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西南交通大学本科毕业设计(论文)西 南 交 通 大 学本科毕业设计（论文）塑料玩具工艺及模具设计塑料玩具工艺及模具设计年 级:1999学 号:19990654姓 名: 蒋金春专 业: 机械设计制造及其自动化指导老师:张剑/江磊西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 1 页 院 系 机械工程学院 专 业 模具设计 年 级 1999 级 姓 名 蒋金春 题 目 塑料玩具工艺及模具设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 2 页 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书班 级 机械一班 学生姓名 蒋金春 学 号 19990654 发题日期： 2009 年 03 月 16 日 完成日期： 2009 年 06 月 5 日题 目 塑料玩具工艺及模具设计 1、本论文的目的、意义 注塑成形工艺与注塑模具在国民经济中的作用和意义是十分重要的。通过该毕业设计，可以提高学生对注塑工艺的分析、注塑模具的设计能力。 随着 CAD/CAM/CAE、数控加工等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域中传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化模型的数字化制造方式所取代。通过该毕业设计，掌握常用 CAD/CAM/CAE 软件的使用，并应用于冲压工艺分析、模具的数字化设计与制造中。特别是培养学生解决工程设计问题的能力，接受工程实际训练。本论文工作具有重要的现实意义。 2、学生应完成的任务 (1) 深入了解注塑模的设计过程及要领； (2) 完成给定零件注塑成型过程的相关计算和分析； (3) 按照给出的零件，绘出工件模型，设计出制造该零件的模具及构成结构的相关零部件； (4) 采用 Pro-E 设计出模具三维总装图，零部件三维图，并绘制出标准的二维图纸。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分 资料搜集与整理 ( 2 周) 第二部分工件成型过程分析及相关计算 ( 3 周) 第三部分绘制装配与零件图 ( 4 周)第四部分绘出标准二维工程图 ( 1 周) 第五部分撰写说明书 ( 1 周)评阅及答辩 ( 1 周)西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 3 页 备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 I 页 摘摘 要要目前，随着塑料工业迅猛发展，塑料制品已遍布到现代工业和日常生活的每个角落。塑料模具工业已经有了空前的发展。塑料模具行业成为国家工业发展的重要基础行业，各种先进技术广泛应用于模具行业。为了了解塑件的制造过程，模具设计过程，本论文以前盒身为例，系统地分析了注塑模的设计过程，并运用三维 CAD 工具Pro-E软件绘制塑件零件图，建立模具装配模型。本文综述了国内外注塑模研究成果，提出了我国注塑模的发展方向；根据制品的图纸及其使用性能，选择了塑料的牌号及注射成型的方法；分析了塑件的性能及尺寸精度；阐述了塑料的性能，成型特性及工艺参数；选择了成型设备及模具各个部件的材料；论文重点讨论了模具结构设计的详细过程，包括进料系统设计、成型零部件的工作尺寸计算及结构设计与强度计算、合模导向结构设计、顶出脱模结构设计、排气结构设计、冷却系统设计。在 Pro-E 环境下，将三维零件模型进行装配建模。关键词 塑件；注射模具；模具设计和制造；Pro-E；CAD/CAM西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 II 页 AbstractAt present, with the fast and abroad development of the plastic industry, Application of the plastic products is becoming more and more common in industry and our daily life. Now，great progress has been made in the industry of plastic mold. Plastic mould industry has become an important part of the national industry that advanced manufacturing technology should be applied deeply and wildly. In order to understand the manufacturing process of