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任务书论文(设计)题目：1/2寸塑料龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计工作日期：2017年12月18日 2018年05月25日1.选题依据:该选题为塑料制品的常用零件，通过优化设计其注塑成型模具实现高质量低成本高效率的塑料件生产具有十分重要的一定的研究价值和现实意义。选题涉及塑料成型工艺技术、模具机构设计、CAD/CAM/CAE等专业知识及应用，难度与工作量适宜，有一定 的深度与广度、开拓性和创新性，有较为广泛的经济价值和社会价值。2.论文要求(设计参数):按照产品描述设计符合标准规范的塑料产品，构建塑件三维模型和详尽的二维产品工程图，利用标准模架、标准件设计一套一模一腔的注射成型模具并进行模流分析优化，缩短模具设计与制造周期，实现塑件高质量低成本高效率的塑料件生产。绘制模具装配图、模具零件图、加工工艺卡片和数控加工工程序，撰写不少于10000字的设计说明书。阅读不少于15篇文献资料（外文文献不少于2篇），并完成不少于3000字的外文文献翻 译。3.个人工作重点:塑料件和模具结构设计与三维建模，利用MOLDFLOW软件优化模具浇注系统和冷缺 系统，绘制模具装配图、需要加工的模具零件图及其加工工艺卡片。4.时间安排及应完成的工作:第1周：查阅资料，阅读参考文献，撰写开题报告。 第2周：查阅资料，阅读参考文献，撰写开题报告。 第3周：开题报告答辩第4周：产品零件设计与绘制第5周：模具结构方案设计（三维模型） 第6周：模流分析与模具优化第7周：模具装配图出图第8周：中期检查、答辩第9周：模具零件图绘制第10周：模具零件图绘制第11周：模具零件加工工艺卡编制、数控编程第12周：撰写设计说明书第13周：设计说明书修改与外文翻译第14周：上交所有图纸、论文、光盘。第15周：毕业设计答辩5.应阅读的基本文献:1 齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社, 2005. 2 邓明.实用模具设计简明手册M. 北京：机械工业出版社, 2006.3 宋满仓.模具制造工艺M. 北京：电子工业出版社, 2015.4 杨占尧.注塑模具典型结构图例M. 北京：化学工业出版社, 2005. 5 张维合.注塑模具复杂结构100例M. 北京：化学工业出版社, 2010.6 (美国)Jay Shoemaker（译）傅建等.Moldflow设计指南M.四川大学出版社, 2010. 7 李代叙.Moldflow模流分析从入门到精通M. 北京： 清华大学出版社, 2012.8 何满才.ProENGINEER 模具设计与Mastercam 数控加工 M. 北京：人民邮电出版社, 2005.9 胡仁喜等.Pro/Engineer wildfire 5.0 中文版模具设计从入门到精通M.机械工业出版社, 2010.10 刘京华.模具识图与制图M. 北京：化学工业出版社, 2011.11 杨占尧.塑料模具标准件及设计应用手册M. 北京：化学工业出版社, 2008.指导教师签字：XX教研室主任意见：同意签字：XX 2017年12月14日教学指导分委会意见：同意签字：XX 2017年12月15日 学院公章进度检查表第 1周工作进展情况查阅资料，阅读相关参考文献，并更具选题及任务书要求，撰写开题报告。2018年04月19日指导教师意见查找阅读任务书中列出相关文献，学习相关软件操作，构建任务书中零件模型，完成情况较好。指导教师(签字)：XX 2018年03月11日第 2周工作进展情况查阅资料，阅读相关参考文献，并更具选题及任务书要求，完成开题报告。2018年04月19日指导教师意见开题报告完成情况较好，请针对格式规范做进一步修改，并加强和完善 “目前研究的概况和发展趋势”的撰写，注意针对本课题研究内容展开，不要泛泛而谈。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 3周工作进展情况参考开题报告的相关内容，准备相关发言稿，开题报告答辩。2018年04月19日指导教师意见题报告答辩条理清楚，开题报告内容能反映前期调研较为充分、研究内容准确、研究方法可行、研究计划合理，同意开题。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 4周工作进展情况参考之前相关设计，查询相关资料，做出产品零件设计与绘制。2018年04月19日指导教师意见产品零件三维模型构建正确，但产品零件工程图绘制不尽完善，望继续修改。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 5周工作进展情况参考之前相关设计，查询相关资料，模具结构方案设计。2018年04月19日指导教师意见基本完成模具装配三维模型的构建，在模具抽芯部分的结构与尺寸部分望进一步优化，查阅相关资料进一步确认设计的依据。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 6周工作进展情况参考之前相关设计，查询相关资料，做好模流分析与模具优化。2018年04月19日指导教师意见模具三维模型得到进一步优化，但模流分析尚未完成。建议尽快通过模流分析完善模具的浇注系统和冷却系统。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 7周工作进展情况参考之前相关设计，查询相关资料，模具三维装配图出图2018年04月19日指导教师意见基本完成模具装配出图，但是图面表达不完善，望尽快修改。模流分析软件moldflow对模具三维模型进行优化部分工作需要继续完善指导教师(签字)：XX 2018年05月06日第 8周工作进展情况参考三维模型图零件的设计等，准备相关发言稿，中期检查、答辩。2018年04月19日指导教师意见中期答辩条理清楚，基本完成计划所规定的内容，但在工程图表达、三维模型及动画仿真、模流分析及分析等方面需要进一步加强、完善。指导教师(签字)：XX 2018年05月06日过程管理评价表评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真，刻苦努力，作风严谨32遵守纪律自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师,接受指导32开题报告内容详实，符合规范要求53任务完成按时、圆满完成各项工作任务42过程管理评分合计9 过程管 理评语 工作态度较为认真，刻苦努力程度一般，作风较为严谨，但知识基础较差，自学新知识的能力需要进一步提高，以后应加强设计实践联系，以达到熟能生巧。能够自觉遵守学校有关规定，保持一直在校进行毕业设计工作，教师指导时间都积极参加，多次主动联系指导教师，接受指导，但是工作效率不高。开题后能够积极查阅资料，积极与教师探讨方案，开题报告能够及时完成，内容较为详实，符合规范要求。工作进度较为迟缓，但通过自身努力能够按时完成各项基本工作任务。指导教师签字:XX日期:2018-05-21指导教师评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满55能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力52完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106指导教师评分合计13 指导教 师评语 1/2寸塑料龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计题目考察了 注塑成型技术的应用与现代设计技术手段，选题符合培养目标要求，有一定的研究价值和实践意义，有一定的开拓性，深度、难度适宜，工作量较为饱满。论文及作品体现了一般性的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力。图纸绘制和三维建模基本正确，完成质量一般。论文写作文题相符，概念较为准确，分析、论证、计算等基本正确合理，结论明确；论文结构、撰写格式等基本符合规范要求。指导教师签字:XX日期:2018-05-21评阅人评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力53完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107评阅人评分合计14 评阅人 评语 该完成了 1/2寸塑料龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计毕业设计的相关内容。选题符合材料成型与控制工程专业培养目标的要求，有一定的理论研究意义和应用价值。设计过程有一定创新性，难度适宜，工作量饱满。设计过程体现出一定的综合运用知识的能力。工艺分析及采取的工艺方案基本合理，模具结构基本合理，计算机应用能力比较强，从设计说明书体现了一定的文字组织能力和外语翻译能力。设计问题基本相符，设计概念基本准确，工艺设计和相关计算基本正确。说明书撰写格式、结构、图标等基本符合要求。评阅人签字：XX评阅人工作单位：XX日期：2018-05-21答辩委员会评价表评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析归纳合理108答辩过程能够正确回答所提出的问题,基本概念清楚,有理论根据108选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力107答辩委员会评分合计34 答辩委员会评语 谭方林同学在毕业设计工作期间，工作努力，态度比较认真，能遵守各项纪律，表现一般。 能按时、全面、独立地完成与毕业设计有关的各环节工作，具有一定的综合分析问题和解决问题的能力。 论文立论正确，理论分析无原则性的错误，解决问题方案比较实用，结论正确。 论文使用的概念正确，语句通顺，条理比较清楚。 论文中使用的图表，设计中的图纸在书写和制作时，能够执行国家相关标准，基本规范。 能够独立查阅文献，外语应用能力一般，原始数据搜集得当，实验或计算结论准确可靠。 答辩过程中，能够简明地阐述论文的主要内容，回答问题基本正确，但缺乏深入地分析。答辩成绩： 34答辩委员会主任：XX成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分9指导教师评分13评阅人评分14答辩委员会评分34总分70成绩等级C成绩等级按“A、B、C、D、F”记载成绩审核人签章： XX审核人签章： XX一、选题依据1论文（设计）题目1/2 寸水龙头本体注塑模具制造与机构设计2研究领域注塑模具的设计与制造CAD/CAE 技术应用3论文（设计）工作的理论意义和应用价值模具应用广泛，现代制造业中的产品构件成形加工，几乎都需要使用模具来完成。所以，模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分，是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的 CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，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、抛光作业量和制造周期；研究、应用针对各种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新产品试制，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等，应当是未来 520 年的模具生产技术的发展趋势。