【毕业设计论文】游标卡尺盒注塑模具设计设计说明书【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 目 录 引 言1 毕业设计任务书2 毕业设计指导书4 设计说明书7 一、设计题目7 二、设计过程7 （一） 、塑件的分析及塑料的成型工艺性能7 （二） 、塑件的质量与体积计算8 （三） 、型腔数目的确定8 （四） 、注射机的选择9 （五） 、成型部分的尺寸设计 1 0 （六） 、零件的加工工艺2 0 （七） 、模具加工工艺流程2 2 （八） 、模架的选择2 8 （九） 、压力机的校核2 9 （ 十 ） 、 P P 的 成 型 条 件 3 0 （十一） 、参考文献3 1 设计体会3 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 引 言 本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书，是根据塑料模具设计手册上 的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：毕业设计任务书，毕业设 计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法， 以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到有张蓉老师和相关同学的大力支持和热情帮 助，在此谨以致意。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评 指正。 设计者：唐建 2006 年 5 月 24 日 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计任务书 一、设计题目： 游标卡尺盒 材料 (PP) 聚乙烯 如图如下： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 二、原始数据 1、尺寸公差按 SJ137278，6 级（参考塑料模设计资料一，表 6- 6）孔类尺 寸为正公差，轴类尺寸公差为负公差； 2、尺寸公差为1 . 0； 3、角度公差为 ? 5 . 0 4、塑胶件表面光亮无划伤痕迹； 5、生产批量为 20 万件。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 三、设计要求 1、尽量选用标准模架，在保证生产率和质量的同时，力求降低模具成本和 使用寿命。 2、保证模具强度的前提下，注意外形美观和各部分协调。 3、所设计的模具要便于搬运和安装，并且方便、可靠。 4、模具总装配图、动、定模板、凸模、凹模、定位圈、浇口套等图纸各一 张。 （其中至少要有一张 1 号以上的计算机绘图） 四、设计目的 综合运用在学校所学的理论知识和技能， 设计汽车仪表/电子计时器等塑料模 具，使学生熟悉设计开发模具的流程，培养学生的独立思考能力，检验学生的学 习效果和动手能力， 提高学生的工程实践能力， 为将来实际工作打下坚实的基础。 五、设计图纸 模具总装图一张、动、定模板、凸模、凹模、定位圈、浇口套、型芯等所有非标 准零件图及电子文件（即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm 文件，其中至少要有一张 1 号以 上的计算机绘图） 。 六、设计说明书（要求不少于 1 万字，20 页以上） 1、资料数据充分，并标明数据出处。 2、计算过程详细、完全。 3、公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。 4、内容条理清楚，按步骤书写。 5、说明书要求用计算机打印出来。 七、整个设计资料包括：全套图纸、设计计算说明书、设计任务书、设计笔 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 记。 八、自选两个重要模具成型零件编制加工工艺过程卡。 九、编制模塑成型工艺卡。 十、参考资料： 1、国家标准总局编。 塑料模国家标准 中国标准出版社，1999 2、陈万林编著塑料模具设计与制作教程北京希望电子出版社，2000 3、黄健求编模具制造 机械工业出版社，2001 4、黄毅宏编模具制造工艺学机械工业出版社，1996 5、王孝培编塑料成型工艺及模具简明手册机械工业出版社，2000 6、陈晓华、王秀英编典型零件模具图册机械工业出版社，2001 7、翁其金编 塑料模塑工艺与塑料模设计机械工业出版社，1999 8、塑料模具技术手册编委会 塑料模具技术手册机械工业出版社，1997 9、孙凤勤编 冲压与塑压设备机械工业出版社，1997 10、黄锐编 塑料工程手册机械工业出版社，2000 11、屈华昌编 塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社，1995 毕 业 设 计 指 导 书 一、题目： 游标卡尺盒 材料 (PP) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 二、明确设计任务，收集有关资料 1、了解毕业设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划（一 般需周） 2、将 Pro/E 零件图,转化为 AUTOCAD 平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要 