花盆注塑模设计.doc

成都电子机械高等专科学校毕业设计论文摘 要：模具设计广泛存在于各行各业，随着科学技术的发展和生产力水平的提高，模具设计的重要性和必要性日益体现出来，随着社会现代化的进步，模具设计这个不可或缺及促进科技发达的专业，必然会有更好的发展前景和广泛的适用性。本论文主要分为三章，首先介绍了模具设计在各领域的发展情况及应用，然后针对此次设计的花盆注塑模进行分析，在工艺性方面，分别介绍了塑件的工艺分析，塑件体积和质量及注射工艺参数和过程分析。在选择注射机的要求上也作了相应讲解。型芯、型腔、浇注系统、冷却系统、排气系统等这些相关辅助零件设计也作了相应讲途述。关键字：模具设计、花盆注塑模、注塑机更多免费论文尽在 /更多免费论文尽在 /Abstract ：Die Design widespread in all walks of life, as science and technology development and raising the level of productivity, die design of the importance and necessity of increasing reflected, with the modernization of social progress, the essential die design and promote technology developed Professional, will have better prospects for the development and wider application. This paper is divided into three chapters, first introduced the mold design in all fields of development and application, and then for the design of flower pots injection mold analysis, in the process of, respectively, on the process of plastic parts, plastic parts The volume and quality and injection process parameters and process analysis. In the choice of injection machine also made the request on the corresponding on. Core and cavity, pouring systems, cooling systems, exhaust systems, such as those related auxiliary parts design also made a reference to the corresponding stresses passers-by. Keyword: mold design, flower pots injection mold, injection molding machine目 录引言 4第一章 模具设计基本步骤 8第二章 注塑模具的成型工艺 14第一节 设计题目及简图 14第二节 成型工艺规程的编制 15第三节 PE（聚乙烯）材料分析 19第三章 注塑模设计 21第一节 概述 21第二节 模具与注塑机的关系 22第三节 辅助系统设计 27结论 30参考文献 31致谢 32引 言所谓模具，就是用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品的重要工艺设备,优点：生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低。这次主要设计塑料模具，塑料又可定义为：塑料是以合成高聚物为主要成分。它在一定的温度和压力下具有可塑性，能够流动变形，其被塑造成制成制品之后，在一定的使用环境条件之下，能保持形状，尺寸不变，并满足一定的使用性能要求。高聚物即是由高分子物质所组成，它是聚合反应而制成的，所以又叫聚合物。 塑料制品成型的四大因素：原料、成型机械、模具、成型工艺。 模具结构的要求：环形冷料，倒锥里不允许制作在脱模时有侧向移动。根据海关统计资料，2007年16月我国模具进出口总量为15.42亿美元，其中进口总量为9.47亿美元，出口总量为5.95亿美元，与2006年16月相比，进出口总量同比增长4.83%，出口总量同比增长25.79%，而进口总量同比减少5.11%。有关情况如下： 一、按模具种类分，进出口最高的是塑料橡胶模具，分别占了进出口额的53.34%和71.33%。其次是冲压模具，分别占了进出口额的39.29%和21.65%。具体如表一。 表一 各类模具2007年上半年进出口情况表 模具种类 进 口 出口 金额（亿美元） 所占比例（%） 金额（亿美元） 所占比例（%） 塑料橡胶模具 5.05 53.34 4.24 71.33 冲压模具 3.72 39.29 1.29 21.65 其他模具及模具标准件 0.70 7.37 0.42 7.02 二、按进口货源地分，进口模具主要来自日本、韩国和我国台湾，其次是德国、美国、香港、新加坡、加拿大、法国和瑞士。具体如表二。 表二 2007年上半年进口模具主要货源地情况表货源地 日本 韩国 台湾省 德国 美国 香港 新加坡 加拿大 法国 瑞士 进口量（亿美元） 3.41 1.82 1.33 0.61 0.22 0.20 0.198 0.14 0.13 0.11 所占比例% 35.95 19.19 14.06 6.43 2.31 2.13 2.09 1.51 1.39 1.12 三、按出口目的地分，我国出口模具的市场主要是我国香港特别行政区、日本、美国、其次是我国台湾、德国、泰国、印度、马来西亚、法国和韩国。