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中心 塑料 杯盖 注塑 模具设计 10 CAD

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课题申报表指导教师XX职称XX教研室XX申报课题名称塑料杯盖的注塑模具设计课题类型工程设计类课题来源B.社会生产实践课题简介塑料制品已在工农业、国防和日常生活中的各方面得到广泛应用。相对于金属、石材、木材，塑料制品具有成本低、可塑性强等优点，产品性能要求高质量的塑料模具和塑料。塑料注射模主要用于热塑料制品的成型，已成功的用于成型热固塑性塑料制品，它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、冷却和加热装置、排气系统等。课题要求（包括所具备的条件）1）学生应具备相应的机械制造专业的相关知识、AUTOCAD或PRO/E软件的操作和一定的英语的翻译能力。2）教师提供相关零件图，相关参考书、工具书、设计手册等书目。课题工作量要求1）与课题有关的外文文献翻译不少于4000字；2）设计说明书的字数不少于20000字；3）毕业答辩图纸总量不少于3张A0图纸；4）主要参考文献不少于15篇（包括2篇以上外文文献）。教研室审定意见课题符合教学大纲要求，难度适中，工作量合适；同意作为毕业设计课题。教研室主任签名：学 院审定意见同意 教学院长签字： 任 务 书 1毕业设计的背景：注射成型具有成型周期短、能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属嵌件或非金属嵌件的塑料制件，生产率高，易实现自动化生产。实际生产中有32%的塑料制品都是利用注射机注射成型的。我国的注塑模具起步比较晚，与国外相比有相当的差距。现阶段，注塑模的设计制造与以往有了长足的进展，学好三维软件能够使企业跟上国外注塑模具的发展。2毕业设计(论文)的内容和要求：分析塑件制品的工艺性，选择注射机并校核，确定分型面及型腔数目，设计型腔型芯的形状并计算模板的厚度，设计流道系统和推出机构，设计模具的冷却系统，选择模架、模具零件的制造。毕业设计的要求：1.与课题有关的外文文献翻译不少于5000汉字；2.设计说明书的字数不少于20000字，图纸总量不少于3张A0图纸3.主要参考文献不少于15篇（包括2篇以上外文文献）3主要参考文献：1王晓梅.塑料模具设计与制造M.科学出版社,2014.2许树勤等.模具设计与制造M.北京：电子工业出版社,2014.3付红生,刘京华.塑料制品与塑料模具设计M.化学工业出版社,2009.4李厚佳,张晓妍.塑料成型工艺与模具设计M.机械工艺出版社,2011.5邹继强.塑料制品及其成型模具设计M.清华大学出版社.2005.6冷真龙,莫盛秋.塑料成型工艺及模具设计M.电子科技大学出版社,2013.7李润娟,张艳霞.塑料水杯盖注塑模具设计J.机械研究与应用,2014(2):139-140.8冯刚,张朝阁,江平.我国注塑模具关键技术的研究与应用进展J.塑料工业,2014(4):16-19.9王倩仪.注塑模具技术分析与发展展望J.科技创新与应用,2015（18）:1.10刘峥，程惠清.塑料成型工艺及模具设计与实践M.重庆大学出版社,2013.11范玉,孙智.塑料盖板热流道注塑模具设计J.塑料科技,2015(9):60-63.12田梦婕，郭妍，郭永环.热流道技术在注塑模具中的应用与发展J.塑料科技,2016（1）:94-98.4毕业设计(论文)进度计划(以周为单位)：第1、2周 调研实习，查阅文献，整理收集资料。明确课题任务，完成开题报告和外文翻译第3、4周 对塑件进行工艺性分析、选择注射机、理解注射工艺参数，确定分型面、型腔的数目、型腔型芯的确定，选择合适的模架、设计浇注系统，确定脱模方式，确定冷却系统第5-10周 绘制装配图和零件图 第11、12周 编写设计说明书第13周 整理设计资料，完善并提交设计成果，准备答辩。教研室审查意见 室主任签名： 年 月 日学院审查意见： 教学院长签名： 年 月 日开题报告课题名称塑料杯盖的注塑模具设计课题来源社会生产实践课题类型工程设计类1选题的背景及意义：今天， 塑料制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电子业中则为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品，产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。成型工艺和制品的设计。 在科学技术飞快发展的当今社会，现在人们的环保意识很强，而本次设计的暖色口杯是人们必须的日常生活用品，所以塑件的选材就非常重要，必须无毒，因而选用了PP材料。在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。人们对产品要求其独具个性，特别是一些生活用品，不仅要求它要实用，还要求它外观漂亮，美丽的外观以及产品的环保性吸引着每个人的眼球。2研究内容拟解决的主要问题：1.运用塑料成型及模具设计的基础知识，分析塑件的成分及性能求，为选取取浇口的类型做好准备；2.估算塑件的体积，便于选取注塑机及确定型腔数量；3.分析塑件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取；4.注塑模的结构设计，分型面选择，确定型腔的数目及排列方式，浇注系统设计，抽芯机构设计，推出机构设计；5.利用CAD软件进行杯盖形状设计和三维造型设计；6.杯盖制造材料的确定；7.利用Pro/E软件进行注射模具的成型系统的设计。主要是成型零件分型面部分的设计；8.计算塑件的体积和质量；9.塑件注塑工艺参数的确定；10注塑模的结构设计。3 研究方法技术路线：1.运用PROE及CAD软件完成模具设计。分型面应选在塑件外形最大轮廓处。满足塑件的外观质量要求:注塑时分型面处不可避免；地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。2.模具总体尺寸的确定，选购模架模架已逐渐标准化，根据生产厂家提供的模架图册，选定模架，在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。3.模具结构总装图和零件工作图的绘制模具总图绘制必须符合机械制图国家标准，其画法与一般机械图画法原则上没有区别，只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状，浇口位置的设置，在模具总图的俯视图上，可将定模拿掉，而只画动模部分的俯视图。4研究的总体安排和进度计划：第1、2周 调研实习，查阅文献，整理收集资料。