气球底托模具毕业设计.doc

摘 要在按钮注塑模结构被设计过程中，设计者针对产品材料性能、结构特点进行工艺分析；通过分析，确定该模具的型腔建数模、分型面、初选了注塑机。然后在PRO-e环境下进行该模具的成型零件设计、模架结构系统设计，最后模具总成，生成二维总装图和非标准零件零件图，并在PRO-e中对按钮的型腔进行数控加工。整套模具设计都基于CAD进行模具总装图和零件图从CAD中生成。本设计实现了模具CAD，对今后从事模具设计具有一定的实际指导意义。关键词：塑料； 注塑模； 设计； pro/E The Design of Injection Mold Abstract：The press-button is designed of the injection molding process, the designer for the product structure of the material properties, process analysis; through analysis, determine the mould cavity is built modular and parting surfaces, a plastic injection molding machine of the primaries. And then make the PRO-e dies parts design, mold frame system design, and finally die Assembly, generate two-dimensional General Assembly drawings and non-standard parts diagrams, and for the press button in the PRO-e bottom cover of cavity for CNC machining. Tooling design are based on CAD for mould General Assembly drawings and parts diagrams generated from CAD. This design enables mould CAD, engaged in the design of the die in the future with some practical guidance. Key words： Plastic； Injection mold； Design； pro/E目 录第一章 绪论11.2课题研究的目的与意义21.3本课题主要研究内容2第二章 分析制品及材料工艺性32.1 塑件材料的选择32.2 ABS材料分析32.2.1使用性能及用途32.2.2 成型性能32.2.3 ABS的主要技术指标42.2.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施42.3注射成型工艺过程42.4模架结构示意图5第三章 注塑机选择63.1 注塑机型号的初步确定63.2按射机的最大注射量进行校核63.3锁模力的校73.4最大注射压力校核73.5模具与注射机安装部分的校核7第四章 分型面的确定84.1分型面基本形式84.2选择分型面的基本原则84.3 分型面的确定9第五章 浇注系统设计105.1浇注系统设计应遵循的基本原则105.2主流道的尺寸105.3主流道衬套的形式125.4分流道的布局形式125.5冷料井的设计135.5.1主流道冷料井的设计13第六章 模架的确定和标准件的选用146.1定模固定板146.2定模板146.3动模固定板146.4动模板146.5动模垫板156.6垫块156.7其他零件15第七章 成型零部件设计167.1凹模结构167.2成型零件工作部分的尺寸计算167.3计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素167.3.1塑件的收缩波动167.3.2模具成型零件的制造误差177.3.3模具成型零件的磨损177.3.4模具安装配合误差177.4凹模径向尺寸计算187.4.1凹模径向尺寸的计算187.4.2凹模深度尺寸计算187.5定模板及凹模部分的结构确定197.5.1凸模径向尺寸的计算197.5.2凸模深度尺寸计算19第八章 导向与定位机构设计218.1 导向结构的总体设计218.2 导柱的设计228.3 导向孔228.4定位圈设计23第九章 塑件脱模的机构设计249.1 脱模机构的组成249.2 推出机构的设计设计原则249.3 脱模机构的分类24第十章 排气槽的设计26第十一章 模具的试模与修模2711.1 注射机选定2711.2 试模用注塑料2711.3 试模工艺2711.4 试模27结束语29致 谢30附录32附录一 塑件动模三维视图32附录二 塑件定模三维视图33附录三 模架三维视图34附录四 零件装配CAD视图35附录五 英文文献：36附录六 中文翻译39第一章 绪论1.1引言现今我国模具工业呈现新的发展特点与趋势，结构调整等方面取得了不少成绩，信息社会经济全球化不断发展进程，模具行业发展趋势主要模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。随着汽车、IT电子、航空等相关行业领域高速发展，我国模具行业日新月异、高技术含量模具成为“十一五”发展重点。未来中国将重点发展高技术含量模具，模具产品向轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量方向发展。中国的塑料模具发展迅速。塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，所以在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着市场竞争的激烈化，客户对于产品的质量要求越来越高，生产速度要求越来越快。