求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸， 主要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和 材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产 批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 、塑胶件的尺寸精度和外观要求 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等 有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一 模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具 的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时， 除了考虑上述因素外， 还应分析塑胶件的厚度、 塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺性的影响。 四、确定成型方案及模具型式： 根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需 的模塑成型方案：制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件 的结构、浇注系统等。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 五、工艺计算和设计 1、 注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于 形状复杂不规则的制品，可以利用 Pro/E 的“分析/模型分析/模型质量属性”来计 算质量。或者采用估算法估计塑料的用量，以保证足够的塑料用量为原则。 2、 浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成浇注系统的设 计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射 机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计 算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。 3、 成型零件工作尺寸计算： 主要有凹模和型芯径向 （长/宽） 尺寸和高度 （深 度）尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到 制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正； 凡轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负；进行工作尺寸计算时应 考虑塑料的收缩率和模具寿命（磨损裕量）等因素。 4、 模具冷却与加热系统计算： 冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。 冷却时间计算有三种方法，根据塑料制品形状和塑料性能选择适当的公式进行计 算即可。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态 的校核和冷却水入口与出口处温度差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率 计算。 5、 注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所 选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否 方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。 六、进行模具结构设计 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1、 确定凹模（模板）尺寸：先计算凹模（模板）厚度，再根据厚度确定凹 模（模板）周界尺寸(长 X 宽),在确定凹模（模板）周界尺寸时要注意:第一,浇注 系统的布置,特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置;第二, 要考虑凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心与模板的几何中心应重合;第四, 凹模（模板）外形尺寸尽量按国家标准选取。 、 选择模架并确定其他模具零件的主要参数： 在确定模架结构形式和定模、 动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从塑料模国家标准GB/T 12555 1990 （塑料注射模大型模架）和 GB/T 12556 1990 （塑料注射模中小 型模架及技术条件）中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件 的规格参数。再查阅标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。 