毕业设计（论文）-塑料端盖注射模模具设计（全套图纸）.pdf

课题： 塑料端盖注射模模具设计 院 系：机械与动力学院 战 点：深圳研究院 专 业：模具设计与制造 姓 名： 指导教师： 目录 目录 . 1 摘 要 . 3 Abstract . 4 设计任务 . 5 1、 设计任务 . 5 2、 设计要求 . 6 第一章 塑件成型工艺分析 . 7 1.1 塑件的分析 . 7 1.2 PE（聚乙烯）的性能分析 . 7 1.3 PE 的注射成型过程及工艺参数 . 8 1.3.1 注射成型过程 . 8 1.3.2 注射工艺参数 . 8 第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机 . 9 2.1 分型面位置的确定 . 9 2.2 型腔数量和排列方式的确定 . 9 2.3 注射机型号的确定 . 9 第三章 浇注系统的设计 . 12 3.1 浇注系统的组成 . 12 3.2 浇注系统设计原则 . 12 3.3 主流道的设计 . 12 3.3.2 主流道-的凝料体积 . 13 3.3.3 主流道当量半径 . 13 3.3.4 主流道衬套形式 . 13 3.4 分流道的设计 . 13 3.4.1 分流道设计准则 . 13 3.4.2 分流道的布置形式 . 14 3.4.3 分流道的长度 . 14 3.4.5 分流道截面形状 . 14 3.4.6 分流道截面尺寸 . 14 3.5 浇口的设计 . 14 3.6 冷料穴的设计及计算 . 15 第四章 成型零件的结构设计及计算 . 16 4.1 凹模的结构设计 . 17 4.1.2 凸模的结构设计 . 17 4.2 成型零件的钢材选用 . 18 4.3 成型零件工作尺寸的计算 . 19 4.3.1 凹模径向尺寸的计算 . 19 4.3.2 凹模深度尺寸的计算 . 19 4.3.3 型芯径向尺寸计算 . 19 4.3.4 型芯高度尺寸计算 . 19 4.4 成型零件尺寸 . 19 4.4.1 凹模侧壁厚度的计算 . 19 第五章 脱模的尺寸设计 . 20 5.1 脱模推出机构的设计原则 . 20 5.2 推出方式的确定 . 20 5.2.1 采用推杆推出. . 20 5.3 推出结构的设计 . 20 第六章 模架的选择 . 21 6.1 模架的选型 . 21 6.2 各模板尺寸的确定 . 21 6.3 模架各尺寸的校核 . 22 第七章 排气槽及冷却系统的设计 . 23 7.1 排气槽及冷却系统的设计 . 23 7.2 冷却系统的设计 . 23 7.2.1 冷却介质 . 23 第八章 导向与定位结构的设计 . 24 第九章 总装配图的绘制 . 25 设计心得 . 26 总结 . 29 致 谢 . 31 参考文献 . 32 摘 要 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。电子产品的外壳大部分是塑料制品，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。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，挤出，压制，压铸和气压成 型等和气压成型等。 而注射模， 挤出约占成型总数的 60%以上。 注射成型分为加料， 熔融塑料，注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制，可实现 半自动化或自动化作业。 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。注射模的基本组成是：定模机构、 动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、芯机构、冷却和加热装置、排气系 统。 因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。 全套图纸，加 153893706 Abstract Plastic products have been widely used in industry, agriculture, national defense and daily life. Especially in the electronics industry is highlighted. The electronic products of the outer part of the majority of plastic products, product performance requirements of high quality plastic mold and plastic properties. Molding process and product design. A lot of plastic