毕业设计（论文）-水杯注塑模具设计（全套图纸三维）.pdf

XX 学校 XX 学校 毕业设计说明书 课题名称： 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 XX 学院毕业设计说明书 I 摘摘 要要 根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等 技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模二件，点浇口进料，注射机采 用东芝 EC40-Y 型号，设置冷却系统，CAD 和 UG 绘制二维总装图和零件图，选 择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图 和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。 关键词：关键词：机械设计；模具设计；CAD 绘制二维图；UG 绘制 3D 图。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 XX 学院毕业设计说明书 i PPtract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a one pin gate feed injection machine adopts TOSHIBA the EC40-Y models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG draw 3D maps, injection machine selection XX 学院毕业设计说明书 ii 目目 录录 摘摘 要要 . I 第第 1 章章 绪论绪论 . 4 1.1 塑料简介塑料简介 . 4 1.2 注塑成型及注塑模注塑成型及注塑模 . 4 第第 2 章章 塑件成型工艺分析塑件成型工艺分析 . 7 2.1 塑件二维工程图和三维立体图塑件二维工程图和三维立体图 . 7 2.2 塑件的材料分析塑件的材料分析 . 8 2.2.1 塑料材料的基本特性 . 8 2.2.2 塑件材料成型性能 . 9 2.2.3 塑件材料主要用途 . 9 2.3 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 . 9 2.3.1 塑件的结构设计 . 9 2.3.2 塑件尺寸及精度 . 10 2.3.3 塑件表面粗糙度 . 11 2.4 计算塑件的体积、质量和表面积计算塑件的体积、质量和表面积 . 11 第第 3 章章 塑件成型方案设计塑件成型方案设计 . 12 3.1 分型面选择分型面选择 . 12 3.2 型腔数的确定型腔数的确定 . 13 3.3 型腔布局型腔布局 . 13 3.4 浇注系统的类型和位置的选择浇注系统的类型和位置的选择 . 14 3.4.1 浇注系统组成 . 14 3.4.2 确定浇注系统的原则 . 14 3.5 成型零件结构设计成型零件结构设计 . 15 3.5.1 型腔设计 . 15 3.5.2 型芯设计 . 16 3.6 分型脱模机构设计分型脱模机构设计 . 17 3.6.1 脱模机构的选用原则 . 17 3.6.2 脱模机构类型的选择 . 17 3.7 导向与定位机构设计导向与定位机构设计 . 18 3.8 排气及引气系统的设计排气及引气系统的设计 . 19 3.9 模温调节系统的设计模温调节系统的设计 . 19 温度调节对塑件质量的影响 . 19 3.10 模架选用模架选用 . 20 3.10.1 确定模具的基本类型 . 20 3.10.2 模架的选择 . 20 第第 4 章章 模体设计模体设计 . 22 4.1 模具成型零件尺寸计算模具成型零件尺寸计算 . 22 4.1.1 凹模宽度尺寸的计算 . 22 XX 学院毕业设计说明书 iii 4.1.2 凹模长度尺寸的计算 . 23 4.1.3 凹模高度尺寸的计算 . 23 4.1.4 凸模宽度尺寸的计算 . 23 4.1.5 凸模长度的计算 . 23 4.1.6 凸模高度尺寸的计算 . 24 4.2 模具强度与刚度校核模具强度与刚度校核 . 24 4.3 脱模力脱模力 . 24 4.4 浇注系统的设计浇注系统的设计 . 25 4.4.1 主流道的设计 . 25 4.4.2 浇口的设计 . 26 4.5 模具冷却系统的设计模具冷却系统的设计 . 27 第第 5 章章 注射机的选用及相关注射机的选用及相关参参数的校核数的校核 . 28 5.1 相关参数相关参数 . 29 东芝东芝 EC40-Y 注塑机参数注塑机参数 . 30 5.2 最大注塑量校核最大注塑量校核 . 30 5.3 锁模力校核锁模力校核 . 31 5.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 31 5.5 开模行程校核开模行程校核 . 32 第第 6 章章 模具结构模具结构总总图图 . 33 总总结结 . 34 致谢致谢 . 35 参考文献参考文献 . 36 XX 学院毕业设计说明书 4 第第1章章 绪论绪论 模具制造是国家经济建设中的一项重要产业， 振兴和发展我国的模具工业， 日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广 大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等 产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精 度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能 比拟的。模具又是“效益放大器” ，用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。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成 果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。 1.1 塑料简介塑料简介 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料， 它在一定的温度和压力下具有流 动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得 形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活， 它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高， 减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、 防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、 木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经 济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模注塑成型及注塑模 将塑料成型为制品的生产方法很多， 最常用的有注射， 挤出， 压缩， 压注， 压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑 料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能 一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因 此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注 射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生 产。 XX 学院毕业设计说明书 5 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是 注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注 射。 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分 为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系 统等组成。 注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的， 其基本原理是利用塑料的 可挤压性和可模塑性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入 高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压 推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中， 经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和 尺寸的塑料制品。 