七、画装配图 一般先画主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注 射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从凸凹模结合面（即分型面）开始， 向左右两个方向画较为方便，且不易出错。 模具装配图包括： 1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图 2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图， 3、俯视图、局部剖视图等。 4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格。 5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号， 模具闭合高度，模具间隙及其它要求。 八、绘制各非标准零件图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、 热处理方法及其它要求。 九、编写技术文件 1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合 理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。 2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路 线，并作成加工工艺过程卡片。 3、编写设计说明书： 设计说明书 第一部分 设计题 材料为聚乙烯 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 第二部分 设计过程 一、塑件的分析及塑料的成型工艺性能 1、塑件的工艺分析 1） 。该塑件尺寸较大，一般精度等级，为降低成型费用，采用一模一腔的 结构来提高生产率。塑件壁较薄，对制品不进行后加工。 2） 。为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。 3） 。为了方便加工和热处理，型芯部分采用镶拼结构。 2材料的成型工艺性能 1） 。塑件采用 pp1340，其主要工艺性能有： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 A相对密度小，约为 0.9。 B力学性能如屈服强度、拉伸强度、压缩强度、硬度等均优于低压聚乙烯。 C有很突出的刚性，耐热性较好，可在 100以上使用，如不受外力，则 温度升到 150也不变形。 D不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硫酸、浓硝酸外、几乎都很 稳定。 E高频率电性能优良，且不受温度影响，成型容易。 F为热塑性材料。 2） 。注塑成型条件 密度（g/ cm ） 0.90.91 计算收缩率（%） 1.03.0 预热温度（） 80100 预热时间（h） 12 料筒温度（） 前段 200220 中段 180200 后段 160180 模具温度（） 8090 注射压力（MPa） 70100 适用注射机类型 螺杆、柱塞均可 二、塑件的质量与体积计算 塑件的体积计算可近似用形状分割成 1 0 部分（小沟小槽等部分简化）近似 计算。设其体积分别为 V 1 V 1 0 ，则： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 V 1 = 1 3 * 3 5 * 2 4 4 = 7 9 3 0 V 2 = 7 6 * 2 5 * 2 4 4 = 4 6 3 6 0 V 3 = 2 5 * 1 3 * 2 4 4 = 7 9 3 0 V 4 = 2 . 5 * 1 0 * 2 4 4 = 2 4 7 0 V 5 = 2 . 5 * 1 3 * 7 6 = 2 4 7 0 V 6 = 2 . 5 * 8 2 * 2 4 4 = 6 1 0 0 V 7 = 2 . 5 * 8 2 * 2 4 4 = 5 0 0 2 V 8 = 2 . 5 * 1 0 * 2 4 4 = 6 1 0 0 V 9 = 2 . 5 * * 1 0 * 8 2 = 2 0 5 0 V 1 0 = 2 . 5 * 1 0 * 8 2 = 2 0 5 0 所以 V = V 1 + V 2 + V 3 + V 4 + V 5 + V 6 + V 7 + V 8 + V 9 + V 1 0 = 7 9 3 0 + 4 6 3 6 0 + 7 9 3 0 + 2 4 7 0 + 2 4 7 0 + 6 1 0 0 + 5 0 0 2 0 + 6 1 0 0 + 2 0 5 0 + 2 0 5 0 = 1 3 3 4 8 0 查表 1 - 2 - 3 （塑料橡胶成型模具设计手册）得：= 0 . 9 1 因此，塑件质量 m = v = 0 . 9 1 * 1 3 3 4 8 0 = 1 2 2 g 三、型腔数目的确定 根据塑件计算重量，选择设备型号规格，确定型腔数。 为了是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： （1 ） 、根据经济性确定型腔数目。 根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅 考虑模具加工费和塑件成型加工费。