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应急灯外壳的注塑模具设计【两板模一模两腔优秀课程毕业设计含8张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj35

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应急灯塑件图A1.dwg

应急灯模具装配图A0.dwg

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关键词：: 应急灯外壳注塑模具设计两板模一模两腔应急灯外壳注塑模具

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应急灯外壳的注塑模具设计【两板模一模两腔优秀课程毕业设计含S8张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj35

应急灯外壳的注塑模具设计【两板模一模两腔】

摘要

本论文主要研究的是应急灯外壳注塑模具的设计方法。本文首先介绍了选题的依据以及选这个课题的意义，并简单介绍了注塑模具的发展现状。然后分析了应急灯外壳制件的工艺特点，包括结构工艺性、成型特性与条件、材料性能等，并选定了成型设备。接着述说了应急灯外壳注塑模的分型面选择、模具基本结构及模架的选定及型腔数目的选定及布置，重点论述了成型零件、浇注系统、、脱模机构、合模导向机构以及冷却系统的设计。而后选定标准模架和模具材料，并校核注射机的相关工艺参数，如最大注射量、注塑压力等。最后阐述模具的工作原理，以及对安装运行过程中可能出现的问题予以总结、分析，并给于了对应的解决方法。

本文论述的应急灯外壳注塑模具采用两板式结构，采用一模两腔的型腔布置，最后通过推板将制件推出。在设计模具的时候，需用到SoliWorks软件进行模拟，以确定型芯型腔及浇口位。此次应急灯外壳注塑模具的设计各项参数必须来源可靠、选择准确、计算无误，其中最大注射量及注射压力是计算的关键。在工艺性上保证不影响操作的同时尽量做到了加工操作简单、方便。

本设计是在传统的应急灯上进行了创新，设计采用最领先技术LED显示，并把电池装在灯内部，外部也更美观。外壳的尺寸大小适中，模架也较好的选择，模具整体不大，采用整体安装。

关键词：应急灯外壳；注塑模；两板模；浇注系统；脱模机构

Abstract

The designing methods of injection mould of the Emergency light shell are mainly introduced in this paper. This paper introduces the topic basis and the significance of choosing thistopic, and briefly introduces the development status of injection mold.And then analyzes the process characteristics of emergency lamp shellparts, including the structure, characteristics and conditions of moldingprocess, material properties, and select the molding equipment.Then tell the type emergency lamp shell injection mold, mold surfacestructure and mold base selection and the number of cavities selection andlayout, emphasis, gating system, forming parts, demoulding mechanism,clamping mechanism and the cooling system design.Finally the selected standard mold and mold material, and process parameters of injection machine check, such as the maximum injection volume, injection pressure etc.. The working principle of the die, as well as to the possible problems in the process of installation and operation are summarized, analysis, and give the corresponding solutions.

Shell of emergency lamp injection mold in this paper adopts two plate structure, the layout of the cavity of a mould with two cavities, the push platewill work out.In the design of mold, use the SoliWorks software to simulate, in order to determine the core and cavity and runner position.Must choose accurate, reliable, accurate calculation of design parameters of the emergency lamp shell injection mold, the largest injection quantityand injection pressure is the key.In the process that does not affect the operation at the same time as far as possible the process has the advantages of simple operation, convenient.

This design is the innovation in the emergency lights on the traditionaldesign, using the most advanced technology of LED display, and the battery installed in the light of internal, external and more beautiful.Moderate size of shell mold, is the better choice, overall not die, the wholeinstallation.

Keyword: Emergency light shell;Injection mould;Threepence mould;Gating system;Moulding mechanism ; Space parting institutions