理论意义体现在塑料水龙它克服了老式铸铁龙头阀门易磨损、易滴漏、易生锈的弊端,目前建设部、节水办推广使用的优质陶瓷芯片水龙头，可杜绝跑、冒、滴、漏水的现象，从而达到节水效果。造型完美,抗老化,耐腐蚀.多种新功能、高品质的环保材料，以确保产品质量的稳定可靠，使产品具有传统的铁龙头和锌合金龙头无法比及的耐腐、防锈、环保的新特点。而且水龙头的家家都需要的必须品，市场需求量大，注塑模具无疑是最好的选择，可批量生产。我本次所做的水龙头注塑模具，其应用价值体现在运用的是模具制造零件的高效率，高质量，耗材低。零件的设计采用 Proe 三维软件设计而模具的主要使用 topsolid 软件设计和装配，缩短模具的设计和研制周期，在模具结构的优化和制造成本的压缩都有显著作用。采用注塑模具生产不仅节约成本，而且可以大批量生产，生产效率高。大大减少了工作人员的劳动强度，也提高了劳动效率。3、目前研究的概况和发展趋势目前的研究状况在社会发展的大环境下，各类的塑料制品广泛的运用。特别在办公用品、汽车、交通、通信、日用品以及家用电器行业中的电冰箱等的壳体零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制作的强度和精度等的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大。预计随着技术的发展和新材料的研发，模具将更广泛的运用在其他产业，例如汽车和航空工业。塑料制件的使用范围将会越来越广泛，塑料工业的生产量也将持续的增长，塑料的应用也会覆盖和普及到生活的各个部门和环境，特别在高新的技术领域的地位日益重要。而低廉的价格，同一高度和高效率的产品将逐步占领经济的各个角落。目前的模具的发展趋势为（1）模具成型零件的日渐大型化和零件的高生产率要求一模多腔，致使模具日趋大型化，大吨位的大型模具可达 100 吨，一模几百腔、上10千腔，要求模具加工设备大工作台、加大 y 轴 z 轴行程、大承重、高刚性，高一致性。（2）模具加工的模具钢材料硬度高，要求模具加工设备具有热稳定性、高可靠性。（3）对复杂型腔和多功能复合模具，随着制件形状的复杂化，必须要提高模具的设计制造水平，多种沟槽、多种材质在一套模具中成形或组装成组件的多功能复合模具，就要求加工编程程序量大，具有高深孔腔综合切削能力和高稳定性，提高了加工难度。（4）模具加工的精细化使加工设备的复合性、高效性更加引人关注。高速铣削具有的可加工高硬材料、加工平稳、切削力小、工件升温变形小等诸多优点使模具企业对高速加工日益重视。（5）高动态精度。机床生产企业介绍的静态性能在模具三维型面加工时，不能反映实际加工情况。模具的三维曲面高精度加工，更提出了高动态精度性能的要求， 高速高精度还要在机床的高刚性、热稳定性、高可靠性以及高品质的控制系统相配合才可能实现。综上所述注塑模具在以后占的比重将会越来越大，模具的结构优化也会越做越好。目前模具的结构优化需要继续完善，即向着降低成本，缩短制造周期，更可靠的方向发展。 我的课题研究打算向着可以缩短工作时间，这样可以节约劳动力，还以使成本再降下来，减少低质量产品的产生。二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题(1) 水龙头注塑模具的成型工艺性能分析；结构工艺与材料成型工艺；(2)对冷却系统行设计。使其精度达到 0.1，循环周期在 5min 之内；(3)对设计模具结构优化。主要对抽芯机构进行选择，比如对套筒等进行选择。2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）（1）模具的成型工艺分析。材料上为 POM 决定其模具的成型工艺，结构上有无孔也可决定其工艺；（2）模具结构方面。关于注塑机的选择；（3）成型零件制造技术。工艺卡片与数控编程；（4）冷却系统，抽芯机构的选择与设计。3.本论文（设计）预期取得的成果（1）开题报告；（2）产品及其模具的三维模型；（3）产品二维工程图；（4）模具二维装配图及其所有需要加工零部件的二维工程图；（5）分析与计算说明书一份；（6）模流分析报告一份；（7）外文翻译一篇，；（8）数控机床加工程序一份；（9）工艺卡片一张。三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；（1） 经验法在学习研究的基础上，增强其实践性，使设计不仅在设计上也保证设计能 在生产中顺利运行，并取得最大的效益。多积累经验，对于一些结构的设计就更加容易，比如浇口大小应该设计用此方法便容易解决（2）文献研究方法通过查阅相关文献，包括书刊、专著、学位论文、网络资料以及科研报告 等资料进行分析与研究。比如关于抽芯机构、浇注系统设计与选择问题用此方法容易解决。2.论文（设计）进度计划第一周：查阅资料，阅读参考文献，撰写开题报告； 第二周：查阅资料，阅读参考文献，撰写开题报告； 第三周：开题报告答辩 ；第四周：产品零件设计与绘制；第五周：模具结构方案设计（三维模型）；第六周：模流分析与模具优化；第七周：模具装配图出图； 第八周：中期检查、答辩； 第九周：模具零件图绘制； 第十周：模具零件图绘制；第十一周：模具零件加工工艺卡编制、数控编程； 第十二周：撰写设计说明书；第十三周：设计说明书修改与外文翻译； 第十四周：上交所有图纸、论文、光盘； 第十五周：毕业设计答辩；第十六周：答辩结束。四、需要阅读的参考文献1 齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社, 2005.2 邓明.实用模具设计简明手册M. 北京：机械工业出版社, 2006.3 宋满仓.模具制造工艺M. 北京：电子工业出版社, 2015.4 杨占尧.注塑模具典型结构图例M. 北京：化学工业出版社, 2005.5 张维合.注塑模具复杂结构 100 例M. 北京：化学工业出版社, 2010.6 (美国)Jay Shoemaker（译）傅建等.Moldflow 设计指南M.四川大学出版社, 2010.7 李代叙.Moldflow 模流分析从入门到精通M. 北京： 清华大学出版社, 2012. 8 何满才.ProENGINEER 模具设计与 Mastercam 数控加工 M. 北京：人民邮电出版社, 2005.9 胡仁喜等.Pro/Engineer wildfire 5.0 中文版模具设计从入门到精通M.机械工业出版社, 2010.10 刘京华.模具识图与制图M. 北京：化学工业出版社, 2011.11 杨占尧.塑料模具标准件及设计应用手册M. 北京：化学工业出版社, 2008.12 Design and thermal analysis of plastic injection mouldJ, Journal of Materials Processing Tech,2005.13 A Combination of Knowledge and Argumentation Based System for Supporting Injection Mould DesignJ, IOS Press,2013.14 注塑模具冷却水道排布优化设计J,宋珂;胡青春;姜晓平,塑料工业2014.15 注塑模具斜导柱抽芯机构智能化匹配设计方法研究及应用M,汪希奎,贵州大学,2015.附：文献综述模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，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，因此模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，专和精仍旧是一个必然的发展趋势。注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比，计算机辅助工程（CAE）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面， 还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。注塑模具在加工中，各种数控加工均有用到，应用最多的是数控铣及加工中心， 数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍，线切割主要应用在各种直壁的模具加工，如冲压加工中的凹凸模，注塑模中的镶块、滑块，电火花加 工用的电极等。对于硬度很高的模具零件，采用机加工办法无法加工，大多采用电火花加工，另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件，以及回转体的模具型腔或型芯，如瓶体、盆类的注塑模具，轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中，数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。模具应用广泛，现代制造业中的产品构件成形加工，几乎都需要使用模具来完成。所以，模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分，是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，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、抛光作业量和制造周期；研究、应用针对各种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新产品试制，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等，应当是未来520年的模具生产技术的发展趋势.一、塑料模具的分类（1） 大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。塑料模具结构分为两部分：动模和定模。随注射机活动部分为动模（多为顶出侧），在注射机射出端一般不活动称为定模。因大水口模具的定模部分一般由两块钢板组成故也有称此类结构模具为“两板模”。两板模是大水口模具中最简单的结构。（2） 细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口统。细水口模具的定模部分一般由三块钢板组成故也有称此类结构模具为“三板模”。三板模是细水口模具中最简单的结构。（3） 热流道模具：此类模具结构与细水口大体相同，其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里，无冷料脱模，流道及浇口直接在产品上，所以流道不需要脱模，此系统又称为无水口系统，可节省原材料，适用于原材料较贵、制品要求较高的情况，设计及加工困难，模具成本高。 热流道系统，又称热浇道系统主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔，它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔，它适用于单腔多点入料或多腔模具。二、模具的发展境况根据我国模具业协会经营管理委员会编制的全国模具专业厂基本情况统计， 我国模具以平均15%以上的速度增长，高于国内GDP的平均增值一倍多。其中，铸造模具约占各类模具总产值5%，每年增长速度高达25%，发展十分活跃。我国模具产业的发展给予制造业以有力支撑,同时,制造业的发展也推动了模具产业的发展。我国也成为模具生产大国,国内的模具生产厂家已增至2万余家,从业人员大约100万人,模具年产总值已达到550亿元人民币。但是，我国的模具机床业产业仍“大而不强”。虽然目前我国模具行业以每年巨大的进出口总额被誉为全球“制造大国”，但由于技术人才等因素的制约，都相对集中在中低端领域，因而高端市场对国内模具企业而言，经济诱惑力无疑是巨大的。