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 设型腔数目为 n ，制品总件数为 N ，每个型腔所需的模具费用为 C1，与型腔 无关的模具费用为 C0，每小时注射成型的加工费用为 y （元/ h ） ，成型周期为 t （m i n ） ，则： 模具费用为 X m = n C1+ C0（元） 注塑成型费用为 X s = N （y t / 6 0 n ） （元） 总的成型加工费用为 X = X m + X s ，即： X = N （y t / 6 0 n ）+ n C1+ C0 为使总的成型加工费用最小， 即令 d x / d n = 0 ， 则有 N （y t / 6 0 n ） （- 1 / n 2 ） + C1= 0 ， 所以 n =160/CNyt （2） 、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。 当成型大型平板制件时，常用这种方法。设注射机的额定锁模力为 F（N） ，型腔 内塑料熔体的平均压力为 Pm （MPa） ， 单个制品在分型面上的投影面积为 A1（mm 2 ） ，浇注系统在分型面上的投影面积 A2（mm2 ） ，则： （n A1 + A2）PmF nF - P m ? A2/Pm? A1 （3） 、根据注射机的最大注射量确定型腔数目。 设注射机的最大注射量为 G（g） ，单个制品的质量为 W1（g） ，浇注系统 的质量为 W2（g） ，则型腔数目 n 为： n（0 . 8 G - W2）/ W1 （4） 、根据制品精度确定型腔数目。 根据经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低 4%。设模具中 的型腔数目为 n，制品的基本尺寸为 L（mm） ，塑件的尺寸公差为，单型腔 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为% ，则有塑件尺寸精度的表达式为： L ? + （N - 1 ）L ? ? 4 % 简化后可得型腔数目为： n 2 5 0 0 / ? L - 2 4 对于高精度制件，由于多型腔难以使各型腔的成型条件均匀一致，一般型腔 数不超过 4 个。 现根据初步的设计方案，选用（3 ）来确定型腔数目： 注射机额定注射量 m g 每次注射量不超过最大注射量的 8 0 % ， ）（ zjg mmmn/8 . 0= 式中 n 型腔数 j m 浇注系统质量（g ） z m 塑件重量（g ） g m 注射机额定注射量（g ） 浇注系统体积 Vj,根据浇注系统初步设计方案进行计算。 1 V= R 2 h = 3 . 1 4 x 5 2 x 5 0 = 3 6 1 1 m m 3 2 V= 1 / 2 x l x R x h = 1 / 2 x 6 x 1 . 5 x 1 4 x 4 = 2 3 2 m m 3 3 V= R 2 x h = 3 . 1 4 x 6 3 x 3 = 3 3 9 . 1 2 m m 3 4 V= R 2 x h = 3 . 1 4 x 7 2 x 1 0 = 1 5 3 8 . 6 m m 3 总 V= 5 7 2 0 . 7 2 （m m 3 ） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 M = v = 5 7 2 0 . 7 2 x 0 . 9 1 = 5 . 2 0 ( g ) 设 n = 1 则得： m g = （mj+ mz）/ 0 . 8 = （1 2 2 + 5 . 2 0 ）/ 0 . 8 = 1 5 9 g 从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查 ? 注射模具设计与制作教程? 表 3 - 6 - 5 得选用 S Z 1 6 0 / 1 0 0 0型注射机。 生产批量 试制小批量生产宜采用单腔，大批量生产宜采用多腔，该塑 件为小批量生产，故宜采用单腔，由注射机理论，注射量确定型腔数得： n = （0 . 8 mg- mj）/ mz= （0 . 8 x 1 6 0 - 5 . 2 0 ）/ 1 2 2 = 1 由于该塑件为高精度塑件，通常最多采用一模一腔的模具。 四、注射机的选择 根据计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查注射模设计与制作教程 表 3- 6- 5，查得注射机的型号为 S Z 1 6 0 / 1 0 0 0 ，其主要技术参数： 理论注射容量（cm ） 179 螺杆（柱塞）直径（mm） 44 注射压力（Mpa） 132 注射速率（g/s） 110 塑化能力（g/s） 10.5 螺杆转速（r/min） 10150 锁模力（KN） 1000 拉杆内向距（mm） 360*260 移模行距（mm） 280 最大模具厚度（mm） 360 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 最小模具厚度（mm） 170 锁模型式 液压 模具定位孔直径（mm） 120 喷嘴球半径（mm） SR10 五、成型部分的尺寸的计算 一） 、制品分型面的选择： 分型面是模具结构中的基准面，它直接影响着成型零件的质量，模具加工的 工艺性以及注射成型的效率等。因此确定模具的分型面是模具设计的重要环节之 一。 选择模具分型面是，通常应考虑以下有关问题： 1 ）. 根据塑件的技术要求，确定零件在动模和定模上的配置； 2 ）. 塑件的生产批量； 3 ）. 结合塑件的流动性确定浇注系统的形式和位置； 4 ）. 型腔的溢流和排气条件； 5 ）. 模具加工的工艺性。 