products. It is mainly used for injection, extrusion, pressing, die casting, pressure molding, etc. While the injection mold, extrusion accounted for more than 60% of the total number of molding. Injection molding is divided into five steps, such as charging, melting plastic, injection mold cooling and product release and so on. Of course, such as the use of electrical control can be achieved semi automation or automation. Plastic injection mold hot plastic products mainly used in forming, has been successfully used in thermosetting plastic molding plastic products, it is in the production of plastic products is a very important process equipment. The basic composition of the injection mold is: the fixed mold mechanism, the dynamic mold mechanism, the pouring system, the guiding device, the top agency, the core mechanism, the cooling and heating device, the exhaust system. Because of the wide application of injection molding, it is the fundamental starting point of my design. 设计任务 1、 设计任务 本毕业设计为一塑料端盖，如图 0-1 所示。塑件结构比较简单，塑件技术要 求是不允许有裂纹和变形缺陷，壁厚均匀，未注圆角 R5，材料为聚乙烯（PE） ，生 产批量为大批量。塑件公差按模具设计要求进行转换。塑件如图 0-1 所示。 图 0-1 塑件 2、 设计要求 （1） 塑件零件图 1 张（另行分配） ； （2） 模具装配图 1 张（A0 或 A1）; （3） 模具零件图 45 张（必须有 1 张手工绘图）凸模、凹模、型芯等； （4） 设计说明书一份； （5） 图纸总量：至少 2 张 A0。 第一章 塑件成型工艺分析 1.1 塑件的分析塑件的分析 （1）外形尺寸 该塑件壁厚为 10mm，塑件外形尺寸为小型，塑料熔体流程不 太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。 （2）精度等级 一个长孔公差未标注，去公差为 MT5，其他公差都已给出来。 （3）脱模斜度 PE 即聚乙烯由乙烯单体经聚合而成，是无臭、无谓、无毒的 白色粉末。成型性良好，成型收缩率较小，参考文献【1】表 2-10 选择塑件上型 芯和凹模的统一脱模斜度为。 1.2 PE（聚乙烯）的性能分析（聚乙烯）的性能分析 聚乙烯按聚合时搞的压力不同分为高压、中压和低压聚乙烯。目前习惯于按 聚乙烯密度的不同分为高密度、中密度和低密度聚乙烯。经挤出造粒成蜡状半透 明颗粒， 外观呈乳白色， 密度为 0.910.98g/cm。 聚乙烯是合成树脂中产量最大、 用途最广的塑料品种，约占塑料总产量的 30%，为塑料工业之冠。 聚乙烯特性及用途包括： 聚乙烯高频绝缘性能优异，由于其吸水性极小，介电性能与频率、温 度及湿度无关，耐化学性较好，因此适于制造各种高频通信电缆和海底电缆的绝 缘层。 聚乙烯化学稳定性较高，能耐大多数酸、碱及盐的侵蚀，但不耐强氧 酸的腐蚀。一般不溶于有机溶剂（除苯及汽油外） ，可用于制造化工设备的零部件、 管道及容器等。 聚乙烯的耐低温性能好，在-60下仍具有较好的力学性能；聚乙烯不 耐高温，低密度聚乙烯（高压聚乙烯，LDPE）的使用温度在 80以下，高密度聚 乙烯（低压聚乙烯，HDPE）的使用温度在 110以下。 聚乙烯在热、光及氧的作用下易发生老化，逐渐变脆，力学性能和点 性能下降。在成型时，氧化会引起熔体黏度下降和变色，产生条纹，影响塑件质 量。因此，聚乙烯成型过程中需要添加抗氧化剂及紫外线吸收剂等。 