【毕业设计论文】连接座零件的注射模设计-毕业设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书( 论文) 题 目: 连接座零件注塑模设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较 快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很 大意义。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与 工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注 系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；通过 本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了 解模具结构及工作原理；通过对 PROGRAM 的学习，可以建立较简单零件的零件 库，从而有效的提高工作效率。 关键字 塑料模具 参数化 镶件 分型面 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 T i t l e T h e P l a s t i c I n j e c t i o n M o d l e D e s i g n O f H e a r t S h a p e L a m p e A b s t r a c t P l a s t i c i n d u s t r y i s i n t h e w o r l d g r o w s n o w o n e o f q u i c k e s t i n d u s t r y c l a s s e s , b u t c a s t s t h e m o l d i s d e v e l o p m e n t q u i c k t y p e , t h e r e f o r e , t h e r e s e a r c h c a s t s t h e m o l d t o u n d e r s t a n d t h e p l a s t i c p r o d u c t t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s a n d i m p r o v e s t h e p r o d u c t q u a l i t y t o h a v e t h e v e r y b i g s i g n i f i c a n c e . T h i s d e s i g n i n t r o d u c e d t h e i n j e c t i o n t a k e s s h a p e t h e b a s i c p r i n c i p l e , s p e c i a l l y s i n g l e i s d i v i d e d t h e p r o f i l e t o i n j e c t t h e m o l d t h e s t r u c t u r e a n d t h e p r i n c i p l e o f w o r k , t o c a s t t h e p r o d u c t t o p r o p o s e t h e b a s i c p r i n c i p l e o f d e s i g n ; I n t r o d u c e d i n d e t a i l t h e c o l d f l o w c h a n n e l i n j e c t i o n e v i l s p i r i t m o l d p o u r s t h e s y s t e m , t h e t e m p e r a t u r e c o n t r o l s y s t e m a n d g o e s a g a i n s t t h e s y s t e m t h e d e s i g n p r o c e s s , a n d h a s g i v e n t h e e x p l a n a t i o n t o t h e m o l d i n t e n s i t y r e q u e s t ; F i n a l l y i n t r o d u c e d n o w i n t h e w o r l d t h e m o s t p o p u l a r t h r e e d i m e n s i o n a l C A D / C A M s y s t e m s t a n d a r d s o f t w a r e P R O / E N G N E E R s P R O G R A M m o d u l e , a n d l e d t h e w r a p t o t h e g u i d e p i l l a r t o c a r r y o n t h e p a r a m e t r i z a t i o n d e s i g n . T h r o u g h t h i s d e s i g n , m a y t o c a s t t h e m o l d t o h a v e a p r e l i m i n a r y u n d e r s t a n d i n g , n o t e s i n t h e d e s i g n c e r t a i n d e t a i l q u e s t i o n , u n d e r s t a n d s t h e m o l d s t r u c t u r e a n d t h e p r i n c i p l e o f w o r k ; T h r o u g h t o t h e P R O G R A M s t u d y , m a y e s t a b l i s h t h e s i m p l e c o m p o n e n t s t h e c o m p o n e n t s s t o r e h o u s e , t h u s e f f e c t i v e e n h a n c e m e n t w o r k i n g e f f i c i e n c y . K e y w o r d The plastic mold The parametrization Inlays Divides the profile 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目 录 1 引言 1 1 . 1 模具工业再国民经济中的地位 1 1 . 2 各种模具的分类和占有量 2 1 . 3 我国模具工业的现状 2 1 . 4 我国模具技术的现状及发展趋势 4 2 设计过程6 2 . 1 塑件的分析及塑料成型工艺性能 6 2 . 2 分型面的选择 7 2 . 3 型腔数目的确定与排列形式 8 2 . 4 注射机的选择 8 2 . 5 浇注系统的设计 1 0 2 . 6 成型部分的尺寸设计 1 5 2 . 7 零件的加工工艺 1 8 2 . 8 模具加工工艺流程 1 9 2 . 9 冷却系统的设计 2 0 2 . 