (手绘 )。 三、毕业论文（设计）进度安排 1 2009 年 1 月 16 日 1 月 20 日 ，下达毕业设计任务书；寒假期间完成外文资料翻译和开题报告 ； 2 2009 年 3 月 2 日 3 月 8 日，指导老师审核开题报告和设计方案 ； 3 2009 年 3 月 9 日 4 月 6 日， 件的应用，整体方案设计； 4 2009 年 4 月 7 日 4 月 13 日，毕业设计中期检查； 5 2009 年 4 月 14 日 5 月 4 日，撰写毕业设计（论文） ，准备答辩 ； 6 2009 年 5 月 5 日 5 月 28 日，上交毕业论文，指导、评阅教师审查评阅论文 ， 毕业设计答辩资格审查，学生修改整理论文 ， 毕业设计（论文） 答辩 ； 1 of to of is to is 0 to to to to to 0% or to 0%, to 0%, in of to 0%s of is to up to of In of is an up At to AD in 0% be to to to is of a to on s to in in to At on is a to is an 0 in or of BM it P or of is % or so of in on in be in 2 to be on to in At if or an to a of is at to in of of of to be in is is up to of to to a s is is in of a to in or or 5% of of a of a of % of 12% is or so of s of 980, t of 0s is of is do to In in s re to 3 of 0 in 5, is to of of of on an d in of t to is to up to in in of up is of of in be in to to if of to to to to go to s t in of of of of at 0s, of 4 to to 0%, go on of 0 be by a to is of is to be t it as an up to of to of or of is of of of it is ng 0% of of 9 of y to is a is in to of of at t it of is in 5 to of of at t it of of is is is er it is to in of of is of to of to of a a to is to to to o f of he is a 5% of At it is in to 6as .in 13, in 20), to a 21, , to a 6 2, is on 36 s of .to in r, of of ecs of At to D is to to at of to to to is to In of to to to to a to to On of in in a a of of of of of an in to to to on of 7 to is of th e of go to or to In a in 8 模具的应用 按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为 10 大类，其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占 50 左右，塑料成形模约占 20 ，拉丝模（工具）约占10 ，而世界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40 以上。 我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用 技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在 应用 术设计模具方面，仅有约 10%的模具在设计中采用了 抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用 术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备，二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备 ）或因计算机制式（ 机及其兼容机、 作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 术进行工艺规划方面，基本上处 于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具电铸成型技术、表面处理技术等方面的 术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散，或不配套，利用率一般仅有 25%左右，设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。 