机械毕业设计（论文）-罩盖注射模的结构设计与制造.doc

绪论 罩盖注射模的结构设计与制造原始资料：零件名称：罩盖图号：1C材料：聚苯乙烯生产批量：大批量1 设计前的准备工作1 1 明确设计任务和准备必要的技术条件注射模设计工作必须从模具设计任务书作为依据。由设计任务书了解塑料制品的技术图样，生产纲领、使用要求，注射成型工艺规程以及对模具质量的要求和完成时间等内容，明确设计任务之后，通过必要的技术资料进行初步设计。1 2 分析研究原材料的工艺特性和成型性能5121 基本特性：聚苯乙烯仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯英文代号是PS，它无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm2。PS的力学性能与聚合方法，相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大，机械强度越高。PS有优良的电性能（尤其是高绝缘性能）和一定的化学的稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10%30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸用氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶解也有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。PS的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低、热变形温度一般在7098。只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。近几十年来，发展了改性PS和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了PS的缺点，但保留了它的优点，从而扩大了它的用途。122 主要用途：PS在工业上可作仪表外壳、灯罩、化学仪器、零件、透明模型等。要电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日常用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。有关热塑性塑料它的主要技术指标如下：表1聚苯乙烯属于热塑性塑料它的主要技术指标如下聚苯乙烯一般型抗冲击型20%30%玻璃增强密度(kg.dm-3)1.041.060.981.101.201.33比体积V/cm2kg-10.940.960.911.020.750.83吸水率（24h）0.030.050.10.30.050.07收缩率s0.50.60.30.60.30.5熔点t/c131165热变形温度T/c0.06MPa0.185MPa65966492.582112抗拉屈服强度t/MPa3563144877106拉伸弹性模量Et/MPa2.83.51031.43.11033.23103抗弯强度f/MPa6198357070119冲击韧度an/(KJm-1)ak/(KJm-2)0.540.861.123.60.7513硬度HBM6580M2080M6590体积电阻系数V/(cm)1016101610131017击穿强度E/(KVmm-1)19.727.5 有关常用热塑件注射成型的工艺参数如下表所示：表2常用热塑件注射成型的工艺参数聚苯乙烯塑料名称纯20%30%玻璃增强柱塞式注射机类型6075预热和干燥温度t/c时间r/h140160170190成型温度260280料筒温度(t/c)后段中段前段3265模具温度(t/c)6011056160注射压力P/MPa154503156040120成型时间(t/c)注射时间高压时间冷却时间总周期48螺杆转速n/(rmin-1)红外线灯、烘箱7024后处理方法温度(t/c)时间(t/h)丁苯橡胶改性的聚苯乙烯的成型条件与上相似说明塑料模设计与制造P429123 成型特点：流动性和成型优良，成品率高，但易出现裂纹，成型塑件的脱模斜度不宜过小，但顶出要均匀；由于热膨胀系数高，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂，塑件壁厚应均匀；宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形降低内应力，但料温过高，容易出现银丝；因流动性好，模具设计中大多采用点浇口形式。124 结构特点：线型结构非结晶型，使用温度-3080。PS属于热塑性塑料它的主要技术指标见表1。常见热塑性塑料成型的工艺参数见表2。2.