参数 数值 参数 数值 密度（kg*dm） 0.940.97 抗拉屈服强度 /MPa 2239 比体积 V（dm *kg） 1.0310.6 拉伸弹性模量 Et （MPa） （0.840.95） *10 吸水率 24h/% 0.01 抗 弯 强 度 f （MPa） 20.840 收缩率 S 1.53.0 冲击韧性（kj*m ） 不断 熔点 t（） 105137 硬度（HB） 2.07 邵 D6070 热变形温度 t （） 6082 体积电阻系数 Pv （*cm） 10 PE 材料物性参数表材料物性参数表 1.3 PE 的注射成型过程及工艺参数的注射成型过程及工艺参数 1.3.1 注射成型过程 成型前准备，对 PE 的色泽、粒度和均匀度经行检验，PE 成型前须经行干燥 处理温度为 6080，干燥时间为 2h。 注射过程。塑料在注射剂料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具 的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程大致可以分为充模、压实、倒流和冷却 五个阶段。 塑件的后处理 （退火） ， 退火处理班费为红外线灯、 烘箱， 处理温度为 70， 处理时间为 2h4h。 1.3.2 注射工艺参数 注射机：柱塞式 料筒温度 t/：前段 170200；后段 140160. 模具温度 t/：6070； 注射压力（p/MPa） ：60100； 成型时间 s：注射时间 1560；高压时间 03；冷却时间 1560； 总周期 40140； 第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机 2.1 分型面位置的确定分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应该选在端盖截面积最大且利于开模取 出塑件的底平面上。 2.2 型腔数量和排列方式的确定型腔数量和排列方式的确定 (1)型腔数量的确定 由于塑件的精度要求不高，且塑件的尺寸中等，初步设 定为一模两腔两点进料的结构形式。 (2)型腔排列形式的确定 该模具选择是一模两腔，垂直主流道，其型腔中心 距的确定如图所示。 (3)模具结构形式的初步确定 由以上分析可知，本模具设计为一模两腔，对 称排列，根据塑件的结构形状及材料的性质，推出机构初选推件板以及推杆脱模 方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用直浇口，熔融物料通过 直浇口时还有摩擦生热提高料温的作用，使粘度进一步降低，有利于物料进行下 一步的加工，综上所述，可以确定采用单分型面注射模，垂直式主流道，直浇口， 推杆以及推杆推出。 2.3 注射机型号的确定注射机型号的确定 (1)注射量的计算 塑件的体积：V 塑=158cm 取 95. 0= M=V =150g (2)浇注系统凝料体积的初步计算 由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按 照塑件体积的 0.2 到 1 倍来计算。由于本次设计采用的流道简单而且比较短，因 此浇注系统的凝料按塑件体积的 0.3 倍来计算，故一次注入模具型腔塑料熔体的 总体积为 V 总=1.6nV 塑=1.61582=505.6cm (3)选择注射机 根据以上计算算出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为 334.594cm， 由参考文献式 V 公=V 总/0.85=505.6/0.85=595cm3。 根据以上的计算， 初步选择公称注塑量为 1000cm,注射机型号为 XS-ZY-1000 液压-机械式注射机， 其主要技术参数见 2-1。 表 2-1 注射机主要技术参数 参数 数值 参数 数值 理论注射量/cm 1000 移模行程/mm 200 螺杆直径/mm 85 最大模具厚度/mm 700 注射压力/Mpa 321 最小模具厚度/mm 300 注射速率/gs- 1 120 拉杆内向距/mm 650650 螺杆转速/rmin- 1 0220 喷嘴球半径/mm 18 塑化能力 70 喷嘴孔直径/mm 7.5 合模力/N 4500 定位孔直径/mm 150 锁模形式 稳定式 (4)注射机的相关参数的校核 注射压力校核。 由表 C-4 可知 LD-PE 所需注射压力为 60100Mpa 这里取 p=100Mpa,该注射机的公称注射压力 p公=321Mpa，注射机系数 k1=1.25-1.4，这里 取 k1=1.3，则： K1=1.3100=130Mpap公，所以注射机注射压力合格。 锁模力校核。 塑件在分型面上的投影面积 A塑=(100100-4040) 3.14/4=6494mm 浇注系统在分型面上的投影是每个塑件在分型面上的投影面积 A 塑的 0.2 到 0.5 倍。