1980 年以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80 年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。 9 近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层，青黄不接，使得 模具设计、制造的技术水平难以提高。 近 10 多年来，特别是“八五”以来，国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点，但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格 偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多。 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护。 我国的模具标准件生产， 80 年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占 20%，从市场上能配到的也只有约 30 个品种，且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应，模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差。 我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造 和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很多。 模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债 10 累累，影响发展。 虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好，生产的模具水平也较高，但设备利用率低。 我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小，社会效益大”的现象。“干模具的不如 干模具标准件的，干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在，极大地挫伤了模具企业（包括模具车间和分厂）职工的积极性。这也是模具行业留不住人才，青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一 模具工业要上水平，材料应用是关键。因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的 45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具钢有 焰淬火钢 (如日本的 ；常用新型热作模具钢有美 国 典 ；常用塑料模具用钢有预硬钢 (如美国 时效硬化型钢 (如美国 本 )、热处理硬化型钢 (如美国 本 典一胜白 136 等 )、粉末模具钢 (如日本 ；覆盖件拉延模常用 铁等，大型模架用工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金 。在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗 (如 )发展；由一般扩 散向 离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有： ，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀 (刷镀 )防腐强化等技术也日益受到重视。 在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式。 具体主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。 11 这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 综上所述，近年来我国模具技术有了 长足的进步。 2009 届本科毕业论文（设计） 论文题目： 玩具飞机外壳注射 模 的设计与 加工仿真 学生姓名： 所在院系： 所学专业： 导师姓名： 完成时间： 摘 要 本论文主要介绍注射模 模的设计过程，通过 对 塑 件产品 的分析 了解，初选注射成型机的型号和规格， 确定模具 的总体 结构为 双分型面注射模，点浇口进料，及点 浇口 自动 推出机构 。 