模具是材料成型加工中的工艺装备。它是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。模具一般可多次使用，适应大批量生产，因此，是现代工艺生产中的重要工艺设备。塑料制品简述塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型是将各种形态的塑料原料(粉状、粒状、熔体或分散体)熔融塑化或加热达塑料制品简述塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。塑料成型是将各种形态的塑料原料(粉状、粒状、熔体或分散体)熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一压力下经过要求形状模具或充填到要求形状模具模腔内，待冷却定型后， 获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。注塑模具是塑料成型加工中的工艺装备。它是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。塑料模具一般可多次使用，适应大批量生产，因此，是现代工业生产中重要的工艺装备。塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件， 简称塑件。塑料成型是将各种形态的塑料原料(粉状、粒状、熔体或分散体)熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一压力下经过要求形状模具或充填到要求形状模具模腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。注塑模具是塑料成型加工中的工艺装备。它是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。塑料模具一般可多次使用，适应大批量生产，因此，是现代工业生产中重要的工艺装备。新型塑料的产生和对塑料制件多样化的要求，促进了塑料成型技术的不断发展与创新。注塑模具是成型塑料制件的工艺装备或工具。根据塑料成型工艺方法的不同， 通常将塑料模具分为注塑模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具等。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑料制件质量、降低生产成本起着重要作用。1三、模具制造的基本要求在工业产品的生产中，应用模具的目的在于保证产品的质量，提高生产率和降低成本等。因此，除了正确进行模具设计，采用合理的模具结构外，还必须有高质量的模具制造作为技术。制造模具时，不论采取哪一种方法都应该满足如下几个要求：（1）制造精度高为了生产合格的产品和发挥模具的效能，模具设计和制造必须具有较高的精度。模具的精度主要由制品精度要求和模具结构决定，为了保证制品的精度和质量，模具工作部分的精度通常要比制品精度高24级。模具结构则对上、下模之间的配合有较高的要求，组成模具的零件都必须有足够的制造精度，否则模具将不可能生产合格的制品，甚至会导致模具无法正常使用。（2）使用寿命长模具是比较昂贵的工艺装备，目前模具制造费用约占产品成本的10%30%，其使用寿命将直接影响生产成本。因此，除了小批量生产和新产品试制等特殊情况外，一般都要求具有较长的使用寿命，在大批量生产的情况下，模具的使用寿命更加重要。（3）制造周期短模具制造周期的长短主要决定于制造技术和生产管理水平的高低。为了满足生产的需要，提高产品的竞争能力，必须在保证质量的前提下尽量缩短模具制造周期。（4）模具成本低模具成本与模具结构的复杂程度、模具材料、制造精度要求以及加工方法有关。模具技术人员必须根据制品要求合理设计和制定其加工工艺，努力降低模具制造成本。必须指出，上述四个指标是互相关联、相互影响的。片面追求模具精度和使用寿命必将导致制造成本的增加，只顾降低成本和缩短周期而忽略模具精度和使用寿命的做法也是不可取的。在设计与制造模具时，应根据实际情况全面考虑，即应在保证产品质量的前提下，选择与生产量相适应的模具结构和制造方法，使模具成本降低到最小。如果想提高模具制造的综合指标，就应该认真研究现代模具制造理论，积极采用先进制造技术，以满足现代工业发展的需要。312寸塑料龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计目录摘要4ABSTRACT51 绪论11.1 塑料介绍11.2 注塑模具与注塑成型12 塑件的工艺分析32.1 塑料材料的基本特性32.2 塑料材料的成型性能32.3 塑件材料主要用途32.4 塑件尺寸及精度52.5 塑件的表面粗糙度52.6 塑件的体积和质量63 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定73.1 注射成型工艺过程分析173.2 浇口种类的确定83.3 型腔数目的确定83.4 注射机的选择和校核84 注射模具结构设计114.1 分型面的设计114.2 浇注系统的设计124.3 注射模成型零部件的设计154.4 排气结构设计164.5 脱模机构的设计184.6 注射模温度调节系统194.7 冷却系统之设计规则194.8 模架及标准件的选用205 模具材料的选用235.1 成型零件材料选用235.2 注射模用钢种236 产品的模流分析246.1 浇口位置的确定246.2 浇注系统的分析246.3 冷却系统的分析257 工艺卡片27总结28参考文献29附录 1：外文翻译30附录 2：外文原文33致谢38摘要本次毕业设计课题是1/2 寸塑料水龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计,根据设计任务要求完成一套完整的水龙头的注塑模具。本次毕业设计要解决的问题主要有对 浇注系统、冷却系统及脱模结构如何选择与设计。对于浇注系统我们可以根据材料的使用性能和型腔树木进行设计。对于冷却系统，可以根据塑件和模具的尺寸进行分析设计。对于脱模机构可以根据脱模方式等进行分析设计。关键字：1/2 塑料水龙头；浇注系统；冷却系统ABSTRACTThis graduation project is a one-half inch plastic faucet injection mold manufacturing process and structure design, according to the design task to complete a complete set of faucet injection mold. The problem of this graduation project is mainly about how to choose and design the pouring system, cooling system and demodulation structure. We can design the pouring system according to the properties of the material and the cavity trees. For cooling system, it can be analyzed and designed according to the size of plastic parts and molds. The demoulding mechanism can be analyzed and designed according to the mode of ejection.Key words: 1/2 plastic faucet; Pouring system; The cooling system1/2 寸塑料水龙头本体注塑模具制造工艺与结构设计1 绪论模具制造是国家建设中的一个重要工业产业,强盛和发展我国模具业,日益受到人 们的重视和关注。”模具是工业生产的基础装备工艺”也已经受到各大业内人士的认可。在电子、汽车、电话等电器、仪表通信等各种产品中,百分之 60百分之 80 的机械部件都要依靠于模具的帮助。用于生产模具的零件所具备的较高的精度、较高的复杂程度、较高的一致性、较高的生产率和低消耗的优势,是其它加工制造方法不能相提并论的。模具又是一个”收益放大的工具”,用模具生产的产品的价值,往往是模具自身所产生价值的十倍、甚至上百倍。模具工业是制造领域中的一项重要的基础的产业,是科技成就转化的前提,同时本身又是高新科技领域不可或缺的一个领域。1.1 塑料介绍塑料是由低分子有机单体通过聚合或缩聚而聚合的聚合物。通常被称为塑料或树脂， 它可以自由地改变组成和形式。塑料所含有的化学成分是树脂。在自然界中的树脂由一些树木分泌的松香、一些种类的虫排泄出的虫胶等，它是指还没有和各类添加剂夹杂的高分子化合物。它的重量是整个塑料的重量的百分之 40百分之 100。那么它所具有的性能很大程度上会影响塑料的功用，但添加剂也起着十分重要的作用。大多数塑料由人工通过化学反应的得到的，并且含有或多或少含有另外的无助，例如有机玻璃等。所谓塑料，它实际上是一种有人工合成的树脂，其形状与自然界存在的树脂有些类似，是通过适当的化学方式人工合成的，所以它叫塑料。1.2 注塑模具与注塑成型注射成型，也称为注射成型，是一种能够注射成型的成型方式。注射成型办法的长处是成型的速度快，成型的效率也高，操作可能齐全自动化。种类并不单一，外行各有不同，从简略到繁琐的几乎都有，尺寸可从大到小，成型产品的尺寸准确，产品更新快， 可生产各种形状。注塑成型，适宜大规模成型塑件和成型复杂成型产品等加工范畴。在适当的温度条件下，经过螺杆来搅拌使其可以整个熔融的塑料，然后用高压压入入模腔中，经过冷却、凝结后，成型自重塑料制品的办法。该办法可用于形状不太简单的塑料制件的大规模成型，是一种重要的加工方法。注射成型的大抵进程分为以下六个步骤 ：闭模、注塑、保压、冷却、开模、拿出塑件。- 9 -重复上述过程后，可以周期性地生产大量产品。也有很多物质制成由雷士的过程， 机器内的温度较高但其内保的原料的温度不高，注射时受到的力较大，模具必需要相应提高温度。现如今，加工技术正朝着更先进的目标开展。这些技术包括微注射成型、高填充化合物注射成型、水辅助注射成型以及各种注射成型工艺和泡沫注射成型。具体而言，是指将加热熔化后的塑料由相应的设备使用比较大的力射塑料模具是一种能够成型塑料制件的成型的一种方法; 它也相当于塑料制品的完整结构和准确尺寸。注塑成型也是多量出产出某些形状不是特别简单的制件时所用到的一种加工的形式。入模腔，温度稳定后成型制品的方法。注塑模具按照成型特色区域可分为热固性塑料模具和热塑性塑料模具。按成型工艺区可分为传递模、吹塑模、浇注模、热成型模、热压模和注塑模，其中热压模按其溢流形式可分为溢流、半溢流和不溢流，注塑模具根据浇注系统又可以将模具分为可分为冷流道式和热流道式。尽管因为塑料的种类和功能、塑料产品的外形和构造以及注塑机的类型差异，模具结构产生了数千万种可能性，但它们之间的根本结构是有很大的雷同之处的。模具结构组成为浇注、温控、成型件和结构件这几个部分。浇注和其中的塑件是可能够相互碰撞塑料的零件，可随塑料和制品的变动而随之变动，是塑料模具中最不简略、变动最大的零件，也是对光洁度和精度要求较高的零件。注塑模具是由动模和定模两个部门组成的，此中动模是安放在成型机的能够不固定的模板上，而定模是安置在相应机器的固定不动的那块板上的。在产品形成的过程中动模与定模闭合从而构成了浇注和凹模，模具打开时动模和定模两个部分离从而为取出产品提供了很大的便利。目标是可以在设计以及生产过程中不浪费人力，大多数注塑模具基本上都选择使用标准模架。 2 塑件的工艺分析2.1 塑料材料的基本特性POM 由 C3H6、C4H6 和 C8H8 通过相应的活血反应而得到的。