这些要求推动人们不断设计技术更加先进，生产效率更加高的注塑机，同时设计结构更加合理，性能更加稳定的注塑模具，并寻求更为合理的注塑工艺，以满足这方面的要求。中国塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机。为了能够使我们在毕业后的工作过程中能够独立分析和解决实际问题，在四年的学习将要结束的时候，学校安排了“毕业设计”这个实践环节。本设计题目为“气球底座注塑模具设计”。在设计中经过分析选用了“一模四腔”的型腔排列方式，能够满足大批量的生产任务；浇口的设计过程中根据模具结构选择了点浇口，在顶出机构的设计中，考虑到制件成型后由于收缩将包紧在型芯上，造成脱模力较大，为保证塑件的质量，采用了顶杆脱模。1.2课题研究的目的与意义塑料模具产业近年来在我国发展很快，随之而来的是日益激烈的市场竞争，加入WTO后，外国模具厂家进入国内市场，要在激烈的竞争中脱颖而出，发展模具标准件实施模具的专业化生产至关重要。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到很广泛的应用。模具的用途广泛，模具的种类繁多，科学地进行模具分类，对有计划地发展模具工业，系统地研究、开发模具生产技术，促进模具设计、制造技术的现代化，充分发挥模具的功能和作用；对研究、制订模具技术标准，提高模具标准化水平和专业化协作生产水平，提高模具生产效率，缩短模具的制造周期，都具有十分重要的意义。1.3本课题主要研究内容本课题主要是旋钮帽注塑模的设计，分析旋钮帽注塑模的制造工艺，分流道、注塑量等工艺的计算。（1）按钮注塑模设计的初步方案尽可能利用校内外所有的条件，并有指导老师讲解，对其工艺流程的认识，计算出有效尺寸，然后绘制出旋钮帽注塑模的装配图和零件图。（2）按钮注塑模各部件的初步设计方案 该模具包含浇注系统、合模导向机构的设计以及脱模顶出等机构的设计，要使得设计的价格低廉、成型性能较好。 第二章 分析制品及材料工艺性2.1 塑件材料的选择（1）塑件（底托）如图示：图2.1 底托塑件图 （2）塑件材料的选择：改性聚苯乙烯（即ABS）2.2 ABS材料分析2.2.1使用性能及用途性能：综合性能较好，冲击性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性、（水无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响）、电性能良好；易于成型和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可做双色成型塑件，且表面可镀铬等装饰性颜色。用途：适于制作一般机械零件、各类外壳、汽车配件、日用品、管材及文具等。2.2.2 成型性能（1）无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚砜好。（2）吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥。 （3）成型时宜取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为250）。对精度 较高的塑件，模温宜取5060。对光泽、耐热塑件，模温宜取60- 80,注塑压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为， 180-230注射压力为100140mpa，螺杆式注塑机则取160220，70100mpa为宜。 （4）易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈“ 白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。（5）ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1以上。 (6) 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。2.2.3 ABS的主要技术指标表2.1 ABS的主要技术指标密度（）1.05抗拉屈服强度（mpa）50比容（）0.92拉伸弹性模量（mpa）1.8吸水率24h（%）0.3冲击强度无缺口261收缩率（%）0.30.8缺口11熔点（）130-160弯曲强度（mpa）80热变形温度（）0.45mpa90-108强度（hb）9.71.8mpa83-103体积电阻率（）6.92.2.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70左右热变形温度约为93）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2.3注射成型工艺过程预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保压冷却脱模塑件送下工序清理模具：涂脱模剂合模注射模具装配完毕之后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下：（1）对塑料ABS进行烘干，并装入料斗；（2）清理模具型芯、型腔、并涂上脱模剂，进行适当的预热；（3）合模、锁紧模具；（4）对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；（5）注射，其过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模；（6）脱模过程：开模时，开合模系统带动动模部分后移，主流道凝料在定模拉料杆作用下，与主流道衬套分离；继续开模到一定距离，塑件分型面分型，之后推出机构动作，推板在注射机顶杆的作用下，带动塑件推杆动作，于是塑件在塑件推杆的作用下，脱离型芯，从而完成塑件与模具的分离；最后将塑件取出。