设计模具的浇注系统、排气系统 、冷却装置、成形零件等，选定标准模架和结构零部件，最后校核计算； 并根据所选的模具结构绘制出主要的零件图如定模固定板模板、支承块、推杆 、导柱、导套等。 利 用 并 应用 造工程师软件生成 了 模具型腔 ， 然后进行 了 模拟加工仿真 。 关键词 :注射 模 ， 设计 ， 模架 ，模拟，装配 of of to u of of a to to to to to a of to a to as to a a a of to an of s is on to to of 毕业论文（设计）开题报告 题目名称： 玩具飞机外壳注射 模的设计 与 加工仿真 学生姓名 专业 机械设计制造及其自动化 班级 一、选题的提出及意义 我们现实生活中有很多 塑料玩具 ，因此我们设计 了一个较为复杂的玩具飞机外壳注射模 。为此我们分析了传统模具制造管理模式的特点及弊端，以及各种技术在模具行业的运用发展及其对传统管理模式的冲击，利用我们现有的计算机水平来设计，用我们学过的知识来进行分析。这样能培养我们的实践能力，把我们了解的理论知识和生产实践结合起来，使我们掌握了模具工艺设计和模具结构设计。把已学的 各门专业课程基础理论综合的应用在模具的计算过程中去。培养了我们分析问题、解决问题的能力、实践动手的能力。 二、国内外研究现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。我国加入 后，给国内模具制造业既带来冲击，又带来机遇，总体来说是机遇大于挑战，国内企业 在选择国外进口生产装备和钢材方面提供了更宽泛的选择余地和价格下调空间，为国内模具制造业在提高品质、降低成本、提高市场竞争力方面创造了有利的条件。我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到左右。国外发达国家一般为左右 。 三、主要研究内容 （ 1）对课题进行设计方案分析，利用 件设计卡通图案，选择模具材料、确定加工参数； （ 2）选择合适的加工方式，确定加工路线； （ 3）生成数控加工程序，对程序进行优化； （ 4）计算机模拟 加工 ； （ 5） 对结果进行检测分析，总结设计过程。 四、毕业论文（设计）的研究方法 （ 1）图书管查资料，总结分析得出结论； （ 2）利用网络获得一些先进的东西； （ 3）虚心向老师请教，不懂就问。 五、主要参考文献与资料 1齐晓杰 M 2006 2彭建生 M2005 3王树勋，苏树珊 M华南理工大学出版社， 2003 4刘京华 M2003 5刘洁 模具设计 M 2005 6 塑料模具设计手册编写组 M1982 7申开智 M 2006 8洪慎章 M. 机械工业出版社 ， 2006 9邓明 M. 机械工业出版社 ， 2006 10 德 K模具制造手册 M. 化学 工业出版社 ， 2003 11杨伟群 控铣部分） M 版社 ， 2006 12胡石玉，于敏建 M 2002 13陈宏钧 M2005 六、指导教师审批意见 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本科毕业论文（设计） 论文题目： 玩具飞机外壳注射模的设计与加工仿真 学生姓名： 所在院系： 机电学院 所学专业： 机械设计制造及其自动化 导师姓名： 完成时间： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 摘 要 本论文主要介绍注射模模的设计过程，通过对塑件产品的分析了解，初选注射成型机的型号和规格，确定模具的总体结构为双分型面注射模，点浇口进料，及点浇口自动推出机构。设计模具的浇注系统、排气系统、冷却装置、成形零件等，选定标准模架和结构零部件，最后校核计算；并根据所选的模具结构绘制出主要的零件图如定模固定板模板、支承块、推 杆、导柱、导套等。利用 制出模具的装配图 ， 并 应用 造工程师软件生成了模具型腔，然后进行了模拟加工仿真。 关键词 :注射模，设计，模架，模拟，装配 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3 of s of to u of of a to to to to to a of to a to as to a a a of to an of s is on to to of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 4 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 5 目 录 1 绪论 . 6 2 设计要求 . 7 3 模具的总体设计 . 7 件产品的了解 . 7 选注射成型机的型号和规格 . 9 具结构设计 . 9 定模具型腔数目及配置 . 9 择分型面 . 9 定模具总体结构形式 . 10 注系统的设计 . 11 气系统的设计 . 14 却装置的设计 . 15 模斜度的确定 . 16 用标准模架 . 16 形零件的设计 . 17 具结构零部件的确定 . 19 核计算 . 26 4 凸凹模材料的确定 . 