C3H3N 使其具备非常优秀的可抗腐蚀的功能、抗热的功能，C3H6 使其变得更加坚韧，C8H8 使其加工起来更加方便。它有着很好的受热塑化的性能。相应的成型产品表面光洁度好，可见度低，相应的 =m/v 为 1.02 1.05。具备很高的稳定性在受到力，在各种溶液中或者化学结构都比较稳定。各种常酸、碱、盐都不会对它产生什么影响。POM 不溶于大多数醇和烃溶剂， 但与烃的非零时接触将非硬化的方式溶胀并溶解或在酮、醛、酯和氯化烃中构造乳液。AB 具备适当的硬度。其受热变形的温度高于 ps、PVc、尼龙等。这种材料的稳定性极好， 这种性能可以方便加工。它的缺陷是不能长时间受热，允许长时间运行的温度为 700， 受热后容易发生变形的温度约为 930C，它也很容易受到自然条件的影响，在 UV 照射下 它的硬度会比较高。它的性能指标： =m/v 为 1.02-1.05，干燥前后长度的百分比 0.3 0.8%，熔点 130160C，抗弯强度 80MPa，抗拉强度 3549 MPa，抗拉模量 1.8GPa，挠曲模量 1.4GPa，抗压强度 1839 MPa，缺口冲击强度 1120kJ/m2，硬度 6286Hr， 体积电阻 Co。效率 10，收缩范围在范围 0.4-0.8%内。使它可以变形的温度一般 93118，退火后产品大约可进步 10。2.2 塑料材料的成型性能POM 易于吸水，在模塑塑料件外表出现的黑点和龟纹等问题。因而，在成型前应经过一次烘干，POM 粘度并未减少，粘度与剪切速率很大程度上相互影响。因而，大多数模具设计选择采纳大浇口方式，成型压力高，塑件成型坡度应稍大，易发生焊接痕，设计模具时应尽量避免浇注系统的增加。原材料的在模具中阻力；在运行正常的条件下， 壁厚和熔融时的温度对干燥前后的长度百分比影响不大。当对产品要求较高时，温度可控制在 50600范围内。当产品具备表面光泽性能和可长时间受热时，整体温度应该控制在一定范围内。POM 具有较低的比热容、较高的塑化效率和较快的凝固速度，因此成型周期短。2.3 塑件材料主要用途POM 用于机械行业，用于制作铲渣滓的铲子、泵轮、轴承、手柄、管道、管接头、电池槽、冷库、冰箱衬里等。汽车行业选择用它来制作挡泥板、收音机外壳、扶手等， 也可以用它来生产汽车的外壳。它还可用于制作收音机外壳、医疗器械设施的外壳、手机、电子元件等。一般我们在进行设计前，应对产品的形状、尺寸、精度、表面的粗燥度等工艺进行研究和思考。这样才可以保证其合理性。如图 1水龙头三维视图该塑件结构中等简略水平，成型所需的代价大，模具所需的成本低，易于成型，精度要求不高。(1)、脱模斜度当成型的塑件在冷却过程中发色很难过热胀冷缩，其在开释之前严密地围绕模芯或模腔的突出局部。为了有利于模具的打开，避免因脱模力过大而损坏产品表面，与模具打开的方向平行的产品内外表面应有适当水平的脱模。脱模的尺寸与塑件的外形、厚度和非膨胀因素有关。当坡度太小时，不只会使产品尺寸变得艰难，并且容易构成产品外表的损坏或分裂。当斜度过大时，为了有利于打开模具，但会影响产品尺寸精度，尽量节约原材料。料件的脱模角一般为 0.5 1.5，POM 塑料件的脱模角普遍来说为0.35 1 30，芯部脱模角普遍来说为 30 1。(2)、塑件的壁厚塑料件壁厚是塑料件最重要的结构件，是塑料件设计中必需思考的因素之一。塑件的壁厚对塑料制件的成型有着非常重要的影响。它与熔体活动方式、凝结的冷却速度和所花费的工夫、塑件的成型品质、塑件的原材料、成型的效率和成型所需的成本亲密想干。一般来说，假定满足要求，塑料件的壁厚应尽量小。因为壁厚过大，不只会放大原材料消耗，并不会缩短塑件在模具中的冷却速度，也不会缩短成型周期，而且容易发生气泡、缩孔、凹陷等问题。但是，假定壁厚过小，刚度会很差，在脱模、拆卸和使用过程中会产生变形，影响塑件的使用和装配精度。在对壁厚进行挑选时，应尽量使塑件的壁厚尽可能平均，以防止呈现塑件收缩不均匀等问题。我们经常可以用到的是 23 mm. 该产品壁厚平整，周边和底部壁厚大约都为 3mm。(3)、塑件的圆角为了避免塑件角部应力集中，对塑件成型加工过程中的充型功能有所进步，需要在塑件角部和内接头处非适度使用相应方位的模具和塑件的机械角度。一般来说零件外形上的圆角的 R厚度的大约 0.5 倍，零件内部圆角的 R 为厚度的 0.5 倍。此塑料零件的表面圆角半径和内角圆角为 0.5 毫米。(4)、孔阴暗面来说，设计中用到的孔为通孔和盲孔。原则上，这些孔可以适当使用的芯模制。但当孔不是特别简略时，会使熔体活动起来比较艰难，增加了模具加工的难度，提高了生产效率。在塑件上设计孔时，应该不要过于复杂。因为型芯对熔体有影响，在孔的四周很可能出现焊缝，然后孔的强度不再稳定。因此，孔的距离和到塑料部件边缘的距离通常高于孔。应放宽孔壁厚度，以确保塑料的强度和刚度。2.4 塑件尺寸及精度产品形状尺寸的大小，它取决于原材料的流动性和所选用机器的大小，在一定的条件下，如果原材料的流动性较好则可以生产较大的产品，相反也是。从不浪费塑料和动力的角度看，只要任务书的要求以及合理性，一次要是使产品的尺寸应该更加小巧些。此次设计的零件所用的材料为 POM,加工容易，可应用的各种各样的塑件上。产品尺寸的偏差可能会使我们对结构设计上产生影响。为了使加工更加方便和模具的制作不浪费人力物力，对于零件精度要求不要太高。按照任务书的要求，此次设计的零件的我们选择用 MT3。2.5 塑件的表面粗糙度对塑件的平整度要求越高，Ra 的值就越低。除了在成型过程中尽量防止冷疤、云纹等问题外，由模具型腔表面的 Ra 值决定。模具在运用过程中，由于模具型腔的磨损， 模具 Ra 值更大，因而模具应随时抛光和修复。这种塑料零件的表面粗糙度要求比内表面高得多，ra 为 0.2 m，内表面为 0.4 m.2.6 塑件的体积和质量在本设计中，塑料零件的质量和体积是通过三维测量的。在 topsolid 软件中，可以对塑件的质量进行检测，以验证塑件的质量( POM 的密度为 1。05g / cm3 )，也就是说，塑料部件的质量可以达到 42.803 克。3 注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定 3.1 注射成型工艺过程分析按照产品的要求、合理性及原材料的特性，为其选择合适的工艺，并做进一步优化：第一步：为了注塑成型的工艺可以正常，保障产品品质，对所用设施和塑料要提前许泽和处理。(1)、开始工作前对原材料要做的准备工作按照注塑机器对塑料的严格要求，测试材料的含水率、外观色调、颗粒多少大小、受热后结构是否变化、作为液体时运动情况和干燥前后的长度百分比，要对原料烘干，POM 吸水率很低，成型前无需进行烘干。如果条件允许比常温高 50 60 下做烘干处理 3 小时。(2)、注塑机内部的清理在首次运用原材料或机器前，或在机器运行过程中拆卸产品时、改换原材料或发现原材料出问题时，必需荡涤或去掉注塑机内部某些结构(主要是机筒)。由于柱塞式料筒内的储存容积不易旋转，清洗或特殊料筒必须拆除，因而这种机器的清洗工作往往比我们常用的更加麻烦。(3)、脱模剂的选用脱模剂能使产品容易从内部脱出，涂在模具外表上。一般来说注射件脱模主得看相应的工艺条件和模具设计是否合理。为了使模具可以落下来，不太罕见的脱模剂有硬脂酸锌、液体白蜡、硅油、硬脂酸锌等可用于 POM 材料。第二步:产品的形成过程正常零件成型所需的步骤包括：将原材料加入、原材料加热熔化、将其降入到模具中、待温度降下来并稳定以及打开模具。第三步:制件的后处理在模制或机加工之后，必需经过一定的手段使其内部的不利力消失，从而使部件在形成过程中不易受到其他因素的干扰。具体的热处理工序主要是退火和湿处理。对于材料 POM 的，我们可以利用热处理中的退火 2 小时。3.2 浇口种类的确定浇注系统指的是成型过程中熔融状态的材料从多选用的成型机的喷嘴部分到型腔的一个注入材料的一个管路。它可以使塑化后的原材料进入到浇注系统最终部分并使各处所受的力均匀。那么它也可以很大程度上影响到塑件功用、外观及成型难易程度。其中浇口的怎么选与是否合理很大程度上影响到了最终产品是否完整，结构是否完整。因为本设计中水龙头塑件的外表的平整度较高，因而我们可以用侧浇口。侧口位于零件背部圆端的中心处，组装好水龙头后将侧口堵住。3.3 型腔数目的确定因为在设计中使用的是矩形浇口（即为侧），按照任务书要求及成型的合理性，可采用一模一腔的方式，来进行设计。3.4 注射机的选择和校核我们在设计中使用的是一模一腔结构，若要成型正常，则需要的原材料的量最起码是 40.803g，流道废料 5g，总注射量最起码得有 45.803 g。按照各种数据，对比数据， 我们选用的机器为海天 160 2a。注射办法为外表面切有螺旋槽的圆柱杆注入内部，其有关的重要参数为:如表 4海天 HTF1602A3.4.1 注射量的校核我们在进行设计时，必需使我们所需的塑料熔体的 V 或 m 为注塑机器要求体积的80 %。校验公式为:nm1 + m2 80%m式中n表示模具是一模具几腔的m1单位产品的 m(g)m2-浇注系统所需塑料的 m(g )我们所设计的为: n=1m= 40.803g m2=5g M=40.8031+5=45.803225g80%我们所选的机器额定主塑料量为 225 克满足要求3.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注塑成型时塑件分型面方向上视图的面积是影响保持模具闭合力的很重要的一点。倘若此面积所选用的机器要求的成型面积，那么产品形成过程中便会有塑料流出，必须满足以下关系。nA1 + A2 A式中n模具是一模几腔的A1-塑件在分型面上视图的面积大小A2-浇注系统在分型面上视图的面积大小nA1=3635.803mmA2=300mmnA1 +A2 = 3635.803+300= 3935.803mm为了固定模具，材料的熔体对凹模的力与浇注系统在分型面上的投影面积之和应 所选用机器所规定的夹紧力大小。即:(nA+A2 )P F式中: P熔体进入模具后对型腔产生的压力(MPa) F注射时为克服型腔内熔体对模具的涨开力，产生的力的额定值 (N)3.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺校核(1)装模高度(闭合高度)模具的前模和后模，在合模状态下的总高度必须满足以下公式Hmin H Hma式中 Hma-注塑机允许的机器的最大容模量Hmin- 主射机允许的机器的最容模量在该设计中模具的厚度为 295mm 180 H 500可以使用(2)、开模行程(S) 的校核为了在模具打开后产品可以顺利取出来，必须有足够的空间可以打开模具。所谓开模行程是指打开模具和闭合模具的过程中动模在机器上固定的那块板挪动的长度。开模时所留的空间不可能是没有边界的，模具设计必需反复查看所留的空间是否够用，是否足够模具的开模距离。卧式注塑机的所留的空间和闭合高度很大的联系，多分型面的距离应:SmaH1 +H2 +510mm式中H1-开关模时，（动）模板的最大可移动距离H2-包括浇注系统凝料在内的塑件高度H2= (水口料的长度+25) 在该设计中H1=40mmH2 =89+32=121mmSma= 430 mm总的打开模具所需要的 h = 151 mm 或更大。经计算，合乎要求。（3)、顶出装置的校核在设计脱模机构时，应反复查看注塑机的顶出状况，当顶出两侧时，模具推板区域应完全遮住注塑机的顶杆。注塑机可以 Sma是为了确保塑料部件可以从模具中取出海天 160 2a 注塑机可以为两侧推出机构，也可以为单侧推出。检验能满足模具要求。- 19 -4 注射模具结构设计4.1 分型面的设计分型面会将整个模具分开。当被分开的这几个部分接触表面分离时，塑料部件和铸造系统可以被移除。成型时，模具必须关闭。接触面称为分型面。它在我们设计时起着很重要的作用，并且每个塑料部件的表面可以只有一个。合理选择分型面才能进行下一步的工作。