因此，在选择模具的分型面是也应按以下原则来考虑： 1 考虑塑件质量 1 ）. 确保塑件尺寸精度。应避免或减少因脱模斜度形成塑件两端尺寸差异 过大而产生的塑件壁厚不均匀的现象。 2 ）. 确保塑件表面要求。分型面应可能选择在不影响塑件外观的部位以及 塑件外观的要求，而且分型面处所产生的飞边应容易修整加工。 2 考虑注射机技术规格 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 ）. 考虑锁模力 尽可能减少塑件在分型面上的投影面积。模具的分型面尺寸在保证一定的型 腔不溢料边距的情况下，尽可能减小分型面接触面积，从而可以增加分型面的接 触应力，防止溢料，并简化分型面的加工。 2 ）. 考虑模板间距 3 考虑模具结构 1 ）. 尽量简化脱模部件 A 为便于塑件脱模，应使塑件在开模时尽可能留与动模部分，尽可能使塑 件与定模之间一定的结合力，而不要把塑件与模具结合力都放到动模部分。 B 应尽量避免侧抽芯机构 2 ）. 应尽量方便浇注系统的布置 3 ）. 便于排溢。为了有利于气体的排出，分型面应可能与料流的末端重合。 4 ）. 便于嵌件的安放。 5 ）. 模具总体结构简化，尽量减少分型面的数量，尽量采用平直分型面。 4 考虑模具制造难易性。 二） 、浇注系统的确定 浇注系统一般由主流道，分流道，浇口和冷料穴组成。浇注系统的设计正 确与否直接影响着注射过程中的成型效果和塑件质量。在设计浇注系统时应注意 以下几个原则： 1 ） 根据塑件的形状和大小以及壁厚等因素， 并结合选择分型面的形式选择浇 注系统的形式及位置。 2 ） 根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 ） 应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性，选择浇注系统的截面 积和长度，并使其圆滑过渡以利于物料的流动。 4 ） 应尽量可能地缩短物料流程和便于清除料把， 以节省原料， 提高注射效率。 5 ） 排气良好。 1 主流道设计 1 ） 主流道的结构设计 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： A 为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用= 2 6 左右的圆锥 孔。对流动性差的塑料也可取得稍大一些，但过大则容易引起注射速度 缓慢，并容易形成涡流。 B 浇口套与塑件注射区直接接触时， 其出料端端面直径 D 应尽量选的小些。 如果过大，即浇口套与型腔的接触面积增大，模腔内部压力对浇口套的 反作用力也将按比例增大，到一定程度时浇口套则容易从模体中弹出。 C 浇口套的材料应选用优质钢 T 8 A ， 并应进行淬硬处理， 为了防止注射机喷 嘴不被碰撞而破坏，浇口套的硬度应低于注射机喷嘴的硬度，锥孔内壁 粗糙度 R a 为 0 . 6 3 m ，以增加内壁的耐磨性，并减少注射中的阻力。圆锥 孔大端应该有= 1 2 的过渡圆角， 以减少料流在转向时的流动阻力。 D 浇口套与注射机喷嘴头的接触球面必须吻合。由于注射机嘴头是球面， 半径 S R 是固定的， 所以为使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球 接触良好，一般地其半径 S r = S R + （0 . 5 1 ）m m ，而圆锥孔的小端直径 d 则应大于喷嘴的内孔直径 d 1 ，即 d = d 1 + （0 . 5 1 ）m m ，端面凹球面深度 L 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 取 3 5 m m 。球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流 道凝料顺利脱模。 E 定位圈是模体与注射机的定位装置，它保证浇口套与注射机的喷嘴对中 定位，定位圈的外径 D 1应与注射机的定位孔间隙配合。其配合间隙为 0 . 0 5 0 . 1 5 m m ，定位圈厚度 5 1 0 m m ，即小于注射机定位孔的深度。 F 浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。 G 在可能的情况下浇口套长度 L 应尽量的短， L 越大其压力损失越大， 使物 料降温过大，影响注射成型。主流道尽量不采用分级对接形式。 其结构形式如下： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 取主流道圆锥角= 4 ，内壁粗糙度 R a = 0 . 6 3 m ，S r = 1 0 + 1 = 1 1 ，L 2 = 4 m m ， L 1 = 1 0 m m ，D 1 = 1 2 0 m m ，d = 6 m m V 1 = （1 / 2 ） * （4 / 3 ） * R * R * R * = （1 / 2 ） * （4 / 3 ） * 3 . 1 4 * 1 1 * 1 1 * 1 1 = 2 7 8 9 . 2 2 7 V 2 = （1 / 3 ）* d * d * h * = （1 / 3 ）* 3 . 1 4 * 6 * 6 * 3 8 = 1 4 3 1 . 8 4 2 ）. 浇注套的设计 由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞，所以需要选用优质钢材（如 T 8 A ）单独加工和热处理（硬度为 5 3 5 7 H R C ） ，或用 4 5 ，5 0 ，5 5等表面淬火（大 于 5 5 H R C ） 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 其结构形式如下图： 2 、分流道的设计 1 ）. 