注射成型生产中使用的模具叫注射模， 它是实现注射成型生产的工艺装备。 注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类 等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安 装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过 程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导 向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与 抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。 注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工 艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型 腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结 构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。 注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其 是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件 的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温 度等。 塑料模具的设计不但要采用 CAD 技术，而且还要采用计算机辅助工程 （CAE）技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段 XX 学院毕业设计说明书 6 （包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和 成型） 。 传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具， 模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参 数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开 发周期。 目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有 澳大利亚的 MOLDFLOW、 美国的 CFLOW、 华中科技大学的 H-FLOW 等。 其中 MOLDFLOW 软件包括三个部分： MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （产品优化顾问，简称 MPA） ， MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模拟分析，简称 MPI） ，MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型过程控制专家，简称 MPX） 。 采用 CAE 技术，可以完全代替试模，CAE 技术提供了从制品设计到生产的 完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模 拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分 子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问 题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对 传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品 质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义 3。 XX 学院毕业设计说明书 7 第第2章章 塑件成型工艺分析塑件成型工艺分析 2.1 塑件二维工程图和三维立体图塑件二维工程图和三维立体图 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和 表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具 结构和模具精度。 塑料水杯如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单，生产量 大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 XX 学院毕业设计说明书 8 塑料水杯二维工程图和三维立体图塑料水杯二维工程图和三维立体图 2.2 塑件的材料分析塑件的材料分析 2.2.1 塑料材料的基本特性 PP(聚丙烯)属于聚酯类，聚丙烯组合是由芳香族组合连结而成。这结 构可令物料有高熔胶黏度及良好的抗高温能力。PP 是无定形，无味、无臭、无 毒、透明的热塑性聚合物。强硬、坚韧、透明，在不同的温度范围下，性质仍 保不变；燃烧较慢，有一定的绝缘性质，但不适用于电弧的地方。加工时绝不 能渗入水份，否则塑料降质，不能抵抗缺口、化学品及 UV 光。遇到拉力时塑料 容易破裂，不然可以抵抗蠕变。PP 的抗冲击力良好，尤其是于低温下；可抵受 高温达 135。有防火级及增强玻璃级，在某些情况下亦会应用 PP 与其它聚合 物调配而成的塑料。例如，因为 PP 不能抵受汽油、低油及水解，故在汽车工业 上的用途有限。改良橡胶的 PP/PBT 调配料在-50下仍保持刚韧，能抵受高热、 燃油及风化，并可接受油漆及超声波焊接。减少份子量的 PP 有较低黏度，加工 温度较低，故循环更快。将 PP 与 POP 接合，可改良防火性质。通常 PP 会与 PP 接合，因为调配料坚硬、透光、热变形温度高、容易着色及模塑。 PP 的性能指标： 相对密度 0.9 ，玻璃化温度 140150 ，熔点 220230 。有一定的耐化学 腐蚀性，耐油性优良。中粘度, 透明度高 , 耐热高温性可达 180210 。热 XX 学院毕业设计说明书 9 性能：分解温度 300 以上，长期工作温度高达 120 ，同时具有良好的耐 寒性，脆化温度低达零下 100 ；长期使用温度范围是 -60 至 120。电 性能：分子极性小，有优良的电绝缘性能。 2.2.2 塑件材料成型性能 PP 料对温度很敏感,其熔融粘度随温度的提高而明显降低,流动加快.对压 力不敏感,要想提高其流动性,采取升温的办法较快.PP 料加工前要充分干燥 (120左右),水分应控制在 0.02%以内.PP 料宜采用“高料温、高模温和高压中 速”的条件成型，模温控制在 80110左右较好，成型温度在 280320为 宜。PP 产品表面易出现气花，水口位易产生气纹，内部残留应力较大，易开裂， 因此 PP 料的加工要求较高。PP 收缩率较低（0.6%左右),尺寸变化小;PP 料成型 的制品可使用“退火”的方法来消除其内应力。 2.2.3 塑件材料主要用途 PP料在机械工业上用来制造高温电气制品、风筒壳、火牛壳、电工用具、电 机壳、工具箱、奶瓶、冷饮机壳、照相机零件、安全帽、齿轮、食品盘子、医 疗器材、导管、发夹、吹风筒、理发用品、鞋跟、纤维增强后可作结构更强的 工程零件、CD 碟。 2.3 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 2.3.1 塑件的结构设计 （1） 、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩， 因此它在脱模前会紧紧的包住模具 型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面， 与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制 品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制 品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并 浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 0.51.5 o ，塑件材料 PP 的型腔脱模斜 度为 0.35 /1o 30 / ，型芯脱模斜度为 30 /1o 。 （2） 、塑件的壁厚 XX 学院毕业设计说明书 10 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑 件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响， 它与注射充模时的熔体流动、 固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率 和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。 