引言 1

第1章应急灯外壳工艺性分析 4

1.1 材料性能 4

1.2 成型特性和条件 4

1.3 结构工艺性 4

1.4 产品几何形状分析 5

1.5 应急灯外壳注塑工艺参数的确定 9

1.6 初选注射机的型号和规格 9

第2章应急灯外壳注塑模具的结构设计 11

2.1 分型面的选择 11

2.2 确定模具基本结构及模架的选定 12

2.3 确定型腔的数量和布局 12

2.4浇注系统设计 13

2.4.1主流道设计 13

2.4.2 分流道截面设计及布局 14

2.4.3 浇口设计及位置选择 15

2.4.4 浇口套的设计 16

2.5 注塑模成型零部件设计 17

2.5.1 成型零部件尺寸分析 17

2.5.2塑件收缩率的影响 17

2.5.3型腔、型芯结构设计 18

2.5.4 成型零件工作尺寸计算 20

2.6 合模导向机构设计 20

2.7 脱模、推出机构设计 21

2.7.1 推出机构的组成 21

2.7.2 推出机构的分类 21

2.7.3 推出机构的设计原则 21

2.8冷却系统设计 23

2.9 模架及模具材料的选择 24

第3章注射机相关参数校核 25

3.1 最大注射量的校核 25

3.2 注射压力校核 26

3.3 锁模力校核 26

3.4 模具厚度的校核 26

3.5 成型零部件强度校核计算 27

第4章模具的工作原理及安装、调试 28

4.1 模具的工作原理 28

4.2 模具的安装 29

4.3 试模 29

结论 31

谢辞 32

参考文献 33

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内容简介：: 摘要本论文主要研究的是应急灯外壳注塑模具的设计方法。本文首先介绍了选题的依据以及选这个课题的意义，并简单介绍了注塑模具的发展现状。然后分析了应急灯外壳制件的工艺特点，包括结构工艺性、成型特性与条件、材料性能等，并选定了成型设备。接着述说了应急灯外壳注塑模的分型面选择、模具基本结构及模架的选定及型腔数目的选定及布置，重点论述了成型零件、浇注系统、脱模机构、合模导向机构以及冷却系统的设计。而后选定标准模架和模具材料，并校核注射机的相关工艺参数，如最大注射量、注塑压力等。最后阐述模具的工作原理，以及对安装运行过程中可能出现的问题予以总结、分析，并给于了对应的解决方法。本文论述的应急灯外壳注塑模具采用两板式结构，采用一模两腔的型腔布置，最后通过推板将制件推出。在设计模具的时候，需用到件进行模拟，以确定型芯型腔及浇口位。此次应急灯外壳注塑模具的设计各项参数必须来源可靠、选择准确、计算无误，其中最大注射量及注射压力是计算的关键。在工艺性上保证不影响操作的同时尽量做到了加工操作简单、方便。本设计是在传统的应急灯上进行了创新，设计采用最领先技术示，并把电池装在灯内部，外部也更美观。外壳的尺寸大小适中，模架也较好的选择，模具整体不大，采用整体安装。关键词：应急灯外壳；注塑模；两板模；浇注系统；脱模机构 he of of in of of of of of of as of as as to in of of in of of a of to in to of of is at as as of is in on ED in of of is 目录引言 . 1 第 1 章应急灯外壳工艺性分析 . 4 料性能 . 4 型特性和条件 . 4 构工艺性 . 4 品几何形状分析 . 5 急灯外壳注塑工艺参数的确定 . 9 选注射机的型号和规格 . 9 第 2 章应急灯外壳注塑模具的结构设计 . 11 型面的选择 . 11 定模具基本结构及模架的选定 . 12 定型腔的数量和布局 . 12 注系统设计 . 13 流道设计 . 13 流道截面设计及布局 . 14 口设计及位置选择 . 15 口套的设计 . 16 塑模成型零部件设计 . 17 型零部件尺寸分析 . 17 件收缩率的影响 . 17 腔、型芯结构设计 . 18 型零件工作尺寸计算 . 19 模导向机构设计 . 20 模、推出机构设计 . 20 出机构的组成 . 20 出机构的分类 . 20 出机构的设计原则 . 21 却系统设计 . 22 架及模具材料的选择 . 23 第 3 章注射机相关参数校核 . 25 大注射量的校核 . 25 射压力校核 . 25 模力校核 . 25 具厚度的校核 . 26 型零部件强度校核计算 . 26 第 4 章模具的工作原理及安装、调试 . 28 具的工作原理 . 28 具的安装 . 29 模 . 29 结论 . 31 谢辞 . 32 参考文献 . 33 引言随着现代制造技术及高新技术的迅速发展、计算机科技的应用，在工业中模具将要变成生产各种产品不可缺少的重要工艺装备。尤其是在塑料产品的制造和生产过程中，应用塑料模具相当广泛，在各类模具中的重要程度也越来越突显，成为一系列模具设计、制造与研究中最具有表现意义的模具之一。随着注塑模具不断成为生产塑料制造品的主要手段，且不断发展成为最有前景的模具之一。注射成型是现在市场上最具前景、最常用的塑料成型手段之一，因此注塑模具作为塑料模的一种，它将具有相当大的市场需求量。因此我选应急灯注塑模具设计作为我毕业设计选择的课题。本课题知识点与涉及的知识面较多，应用性强与，如模具设计、三维造型、注塑成型、二维三维软件的应用以及运动仿真。通过本课题的设计，将会培养和锻炼下述几个基本能力上（ 1）怎么选择塑料件制品涉及及成型工艺（ 2）在一般塑料件制品成型模具的方面设计能力（ 3）塑料模具结构改进、塑料制品质量分析及工艺改进、设计的能力（ 4）掌握模具设计经常使用的商业软件（同实际应用相结合的能力（ 5）提高自己在文档组织与检索方面的能力（ 6）在写论文的一般步骤及格式方法方面的掌握，并增加自己的思考、学习、解决问题的能力，因为我还没有深入的学习过注塑模具的知识。随着我国模具技术的不断迅速发展，在生产大型模具方面，已经可以生产整体仪表板等塑料模具、汽车保险杠以及超大容量洗衣机整套塑料模具和大尺寸彩电注塑模具。在机密塑料模具方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具、照相机塑料件模具及塑封模具。在成型工艺方面，高效多色注塑模、多材质塑料成行模、抽芯脱模机构和镶件互换结构的创新业获得了很大发展。气体辅助注射成形技术的使用更趋成熟。