28 5 绘制模具总装配图 . 28 6 绘制模具工作简图 . 30 7 利用 立模具凸凹模及数控仿真 . 32 造工程师 . 32 件模型的建立 . 32 凹模的建立 . 33 凹模的数控加工仿真 . 34 成数控程序 . 36 8 结束语 . 39 致谢 . 39 参考文献 . 40 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 6 1 绪论 目前，塑料 制品已经渗透到国民经济发展的每一个领域，我国现在塑料制品年产量已经远超过 2000 万吨，其中注塑成型制品占约 30%左右。并且当今世界注射成型设备已向超精密化、高效方向发展，日本 司的超高速注射成型技术，已将螺杆推动速度提高到2000mm/塑成型制品也已向着超薄壁化、轻量化方向发展。已有国外公司能够注射成型出小至 厚的制品，例如 国外注射成型技术水平相比，我国相关技术领域内还存在着明显的差距。 在现代日趋发达的社会里，模具工业是国民经济的基础产 业。模具工业的发展标志着国家工业水平及产品开发能力。 模具是工业生产的基础工艺装备。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、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，因为模具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。 随着计算机 技术的迅速发展和应用，使一直被手工操作和传统工艺所垄断的模具制造行业正逐步被高新技术所渗透。尤其是计算机辅助设计和计算机辅助制造 （ 技术给模具设计与制造的发展带来了美好前景，同时模具的复杂型腔、较高的精度、复杂的结构和运动的完整性给 术提供了最好的表现平台，这不仅在 应用深度，而且在应用广度上都比其他行业更为突出。我国模具 研究开发，是从 20 世纪 70 年代末期开始的，当时只是在高校和研究所作为研究课题，如今许多企业已采用了先进的 件系统，更多的企业正在计划 购置相应的软件。 术在模具制造业中应用越来越广泛，而软件系统是 统的核心。模具 论是在提高生产率、改善设计质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有突出的优越性。采用模具 术提高了模具的设计与制造质量。因为在计算机系统内存储了各有关专业的综合性技术知识，为模具设计与制造提供了科学的基础。购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 计算机与人的交互作用，有利于发挥人、机各自的特长，使模压成形艺、模具结构及模具制造工艺设计更加合理化。 统中采用了优化设计方法，可使某些工艺参数和 模具结构优化。利用 术设计制造模具可节省时间，提高工作效率。设计计算、图纸绘制和数控编程的自动化大大缩短了设计时间，节省了劳动力，优化设计与制造带来了原材料的节省。进入 21 世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业在加入 后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步 ，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。 本文应用 造工程师软件对设计的模具型腔进行模拟加工仿真，利用 模具的装配关系表达清楚。 2 设计要求 模具的具体设计要求为： （ 1） 利用 件设计玩具飞机外壳注射模 （ 2） 确定注射模具的基本结构 （ 3） 确定凸凹模加工方案，给出仿真轨迹 （ 4） 绘制相应的零件图、实体图及总装配图 3 模具的总体设计 件产品的了解 塑件产品为玩具飞机外壳，材料为 烯 腈 苯乙烯共聚物）塑料，精度等级为 5 级，制品要求表面光泽，无收缩痕迹，生产批量为小批量，设计为注射成型模具。 （ 1）材料性能 热塑性材料，密度 3抗拉强度 30 50弯强度 41 76伸弹性模量 1587 2277曲弹性模量1380 2690缩率 常取 该材料综合性能好，即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并有购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 良好的耐寒性。 1 （ 2） 成型特性及条件 1） 其 吸湿性强，塑料成型前必须充分预热干燥，其含水量应小于 对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热干燥。 2） 流动性中等，溢边值 为 3） 塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度 250 ）。成型时宜采用较高的加热温度（模温 50 80 ）和较高的注射压力（柱塞式注射机：料温 180 230 ，注射压力 100140杆式注射机：料温 160 220 ，注射压力 70 100 。 （ 3） 结构工艺性 零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于最小壁厚 射成型时应不发生填不足现象。 （ 4） 塑件 的外形尺寸、体积及重量 单个塑件最大体积约为 30 3最大质量约为 32g，其外形尺寸如图 1。 图 1 塑件图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 选注射成型机的型号和规格 从实际注射量应在额定注射量的 20% 80%之间考虑，初选额定注射量在 125g 以上的卧式注射机 设备的技术规范见表 1。 表 1 射成型机的技术规范 注射容量 / 3 g 125g 螺杆直径 /2 注射压力 /( 510 110 104 最大注射面积 / 2320 喷嘴球半径 /2 喷嘴孔直径 / 喷嘴移动距离 /10 锁模力 /00 模板行程 /00 最大模具厚度 /00 最小模具厚度 /00 模板最大距离 /00 具结构设计 定模具型腔数目及配置 确定模具型腔的方法有：根据锁模力确定，根据最大注塑量确定 ，根据塑件精度确定和经济性确定等。 本模具主要从经济性考虑，又因为试制或小批量时宜取单型腔或少型腔，大批量时宜采取多型腔，而该塑件为小批量生产，故采用单型腔。 2 择分型面 模具闭合时型腔与型芯相接触的表面称之为分型面。分型面的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量，本模具选择时主要考虑下列几点因素： （ 1） 便于脱模，分型面位置应设在塑件断面尺寸最大的地方； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 10 （ 2） 为保证塑件表面质量，不采用圆弧部分分型 ； （ 3） 利于排气，分型面尽可能设在塑料流动的末端； （ 4） 模具结构简单，使用可靠方便，制 造容易； （ 5）满足 塑件形状、尺寸及壁厚要求； 本模具选定水平分型面，如图 2。 图 2 分型面示意图 确定模具总体结构形式 经过对塑件结构形状的分析，可能适合的模具结构有两种，即单分型面注射模和双分型面注射模。 方案一 单分型面注射模 型腔（凹模）在定模上，主流道设在定模一侧，开模后塑件连同浇道内的凝料一起留在动模一侧；动模上设有顶出机构，用以顶出塑件和流道内的凝料。可能的浇口形式有：直接浇口，侧浇口，扇形浇口，重叠式浇口和潜伏式浇口等。 方案二 双分型面注射模 它从不同的分 型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称为三板式注射模具。与单分型面模具相比，三板式注射模具增加了一个可移动的中间板，中间板使用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉 杆 的限制，中间板与定模板作定距离的分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料，而利用推板或推杆将型芯上的塑件推出。适合的浇口形式有：点浇口，直接浇口，侧浇口，扇形浇口和购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 11 重叠式浇口等。 由于 塑件为形状较复杂的玩具飞机模型外壳，还有与之相配 合 的玩具飞机下壳。要求外表面光滑无痕迹，可选用的浇口形式有重叠式浇口，潜伏式浇口和点浇口。其中潜伏式 浇口除去浇口留下的痕迹可选在 塑件 的内侧，对制品的外观无任何影响，但浇口的制造太过复杂；重叠式浇口虽然制造简单，但浇口留下的痕迹却滞 留 在 塑件 的端面，由于该塑件还有 与之配合的 下壳，这样就会 造成 上下壳 配 合困难，不严密，进而影响整体外观；点浇口去除浇口残留的痕迹虽然会在 塑件的外表面，但由于面积小，对整体外观影响不大，故采用点浇口较为合适。 综上，本模具选择双分型面注射模，点浇口进料，及点浇口 自动推出机构 。 4 5 注系统的设计 浇注系统的作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程 中将注射 的 压力传递到塑件 的 各部位，浇注系统一般由浇口、浇道、进料口及冷料穴四部分组成。 3 （ 1）浇口 浇口是熔料注入模具最先经过的一段流道， 其结构形式如图 3。浇口 直接影响到填充时间及流动速度，浇口太小，熔料流动过程中冷却面相对增大，热量消耗大，注射压力损失大；但浇口太大则会造成塑料损耗大， 查手册知 一般情况其参数通 常 取如下数值： 图 3 浇口示意图 1） d=注射机喷嘴孔直径 +（ 1） d= 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 2） a=2 4（对流性差的塑料情况也可取 3 6），取 a=4； 3） D浇道宽度， D=10 4） H 按具体情况选择，一般取为 3 8 H=5 5） R=注射机喷嘴球面半径 +（ 2 3） R=12+2=14 6） L 应尽量缩短，若 L 值大，是塑料降温过多，损耗大，一般不超过 60 L=60 7） r 按具体情况选择，一般取 1 3 r=2 8） l 值按具体情况决定，不宜过长或过短，一般可取（ 1 D，并不宜小于 8 l=25 （ 2）浇道 浇道是熔料从浇口注入型腔前的过滤部位，其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳转换流向，注入型 腔浇道的形状及尺寸应满足在相等截面积时其周长为最小的要求，从而可减小熔料散热面积和摩擦阻力。