明确课题任务，完成开题报告和外文翻译第3、4周 对塑件进行工艺性分析、选择注射机、理解注射工艺参数，确定分型面、型腔的数目、型腔型芯的确定，选择合适的模架、设计浇注系统，确定脱模方式，确定冷却系统第5-10周 绘制装配图和零件图 第11、12周 编写设计说明书第13周 整理设计资料，完善并提交设计成果，准备答辩。5主要参考文献：1夏江梅主编.塑料成型模具与设备.机械工业出版社,2005.2张维合主编.注塑模具设计实用手册.化学工业出版社,2011.3张孝民主编.塑料模具技术.机械工业出版社,2003.4付伟主编.注塑模具设计原则、要点及实例解析.机械工业出版社，2010.5叶久新，王群主编. 塑料成型工艺及模具设计.机械工业出版社,2008.6冯刚，张朝阁，江平. 我国注塑模具关键技术的研究与应用进展J.塑料工业，2014，（4）：16-19.7田梦婕，郭妍，郭永环.热流道技术在注塑模具中的应用与发展J.塑料科技，2016，（1）:94-98.8李润娟，张艳霞.塑料水杯盖注塑模具设计J.机械研究与应用，2014，（2）：139-140.9池寅生，陈建锋，孙庆东，徐小青.自动脱螺纹的水杯盖三板注塑模具设计J.塑料科技，2015，（5）：77-80.10宋珂，胡青春，姜晓平.注塑模具冷却水道排布优化设计J.塑料工业，2014，（12）：45-48.11王倩仪.注塑模具技术分析与发展展望J.科技创新与应用，2015，（18）：128.12范玉，孙智.塑料盖板热流道注塑模具设计J.塑料科技，2015，(9):60-63.13刘绪民.螺纹瓶盖注塑模具设计J.模具技术，2017，（4）：43-45.14刘志英，王晓峰.基于CAD-CAE的注塑模具计算机模拟优化设计J.煤炭技术，2017，（5）：315-317.15 S.H.Tang.The use of Taguchi method in the design of plastic injection mould for reducing warpageJ.Journal of materials processing technology ,2007. 指导教师意见：选题难度适中，具有一定的社会现实意义，拟采取的研究方法合理，研究的总体安排和进度计划合理。同意开题。 指导教师签名： 年 月 日教研室意见： 通过，同意开题 教研室主任签名： 年 月 日学院意见： 教学院长签名： 年 月 日中期汇报表学生姓名XX专 业XX学 号XX设计（论文）题目塑料杯盖的注塑模具设计毕业设计（论文）前期工作小结第1-2周，首先调研实习，查阅了相关文献，整理了大量的相关资料。并且明确了课题任务，完成了开题报告和外文翻译。第3-4周，对塑件进行了工艺性分析，选择了合适的注射机，理解了注射工艺参数，确定了分型面、型腔数目和型芯的确定，选择合适的模架，设计合理的浇注系统，确定脱模方式和冷却系统，最终确定了论文的整体思路，开始了论文的编写。第5-6周，开始了零件图的绘制，装配图也开始着手绘制。指导教师意见该生能够在规定的时间里完成毕业设计的撰写、修改等工作，总体基本符合设计要求，在查阅资料方面能够多角度、全方位去查询；在语言表达上，设计说明书内容、语言需要进一步锤炼，争取做到语言简洁、表达清晰；在材料组织上，能够合理引用材料，并就一些具体问题提出了自己的见解。不过，在设计说明书格式上还存在一些细节问题，希望进一步改正。签名： 2018 年 4 月 21 日签名： ， 年 月， 日中期情况检查表 学院名称： XX 检查日期： 2018 年 4 月 23 日学生姓名XX专 业XX指导教师XX设计（论文）题目塑料杯盖的注塑模具设计工作进度情况该生毕业设计进度基本符合于任务书的进度安排，后期需加快进度方可完成毕业设计。是否符合任务书要求进度是 能否按期完成任务能 工作态度情况(态度、纪律、出勤、主动接受指导等)该生工作态度较为端正，基本能遵守学校的有关规章制度，按照指导教师规定的指导时间出勤，对不会的问题能主动地联系指导教师进行请教，具有查阅文献获取知识的能力，具有一定的分析解决问题的能力，能熟练使用计算机软件，动手能力较强。质量评价(针对已完成的部分)已完成的总体方案基本可行，计算基本正确，完成了一定的图纸工作量。存在问题和解决办法1. 论文内容：撰写剩余部分，并需要进一步修改完善； 2. 论文格式：文字、标点、图、表等需要按照学校毕业设计规范进行修改； 3. 图纸：装配图、零件图抓紧时间完成，尺寸标注、技术要求等需进一步完善； 4. 基础知识需进一步提高，继续完善毕业设计为答辩做好准备。检查人签名 教学院长签名 塑料杯盖的注塑模具设计Plastic cup cover injection mold design摘要这次的设计就是对塑料豆浆杯盖的注塑过程进行了一系列的分析和比较，从而得到了一套完整的注塑成型模具。在此次的设计过程中，主要涉及到了塑件材料的性能，注塑机的选择，注塑模具的设计特点，塑件的成型结构工艺及其分析，型腔型芯的设计，成型制件的零件尺寸计算，冷却系统和浇注系统等等，从而确定了这个设计方案是具有可行性的，可以将该方案运用到实际生产生活中去。关键词：杯盖；注塑模具；合理AbstractThis design is a series of analysis and comparison of the injection molding process of plastic soymilk cup lids, resulting in a complete set of injection molding dies. In this design process, it mainly involved the performance of plastic parts, the choice of injection molding machines, the design features of plastic injection molds, the process of forming and analysis of plastic parts, the design of cavity cores, and the parts of molded parts. Size calculation, cooling system and pouring system, etc., thus confirming that this design proposal is feasible and can be applied to actual production and life.Keywords cupcover injection mold reasonable目 录摘要IAbstractII前言11 绪论31.1选题的背景及其意义31.1.1塑料工业的概述31.1.2我国塑料模具的发展历史和现状31.1.3我国模具技术的发展趋势41.1.4该课题研究的意义41.2塑件42 