plastic mold and know how to design injection mould, the characteristic of the upper plate of the Remote control and the process of designing the plastic mold are analyzed systematically in the thesis. The part models, assembly model are established by Pro-E software of 3D mold design. Research results of the home and abroad are summarized and then developmental direction of the injection mould is brought forward in the thesis。The pattern of plastic as well as the method of forming injection moulds should be both selected on the strength of the chart, function, and the property of products. Technical property and dimensional accuracy of the plastic products are explained in the thesis. The material property, formation character, and technical parameters of plastic are also discussed in the thesis. The plastic injection machine is selected and the material of die parts is also provided in the thesis. The thesis lays its emphasis on the introduction of mould structure design, which includes designing injection systems, the structure computation of the mold parts and checking the working dimension of formed details, as well as strength analysis, the design of the backup mechanism, guiding mechanism, ejector, venting and cooling mechanism. In this paper, Pro-E is employed in the design of three-dimensional and the assemble modeling of the mould. Keywords： Plastic products; Injection die; Design and Manufacturing of Die and Mould ; Pro-E。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 III 页 目 录第 1 章绪 论.11.1 模具工业发展现状.11.2 塑料模具现状及主要发展方向.11.3 计算机辅助设计技术及 PRO/E 简介.31.4 塑料模具的基本结构.41.5 本文研究的主要内容、目标与方法.4第 2 章塑件的工艺分析.62.1 塑件的基本信息.62.2 PC 料的相关性能及注射工艺的参数.62.3 塑件的注塑工艺性.72.4 塑件的体积和质量.8第 3 章注射机的选择和校核.93.1 注射机规格的选择.93.2 注射机的校核.103.2.1 注射机注射容量的校核.103.2.2 注射机注射压力的校核.103.2.3.注射机锁模力的校核.113.2.4 开模行程校核：.11第 4 章浇注系统设计.124.1 浇注系统的组成.124.2 浇注系统设计.124.2.1 主流道的设计.134.2.2 主浇道衬套的设计.144.2.3 分流道的设计.154.2.4 冷料井的设计.154.2.5 浇口的设计.16西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 IV 页 4.2.6 浇口位置的选择.17第 5 章分型面和排气系统设计.195.1 分型面设计.195.2 排气系统的设计.20第 6 章成型零件设计.216.1 凹模结构设计.216.2 凸模结构设计.23第 7 章标准模架的选择及合模导向机构设计.247.1 标准模架的选择.247.2 导向机构的功能.257.3 导向机构的设计.267.4 导柱的外形尺寸计算.277.5 导向孔的设计.27第 8 章脱模机构设计.298.1 脱模机构的组成.298.2 脱模机构的设计.298.3 脱模力的计算.30第 9 章侧向抽芯机构的设计.329.1 上侧抽机构的设计.329.2.