（7）塑件的后处理：对塑件进行修边或抛光处理。2.4模架结构示意图 图2.2注塑模架第三章 注塑机选择3.1 注塑机型号的初步确定该塑件的体积借助pro/e画出三维零件图，再查询其体积为。根据塑件的体积初步选定用XS-Z-30(卧式)型注塑机。XS-Z-30 (卧式)型注塑机的主要技术规格如下表：表3.1 注塑机的主要技术规格理论注射容积（）30螺杆直径（mm）28注射压力（MPa）119注射行程/mm130螺杆转速注射时间/s0.7锁模力（kN）250拉杆间距（mm）235移模行程（mm）160模具最大厚度（mm）180模具最小厚度（mm）60注射方式柱塞式模具定位孔直径（mm）63.6喷嘴球半径（mm）R12喷嘴口孔径（mm）2模板尺寸（mm）2502803.2按射机的最大注射量进行校核 （式3.1） （式3.2）选取的机台型号XS-Z-30注射机的额定注塑量为30g，因此该注射机注射机是符合要求的。式中 K-注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； -注射机允许的最大注射量 m1-浇注系统所需材料质量或体积，g/cm3; m-单个塑件的质量或体积,g/cm3 n-型腔的数量。3.3锁模力的校核塑件的投影面积=3.14=143.07 （式3.4）由锁模力 （式3.5）式中 F注射机的额定锁模力; n型腔数，n=4;k安全系数，取k=1.融料在型腔中平均压力，ABS为30mpa;A塑件投影面积；得：KNF （式3.6）3.4最大注射压力校核 注射机的额定注射压力即为它的最高压力应该大于注射机成型时所调用的注射压力，即： K （式3.7）很明显上式成立，符合要求。3.5模具与注射机安装部分的校核喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。模具厚度 模具厚度H(又称闭合高度)必须满足：H （式3.8）式中 注射机允许的最小厚度，即动、定模之间的最小开距； 注射机允许的最大模后。注射机允许厚度 150H250 （式3.9）第四章 分型面的确定4.1分型面基本形式该塑件只有一个分型面，所以选择垂直式分型面（它是与开模方向垂直的平面）4.2选择分型面的基本原则 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。 选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：1.分型面应该在塑件外形最大轮廓处2.确定有利的留模方式，尽量把塑件开模式留在动模一边，便于塑件顺利脱模3.有利于保证塑件的精度的要求4.不影响外观的条件下，尽量满足塑件的外观质量要求5.便于模具的加工制造，尽量选择平直分型面。6.尽量减少塑件在合模分型面上的投影面积。7.对排气系统和冷却系统的影响8.对侧抽芯的影响4.3 分型面的确定图4.1注塑零件分型面第五章 浇注系统设计5.1浇注系统设计应遵循的基本原则浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响 较大，而且还在与塑件所用的塑料的利用率、成型效率等相关。对浇注系统进行整体设计时，一般应遵循如下基本原则；（1）设计浇注系统应适用于所用塑料的成型工艺特性要求，以保障塑料之间的质量。（2）在保证塑件的成型质量，满足型腔良好排气效果的前提下，应尽量缩短流程，同时还应控制好流道的表面粗糙度，并减少六道的弯折等。（3）应注意与模具的排气方式相适应，使塑件获得良好的成型质量；（4）应尽量避免塑料熔体直冲细小型芯和嵌件，以防止熔体冲击使细小型芯变形或嵌件位移；（5）浇注系统设计时，应该使浇注系统的凝料与塑件易于分离，且浇口痕迹易于清理和休整；（6）设计时应尽可能保证在同一时间内塑料熔体充满各型腔，且使浇注系统在分型面上的投影面积总重心与注塑机锁模机构的锁模力作用中心相重合；（7）先对注射机成型时的流动距离比或流动面积比进行校核，可以避免充填不足现象的发生。5.2主流道的尺寸（1）主流道小端直径主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+0.5-1则d=2+1取d=3（mm）。 （式5.1）（2）主流道的球半径主流道的球半径SR=12+12取SR=14（mm）。 （式5.2） （3）球面配合高度球面配合高度为35取3（mm）。 （4）主流道长度主流道长度L，应小于60mm，上标准架及该模具结构，取L=46（mm）（式5.3） （5）主流道锥度主流道锥角一般应在26，取=4，所以流道锥度为/2=2 （式5.4）（6）主流道大端直径主流道大端直径D=d+2Ltan(/2) (=4)4.3（mm） （式5.5） 图5.1 主流道5.3主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的熔料要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火5357HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相连接的注射机喷嘴同一轴心线。主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。 该模具尺寸较小，主流道衬套可以选用整体式。5.4分流道的布局形式分布的特点是：从主流道到各个型腔的分流道，其长度、断面尺寸及其形状都完全相同，以保证各个型腔同时均衡进料，同时进料完毕。由于课题为一模四腔，所以选择H形，H形是以四个腔为一组，分流道呈交叉的H形。 