怎么选一个合适分型面时，得满足以下一条或多条意见: 1)首先，我们可以选择在有最大外形尺寸的面上;2)当模具打开后，产品留在下模 ;3)在分型面处分开后，不会影响产品的整体结构;4)尽量可以放置好浇注系统和浇口的位置;5)推杆的运动时不会影响到产品的形状;6)使产品轻松从模具中取出。考虑到各种影响要素，依照模任务书要求及实际情况，可以选择使用平面来分型，可以用在塑件的最大的那个面上，模具打开后是产品待在上模上。图上网点面即为分型面：如图 4.1分型面的选择4.2 浇注系统的设计浇注系统指的是成型过程中熔融状态的材料从多选用的成型机的喷嘴部分到型腔的一个注入材料的一个管路，通常来说浇注系统的形式有两种，即普通流道和无流道凝料这两种，我们所选择的是普通类型的。浇注系统的合适与否对取得塑料制品的品质至关重要。4.2.1 浇注系统组成通常来说浇道浇注系统由以下的几个部分组成。1主浇道2 一 第一分浇道3 一第二分浇道4 一第三分浇道5 一浇口6 一型腔7冷料穴4.2.2 确定浇注系统的原则在对它进行设计时要考虑到这些因素，设计才可进一步进行:a )产品在形成过程的特性:设计浇注系统应满足所用材料的特性要求，保证形成过程正常。b )按照型腔数量:还需要思考到浇注系统模具应该是几模几腔。多模腔浇注系统应根据模腔布置进行设计。c )塑件尺寸和形态:按照塑件尺寸、形状壁厚、工艺要求等要素，在考虑分型面时， 浇注系统的该用哪种形式、进料孔该用多少以及方位等，可以保证塑件可以正常形成， 同时应该留意流动材料可能接触并冲击镶块和薄壁型芯上的不均匀应力，而且要尽可能的估计到可能产生的结果，塑件的缺陷和零部件等不好的结果，以便采取相应方法或留有可以随时更正余地。d )产品的外貌:在对浇注系统进行设计时，应该想到卸料口、修整起来没有阻碍等问题，不会干扰到产品的整体结构。冷料:在注塑的这个空闲期，利用这些将喷嘴末端的材料取出，避免材料进入后会影响成型过程，因此在进行设计时应考虑喷嘴部分材料怎么存储。4.2.3 主流道的设计所谓的浇道，它是属于浇注系统的一个组分，喷嘴和模具之间的直接碰到的地方开始算，然后才到浇道。(1)、主流道的尺寸我们挑选的机器为海天的 1602A，其喷嘴的 D 为 2mm,球面那部分的 R 为 llmm，主流道各具体尺寸如下:a=3R=13+2 = 15mmH=4mmL=89mm D=d+Ltana/2= 1.8mm如图 4.2浇注系统和浇口套(2)、主流道衬套的形式用如图所示的衬套，当衬套与塑料熔体反应时，这种类型防止衬套在成型过程中脱落。其中属于主流道的套管和定位球将其分开，而后固定在模板上，套管与固定模板的配合形式将用 H7 / m6。如图 4.3主流道衬套固定形式4.2.4 分流道的设计分流通道应能满足良好的压力传递要求，使其可以处于一个合理的充填形态。本设计中塑料件安放紧凑，选择使用侧浇口的形式。如图 4.4主浇道和侧浇口的位置4.2.5 浇口的设计浇口是衔接导流通道和凹模的通道。它具备两个用途:一是管理塑料熔体进入模腔的活动；另一种是在注射压力被取消后完全封闭的腔体中，使腔体中未凝结的塑料不会被逆转。通常它的类型有直接的，侧浇的，点式的，扇形的，圆盘式的，环形的等。在为浇口选择位置时，考虑以下几点:浇口的方位的合适与否很有可能会影响塑件的品质。1 .熔体在空腔内流动时，使其运动尽量减少阻碍。要做到这一点，我们必须使( 1 )流体的行程最短。( 2 )每个分路可大抵同时延伸到最远端；( 3 )应先从较厚部位进料；( 4 )最好考虑较小的每股分流。2.为了可以尽可能多的排出凹模内的气体。按照浇口选择的要点，为保障塑件的表面整洁度和美观的问题，采用了侧浇口。5.2.6 冷料穴的设计主流的末端需要设置冷材料。由于第一个流入塑料进入模具后温度较低而导致温度下降。假定塑料流入空腔会影响产品品质，则冷料必须设置在主通道末端的塑料流末端， 以防止出现此问题。冷料孔一般在与主通道相对的活动模板上开设，其公称直径主通道的公称直径， 此处取 6.00mm，以保障冷料体积最终小于冷料孔的公称直径。冷料孔有多种模式，这里我们用的是倒圆锥形冷料孔将冷凝液抽出。与推杆配合。打开模具时，倒圆锥形冷料孔首先通过内部冷料将冷凝液拉出固定模板，最后在推杆的作用下，将冷料和主流冷凝液与产品一起推出模具。4.3 注射模成型零部件的设计构成模腔的部件称为模制部件。通常来讲包含凹模、凸模、模圈、镶块等。凸模、凹模等与熔体直接接触，其中部分受着来自熔体的力，最终为产品的形成打下坚实的基础。在注塑成型过程中，熔融状态的材料在内部流动时会给模具带来一定的力。如果这个过程长期反复进行，会使强度、硬度下降。因而，必需根据实际情况及要求设计其结构的类型，精确计算其尺寸和公差，保证其具备足够的强度、刚度和良好的平整度。4.3.1 成型零部件结构设计保证产品的合理性并满足任务书要求为基础，应该考虑其使用性能维修、使用等来对塑件的进行设计。1 )凹模的设计凹模，又称型腔，是用来成形产品轮廓的塑料制件。常见的结构形式是整体的、嵌入的，四种镶嵌组合和花瓣组合。我们选用的是整体式凹模，其特点是构造不会太复杂，抗变形的能力较强，成型出的制品上不会有由于材料外流而留下的痕迹。如图 4.5型腔三维图2)、凸模的设计本设计中，塑件构造不太复杂，内部深度不高，但经过对塑件的反复查看和研讨， 发现塑件所用的整体型的结构。这种型芯易于加工和维护，H7 / P6 可用于型芯与活动模板的匹配。如图 4.6型芯三维图4.3.2 成型零部件工作尺寸的计算塑料制件的外形尺寸是指可以约束塑料件形状以及尺寸、主腔和芯的直径方向的尺寸、腔的内部在高度方向上的尺寸和芯的高度、芯与芯之间的定位尺寸等。按照塑件的尺寸和精度等级，相应的在模具设计中也应确定它的这些数据。决定塑件尺寸精度的要点包含塑件的热胀冷缩、塑件在制作时做产生误差、塑件磨损以及模具装卸与配合误差。这些要点也是设计模制部件的外向尺寸的根基。因为按照塑件的收缩率、制造公差和磨损量计算型芯型腔尺寸时难免会产生误差， 它们由工作的经验进行判断。这里仅思考用收缩率来计算模具毛坯件的外向尺寸。选择使用材料的平均塑件冷却前后的缩减程度比为 1.018%，刚计算模具成型零部件尺寸的公式为:A=B+0.005B式中A .23左右模具成形零件的尺寸B .塑料部件在 23左右的实际尺寸4.4 排气结构设计在注塑模具设计中，排气是一个不可避免的麻烦的地方。在产品成型的过程中，假定排气不良，空腔内的所遗留的气体就会受到挤压，内部压强增大，使得注塑不能正常进行，而此时内部便会产生热量使塑料发生变化。压缩程度会渗透到塑料部件中，导致孔隙率、疏松组织和其他缺陷。随着快速注射成型的进步，对于注射模具的排气要求更高。我们可以见到的排气方法包含运用工作的间隙排气、在分型面上开设排气槽排气、利用推杆运动时的间隙排气等。因为本设计模具尺寸不大，我们可以选择间隙排气，选择间隙排气可防止材料溢流， 模具的数值熔融塑料的粘度有很大的联系。此零件没有什么主要的极限偏差，因此通过查表获得以下公差。4.4.1 凹模宽度尺寸的计算尺寸转换:相应的零件的公差 1=0.7mm, Lm1=(1Scp)+Ls1+X1P:0-=(1+0.01018) 120+0.6 0.7 = mm式中，Scp是零件的塑件冷却前后的缩减程度百分比，高密度聚乙烯的塑件冷却前后的缩减程度百分为 0.004%0.026%,所以塑件冷却前后的缩减程度百分0.01018%;1、2是系数，普遍在 0.50.8 之间，此处1=2=0.6; 1、 2 分别是塑件上相应尺的公差(下同); z1、 z2是零件外形对应的公差对于中小型产品取 z= (下同)。 4.4.2 凹模长度尺寸的计算 尺小转换: Ls1=200 士 0.6=mm， 相 应 的 公 差 3=1.2mm Lm1=(1+Scp)+Ls1+X1 P1 =(1+0. 005) 200+0.5 1.2 = mm式中，X1、X2 是系数，通常来说是在 0.50.8 之间，此处取 X1=0.5,X2=0.6。4.4.3 凹模高度尺寸的计算尺小转换: Hs1=60 士 0. 2=mm 相应的产品的公差 0.4mm=60+0.05=mm,相应的塑件制造公差 0.1mmHm1=(1+Scp)+Hs1+X1 P1=(1+0.01018)60+0.7 0.4 = mm式中，X1、X2 是系数，此处取1=0.7,2=0.5。4.4.4 凸模宽度尺寸的计算 尺寸转换: Ls=120 土 0.35= mm，相应的公差 0.7mmLm=( 1+Scp)+Ls+X P= (1+0.01018)120+0.60.7=mm式中，X 是系数，此处取 X= 0.6。4.4.5 凸模长度的计算 尺寸转换 Ls=200 土 0.51= mm，相应的公差 1.02mmLm=( 1+Scp)+Ls+X P=( 1+0.01018) 200+0.65 1.02=mm式中，X 是系数，此处取 X= 0.65。4.46凸模高度尺寸的计算 尺寸转换 H=60 士 0.2= mm,相应的公差 0.4mmHm=(1+Scp)+Hs+X P= (1+0.01018)60+0.6 0.4=mm式中，X 是系数，此处取 X=0.6。4.5 脱模机构的设计在塑料部件从模具中取出之前，存在塑料部件从模具的模制部件中露出的过程，使塑料部件从模制部件中显露出来的机构称为脱模机构。脱模机构的组分由推出件、固定板、推出板、导向复位件。4.5.1 脱模机构的选用原则( 1 )塑件脱模时不变形；( 2 )推力散布应按照其阻力来具体设计；( 3 )推杆上的力不该过大，免得在塑件的被推处那个构件发生裂纹等问题；( 4 )推杆的设计应该使其运动过程中不易断裂；( 5 )推杆运动痕迹不对模具有影响；4.5.2 脱模机构类型的选择推出机构按其运动过程中的动力的不同可分为手动推出、电动和液压气动。按被推出构件的品种，可以将它们分成推杆推件、套筒推件、推板推件、推块推件、模制件推件和多元综合推件等。我们可以选择推板和推杆推动机，使塑件可以被取出来。4.5.3 推杆机构具体设计（1)、推板布置通过推顶针将塑料件推出，由于推杆的芯体和空腔强度差，使产品的推力平衡。(2)、推杆的设计如图 4.7顶杆布置图我们可以选择肩形扁推杆，并按照不同的位置从而调用不同大小的推杆。推杆端面不应有轴向间隙。推杆和其孔的配合方式为为 h8 / f 或 H9 / F9，不大于防溢间隙。POM 材料的溢料所留的空间为 0.04 0.06 mm4.6 注射模温度调节系统在注塑模具中，温度很可能对最后产品的批量生产产生影响。因为各种原材料对温度的要求不大相同，模具温度的调控也不太一样。普遍来说，熔体进入后温度会稳定在200左右。在将熔体固化成塑料部件之后，从模具中落下来，温度约为 70，温度减小的多少由热量减少的量所决定。关于对温度要求较低的塑料，如聚苯乙烯，在这种设计中，只需要设置一个降温的通道，因为模具温度可以通过控制水流量的大小来控制。通常模具冷却都是选择循环水的冷却形式，加热的方法通常有注入热水、通乳蒸汽、可以用电阻丝通电可以产生热量的特性加热等。4.6.1 温度调节对塑件质量的影响注射模的温度对充型活动、凝结、正常成型的量以及产品本身的一些性质有关。关于任何塑料制品，凡是模具温度有一点变化对塑件都是最不利的。模具打开后模具的温度太高很可能使产品产生变形等问题。假定冷却速度减慢，生产率将随之减少。过低的模具温度会影响到产品的流动性，使成型也受到影响，使塑料制件的内应力更大和增加清楚的焊接痕迹。4.7 冷却系统之设计规则对于冷却系统设计的就是为了可以让温度可以控制在合理的范围内。冷却管道应该是相对应的尺寸的制造以及模具的装配。在对冷却的进行选择、设计时，模具设计者必需按照塑料件的壁厚和体积确定以下设计参数：这个水道道的方位和长度、孔型的长度、每个孔的构造和衔接，以及冷却剂的一些要求的确定。（1）冷却管路的位置与尺寸一般来说，钢模的冷却通道与模具外表、腔体或凹模之间的间隔应为冷却管路口子的直径的 1.5 倍，冷却管路之间的间距应为直径的 4 倍。冷却管路的直径一般都会选择取值 612 毫米，此处取 6mm。4.8 模架及标准件的选用4.8.1 模架的选用1、确定模具的基本类型有许多方法来分类注塑模具。