下侧抽芯机构设计.349.3 左侧抽芯机构设计.359.4 右侧抽芯机构设计.36结论.38致谢.39参考文献.40附录：毕业实习报告附录：毕业实习报告.41西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 1 页第第 1 1 章绪章绪 论论1.1 模具工业发展现状模具工业发展现状从 20 世纪 80 年代初开始，发达的工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并迅速发展成为一个独立的工业部门，其产值已经超过机床工业的产值。在随后随着模具技术的不断发展，模具工业也被广泛的应用于汽车，电子，电器，航空，仪器仪表，轻工，塑料以及日用商品等工业部门中。在发达国家的人们认为，没有模具，就没有高质量的产品。并且模具享有“发展工业的钥匙” ；“企业的心脏”等美誉。改革开发以来，我国的模具工业发展也十分的迅速。近年来，每年都以 15%的增长速度快速的发展，模具企业也如雨后春笋般迅速的萌生，蓬勃发展。随着模具工业规模的不断扩大，我国模具的技术水平也有了很大的提高。已经能够制造体现现代模具设计制造水平的大型，精密的模具，部分模具达到了国际先进水平。虽然我过的模具工业已经有了长足的进步，但是，无论是从模具的数量上还是质量上仍然不能够满足国内市场的需要，每年仍需要进口大量的大型，精密的模具。为了缩小与发达国家的模具工业的差距，我国的模具工业正积极的向着开发大型，精密，复杂模具；增加模具标准件的应用；推广 CAD/CAM/CAE 技术等方面发展。1.21.2 塑料模具现状及主要发展方向塑料模具现状及主要发展方向近年来，国外塑料模具的发展速度也迅速的增长，在诸多发达国家（如日本，德国，瑞士等）其塑料模具工业的发展都高于了冲压模具，塑料模具产生的经济效益占据了整个模具产业的一半。国外大量生产的塑料模具主要采用多模腔，多层模及多层多腔等类型模具，多层模已发展到 6464 腔，还研制了多层模具专用的注塑成型机，各种饮料塑料瓶，杯子等多采用多工位多模腔，饮料瓶模具多达32 腔。日本和欧美等一些国家用铝材制作注塑模，由于铝的导热性比钢好，是钢的 3 倍，注塑的周期可缩短 25-30%，并且模具的重量也大大的减轻。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 2 页塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展很快，特别是最近几年，无论在质量，技术和制造能力上都有了很大的发展，取得了较大的成绩。我国在塑料模具的发展中用了 30 年的时间就走过了国外 90 年的发展历程，现已具备相当的规模。在 1987 年，我国塑料产量已经达到 297 万吨，位居世界第 5 位。如今，我国塑料产业已形成了相当规模的完整的体系，塑料模具的设计技术，制造技术，CAD 技术，CAPP 技术已有相应的设计和开发应用。塑料的生产，成型加工，塑料机械设备等都发展到了一定的规模。随着人类社会的不断进步和高新技术的不断发展，人们对产品的要求越来越高，这就促使了我们必须大力研发模具设计技术。世界各国对塑料模具设计技术也给予了高度的重视和关注，并投入了大量的资金进行研究和开发。在国际上塑料模具未来的发展主要集中在下面几个方面：（1）在模具设计制造中全面推广 CAD/CAM/CAE 技术；CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要的里程碑，实践证明，CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。（2）注塑模具 CAD 的实用化；塑料模具 MOLD-FLOW 或 C-FLOW 软件和塑料模具 MOLD-COOL 或 C-COOL 软件已经商品化，注塑模具 CAD 正向实用化方向迈进。我国政府对注塑模具 CAD 实用化进程也十分的重视。专门组织了“八五”国家重点技术公关项目“注射模CAD/CAE/CAE 集成系统研究” 。目前，美国 PSP 公司的 IMES 专家系统，能帮助模具设计人员用专家的知识解决注射模具的问题。（3）塑料模具专用材料研究和开发；目前，塑料模具拥有的类型有：基本型，预硬化型，时效硬化型，热处理硬化型，马氏体时效钢和粉末冶金模具钢等钢种。在“八五”期间，国家也组织了诸多钢铁单位大力研究和开发塑料模具专用系列钢，这将进一步扩大和完善塑料模具钢材。（4）塑料模具加工程控化；机械技术与电子技术的密切结合，使加工中更多的采用数控数显，计算机程序控制的加工方法，实现高层次，多工位加工，使塑料模具在质量上和加工效率上产生了一个新的飞跃。激光成型技术也在塑料模具型腔加工中得到了成功的运西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 3 页用。