具体如表三。 表三 2007年上半年出口模具主要目的地情况表 目的地 香港 日本 美国 台湾省 德国 泰国 印度 马来西亚 法国 韩国 出口量（亿美元） 1.39 0.68 0.59 0.27 0.18 0.16 0.15 0.149 0.11 0.09 所占比例% 23.40 11.5 9.85 4.51 3.05 2.76 2.60 2.52 1.79 1.46 四、按进口目的地分，进口最多的是江苏、广东和天津，其次是上海、山东、辽宁、北京、湖南、福建和浙江。具体如表四。 表四 2007年上半年进口模具最多的10个省市情况表 目的地 江苏 广东 天津 上海 山东 辽宁 北京 湖南 福建 浙江 出口量（亿美元） 2.16 1.83 1.26 1.06 0.55 0.44 0.35 0.30 0.29 0.21 所占比例% 22.83 19.36 13.35 11.15 5.83 4.65 3.67 3.22 3.08 2.26 五、按出口货源地分，出口模具主要来自广东、浙江和上海，其次为江苏、山东、福建、辽宁、天津、北京、安徽和吉林。具体如表五。 表五 2007年上半年出口模具最多的10个省市情况表目的地 广东 浙江 上海 江苏 山东 福建 辽宁 天津 北京 安徽 吉林 出口量（亿美元） 2.45 0.90 0.80 0.77 0.19 0.17 0.15 0.145 0.07 0.06 0.03 所占比例% 41.24 15.11 13.50 12.95 3.21 2.83 2.58 2.45 1.10 0.99 0.47 从上述数字可以看出，今年上半年我国模具外贸虽然仍存在3.52亿美元的进出口逆差，但与去年同期比，逆差同比减少32.95%，再次实现逆差的缩减。这不但说明模具出口前景很好，而且也表明进出口结构渐趋合理。如果按模具大类比例来看，塑料橡胶模具的进出口与去年同期相比，进口比例增加了3.6个百分点，出口比例增加了3.41个百分点。这说明塑料橡胶模具在我国模具进出口中的比例在上升，市场在发展，其发展速度要快于模具行业总体水平。目前国内模具生产厂家工艺条件的参差不齐，严重影响了模具精度和质量。比如精密热处理环节，模具材料的不同使得国产模具在外观质量和使用寿命上难以与国外产品匹敌。国产模具多采用 2Cr13 和 3Cr13 ，而国外则采用专用模具材料，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度更为优越。 其次，标准化水平有待提升。中国模具标准化工作起步晚，标准件的生产、销售、推广和应用工作相对落后，目前模具标准件的使用覆盖率约 40%45% ，而国际上一般高于 79% ，中小模具则更在 80% 以上。 第三，模具人才求远大于供的窘境急需改观。模具人才的培育本身是个长期过程，且要求多年经验的积累。而受限于软硬件设施条件，一些高校培养出的专业学员实际技能不够；同时，规范化职业教学标准的缺失导致了社会上各类培训班的学员亦良莠不齐。 第四，需再接再厉，加快模具产品结构调整的步伐。总的发展方向仍将是，实现大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业总体速度；继续扩增塑料模和压注模所占比例；扩充专业模具厂家的数量及能力。 第五，加大投入以强化创新能力。骨干企业有必要配齐从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与监测等的整套设备，一般企业也应拥有数控加工设备，实现模具制造的全自动加工。并通过推进产学研合作强化创新力。 中国塑料模具网 第六，促进模具企业间联合重组应成为大势所趋。这主要是考虑到当前模具企业中相当一部分为民营企业，客观上存在先进制模技术和设备难于导入的问题，这无疑加剧了在中低档市场的竞争。 第七，海外市场开拓有待深化。以澳大利亚为例，该国对冲压模具的需求看涨，中国可利用自身在这方面的技术装备优势，进一步开拓国际市场。 第一章 模具设计基本步骤一、接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下： 1. 经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 2. 塑料制件说明书或技术要求。 3. 生产产量。 4. 塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。二、 收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 1. 消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2. 消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 3. 确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 4. 选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。 5. 具体结构方案 （1）确定模具类型 如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。 （2）确定模具类型的主要结构 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。三、影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂： 1. 型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。 