图5.2 分流道 5.5冷料井的设计 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1025mm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。位于这一区域的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里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受冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，俗称冷料井（冷料穴）。5.5.1主流道冷料井的设计主流道冷料井设计成带有推杆的冷料井，底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，与推杆脱模机构连用。冷料井的孔设计成倒锥形，便于将主流道凝料拉出。当其被推出时塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作。第六章 模架的确定和标准件的选用6.1定模固定板定模座板（280X230 厚25）一般用45钢或Q235A制成，最好调质230270HB；主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合；通过六个10的内六角螺钉与定模固定板连接；定模垫板通常就是模具与注射机连接处得定模板。6.2定模板（230X230 厚25）一般用45钢或Q235A制成，最好调质230270HB；上面的型腔为整体式；有四个型芯固定孔；其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。6.3动模固定板规格，（280X230 厚25用于固定型芯（凸模）、导套。为了保证凸模或其他零件固定稳固，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230270HB；导套孔与导套为H7/m6或 H7/k6配合；型芯孔与其为H7/m6过渡配合。6.4动模板规格，（230X230 厚30）一般用45钢或Q235A制成，最好调质230270HB；其注射机顶杆孔为50mm；其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合。6.5动模垫板垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板，并承受型腔、型芯或顶杆等压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。一般采用45钢，经热处理235HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB。还起到了支承板的作用，其要承受成型压力导致的模板弯曲压力。6.6垫块（1）主要作用：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。（2）结构形式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。（3）垫块一般用中碳钢制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨铸铁等。式中 顶出行程的余量，一般为510mm，以免顶出板顶到动模垫板。（4）模具组装时，应该注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。6.7其他零件（1）定位圈 45钢（2）各销 35钢 热处理后硬度2838HRC（3）各螺钉 45钢 淬火 硬度4348HRC（4）水嘴 45钢 镀锌 第七章 成型零部件设计成型零部件也就是构成塑料模具模腔的零件，是直接与塑料熔体接触，承受熔体料流的高压冲刷、脱模摩擦等，因此，成型零件不仅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，而且还要求有合理的结构，较高的强度、刚度及较好的耐磨性。7.1凹模结构（1）整体式凹模。它是有整块钢材加工而成，对于结构复杂的凹模就不太适用这会造成加工困难或者无法加工，而且在局部维修的过程中也是很麻烦。（2）整体嵌入式凹模。在多型腔模具的型腔结构设计中，为了提高加工的效率和保证尺寸精度及形状的一致性，常采用数控加工、电加工等方法加工凹模型腔，然后将每个凹模镶块整体嵌入模板，这种镶拼式模具跟换、维修方便。（3）局部镶拼式凹模镶块。这种适宜凹模局部形状复杂，不易加工，热处理后易开裂、变形，采用这种结构成型塑件时，易产生镶拼痕迹，且对拼块精度要求高。在零件易损坏部位常采用这中结构形式，便于维修和更换。7.2成型零件工作部分的尺寸计算为了计算简便起见，塑料制品和成型零件均按单向极限将公差带置于零线的一边，以型腔内径成型塑料制品外径时，规定型腔基本尺寸LM为型腔最小尺寸，偏差为正，表示为LM塑料制品基本尺寸Ls为塑料制品最大尺寸，偏差为负，表示为(Ls)。以型芯外径成型塑料内径时，规定型芯最大尺寸为基本尺寸，表示为(LM),塑料制品内径最小尺寸为基本尺寸，表示为Ls。即凡是孔都是以它的最小尺寸作为基本尺寸，凡是轴都是以它的最大尺寸作为基本尺寸。7.3计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素7.3.1塑件的收缩波动ds=(Smax-Smin)LSds塑件收缩率波动误差Smax塑件的最大收缩率Smin塑件的最小收缩率LS塑件的基本尺寸 实际收缩与计算收缩率会有差异，按照一般的要求，塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的1/3。