热流道模具不断推广，有些单位还应用具有世界高端水平的针阀式热流道模具。现今国内外用于注塑模具上的先进技术大致有以下几种：（ 1）热流道技术它是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。这一技术在大批量生产塑件、原材料较贵和产品质量要求较高的情况下尤为适用。热流道注塑成型技术应用范围很广，基本上，适用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用热流道模具加工，许多产品如手机壳、按键、面板、尺寸要求精密的机芯部件等都是采用热流道技术成型。一个典型的热流道系统一般由如下几大部分组成：热流道板（喷嘴（温度控制器；辅助零件。（ 2）气体辅助注射成形技术它是向模腔中注入经准确计量的塑料熔体，在通过特殊的喷嘴向熔体中注入压缩气体，气体在熔体内沿阻力最小的方向前进，推动熔体充满型腔并对熔体进行保压，当气体的压力、注射时间合适的时候，则塑料会被压力气体压在型腔壁上，形成一个中空、完整的塑件，待塑料熔体冷却凝固后排去熔体内的气体，开模退出制品。气体辅助注射成形技术的关键就是怎么合理的把握注入熔融的塑料的时间与充人气体的时间的配合。气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。应用气体辅助注塑成型技术，可以提高产品强度、刚度、精度，消除缩影，提高制品表面质量；降低注射成型压力以减小产品成型应力和翘曲，解决大尺寸和壁厚差别较大产品的变形问题；简化浇注系统和模具设计，减少模具的重量减少塑件产品的重量，减少成型时间以降低成本和提高成型效率等。气体辅助成形周期可分为如下六个阶段：塑料熔体填充阶段、切换延迟时间、气体注射阶段、保压阶段、气体释放阶段、推出阶段。（ 3）共注射成形技术它是使用两个或者两个以上注射系统的注塑机，将不同品种或者不同色泽的塑料同时或者先后注射进入同一模具内的成形方法。国内使用的多为双色注塑机。采用共注射成形方法生产塑料制品时，最重要的工艺参数是注射量、注射速度和模具温度 1。（ 4）反应注射成形技术它是将两种或者两种以上既有化学反应活性的液态塑料（单体）同时以一定压力输入到混合器内进行混合，在将均匀混合的液体迅速注入闭合的模具中，使其在型腔内发生聚合反应而固化，成为具有一定形状和尺寸的塑料制品通常这种成形过程称之为在制造方面，术的应用上了一个新台阶，一些企业引进能支持年来我国自主开发的塑料膜北航华正软件工程研究所开发的中理工大学开发的注塑模优化模具系统结构设计和型件的使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和缩短制造周期；研究、应用针对各类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和个性化，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成塑料注塑模，缩短新产品试制周期。这些是未来 5 20 年注塑模具生产技术的总体发展趋势，具体表现在以下几个方面：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。在塑料模设计制造中全面推广应用术。件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3 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。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。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。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件的规格品种。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 1。第 1 章应急灯外壳工艺性分析料性能图示为应急灯外壳立体图，材料为观黑色，精度等级一般（ 4 级精度），制品表面光滑美观，带有精细花纹。热塑性塑料，密度拉强度 30 50弯强度 41 79伸弹性模量 1587 2277曲弹性模量 1380 2690缩率 2。该材料综合性能好，冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并具有良好的耐寒性。是目前产量最大、运用最广泛的一种塑料 2。图急灯外壳立体图型特性和条件其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥（ 80 90下至少干燥 2 小时），使其含水量小于对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应该进行长时间预热（ 80 90下至少干燥 3 小时） 2。塑料加热温度对塑料的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度 270） ,一般料筒温度为 180 260，建议温度 245 成型时宜采用较高的加热温度（对精度较高的塑件，模温宜取 50 对高光泽耐热塑件，模温宜取 60和较高的注射压力（柱塞式注射机：料温 180 230，注射压力 100 140杆式注射机：温度 160 220，注射压力 70 1003。构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚 1助件分析可知注塑成型时不会发生填充不足现象。塑件为壳体类制件 , 外表面为可见光亮面 ,制件上表面有有 19 个孔，中间开了一个凹槽，凹槽中心有个起连线作用的大孔，大孔四周有 4 个固定面板的孔唇，上表面四周分布起装饰作用的灯，还有精美文字，总体尺寸为长 200 200 50制件虽小，但结构复杂，需采用两板双分型结构，制造精度要求稍高。品几何形状分析 (1)侧孔、内螺纹与圆弧面在龙头壳体设计中，为了产品的美观大方，患有消费者使用起来比较方便，侧孔是必须的，另外内螺纹是为了安装调节水量大小而设计的，圆弧面是为了尽量减少水压力的损失，尽量减少降低水流动的而设计的，所以这些是必须的。在现代日常生活当中，消费者追求的不再是便宜，首先是美观实用，价格实惠，更是要符合人体工程学，为此，对产品的设计要求进一步提高，而圆弧则是这种要求 3。 (2)脱模斜度在塑料制品的成型中为了便于将制品从模具内脱出，制品的内外壁必须有足够的脱模斜度。脱模斜度与塑料品种、制品的形状、模具结构等因素有关，一般情况下 30 2之间选取。一些常用塑料的脱模斜度经验数据参阅表表常用塑料的脱模斜度经验数据塑料名称或代号脱模斜度聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯 30 1 龙、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚 40 1 30 硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、有机玻璃 50 2 热固性塑料 20 1 选择塑件的脱模斜度时，应遵循一下原则：应尽量选择较大的脱模斜度，使制品容易脱出。当塑件收缩率较大时，应选用较大的脱模斜度。当制品的壁较厚时，成型后的收缩量大，此时，应选用较大的脱模斜度。高大的制品，应尽量选用较小的脱模斜度。精度较高的制品，选用较小的脱模斜度。如果要求制品在脱模后留在型芯一侧时，则内表面的脱模斜度要比外表面的小。制品高度和孔的深度较小时（内孔深 3 6 6 10 10 14 14 18 18 24 24 30 30 40 头壳体塑件的具体尺寸的公差可以根据上表一般公差 6级来确定，具体偏差可以根据加工部分的难易程度来确定 3。 (6)塑料制品的表面粗糙度塑件的表面粗糙度除了与原材料的特性和成型工艺有关之外，模具的制造情况也起着十分关键的作用，确定塑件的表面粗糙度时，应对模具做一下考虑：一般模具的表面粗糙度比塑料制品的表面粗糙度高 1级；对透明的塑料制品要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；对于不透明的塑料制品，型芯的表面粗糙度的级别可比型腔的表面粗糙度低 1 2级；为了避免模具制造中不必要的浪费，选取的粗糙度满足要求即可。综上所述，龙头壳体型腔的粗糙度比龙头壳体高一级 3。 (7)零件体积及质量估算借助于件，直接测量出单个塑件的体积质量浇注系统凝料按一个塑件体积的 60%进行估算，则凝料体积凝V。两个塑件和浇注系统凝料总体积V，M。急灯外壳注塑工艺参数的确定查实用模具技术手册表 12定料的注射工艺参数如下 4: 注射机类型：螺杆式螺杆转速： 30 60r/喷嘴形式：直通式喷嘴温度： 180 190 料桶前端温度： 200 210 料桶中段温度： 210 230 料桶后段温度： 180 200 模具温度： 50 70 注射压力： 70 90 保压力： 50 70 注射时间： 3 5s 保压时间： 15 30s 冷却时间： 15 30s 成型周期： 40 70s 以上参数在试模时可以做适当调整。选注射机的型号和规格注塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、购买和使用注塑机的主要依据： (1)公称注塑量指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。 (2)注射压力为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆 (或柱塞 )对熔料必须施加足够的压力 ,我们将这种压力称为注射压力。 (3)注射速率为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。这里从实际注射量在额定注射量的 20% 80%之间考虑，初选额定注射量在 270 35。该设备的技术规范见表表额定注塑量 000 螺杆直径 30 注射压力 06 注射行程 70 注射方式螺杆式注射时间 S 杆转速 r/0 合模力 0000 最大成型面积 23800 最大开（合）模行程 100 模具最大高度 000 最小高度 00 动、定模固定板尺寸 350 1250 拉料空间 050 950 合模方式两次动作液压式第 2 章应急灯外壳注塑模具的结构设计总体方案拟订：对任何塑料件的模具设计都有一定的程序，首先要确定该塑件使用哪一种浇口形式，因为目前浇口的形式很多，并且用不同的浇口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面质量也不同，因此确定浇口形式也是至关重要的。再就是要确定在塑件的什么位置进行浇注，对于这个问题我们都没有定论，只有借助 007 内的块来进行分析后再确定浇口位。接着要确定一模几腔，只有把这些前期工作都做好之后才能够顺利的进行模具设计。型面的选择模具上用以取出塑料制品和浇注系统凝料的可分离的解除表面，称为分型面，也可称为分模面。选择分型面的基本原则是：分型面应选择在塑件断面轮廓最大位置处，以便于顺利脱模，同时还应考虑以下几个因素 6： (1)分型面选择应便于塑料制件脱模和简化模具结构，为此，选择分型面应尽可能使塑料制件开模时留在动模。 (2)分型面应选择在不影响塑件外观质量的部位，使其产生的飞边易于清理和休整。 (3)分型面选择应有利于排气，为此应尽可能使其分型面与流料末端重合。 (4)分型面选择应有利于零件的加工。 (5)分型面的选择应考虑注塑机的技术参数。注塑成型时所需要的锁模力是与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以选择分型面时，应尽量选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面，以减少锁模力。根据上述原则，应急灯外壳注塑模具的分型面形状及位置如图示。图急灯外壳注塑模具分型面形状及位置定模具基本结构及模架的选定模具的基本结构有两种：单分型面注塑模和双分型面注塑模。 (1)单分型面注塑模是注塑模中最简单、应用最普及的一种模具，它以分型面为界将整个模具分为动模和定模两部分。一部分型腔在动模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道开设在分型面上。开模后，制品和流道留在动模，制品和浇注系统凝料从同一分型面内取出，动模部分设有推出系统，开模后将制品推离模具。 (2)双分型面注塑模它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称三板式注塑模具。