对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。 2. 确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 3. 确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。 4. 选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。 5. 决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 6. 根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 7. 确定主要成型零件，结构件的结构形式。 8. 考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。四、绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。 在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明工艺尺寸字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。 五、模具总装图应包括以下内容： 1. 模具成型部分结构 2. 浇注系统、排气系统的结构形式。 3. 分型面及分模取件方式。 4. 外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。 5. 标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。 6. 辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 7. 按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 8. 标注技术要求和使用说明。 六、模具总装图的技术要求内容： 1. 对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 2. 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 3. 模具使用，装拆方法。 4. 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5. 有关试模及检验方面的要求。 七、绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。 1. 图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 2. 标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3. 表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注其余3.2。其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 4. 其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 八、.校对、审图、描图、送晒 A.自我校对的内容是： 1. 模具及其零件与塑件图纸的关系 模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。 2. 塑料制件方面 塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。 3. 成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 4. 模具结构方面 1） 分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 2） 脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 3） 模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 4） 处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 5） 浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。 5. 设计图纸 1) 装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏 2) 零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。 3) 零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。 4) 检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 6. 校核加工性能 （所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工） 7. 复算辅助工具的主要工作尺寸 B.专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。 描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。 C.把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。 D.编写制造工艺卡片 由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。 在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。 九、试模及修模 虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。 修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。 十、整理资料进行归档 模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。 把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。第二章 注塑模具的成型工艺第一节 设计题目及简图 塑料制品如下图，此次设计的是花盆注塑模，试进行塑件的成型工艺和模具设计，并选择模具的主要加工方法与工艺。 花盆简图第二节 成型工艺规程的编制1.塑件的工艺性分析(1).塑件的原材料分析。逆件的材料是采用增强聚乙烯(PE).属热塑性塑料。从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热性强的特点，其介电性能与温度和频率无关，是理想的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水生小，熔料的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该塑料成型时易产生缩孔。凹痕.变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。（2）。塑件的结构和尺寸精度表面质分析1、结构分析。从零件图上分析，该零件总体形状为圆锥形，在上口方向的有一个高度为16.5mm的凸耳，而这个凸耳是一个类似圆环，内部是一个凹槽，另带一个13.5mmX8.5mm的圆柱凸台，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等难复杂程度。2、尺寸精度分析。该零件重要尺寸如：70.5mm、74.2mm、97.9mm、91.1mm等精度为3级（Sj37278），次重要尺寸如：112.7mm、110.5mm、16.5mm等的尺寸精度为45级（Sj37278）。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2.2mm,最小处约为0.9，3、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，故此较容易实现。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。2、计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算塑件的体积为V=0.05cm3 计算塑件的质量：根据设计手册可查得聚乙烯的密度为0.91-0.94kg/ cm3,故塑件的质量为 W=46.0g采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力等情况，初步选用注射机为XS-Z-60型。3、塑件注射工艺参数的确定聚乙烯的成型工艺参数可作如下选择：成型温度为230-290；注射压力为70-140Mpa。上述工艺参娄在试模时可作适合调整。在模具设计过程中，有许多比较复杂的工艺过程，而每一个过程都有它重要的作用，注射模结构设计主要包抱：分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。下面是模具设计过程的流程图，这只是做了一个简单的归纳，为模具生产的作好了前提，如下图：4.注射成型工艺过程 注射成型工艺过程包括成型前准备、注射过程及塑件的后处理等。1）、成型前的准备工作：包括对原料外观的检验、工艺性能的测定、预热和干燥、注射机料筒的清洗、嵌件的预热及脱模剂的选用等。有时还需对模具进行预热。2）、注射过程：一般包括加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模等步骤。具体每一步的做法如下： （1）、加料：将粒状或粉状塑料加入到注射机的料斗中。（2）、对料筒中塑料进行加热，使其由固体颗粒转变成熔融状态并具有良好的可塑性，这一过程称为塑化。（3）、充模：塑化好的熔体在注射压力作用下，被柱塞或螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔，这一阶段称为充模。（4）、保压：在模具中熔体冷却收缩时，柱塞或螺杆迫使料筒中的熔料不断补充到模具中，从而成型出形状完整、质地致密的塑件，这一个阶段称之为保压。（5）、倒流：保压结束后，型腔压力降低，柱塞或螺杆后退，为下次注射准备原料。此时料筒前沿塑料所受压力称为塑化压力。由于型腔中的熔料压力比浇口前方的高，因此如果浇口尚未冻结，型腔中的熔料就会通过流向浇注系统，这一过程称为倒流。倒流使塑件产生收缩、变质及质地疏松等缺陷。如果保压结束时浇口已经冻结，那就不会存在倒流现象。（6）、冷却：塑件在模内的冷却过程是指从浇口处的塑料熔体完全冻结时起到塑件将从模腔内推出为止的全部过程。实际上冷却过程从塑件注入型腔起就开始了，它包括从充模完成、保压开始到脱模前的这一段时间。（7）、脱模：塑件冷却到一定的温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。3）、塑件后处理：包括退火和调湿处理。退火处理是指将塑件在定温的加热液体介质（如热水、热的矿物油、甘油、乙二醇和液体石蜡等）或热空气循环烘箱中静置一段时间，然后缓慢冷却。其目的是减少塑件内部产生的内应力，在生产厚壁或带有金属嵌件的塑件时尤为重要。