为了便于加工，减小热量损失和流动阻力，本模具浇道选为梯形，如图 4，设在动模一侧。 取 L=10H=7R=2 图 4 浇道示意图 （ 3）冷料穴及拉料杆 冷料穴是用来储藏在注射间隔时期内由于喷嘴部温度低而形成的所谓冷料渣，以及用它拉出在浇口内的塑料。查手册冷料穴及拉料杆的形式，选用冷料穴为圆扣形，应用在脱模板脱模无冷料穴时的情况，冷料穴及拉料杆 结合情况如图 5。 6 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 图 5 冷料穴及拉杆示意图 （ 4） 进料口 进料口是浇道与型腔之间最短的一段距离，能够增加和控制塑料进入型腔的流速，并封闭装填在型腔内的塑料。 本模具选用点状进料口。原因是它为常用的一种进料形式，适用于成形各种塑料的壳、盒类塑件；并且进料口小，去浇口后残留痕迹小，可减小熔接不良现象；浇口可自动拉断，塑件光泽，表面清 晰。如图 6。 其中 R=H=3 图 6 进料口示意图 进料口位置的确定 进料口的位置对塑件质量有直接影响，主要以塑件形状和要求来确定 的 。通常应考虑以下几个问题 ： 1） 塑料流动能量损失最小 ； 2） 进料口的 位置应使进入型腔的塑料能顺利地排出模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系统 ； 3） 进料口的位置要避免造成收缩变形 ； 4） 进料口的位置应减小或者避免塑件的熔接痕 ； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 14 5） 进料口的位置及大小要考虑对型芯的影响 ； 以上这些原则在应用时会产生某些不同的矛盾，必须以保证得到优良的塑件为主。 本模具为壳体零件，采用点状进料口，其位置如图 7，这样可以减少熔接痕，有利于排气等。 图 7 进料口位置示意图 气系统的设计 排气系统的作用是将型腔中原有的空气及成型过程中产生的气体顺利地排出，以免塑件产 生气泡，疏松等缺陷而影响成型及表面质量。 排气槽的设计原则： 1） 排气槽尽量开设在分型面； 2） 排气槽应在型腔最后充满的地方； 3） 排气槽一般应开设在分型面动模一方； 4） 排气槽的槽深按表 2 选用为 5） 排气槽的式要预防溢料溅出伤人，最好不要面对操作者 ； 本模具选择在分型面上开设排气槽，排气槽深度为 弯式排气方法，如图 8。 图 8 排气装 置示意图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 15 表 2 排气槽深度 塑料名称 深度 h 塑料名称 深度 h 聚乙烯 酰胺 丙烯 碳酰脂 氯乙烯 甲醛 烯酸共聚物 冷却装置的设计 注射模在塑料成型过程中如果模温过高，成型收缩率会变大，塑件变化也相应增加，并且容易粘模，难以取出。为防止塑件脱模变形，缩短成型周期，注塑模一般都应设计冷却系统装置，以控制模温。 7 冷却水孔开设原则： （ 1） 孔边离型腔的距离一般保持在 15 25近则效率低，水孔直径一般在 8上，根据模具大小决定 ； （ 2） 孔管路应畅通无阻 ； （ 3） 水管接头的位置应尽可能放置在不影响操作的一侧 ； （ 4） 却水管最好不开设在型腔塑料熔接的地方以免影响塑件强度 ； 因为本塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度 250 ），成型时要控制模温在 50 80 ，具体措施是布置冷却水管， 具体 要求： （ 1） 冷却水管直径 8 （ 2） 冷却回路形式为直流循环式 ； 示意图如 图 9。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 16 图 9 冷却系统 示意图 模斜度的确定 为了便于塑件从模具型腔中或从塑件中抽出型芯，在设计时必须考虑塑件内外壁应具有足 够的脱模斜度。 表 3 各种材料推荐脱模斜度 材料 脱模斜度 聚乙烯 、 聚丙烯 、 软聚氯乙烯 30 1 尼龙 、 聚甲醛 、 聚苯醚氯化聚醚 40 130 硬氯乙烯 、 聚碳酸酯 、 聚砜 、 聚苯乙烯 、有机玻璃 50 2 热固性塑料 20 1 查表 3， 本模具脱模斜度取为 130，因为在该模具没有特殊要求，所以响塑件质量与精度的情况下尽量选取最大值。 用标准模架 在模具设计时，尽量采用标准模架，这样可以缩短生产时间，降低生产成本。