7.3.2模具成型零件的制造误差 一般成型零件工作尺寸制造公差取塑件公差值的1/31/4或取IT7IT8级作为制造公差，组合式型腔或型芯的制造公差应根据尺寸链来确定。7.3.3模具成型零件的磨损 对于中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件应取塑件公差值的1/6以上。7.3.4模具安装配合误差 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。综上所述，塑件在成型过程产生的最大尺寸误差应该是上述各种误差的总和。即：塑件的成型误差；模具成型零件制造误差；模具成型零件的磨损引起的误差；塑料收缩率波动引起的误差；模具成型零件配合间隙变化误差；模具装配误差。 由此可见，影响因素多，累积误差较大，所以我们在设计时应使累积误差不超过塑件规定的公差值，即： 式中 为塑件公差。因收缩率的波动引起的塑件尺寸误差会随塑件尺寸的怎大而增大，生产大型塑件时，由于收缩率波动对塑件尺寸公差影响较大，仅仅依靠提高模具制造精度等级来提高塑件精度时困难和不经济的，所以选择收缩率波动较少的塑件。因此在设计模具时考虑收缩率时非常重要的。确定ABS塑料的平均收缩率： 7.4凹模径向尺寸计算7.4.1凹模径向尺寸的计算 凹模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下： D 凹模径向尺寸（mm）； 塑件的平均收缩率（ABS收缩率为0.3%0.8%，平均收缩率0.55%） d 塑件径向公称尺寸（mm）； 塑件公差值（mm）(3/4项系数随塑件精度和尺寸变化， 一般在0.50.8之间，取0.6)； 凹模制造公差（mm）(当尺寸小于50mm时=1/4；当塑件的尺寸大于50mm时， =1/5)凹模的径向尺寸计算为： D=7.4.2凹模深度尺寸计算凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： 式中 H 凹模深度尺寸（mm）； h 塑件深度公称尺寸（mm）； 塑件的平均收缩率（平均收缩率0.55%）； 项有关资料介绍系数为0.5； 凹模制造公差（mm）(当尺寸小于50mm时， =1/4；当塑件的尺寸大于50mm时， =1/5)； 塑件的最小收缩率（%）。 凹模深度尺寸为： H=7.5定模板及凹模部分的结构确定7.5.1凸模径向尺寸的计算凸模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下： D 型芯径向尺寸（mm）； 型芯的制造公差（mm）； 塑件的平均收缩率（平均收缩率0.55%）；d 塑件径向公称尺寸（mm）； 塑件公差值（mm）(3/4项系数随塑件精度和尺寸变化， 一般在0.50.8之间，取0.6)；凸模径向尺寸计算为： D= 7.5.2凸模深度尺寸计算 凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： H凸模深度尺寸（mm）；h塑件孔深度尺寸（mm）； 塑件的平均收缩率（平均收缩率0.55%）； 项有关资料介绍系数为0.5； 凸模制造公差（mm）(当尺寸小于50mm时， =1/4；当塑件的尺寸大于50mm时， =1/5)； 塑件的最小收缩率（%）凸模深度尺寸为： H= 第八章 导向与定位机构设计合模导向机构对于塑料模具是不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必须导向。导柱安装在动模或者定模一边均可。有细长型芯时，以安在细长型芯一侧为宜。通常导柱设在模板四角。导向机构主要有定位、导向、承受一定侧压力三个作用。a.定位作用为避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均，或者模塑失败。b.导向作用动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔以保证不损坏成型零件。c.承受一定侧压力塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机精度的限制使导柱在工作中承受一定的侧压力，此时，导柱能承担一部分侧压力。当侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需要增设锥面定位装置。对于三板模、脱模板脱模等，导柱还要承受悬浮模板的质量.当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。8.1 导向结构的总体设计导向零件应合理地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变形。导柱中心至模具外缘应至少有一个导柱直径的厚度；导柱通常设在离中心线 1/3 处的长边上。(1)该模具采用 4 根导柱，其布置为在模板的四个角上。(2)该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板和脱板上。(3)为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套的孔口倒角。(4)各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行。(5)在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致成型零件损坏。(6)当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。(7)导柱导套的配合长度通常取配合直径的 1.52 倍，其余部分可以扩空，以减小摩擦，并降低加工精度。8.2 导柱的设计(1) 本设计的模具采用带头导柱，且加油槽。(2) 导柱的长度必须比凸模端面高度高出 68mm。