由于本设计的流道很简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以 适当取小些。这里取 A总=0.2A塑。 塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积 A 总为 A总=1.2A塑=7792.8mm 模具型腔内的胀型力 F 胀，则 F胀=A总p模=7792.835=272.75KN 上式中 p 模是型腔的平均计算压力值。P 塑是模具型腔内的压力，通常取注射 压力的 20%-40%， 大致范围为 12-40Mpa LD-PE 故取 35Mpa 公称锁模力 F 锁=4500KN 锁模力安全系数为K2=1.1-1.2 K2为1.2 K2F胀=1.2272.75=327.3KNF锁=4500KN 所以注射机锁模力满足要求。 对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 第三章 浇注系统的设计 浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使用塑 料熔体平稳而有序地填充到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因 此，浇注系统十分重要。浇注系统一般可分为普通流道浇注系统和热流道浇注系 统。 3.1 浇注系统的组成浇注系统的组成 单型模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。 3.2 浇注系统设计原则浇注系统设计原则 浇注系统的设计是注塑模具设计一个重要的环节，它对注射成型周期和塑件 质量(如外观、物理性能、尺寸精度)都有直接影响，参考文献设计时需要遵循如 下原则： 1、型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。 2、型腔和浇口的排列尽可能减少模具外形模具尺寸。 3、系统流道尽可能短，断面尺寸适当(太小则压力及热量损失大，太大则塑料 耗费大)；尽量减小弯折，以使热量及压力损失尽可能小。 4、对多型腔应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， 即分流道可能采用平衡式布置。 5、满足型腔充满前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗量。 6、浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形，浇口的 残痕不应影响塑件外观。 3.3 主流道的设计主流道的设计 主流道设计原则： (1)主流道的长度 一般由模具结构确定，对于小型模具 L 应尽量小于 60mm， 所以 50mm 进行计算， (2)主流道小端直径 d=7.5+(0.51)=8mm (3)主流道大端直径 D=d+2Ltan(/2)=11.5mm 式中=4 (4)球面配合高度 H 一般取 35mm 或取（1/3-2/5）R 取 H=3mm (5)主流道球面半径 SR=注射机喷嘴半径+（12）mm=19mm 3.3.2 主流道-的凝料体积 V=L（R+r+Rr）3.14/3=50（5.75+4+45.75）3.14/3=3771.14mm 3.3.3 主流道当量半径 Rn=（4+5.75）/2=4.88mm 3.3.4 主流道衬套形式 常用的主流道衬套有 A、B 两类，其中 B 是为了防止衬套在熔体反压力作用下 退出定模板而设计，使用是用固定在定模板上的定位环压住衬套大端台阶即可， 对于小型注射机，可将主流衬套与定位环设计成一个整体。衬套与定模之间的配 合采用 H7/m6。 参考文献表 9-2，T10A 适用于制造各种形状简单的模具的模具型芯和型腔。 本设计要求采用 T10A 钢，热处理淬火表面硬度为 53HRC-57HRC。由于该模具主流 道较长，定位环和衬套设计成分体式结构较易，具体尺寸参考文献浇口套的结构 形式。 3.4 分流道的设计分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的料流通道，是塑料熔体由主流道入型腔的过渡 段，负责将熔体的流向进行平稳转换，在多型腔模中起着将熔体向各个型腔的分 配作用。 3.4.1 分流道设计准则 A尽量保证各型腔同时充满，并均匀地补料，以保证同模各塑件的性能、尺 寸可能一致 B各型腔之间距离恰当，应有足够空间排布冷却水道，螺钉等，并有足够截 面积承受注塑压力。 C在满足以上要求时尽量缩短流道长度、降低浇注系统凝料重量。 D型腔和浇注系统投影面积的中心应尽量接近驻足及锁模力中心，一般长模 板的中心上。 3.4.2 分流道的布置形式 为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考 虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。 