在满足注射成型工艺的前提下，分流道的截面积应尽量的小。但分流 道的截面积过小会降低注射速度。使填充时间延长，同时可能会出现缺 料、焦烧、皱纹、缩孔等塑件缺陷，而分流道过大则增大冷凝料的回收 量，并延长了物料的冷却时间。一般来说，在注射完成后，分流道的冷 却时间应比型腔中塑件的冷却时间要短，才不影响注射时的效率。因此 在设计是应用较小的截面积，以便与在试模是为必要的修正留有余地。 2 ）. 在可能情况下，分流道的长度应尽量地短，以减少压力损失，避免模 体过大影响成本 如果分流道较长时，应在其末端设置冷料穴，防止冷料和空气进入模腔。 3 ）. 在分流道上的转向次数尽量少，在转向处应圆滑过渡，不能有尖角。 这样就减少压力损失，有利于物料的流动。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 ）. 分流道的内表面不必要求很光，一般表面粗糙度 R a 取 1 . 6 m 即可， 这样可以在分流道的磨擦阻力下使物流外层的流动小些，使其分流道的冷却皮层 固定，有利于对熔融塑料的保温。 5 ）. 分流道断面形状及尺寸大小，应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、 塑件形状、所用塑料工艺特性、注射速率、分流道长度等因素来确定。从减少散 热面积考虑分流道的截面宜采用圆形；从压力损失考虑，由于在同等断面积时圆 形比正方形的短，因此料流阻力小，压力损失也小。 2 浇口设计 根据塑件的流动性采用点浇口。其主要优点如下： 1 ）. 由于点浇口的截面积尺寸较小，一般 d = 0 . 3 2 m m ，当熔料通过时，有很 高的剪切率和摩擦，产生热量，提高熔料的流动，从而能获得外形清晰，表面光 泽的塑料制品。 2 ）. 塑料制品的浇口在开模的同时即被拉断，浇口痕迹呈圆点状不明显，所 以点浇口可开在塑件的表面及任何位置，并不影响制品的外观。 3 ）. 点浇口一般开在塑件顶部，因其注射流程短，拐角小，排气条件又好， 因此很容易成型。 4 ）. 适用于外观要求较高的壳类或盒类塑件的单型腔模、多型腔模等各种模 具，使用比较广泛。 A 点浇口的结构形式如装配图： B 浇口位置的选择 浇口位置开设正确与否，对塑件质量影响很大，因此合理选择浇口位置 是提高塑件质量的重要环节。在确定浇口位置时，应遵循以下原则： 1 ） 、浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。 2 ） 、浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。 3 ） 、浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。 4 ） 、浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5 ） 、对于带细长型心的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免冲击变形。 6 ） 、浇口应设在不影响制品外观的部位。 7 ） 、不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口。 3 冷料穴的设置 冷料穴一般设置在主流道的末端，即主流道正对面的动模板上或处于分流 道的末端。它的作用是用来储存注射间隙，喷嘴前端由散热造成温度降低而产生 的冷料。在注射时，如果它们进入流道，将堵塞流道并减缓料流速度；进入型腔， 将在塑件上出现冷疤或冷斑。影响塑件质量。同时在开模时，冷井又起到将主流 道的凝料从浇口套中拉出的作用。冷料穴的直径应大于主流道的大端直径，其长 度约为主流道的大端直径，这样有利于物料的流动。 4 、 排气系统设计 在注射成型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑料 手热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能顺利排出，则可能因填充时 气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，或产生气泡，或使塑件熔接不 良而引起缺陷。注射模的排气方式，大多数情况下是利用模具分型面或配合间隙 自然排气。 三） 、成型零件的设计与计算 在设计成型零件时，一般应考虑如下问题。 1） 应尽量保证注射塑件的外观完整性，使其外表表面美观，避免尖角、毛 边、飞刺等损伤人体的情况出现。 2） 应使成型零件的加工工艺简单合理，最省时省力，并能达到必要的装配 精度。 3） 成型零件应有必要的制造和装配的基准面，力求装配时定位可靠，方便、 快捷。 4） 相互配合的部分应尽量减少配合面，以便于制造和装配 5） 局部嵌件应便于修复和更换。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6） 应使塑件在使用时方便、简捷。 7） 成型零件应具有足够的强度和刚度。 1、凸模的结构设计 采用整体式结构，有较高的强度和刚度，且不易变形，塑件上不会产生拼模 缝痕迹。 2、凹模的结构设计 采用整体装配式凸模结构，将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。 