与单分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一个可移动的中间板（又名浇口板）。中间板适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脱出。双分型面注塑模与单分型面注塑模的最大区别就是，双分型面注塑模在生产过程中浇注系统凝料和制品会自动切断分离，便于实现自动化生产，而单分型面的浇注系统操作简单，大大提高了生产效率。应急灯外壳为大批大量生产，从提高生产效率角度出发，我选择单分型面注塑模。虽然，结构复杂，但是制品质量更好，经济效益更高 4。定型腔的数量和布局模具型腔的数量通常是客户或产品工程部根据产品的批量，塑料制品的精度，塑料制品的大小，用料以及颜色的来确定的，型腔数量越多，制品的精度越低，经济性越差，成型工艺越复杂，并且保养和维修越困难，故障发生率越高。确定型腔数量的方法有：根据锁紧力确定，根据最大注塑量确定，根据塑件精度和经济性确定，本零件主要从精度考虑，该零件尺寸中等，为大批大量生产，因此采用一模两腔，即一次注射成型两个塑料制件，采用 Y 形布局，优点是流道转折较少，热量压力损失较小。图腔的布局注系统设计浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力充分传递到模腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑料制件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。流道设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到飞流到为止的塑料熔体的流动通道。其直径直接影响到塑料熔体的流动速度和填充时间，直径过大，浇道容积增大，凝料多，增加了冷却时间，且易产生涡流或紊流，制件出现气孔。直径过小，则热量与压力损失大，成型困难。主流道的设计原则是：在保证塑料制件成型良好的前提下，尽量缩短主流道的长度，以使凝料少，压力和热量损失小。主流道大端呈圆角过渡，以减小料流转向阻力 4。主流道尺寸见表表流道部分尺寸符号名称尺寸 /mm d 主流道小端直径 5 流道球面半径 16 h 球面配合高度 5 a 主流道锥角 10 L 主流道长度 152 D 主流道大端直径 10 流道截面设计及布局分流道是连接主流道与浇口的熔体涌道，分流道起着分流和转向的作用。分流道设计要求：一是使流道尽快充满型腔，在流道内的压力损失和热量损失小；二是将塑料熔体均衡的分配到各个型腔；三是回料量小。常用的流道截面形状有圆形、梯形、 U 行和六边形等，在设计中，要减少流道内的压力损失，就希望流道截面积大，要减少散热损失，又希望面积小，故可用流到的截面积与表面积之比来表示流道的效率，其比值越大，效率越高，各种流道截面积的效率见表表种流道截面的效率从上表中可以看出，截面为圆形和正方形的分流道截面效率最大，应用效果应是最好的。但是圆形和正方形分流道工艺性较差。圆形分流道要求开设在分型面两侧，对称分布加工难度大。正方形分流道脱出分流道凝料的阻力大，若去斜度，实质上久变为了梯形分流道，从应用观点看，梯形分流道和应急灯外壳注塑模具设计中拟采用圆形截面。在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种，根据本模具的要求我们选取平衡式，也就是指分流道到各型腔浇口的长度，断面形状，尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，是成型的塑件力学性能基本一致。而且在此模具中不会造成份流道过长的缺点 4 口设计及位置选择浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的最后部分，其作用是使塑料以较快速度进入并充满型腔，它能很快冷却封闭，防止型腔内还没冷却的熔体倒流。由于应急灯外壳表面刻有精美图案，表面成型质量要求较高，不能有浇口痕迹，且选用的是单分型面注塑模具，故选用点浇口比较合理，点浇口是典型的小截面浇口，有如下优点：（ 1）对浇口的位置限制较小，可以比较自由的选择进料部位。（ 2）有利于薄壁，长流程和表面带精细花纹图案的塑料件成型。（ 3）降低塑件内的残余应力，特别是浇口附近。（ 4）容易从塑件上自行截开，易实现脱模时塑件的自动坠落，并且看不出浇口痕迹。（ 5）多型腔模具中，容易实现各型腔均衡进料。浇口位置选择应遵循以下几个原则：（ 1）浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。（ 2）浇口设置应有利于排气和补塑。（ 3）浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔凹痕产生。（ 4）浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应考虑料流的方向，浇口数量多，产生熔接痕的机会很多。流程不长时应尽量采用一个浇口，以减少熔接痕的数量。对于大多数框形塑件，浇口位置使料流的流程过长，熔接处料温过低，熔接痕处强度低，会形成明显的接缝，如果浇口位置使料流的流程短，熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢溜槽，是冷料进入溢溜槽。筒形塑件采用环行浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会使熔接痕产生。（ 5）浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件。结合上述几个原则综合考虑，我选择中心点浇口进料。口套的设计由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞，所以模具的主流道部分通常设计成拆卸更换的衬套，简称浇口套。浇口套的作用：使模具安装时进入定位孔方便而在注塑机上很好的定位并与注塑机喷嘴孔吻合，并能经受塑料的反压力，不致被推出模具。作为浇注系统的主流道，将料筒的塑料过渡到模具内，保证料流有力畅通的到达型腔，在注射过程中不应有塑料溢出，同时保证主流道凝料脱出方便。