3.4.3 分流道的长度 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时 减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短，因此分流道 长度取：30mm。 3.4.4 分流道的直径 D= 6.734.225.122654.0301502654.0m2654.0 44 =l 3.4.5 分流道截面形状 常用的分流道截面面积有圆形、梯形、U 形、六角形等，但由于梯形流道只切 削加工在一个模板上，接上机械加工费用，且热量损失和阻力损失均不太大，为 最常用形式，为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定 模的一侧，截面积形状采用加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均 不大。 3.4.6 分流道截面尺寸 设梯形的上底宽度为B=5.8mm， 地面圆角的半径取R=1mm， 梯形高度取H=3.8mm， 设下底的宽度为 b，梯形面积应满足如下关系式： （B+b）H/2=D2/4 取 b=6mm，通过计算的梯形斜度=10.6，基本符合要求。 3.5 浇口的设计浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，壁厚均匀，表面质量要求较高，因 此使用直浇口，直浇口在开模时容易实现自动切断，制件上残留浇口痕迹很小， 因此适合制件要求，为了获得更好的充模效果，采用直浇口进料，模具整体使用 两板模。直浇口尺寸的确定 3.5.1 浇口位置选择原则 通常要考虑一下几项原则： (1) 尽量缩短流动距离。 (2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 (3) 必须尽量减少熔接痕。 (4) 应有利于型腔中气体排出。 (5) 考虑分子定向影响。 (6) 避免产生喷射和蠕动。 (7) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 (8) 注意对外观质量的影响。 3.6 冷料穴的设计及计算冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存熔体前锋的冷料， 防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。由于该塑件要求表面没有印痕， 采用脱模板推出塑件，故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料 对球头的抱紧力使凝料从主流道衬套中脱出。在完成一次注射循环的间隔，考虑 到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的 温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 10-25mm 的深度有个温度逐渐升高的区域， 这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能 不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象 的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和 型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。 第四章 成型零件的结构设计及计算 模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称成型零件，成型零件包括凹模。 型芯、镶块、成型杠和成型环等。成型过程中成型零件受到塑料熔体的高压作用， 料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状， 较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此处还要求成型零件具有合理的结构和良 好的加工工艺性，具有足够的强度、刚度和表面粗糙。 在设计模具时，应根据塑件的尺寸精度等级确定模具成型模具成型零件的工 作尺寸及精度等级，影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些因素因作为确定成 型零件工作尺寸的依据。影响塑件尺寸精度的主要因素有如下几个方面。 (1)塑件收缩率所引起的尺寸误差，塑件成型后的收缩率与塑料的品种，塑件 的形状、尺寸、厚度、模具的结构，成型工艺条件等因素有关。