1 0 脱模机构的设计 2 4 2 . 1 1压力机的校核2 5 结束语 2 7 致谢 2 8 参考文献 2 9 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 引言 1 . 1 模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态） 的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消 耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平 的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关 注。早在 1 9 8 9年 3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具 列为机械工业技术改造序列的第一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。 模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最 广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6 0 % 9 0 % 的产品的零件，组件和部件 的生产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场 为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模 具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展 零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中 得到了明确。汽车基本车型不断增加，2 0 0 5 年将达到 1 7 0 种。一个型号的汽车所需模 具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 8 0 % 的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 1 4 种 排量 8 0 多个车型，1 0 0 0 多个型号。单辆摩托车约有零件 2 0 0 0 种，共计 5 0 0 0 多个， 其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需 1 0 0 0副模具，总价值为 1 0 0 0 多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一 些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出 口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的 发展有着特别重要的意义 1 。 1 . 2 各种模具的分类和占有量 模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模， 陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠 三维的模具形腔是材料成型。 （1 ）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具 总数的 5 0 % 以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模， 弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按 组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （2 ）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻 压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模， 水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模 等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑 性模具等。 （3 ）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 3 5 % ，而且 有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模， 泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （4 ）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高 速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊的制造方法。压铸模约占模具总数的 6 % 。 （5 ）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有： 压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造 （凝固理论） ，塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程 度显而易见 2 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 . 3 我国模具工业的现状 自 2 0 世纪 8 0 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大 的动力。2 0 世纪 9 0 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在 1 9 9 0 年仅 6 0 亿元人民币， 1 9 9 4 年增长到 1 3 0 亿元人民币， 1 9 9 9 年已达到 2 4 5 亿元人民币， 2 0 0 0 年增至 2 6 0 2 7 0 亿元人民币。今后预计每年仍会以 1 0 % 1 5 % 的速度快速增长。 目前，我国 1 7 0 0 0多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具 厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业 等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为 迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家， 成为我国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团 公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制 造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。 中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三 分之一。