（5）模具研磨，抛光自动化及智能化。模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表木的质量对模具使用寿命，制件外观质量等方面均有较大的影响，我国目前仍以手工研磨为主，不仅效率低（约占整个模具制作周期的 1/3） ，且工人的劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。因此，研究抛光自动化，智能化是重要的发展趋势。日本已研制出了数控研磨机，可实现三维曲面模具的自动化研磨及抛光。1.31.3 计算机辅助设计技术及计算机辅助设计技术及 Pro/EPro/E 简介简介随着塑料制品在社会各个领域中的广泛应用，需要设计和制造品种繁多的塑料模具，特别是对塑料注塑模具的需求更加突出。而计算机技术的发展和模具标准的推广，使得模具设计自动化成为可能。近些年来，国外模具技术的发展最快的是 CAD/CAM 的应用，如今已经研制了完整的冷冲模，锻模 CAD/CAM 系统及塑料模具等。二十世纪 80 年代，西德已有 25%的新制塑料模具是运用 CAD/CAM 生产的。与此同时，在日本也有 32%的塑料模具是运用 CAD/CAM 生产的。在本次设计中，我主要运用的是 CAD/CAM 软件系统中的 Pro/E 三维设计软件技术。Pro/E 软件集零件设计，产品装配，NC 加工，钣金设计，模具设计，逆向工程，应力分析等各种功能于一身，广泛的应用于电子，机械，模具，汽车，家电，玩具等行业之中。在本次设计中，我运用 Pro/E 软件中的 MOLCESIGN 模块对产品所需的注塑模具的主要零部件和总体结构进行设计。Pro/E 是由美国 PTC 参数技术公司研发推出的 CAD/CAM 软件，该软件是通过一种独特的，参数化的基于特征的实体模型设计而发展起来的机械设计自动化软件，当前流行的参数化设计，并行工程，统一数据库思想都是由 PTC 公司首先提出的，并在软件中有充分的应用，在本次设计中，选择 Pro/E 主要是基于它的两个突出的优点：（1）Pro/E 所拥有的参数方法和基于所具有的独特的数据结构提供了从产品的设计到制造过程的全相关性，任何一处的修改会引起其他有关方面的自动修改，西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 4 页这就在很大的程度上缩短了设计周期。（2）Pro/E 软件应用广泛。掌握它可以方便以后的工作和学习。1.41.4 塑料模具的基本结构塑料模具的基本结构凡是注塑模，均可分为动模和定模两大部件。注射充模时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统。开模时动模与定模分离，取出制品。定模安装在注塑机的固定模板上；动模安装在注塑机的移动模板上。 。根据模具上各个零件的不同功能，可由以下 7 个系统或机构组成：（1）成型零件 指构成型腔，直接与熔体相接触并成型塑料制品的零件。通常有凸模，型芯，成型杆，凹模，成型环，镶件等零件。在动模和定模闭合后，成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓和尺寸。图 1-1 所示模具，型腔是由凹模3，凸模 4 和动模板 12 构成的。（2）浇注系统 将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道，分流道，浇口和冷料井组成。 （3）导向与定位机构 为确保动模和定模闭合时，能准确导向和定位对中 ，通常分别在动模和定模上设置导柱和导套。深腔注射模还须在主分型面上设有锥面定位。有时为保证脱模机构的准确运动和复位，也设置导向零件。（4）脱模机构 是指在开模过程的后期，将塑件从模具中脱出的机构。图 1-1 中脱模机构由顶杆 5，拉料杆 6，顶出固定板 7，顶出板 8 和回程杆 10 组成。（5）侧向分型抽芯机构 带有侧凹和侧孔的塑件，在被脱出模具之前，必须先进行侧向分型或拔出侧向凸模或抽出侧型芯。（6）温度控制系统 为了满足注射工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热的温度调节系统。模具冷却，一般在模板内开设冷却水道。加热则在模具内或周遍安装电加热元件。有的注射模须配备模温自动调节装置。（7）排气系统 为了在注射充模过程中将型腔内原有空气排出，常在分型面处开设排气槽。小型腔的排气量不大，可直接利用分型面排气。也可利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间的间隙排气。大型注射模须预先设置专用排气槽。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 5 页1.5 本文研究的主要内容、目标与方法目前，塑料制品已经深入到我们生活当中，甚至代替了某些钢材。易加工，成本低，密度低等优点，使得塑料的使用越来越多。