调湿处理是指将刚脱模的塑件放在热水中，隔绝空气，防止塑件的氧化，加快吸湿平衡速度。其目的是使塑件的颜色、性能以及尺寸稳定，主要用于吸湿性很强又容易氧化的聚胺类塑件。 5.模具的安装方式有三种1.移动式模具 这种模具不安装固定在设备上。模具的开、合、顶出塑件等动作均由人工在机外操作完成。为了减轻工人的劳动强度和考虑到操作安全性，移动式模具必须具备轻型易搬的特点。适用于带有较多嵌件、生产批量不大的场合。2.固定式模具 这种模具是固定安装在设备上，模具的开、合、顶出均由设备完成，在生产中广泛应用。固定式模具操作简单，生产效率高、制品成型质量稳定，可以实现自动化生产，得到广泛应用。3.半固定式模具 这种模具有部分零件在工作时需要取出，模具中央的两瓣式组合式型腔，要取出模套后再由手工操作将两瓣型腔分开，方可取出塑件，半固定式模具兼有移动式和固定模具的优点。按型腔数目分：1. 单型腔模具 系仅有一个型腔的模具，每次成型一个塑件。常用于成型较大尺寸或形状复杂的塑件，带嵌件较多塑件，生产批量不大的普通塑件。单型腔模具比多型腔模具结构简单，但生产率较低。2. 多型腔模具 系有两个或两个以上型腔的模具，可一模成型多个塑件。采用多型腔模具可以担高生产率和充分利用设备的生产能力，但模具加工成本和对成型工艺的要求型高，所以，应综合考虑这些因素，合理确定型腔的数目。而此次设计的注塑模选择的是第一种安装方式移动式模具。同时选择的是两个型腔的的注塑机。 第三节 PE（聚乙烯）材料分析其基本结构为 CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2 性质化学性质聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。 物理性质聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从摄氏度到摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。 分类聚乙烯有高密度聚乙烯(HDPE, High Density Polyethylene)，中密度聚乙烯(MDPE, Medium Density Polyethylene)，低密度聚乙烯(LDPE, Low Density Polyethylene)，线性低密度聚乙烯(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene)等多种产品。 高密度聚乙烯高密度聚乙烯通常使用Ziegler-Natta聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有较高的密度。 低密度聚乙烯 低密度聚乙烯通常使用高温高压下的自由基聚合生成，由于在反应过程中的链转移反应，在分子链上生出许多支链。这些支链妨碍了分子链的整齐排布，因此密度较低。其结构如下图所示。 线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。其结构如下图所示。 生产与应用聚乙烯产品通常掺加大量各种添加剂以抗氧化等环境因素破坏。聚乙烯还可以和一些人造橡胶产品混合在一起增加抗冲击能力。 中国聚乙烯消费结构分析聚乙烯在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例。下面将分应用领域对聚乙烯消费市场进行分析。 第三章 注塑模设计第一节 概述一、注塑模的特点用注塑模来生产制品，主要有以下几个特点： （1）、塑料的加热和塑化是在注塑机的高温料筒内完成的，注塑模无加料腔结构，而需要设计浇注系统。成型时，先闭紧模具，熔融塑料通过浇注系统注入型腔里面。每一模成型中产生的浇注系统凝料为废料，它将损耗部分原料。 （2）、一般，当成型制品的精度较高。生产批量较大时，模应当设有温度控制系统。 （3）、注塑模对制品成型的适应性很强，无论大、中型还是微型、复杂形状及高精度的制品，均可成型。 （4）、注射成型时，塑件的成型周期最短，生产效率最高，便于实现自动化操作，因此便于组织大批量制品的生产。 1. 注塑模的品种注塑模的品种很多，如下表所列为生产中常用的模具分类方法，以及模具的名称 分类方法 模具品种名称 按模具的安装方向分1.卧式模具 2.立式模具3.角式模具 按模具型腔数目情况分1.单腔模 2.多腔模 按模具分型面特征分1.水平分型的模具2.带有垂直分型模具 按模具总体结构分1.单分型面模具（或两板式模具）2.双分型面模具（用点浇口进料的模具常称三板式模具）3.斜销（或斜滑块、齿轮齿条等）侧向分型抽芯结构模具）4.简单推出机构模具5.二级推出机构模具6.定模设推出机构模具7.双推出机构模具8.自动回转脱螺纹模具9.手动卸除活动镶件（或螺纹型芯、螺纹型环）模具 按浇注系统的形式分1.普通浇注系统模具2.无流道模具 按照成型塑料的性质分1.热塑性塑料注塑模2.热固性塑料注塑模 第二节 模具与注塑机的关系 每副模都只能安装在与其相适应的注塑机上进行生产，因此高计模具时，应详细地了解注塑机的技术规范，以及注射模与设备相关部分。一、注塑机的品种及应用（一）、注塑机的组成塑料注射成型机简称注塑机，主要由注射装置、锁模装置、液压传动及电器控制系统、机架等组成。工作时，由注塑机的锁模机构将安装在设备移动模板与固定模板之间的模具合拢并锁紧，注射装置将已塑化好的熔融塑料注入模具中，待制品固化定型后，即由锁模机构开启模具，并由顶出装置推动模具的推出机构将制品推出模外。从塑化到制品冷却定型，整个成型周期中各个工序的时间、动作是由设备的电脑控制器，通过液压系统和电器系统来控制的。（二）、注塑机的种类及其应用注塑机的分类方法很多。若按成型塑料分，有热塑性塑料注塑机和热固性塑料注塑机。这两种类型的注塑机的差别主要体现在注射螺杆和料筒的结构细节上。