产品材料的基本特性和工艺分析62.1塑件的基本特性62.1.1塑件材料的分析62.1.2 PP的使用性能62.1.3 PP的主要性能指标62.1.4脱模斜度的设计72.2塑件72.2.1塑件表面的质量分析72.2.2塑件尺寸精度分析72.2.3塑件的结构工艺性分析82.3注塑模的概述92.3.1注塑模的分类92.3.2注塑模的组成件92.3.3注塑模的设计特点92.4注射机的选用102.4.1注射量的初步计算102.4.2注塑机的选择102.4.3注塑量的校核112.4.4注射成型的原理112.4.5注塑成型的工艺特点112.4.6影响注塑的五个因素112.4.7注塑机的工作过程123 成型方案的确定133.1分型面的设计133.2型腔的设计133.2.1型腔的布局133.2.2型腔数量及排列方式的确定143.3塑件的开模行程校核143.4排气系统的设计153.5浇注系统设计153.5.1浇注系统的设计要点153.5.2浇口的设计163.5.3流道的设计173.5.4冷料穴的设计193.6冷却系统的设计204 塑件成型方案确定214.1凹模的结构设计214.2型芯的结构设计214.3推出机构的确定214.4合模导向机构确定225 主要零件的设计计算245.1成型零件的尺寸计算245.2零件尺寸的计算245.2.1型腔结构的尺寸计算245.2.2型芯结构的尺寸计算255.2.3型腔壁厚的计算275.3锁模力的计算与校核285.3.1锁模力的计算285.3.2锁模力的校核286 标准模架确定30结论31致谢32参考文献33III前言这个设计是我们毕业生的最终设计，也是我们以前的理论和专业知识的完整教育。模具的设计是一项非常复杂而严谨的工作，严格来说，要求我们在掌握理论知识的前提下，有更好更广泛的实践经验。想要设计一个好的模具，这其中包含了许多方面的内容。一套模具，有很多种可行的方案，我们在对这些方案进行比较分析的过程中，必须要考虑到的内容包括有塑件成型工艺的分析、注射机的选用方法、分型面的确定、浇注系统的设置和塑件成型方案的确定等等。我们不仅要确定模具的总体结构以及型芯型腔的结构，同时也要考虑到这个注塑模具的制造工艺是否可行和制造经济成本是否适宜。经过这一段时间的设计之后，我终于把这一套塑料杯盖的注塑模具设计顺利地给完成了。在这个设计的过程中，只有我自己知道是非常艰辛的、困难的、充满挑战的。由于自己的基础知识不够扎实，对相关的专业知识还不够了解，绘图的能力也亟待提高，所以在整个过程中，不管是论文的编写，还是图纸的设计和制作，对我来说都是一个难度很大的挑战。但是功夫不负有心人，通过翻阅了大量的相关书籍和在网上查阅大量的相关资料，让我还是较为顺利的完成了这次的毕业设计。这次的设计过程，除了遇到的困难和挫折，也还是收获了一些在课本上学不到的专业知识。通过这一次的设计，我对整个的注塑模具设计和注塑工艺过程都有了一个比较整体和详细的理解，同时也对注塑模具设计的基本思路和方法有了自己的见解和思考。其实，模具的设计并没有想象中的那么难，只要你愿意花时间和精力去思考、去动手操作，都是可以做好的。 在设计的过程中，因为自己的经验不够也多多少少的遇到了一些挫折。对于一些结构的设计我也只能参考相关资料或者书籍上的相似结构，而不能应用实际的经验去理解和变通。在一些经验性的工艺参数与其结构的优化问题上也遭遇到了一些麻烦。还有一些没有考虑到的因素，比如说运用到实际生产上的可行性以及模具的成本等等。但是好在最后也都比较顺利地解决了。但是，通过这一次的设计，我也是真的学到了很多的知识，增长了很多的经验，也提高了相关的专业能力，提升了自己的专业素养。这个设计的过程不仅让我巩固了我的专业基础知识，还让我在原有的基础之上对模具设计有了更加深刻的理解，同时也扩宽了我的知识面，这是在这四年里书本上没有教会我的东西。不单单只是这样，这次的设计更让我锻炼了独自分析和解决问题的能力，也培养了我的自我反思和自我总结的能力。平常的时候，我可能都是在等待着别人或者老师的帮助和解答，而这次是真的主要依靠自己的独立思考和动手解决问题的能力来完成这一次的设计。这大大地培养了自己独立操作和思考的习惯。总之，这次的设计过程让我觉得原来自己的专业是这么的有趣，也让我充分的了解了自己的不足，同时还让我的能力得到了很大的提升，收获颇丰。我相信，在今后的工作中，这一次的经历都会让我受益匪浅。 总的来说，这次的设计完完全全是严格按照模具设计的步骤以及要求一步一步来进行的。在做这一整套的程序的过程中，自我感觉自己在模具设计这方面的知识逐渐丰富了起来，补充了很多的专业知识，而且相关方面的设计还是实践能力都有了较大幅度的提升和完善。不管是独自思考的能力、解决问题的能力，还是对设计中出现的问题进行的自我反思、自我总结的能力，都有了或多或少的进步。这次的设计，让我在专业课的学习上有了更深的了解和收获。我相信，经过这次的深度学习和实际操作，在今后的不管是进修还是工作上都会有意料之外的收获。1 绪论1.1选题的背景及其意义1.1.1塑料工业的概述随着聚氯乙烯塑料的出现，聚合物化学技术得到发展，聚合物的合成技术和材料改良技术更加先进，促进了塑料工业的发展。模具属于型腔模的范畴。它大概率地影响着制品品质的好坏以及其生产效率的高低。模具品质的优劣又直接与模具的设计及制造相关联。伴着对塑件品种的需求越来越大的情况，产品更换的速度越来越快，对塑件品质的要求也愈发的高，所以对模具设计和制造的质量和需求也越发的高。照目前的大致情况来看，模具制造技术正在朝着更大型、更精密、使用时间更久的趋势前进，而且能够成为权衡一个国家机械制造技术发展程度的关键性指标。模具是一个样件的负面影像。经过一定的设计之后，生产出来的模具，不但可以生产高品质的塑料件，而且还可以使得模具的加工工序变得更加简单，同时能够实施更加高效率的塑料件生产工艺程序。这样不单能够减少生产成本，而且还可以增加附加价值。在聚合物材料的分类中，用于制造塑料制品的模具被称为塑料模具。塑料模的优化设计是该领域的一项重大课题。塑料制品已经在众多方面有了广泛的应用。这些塑料成品的生产必然需要设计相对的模具。在确定了塑料材料，产品设计和加工技术后，其形状对产品的品质和性能具有关键性的影响。首先是表面粗糙度、空腔形状、界面、路径大小、灌注位置和排气位置的选择等，它们都会对制品的物理特性、表观质量、内在精度和尺寸稳定性及内部压力的大小有着很重要的影响。其次，塑料模制结构的合理性对处理过程中塑料部件的易处理性有显着的影响。总之，塑料制造产业已经在世界制造产业发展变化中变得愈发的关键。其中，塑料模具的发展是评价一个国家工业水平的主要指标。1.1.2我国塑料模具的发展历史和现状我国的模具产业曾经有过一段非常艰苦的历程。在解放之前，因为我国基础工业的力量十分的微弱，所以模具使用的范围非常的小，所使用的模具大多都是在模具车间制造出来的。而这些模具中的多数都结构简单，准确性比较低。模具的制造缺乏设计的图纸和工艺文件。如今，我国十分看重模具产业的未来前景。