在模具设计时， 要准确的确定收缩率是很困难的，因为成型后实际收缩率与计算收缩率是有差异 的，生产中工艺条件变化，塑料批次的改变也造成塑件收缩率的波动，这些都会 引起塑件尺寸的变化。 (2)模具成型零件的制造误差。模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度 的重要因素之一，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。 (3)模具成型零件的磨损。模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱 模时塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的绣蚀，以及由于上述原因 造成的成型零件表面粗糙度，提高而重新进行打磨抛光等，均会造成成型零件尺 寸的变化。磨损的结果使型腔尺寸变大，型芯尺寸变小。 (4)模具安装配合的误差。模具成型零件装配误差以及在成型过程中成型零件 配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。 一般情况下，收缩率的波动、模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺 寸精度的主要原因。而收缩率的波动引起的塑件尺寸误差随塑件尺寸的增大而增 大。因此生产大型零件时，若单靠提高模具制造等级来提高塑件精度是比较困难 和不经济的，应稳定成型工艺条件和选择收缩率波动较的塑料。生产小型塑件是， 模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因素，因此，应提高 模具精度等级和减少磨损。 设计成型零件是应根据塑料的特性和塑件的结构及精度要求，确定型腔的总 体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气 部位和冷却水道的布置等， 然后根据成型零件加工、热处理、装配等要求进行成型零件的结构设计，计算成 型零件的工作尺寸，对重要的成型零件进行刚度和强度的校核。 4.1 凹模的结构设计凹模的结构设计 凹模是成型制品外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分成整体式、 整体式嵌入式、组合式和镶嵌式四种。本设计中采用整体嵌入式凹模。 凹模（型腔）凹模（型腔）2D 图图 4.1.2 凸模的结构设计 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。 该塑件采用整体式型芯. 凸模（型芯）凸模（型芯）2D 图图 4.2 成型零件的钢材选用成型零件的钢材选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐 磨性及良好的抗疲劳性，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能，又因为该塑件 为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用 P20。对于成型零件内表面的 型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，此钢材选用 P20 钢进行渗氮处理。 4.3 成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸的计算 塑件尺寸公差按照零件图中给定的公差计算。 4.3.1 凹模径向尺寸的计算 L=Ls（1+Scp）-3/4 + L s-塑件外形径向公称尺寸（mm） Scp-塑料的平 均收缩率（%） ，Scp=（Smax+Smin）/2；-塑料尺寸公差（mm） ；-模具制造公差（mm） ， 取塑件相应尺寸公差的 1/6-1/3，即=（1/6-1/3）。 Scp=2.25%，=1/3 ， L1=100（1+2.25%-3/40.86） +0.2=101.5+0.2 4.3.2 凹模深度尺寸的计算 H=Hs（1+Scp）-2/3+ Hs-塑件外形深度方向公称尺寸（mm） H1=30（1+2.25%-2/30.5）+0.187=30.008+0.2 4.3.3 型芯径向尺寸计算 l=ls（1+Scp）+3/4- L1=80（1+2.25%+3/40.74）-0.2=80.445-0.2 L2=30（1+2.25%+3/40.28）-0.2 =31.05-0.2 L3=10（1+2.25%+3/40.34）-0.2=10.48-0.2 4.3.4 型芯高度尺寸计算 h=hs（1+Scp）+2/3 h1=20（1+2.25%+2/30.56）-0.2 =20.74-0.2 h2=30（1+2.25%+2/30.44）-0.2=31.008-0.2 4.4 成型零件尺寸成型零件尺寸 4.4.1 凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度根据指导书查得凹模 嵌件初定单边厚度为 40，根据型腔的布置 初步故算模板平面尺寸选用 270mm 400m 第五章 脱模的尺寸设计 本塑件结构简单，可采用推件板推出、推杆推出、或推件板加推杆的综合推 出方式，根据脱模力计算来决定。 