按注塑模具总体构造分类的典型结构有:单分型面、双分型面、可动模件、侧向分型抽芯、固定模推出机构、白线卸料和热流道。2、模架的选择经过对塑件的剖析，确定此设计只有一个分型面，ci 模架可选用 GB / t 12556.1 - 12556.2 - 1990塑料注射模中小型模架。ci 模具选择的固定模和动模的模板，适用于我们的设计，我们可以选择斜导柱或固定模侧抽芯注塑模。经过对分型面的设计，我们可以采用了模具导柱导套的装配措施。按照所选模架的所规定的类型，所以我们可以设计出模板及模具中的一些尺寸；按照任务书要求，应该为一模一腔的，模具腔可设置为边长 200 mm、宽 120 mm 的模具和腔。模架长度 l 等于 200mm，复位杆的 D 与螺杆 D 大于 400 mm模座宽度 w 等于 600mm，复位杆 D 与空腔壁厚约 250 mm按照内模芯的尺寸，在计算模板的长度和宽度后，还思考虑其余螺杆导柱等塑料制件对模板尺寸的影响，以免干扰设计。因此取 b l = 500550 模架，所设计的零件高度为 32 mm，塑件最终上应该留在上模内。型芯与型腔的固定比总固定高度高 400 mm 左右。因此我们可以用龙基ci 4550 型标准模架，标准模架高度为295 mm，齐全满足顶出要求。综上所述，所选模板型号为 LKM ci 4550 型。4.8.2 侧向抽芯机构类型选择一般是指模具的定位机构，即能获得侧向抽芯或侧向分型的机构用于复位移动仪表和将产品拖出诸如后退和下压的位置的机构。1 .从动作位置，分为下模排位置、上模排位置和斜排位置(斜顶)2 .从动力的角度来看，它是一个可移动的侧向定位机构和一个液压(气动)侧向定位机构。- 28 -1 .侧向分型抽芯机构的类型( 1 )手动( 2 )液压或气动( 3 )电机抽芯2 .取心距离: s = h ( 3 - 5 )其中，s 为抽芯机构需要行走的总距离，h 为用砂测量的产品抽芯距离(实际砂量可采用三维或二维测量)3 - 5 mm 是产品抽芯后的安全出路。在本设计中，滑块抽芯距离较大，80 左右抽芯即可达到目的。( 1 )手动抽芯( 2 )液压或气动抽芯3 .抽芯力:当塑料制品从包裹的侧芯中出来时必需消除的阻力被称为抽芯力。塑料制品收缩对芯体单位面积的 p -正压普遍为 812 MPa。a -塑料制品包裹芯外侧区域、f -摩擦系数，0.1 0.2， -拔模角，一般为几度。单位是 NF= 123534 0.001( 0.125cos25+ sin25 )=80KN( 1 )滑块的设计滑块设计的要素在于滑块与侧型芯之间的衔接以及注塑成型过程中产品尺寸的准确性和。滑块可分为两种类型:积分滑块和组合滑块。它所用的钢材为通常由 45 钢或 t8、718 h 等制成。而且要求硬度高于 HRC 40。( 2 )滑块定位构件的设计，因为我们采用后模线定位的方法，根据生产实际状况，采用线定位压板的形式，那么它就是应用于固定和导向。(3 )楔块设计楔角应比斜导柱的倾角 a 最起码高出 2 3 度。( 4 )斜导柱抽芯机构结构形式1 )固定模上斜导柱与活动模上滑块结构a .在夹紧和复位过程中，必须注意滑块和推杆不能相互干扰的设计。我们见到干涉现象，使在说当滑块在推杆回到原位置，使可动的侧芯与推杆碰撞形成非固定型侧芯或推杆损坏。本设计采用滑块抽芯通常有两种抽芯:外抽芯和内抽芯。在设计滑块抽芯机构时，如果在固定模的一侧有模芯，必需设置锁销或压紧的止动一个构件，以保证产品与固定模芯分离并保持在动模的一侧。5 模具材料的选用我们只有正确的挑选材料，才可以进行设计。进行模具材料的挑选时，必需根据模具的正常运行的条件，从使用的情况和加工的公允方面对材料的要求大大提升。5.1 成型零件材料选用成形件材料选择要求如下: ( 1 )机械加工性能良好( 2 )良好的抛光性能注塑件的工作面大部分需要抛光至镜面，ra0.05 m，钢的硬度宜为 354 ohrc，因而硬质的外表也会给抛光给予很大的难度。( 3 )良好的耐磨性和抗疲劳性( 4 )具有耐腐蚀性5.2 注射模用钢种这个设计采用中、718 h 预硬化模具钢，不进行钢的分析和选择，只对 718 h 钢进行分析和选择线路分析。芯腔采用预硬化塑料模具钢，水龙头是一批廉价产品。外表具备适当的光洁度要求，模具芯材不需淬火，应用的寿命长，选用 718h，并进行预硬化。用于抛光塑料的模具钢，预硬度最起码的在 48 - 52 HRC 制件。6 产品的模流分析图 5.1模具装配图模流分析就是运用 moldflow 这款软件对我们设计的产品，对成型的过程模拟真实情况从而得到结果的一个方法，很适合注塑模具的设计，因此我们用它来进行辅助设计。6.1 浇口位置的确定如图 6.1浇口位置的确定如图所示，浇口的位置最好再蓝色部位，设计中即球面中心处，采用测浇口，因此设计合理6.2 浇注系统的分析如图 6.2浇注系统充填时间图如图所示有了浇注系统后充填时间为 0.6738s，满足设计要求如图 6.3熔痕图如图所示熔接痕迹没有很大变化，综上所诉，浇注系统设计合理6.3 冷却系统的分析如图 6.4冷却系统冷却液的温度图如图所示，冷却液的最大温差为 0.04，冷却理想，冷却系统设计合理如图 6.5冷却系统管壁温度如图所示，冷却系统管壁温度差最大 3.1，有较小误差，综上所诉冷却系统设计合理。7 工艺卡片如图 7.1型芯工艺卡片的编制总结塑料模具设计思索了塑料成型的功用、注塑模具组成的特点、注塑工艺参数、产品Ra 的数值和精度要求。利用书本的知识进行剖析、数据计算以及机器如何运作等方面证明了设计的合理性和可行性。经过本次设计，了解了注塑模具设计的大致使什么状况， 熟悉了注塑模具的个做工设施，差不多了解掌注塑成型的一些原理。在模型的设计中，也遇到了一些不可避免的麻烦。经过对这些麻烦的探究和剖析， 最终解决了这些麻烦，很大程度上认识了模具设计各个阶段的重要性和严谨性，达到了此次设计的目标。随着工业的不断进步，对于注塑模具设计与制造，将会由越来越多的人去关注并研究，并在各个领域可以得到更深层次的发展。参考文献1 齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社, 2005.2 邓明.实用模具设计简明手册M. 北京：机械工业出版社, 2006.3 宋满仓.模具制造工艺M. 北京：电子工业出版社, 2015.4 杨占尧.注塑模具典型结构图例M. 北京：化学工业出版社, 2005.5 张维合.注塑模具复杂结构 100 例M. 北京：化学工业出版社, 2010.6 (美国)Jay Shoemaker（译）傅建等.Moldflow 设计指南M.四川大学出版社, 2010.7 李代叙.Moldflow 模流分析从入门到精通M. 北京： 清华大学出版社, 2012.8 何满才.ProENGINEER 模具设计与 Mastercam 数控加工 M. 北京：人民邮电出版社, 2005.9 胡仁喜等.Pro/Engineer wildfire 5.0 中文版模具设计从入门到精通M.机械工业出版社, 2010.10 刘京华.模具识图与制图M. 北京：化学工业出版社, 2011.11 杨占尧.塑料模具标准件及设计应用手册M. 北京：化学工业出版社, 2008.12 Design and thermal analysis of plastic injection mould, Journal of Materials Processing Tech,200513 Design and Analysis of Plastic Injection Mould for CAM BUSH with Submarine Gate， MohdJamsheed，2015附录 1：外文翻译介绍如今塑料在日常生活中占据着极其重要的地位。如果我们说，没有哪个领域的塑料没有不经过制造中直接到宇宙飞船的生产中，这一点也不夸张。在 19 世纪中叶，塑料开始在材料和生活中起主导作用。耐腐蚀性是塑料甚至成为金属和提高制造生产率方面受到了很高的关注。从塑料的紧缺，因此在塑料产品设计等各个方面发生巨大的变革,在制造加工领域还在测试阶段,现在,由于很多人最后通过体力劳动取得了卓越的成效,另外人工智能的帮助下,开发出了 CAD / CAM 软件。由于高强度的重量比，提高了化学稳定性和耐温性，具有耐热和耐腐蚀的特性，光泽性使其成为材料更好的选择。塑料在形成过程中消耗的能量更少，并且可以被循环利用。今天，塑料正在取代黄铜、铜、铸铁、钢铁等金属。塑料可以根据制造方法分类，在加热时软化，在冷却时凝固。这些被称为“热塑性塑料”，以及那些由于化学变化而变硬的物质。这些被称为热固性或混合型塑料材料成为产品选择特殊材料是另一个重要因素。这对于产品的确定是非常必要的。它也应该能够承受压力。每种材料都有自己的属性。一些材料在高环境和耐磨性方面比较好。困难的是找到一种合适材料， 它将完全满足整个要求。所以材料应该是通用的，它适合我们产品的所有考虑条件和要求。在考虑了所有这些点的材料之后，必须选择合适的材料来满足所有这些条件。注塑成型过程它是一种通过将熔融状态的物质注入模具来生产零件的生产工艺。注射成型被用在很多领域进行生产，包括金属、眼镜、弹性体、糖果以及最常见的热塑性塑料和热固性塑料。将材料的一部分送入一个加热的桶，混合，并用高压压入一个模腔，它是可以冷却和硬化地方。在产品设计后，通常由工业设计师或工程师设计模具，模具由模具制造商(或工具制造商)制造，通常由金属或铝制成，并经过精密加工以形成所需的特性。注塑成型广泛应用于制造各种零件，从最小的零件到汽车的整个车身。零件的形状和特点、模具的所需材料，以及造型机的性能都必须考虑在内。注塑成型有利于发展，它是通过考虑设计和注射成型的可能性，利用一个活塞或螺旋型柱成型机用压力使熔融塑料材料进入模具型腔;然后凝固成一个形状，它符合模具的轮廓。它是最常用于热塑性和热固性聚合物的处理，前者在每年生产的材料的数量上相当多。注塑成型包括将原料压入模具中，将其塑成理想的形状。模具可以是单个腔或多个腔。在多个空腔模具中，每个腔体可以是相同的，可形成相同的零件，在一个的周期内形成多个不同尺寸外形。模具一般由工具钢制成，但不锈钢和铝制模具适用于某些方面的应用。铝制模具通常不适合大批量生产或尺寸较小的零件，因为它们的机械性能较差，在注射和夹紧一段时间后更容易磨损、损坏和变形;但在小体积零件的应用中，由于模具制造成本和时间大大减少，成本太高。许多钢制模具再起使用寿命内被设计用来生产超过一百万件的零件，并且需要花费数十万美元来制造。当热塑性塑料成型时，是将原材料通过一个料斗进入料桶中加热在螺杆的作- 35 -用下搅拌。在进入料桶时，热能增加，而由于较高的热能使分子间的间隔增加，抑制单个链的相对流动的范德华力也会减弱。这降低了它的粘度，使聚合物流动能与注射装置的驱动力增加。螺杆输送原料，将聚合物的热和粘性分布混合均匀，减少所需的加热时间，通过机械剪切材料，并在聚合物上添加大量的摩擦加热。这种材料通过一个止回阀向前进，并在螺旋的前部收集到一个可注入的量。射孔是用来填充模具型腔的材料体积，补偿收缩，并提供一个缓冲垫(大约占总弹量的 10%，始终在料桶内，防止螺丝从底部流出)将压力从螺杆转移到模具型腔。当收集到足够的材料时，材料就会在高压和快速度进入形成腔的部分。为了防止压力太高，这个过程通常利用一个对应于 95-98%全空腔的传输位置，在那里，螺旋从一个恒定的速度转变为一个恒压控制。通常注射次数在 1 次以下。一旦螺杆到达传递位置，就会应用填料压力，完成模具的填充和热收缩补偿，这对于热塑性塑料相对于其他材料来说是相当高的。填料压，直到浇口(腔口)凝固。由于其体积小，通常浇口是首先要经过的地方凝固过程中。一旦浇口凝固，就不会有更多的材料进入腔体，螺杆往复并获得下一个周期的材料，而模具内部的材料冷却，使其能够被弹射并保持尺寸稳定。冷却时间大大减少，使用冷却管路循环的水或油来降温。一旦温度达到要求，模具就会打开，并有一系列的销、套筒、脱模机等被推进去模具惊醒脱模。然后，模具关闭，这个过程有一个分型线，浇口，浇口痕迹，和注塑模顶出销迹印通常出现在最后的部分被重复。