自从解放以来，由于经济的发展，我国迫切的开始发展模具产业。自1979年以来，我国的模具工业发展的势头更是十分的迅猛。国务院在1989年3月发布的有关规定里，把模具技术的发展规定为当前机械制造行业中的第一任务。到目前为止，我国的模具工业已经有了一定的规模。数量非常多的的专业的模具生产厂和生产点已在全国多地落户，小型模具生产企业更是数以万计。这些模具公司很是看重技术的发展，纷纷增加了在技术上的投入力度，并且将技术的进步作为公司发展的主要前进方向。总体来说，我国在模具设计和制造方面已经培养出了一大批技术较强的队伍。我国在模具制造上的发展和进步主要体现在研究上，并且开发出了模具的一系列新钢种及硬质合金等新型材料、开发出了多工位进膜及硬质合金模等新产品、研究出了模具加工的新技术和新工艺、以及模具加工设备得到了较大的进步和模具计算机辅助设计和制造在国内也得到了普遍的运用。1.1.3我国模具技术的发展趋势尽管该技术在中国已经取得了长足的进步，但是仍旧适应不了国民经济快速发展的需要，依旧需要花费巨大的资金去海外购买大批量的模具。最主要的就是因为我国在这方面的专业化生产和标准化生产的水平比较低，模具的种类不多、生产效率不高、经济效益差，模具生产的时间较长、精密度也比较低、制造技术也跟不上时代的发展，模具的使用寿命不长、新材料的使用量不多以及模具的生产力量比较分散、管理也跟不上。因此，针对这一现状，中国模具制造业未来的发展趋势应该着眼于大型、繁杂、耐用的精密模具的开发和发展，以使得国内外市场的需求得到满足。着力推进CAD/CAE/CAM技术来提升制造过程的自动化程度。加快模具发展的商品化和标准化的进程，提高模具的生产品质，尽可能地减短模具设计的周期时间。更加着力在机床的开发和新技术、新工艺、新材料和新形式的探索上。1.1.4该课题研究的意义塑料工业是现在世界上发展速度最快的工业种类之一，注塑模具工业就是这其中发展比较迅速的种类。塑料模具产业是支持国家基础经济稳步前进的基础性产业，也是国际上公认的重点产业。模具技术水平是显示一个国家生产水平的关键性指标。所以，研究该课题的重大意义就在于提升和创新我国的模具产业。1.2塑件1） 塑料制品的名称：豆浆杯盖2） 成型的方法与设备：注塑成型；注塑机3）产品的原料：聚丙烯4）收缩率：1.0-2.5%5）塑件图如下图1-1、1-2所示： 图1-1塑件二维图 图1-2塑件三维图该塑件的结构简单，尺寸精度也不是很高，塑件的壁厚均是2mm，其要求表面光洁没有毛刺，便于加工，本产品需要大批量的生产。2 产品材料的基本特性和工艺分析2.1塑件的基本特性2.1.1塑件材料的分析产品原料的分析：PP(聚丙烯)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，它是一种无臭、无味、无毒的乳白色的高结晶的聚合物，它的密度只有是现在塑料中质量最轻的种类之一。它的成型性好，但是因为其收缩率大(为），壁比较厚的塑件表面很容易产生凹坑，因此对一些精密度不低的零件，几乎达不到它所需要的要求。然而制成的产品外表面却很有光泽。聚丙烯因为其具有很好的耐高温性，制品能够在非常高的温度条件下进行消毒杀菌。而且在没有受到外界作用力的情况下，150也能够保持原来的形状。所以通常情况下很适合用于奶茶、咖啡、豆浆等热饮品的盛装。总之，PP相比较于其他的塑料，它的综合性能良好，而且加工成本也比较低。2.1.2 PP的使用性能具有不错的抗辐射性，能够很好地与电起到绝缘的效果，能够氯化和辐射改性。吸水性不高，刚度、硬度和强度不低，可以起到提高玻璃纤维熔点的作用。具有显著的电气性能。比较透明，可以抵抗较强的冲击，伸长率较好。并且抗疲劳强度高，耐磨，能够用冷压烧结成型。2.1.3 PP的主要性能指标表2-1 PP的主要性能指标物理量参数物理量参数密度（g/cm3）0.90-0.91比热容（Jkg-1K-1）1930导热系数（Wm-1K-110-2）11.8线膨胀系数（10-5K-1）9.8屈服强度（MPa）37抗拉强度（MPa）_断裂伸长率（%）200拉伸弹性模量（GPa） 1.1-1.6抗弯强度（MPa）67弯曲弹性模量1.45表面电阻率（）_体积电阻率（m） 1014 2.1.4脱模斜度的设计脱模斜度的设计：当塑料部件由于其自身的冷却收缩和与模具表面的表面粘性而脱模的时候，由于产生了一定的摩擦，就会变得难以脱模。即便是能够顺利脱模，也会使得塑件的表面呈现出一定的损坏，从而影响它的外观性能。所以在设计的过程里我们要注意在制件的内外表面设计一个合理的脱模斜度。由于我们已经规定塑件的材料为PP，所以根据常见的脱模斜度选择了一个合适的斜度，型芯为30，型腔为30。如下表2-1所示。表2-2脱模斜度塑料名称脱模斜度型芯型腔ABS35140120PS30135130PC3050351PP2550301PE20452545PMMA30135130POM30135130PA20402540HOVC501455022.2塑件2.2.1塑件表面的质量分析这个塑件要求其外表面不能粗糙，并且无毛刺。2.2.2塑件尺寸精度分析精度分析：因为该塑件对精密度的要求相对来说较低，所以只需要采用MT6级精度。该塑件的所有尺寸公差都为自由尺寸公差，所以查表得到公差等级为MT6。公差等级表如下表2-2所示。表2-3公差等级表收缩特性S/%公差等级标注公差等级未注公差等级高精度一般精度0-1MT2MT3MT51-2MT3MT4MT62-3MT4MT5MT73MT5MT6MT72.2.3塑件的结构工艺性分析除了能够满足设计的使用要求之外，应该尽可能使得模具简单化，从而降低生产成本，提高它的生产效率，保证塑件制品的品质。塑件形状的设计应该尽可能地不要出现侧壁凹槽或者和塑件脱模方向垂直的孔，来尽可能地保证模具不会采取侧向分型和侧向抽芯机构。提供这些机构会使模具结构变得复杂化，这不仅仅会增加制造成本，而且还会在塑料部件的表面留下分离表面的线标记，这将增加除去飞边后的处理难度。当结构不允许改动的时候，则需要采取斜导柱或者其他的抽芯结构来完成侧抽芯。塑件的圆角设计塑件上某些部位因为使用上的要求而不得不使用尖角之外，其他没有要求的转角处都应该保证尽量多地去使用圆弧过渡。塑件表面上的圆角不仅使塑件的外观看起来更加赏心悦目，而且还能够帮助塑料在充模的时候更加流畅，这样更容易充满和脱模，避免壁部的转折处出现凹槽。圆角允许模具在使用或淬火期间由于应力集中而不会开裂，从而促进热处理并延长模具的使用时间。圆角还可以使载荷分布得不那么集中，增加以及充分发挥制品的机械强度。在塑件的某些部位如果不方便做成圆角的话，那么就只能做成尖角的。圆角的半径大小通常不应该低于0.51mm。外壁圆角的半径长度可以取壁厚的1.5倍长，而内壁圆角的半径长度则可以是壁厚的一半。塑件孔的设计型芯能够使得熔料流体进行分流，会导致熔接痕的出现，从而致使孔的强度下降。另外，带孔更会使得各部分的壁厚度不相等，而致使塑件发生翘起弯曲从而变形的情况。