两板模浇口套较小，主流道较长，模具需要定位圈 7，其形式和尺寸见图 2 口套形状尺寸塑模成型零部件设计型零部件尺寸分析成型零部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括举行和异型零件爱你的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，星系和型芯之间的位置尺寸等。这模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素如下：件收缩率的影响塑件成型后的收缩率与塑件的品种，塑件的形状、尺寸、壁厚，模具的结构，成型的工艺条件等因素有关。在生产塑件时由于工艺条件、塑料批号发生变化也造成塑件收缩率的波动。收缩率的偏差和波动，都会引起塑件尺寸误差，其尺寸变化值为： ( m （ 2 式中 s 塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差塑件的最大收缩率；塑件的最小收缩率；塑件的基本尺寸。按照一般的要求，塑件收缩率破洞所引起的误差应小于塑件公差的 1 3 （ 1）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。成型零件模具加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。实践表明，成型零件的制造公差占塑件总公差的 1/3 1/4,因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的 1/3 1/4，或取作为模具制造公差。（ 2）模具成型零件的磨损模具在适用过程中，由于塑料熔体流动冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成型过程中可能产生的锈蚀、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等，均造成了成型零件尺寸的变化。在上述诸多因素中脱模时塑件对成型零件的摩擦磨损时最主要的，为了简化计算起见，凡与脱模方向垂直的成型零件表面，可以不考虑磨损；与脱模方向平行的成型零件表面，应考虑磨损。对于中小型塑件，最大磨损量可取塑件的 1/6；对于大型塑件应取 1/6 以下。（ 3）模具安装配合的误差模具成型零件装配误差以及在成型过程中成型零件配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。塑件在成型过程中产生的最大尺寸误差应该是上述各种误差的总和。即： 2 式中塑件的成型误差； z 模具成型零件制造公差 c 模具成型零件在适用中的最大磨损量； s 塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差； j 模具成型零件因配合间隙变化而引起塑件尺寸的误差； a 因安装固定成型零件而引起的塑件尺寸误差。腔、型芯结构设计型腔是指模具闭合时用来填充塑料成型制件的空间，按型腔的结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四个结构形式。为提高模具刚度、强度，型腔采用整体式结构。成型塑料件内表面的零件统称凸模或型芯，为节省优质钢材和便于加工及热处理，型芯采用整体嵌入式结构，型芯的固定采用螺钉固定。（ 1）型腔型腔是成型零件外表面的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式。本模具是采用整体式模具型腔，它是由整块材料加工而成的一腔两模，特点是牢固，使用当中不容易发生变形，不会使分流道塑料溢出，但是，加工困难。热处理不太方便，常用于中、型模具上。整体式的模具各个凹模采用机械加工、冷挤压、电加工等方法加工支撑，然后装进模板当中，这种结构加工效率高，装拆方便，可以保证各个型腔形状、尺寸一致。本模具分动模和定模，其型腔的内部尺寸都一样，只是滑槽的尺寸不一样，其具体如下图图腔（ 2)型芯型芯和成形杆是成形塑件的内表面。大的型芯也称为凸模，是成形塑件中较大的、主要内形的零件；型芯杆一般是指成形塑件的孔或者凹槽的小型芯。本文中的型芯就是凸模，其图如下图图芯型零件工作尺寸计算成型零件中与塑料熔体接触并决定制品几个形状的尺寸称为工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。其中型腔尺寸可分为深度尺寸和径向尺寸，型芯尺寸可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔尺寸属于包容尺寸，当型腔与塑料熔体或制品制件产生摩擦磨损后，该类尺寸具有增大的趋势。型芯尺寸属于被包容尺寸，当凸模与塑料熔体或制品制件之间产生摩擦磨损后，该类尺寸具有缩小的趋势。中心距尺寸一般指成型零件上某些对称结构制件的距离，如孔间距、型芯间距、凹槽间距和凸块间距等，这类尺寸通常不受摩擦磨损的影响，因此可视为不变的尺寸。对于上述型腔、型芯和中心距三大类尺寸，可分别采用三种不同的方法进行设计计算。在计算之前，有必要对他们的标注形式及偏差分布做如下规定。 (1）制品的外形尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值，与制品外形尺寸相对应的型腔尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值。（ 2)制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值，与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。 (3)制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正、负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。目前，成型零件的工作尺寸主要用两种方法计算，一种称为平均值法，另一种称为公差带法。对平均收缩率较小的塑件一般采用平均值法。其平均收缩率%55.0虑到工厂模具加工制造的现有条件，模具制造公差选 4/z。塑件为一般等级精度，即四级精度（模导向机构设计导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，但更多的是安装在动模一侧，因为作为成形零件的主型芯一般都安装在动模一侧。