因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑 件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等 缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到 塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避 免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 14mm，最常用的数值 为 23mm。本产品壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 2-3mm。 （3） 、塑件的圆角 为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加 相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角 过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 0.51mm的圆角。 一般外圆弧半径大于壁厚的 0.5 倍，内圆角半径应是壁厚的 0.5 倍。 （4） 、孔 塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型 芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本 提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流 作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔 时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以 保证塑件的强度和刚度。 2.3.2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在 一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型 出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使 用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑 小巧些。该塑件的材料为 PP，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。 XX 学院毕业设计说明书 11 塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具 的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精 度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关 等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2 表 3-2 塑件的尺寸与公关（SJ1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根 据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 MT5 级精度。 2.3.3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能 避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制 品的表面粗糙度一般为 Ra 0.021.25 m之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑 件的 1/2，即 Ra 0.010.63 m。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗 糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。 2.4 计算塑件的体积、质量和表面积计算塑件的体积、质量和表面积 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 UG 软件中，使用塑模部件 验证功能，可以测得塑件的表面积 7.068 2 cm ,塑件的体积 33.932 3 cm ，因 PP 的 密度为 0.9 3 /cmg，即可以得出该塑件制品的体积为质量为 30.5g 。 XX 学院毕业设计说明书 12 第第3章章 塑件成型方案设计塑件成型方案设计 3.1 分型面选择分型面选择 将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开 时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面 称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种 选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条 件。 选择分型面时，应从以下几个方面考虑： 1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2）使塑件在开模后留在动模上； 3）分型面的痕迹不影响塑件的外观； 4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排； 5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上； 6）使塑件易于脱模。 综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并 选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧。 XX 学院毕业设计说明书 13 分型面的选择分型面的选择 3.2 型腔数的确定型腔数的确定 因为本设计中采用点浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并 从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模二腔，进行加 工生产。 3.3 型腔布局型腔布局 型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使型腔各位置都通 过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满型 腔,使塑件内在质量均一稳定。模具采用点浇口，型腔布局由图所示。 XX 学院毕业设计说明书 14 型腔布局方式型腔布局方式 3.4 浇注系统的类型和位置的选择浇注系统的类型和位置的选择 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系 统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用点浇口 浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 3.4.1 浇注系统组成 普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 3.4.2 确定浇注系统的原则 在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证 塑件质量。 XX 学院毕业设计说明书 15 b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模 多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择 分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还 应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的 质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响 塑件的外表美观。 e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑 件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施 6。 