所以必须选择一个合适的孔边距和孔间距。孔的直径一般应该不得大于孔间距和孔到边缘的距离长度。两孔之间应该恰当地增加间隔长度来阻止熔接痕发生重合连接的情况。成型的时候型芯极容易受到塑料熔体的作用力，所以孔的深度不必太过深，尽可能地减少型芯的扭曲变形。此外，塑件不会那么容易被削弱的地方可以设计一些孔。孔与壁的边缘应该留出一定的距离。固定用孔最好是采取沉头螺钉孔的形式。塑件壁厚的设计塑件的壁厚大小应该尽可能的相差不大，就算有相差，也不能相差的太过悬殊，最好能够保证壁厚大小均匀。在保证能够遵循正常的结构和应用规则之下，应该尽量地减小塑料部件壁的厚度。但是又不能太过小，否则阻力就会增加。特别是复杂的形状和大型塑料部件就会难以形成。所以在调整之前必须要了解它的用途。如图2-1所示，这个塑件的形状、结构相对来说难度不是很难。塑件的外形尺寸：大圆的半径为50mm，小圆的半径为40mm，中间有半径为5mm的空心部分，总高度为25mm。图2-1塑件表面形状2.3注塑模的概述2.3.1注塑模的分类按照所成型的塑料制品的原材料分类，可以分为热固性塑料注塑模和热塑性塑料注塑模。按照注射机的类型分类，可以分为卧式、立式和角式注射机用的注射模具。按照注射模具采用的流道形式分类，可以分为普通流道注塑模具和热流道注射模具。按照注塑模的整体结构来分类的话，可以分为单分型面注塑模、双分型面注塑模、多分型面注塑模、有侧面分型注塑模和垂直分型面注塑模等。按照浇注系统的结构分类，可以分为浇注系统是绝热流道结构的注塑模、浇注系统是热流道结构的注塑模和浇注系统是温流道结构的注塑模。本次设计所涉及到的就是热塑性塑料注塑模。2.3.2注塑模的组成件只要是注塑模，都是能够分成定模和动模两个部分的。注塑充模的时候定模和动模就会发生闭合，这样就组成了浇注系统以及型腔。开模的时候，定模和动模就会发生分离，从而能够顺利地取出制品。定模是安装于注塑机的固定模板上，是坚定不动的；动模则是安装于注射机的移动模板上，随着移动模板的向前推和向后移，与右侧的定模板形成合模或者开模状态。依据零件的不同种功能，注塑模是由七个系统或者机构组成的：（1）浇注系统；（2）成型部分：包括凸模、凹模、镶拼件、型芯，和各种成型杆和成型环；（3）脱模机构：包括顶出板、顶杆、顶出固定板、回程杆和拉料杆等；（4）导向和定位机构；（5）排气系统；（6）温度调节系统；（7）侧向分型机构。2.3.3注塑模的设计特点塑料注塑模具可以用于一次性形成具有精密尺寸和复杂形状的塑料部件，或者用于插入。 作为一种先进的模具，必须保证在使用期限内制品的质量。 并且还要有好的经济技术指标。这就需要模具的操作过程具有可行性，自动化的水平高，成型时间短，热交换效率也不差。其次，选择合适的模具也是非常重要的。定好恰当的模具制造精度，使模具的加工过程变得简单化，同时也能节约模具的生产成本。2.4注射机的选用2.4.1注射量的初步计算（1）注射量：塑件体积 （2-1）塑件质量 （2-2）（2）浇注系统凝料体积第一步的计算：根据经验，可以按照塑件的体积的0.2-1倍来计算。本次的设计按照塑件体积的0.2倍估算，估算一次注入模具型腔塑料的总体积为： （2-3）（3）选择注射机根据计算得出一次注入模具型腔塑料总质量为67.152cm，理论上是注射量的0.8倍才能满足实际的要求。理论注射量： （2-4）2.4.2注塑机的选择根据计算出来的结果，这次选用的注射机型号为XS-ZY-125，具体的参数，参见表2-3。表2-4所选取的注塑机的各项参数参数数值注射容量125cm3螺杆直径42mm注射压力120Mpa注塑行程115mm注塑方式螺杆式合模力900KN模板最大行程300mm模具最大厚度300mm模具最小厚度200mm2.4.3注塑量的校核理论注塑量：本次注塑机的最大注塑容量为125cm3,满足本次的设计要求。2.4.4注射成型的原理料斗中的塑料进入已经经过加热器加热过的料筒和螺杆中间，通过旋转着的螺杆到达喷嘴的一侧，通过液压缸活塞的不断推送，螺杆把推送过程中已经经过加热并且在摩擦剪切的作用下初次塑型为熔融状态，拥有优异的流动性和可塑性的塑料粘流体，被喷入正对着喷嘴而且已经完全贴合的成型模具中，流经模具的浇注系统并且使得型腔被充满。然后经过保压冷却并且凝固定型之后使模具打开，最后拿出制品，这样就实现了注塑成型工艺的一次循环。在这其中，保压的作用一是为了防止模具中熔融塑料出现反方向回流的问题，从而造成制品表面因为缺料而成为废品；二则是补充型腔内的塑料因为冷却收缩不足的需求，防止制品出现缺料、皱纹和凹陷等成型缺陷。2.4.5注塑成型的工艺特点注塑机能够完成大批量、高精度和高速度的自动化生产。2.4.6影响注塑的五个因素1.注塑压力注塑体系中的液压体系能够供给注塑过程中的注塑压力。处在液压缸中的压力注塑机的螺杆会对塑料熔体产生压力，压力会促进塑料熔体通过注塑机的喷嘴流经模具的竖流道、主流道和分流道，并且经过浇口进到模具的型腔中，这个过程就是注塑过程，或者又叫做填充过程。注塑压力的意义就在于能够避免熔体在流动的过程中遇到的阻力，保证填充过程能够顺利地完成。在注塑的整个过程里，注塑机喷嘴处的压力值毋庸置疑是最大的，用来避免熔体在整个注塑过程中遇到的抗力。随后，压力往往会随着流动的长度往向着熔体的最前端的波前处逐步的降低。在注塑的过程中存在一些压力干扰熔体的填充。 总的来说大致有三种，材料因素、结构性因素和成型的工艺要素。2.注塑时间注塑时间是塑料熔体填充型腔所需要的时间，并且不将用于打开和关闭模具的辅助时间算在内。尽管注射成型时间很短并且对成型周期没什么影响，但是设置一个合理的注射时间的有助于浇口、通道和腔体的压力的控制。要想熔体能够达到一个合理的填充，那么注塑时间的合理设置是非常重要的，并且一个合适的注塑时间对于提升塑件的外观品质和缩短尺寸公差也是很有帮助的。另外，冷却的时间必须远大于注塑的时间。3.注塑温度注塑温度是否合理对能否产生合理的注塑压力起到关键的作用。所以，注塑温度必须有一个合适的范围。如果温度不够高，熔料就会达不到所需要的塑化效果，就会影响成型制件的品质，增加其加工工艺的难度。但是如果温度过高，则原料就很容易发生分解。在实际的注射成型的过程里，气缸的温度通常要远低于注塑温度，低值是受到注射速率和材料的性能影响，最高温度能够达到。4.保压压力与时间 在注射过程即将截止的时候，螺杆不再旋转，仅仅只往前推动，这个时候注塑开始了保压阶段。在保压的过程中，注塑机的喷嘴不间断地向凹模中补充塑料熔体，用来填补因为制件收紧而多出的空间。保压压力大概是填充最大压力的85%，通常还是依据具体的情况来保证所需要的保压压力。5.背压背压是指螺杆向反方向旋转而向后退储料的时候所需要克服的压力。选择低背压不能有助于塑料的分散以及塑料的熔化，所以应该使用高背压，并且也增加了螺杆的回缩时间，使塑料纤维缩短，注塑压力增大。所以背压尽量不要用高的，最好不要多于注塑压力的20%。