导柱与主型芯安装在同一侧，在合模时可以起保护作用。导向机构的作用是保证动、定模能够对准，使动模和定模上的成形表面在模具闭合后形成形状和尺寸准备的腔体。从而保证塑料件形状、壁厚和尺寸。导向机构出了其导向和定位的作用外，还可以增加承受侧压力的能力，保证模具运动平稳。本模具采用导柱导向机构。（ 1）导柱机构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用有肩导柱。（ 2)导柱的布置为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱不对称布置。为确保型芯不损坏，导柱设在定模一侧，即反装。模、推出机构设计为保证塑料件成形后从模腔或型芯上顺利脱出，模具结构中必须设计可靠有效的脱模机构。应急灯外壳由于壁厚很小，所以采用推板脱模机构，该机构运动平稳且推出力大，推出力在塑料件整个周边均匀分布。推件板脱模机构是在型芯根部（制品外型侧壁）安装一与它密切配合的推板或推块，推板或推块通过复位杆或推杆固定在推杆板上，以与开模相同的方向将制品推出。在推板脱模机构中，为了减小推板与型芯的摩擦，推板与型芯间留间隙，并且锥面配合以防止推板因偏心而溢料。出机构的组成推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件等组成。推出机构中，凡直接与塑件相接触、并将塑件推出型腔的零件称为推出零件。常用的推出零件有推杆、推管、推件板、成型推杆等。出机构的分类推出机构可按其推出动作的动力来源分为手动推出机构、机动推出机构、液压和气动推出机构。手动推出机构是模具开模后，由人工操纵的推出机构塑件，一般多用于塑件滞留在定模一侧的情况；机动推出机构利用注射机开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模；液压和气动推出机构是依靠设置在注射机上的专用液压和气动装置，将塑件推出或从模具中吹出。推出机构还可以根据推出零件的类别分类，可分为推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、成型推杆（块）推出机构、多无综合推出机构等。另外，也可根据模具的结构来分类。出机构的设计原则 (1) 推出机构应昼调协在动模一侧由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。 (2）保证塑件不因推出而变形损坏为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置，从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 (3）机构简单动作可靠推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利地脱模。 (4）良好的塑件外观推出塑件的位置应尽量设置在塑件内部，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。 (5）合模时的正确复位设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。综上所述，本套模具的推出机构形式采用推杆推出，推杆的位置参考原塑件留下的推杆位置，根据以上原则，本设计的推杆位置如图 2 推杆的数量为每个型腔 6根，总共 12根。推杆的直径为4，其与推杆孔之间采用H8/隙配合，推杆与推杆固定板采用单边的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。推杆的材料采用素工具钢，热处理要求硬度 5458作端配合部分懂得表面粗糙度为推杆形式见图图杆形式模力计算脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出所需克服的阻力。对于薄壁距环形断面的塑件，其脱模力的计算公式为： ( )ta n(2 （ 3 上式中， 2 是距环形塑件的平均壁厚， 2 =2 800；里取；是模具型芯的脱模斜度， = 于 AB- 1 - 1毕业设计的主要内容、重点和难点等毕业设计的主要内容：毕业设计课题为时尚艺术塑料板凳注塑模具设计。近几年，我国塑料模具工业有了很大的发展，塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，其种类也越来越多，制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中，塑料模具发展的速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展，在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中， 60%以上的零部件，可以依靠模具成型。随着国内经济发展，居民生活水平的提高，塑料板凳已经成为日常生活中常备的用品。塑料板凳也出现了多种样式，其中更多的板凳以其精美的外观，低廉的价格，以及耐用的特点而受到企业和广大消费者的欢迎。塑料板凳虽然看似简单，但是其注塑模具的设计制造所涉及的知识面和知识点比较多，能比较全面的反应一些注塑模具设计的特点。本课题应用性强，知识面覆盖较广，并且来自生活，所以容易激发我学习研究的兴趣，所以选择了这个课题 ,其主要内容如下： 1、参观调研，查阅资料。到模具制造相关企业调研，了解模具设计、生产、制造及加工情况。结合本次毕设课题，查阅模具相关资料； 2、撰写开题报告； 3、通过对产品的性能分析，完成相关的模具结构与零件设计； 4、设计的模具结构要求完整、合理； 5、合理选择尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，绘制的产品图样完整； 6、认真分析制件图，确定模具型腔、模具结构、分型面和进料口形式，计算含收缩率的相关尺寸和模具的强度和刚度； 7、翻译专业外语文献。 8、撰写毕业设计（论文）说明书； 9、绘制模具总装图、零件图；毕业设计的重点难点： 1、脱模推出机构和侧抽芯机构的设计； 2、塑件的合理性设计及结构工艺性分析； 3、材料选择，收缩率计算。模具强度及刚度分析； 4、塑件壁厚成型工艺考虑及保证塑件的外观要求； 5、模具型腔数的确定，模具结构、分型面和进料口形式的选择； 6、保证塑件成型时无变形，注出的制件表面光滑，无气泡和其它缺陷，无飞边或少飞边。 