盒盖注塑模工艺规程的编制以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求，来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择，成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。2.1 模具工艺规程的编制该塑件是一个罩盖，其零件如图所示。本塑件的材料采用PS，生产类型为大批量生产。图2-1罩盖零件图21.1 塑件的工艺性分析2111 塑件的原材料分析（见上文）聚苯乙烯Polystyrene(简写为PS)14 （1） 结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为长方形并且在长度方向两端加上两个小半圆弧，在宽度方向的两侧有两个高度为1.2mm的两个凸起，在两个高度为1.2mm，长、宽分别为6mm和1.2mm的凸台，模具设计时必须设置斜杆导滑块抽芯机构解决制品的脱模问题。模具结构紧凑，动作可靠，制造成本低。该零件属于中等复杂程度。（2） 尺寸精度分析 该零件重要尺寸如：,尺寸精度为3级（GB/T14486-1993），次重要尺寸如：，等的尺寸精度为4-5级（GB/T14486-1993）。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为1.74mm，最小处为1.2mm，壁厚差为0.54mm，较均匀，有利于零件的成型。表面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷，毛刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。塑件制品为罩盖，罩盖通过两个沟槽与机身联接，为保证装配关系与要求，两个侧向沟槽装配部分公差为0.1，其余部分极限偏差按JS15，要求表面光滑无毛刺，工作环境温度较高，先用耐热性PS。从该塑件制品的图形可知该制品的形状结构较为复杂，但对尺寸大小，精度和表面质量的要求都不太高。制品的尺寸制品尺寸大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机的规格，在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料品种可以成型出较大尺寸的制品，反之成型出的制品尺寸较小，原材料（PS）流动性一般，满足尺寸大小要求不高的要求。 （3） 制品的尺寸精度 制品的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制品精度，该塑件图上尺寸公差0.1mm,0.2mm,属一般精度，其余Js属较低精度。（4） 制品的形状结构 制品结构上有一定的特征。在平行于脱模方向的塑件表面上，没有一定的斜度，此斜度即脱模斜度。目的是便于塑件从模腔中脱出。斜度留取方向，对于塑件内表面是以小端为基准（即保证径向基本尺寸）。斜度向扩大方向取；塑件外表面则应以大端为基准（保证径向基本尺寸），斜度向缩小方向取。脱模斜度随制件形状、塑件种类、模具结构、表面精加工程度，精加工方向等而异。一般情况下，脱模斜度取（21）较适宜，实际工作中采用的最小脱模斜度为（0.5）。脱模斜度的选取，往往采用经验数据。如果在允许范围内取较大值。可使制件顶出更加容易，所以应尽可能采用较大的脱模斜度，其目的是使模具成型零件有修理的余地，留有足够的修模余量。查杨占尧主编塑料注射模结构与设计表2-2不同高度塑件的脱模斜度值可得：PS：塑件外表面35130，塑件内表面301，h=10.2，则塑件外表面脱模斜度0.1250.250mm,塑料内表面对应的值：0.0800.170mm。根据塑件的用途、工作环境、对塑件图上制品形状、尺寸精度、表面粗糙度等要求进行综合性分析。可知该塑件的工艺性较好，比较容易注射成型。注射成型工艺规程对模具设计的要求在设计任务书上无特殊要求，故此地不作特殊说明。12.1.2 分析制品的工艺性和注射成型工艺规程对模具设计的要求 塑料制品为罩盖，根据实用模具技术手册注射压力（49190）106Pa,6由模具设计简明与制造手册、塑料注塑模结构与设计可知：成型塑件材料为PS，收缩率为0.5%0.6%,塑料的脱模斜度：塑件外表面为35130，塑件内表面301塑件图见装配图。2查表3-2得：热塑性塑料挤出成型时的温度参数聚苯乙烯（PS） 挤出温度（）室温100（加料段）；130170（压缩段）；220（均化段）；180245（机头及口模段）；01（原料中水份控制%）塑料制件的结构工艺性尺寸及其精度：PS高精度3级；一般精度4级；低精度：5级。2.1.3 分析研究制品的生产纲领 注射成型制品的生产纲领属于大批量生产，对于大批量生产，由于模具价格在整个生产费用中所占的比例小，生产率和模具寿命问题比较突出，因此可考虑使用自动化程度较高的复杂模具结构，以及对成型零部件采用较好的模具材料。