(3) 为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。(4) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为20 ）。(5) 导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按 H7/m6 过渡配合，导柱滑动部分按 H7/f7 或 H8/f7间隙配合。(6) 导套的端面应倒圆角，一般倒角半径为 12mm。导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。 (7) 导套孔的滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.4um。导套外径按H7/m6 或 H7/k6 配合镶入模板。(8) 导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。多用 20 钢渗碳后淬火或 T8A、T10A 淬火。8.3 导向孔导向孔可以直接开设在模板上，且设计为通孔，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小，精度要求较高的模具。对导向孔的结构主要有四点要求，分述如下：(1)、形状为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒圆角，导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出而产生压力，给导柱的进入造成阻力。(2)材料可用淬火铜或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。(3)导套的精度与配合一般 A 型用二级精度过度配合，B 型用二级精度静配合。(4)光洁度配合部分光洁度要求七级。(5)导套的选择应根据模板的厚度来确定，材料为 T8A 硬到 HRC5055,或采用 20 钢渗碳 0.50.8 厚，淬硬到 HRC5660.本设计导套装在公模板。8.4定位圈设计为了便于模具在注射机上安装以及模具浇口套与注射机的喷嘴孔精定位，应在模具上安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配，定位圈除完成浇口套与喷嘴孔的精确定位外，还可以防止浇口套从模内滑出。无论是采用标准型定位圈还是特殊型定位圈，其外径D都应比注射机上的定位圈配合孔径小0.20.3mm，以便顺利安装模具。第九章 塑件脱模的机构设计 在注射成型的每一循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，脱出塑件的机构称为脱模机构或顶出机。9.1 脱模机构的组成脱模机构由顶杆、顶杆固定板、顶出板、回程杆、勾料杆、回程弹簧组成，其中，勾料杆的作用是勾着浇注系统冷料，使其随同塑件一起留在动模一侧，顶杆用来顶制品，顶出固定板，用来固定顶杆，回程杆，利用回程弹簧起复位导向作用。本模具的脱模机构由推板和复位杆组成。9.2 推出机构的设计设计原则(1)塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。(2)防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，有针对性地选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑料收缩时包紧型芯，因此推车力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位，作用面积也应尽课能大一些，以防塑件变形或损坏。(3)力求良好的塑件外观，在选择顶处位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。在采用推杆脱模时尤其要注意这个问题。(4)结构合理可靠，脱模机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易且具有足够的刚度和强度。9.3 脱模机构的分类 脱模机构可按动力来源分类也可按模具结构分类(1)按动力来源分类。分为手动脱模、机支脱模、液压脱模、气动脱模，本设计采用液压脱模。即在注射机上设有专用的顶出油缸，并开模到一定距离后，活塞的动作实现脱模。(2)按模具结构分类。分为简单脱模机构、双脱模机构、顺序脱模机构、二级脱模机构、浇注系统脱模机构等。本设计采用的顶出机构是顶杆顶出机构。顶杆的机构特点：顶杆加工简单，更换方便，脱模效果好。第十章 排气槽的设计 在注塑成型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中有的气体外，还有塑件受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能顺利排出，则可能因充填时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，使塑件产生气泡，或使塑料熔接面不良而引起缺陷，因而须进行排气设置，排气深度（或间隙）0.025mm。(1)排溢设计：排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。(2)引气设计：对于一些大型腔壳形塑件，注射成型后，整个型腔由塑料填满，型腔内气体被排出，此时塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，当塑件脱模时，由于受到大气压的作用，造成脱模困难，如采用强行脱模，势必使塑件发生变形或损坏，因此必须加引气装置。