其中，冲压模具约占 5 0 % （中国台湾：4 0 % ） ，塑料模具约占 3 3 % （中国台湾： 4 8 % ） ，压铸模具约占 6 % （中国台湾：5 % ） ，其他各类模具约占 1 1 % （中国台湾：7 % ） 。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（1 9 6 1 1 9 8 1 ） ，成长期（1 9 8 1 1 9 9 1 ） ， 成熟期（1 9 9 1 2 0 0 1 ）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和 机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产 业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模 具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1 9 8 1年1 9 9 1年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具 产业对工业发展的重要性日益彰显，自 1 9 8 2年起，台湾地区就将模具产业纳入策略 性工业适用范围，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力 发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料 模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从 1 9 8 5年起，模具产业已在推行计算机辅 助模具设计和制造等 C A D / C A M 技术，所以台湾模具业接触 C A D / C A M / C A E / C A T 技术的时 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 间相当早。 成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下， 1 9 9 8年，由台湾地区政府委 托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用 与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进 口依赖高的模具。1 9 9 7年 1 1月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会 （I S T M A ）认同获准入会，正式成为世界模具协会会员。整体而言，台湾模具产业在 这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计， 台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计 算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射 出及精密锻造等模具 3 。 1 . 4 我国模具技术的现状及发展趋势 2 0世纪 8 0年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发 展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具 工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 1 5 % 的增长速度快速发展。许多模具企业十 分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要 动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的 快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制 造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有 了较大提高。 在大型模具方面已能生产 4 8（约 1 2 2 C M ） 大屏幕彩电塑壳注射模具， 6 . 5 K G 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方 面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努 力，在模具 C A D / C A E / C A M 技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模 技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周 期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数 量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 1 0多亿美元的各类大型，精 密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后， 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （1 ）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展， 成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。 （2 ）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低 模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。 （3 ）推广 C A D / C A M / C A E技术；模具 C A D / C A M / C A E 技术是模具技术发展的一个重 要里程碑。实践证明，模具 C A D / C A M / C A E 技术是模具设计制造的发展方向，可显著地 提高模具设计制造水平。 （4 ）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出 现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工 技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用 4 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 设计过程 根据指导老师说给的零件实体，通过观察和分析，所设计的连接座零件如图 2 . 1 所示: 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 . 1 零件图 2 . 1 塑件的分析及塑料成型工艺性能 2 . 1 . 1 塑件性能工艺分析 塑件的尺寸较大，精度等级一般，性能要求一般，为大批量生产，采用一模二腔 来提高生产率，塑件壁薄，对制品不进行二次加工。 浇口采用侧浇口，适用于一模二腔，大大提高生产率，浇口截面为圆形。 