3、成型零件尺寸的计算 1)、型腔尺寸的计算 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 A型腔径向尺寸的计算 Lm =Ls（1+s）x? z + 0 式中： Lm 型腔的最小基本尺寸（mm） Ls 塑件的最大基本尺寸（mm） ? 塑件公差 S 塑件平均收缩率（%） x 综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨 损等因素） ，塑件精度高，批量大，取 x=3/4。 z 模具制造公差，一般为（1/31/6） ，取 1/3?。 查表 6- 4 PP 塑料的收缩率是 0.01%0.03%。 平均收缩率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02% 因此 Lm =184（1+0.02）1.5*3/4 z + 0 =（187.6801.125） 5 . 0 0 + = 186.555 5 . 0 0 + B型腔高度尺寸的计算 Hm =Hs（1+s）x? z + 0 式中 Hm 型腔的高度最小基本尺寸（mm） Hs 塑件的高度最大基本尺寸（mm） ? 塑件公差 S 塑件平均收缩率（%） x 综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨 损等因素） ，塑件精度高，批量大，取 x=2/3。 z 模具制造公差，一般为（1/31/6） ，取 1/3?。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 查表 6- 4 PP 塑料的收缩率是 0.01%0.03%。 平均收缩率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02% 因此 Hm =10（1+0.02）0.32*2/3 11. 0 0 + =（10.20.2133） 11. 0 0 + = 9.9867 11. 0 0 + 2） 、型芯尺寸的计算 A型芯径向尺寸的计算 Lm =()01 z xSLs + 式中 Lm 型芯的最大基本尺寸（mm） Ls 塑件的最小基本尺寸（mm） ? 塑件公差 S 塑件平均收缩率（%） x 综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨 损等因素） ，塑件精度高，批量大，取 x=3/4。 z 模具制造公差，一般为（1/31/6） ，取 1/3? 。 查表 6- 4 PP 塑料的收缩率是 0.01%0.03%。 平均收缩率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02% 因此 Lm 1=82（1+0.02）+0.88*3/40 29. 0 =（83.64+0.66）0 29. 0 = 0 29. 0 3 .84 Lm 2=76（1+0.02）+0.76*3/40 25. 0 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 =（77.52+0.57）0 25. 0 = 78.090 25. 0 B型芯高度尺寸的计算 hm =hs（1+s）+x?0 z 式中 hm 型芯的高度最大基本尺寸（mm） hs 塑件的内形深度最小基本尺寸（mm） ? 塑件公差 S 塑件平均收缩率（%） x 综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨 损等因素） ，塑件精度高，批量大，取 x=2/3。 z 模具制造公差，一般为（1/31/6） ，取 1/3?。 查表 6- 4 PP 塑料的收缩率是 0.01%0.03%。 平均收缩率 S=(0.01%+0. 03%)/2=0.02% 因此 hm 1=7（1+0.02）+0.32*2/3 0 11. 0 =（7.14+ 0.213） 0 11. 0 = 7.3530 11. 0 hm 2=10（1+0.02）+0.32*2/30 11. 0 =（10.2+ 0.213） 0 11. 0 = 10.4130 11. 0 四） 、导向机构的设计 A、设计要点： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1. 导柱应合理地均布在模具分型面的四周， 导柱中心到模具外缘应有足够的 距离，以保证模具的强度。 2. 导柱的长度应比型芯端面的高度高出 68mm，以免型芯进入凹模时与凹 模相碰而损坏。 3. 导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用 20# 低碳钢，经渗碳 0.50.8mm，淬火 4855HRC，也可采用 T8A 碳素工具钢，经淬火处理。 B、顶出机构的设计 在注射成型的每一个循环中， 塑件必须由模具型腔中或凸模/型芯上松动分离 （即脱出） ，脱出机构的机构就叫塑件脱出机构，脱出机构的设计基本考虑： （1）保证塑件质量 （2）脱出机构结构 （3）所需顶出行程、开模行程计算 根据以上原则，在后模设计顶针孔的大小与位置，顶针就是脱模推出机构， 即将塑件从后模上顶出。顶针见总装图，顶出时受力均衡，直径都为 4mm。顶 针孔图中高度为 15 的部分直径为 4mm，用于与顶针相配合，这样做的目的是 为了减少配合的接触面积：15mm 的部分直径才是 5mm。 