2.2 根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量4V=70.651.6 10.2+1.21.064（70.657）10.251.62(57+68)5.2(51.621.2)+（38-2.4）=5021.77mm3m=V=1.084.8=5.4g，选m=10g2.2.1 型腔数量的确定 塑件的生产属于大批量生产，宜用多型腔注射模。其模腔数量的注射机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还要受制品的精度和生产的经济性等因素影响，由上述参数和因素按下列方法确定模腔数量。同时介绍一下聚苯乙烯的工艺条件。 表3聚苯乙烯的工艺条件工艺条件聚苯乙烯柱塞式（注射机）温度料筒温度后/140160中/前/170190喷嘴温度/模具温度压力注射压力/MPa60110时间注射时间/s1545高压时间/s03冷却时间/s1560总周期/s40120螺杆转速/（r/min）48收缩率/%0.40.7后处理方法红外线灯，鼓风烘箱温度/70时间/h24上述工艺参数可在生产中借鉴和参考，也可作为注射机型恰当选择的一个依据，即机型的规格、大小以及性能参数的范围都应尽量与注射工艺参数相接近。根据计算及原材料的注塑成型工艺参数，初选注射机。塑料模设计与制造P4292.2.1.1 按注射机的额定锁模力确定模腔数量N1 根据注射机的额定锁模力大于将模具分型面胀开的力得：则型腔数式中F注射机的额定锁模力N;P 塑料熔体对型腔的平均压力,MPa;An 单个塑件在分型面上的投影面积mm2;Aj 浇注系统在分型面上的投影面积mm2;其中 F= 250KN=250000N Aj初取530.66mmAn=70.651.6= 3642.96mmP查表（3-1）塑料成型工艺与模具设计取值为40MPa代入数值N1（250000-40530）403642.96=228800145718.41.57故取1。2.2.1.2 按注射机的最大注射量确定型腔数量n （7-1）式中Vg（Mg） 注射机最大注射量cm3或gVj（Mj） 浇注系统凝料量cm3或gVn（Mn） 单个塑件的体积或质量cm3或gK- 注射机最大注射量的利用系数其中，Mg=30，Mj初取10，K=0.8，Mn =10代入数值得。=1.41为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应合理确定型腔数目。一般模腔数量取1，2，4，6，8，16个，参照上边的计算结果，同时考虑到制品的形状结构（特别带有侧向凸台）确定该注射模为一模一腔。聚苯乙烯的成型条件见表5。2.2.1.3 注射机有关参数的校核：3（1） 注射量校核 Mi=Mn+MjMi=0.8Mi 2分流道截面形状简图 查部分分流道断面尺寸推荐范围，分流道断面直径/mm,PS的该项值为3.510mm。由塑料模具技术手册可得分流道直径由经验公式确定，对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑件，可用下述经验公式确定分流道的直径。D=0.2654（mm），式中塑件的质量：（g）；L分流道长度（mm）其中=10g，L一般取830mm。此处可初选为50mm，代入数值D=0.26544 mm。分流道设计时应注意以下几点：各型腔均衡进料，应采用平衡式布置。R0.8（表面粗糙度）；分流道多开设在定模一侧；分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。4.3 冷料井及拉料杆设计 冷料井位于主流道正对面的模板上，或处于分流道末端，其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量；开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。 冷料井直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。这类冷料井的结构如图所示,图略。底部带推杆的冷料井直径定模座板冷料井动模板推杆选自塑料模设计手册编写组编1984年。114.4 浇口设计。7根据塑件的成型要求及型腔排列方式，选用点浇口。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，它是浇注系统的关键部分，浇口长度约为0.52mm,具体尺寸一般由经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。浇口位置选择遵循原则：15a、避免塑件上产生缺陷，避免浇口正对着宽度和厚度都比较大的型腔空间。b浇口应开设在塑件截面最大处。由上述两个原则，结合塑件的结构，浇口的位置选择在塑件长度、宽度方向的对称中心线交点处。 点浇口又称橄榄形浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸特小的圆形浇口，其特点是：浇口位置限制小。