5.1 脱模推出机构的设计原则脱模推出机构的设计原则 塑件推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定 塑件的质量，因此塑件的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列 原则， 1. 推出机构应尽量设置在动模一侧。 2. 保证塑件不因推出而变形损坏。 3. 机构简单、动作可靠。 4. 良好的塑件外观。 5. 合模时的准确复位。 5.2 推出方式的确定推出方式的确定 5.2.1 采用推杆推出 （1）推出面积 设 5mm 的圆推杆设置 4 根，那么推出面积为 A 杆=3.1455=78.2mm 2 （2）推杆推出应力 根据表取许用应力为 9.5Mpa。 =F/A 杆=122/78.5 通过上述计算，应力偏小，推出时没有塑件突破的可能，需要的脱模力，因 此在此采用推杆推出。 5.3 推出结构的设计推出结构的设计 推件板推出的特点是推出力大而均匀，运动平稳，且不会在塑件表面留下推 出痕迹。另外，本设计采用侧浇口，充模时容易形成封闭式气囊，因此在型芯上 设置 4 根5 推杆，以供排气，使推出更加平稳，此外综合模具结构，最终确定推 出方式为推杆推出方式。 第六章 模架的选择 6.1 模架的选型模架的选型 根据塑件在分型面上的投影面积，以塑件布置在推杆推出范围之内及复位 杆与型腔或模具边缘保持距离为原则来确定模架大小，塑件型腔平面尺寸 200mmX350mm 塑件投影宽度 WW+110=110+110=270mm，查表取 W3=220mm 因此对应的 W=270mm，选择对应 L=400mm,模架的 查表选的 L=400，根据表选择 DA 型架，于是所选模架为 WL=270mm400mm， 由于所选尺寸比计算值大一些，为后面的冷却水道，开模机构等多一些空间。 6.2 各模板尺寸的确定各模板尺寸的确定 （1）定模型腔板 塑件高度为 35mm。考虑到模板上还要开设冷却水道，还需 留出足够的距离，故定模型腔板厚度取 90mm。 （2）型芯固定板，按模架标准板厚取 40mm。 （3） 垫块尺寸垫块=推出形成+推板厚度+杆固定板厚度+ （5-10） mm=90-100mm， 初步定为 100mm。 其他尺寸按标准标注，如图所示 6.3 模架各尺寸的校核模架各尺寸的校核 根据所选注塑机来校核模具的尺寸， 模具平面尺寸 160mm290mm270mm400mm,校核合格。 模具高度尺寸 310mm，300mm310mm450mm(模具最大厚度和最小厚度) 模具的开模行程 S=H1+H2+(5-10)mm=25+40+(5-10)=70mm-75mm350mm,校核合 适。 第七章 排气槽及冷却系统的设计 7.1 排气槽及冷却系统的设计排气槽及冷却系统的设计 该塑件采用直浇口进料，熔体经过分流道向两周充满型腔，分流道连着型腔， 其配合间隙可作为气体排出方式，不会在顶部产生憋气现象。同时，型腔的气体 会沿着分型面、型芯和推件板之间的间隙向外排出。 7.2 冷却系统的设计冷却系统的设计 冷却系统的计算很麻烦，在此只能进行简单的计算。设计时忽略模具因空气 对流、辐射以及与注射机接触所散发出的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时候 所放出的热量应该等于冷却水所带走的热量。 7.2.1 冷却介质 聚乙烯属于流动性好的材料，其不耐高温，低密度聚乙烯的使用温度在 80 度 以下，高密度聚乙烯在 110 度以下。所以用常温水对模具进行冷却。 第八章 导向与定位结构的设计 注射摸的导向机构用于动定模之间的开合模导向机构的运动导向，按作用分 为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈与注射剂相配合，使模具的浇口 套能与注射剂喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥 面定位则用于动、定模之间的精密定位。磨具所成型的塑件比较简单，磨具定位 精度要求不是很高，因此可采用模架本身所携带的定位机构。 第九章 总装配图的绘制 经过上述一系列的计算和绘图，把设计结果用总装配图表示模具结构，装配 图的主视图、俯视图和左视图如图所示： 设计心得 本次毕业设计是在毕业前最后一次毕业设计，在为期将近一个月的设计过程 中，我得到了很多关于注塑模设计的心得体会。