顶出行程计算 S 顶=h 凸+e 式中 S 顶 所需顶出行程 h凸 型芯成型高度 e 顶出行程富裕量（mm） S顶= 13+5=18 mm 所需开模行程计算 S开=h塑+h凸模+e 式中 S开 开模行程（mm） h塑 塑件及浇注系统在开模方向上的总投影高度（mm） 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 h凸模 动定模型芯突出分型面的高度总和（mm） e 取件及取出浇注系统凝料的开模行程富裕量（mm） S开= 13+5+80+8=106 mm 1、设计原则： 1） 、开模时应使塑件留在动模一侧 2） 、保证塑件外观完美无损 3） 、避免顶出损伤 4） 、顶出机构应平稳顺畅，灵活可靠。 2、脱模力的计算 型心端面面积=2*244*13+2*244*10=11224mm3 3、推杆的截面形状尺寸大小 顶杆头部的断面形状根据塑件的实际需要而定。主要常用的截面形状有圆 形、方形、弓形及其他各种类型。圆形顶杆是最常用的一种。由于这个形状的顶 杆和顶杆孔最容易加工，且很容易保证其精度，易于保证其互换性，并且它还有 滑动阻力最小，不易卡滞等优点。根据经验取5 的直径。 4、推杆的固定形式 采用此固定较好，从图中可以看出，除配合部分外，其余部分都有 0.5mm 的单边间隙。一部分是为了排气需要外，其余都是为了防止在做模时产生的孔距 误差，引起组装后产生松动的现象。给顶杆低部固定部分以较大的自由度，调正 位置定心自如后在用螺栓紧固。 5、推出机构的复位 采用弹簧复位和推杆兼复位的形式。 6、顶杆顶出设计要点 1） 、顶杆应设在脱模阻力较大的部位。 2） 、顶杆应设在塑件承受力较大的部位。 3） 、顶杆位置应布局均匀合理。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4） 、在确保塑件顶出的前提下，顶杆数量应尽量地少，以简化模具结构，减 少顶出对塑件的影响。 5） 、对于有装配要求的塑件，顶杆端面的安装高度应高出型芯一个距离 h=0.10.5mm，在塑件成型后使其平面形成一个凹窝，以免影响塑件的装配。 6） 、顶杆应尽量地短，保证顶杆在顶出时的强度和刚度。 7） 、顶杆不易过细。 8） 、顶杆材料斜面设置顶杆时，为防止在顶出过程中相对滑动，在顶杆斜面 上开多个横槽。 9） 、当较薄的平板塑件不允许有顶出痕迹时，可采用耳形顶出形式。 10） 、顶杆位置应注意避开冷却水路。 五）温度调节系统的设计 注塑模温对塑料熔体的流动、固化定型、生产率以及塑件的形状和尺寸精 度有着直接的影响。注射成型时，不同的塑料对模温有着不同的要求，控制适宜 的模温来保证塑料熔体具有最佳的流动性，易于充满型腔，并使塑件脱模后的收 缩、翘曲变形小，形状与尺寸稳定，具有较高的物理力学性能以及较高的表面质 量。 1、冷却系统设计原则 1） 、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡。 2） 、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。 3） 、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却 水孔与型腔表面的距离应处处相等。 4） 、浇口处加强冷却。 5） 、应降低进水与出水的温差。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6） 、合理选择冷却水道的形式。 7） 、合理确定冷却水管接头位置。 8） 、冷却系统的水道尽量避免与模具上其它结构发生干涉现象。 9） 、冷却水道进出接头应埋入模板内，以免在搬运过程中造成损坏，最好 在进口和出口出分别打出标志如“IN” （进口）和“OUT” （出口）等 2冷却时间的确定 在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到 可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而 且具有一定强度和刚度为准。 这段冷却时间一般约为占整个注射生产周期的 80% 。 根据经验查表得 t=25.5（t/s）冷却水管直径 d=12mm。 3冷却系统的结构形式： 六、零件的加工工艺： 1定模型芯 定模型芯是主要的工作零件，这套模具的生产批量为大批量，且塑件成型时 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 有一定的腐蚀性，因此选用的材料要具有良好的耐磨性。 同时考虑到此塑料对尺寸精度要求一般，但对表面要求较高，在对材料进行 粗加工留 0.5mm 的单边，淬火，低温回火后，用电火花机放电到位，最后还需要 对成型表面进行抛光，省模（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了 专业的省模女工，即用打磨机，沙纸、油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨 亮，降低型腔表面粗糙度） 。 其浇道衬套孔要与衬套配合，在粗加工后，留单边 0.2 0.5mm 的余量，热处 理后采用慢走丝割出即可。 综上所述，盒盖型心加工工艺如下： 1.材料：T12 2.加工工艺： 1) 开料：开出长 x 宽 x 高为 2509 4 45mm 的毛坯。 2) 磨基准： 按照零件图基准方位在平面磨床上磨出基准面， 同时磨平各平面， 留 0.1 0.3mm 单边余量。 3) 按照图样，在铣床上钻螺纹孔，运水孔。 4) 在数控铣床上采用 Mastercam9.