注塑泡沫塑料的时候，气体形造成的压力可能会比背压要低，不然料筒就会把螺杆挤出去。有些注塑机还可以给背压编制程序，来使熔化期间螺杆长度的缩短得到补偿，导致输入的热量减少，能够使温度得到降低。2.4.7注塑机的工作过程合模注塑：模具以一个低压快速地闭合，注塑装置向前移动，保证喷嘴与模具的主流道紧贴，螺杆则以高压、高速把头部的熔料注入型腔中。保压硬化：螺杆在熔料上产生的压力叫做保压压力；制件则在模内冷却定型。开模会把塑件给顶出去同时加料。3 成型方案的确定3.1分型面的设计模具上把分型面定义为用来拿出制品以及浇注系统中可以分开的接触外表面。分型面能够直接影响制品的外观品质、形位精度、脱模情况、尺寸要求、模具设计及制造、排气系统以及进料浇口和型腔型芯的结构。模具的分型面大多以大面来当作分型面作为基本的要点。分型面的设计要点如下：（1）不能影响产品的外观。（2）应该选择制品的最大外形尺寸处，同时也应该保证能够使制品留在动模处，这样才会比较有利于脱模。（3）应该要有利于型腔加工，这样才能使制品的精确度得到有效的保证。（4）要利于浇口进料和成型，方便排气。（5）要方便嵌件的安装和弹性活动螺纹型芯以及活动镶件的安装。（6）要能够防止侧抽芯的使用或者利于侧抽芯；应该要利于型芯或者型腔结构的装配或者拆卸来使它的强度得到确保。（7）要考虑到成型面积和锁模力，应该使得制品投在合模的分型面上的阴影面积尽可能的不要太大，来防止发生胀模溢料现象。见图3-1，是这次所设计的分型面。图3-1分型面选择图3.2型腔的设计3.2.1型腔的布局因为制品的外表面形状光洁不粗糙，并且有规则，所以为了节约材料，减少压力损失，提高生产效率，使加工和取件都能变得容易，因此选用了点浇口注塑。如图3-1所示。图3-2型腔布局3.2.2型腔数量及排列方式的确定当塑料制品的设计完成并且已经确定好所采用的塑料种类以后，这个时候就应该要比较一下多型腔模和单型腔模的不同从而确定该用哪一种模了。和多型腔模的一些特质比起来， 单型腔模有以下的可取之处：（1）塑料制件的尺寸精度和形状始终一致。（2）模具的结构相对来说很简单，设计制造的过程和维修也比较容易。（3）其工艺参数易于控制。在这里，我们可以依据注塑机的最大注塑量来计算这次所需的型腔的数目： （3-1）式中 ，型腔数目；单位为 注塑机的最大注塑量；单位为 浇注系统凝料量； 单个产品的体积或者质量；因为没有特殊的精度上的要求和结构上的要求，产品设计的结构又相对来说比较的简单，所以为了加工简单，可以初步确定为一模一腔。3.3塑件的开模行程校核从模具中拿出塑件时所需要的开模距离应该小于注射机的最大开模行程。对于液压-机械式的注塑机，其最大开模行程与注塑机中曲肘机构的最大行程有关，和模具的壁厚没有关系。如果是单分型面的注射模，它的开模行程按如下的形式进行校核：式中，注塑机的最大开模行程(移动模板台面行程)，塑件脱出距离，包括流道凝料在内的塑件高度，已知：，所以（3-2）又由于注塑机的移模行程为300所以，开模行程也是符合要求的。3.4排气系统的设计关闭模具之后，薄膜的所有空间中都存在残留空气，如空腔内部，滑块中以及由碎片形成的空间中。而且塑料熔体在进入型腔的时候可能会散发出气体。如果在将塑料熔体倒入注射系统中的时候，这些气体和空气不能够及时地排出去，则会发生一系列的危险情况。比如说会使连续注塑的效率下降，从而导致整个的生产效率下降；会使得生成的塑件出现不同形式的不足，从而造成塑件的完成度不高。而且还会对射入流道的塑料在流动时造成一些阻力，从而使流动的速度变得缓慢，最终使制品在成型的时候变得困难，甚至是造成凹陷或者缺料的情况，因而产生废品。由于排气量大的缘故，大、中型模具的排气槽通常都分布在分型面上靠近型腔的一侧。3.5浇注系统设计浇注系统指的是从注射机的喷嘴处开始到型腔结束塑料熔体所流经的通路，它是由主流道、分流道、冷料穴和进料浇口组成的。3.5.1浇注系统的设计要点（1）浇注系统在设置的时候，要保证和型腔的距离近且保持一致性，并且应该要首先到达制品的厚壁处，不适用于直冲型芯镶嵌件；应该要防止熔接痕的出现，这样的话，能够使得排气更加方便。（2）利于制品的外观，并且应该要好清除。（3）位置应该要尽量保证在分型面上，主流道的人口应该在模具的中心位置处。（4）如果需要制造大量的产品，则浇注系统应该主动地脱落并且主动地和制品分开来，这样就能够实现自动化生产的目标。（5）对于大型的功能性产品，请尝试使用仿真软件分析灌装过程，以确保产品尺寸精度和内在质量要求能够得到满足。（6）考虑到后面的操作过程，有必要保证能够促进后续过程的处理，组装和运输管理。如若有需要的时候就要设计辅助流道，把制件联成整体。（7）如果结合型腔的位置来考虑的话，应该尽可能地选择平衡式分流道布置。（8）尽可能地使熔体的流程变短，以减少压力上的损失。（9）设计浇注系统的时候应该要考虑如何适当地储存冷料。（10）不要让高压熔体对型芯和嵌件产生强烈冲击，尽可能地保证不会发生位移和变形的情况。（11）保证把开设浇注系统而所需要用到的塑料凝胶量降到最少。（12）浇注系统的模具的工作表面的尽量满足它所需要达到的硬度、表面粗糙度和精度。（13）浇注系统应该尽可能地保证和模具的轴线相对称。（14）尽可能地减少浇注系统的容积以及投在分型面上的阴影面积。（15）不要把大小差异太大的塑料制件放置在同一个模具内，尽可能地减少停滞现象。3.5.2浇口的设计浇口的作用是封闭型腔。浇口根据结构的不同可以分为直接浇口、盘形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝浇口、点浇口等等。浇口的类型的选择要点：按照塑料的品种选取浇口、按照制品的尺寸形状选取浇口、按照制品的质量要求选取浇口、按照模腔的数量选取浇口、按照制品的翘起弯曲变形的程度来选取浇口，为了能够使制品的生产效率得到提升，应该尽可能地选择断面不大的浇口。通常来说，选择浇口的时候要注意当存在一些不同程度的矛盾的时候，应该首先要保证把能够得到优质产品作为首要任务，其次排除掉次要因素，最后再根据具体的情况来决定。浇口尺寸的设计要点：浇口截面尺寸的确定，要注意其截面尺寸和形状的确定要依据制品的尺寸大小、壁的厚薄（尺寸小的、壁薄的，浇口的大小要尽量地取较小的值，反之则应该取大值）、塑料的种类（流动性不好的，尺寸值应该取偏大的值，反之则应该取小值的尺寸）以及相对应的浇口形式和制品的结构来决定；其次，应该先取小尺寸，试模后依据具体细节进行改正。浇口位置的设计要点： 浇口应该设置在制品壁厚最大的地方，且要求浇口到型腔各个部分都尽可能地近并有助于补缩。 应该将浇口设置于制件成型之时主要受力的地方，因为这个地方是塑料熔体在它流动的方向上所受到的压应力和拉应力达到最大值的地方。 应该防止在浇口处发生喷射现象，防止在成型过程中中产生蛇流。 需要满足制品的尺寸要求和精度要求，还要顾及到收缩方向和可能会产生的变形问题。 应该要让塑料的流程尽可能的短，熔料流动的变向尽可能的少。 