3.5 成型零件结构设计成型零件结构设计 模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部 件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑 料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度， 因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的 冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其 结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的 表面质量。 成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、 装配、使用、维修等角度加以考虑。 3.5.1 型腔设计 型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、 使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌 入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。 本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形， 成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型 XX 学院毕业设计说明书 16 零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难， 要用到数控加工或电火花加工。 型腔型腔 3D 图图 3.5.2 型芯设计 本设计中零件结构较为简单，深度大，塑件采用嵌入式型芯。这样的型芯 加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用6/7 PH。 型芯型芯 3D 图图 XX 学院毕业设计说明书 17 3.6 分型脱模机构设计分型脱模机构设计 塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑 件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定 板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。 3.6.1 脱模机构的选用原则 （1） 使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的， 但不能形成永久变形） ； （2） 推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排； （3） 推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂； （4） 推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形； （5） 推杆位置痕迹须不影响塑件外观； 3.6.2 脱模机构类型的选择 推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液 压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机 构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机 构等。 本设计中因塑件尺寸大，腔深壁厚薄，且外观要求严格，故不宜采用在塑 胶表面布置推杆的脱模方式，而选择用卸料板托模机构脱模。此方式不会在塑 胶表面产生痕迹，效果佳。 推板推板机构机构 XX 学院毕业设计说明书 18 3.7 导向与定位机构设计导向与定位机构设计 导向机构的作用：保证模具在进行开合模时，保证公母模之间一定的方向 和位置。导向零件承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用,导向机构零件包 括导柱和导套等。 1. 导向结构的总体设计 （1） 导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位， 其中心 至模具边缘应有足够的距离， 以保证模具的强度， 防止压入导柱和导 套后发生变形。 （2） 根据模具的形状和大小，一副模具一般需要 2-4 个导柱。如果，模具 的凸模与凹模合模有方位要求时， 则用两个直径不同的导柱， 或用两 个直径相同，但错开位置的导柱。 （3） 由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。 （4） 导柱和导套在分型面处应有承屑槽 （5） 导柱导套及导向孔的轴线应保证平行 （6） 合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型 零件。 2. 导柱的设计 （1） 有单节与台阶式之分 （2） 导柱的长度必须高出公模端面 68mm （3） 导柱头部应有圆锥或球形的引导部分 （4） 固定方式有铆接固定和螺钉固定 （5） 其表面应热处理，以保证耐磨。 3. 导套和导向孔 （1） 无导套的导向孔，直接开在模板上，模板较厚时，导向孔必须做成 盲孔，侧壁增加排气孔。 （2） 导套有套筒式台阶式凸台式 （3） 为了导柱顺利进入导套孔，在导套前端应倒有圆角 r。 XX 学院毕业设计说明书 19 一般情况下,导柱与导套共同使用,用于保证动模与定模两大部分内零件 的准确对合和塑料部品的形状,尺寸精度,并避免模内零件互相碰撞与干涉,起 到合模导向的作用. 3.8 排气及引气系统的设计排气及引气系统的设计 排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中，若模具排气不 良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同 时气体压缩所产生的热使塑料烧焦，在充模速度大、温度高、物料黏度低、注 射压力大和塑件过厚的情况下， 气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部， 造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排 气系统要求就更为严格。 在塑料熔体充模过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分 在注射温度下蒸发而成的水蒸气、 塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体， 塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合 间隙排气，在分型面上开设排气槽排气，利用推杆运动间隙排气等。 由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间隙排气的方式，而不另设 排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜，其值与塑料熔体的粘度有关。 3.9 模温调节系统的设计模温调节系统的设计 在注射模中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑 料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具 内的塑料粉体的温度为C o 200左右，熔体固化成为塑件后，从C o 60左右的模具 中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水，将热量带走。对于要求较低 模温（一般小于C o 80）的塑料，如本设计中的 PP，仅需要设置冷系统即可， 因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。 模具的冷却主要采用循环水冷却方式，模具的加热有通入热水、蒸汽，热 油和电阻丝加热等。 温度调节对塑件质量的影响 注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形 XX 学院毕业设计说明书 20 状和尺寸精度都有影响，对于任一个塑料制品，模具温度波动过大都是不利的。 过高的模温会使塑件在脱模后发生变形，若延长冷却时间又会使生产率下降。 过低的模温会降低塑料的流动性，使其难于充模，增加制品的内应力和明显的 熔接痕等缺陷。 模具冷却水路图模具冷却水路图 3.10 模架选用模架选用 3.10.1 确定模具的基本类型 注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分 的典型结构如下： 单分型面注射模、 双分型面注射模、 带有活动成型零件的模、 侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热 流道注射模。 3.10.2 模架的选择 根 据 对 塑 件 的 综 合 分 析 ， 确 定 该 模 具 是 双 分 型 面 的 模 具 ， 由 GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择 FCI 型的模架， XX