去除浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观。开模时浇口可自动拉断。有利于自动化操作。浇口由补偿造成的应力小，但对于薄壁塑件因剪切速率过高，由于分子高度定向而造成局部应力，甚至开裂。为改善这一情况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧R过渡，压力损失大，模具必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模结构，但在无流道模具中仍有采用二板式模具结构。对于投影面积大的塑件及容易变形的塑件，应采用多点浇口，以减小翘曲变形。它特别适用于表现粘度随剪切速率增大而明显降低的塑料。 查塑料成型工艺与模具设计（屈华昌主编）上表5-4可得常用的浇口形式；点浇口尺寸及说明：d=0.82.0mm，4=6090,图4-3点浇口图1=1230,l=0.81.2mm,l0=0.51.5mm,l1=1.02.5mm。l=0.50.75有倒角C时取l=0.752,C=R0.3或（3045），d=0.32，=24，1=615,=0.3,D1D经验计算公式d=nK.。K系数，为塑件壁厚的函数，见表注为了去浇口方便，可取=0.52,l浇口长度（mm）,d浇口直径（mm）,A型腔表面积（mm2）图略。2、塑料系数n由塑料性质决定，通常PS n=0.6,k系数，塑料壁厚的函数，k=0.206,k值适用于t=0.752.5。5 分型面的选择设计13 模具设计中，分型面选择很关键，它决定了模具的结构，应该根据分型面选择原则和塑料的选择要求选择分型面。模具取出塑件回浇注系统凝料的面，称为分型面。分型面的选择受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度及模腔数量排槽和浇口位置等许多因素的影响。根据下述分型面选择原则确定分型面位置：5.1 符合塑件脱模，分型面的位置应设在塑件断面尺寸最大的部位。5.2 分型面数目应尽量少，形状应尽量简单。5.3 有利于塑件脱模，选择分型面应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。5.4 考虑侧向抽拔距选择分型面时应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。5.5 有利于排气。5.6 模具零件易于加工，选择分型面时，应将模具分割成便于加工的零件。 概括起来说选择分型面的原则是：塑件脱出方便、模具结构简单、腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理。 综上所述，该塑件采用二次分型，开模时，先通过弹簧弹力使面分型，即沿定模板与定模座板接触面分型，然后再沿面即动模板与定模板接触面分型。这样便于拉断点浇口然后既可降低模具复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。确定型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模一件，即模具需要一个型腔，综合采用如图所示的型腔排列方式。（见装配图）这种型腔的排列方式便于设置斜滑块抽芯机构，其缺点是将熔料进入型腔后弄另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，帮对成型无太大的影响。6. 排气结构的设计8 从某种意义上说，注射模也是一种置换装置，即塑体进入模腔的同时，置出模腔内的气体，这些气体如果不能排出模腔，将会影响制品成型以及脱模后的质量。因此，在设计模具时，必须考虑排气结构的设计问题。排气方式有两种，排气槽排气、间隙排气。塑件采用的是中小型模具，可直接利用分型面，斜滑块活动余量，顶杆间隙，顶杆间隙，拼镶件缝隙进行排气，而不需要另设排气榜，间隙大小以不产生溢料现象为宜，通常在0.020.05mm选择。7. 合模导向机构的设计9 注射模中，合模导向机构主要用来确保动模和定模两大部分或模内其它零件之间准确对合，以保证塑料制品的形状和尺寸精度，并避免模内各种零件发生碰撞和干涉。 对于小型模具，可选以导柱为基本零部件构成的合模导向机构，该导向机构通常由导柱与导套的间隙配合组成，导柱形式尺寸查塑料成型工艺与模具简明手册王孝培主编，表3-44可得直通式导柱。导柱长度L应保证，开模后导柱长度比凸模端面长出68mm，查表3-44直通式导柱。取值：材料为T8A淬火回火后硬度5055HRC，长度L及L1按使用情况自选。表4、表5在后面。表4导柱的有关尺寸公称直径dd1固定孔公差（H7）DHL2RWL3(参考)尺寸公差（f7）尺寸公差（m6）16-0.016-0.03316+0.019+0.007+0.0192041022.516表5导套的有关尺寸公称尺寸dd1d1固定孔落（H7）DHR尺寸公差（H7）尺寸公差m616+0.01924+0.023+0.008+0.0233052.5注：材料为20钢渗碳或T8淬硬，5055HRC，L按使用情况决定，L1一般为11.5d.