根据塑件形状结构，并考虑滑块的导滑长度和注射机 的购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 17 最大装模厚度， 查手册 选择适用于薄壁壳体塑件注塑模，基本型 图 10。 图 10 模架 图 其标记为： 体尺寸：模板 B。 L=315400， A 为 50B 为 30 5 30C+ 100柱安装形式为正装 形 零件的 设计 （ 1）凹模的结构设计 凹模是成型塑件外表面的凹状零件，它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配工艺的要求，通常可分为整体式和组合式两大类。整体式的优点是结构简单、牢固可靠、不易变形，成型塑 件的质量好；缺点是在采用一般机械加工方法，加工工艺性能较差。组合式是由两个以上零件组合而成的，其优点是改善了加工工艺性能，减小了热处理变形，并且节约了模具贵重材料；缺点是结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，组合后的型腔牢固性较差。 8 考虑到先进的型腔加工机床普遍应用（万能数控铣的应用），可以很好的解决整体式加工工艺性能较差的缺点。本模具凹模采用整体式。其示意图如图 11。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 18 图 11 凹模示意 图 （ 2）凸模的结构设计 凸模在整个模具结构主要起承受和传递注塑机压力的作用，与凹模有配合段，直 接接触塑料，成型塑件的内表面或上、下端面。凸模有整体式和组合式两大类，两大类的优缺点与凹模一样，在此不再复述。凸模也采用整体式结构，其示意图如图 12。 图 12 凸模示意 图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 19 具 结构零部件的确定 （ 1）推杆的选择 由模具的工作行程及所选模架的要求 知 所选的推杆长度必须大于30+30+8512（ ，又考虑到凸模高度，查 手册 选取推杆 20 125 具体尺寸及要求如图 13 所示。 图 13 推杆 1）材料 2）技术要求 工作端不允许倒锥 ； 工作端面不允许有中心孔 ； （ 2） 导柱 的选择 根据模具的工作行程及所选模架的动模型板 A 和垫板 B 的厚度，知所选导柱的长度为 50+30=80（ ，查 手册 选取导柱 32 8025 具体尺寸及要求如图 14 所示。 图 14 导柱 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 20 1）材料 20 钢 ； 2）技术要求 热处理 50 5520 钢渗碳 6 60 图示倒角不大于 145； 其它按 4170 （ 4） 导套 的选择 根据 上步导柱的长度 及所选模架的动模型板 A，知所选导 套 的长度为 50（ ，查 手册 选取导柱 32 50 具体尺寸及要求如图 15 所示。 图 15 导套 1）材料 20 钢 ； 2）技术要求 热处理 50 5520 钢渗碳 6 60 图示倒角不大于 145； 其它按 4170 （ 四 ） 顶板导柱 的选择 根据 所选模架的要求，顶板导柱其长度须大于3+ 2H ，知所选 顶板导柱 长度为 116（ ， 满足 30 116 130。 选取导柱 16116 32（ I） 具体尺寸及要求如图 16 所示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 21 图 16 顶板导柱 1）材料 20 钢 ； 2）技术要求 热处理 50 5520 钢渗碳 6 60 图示倒角不大于 145； （ 5） 顶板导套 的选择 根据 顶杆固定板和顶杆垫板的厚 度 ，知所选 顶板 导 套 的长度为 35（ ，查 手册 选取导柱 1240(H) 具体尺寸及要求如图 17 所示。 图 17 顶板导套 1）材料 20 钢 ； 2）技术要求 热处理 50 5520 钢渗碳 6 60 其它按 4170 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 22 （ 6） 定距拉 杆的选择 该 模具的 定距拉 杆 由拉杆和螺钉组成，其主要 作用是在第一次开模分型时限制定模固定板和定模型板的距离，更进一步说是定距拉杆的长度决定第一次开模分型的距离。所以对定距拉杆长度要求是：第一次开模后浇注系统凝料可以顺利取出。定距拉 杆 的长度 必须大于 浇注系统的高度 L=60（ ，又考虑到 进料口的长度 ，查 手册其他机构零件形式， 选取 拉 杆 长度为 135料为 淬火 0 55；螺钉总长度为 56料为 45，淬火 0 45。 其具体尺寸如图 18 所示。 图 18 定距拉 杆 （ 7） 定距板的确定 定距板主要作用是第二次开模分型时限制动模 型板和定模型板的距离，准确的说是确定第二次分型的距离。查手册中其他机构零件形式， 选 取定距板尺寸 ABH=15072100(材料为 45，淬火 0 45。具体尺寸如图 19 所示。