迄今为止，由于适用于注塑成型的热固性塑料品种尚少，因而使热固性塑料注塑机的应用受到限制。目前在生产中广泛应用得是热塑性塑料注塑机，其形式多样，规格众多。按塑化方式分有柱塞式注塑机和螺杆式注塑机。柱塞式注塑机一般在公称注射量60 cm3以下，故较常使用于小型模具的成型。柱塞式注塑机的特点是，结构较简单，使用成本低，它的最大不足是塑化效率低，塑化效果不良使最大注射量的提高受到限制。热敏性塑料不宜用柱塞式注塑机来成型。由于螺杆式注塑机是在柱塞式注塑机基础上的改进发展，因此比较先进，是目前产量最大、应用最广的类型的注塑机。按可成型塑件的精度高低分有一般注塑机和精密注塑机。精密注塑机，顾名思义，专门用于成型精密级塑件，它与一般注塑机相比，具有注射压力高、注射速度快和温度控制精确的特点。按锁模机构驱动方式分，有液压式和液压机械联合式两大类。按操纵方式分，注塑机有全自动、半自动和手动式。按结构形式分有立式、卧式和直角式三类注塑机。 二、注塑机型号的确定 对于模具与注塑机关系的计算及校核可从三大方面来进行：计算校核注塑机型工艺参数是否满足制品成型的要求；校核模具能否在机上安装固定；计算校核注塑机能否保证模具的动作要示。（一）、计算校核注塑机成型工艺参数是否满足制品成型的要求最大注射量的校核计算一般，注塑机公称注射量的利用率为80-85%，所以，选择的注塑机，其注射量应满足下式： （0.80.85）V公V型 式中 V公 注塑机公称注射量，cm3； V型 每模的塑料体积量，cm3；是所有型腔的塑料加上浇注系统塑料的体积总和。由于注塑机公称注射量的标定是以注射聚苯乙烯塑料为基础，当注射其它塑料时，应进行换算，成型其他塑料时注塑机的最大注射量V公。换算公式为： V公 = V公（2/1）式中，（2/1）为注射塑料的密度（/ cm3度）与聚苯乙烯密度之比。比较经济的生产是，模具的塑料用量与注塑机的最注射量相差不太大。成型热敏性塑料时一模的注射量最好不要低于设备量大注射量的20%，否则，物料在料筒内停留时间过长会发生分解，导致制品成型质量变劣。（二）、对模具安装固定的校核1、模板规格与拉杆间距模具的模板规格应不超出注塑机的模板规格，即模具安装后不得伸出工作台面。模具需经过注塑机拉杆夹持的空间而装入机内。有三种装机方式：图a为从上方将模具吊入机和模具由侧面推入机内安装的方式，图c所示是按a、b两种方式无法实现装入机内，而模具的厚度拉杆间距尺寸小时，采取先以其厚度装入机，然后旋转90度（转到图示位置）的安装方式。如果在模具外表安装的零件影响模具的装机，可将这些零件的安装安排在模具装机后完成。 模具模板尺寸与注塑机拉杆间距的关系2、模具厚度与注塑机模板的闭合厚度在注塑机的技术规范里有最大模具厚度参数（Hmax）和最小模具厚度参数（Hmin）。安装模具的厚度（Hm）应在注塑机的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即 Hmin Hm Hmax 移动式模具厚度较小，为了满中上式条件，可在注塑机上设置垫板以达增厚。固定式模具的厚度未达到Hmin值时，可设计增高模具垫块的高度来解决。三、花盆注塑模的特点及取件工作原理特 点：制品为深腔圆桶形状。该模具设计了2个型腔；采用热流道浇注系统，使塑料能够较好地充模并节约原料；型腔、型芯均设计了螺旋式冷却水路，使冷却均匀和冷却效率提高；定、动模合模时除了导柱导向装置外，增加了圆锥定位面，确保了制品壁厚的均匀性；镶件31的装配面要留有适用当间隙（必要时开设气道），避免制品与型芯之间产生真空状态。推件采用推件板同气吹结合的方式。工作原理：开模后，制品脱离型腔镶件7留在型芯10上。推出时，连接推杆36和环形推件板9在推板13的作用下，将制品上推一小段高度，然后高压空气经过进气管接头11进入制品与型芯脱松的空隙中，制品即被吹起，最后由人工取出制品。连接推杆36上套有弹簧37可使推件板9复位。第三节 辅助系统设计（一）、排气结构设计成型时，塑料填充型腔的时间极为短暂，为了迅速排出型腔内部的空气和塑料的挥发气体，模具必须具备良好的排气功能。专门排气装置指在设排气槽、排气推杆、排气销等，它们应设置在料流最后到达的部位。注意的是：排气口的位置不要正对操作者，以防被气体和熔融塑料喷伤。以球粒状在原料做成的烧结金属具有良好的排气效果，烧结金属下方的通气孔直径不宜过大，以免烧结金属受力变形。排气槽的深度应不大于成型塑料的溢料间隙。排气槽宽度一般取1.56mm.塑料模材料及其选用：1、良好的力学性能；2、机械加工性能好，热处理变形小，可淬性好；3、抛光性能优良；4、耐热性和耐热疲劳性良好，热膨胀系数要小；5、耐腐蚀性良好；6、良好的表面腐蚀加工；7、良好的电加工性能；8、焊接性好；9、热处理性能好，变形小。（二）、冷却系统设计 热塑性塑料模的温度控制系统为冷却系统，它起到使模内塑料冷却定型的作用。冷却系统是指模具中开设的水道系统，它与外界水源连通，根据需要在模具中组成一个基者多个水回路，水道中通入冷却液，并使其不断地循环流动，从而将模具里多余热量带到模具之外。最常用的冷却液取自室温下的水，因使用水最方便，成本最低。另外，冷却液还有过冷水油等，分别用于要求模温更低或稍高些的情况下。冷却系统的设计原则如下： 1、合理地进行冷却水道总体布局；2、合理确定冷却水道与型腔表壁的距离；3、考虑模具材料的导热性；4、应加强浇口的冷却；5、控制冷却水入口处的温度差尽量小；6、应使冷却水道中的水呈湍流状态流动。除了上述几项基本原则应遵循外，还应注意以下事项：1、避免在制品容易产生熔结痕的部位开设冷却水道；2、设置密封圈以防止水流入型腔；3、当水道发生相贯时，应采取导流措施，使水沿一定方向连续流出，避开产生死水区。水道壁应加工光滑，并清除污垢方便，水道要定期清理，达到冷却效果一致的目的；4、注塑机配备有调温器，可控制回路中冷却的温度、压力、流量和速度。确定冷却液的温度时，还应根据周围空气温度进行调整。同一副模