随着塑料制品的使用，我们必然面临着塑料的成型问题。塑料的成型方式主要有：注塑、压塑、挤塑等方式。本文将就注塑模具设计一套关于玩具对讲机前盒身的设计方案。本文要完成的是前盒身的模具设计，根据所设计产品的实际需要，考虑产品的应用意义，完成了从塑件的成型工艺，材料选择，注塑机的选择再到注塑模的完整设计的整个过程，运用 Pro-E 软件，完成对讲机前盒身注塑模具整个结构设计。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 6 页第第 2 2 章塑件的工艺分析章塑件的工艺分析注塑件的第一步就是进行塑料的工艺性分析，通过工艺性分析，充分了解注塑件的工艺性能，结构性能。这样才能更好的进行注塑模具的设计，是模具设计和验证的重要依据。2.12.1 塑件的基本信息塑件的基本信息本次设计的目标塑件为玩具（对讲机）的前盒身，其具体结构见下图 2-1，因塑件为产品的前盒身，是外观塑件，为了保证塑件的力学性能，产品填充料选择为 PC 料（聚碳酸脂） ，采用全原料注塑，不可添加水口料。 ，另塑件在配合尺寸及外观都有较高的要求，要求塑件良好的配合要求，即其与后盖配合无明显起级现象（即无台阶位，用手轻抚无刮手现象） 。 图图 2-12-12.22.2 PCPC 料的相关性能及注射工艺的参数料的相关性能及注射工艺的参数1.主要性能 透明度好，刚硬切冲击韧性好，工程塑料中韧性最好，尺寸稳定性好，成型收缩率小，耐热性好，耐蠕变性好，电性能好，适合做绝缘材料，价格高，常用于生产高档产品的外壳。2PC 料的成型工艺性 PC 由于含有强极性基团，它对水分很灵敏，当 PC 中含又极少量的水分时，轻则会在产品上形成银丝，严重时在高温高压下水分就会和 PC 发生降解反应，使塑料的分子量大大的降低，进而使塑料的性能受到很到的影响，作出的产品很脆，因此，PC 在成型前要严格的干燥。PC 塑料的分子链的刚西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 7 页性大，容易形成应力集中，同时由于 PC 材料对温度不是太敏感，成型时可以采用较高的温度和较小的压力。PC 料成型工艺条件：料筒温度：后部：中部：前部：240270 C260290 C240280 C喷嘴温度：240250 C模具温度：90 110 C保压压力：4050MPa注射压力：80 120MPa注射时间：05S冷却时间：2050S总周期：50 130S保压时间：2080S2.32.3 塑件的注塑工艺性塑件的注塑工艺性 塑件的结构见图 2-1，由于塑件结构复杂，在四个方向上都有侧凹或侧孔，需要四个方向上都设计出侧向抽芯机构，塑件的内表面有 5 处位置设计有内凹的扣位结构，须设计出 5 处斜柱式抽芯，以达到塑件的成型结构要求。考虑到产品的结构的复杂性和生产形式（多批次，小批量生产模式） ，为了减少模具的的制造成本，选择此塑胶模具为一模一腔的结构形式（图 2-2） 。在满足生产需要的情况下，能大大降低模具结构的复杂性及制造成本。图 2-2 注塑模具结构形式西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 8 页2.42.4 塑件的体积和质量塑件的体积和质量 通过 Pro/E 软件可计算出塑件的体积为：；363Vcm查表得 PC 料的密度为：；31.2/g cm塑件的质量为：。75.6Mg西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 9 页第第 3 3 章注射机的选择和校核章注射机的选择和校核3.13.1 注射机规格的选择注射机规格的选择 注射机为注射成型所用的主要设备，按其外形可以分为立式，卧式，直角式注射机。按塑料在料筒中的塑化方式可以分为柱塞式和螺杆式两种。注射机规格的选择：选择产品模具设计的型腔数为一模一腔的形式，查表得 PC 料的密度为：31.2/g cm通过 Pro/E 软件计算得出塑件的体积（V） ，质量（M）和水平投影面积（S）分别为：；。363Vcm75.6Mg288Scm根据注射机每次的注射量必须大于；由注射机的最大注射量初步选75.6Mg择型号为XS-ZY-125XS-ZY-125的注射机，其工艺参数如下：螺杆直径/mm：42注射压力/: 510 Pa119最大注射面积/:2cm320定位孔直径/mm：0.0540100模具厚度/mm: （最大）；（最小）；300200喷嘴/mm：（球半径）：（孔直径）：124推出：（两侧）孔径/mm：；孔距/mm：22230注射容量/：3cm125锁模力 10KN：900模板行程/mm：300西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 10 页3.23.2 注射机的校核注射机的校核3.2.1 注射机注射容量的校核 模具设计时，必须得在一个注射成型周期内所需注射的塑件熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内，且在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量（质量）应为制件和浇注系统两部分容量（质量）之和，既：或 （3-1）njVnVVnjMnMM式中：一个成型周期内所需要的注射的塑料容积或质量；()V Mn：型腔的数量；：单个塑件的容积或质量；()nnV M：浇注系统凝料的容积或质量；()jjV M或 （3-2）0.8njgVnVVV0.8njgMnMMM：注射机额定注射量；()ggVM34.5jVVVVVVcm主流道分流道横浇道浇口拉料钩代入上式得：1 634.567.51000.8njgVnVVV 符合要求3.2.2 注射机注射压力的校核注射压力校核是校验注射机的最大注射压力能否满足制品的成型要求，只有在注射机额定的注射压力内才能调整出某一制件所需要的注射压力，因此注射机的最大注射压力要大于该之间所要求的注射压力。制件成型时所需要的注射压力，与塑料品种，注射机类型，喷嘴形状，制件形状的复杂程度和浇注系统等因素有关，可以根据塑料的成型工艺参数数据来确定制品成型时所需要的注射压力。根据塑料的成型工艺参数查表得 PC 料的成型注射压力在 80-120（单位：）之510 Pa间，注射机的额定注射压力为：119（单位：） ，在其设定的注射压力内，满510 Pa足工艺要求。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 11 页符合要求。3.2.3.注射机锁模力的校核 塑料熔体刚充满模具型腔时会产生沿开模方向的涨模力。该涨模力大小等于塑件和浇注系统在分型面上投影面积，乘以分型面上模腔的平均计算压力 P。模具锁模力必须大于涨模力，才能防止分型面上产生溢边，保证塑件在深度方向的尺寸精度，因此： FKAP （3-3）其中：F 为注射机的额定锁模力（kN） ； A 为塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积（） ；2cm P 为分型面上模腔的计算压力（） ；2/N cm K 为安全系数，通常取 1.1-1.2。模腔的计算压力 P，在数据不足时可采用经验推测，常取注射压力的一半，0P即： ；200.50.5 11959.5595/PPMPaN cm故：1.2 88 59562.8900KAPKNKNF符合要求。3.2.4 开模行程校核： 对于双分型面开模行程按下式校核： 12(510)SHHa: （3-4） 式中 -注塑机最大开模行程（移动模板台面行程） ，；Smm a-定模座板与定模型腔板分开的距离（应足以取出凝料） ，mm； -塑件脱模距离，；1Hmm -包括流道凝料在内的塑件高度，。2Hmm S=30069 130(510)152S 至 最大开模行程大于模具所需的开模行程，所以选用的注塑机满足要求。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 12 页第第 4 4 章浇注系统设计章浇注系统设计浇注系统设计是注射模具设计中最重要的问题之一，浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的输送通道。它具有传质，传压和传热的功能，对塑件质量具有决定性的影响。它的设计合理与否，影响着模具的整体结构及其工艺操作的难易程度。4.14.1 浇注系统的组成浇注系统的组成 无论用于何种类型注塑机的模具，其浇注系统一般均由四部分组成。（1）主流道 指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一端流道。它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线上。（2）分流道 指主流道末端至浇口的整个通道。分流道的功能是使熔体过渡和转向。单型腔模具中分流道是为了缩短流程。多型腔注射模中分流道中为了分配物料，通常由一级分流道和二级分流道，甚至多级分流道组成。（3）浇口 指分流道末端与模腔入口之间狭窄且短小的一段通道。它的功能是使塑料熔体加快流速注入模腔内，并有序地填满型腔，且对补缩具有控制作用。（4）冷料井 通常设置在主流道和分流道转弯处的末端。其功用为“捕捉”和储存熔体前锋的冷料。冷料井也经常起拉勾凝料的作用。4.24.2 浇注系统设计浇注系统设计浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降，流量和温度分布的均衡布置；尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩；避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；熔合缝位置须合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽；尽量减少浇注系统的用料量；浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口须有 IT8 以上精度。