查表3-45导套长度系列尺寸，取导套长度为69。导套形式及尺寸查表7，导套系列尺寸（mm）公称尺寸为d=30,该模具采用的导套的结构形式如图所示，导柱的数量和布置采用适当的固定方法，以防止导柱从安装孔中脱出。导柱与安装孔间采用过渡配合H7/m6或H7/k6.导柱与导套的配合与安装，导柱与导套一般采用间隙配合，H7/f7或H8/f8导柱的安装方式，采用型可不需要导套结构简单加工方便。8. 注射设备的选择2根据计算及原材料的注射成型工艺参数，初选注射机XS-Z-30，查塑料成型工艺与模具简明手册王孝培主编表3-17部分国家注射机技术规格可得：型号：XS-Z-30额定注射量:30cm2螺杆注塞直径：28mm注射压力:119Mpa注射行程：130 mm注射时间：0.7s注射方式；柱塞式锁模力：250KN最大成型面积90cm最大开合模行程：160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm动、定模固定板尺寸250180mm拉杆空间：235mm合模方式：液压-机械式液压泵流量50L/min压力：6.5Mpa电动机功率5.5机器外形尺寸：23408001460。推出形式：四侧没有推杆，机械推出。查塑料模具设计师指南表18.12-1常用注射机技术规范及特性可得：模板最大距离L0：340mm4喷嘴圆弧半径R：12mm模板行程L1：160mm喷嘴孔径d：2mm.查表3-18定位圈尺寸及推出形式12型号：XS-Z-30定位圈尺寸：63.5mm推出形式两侧推出，中心距为170mm。查表3-19某些热塑性塑料的密度及压缩比PS：密度1.041.06g.cm2压缩比f:1.90215 下面介绍一下注射机注射工艺参数：表6注射机注射工艺参数PS注射工艺参数注射机类型柱塞式螺杆转速：（r/min）喷嘴形式温度（）直通式160170料筒温度（）前段中段后段170190140160模具温度2060注射机压力60100保压力3040注射时间03保压时间1540冷却时间1530成型周期409屈华昌主编塑料成型工艺及模具设计北京：机械工业出版社2000.49 模架的选择与设计1 塑件形状结构较为复杂，采用一模一腔大批量生产，定动模部分均采用嵌入式，塑件内部四侧均有一内凹，该模具采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构，模具整体上为二次分型抽芯机构，由于塑件尺寸较小，且结构复杂，故采用二级脱模结构。模架型模架的按结构特征可分为基本型和派生型。基本型有四种，即A1、A、A3和A4，派生型有九种，即P1、P2、P3、P4、P5、P6P7、P8、P99.1 特点和用途：P1 P4型由基本型A1A4对应派生而生，其不同在于取掉了定模板上的固定螺钉，使定模部分增加了一个分型面而成为三板式模具，多用于需要点浇口场合。其它特点及用途同A1A4。 由前面分析，选用模架如下（部分尺寸参照标准模架P1或P3型。）教材P125。动模板BL：250280定模板BL：2502909.2 塑料注射模标准模架标准的尺寸组合查表5-18塑料注射模标准模架标准的尺寸组合得250L（1）L250，315，355，400。导柱25编号数0164模板A，B尺寸为20，25，32，40，50，63，80，100。垫块高度C50，63，80。中小型模架系列依模板的宽和长（BL）划分，除了模板的厚度需要设计者从标准中选取外，模架的其他相关尺寸在标准中均已规定，图5-30是塑料模架有关的周界尺寸。（图见教材。）9.3 模架的规格系列中小型模架规格依照品种、宽度系列所选模板（A、B板）和垫块（C）的厚度划分。（查教材表5-30，周界尺寸为355）9.4 中小型模架的标记方法规定标准方法如下： （1，2，3，4）1-品种（基本型型号）；2-系列（模板BL）；3-规格；4-导柱的安装形式。导柱的安装形式规格（编号数）系列（模板BL）品种（基本型型号）10 顶出脱模机构设计10推出脱模机构是注射模的重要功能结构之一，它由一系列推出零件和辅助零件组成，可以具有不同的推出动作。其作用是将冷却固化后的成型制品从模具中取出，最理想的情况是模具开启后，制品由自身重力作用而从型腔或型芯上自动脱落。10.1 推出脱模机构的选取用原则注射成型每项一个循环中，塑件必须准确无误地从模具的型腔或型芯上脱模，顶出脱模机构时，必须根据制品的形状，复杂程度和注射机推出结构形式，采用各种不同类型的推出脱模机构，其选取用原则如下：10.1.1 使制品脱模后不致变形，推力面尽可能大，并靠近型芯；10.1.2 制品在推出时不能造成碎裂，推力应设在制品能承受较大力的地方，如肋部、凸缘、壳体壁等处；10.1.3 尽量不损伤制品的外观；10.1.4 推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。