应该要保证能够减少其翘曲变形和内应力，对称的浇口可防止翘曲。 尽量保证凹模内的气体能够及时地从腔体内排出去。 尽可能地防止塑件的表面出现熔接痕，此外还需要加强熔接的牢度。 能够避免料流对型芯或者嵌件造成挤压而导致制品发生变形的情况。 还要顾虑到高分子会对制品的形成造成定向性的影响。综合以上分析得出，本次设计的浇口应该使用点浇口的方式来进行浇注塑料模具。它的优点是能够自行地切断，不需要再修剪浇口，而且生产效率也高。开模的时候点浇口能够自行地脱落，因为浇口小，所以导致的压力损失也小。它的位置和大小应该不影响外观的质量，同时能使模具的结构更加简单。主流道称套可以选择可更换浇口套，以方便于模具后期的保养。3.5.3流道的设计一个好的流道设计，主要在于主流道的设计和分流道的设计两方面。1.主流道的设计主通道通大多位于模具中心的熔融塑料材料的入口的地方，并将注塑机的熔融材料引导至空腔或通道中。 模腔内的塑料以模具的中心进行对称的平衡布局。主流道的端面大多都是设计成圆形的，它的直径最好大小适中。 直径太大，会使得流道的容积增大，塑料的消耗量增加，塑料流动中压力就会随之减弱， 导致冷却时间延长，易产生紊流或者涡流，使得塑件产生气孔，影响塑件的质量。直径太小，熔料在流动的时候，其冷却面积就会相应地增加，在这样的情况下，热量就会有比较大的流失， 黏度也会跟着增加，致使流动性降低，成型时的压力损失增大，塑件成型也会变得困难。一般来说，小型制件越是流动性好，主流道就相应地需要设计的小一点。流动性不好的话，塑件较大，主流道就需要设计的大一点。因为主流道的喷嘴会和喷射机的喷嘴重复地碰触，是一种易磨损的部件，所以对塑件材料有着非常严格的要求。所以模具主流道大多会被设计为方便拆下并且容易更换的主流道衬套形式，也就是浇口套，以为了能够有效的利用优质钢材进行一系列的加工工序和热处理。主流道使用侧浇口方式。2.分流道的设计分流道是将主流道和浇口连接在一起的通道，是最平常的一种。它能够起到凭借流道的截面和方向的转变，使熔料能够稳稳地变换进入腔体内的作用。因为它和模具的温度是一样的，所以又被称之为等温分流道。在多型腔或者单型腔多浇口的情况下应该设计分流道，分流道一般设置在分型面上。分流道一般设置为平衡式布置和非平衡式布置两种方式。分流道的断面不能过大或者过小。而常用的分流道的断面形状包括U形、梯形、正六边形等等。圆形的分流道断面其运用效果是特别好的，但是有一点不好的地方就在于圆形的分流道其工艺性不好。分流道的断面类型以及它的尺寸大小最好依据塑料的品种、制成之后的制品体积、塑件的壁厚、塑件的形状和分流道的断面形状和注塑的速度来确定。分流道的设计原则(1)确保经过分流道的熔体温度以及压力要尽可能地减少，要使加工变得更加容易，尽可能地选择标准的刀具，从而不需要制造专用刀具。(2)保证能够使分流道的固化时间比制件的固化时间要慢的多，而且还要让熔料能够均匀又快速地进到各个型腔中，尽量保证紧凑并且集中。(3)在设计分流道的断面形状以及长度设计的时候，要保证能够在充模完成的情况之下，把转折处的圆角尽可能地要设计的小一些，这样就能够使得熔料在流动时的阻力最大化地降低。(4)分流道的表面不需要特别光洁，表面的粗糙度大概有1.6微米左右就可以，这样有利于保温。(5)在分流道不短的情况下，尽量把分流道的末端沿着熔料流动的方向往前稍稍延长一些作出一个冷料穴，可以阻止冷料突然地进到型腔内。(6)分流道在和浇口相接的时候最好是以斜面或者圆弧的形式来帮助过渡。(7)布置分流道的时候，还应该要注意使得腔内的塑料胀模力的中心和设备锁模力的中心重合，以防止发生溢料现象。(8)选择分流道的时候，不要先选取尺寸较大的，不然不能够在试模后再依据具体的情况来实施修正。(9)当分流道的数量比较多的时候，应该增加分流锥的设置，保证各个型腔能够均衡地进料。(10)支分流道的长度应该要一致并且长度要尽可能的短，各分流道断面的面积之和必须大于主分流道的面积。(11)分流道的截面厚度最好小于塑件制品的壁厚。3.分流道的尺寸设计分流道的长度宜短，因为长的流道不但会造成压力的损失，不利于生产，而且还浪费材料。但是过于短的话，产品的残余应力容易增大，从而产生毛边。通过以上种种的分析，又加上该塑件的形状结构比较的简单，而且塑件材料PP的流动性能也相对来说更好一些，并且为了进料能够更加的均匀，所以采取U型分流道的形式，点浇口进胶。它的好处是能够自行切断，不需要将浇口进行修剪，生产效率也高。而且开模的时候点浇口能够自动地脱落，并且因为浇口小，所以导致的压力损失也小。图3-3分流道截面图3.5.4冷料穴的设计在注塑成型周期完成之前的间隔期间，注塑机的喷嘴处和主流动通道的入口处这一部分的熔体，小于热熔塑料材料的所需温度。而从喷嘴的顶端到注射机料筒以内大1025mm的地方应该有一个温度慢慢增加的区域，这个时候才能够达到正常的塑料熔体需要的温度。在这个范围内，塑料的流动性和成形性就会变差，这个时候如果相对较冷的冷料进入到型腔中，就会造成不合格品。为了不让这样的情况对制成的塑件造成不好的影响，就需要设置一个井穴把主流道加长来容纳冷料，避免冷料进入浇注系统的型腔和流道中。我们通常把注射间隔期间生产冷料的井穴叫做冷料穴。冷料穴能够起到储存冷料头和让熔料能够及时地充模的作用。冷料穴的通常设置在主流道的末尾或者分流道的尽头，位于动模或者下模的一侧。它的底部通常设计成弯曲的钩型或者是下凹槽的形式，使得冷料穴能够在开模的时候顺带把主流道中的凝料从主流道里引出来吸附在动模边上。并不是所有的注塑模都要开设冷料穴，有时因为塑料的性能和注射工艺的控制，很少会产生冷料，或者是因为塑件不需要那么高的要求和浇注系统的不同类型，也可以不用设计冷料穴。3.6冷却系统的设计为了让模具一直处在塑料冷却固化所需要的最佳温度中，一定要及时地控制和调整进入模具的高温塑料的温度。最简单和经济有效的方法就是利用一种物质对模具进行不间断的冷却，好将模具中多余的温度及时地带出模具，而这个物质就是冷却介质水。PP材料具有良好的流动性，在成型的时候往往能够均匀地冷却下来，并且可以减少其成型的时间，从而有效地提升生产效率。本次设计主要采取的是常规参数调节型冷却方法，就是在B板上开出冷却水道。成型模具温度控制在6080冷却水道。因为冷却介质是水，不仅冷却的效果良好，而且成本也很低廉。为了让加工变得更加简单，冷却水道应该距离型腔壁稍微远一些，不要太过接近。如果是设置在零件的表面，还能够加工成半圆形、矩形或者是梯形。如果是设置在零件的内部，那么就应该加工成孔最为方便。冷却水道的数量应该尽可能的多，它的截面尺寸也应该尽可能的大。冷却水道与模腔表面之距应该尽可能的小，并且与模腔表面之距应该尽可能的相同。图3-4水路截面图4 塑件成型方案确定4.1凹模的结构设计凹模即指型腔，是构成成型塑件的外表面的工作部件，按照其不同的结构类型，大致能够分为整体式和组合式两种。（1）整体式凹模结构。整体式的是用整块的金属板进行加工做成的，好处是坚固，不至于轻易地产生变形，也不会使得塑件出现拼接线的痕迹。