这些特性都是所需要的。铝模具的成本要低得多，而且在设计和加工的时候都是现代的。计算机化的设备可以节约几十甚至几十万件零件。铍铜用于需要快速散热的模具区域，或者是产生最多剪切热量的区域。模具可由 CNC 加工或使用放电加工制造。模具设计采购塑料模具钢时，要按照具备良好的机加工性能，良好的抛光能力，良好的光泽性能，良好的电火花腐蚀性能，安全，简单的热处理，最低夹杂水平，一贯的高质量，技术上的帮助和在制造和应用方面的建议选择。注塑模具钢结构的基本特性， 如均匀结构和内部的自由，缺陷，机械性最大的自由不受热处理的变形，焊接能力， 抛光能力，耐磨性和韧性,钢模具分为两类, 模具结构部分，中碳硅抵消锻造质量钢约 25%的抗拉强度，典型的是低碳钢。它被退火到大约 165BHN。在加工过程中， 最小变形时应力消除。AISI 4130 型合金钢是预加热到约 300BHN，以承受闪光的喷丸效果。它具有承重负荷和长时间生产的耐久性。尼龙 66 是一种由己二酸和六乙二胺经缩聚而成的聚酰胺，尼龙 66 具有韧性好、抗拉强度高、弹性好、耐热性好、耐磨性好、抗皱性好、耐化学性能好等特点。在注塑成型过程中，收缩率是一定的的。由于聚合物的密度随加工温度的变化而变化，因此会发生收缩。收缩率将取决于塑料材料、加工条件、产品设计、模具设计。考虑到尼龙 66 的收缩率为 1.018%。在核心和型腔板的模具设计中，包含了这些尺寸。流道的设计如图所示常用的流道截面形状，全方位的流道是最好的。在最大体积与表面比的条件，可最大限度地减少压降和热损失。但是，模具成本却不高。因为模具的两半部分都必须经过加工，以便在模具闭合时，两个半圆型截面都是一致的。梯形的流道也能很好地工作，并且允许流道被设计在模具的一边。它通常用于三板模具。当全方位的流道可不能正确释放时，在模具的分型线处，模具滑动动作完全被干扰。为了比较不同形状的流道，采用流道的流动效率(L)作为流动阻力的指标。流道内熔体流动效率越高，流动阻力越小。流动效率可定义为 L = A/P，其中 L =熔体通过一个流道的流动效率。A =横截面面积。P =周长。一旦将熔融的塑料注入到模具型腔内，模具冷却后就需要足够的时间，使其变得足够坚硬，使其脱模。这段时间被称为冷却时间，通常形成了一个重要的部分。为了使模塑部件冷却固化，必须从模具中去除热量。冷却水从模板的一边进入，循环然后离开。这通常指的是填充分析或流量分析。填充分析在填充部分填充到 100%时停止。流量分析是一种填充分析，但仍会继续通过填料，甚至是模具周期的冷却阶段。在进行流量分析之前， 我们可以通过填充分析来确定和解决一些模压问题。解决装配问题通常是迭代过程， 需要做一些分析。一旦完成了第一个填充分析，就会对结果进行审查，并确定并修复一个问题。这可能需要之前步骤的多次迭代。在这里描述的序列中有一个主要的假设，即被处理的问题是一个填充相关的问题。而不是填料、冷却或变形。另一个问题也是通过迭代过程解决的，但是只有在填充优化之后。一旦流道系统大小确定， 零件的填料方式可以被更换。虽然流量分析可以是无浇口或流道的，但并不是非常推荐。浇口的冷却时间和运行时间对零件的包装有很大的影响。对于流道和浇口,填料分析将不准确。附录 2：外文原文.IntroductionNow a days plastic are occupying a vital role in the day-to-day life. It is not at all can eaggeration, if we say that there is no field into which plastic have not stepped in right from the manufacturing at a pin to that of a spacecraft. At the middle of 19th century, plastics start a leading role in the material and in our life.Corrosion resistance are some of the aspects through which plastics are even becoming superiors to metals and attained an elevated rate of preference in every branch of manufacturing. Right from the emergency of plastics they are undergoing drastic in various aspects like design of plastic product, manufacturing processing then in testing fields and now, because of fruitful efforts of many people at last the came in work through manual labor, but with help of artificial intelligence that is, with software package like CAD/CAM. Because of high strength of weight ratio, improve chemical and temperature resistance, inherent properties of being bath thermal and corrosion resistance, transparency have made them a material choice.Plastic consume less energy during formation and can be profitably recycled. Today plastics are replacing the metals like Brass, Copper, Cast Iron, Steel etc. Plastics can be classified according to manufacturing methods in to main groups Those which soften when heated and solidifies on cooling. These are known as “Thermo plastic” and Those which harden when heated as a result of chemical change. These are known as Thermosetting or Duro plastic material” Selection of particular material for the product is another important factor. This is particularly very necessary for the product determination. It should capable of withstanding stresses acted upon it as well. Each material has its own properties and attributes. Some materials are better in high environment and etremely abrasion resistance. The difficult part is to find a material that will come close to fulfilling the entire requirement of the purpose. So material should be so versatile that it suits all the consideration and requirement of our product. After considering all these points material must be selected suitable enough to satisfy all these conditions.Injection Moulding ProcessIt is a manufacturing process for producing parts by injecting liquid molten material into a mould. Injection moulding can be performed with a host of materials, including Metals, Glasses, Elastomers, Confections and most commonly Thermoplastic and Thermosetting polymers. Material for the part is fed into a heated barrel, mied, and forced into a mould cavity where it cools and hardens to the configuration of the cavity. After a product is designed, usually by an industrial designer or an engineer, moulds are made by a mould maker (or toolmaker) from metal, usually either steel or aluminum, andprecision-machined to form the features of the desired part. Injection moulding is widely used for manufacturing a variety of parts, from the smallest components to entire body panels of cars. The part, the desired shape and features of the part, the material of the mould, and the properties of the moulding machine must all be taken into account. The versatility of injection moulding is facilitated by this breadth of design considerations andpossibilities Injection molding utilizes a ram or screw-type plunger to force molten plastic material into a mold cavity; this solidifies into a shape that has conformed to the contour of the mold. It is most commonly used to process both thermoplastic and thermosetting polymers, with the former being considerably more prolific in terms of annual material volumes processed. Injection molding consists of high pressure injection of the raw material into