10.2 推出脱模机构分类 不必另设复位机构。（详见王孝培主编塑料成型工艺及模具简明手册（P175）2简图一，简图二（略）11.侧抽芯机构的设计该模具采用斜杆导滑的斜滑块抽芯机构，由于受斜导杆强度的限制，常用在抽芯力不大的场合。如图3-88所示为斜导杆导滑的斜滑块内侧分型机构。11.1设计斜滑块分型与抽芯机构应注意的问题11.1.1 主型芯位置的合理选择。11.1.2 开模时制动斜滑块的方法。11.1.3 斜滑块的推出行程与倾角。11.1.4 斜滑块的装配要求。11.1.5 斜滑块推力不均问题。解决办法，可在推杆与斜滑块之间加设一个推板。 本模具采用四块斜滑块，选用导滑的组合形式时，应根据塑制品的形状，尽可能使制品表面不留有明显的痕迹，以保证制品外观美观。还应保证斜滑块的组合部分具有足够的强度。若制品外形有转折，则斜滑块的镶拼z线应与制品上的转折线重合，见图（见图3-90e）。（图略）12.成型零部件的设计与计算在讲成型零部件的设计与计算之前，先介绍一下聚苯乙烯的成型条件见表7表7聚苯乙烯的成型条件聚苯乙烯缩略符号一般用途耐冲击性耐热性30%玻璃纤维增强PSHIPS（SB）PSPSGF30成型条件预干燥温度/时间/h注塑料筒温度/模具温度/成型收缩率（%）流动比（L/T）220280206040.7200500220280108040.720050022028020800.20.620028020800.10.3挤塑机筒温度200280200280二次加工性化学镀膜喷涂印刷真空渡膜，溅镀烫金超声波焊接溶剂粘结，粘接剂粘结+密度/（g.cm-3）1.031.051.031.061.051.091.021.22121 成型零部件的性能成型零部件是指构成模具型腔的所有零部件，凹模、凸模、型芯、成型杆、螺纹成型杆，以及各种成型环和成型镶块等。成型零零件应具备的性能。由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须具备如下一些性能：1211 具备足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压。1212 具备足够硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨损。通常应进行热处理，使其硬度达HRC40以上。1213 由于成型会产生腐蚀性气体的塑料（如PVC、POM、PF等），还应选择耐腐蚀的合金钢或进行强度铬处理。1214 的抛光性能好，表面应该光滑美观。表面粗糙度要求在Ra0.4以下。成型光学用制品的模具型腔表面应达到镜面。1215 削加工性能好，热处理变形小，可淬性良好。1216 焊性能要好，以便于修理。1217 型部件应须有足够的尺寸精度。通常孔类零件精度为H8H10,轴类零件精度为h7h10。122 凹模的结构设计凹模用以成型塑件的外表面，按其结构不同可分六种，该模具采用整体式凹模，说明：如图所示，适用于形状简单，小型模具，可在型板上直接加工出型腔，模具一般不进行热处理。图见后面。 图12-1凹模简图123 凸模的结构设计凸模用来成型塑件的内表面，成形杆多用来成型塑件上的孔。视情况不同，凸模可分为整体式凸模，组合式凸模，成形杆，该模具采用整体式凸模，即将凸模与模板做成整体。说明；用整体式模具材料直接加工而成，结构牢靠，不易变形，制品无镶拼接缝的溢料痕迹；但形状复杂时不易加工，材料消耗量大，适用于凸模形状简单的小型模具。如图所示，图在后面。124 成型零部件工作尺寸计算表8成型零部件工作尺寸计算尺寸部位类别序号模具零件名称塑件尺寸计算尺寸公式计算公式说明工作尺寸凹模径向尺寸1凹模LS1=70.LS2=51.6LS3=38LS4=6平均尺寸法：LM=（1+SCP）Ls+Z注1注1：项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.50.8间；LM凹模径向尺寸（mm）Ls塑件径向公称尺寸（mm）Scp塑料的平均收缩率（%）Z凹模制造公差（mm）塑件公差值（mm）LM1=70.488+00.21LM2=51.438+00.19LM3=37.845+00.15LM4=5.82+00.09凹模深度方向尺寸2凹模HS1=10.2HS2=1.2HS3=5.2+0。32平均尺寸法：HM=（1+SCP）Hs+Z注3注3: 项，有的资料介绍系数为0.5HM凹模深度尺寸（mm）Hs塑件高度公称尺寸（mm）Z凹模制造公差（mm）其余符号同上HM1=10.038+00.17HM2=1.033+00.09HM3=5.0668+00.06凸模径向尺寸3凸模LS1=66+00.64LS2=57LS3=68+00.86+平均尺寸法：LM=（1+SCP）Ls+-z注2注2: 注1：项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.50.8间；LM凸模径向尺寸（mm）Scp塑料的平均收缩率（%）Z凸模制造公差（mm）c型芯磨损量（mm）其余符号同上LM1=66.90660-0.11LM2=57.7050-0.19LM3=69.027150-0.11所谓工作尺寸是指成型零件上直接用于成型塑件部位的工作尺寸，主要有凹模和型芯的径向的径向尺寸（包括矩形和异形的长度和宽度尺寸）。