但是缺点是加工不容易，热处理也不简单，通常使用在形状简单的中、小型模具上。（2）组合式凹模结构。组合式的是指型腔由两个或大于两个的零部件组装成的结构。因为结构上有差异，所以可以分为整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、底部镶嵌式凹模、侧壁镶拼式凹模、多件镶拼式凹模和四壁拼合式凹模这几种类型。4.2型芯的结构设计凸模和型芯均为成型制品内表面的工作部件，凸模通常指的是成型制品中体积不小、主要内形的部件，又被称之为主型芯。而型芯通常是指成型制品表面孔槽不太大的零部件。4.3推出机构的确定在每一个注塑周期过程中，必须把塑料部分从模具上的型腔或者型芯上取下来。而这个能够让塑件安全推出的机构我们则称它为推出机构。推出机构包括推出工作零件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）、推出导向工作零件（推杆导柱、推杆导套）、复位工作零件（复位杆）组成。其中限位钉的作用是能够形成间隙，清除废料以及杂物。它能够利用其厚度来控制顶杆的位置以及顶出的位置。因为动模上具有顶出装置，所以制品应该留在动模上，这样的话，设计出来的推出机构结构简易，不然就需要设计定模推出机构。保证制品不会因为推出而导致变形或者有损伤，推出部位靠近型芯，顶在刚性和强度大的部位。推出机构要确保制品的外观良好，结构可靠。保证接触塑件的配合间隙中不会发生溢料的现象。为了实现注射生产的自动化，制品要实现自动脱落，浇注系统能够脱出而且自动坠落。每对喷丝头的喷射器的直径优选相同的直径来处理，这样能使得处理变得更加容易。尝试在垂直墙的厚度下方选择以获得更高的力。该模具选择用双推杆推出机构。推杆的加工容易，更换也简便，推出的效果也不错。既能达到脱模力的要求，也能够减少加工模具的经济成本。但是因为推杆的面积比较的小，所以应力易集中，从而会使塑件受到损伤或者是被推至变形。推杆适合用在脱模阻力不大的简单制品上，不适合用在脱模斜度不大和阻力不小的管形或者箱型制品的推出上。推杆推出的设计原则：应该回避冷却通道的位置，成型表面必须高于推杆的端面。保证不能损害型芯，避免使浇口对准顶杆的端面，否则过高的压力会损伤推杆。在保证塑件的外观不会受到损害的情况下，尽量设置更多的顶杆。如果设置在排气困难的位置，可以有助于排气。图4-1推杆位置布局图4.4合模导向机构确定导向机构是为了能够精准定位、精确导向和承担可能会产生的侧向压力。为了确保制品能够达到所需的精度要求，一切都必须遵循一定的方向和位置来进行合模，所以就要设置合理的导向机构，最经常见到的导向定位机构便是在模具的周围存在互相配合着完成工作的导向柱。导柱可能会在动模边或者定模边上进行设置，但是一般还是会被设计在主型芯的周围。作用：（1）定位作用。当模具准备好夹紧时，导向机构可以保证活动模具和固定模具的移动位置准确，使模腔的形状和尺寸能够保证其准确性;此外，导向机构也能保证在模具的装配过程中精准定位，这样模具的装配和调整也会随之简化很多。（2）导向作用。当模具准备夹紧的时候，最先发生碰触的就是模具的导向部件，这样就能够保证动模和定模能够精确地合上，阻止了因为各种因素导致型芯或者型腔接触发生的失误，从而造成一些不必要的、不可挽回的损坏。（3）承担一定的侧向压力。塑料熔体必定是以一定的注射压力进入到型腔内部中，因而型腔的各个方位上都会承受一定的压力。如果设计的时候不是对称的结构，那么就会产生一定的单边侧向压力，此时如果设置导向机构就可以承受一定的侧向压力。导向零件的设计标准：（1）导向机构类型的选择。合模导向一般采用导柱导向的形式。如果注塑的塑件体积比较大、并且精密度需求高，尤其是薄壁容器和非轴对称的制品，采用的模具应该增加锥面定位结构的设置。 （2）导柱的数量、大小及其布置。导柱应该在模具的分型面的周围进行恰当地设置。应该依据模具的尺寸选用合适的导柱直径。导柱的设置方式可以是半径长度大小相同的导柱不对称的方式或者半长度大小不相同的导柱对称的方式。 （3）导柱以及导向孔的中心距模板边缘的长度应该尽可能地长，用来确保模具能够达到所需的强度和导向刚度，从而确保模板不会发生变形的情况。 （4）导向部件务必要保证其加工工序的可行性，固定导柱那端的直径和固定导套那端的外径应该一致，这样在加工孔的时候也能更加简单。 （5）导柱的前端处最好设计成锥台形或者半球形，导套的前端处应该有倒圆角的设计，这样导柱才能够及时地与导套结合，导柱导向部分的长度应该比型芯高出812mm。 （6）导向零件应该要有足够的耐磨性。5 主要零件的设计计算5.1成型零件的尺寸计算塑件制品的外形结构比较简单，采用PP材料（聚丙烯），成型产品的尺寸可以按照平均值法来计算，查阅资料可知PP（聚丙烯）的收缩率为，本次设计取平均值。5.2零件尺寸的计算5.2.1型腔结构的尺寸计算聚丙烯的一般精度等级为6级。同时得出塑料制件的尺寸公差型腔的结构尺寸如图5-1所示。图5-1型腔布局型腔平均收缩率的径向尺寸计算： （5-1） 式中，型腔的径向尺寸；单位为mm 塑件的基本尺寸；单位为mm ， 注塑材料PP的成型平均收缩率； 塑件的公差值； 模具成型零件的制造公差； 因为，所以： 型腔平均收缩率的深度尺寸计算： （5-2）式中，型腔的深度尺寸 型腔高度的公称尺寸；单位为mm， 注塑材料PP的成型收缩率； 塑件的公差值； 模具成型零件的制造公差；因为，所以：5.2.2型芯结构的尺寸计算型芯的结构尺寸如图5-2所示。图5-2型芯布局型芯平均收缩率的径向尺寸计算： （5-3）式中，型芯的径向尺寸；单位为mm 塑件的基本尺寸；单位为mm ， 注塑材料PP的成型平均收缩率； 塑件的公差值； 模具成型型芯的制造公差； 塑件壁厚；单位为mm 因为，所以：型芯平均收缩率的深度尺寸计算：（5-4）式中，型芯的深度尺寸 型芯高度的公称尺寸；单位为mm， 注塑材料PP的成型收缩率； 塑件的公差值； 模具成型型芯的制造公差；因为，所以：5.2.3型腔壁厚的计算在注射过程里，模具的型腔将会受到来自高压的影响，所以模具的型腔必须具备不低的刚度和强度。强度不够会致使制件发生塑性形变，更严重点就是发生开裂的情况。如果刚度达不到要求的话，那么就不能阻止弹性变形的发生，因此型腔会向外扩张，间隙就会发生溢料现象。这次的毕业设计里应该采取圆形整体式型腔。按刚度计算侧壁的厚度： （5-5）式中，模具材料的弹性模量，MPa，碳刚为2.1 105MPa型腔压力，20MPa，刚度条件，即允许变形量，PP的值允许范围为0.0250.04型腔深度尺寸， 所以，按强度计算侧壁的厚度s： （5-6）式中型腔径向半径，型腔压力，20MPa模具材料的许用应力，MPa，已知为160 MPa所以，=7.89mm由此可以选取按刚度计算底版的厚度： （5-7）式中，模具材料的弹性模量，MPa，碳刚为2.1105MPa型腔压力，20MPa，刚度条件，即允许变形量，PP的