a mold which shapes the polymer into the desired shape. Molds can be of a single cavity or multiple cavities. In multiple cavity molds, each cavity can be identical and form the same parts or can be unique and form multiple different geometries during a single cycle. Molds are generally made from tool steels, but stainless and aluminum molds are suitable for certain applications. Aluminum molds typically are ill-suited for high volume production or parts with narrow dimensional tolerances, as they have inferior mechanical properties and are more prone to wear, damage, and deformation during the injection and clamping cycles; but are cost-effective in low-volume applications as mold fabrication costs and time are considerably reduced. Many steel molds are designed to process well over a million parts during their lifetime and can cost hundreds of thousands of dollars to fabricate. When thermoplastics are molded, typically pelletized raw material is fed through a hopper into a heated barrel with a reciprocating screw. Upon entrance to the barrel the thermal energy increases and the Vander Waals forces that resist relative flow of individual chains are weakened as a result of increased space between molecules at higher thermal energy states. This reduces its viscosity, which enables the polymer to flow with the driving force of the injection unit. The screw delivers the raw material forward, mies and homogenizes the thermal and viscous distributions of the polymer, and reduces the required heating time by mechanically shearing the material and adding a significant amount of frictional heating to the polymer. The material feeds forwardthrough a check valve and collects at the front of the screw into a volume known as a shot. Shot is the volume of material which is used to fill the mold cavity, compensate for shrinkage, and provide a cushion (approimately 10% of the total shot volume which remains in the barrel and prevents the screw from bottoming out) to transfer pressure from the screw to the mold cavity. When enough material has gathered, the material is forced at high pressure and velocity into the part forming cavity. To prevent spikes in pressure the process normally utilizes a transfer position corresponding to a 9598% full cavitywhere the screw shifts from a constant velocity to a constant pressure control. Often injection times are well under 1 second. Once the screw reaches the transfer position the packing pressure is applied which completes mold filling and compensates for thermal shrinkage, which is quite high for thermoplastics relative to many other materials. The packing pressure is applied until the gate (cavity entrance) solidifies. The gate is normally the first place to solidify through its entire thickness due to its small size. Once the gate solidifies, no more material can enter the cavity accordingly, the screw reciprocates and acquires material for the net cycle while the material within the mold cools so that it can be ejected and be dimensionally stable. This cooling duration is dramatically reduced by the use of cooling lines circulating water or oil from a thermolator. Once the requiredtemperature has been achieved, the mold opens and an array of pins, sleeves, strippers, etc. are driven forward to de mold the article. Then, the mold closes and the process is repeated A parting line, sprue, gate marks, and ejector pin marks are usually present onthe final part. None of these features are typically desired, but are unavoidable due to the nature of the process. Gate marks occur at the gate which joins the melt-delivery channels(sprue and runner) to the part forming cavity. Parting line and ejector pin marks result from minute misalignments, wear, gaseous vents, clearances for adjacent parts in relative motion, and/or dimensional differences of the mating surfaces contacting the injectedpolymer. Mold or die are the common terms used to describe the tool used to produce plastic parts in molding.Sincemolds have been epensive to manufacture, they were usually only used in mass production where thousands of parts were being produced. Typical molds are constructed from hardened steel, prehardened steel, aluminum, and/or beryllium-copper alloy. The choice of material to build a mold from is primarily one of economics; in general, steel molds cost more to construct, but their longer lifespan will offset the higher initial cost over a higher number of parts made before wearing out.Pre-hardened steel molds are less wear-resistant and are used for lower volume requirements or larger components; their typical steel hardness is 3845 on the Rockwell-C scale. Hardened steel molds are heat treated after machining; these are by far the superior in terms of wear resistance and lifespan. Typical hardness ranges between 50 and 60 Rockwell-C (HRC).Aluminum molds can cost substantially less, and when designed and machined with modern computerized equipment can be economical for molding tens or even hundreds of thousands of parts. Beryllium copper is used in areas of the mold that require fast heat removal or