7、绘制模具总装图、零件图及尺寸标注。 - 2 - 2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等） 1、模具技术的现状模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具、就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备，而是技术密集型的产品，工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展工业的一把钥匙；模具是一个企业的心脏；模具是富裕社会的一种动力”。近年来 ,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的发展，许多企业开始追求提高产品质量及生产效率 ,缩短设计周期及制造周期 ,降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，术的应用越来越普遍和深入 , 大大缩短了模具设计周期 , 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过 1美元；日本从 1957 年到 1984 年二十七年间，模具工业增长 100 倍； 1987 年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为 30 亿港币，我国的模具年产值为人民币 3O 亿元。从整体来看，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多进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍然很大。主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量低、复杂程度低等缺点。严重的阻碍着国内模具业的发展。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。因此中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在一下问题：发展不平衡，产品总体水平较低；工艺装备落后，组织协调能力差；大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足；供需矛盾短期难以缓解；体制和人才问题的解决尚需时日。这些都严重的阻碍着国内电子业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业的最大不足。因此，注重科技含量，借助了国外的先进理论技术则尤为重要。大型化、高精密度、节能复合型模具将是未来注塑模具的发展方向。随着国际化，市场竞争越来越激烈，短周期、高质量、长寿命的高档塑料模具也会加大研制与开发。同时，注塑模具将与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式密切结合，最终使塑料模具行业发生重大变革。 - 3 - 2、注塑模简介注塑成型又称注塑模具，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法，并且能够成功地将某些热固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各种形状的塑料制品，其优点包括成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的制品，且生产效率高易于实现自动化，因而广泛应用在塑料制品生产当中。 3、注塑成型原理及特点塑料的注塑成型过程，就是借助螺杆或柱塞的推力，将已塑化的塑料熔体以一定的压力和速度注入模具型腔内，经过冷却固化定型后开模而获得制品。因此，可以说注塑成型在塑料装配生产中具有重要地位。 4、注塑成型原理注塑成型所用的模具即为注塑模（也称为注射模），注塑成型的原理（以螺杆式注射机为例）。首先将颗粒或粉状的塑料加入料斗，然后输送到侧装有电加热的料筒中塑化。螺杆在料筒前端原地转动，使被加热预塑的塑料在螺杆的转动作用下通过螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近。螺杆的转动使塑料进一步化，料温在剪切摩擦热的作用下进一步提高并得以均匀化。当料筒前端堆积的体对螺杆产生一定的压力时（称为螺杆的背压），螺杆将转动后退，直至整好的行程开关接触，从而使螺母与螺杆锁紧。具有模具一次注射量的塑料预塑和储过程结束。这时，马达带动气缸前进，与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中。熔体通过喷嘴注入闭合模具腔后，必须经过一定时间的保压，熔融塑料才能冷却固化，保持模具型腔所赋予形状和尺寸。当合模机构打开时，在推出机构的作用下，即可顶出注塑成型的塑料制品。 5、应急灯外壳注塑模具设计的流程： (1)思考与创新：绘制草图，确定应急灯外壳的外观形式； (2)实践操作：通过件画出应急灯外壳的三维模型； (3)用出内部的结构，实现外观要求； (4)将的图导入； (5)修改结构图。 6、注射模具的设计过程 (1)对塑料零件的材料、形状和功能进行分析 (2)确定型腔的数目确定型腔的数目条件有：最大注射量、锁模力、产品的精度要求和经济性等。 (3)选择分型面 - 4 - 分型面的选择应以模具结构简单、分型容易，且不破坏已成型的塑件为原则。 (4)型腔的布置方案型腔的布置应采用平衡式排列，以保证各型腔平衡进料。型腔的布置还要注意与冷却管道、推杆布置的协调问题。 (5)确定浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的设计应根据模具的类型、型腔的数目及布置方式、塑件的原料及尺寸等确定。 (6)确定脱模方式脱模方式的设计应根据塑件留在模具的部分而同。由于注射机的推出顶杆在动模部分，所以，脱模推出机构一般都设计在模具的动模部分。因此，应设计成使塑件能留在动模部分。设计中，除了将较长的型芯安排在

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