凹模的深度和型芯的高度尺寸，中心距尺寸等。工作尺寸计算受塑件尺寸精度的制约。本例按照成型零部件的工作尺寸的有关规定，计算时均采用平均值法，即采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损易来进行计算。查塑料成型工艺及模具简明手册王孝培主编上表3-35部分热塑性塑料的标准成型收缩率得；PS（通用）线胀系数/10-5-1：6.08.0成型收缩率为%：0.20.6（抗冲击型）线胀系数/10-5-1:3.421.0成型收缩率为%：0.20.6PS 20%30%玻璃纤维线胀系数/10-5-1：1.84.5成型收缩率为%：0.10.2查塑料模具技术手册轻工业模具手册之一表2-39得：PS的平均收缩率为0.5%，表2-36塑件精度等级的选用（SJ1372-78）末注尺寸公差等级MT5，标注尺寸公差等级为MT3；表2-37（SJ1327-78）公差数值表（mm）得公差值。13. 温调系统设计131 模具温度调节的重要性1311 模具加热与冷却系统对塑件质量的影响 塑料注射模温度调节能力，不仅影响到塑件质量，而且也决定着生产效率。实际上模具设计恰当与否，直接关系到生产成本与经济效益。注射模的温调系统必须具有冷却或加热的功能，必需时还二者兼有。注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中设置温调系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。对模具进行冷却还是加热与塑料品种、塑料的形状与尺寸，生产效率与成型工艺对模具的要求有关。 对于粘度低，流动性好的塑料（如聚乙烯，聚苯乙烯等）；因为成型温度工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，亦可用冷水控制模温。对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模具太高时，可以不设置冷却装置而依靠自然冷却。设置温调装置后，有时会给注射生产带来一些问题。例如，采用冷水调节装置模具时，在大气中水份易凝聚在模型表壁，影响塑件表面质量。而采用加热措施后，模内一些间隙配合的零件可能由于膨胀而使间隙减小或消失，从而造成卡死或无法工作，设计时应予以注意。132 冷却系统的设计计算 本塑料件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统，是否需要冷却系统可作如下设计计算：根据选择冷却或加热措施的原则及影响因素，该系统选用常温水作为介质对模具进行冷却。设定模具平均工作温度为40，用20的常温水作为介质，其出口温度为30。16求塑料在硬化时每小时 释放的热量Q3.查表3-78单位质量（或体积）聚合物在注射成型温度下的总热容h得PS的h=272q/(Jg-1)，即293q/(Jcm-3)。由前面的成型周期90S，注射量32.4g产量为每1.5分钟1套）1.296kg/h。即32.410-3（）=1.296kg/hQ=WQ=1.29627.2104J/kg=35.2512104J/kg求冷却水流量：V=WQPc1（t1-t2）=35.512104601034.187103(30-20)0.1410-3m3/min查塑料模具技术手册表3-44可得由体积流量V表可查得所需冷却水管的直径非常小，由上述可知，模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。14. 绘制模具的总装图（见图纸）15.模具的工作原理和动作过程 本模具的工作原理，斜推杆脱模的注射模，如图3-391所示，该模具成型塑料四边具有内侧凹，模具采用顺序 分型脱出点浇口流道凝料，斜推杆顶出塑料，斜推杆顶出塑件，模具结构紧凑，动作可靠。动作过程：开模时由弹簧的作用，模具沿面分型，脱出流道凝料，当限位钉拉住定模型腔板时，模具沿面动、定模分型，塑件留于动模边，注射机顶杆推动推板时，斜推杆3斜向中心前移，推出塑件。斜推杆3同时在滑座6内横向移动。通过滑座，由复位杆迫使斜推杆复位。16.塑料模具的安装6161模具的装配及调试见下表表9模具的装配及调试见下表：装配步骤装配方法说明1、精修定模定模前工序完成情况，外形粗加工，每边1mm加工余量；型腔用电火花加工，按要求留0.2mm加工余量；用油电火花加工，深度按要求留加工余量0.2mm；油石修光型腔表面；控制腔深度分型面。2精修定模固定板孔按划线加工定模固定板型孔；按线将预加工的型芯精修成型。用镗导柱、导套孔及定模型芯（采用标准模架已完成）按动定模固定板叠合在一起，使分型面，紧密贴合，然后夹紧；锪导套，导柱孔的台肩。