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 23 图 19 定距板 （ 8） 浇注系统零件的确定 浇注系统零件主要是浇口套及定位圈两个零件，定位圈的作用是使模具安装在注射机上后有一个准确的位置，两个零件可以结合在一起，成为整体。查手册取本模具浇注系统零件为整体式，材料为 度 40 45体尺寸如图 20 所示。 图 20 浇口套 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 24 （ 9） 支承块 的 确定 支承块是模具与注射机直接接触的零件， 起支承模具零部件的作用，材料为 具体尺寸如图 21 所示。 图 21 支承块 （ 10） 定模固定板 的 确定 定模固定板 是支撑零件，主要用来连接及固定模具工作零件，使之成为完整模具结构，所以支撑零件要有足够的刚度及强度。根据手册选择 定模固定板外形尺寸为 ABH=20040025(其定模固定板示意图如图 22。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 25 图 22 定模固定板 （ 11） 浇道卸料板 的 确定 浇道卸料板是辅助零件，主要作用是在开模时使浇注系统凝料易于取出，根据所 选模架的尺寸要求， 确定其 外形尺寸 ABH=40031516(具体尺寸如图 23。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 26 图 23 浇道卸料板 核计算 所设计模具是否可以正常使用，需要进行必要的计算校核。 9 （ 1） 最大注射量的校核（以克量计算） G （ 1） 式中 C 注射机最大注射容量， g； G 成形塑件及浇注系统所需塑料的克量， G=V 件 ， g； 成形塑料的密度， g/ 3 系数，一般要求成形塑件的容量不得超过注塑机容量的80； 由前面 初 选的注射机可知 C=125g， 而塑件的最大克量为 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 27 故 25=100g 满足 要求 （ 2） 注射压力的校核 注P 2） 式中注P 选用的注射机的最大注射压力， 成形需用的注射压力， 其中 注P =104 110 0 100 P （ 3） 点状进料口模具与机床开模行 程关系的校核 S1H+2H+a+(5 10) （ 3） 式中 S 开模行程， 1H 脱模距离， 2H 塑件高度 ， 5 10 为保证取出塑件而增设的余量， a 定模板与浇口套分离距离（取出浇口的长度），对阶梯 形塑件，不需要全部定出型芯，但必须考虑脱模后型芯是不妨碍取出塑件， 式中 S=300H=55H=42a 取 65然 30055+42+65+(5 10)足要求 （ 4） 模具厚度的校核 mH4） 式中 注射机所允许的最小模具厚度， 所设计模具在闭合状态下的厚度， 注射机所允许的最大模具厚度， 其中00mm，63mm，00 显然 mH（ 5） 锁模力的校核 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 28 锁F= F （ 5） 式中 型腔平均压力（ 非精密级成型时根据塑件的复杂程度及塑料的流动性好坏，0 45 塑件及浇注系统在分型面的总投影 ， 2 F 注射机的额定锁模力 ， N； 其中=30310 =439 310 F=900 310 满足要求 4 凸凹模材料的确定 本模具凸凹模采用 铝合金 。 现今人们已经改变了过去不愿意使用软质金属铝的观念，因为铝材供货商对其性能和使用性做了显著的改进，铝（第三代铝，大约在 1990 年后投入使用）很多优点的应用日益增加，铝熔点低，热工作特性好（与钢相比），良好的机加工性能；此外，易于回收再利用，相对较低的能量消耗，这些使得铝这种材料在模具加工中广泛应用。 10 第三代铝合金的特性一点也不逊于塑料模具钢：其有较低密度，足够强度，良好的机 加工性能，良好的热传导性，良好的耐腐性，易于得到，合理的价格体积比 。 5 绘制模具总装配图 利用 绘图功能来完成装配图，了解各部分零件的作用来进行绘制。绘制过程中要认真分析各部分零件的尺寸达到最佳的装配效果，绘制装配图时已经确定好的尺寸要符合国家标准，根据所选择的标准来绘制，虽然零件的尺寸是根据自己的设计而定的但是有些零件比如：支承块、定模固定板、浇道卸料板、顶杆固定板、垫板、等一些零件是根据设计时选择标准模架而确定 的结构，因此这些零件只需要根据这些标准来绘图。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 29 图 24 装配图 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 30 6 绘制模具 工作简图 其工作过程第一次在分型面 ，第二次分型面在 。第一次分型主要用于浇道凝料的拉出，第二次分型主要用于拉断进料口，使浇道的凝料与塑件分离，这样顶出塑件不需要再进行去除浇道凝料。它与单分型面注射模相