材料的成型工艺性能 塑件采用 A B S ，A B S 的主要工艺性能有： （1 ）性能特点：化学稳定性较好，耐寒性参，光、氧作用下易降解，机械性能 比聚乙烯好，有良好的高频绝缘性，不受温度影响，但低温变脆，不耐磨，易老化。 （2 ）成型特点：成型时收缩大，成型性能好，易变形翘曲，尺寸稳定性好，柔 软性好，有“铰链”特性。 （3 ）模具设计的注意事项：因有“铰链”特性，注意浇口位置设计；防收缩， 变形；收缩率为 1 . 3 % 1 . 7 % （4 ）使用温度：1 0 C 1 2 0 C （5 ）主要用途：板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日 用品、耐腐蚀零件，制作一般机械零件 5 。 A B S 的主要注塑成型条件如表 2 . 1 : 表 2 . 1 材料参数 密度 0 . 0 9 0 . 9 1v （/g 3） 比体积 1 . 0 0 1 . 1 1 13 / kgdmV 吸水率 0 . 0 1 0 . 0 3 100 cP W 收缩率 1 . 0 3 . 0 熔点 1 7 0 1 7 6 t （ C ） 热变形温度 1 0 2 1 1 5 t （ C ） 5 6 6 7 t（ C ） 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 抗拉屈服强度 3 71 （ a MP ） 抗弯强度 6 7 . 51 （ a MP ） 体积电阻系数 16 10（cm.） 击穿强度 3 0 ）（ 1 mmKVE 模具温度 8 0 9 0 2 . 1 . 2 塑件的尺寸和精度要求 塑件的总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性。而塑件的尺寸精度受到各个方面 因素的影响，如模具制造精度及使用后的磨损，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的 变化，塑件的形状，飞边厚度的波动，脱模斜度及成型后塑件尺寸变化等。该零件要 求采用精度等级为 7 级的尺寸公差。 2 . 2 分型面的选择 分型面的形成与塑件几何形状，脱模方法，模具类型及排气条件，浇口形式等有 关，常见的形式有水平分型面，垂直分型面，斜分型面，阶段分型面，曲线分型面。 分型面的选择原则: 便于塑件脱模 （1 ）在开模时尽量使用塑件留在动模内； （2 ）应有利于侧面分型和抽芯； （3 ）应合理安排塑件在型腔中的方位。 考虑和保证塑件尺寸的外观不遭损坏 尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等） ； 有利于排气； 尽量使模具加工方便。 2 . 3 型腔数目的确定与排列形式 为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精 度，模具设计时应确定型腔数目。 常用的方法有四种： 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 根据经济性确定型腔数目； 根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； 根据注射机的最大注射量确定型腔数目； 根据制品精度确定型腔数目。 本设计采用根据注射机的最大注射量确定型腔数目的方法来确定。 1 2 8 . 0 W WG n 式中 注射机的最大注射量（g ） 1 W单个制品的质量（g ） 2 W浇注系统的质量（g ） 7 90. 072. 5 90. 086. 290. 0608 . 0( = ） n 由于本塑件精度一般，考虑到塑件尺寸较大，故设计型腔数目为 2 个。单型腔在 模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形。在设计时应注意以下几点：尽 可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定；型腔布置与浇口开设部位应力应 求对称，以便防止模具承受偏载而产生镒料现象。尽量使型腔排列得紧凑，以便减小 模具的外形尺寸 6 。 2 . 4 注射机的选择 注射机额定注射量mg每次注射量不超过最大注射量的 8 0 % ，即 z j m mmg n ）（ = 8 . 0 式中 n 型腔数 j m浇注系统重量（g ） z m塑件重量（g ） g m注射机额定注射量（g ） 初定压力机：并根据塑件注射机技术规格，查塑件制品成型及模具设计教材 附录 E ，选用 X S - Z 6 0 型注射机。 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 主要技术参数如表 2 . 2 ： 表 2 . 2 注射机参数 标称注射量 6 0 3 cm 螺杆（柱塞）直径 3 8mm 注射压力 1 2 2 a MP 注射行程 1 7 0mm 注射方式 柱塞式 合模力 4 1050 N 最大成型面积 1 3 0 cm 模板最大行程 1 8 0 mm 模具最大厚度 2 0 0 mm 模具最小厚度 7 0mm 模板尺寸 3 0 04 4 0mm 拉杆空间 1 9 03 0 0Mm 合模方式 液压- 机械 推出形式 中心推出mm 电动机功率 1 1kW 定位圈尺寸 55mm 机器外形尺寸 3 . 6 10 . 8 51 . 5 5m 2 . 5 浇注系统的设计 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，或 是在此通道内冷凝的固体塑料。浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统 两类。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。本设计采用 普通浇注系统。 浇注系统设计原则：浇注系统设计是指注射模设计的一个重要环节，它对注射成 型周期和塑件质量（如外观、物理性能、尺寸精度等）都有直接影响，设计时必须遵 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 循以下原则： （1 ）结合型腔布局考虑，应考虑以下三点： 尽可能采用平衡式布置，以便设置平衡式分流道。 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载产生溢料现象。 型腔排列要尽可能紧凑，以减少模具外形尺寸。 （2 ）热量及压力损失要小，为此浇注系统流程要尽量短，断面尺寸尽可能大， 尽量减少弯折，表面粗糙度要底。 （3 ）确保均衡进料，尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角 落，即分道尽可能采用平衡式布置。 （4 ）塑料耗量要少，在满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量要小，以 减少塑料的耗量。 （5 ）消除冷料：浇注系统应能捕集温度较低的“冷料” ，防止其进入型腔，影响 塑件的质量。 （6 ）排气良好：浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔各个角落，使型腔 的气体能顺利排出。 （7 ）防止塑件出现缺陷 ： 避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残 余应力、翘曲变形或尺寸偏差过大以及塑料流将嵌件冲压位移或变形等各种成型不良 现象。 （8 ）塑件外观质量 ：根据塑件大小、形状及技术要求，做到去除修整浇口方便， 浇口痕迹无损塑件的美观和使用。 （9 ）生产效率：尽可能使塑件不进行或少进行后加工，成形周期短，效率高。 （1 0 ）塑料熔体流体特性：大多数热塑性塑料熔体的假塑性行为，以充分利用 7 。 如图 2 . 2 所示： 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 2 . 2 浇口套 2 . 5 . 1 主流道的设计 主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线 上，断面为圆形，带有一定的锥度。 其主要设计要点为： 主流道圆锥角=62，对流动性参的塑料可取63，内壁粗糙度为 mRa63 . 0 。 主流道大端呈圆角，半径mm31=，以减小料流转向过渡时的阻力。 在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于mm60，过长则会影响 熔体的顺利充型。 对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下是主流道 衬套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，主流道衬套与定模座板采用 67 mH过渡配合，与定位圈的配合采用69 fH间隙配合8。 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 主流道衬套一般选用108TT 、制造，热处理强度为 5 2 H R C 5 6 H R C 。 主流道主要参数如表 2 . 3 ： 表 2 . 3 主流道参数 主流道圆锥角 = 5 内壁粗糙度 mRa63 . 0 = 主流道大端半径 mm4= 主流道长度 L = 4 9mm 主流道衬套材料 8T 2 . 5 . 2 冷料穴的设计 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前锋的“冷料” ， 防止“冷料” ，进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板 中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的半径，长度约为主流道大端直径。 冷料穴的形式有以下三种： （1 ）与推杆匹配的冷料穴； （2 ）与拉料杆匹配的冷料穴； （3 ）无拉料杆的冷料穴。 冷料穴主要技术参数： 冷料穴直径： mmd5= 冷料穴长度： mmL6= 2 . 5 . 3 分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流作用和转向作 用。多型腔模具尽量采用平衡式分流道，能让熔融塑料几乎同时到达每个型腔的进料 口，以致塑料到每个型腔的压力和温度是相同的，这样不易产生熔接痕和填充不足等 缺陷。多型腔模具必须设置分流道，单型腔大型塑件在使用多个浇口时也要设置分流 道。分流道的截面形状：通常分流道断面形状有圆形、矩形、梯形、U 形和六角形等。 为了减少流道内的压力损失和传热损失，希望流道的截面积大，表面积小。分流道的 尺寸：对于壁厚小于 3 m m ，质量在 2 0 0 g 以下的塑件，可用以下经验公式确定分流道直 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 径。 4 2654 . 0 LmD= 式中 m 流经分流道的塑件量（g ） L 分流道长度（m m ） D 分流道直径（m m ） )(77. 16072. 52654. 0 4 mmD= （3 ）分流道布置 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与 非平衡式两种。 （a ）平衡式布置 平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状及断面非平衡布置 都必须对应相等，达到各个型腔同时均衡进料，以保证各型腔成型出的塑件在强度、 性能及质量上的一致性。常用形式：H 型排列和圆形排列。 （b ）非平衡布置 非平衡式浇注系统分两种情况，一种是各个型腔的尺寸和形状相同，只是诸型腔 距主流道的距离不同；另一种是各型腔大小与主流道长度均不相同，为了使各个型腔 同时均匀进料，必须将各个型腔的浇口做成不同的截面。 （4 ）分流道的设计要点 （a ）分流道对熔体的阻力要小，在首先保证足够的注射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要取小值，尤其对于小型塑件更为重要。分 流道转折处要以圆弧过渡。 （b ）各型腔均衡进料，为此当塑件形状、大小相同时，各分流道的截面积和长 度都要对称相等，各支分流道长度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能满足 这点。当一模同时成形几个不同形状及大小或不同重量的逆件时，各分流道的截面积 和长度要与塑件相对应。 （c ）表面粗糙度要求达到 R a 0 . 8 为佳。 （d ）分流道较长时，要在分流道的末端开设冷料井。 （e ）分流道的位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开设在动、定模 本科毕业设计说明书（论文） 第 21 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 板上，合模后形成分流道的截面形状，这主要取决于模具结构、塑料特性和塑件脱出 方法。通常分流道多开设在模具一边，以有利于开模时将流道凝料脱出。 （f ）分流道与浇口的连接外要加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的 流动和填充 9 。 综上所述，本设计采用平衡式布置，通常四个型腔以下的 H 形和圆形排列能达到 最佳的热平衡和塑料和流动平衡。 2 . 5 . 4 浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口 的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。其主要作用是： （a ） 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； （b ） 较容易切除浇口凝料； （c ）对于多型腔模具，可以用平衡进料；对于多浇口单型腔模具，用以控制熔 接缝的位置。 浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验公式确定，取其下限，然后 在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道面积的 3 % 9 % ，截面形状常 为矩形或圆形，浇口长度为 0 . 5 m m 2 m m , 表面粗糙度 R a 不低于 0 . 4m。 （1 ）浇口的类型和特点 （a ）非限制性浇口 又称直浇口、直接浇口或注流道型浇口。在多型腔模中又称为进料口。在单型模 腔中，塑料熔体直接流进型腔，因而压力损失小，进料速度快，成形比较容易，对各 种塑料都能适应。它传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。 但去浇口困难，浇口痕迹明显；浇口附近热量集中，冷凝较迟，易产生较大内应力， 也容易产生缩孔或表面凹陷。它特别适于大型塑件、厚壁塑件和熔体粘度特别高的塑 料品种成形。当浇口位置特殊，不能采用冲击型浇口时，也可以采用直接浇口。 （b ）限制性浇口 型腔与分流道之间采用一段距离很短（约 0 . 5 m m 2 m m ） 、截面积很小（约为分流 道截面积的 0 . 0 3 0 . 0 9 ）的通道相连接，此通道称为限制性浇口，它对浇口的厚度和 快速凝固等可以进行限制。限制性浇口具有以下特点： 本科毕业设计说明书（论文） 第 22 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 塑料熔体通过此类浇口时，所受的剪切速率大，致使塑料熔体的表面粘度有所降 低，有利于充模流动； 塑料熔体通过此类浇口时，受到的磨擦作用强，一部分动能转化为热能，使塑料 熔体温度略有上升，从而增加了熔体的流动性； 塑料熔体通过小浇口时，压力损失大，降低了型腔的压力，有利于模具锁紧； 浇口处截面尺寸较小，熔体容易凝固，补料时间好控制，减小了由于长时间补料 造成的内应力； 浇口尺寸较小，封闭冻结快，可缩短成型周期； 对于一模多腔或采用多浇口的模具， 由于其阻力大， 容易实现各浇口的平衡进料； 浇口痕迹小，不影响塑件外观。 本塑件采用限制性浇口中的点浇口： 特点：又称橄榄形浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸特小的圆形浇口。浇口位置 限制性小，去除浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观。开模时浇口可自动拉断，有利 于自动化操作。浇口附近由补料造成的应力小，但对于薄壁塑件因剪切速率过高，由 于分子高度定向而造成局部应力产生开裂。 为改善这一情况， 在不影响使用的前提下， 可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧 R 过渡 1 0 。 应用范围：广泛用于两板式多型腔模具及断面尺寸较小的塑件；但塑件容易形成 接纹、缩孔、凹陷等缺陷，注射压力损失较大，对壳体件排气不良。 （2 ）浇口位置的选择：浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口位 置时，应注意以下几点： 浇口应开设在能使型腔各个角落同时充满的位置； 浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩； 浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排出； 浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。 对于带细长型芯的模具，用中心顶部进料方式以避免型芯受冲击变形。 浇口应设在不影响制品外观的部位，不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部 位设浇口。 2 . 6 成型部分的尺寸设计 本科毕业设计说明书（论文） 第 23 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 塑料在成型加工过程中，用来充填塑料熔体以成型制品的空间称为型腔。而构成 这个型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型芯或型环等。 2 . 6 . 1 凹模的结构设计 凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓。 其结构形式分为：整体式凹模和组合式凹模。 本设计采用整体式凹模，它是由一整块金属材料（也称定模板或凹模板）直接加 工而成。其特点是为非穿通式模体，强度好，不易变形。但由于加工困难，故只适用 于小型且形状简单的塑件成型。 2 . 6 . 2 凸模的结构设计 凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和分体式两种 类型。组合式凸模又分为整体装配式和镶件组合式。 本设计采用整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。 2 . 6 . 3 成型零件工作尺寸计算 成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接构成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹 模的径向尺寸（包括矩形和异形零件的长度和宽） 、凸模和凹模的高度尺寸以及位置 （中心距）尺寸等。 塑件的公差： 塑件的公差规定按单向极限制， 制品外轮廓尺寸公差取负值 “-” ， 制品内腔尺寸公差取正值“+” ，而制口中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取 “ 2 ” 。 模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的 3 1 6 1 ，即 2 = （ 3 1 6 1 ），而且按成型加工过程中的增减趋向取“+ ” “- ”符号，型腔尺寸不断增大， 则取“+ z ， ” ，型腔尺寸不断减小则取“- z ， ” ，中心距尺寸取“ 2 z ” 。 模具的磨损：实践证明，对于一般中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的 6 1 ， 即 c = 6 1 ，对于大型塑件则可取 6 以下。另外对于型腔底面（或型芯端面） ，因与脱 模方向垂直，故磨损量 c = 0 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 24 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 塑件的收缩率：成型后的收缩率与多种因素的关，通常按平均收缩率计算。 S = 2 minmax SS+ 模具在分型面上的合模间隙：由于注射压力和模具分型面平面的影响，会导致 动模、定模注射时存在一定的间隙。一般当模具分型面平面度较高、表面粗糙度较低 时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般为 0 . 0 2 0 . 1 m m 。 P P ：由 S min= 0 . 6 , Smax= 1 . 4 ，则 S= 2 maxmin SS+ = 2 %4 . 1%6 . 0+ = 1 % z = 3 ，公差由塑料模具技术手册表 2 - 3 7 ，S J 1 3 7 2 公差数值表查 1 1 。 2 . 6 . 4 型腔的内径计算 塑件外径与型腔内径的关系： z SDD S + += 0 4 3 )1 ( 式中 D 型腔内径尺寸（m m ） D 塑件外径基本尺寸（m m ） S 塑件平均收缩率 塑件公差 z 模具制造公差 一般为（ 4 1 3 1 ）， 取 3 1 查表 P P 塑料的收缩率 1 % 3 % 平均收缩率 S = （1 % + 3 % ）/ 2 = 2 % 型腔径向尺寸的计算： 3 00. 1 0 00 . 1 4 3 %21148 + +=）（ M D= 33. 0 0 148+ 型腔高度尺寸的计算： Z SHH SM + += 0 4 3 1）（ 本科毕业设计说明书（论文） 第 25 页 共 37 页 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 30. 0 0 30 . 0 4 3 %2160 + +=）（ M H= 1. 0 0 12.60 + 2 . 6 . 5 型芯的内径计算： 0 4 3 1 Z S