4、复钻各螺孔、销孔定模锭模板叠合在一起来紧复钻螺孔销孔的模固定板、垫板、支板、动模板、叠合夹紧来复钻螺孔、销孔5、型芯压入定模固定板将型芯压入固定并配合紧密；装配后，型芯外露部分要符合图纸要求压入导柱导套（采用标准模架已完成）将导套压入定模；将导柱压入固定模；检查导柱导套的配合松紧程度。7、磨安装基面将定模上平面磨磨平；将动模固定板下平面磨平。8、装斜滑块抽芯机构将滑块型芯装入滑块槽，并推至端面与定模板定位面相接触；用轴销上螺钉，使滑块与滑座均匀接触，同时分型面间留有0.2mm的间隙，此间隙可用塞尺检查，保证模具闭合后，滑座和滑块之间具有锁紧力；通过斜滑块对定模板复钻、铰销钉孔后装入销钉；镗销孔，压入斜滑块。9、将浇口套压入定模板用压力机将浇口套压入定模板。10、装好定模部分将定模板，复钻螺孔钻孔后，拧入螺钉和敲入销钉紧固。11、装好动模部分将定模板复钻螺孔钻孔后，拧入螺钉和敲入销钉紧固。12、试模调整各部分装配完成后，进入试模，检查制品，验证模具质量状况，发现问题可以调整。162 装配调试的工艺要求及注意问题试模前，应对零件的装配过程再次检查一遍，以防安装模具过程中造成伤人，同时必须对设备的油路，水路进行检查，并按规定作好开机前的准备。原料应该合格开始试模则上选择在低压，低温和较长的时间条件下成型，然后按压力时间温度这样的先后顺序变动。注射成型时，可选用高速和低速两种工艺，一般在制件壁厚面大时采用高速注射成型。对料度和热稳定性差的塑料，采用较慢的螺杆转速和略低度的背压加料和预塑，而粘度较低和热稳定性好的塑料，可采用较快的螺杆转速和略高的背压。试模后，将模具清理干净，涂上防锈漆，然后分别入库和返修。参考文献1、杨占尧主编塑料注射模结构与设计北京：清华大学出版社，2004.92、王孝培主编塑料成型工艺及模具简明手册北京：机械工业出版社2000.63、黄虹主编塑料成型加工与模具北京：化学工业出版社20024、唐志玉主编塑料模具设计师指南北京；国防工业出版社1999.65、屈华昌主编塑料成型工艺及模具设计北京：机械工业出版社2000.46、塑料模具技术手册编委会编塑料模具技术手册轻工业模具手册之一北京：机械工业出版社1997.67、李秦蕊主编塑料模具设计陕西西安：西北工业大学出版社1995.98、四川大学、北京化工大学、天津轻工业学院合编塑料成型模具北京：中国轻工业出版社2000.109、贾润礼、程志远主编实用注射模设计手册北京：中国轻工业出版社2000.410、张中元、张益华、李靖谊等编著塑料注射模具设计入门到精通北京：航空工业出版社1991.111、塑料模设计手册编写组，编著塑料模设计手册模具设计手册之二北京：机械工业出版社199412、中国标准出版社第三编辑室编塑料模具标准汇编北京：中国标准出版社1997.113、付宏生、刘京华编著注射制品与注射模具设计北京：化学工业出版社2003.614、中国机械工业教育协会组编塑料模设计与制造北京：机械工业出版社，1999.15、RONALD D BECK.Plastic Product DesignM.New York Van NostrandReinhold Company,1989.16、Proboda C Bolar Design of ckkling channels for mould and cooling lines with cooling tower for injection moulding shopJ.The Journal of Technology Studies,1999.(9).17.我国模具工业20年发展及未来20年科技进步方向 作者：ahfxdq 中国模具工业协会毕业设计/论文任务书题目：罩盖注射模的结构设计与制造内容：（1）设计前的准备工作（2）以下是根据毕业设计任务书题目所提供的原始数据即一个塑件的模型要求，来综合介绍塑件的注射成型工艺的选择，成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容。（3）根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量。（4）模腔的选择与设计。（5）浇注系统设计。（6）排气结构的设计。(7)合模导向机构的设计。(8)注射设备的选择。(9)模架的选择与设计。(10)顶出脱模机构设计。(11)侧抽芯机构的设计。(12) 成型零部件的设计与计算。(13)温调系统设计。（14）绘制模具的总装图（见图纸）。（15）模具的工作原理和动作过程。（16）塑料模具的安装。原始资料：零件名称：罩盖图号：1C材料：聚苯乙烯生产批量：大批量17 结论毕业设计作为三年大学学习中极为重要的一部分，是衡量一个学生专业课水平的重要标志。毕业设计是我们所学课程的一次系统而深入的综合性的总复习，是一次理论联系实践的训练，也是我们步入工作前的一次检验。就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理