本次毕业设计相对之前的设计是 比较复杂的，设计过程中遇到很多问题，这其中也不免有设计错误和由于设计顺 序不当造成的重新计算和选取注塑机和模架的过程。 在毕业设计开始之前，我们就知道这次毕业设计和以往有所不同，不仅仅体 现一般毕业设计就一个学分而模具设计两个学分，如果说大二时做的课设设计是 属于机械专业的话，那么模具毕业设计非材控专业莫属。大三这一年中，我们学 了很多专业课，大多数和塑料机械、高分子材料有关。注塑成型机械塑料成型机 械中占有重要地位，因此，作为材控的学生，要想学好专业知识，注塑成型机械 必须的好好去掌握。 在刚刚上完毕业设计之后，我们知道接下来两周任务的繁重，从一开始的找 资料了解，到一步一步开始计算，再到一步一步地画图，这个过程我复习了很多 之前学过的知识。 在弄说明书之前，我先找资料和上网了解 HIPS（高冲击强度聚苯乙烯）的基 本性能和加工性能，了解 HIPS 在实际应用中的背景，他可以很好的弥补聚苯乙烯 强度和硬度的缺陷，使得聚苯乙烯的抗冲击性得到很大的提高，同时了解到 HIPS 的熔融温度、成型温度等加工性能，为下一步的设计做好好一点基础。 在一开始找资料的过程中，我深深的体会到一个道理，信息追多而要追求精， 在现在信息化大大发展的趋势中，无可置疑这是一个好消息，同时也是一把双刃 剑，由于过多信息的存在，会让我们寻找信息的时候迷失方向，因此，平时找信 息时要做一个总结，比如那类信息在那个地方比较权威比较齐全等。这样才能迅 速而效率的找到资料，我发现在这次毕业设计中，虽然查找资料也花费挺长时间， 但是比以前进步了，因为日现在怎么查文本资料、查教材资料、查论文资料。 接着就是画图部分，我比较详细的看了模具指导书，着重了解课设计所需的 步骤，根据大二做减速器毕业设计的经验，先把尺寸计算好在画图，因为一级减 速箱结构简单，因此计算尺寸以后，只要尺寸计算合理，在画图的时候基本不用 修改，但注塑模具不太一样，因为一套模具零件比减速箱复杂的很多，而且结构 紧凑，对于第一次接触模具设计的人来说，步骤是先设计后画图，而且画图过程 中会修改一些尺寸，比如冷却水道在画装配图的时候要修改和很多次。 最开始先用 PRO/E 画塑件三维图，对塑件进行体积、质量分析，由于之前的 SRP 中学到三维建模的基本操作，所以自己很快就可以把塑件三维图画出来，这 说明学会一切必备的软件对设计工作很有帮助， 我会继续学习 PEO/E 其他的建快， 如曲面建模、装配图、工程图等，争取在毕业出去工作时，能对 PRO/E 算得上入 门，为以后的工作打下基础。 在画装配图和零件图的时候，用到的是 AUTOCAD,CAD 大一的时候学过一 点，平时用的不多，大二的时候曾经有几天帮同学画几个才能加比赛的三维图， 但当时仅仅是掌握平时直线、圆、剪切、拉伸镜像等很简单的操作，面对图层的 设置、文字样式、标注样式、等这些还没有掌握，在画图的过程中，如果用到我 不会的操作，我都是先百度 CAD 的操作，然后自己试试，如果自己通过以上尝试 还是不能掌握操作的话，才去请教同学。从前画图很慢，操作不熟的现像中，我 发现自己在 CAD 这块确实要花很多时间去学习，值得欣慰的是，再用课时 3 天的 是时间后，我对画模具装配图大大多数操作都已经比较熟练，常用的操作还可以 用快捷键去做，在 5 天的使用时间之后，发现自己实用 CAD 的能力有了一定的提 高，但是，CAD 里边还有很多很多的功能没用到，在以后学习和工作中，必须的 不断学会。 在这次毕业设计中，还用到了 MoidFlow 模拟冲模软件，这个软件完全是从零 开始，当时就掌握了所画的塑件点浇口冲模模拟，发现不管把点浇口放到什么位 置，冲模过程都很快很好，不知道是不是我哪里设置的不对，对着门软件真的掌 握的很少，由于画图的时间很紧，也没有去好好的看完下载的教程视频，以后再 好好的掌握下基本操作。 这次毕业设计和以前的毕业设计不要打一样，而且我做毕业设计的时候也和 以前不大一样，在这次毕业设计中，当遇到为题的时候，我先是自己思考，然后 找资料，致力于解决问题，如果自己搞不定的话，才去问同学，而不像以前做毕 业设计那样经常问同学，在这次是毕业设计中，虽然问同学少了很多，但发现自 己却取得比以前毕业设计更大的进步，因为通过自己思考，可以对解决问题的过 程有更深的印象，也提高 CAD 的使用能力，画工程图能力有了明显提高，我知道 想成为一个优秀的人必须要不断培养自己解决问题的能力。 通过本次设计，在一定程度上掌握了注塑模设计的一般步骤，了解到从整体 的角度去设计和选取，考虑地更细致更缜密。对注射模具和各部分结构有了更深 一层的认识，此外，由于本次装配图和零件图的绘制过程中有用到绘图软件，故 我对 AutoCAD 和 pro/e 软件的掌握有了提高， 同时对工程制图进行了复习和加固。 总结 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