(3)排气系统有以下几种方式：利用排气槽；利用型芯、镶件、推杆等配合间隙；有时为了防止制品在顶出时造成真空而变形，必须设置进气装置。(4)该套模具的排气方式有1 利用模具的分型面排气；2 对于组合式型芯可利用其拼和的缝隙、零件配合的间隙结束语模具生产水平的高低已成为衡量一个国家产品水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。为了能更好的把握模具生产的各个环节，本次设计从头到尾始终严格按照分析题目、收集资料、总体设计、具体设计、完善设计的步骤逐步进行设计，其中主要包括注塑机的选用、浇注系统的设计、凹模凸模的设计、成形零件的推出方式的确定以及排溢系统等的设计。在这期间遇到过许多专业问题，最后都在周老师的细心指导帮助下一一攻克，最重要的是在整个过程中我学到了很多，也感受到了模具生产在现在以及将来都会占据非常重要的地位，模具设计发挥的作用将是不可替代的。当然随着先进制造技术的不断发展和模具兴业整体水平的提高，在模具行业将会出现更多新的设计、生产、管理理念与模式，这就要求我们继续学习。致 谢毕业设计就这样在自己的忙碌中结束了，开始的时候真不知道如何做起，但是在史老师细心的指引下我一步一步步入了正轨。如果不是老师的大力支持，我想我会走很多的弯路。通过这次设计也让我认识到了自己的实力，相对于来说我所掌握的知识还是很少，在做设计的时候，要串联很多方面的知识，而我有时候真的不知道该从何做起，遇到难处就去查看资料或者去请教老师和同学。至此，感谢老师和同学们对我的帮助。大学生活就要结束了，有你们的陪伴，让我充实的渡过了这四年的宝贵时光。最后，在此，我再次的感谢史老师对我的帮助和指导。1 李德群、唐志玉主编,中国模具设计大典.江西科学技术出版社.20032 伍先明、王群、庞佑霞、张厚安编著，塑料模具设计指导，国防工业出版社20053 周凤云主编，工程材料及应用(第二版)，武汉：华中科技大学出版社，20024 屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计，北京：机械工业出版社，19965 许鹤峰、陈言秋编，注塑模具设计要点与图例， 北京：化学工业出版社，19996 宋翠芳，注射模中的三维造型及消隐，计算机应用 ,19947 王建华，徐佩弦， 热流道系统的设计和喷嘴的选择， 塑料制造 ，20068 苏娟华，赵一静，曹津， 饮料瓶坯注射模具的热流道设计， 塑料工业 ,20009 李德群，国外注射模CADCAECAM 发展概况， 模具工业 ，199410 Computer Aided Composition Design of Prehardened-Mould Steel for Plastic PatrickWOLLANTS Science & Technology of material 2004/0111 宋玉恒主编， 塑料注射模具实用手册， 北京：航空工业出版社，199412 张克惠编著， 注塑模设计，西北工业大学出版社，199513 屈华昌主编， 塑料成型工艺与模具设计，北京：机械工业出版社， 199414 李秦蕊主编， 塑料模具设计，西北工业大学出版社， 199715 唐志玉等主编， 塑料制品设计指南， 北京国防工业出版社， 199716 张留成主编，高分子材料导论. 第1 版. 北京化学工业出版社，199317 邹立谦主编， 塑料制品设计，北京机械工业出版社，199318 美哈罗德贝罗夫斯基著. 塑料产品设计和加工工程， 吴南桥，吴洪武，晋刚等译 北京：化学工业出版社，2000附录附录一 塑件动模三维视图附录二 塑件定模三维视图附录三 模架三维视图附录四 零件装配CAD视图附录五 英文文献：The development of the mould design manufacturePlastic industry is the world one of the fastest growing industries. Since 1909 realize chemical synthesis method with pure production of plastic, starting with plastic industry more than 90 years of history has. In 1927, PVC plastic polymer chemistry since the advent, along with the development of technology, various performance plastic, especially polyamide, poly formaldehyde, ABS, polycarbonate, poly (PSF, polystyrene ether, fluorine plastic engineering plastic development is rapid, its speed exceeded polyethylene, polypropylene, PVC and polystyrene four general plastic, plastic pieces in industrial products and supplies from a wide range of applications, plastic instead of metal examples, everywhere. Plastic has the advantages of a series of metal, such as: less weight, corrosion resistance, electrical insulation good, easily modelling, high efficiency and low cost, etc. But there are also ma