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 13 页4.2.1 主流道的设计 主流道入口直径为 d，应大于注射机喷嘴直径 1mm 左右。这样便于两者能同轴对准，也使得主流道凝料能顺利脱出。主流道入口的凹球面半径 R，应该大于注射机喷嘴球半径约 2-3mm，反之两者不能很好的贴合，会让塑料熔体反喷，出现溢边致使脱模困难。锥孔壁粗糙度 Ra0.8m。主流道的锥角 =2-4。过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难；还会使充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大。实践证明：注射模主浇道和分浇道的切变速率时，所成型2315 105 10 s 制品的质量较好。对于一般热塑性塑料，根据经验公式： （4-1）23.3/VnqR式中 熔体的体积流量，单位为；Vq3/cms浇道端面尺寸的当量半径，单位为；nRcm根据前面注塑机选择有：熔体的体积流量为：VqVq=146.61 （4-2）173/1.183/cms对于小型模具，主浇道取，但是 PP 需要较快的注射速度，所以215 10 s 此模具取13。代入公式得：315 10 s =23.3/VnqR23.3 146.61nR35 10=3.29nR 35 103.14 3.3 146.61 主浇道进口端直径取为。9dmm在保证制品成型的条件下，主浇道的长度应尽可能短，以减少压力损失及废料率，一般可小于或等于 60mm。对于 PC 而言，主浇道应该较短，所以取主浇道长度为 55mm。出口端直径: 292 403.513.42DdLtgtgmm 出口端圆角半径： 11.688rDmm主浇道进口和注射机喷嘴头部接触的表面一种是平面，一种是弧面。平面连接在密封时需要有很高的压力，实际生产中很少应用。所以选用弧面连接。图 4-1西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 14 页为本设计注塑模具的主流道示意图。图 4-1 主流道示意图4.2.2 主浇道衬套的设计图 4-2 主浇道衬套形式主浇道与高温塑料熔体和注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般不将主浇道开设在定模上，而是将它单独开在一个主浇道衬套中，通常在淬火后嵌入模具，这样在损坏时便于更换和修磨。常用的主浇道衬套有 A、B 两类如图 4-2。其中，B 型是为了防止衬套在熔体反压力作用下退出定模而设计的，使用时用固定在定模西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 15 页上的定位环压住衬套大端台阶即可。对于小型模具，可将主浇道衬套与定位环设计成一个整体。衬套长度与定模配合部分的厚度一致，主浇道出口处的端面不得突出在分型面上。本设计中为了缩短主流道的长度，衬套须埋入定模板内，衬套与定模板采用 H7/f6 间隙配合，采用 2PCS 螺丝（M5X10）将衬套锁紧定模板内，故采用 A 型浇道衬套。方便衬套的安装及固定。4.2.3 分流道的设计 分浇道用于连接主浇道和浇口，常用的分浇道截面形状有圆形、正方形、梯形、U 形、半圆形和正六角形等。如图 4-3 所示：图 4-9 六种分浇道 本设计模具的结构形式为一模一腔，故不需要设计分流道。4.2.4 冷料井的设计图 4-4 冷料穴根据需要，不但在主流道末端，也可以在各分流道转向位置，甚至在塑件型西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 16 页腔末端设置冷料井，冷料井应设置在熔料流动方向的转折位置，并迎着上游的熔流。其长度通常为浇道直径 d 的 1.5-2 倍。对于本设计，由于采用点浇口，故采用底部带推杆的冷料穴。如图 4-4 所示4.2.5 浇口的设计浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑件质量具有决定性的影响。因而浇口类型与尺寸，浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。通常浇口可分为大浇口和小浇口两类。前者也称非限制性浇口，系指直接浇口；后者也称限制性浇口或内浇口，常用的有侧浇口，点浇口等。常用浇口有直接浇口，侧浇口，重叠式浇口，扇形浇口，平缝型浇口，点浇口，潜伏式浇口，圆环形浇口，轮辐式浇口，爪形浇口，护耳浇口等等。本设计中塑件为外观要求较高的塑件，所以浇口应尽可能小，便于生产加工，避免加工后在塑件表面留下痕迹。所以本设计中采用点浇口的结构形式。点浇口全称针点式浇口，是典型的限制型浇口。具有如下特点：可大大提高塑料熔体剪切速率，表观粘度降低明显，致使充模容易。熔体经过点浇口时因高速摩擦生热，熔体温度升高，粘度再次下降，致使流动性再次提高。能正确控制补料时间，无倒流之虑；有利于降低塑件特别是浇口附近的残余应力，提高了制品质量。能缩短成型周期，提高生产效率。有利于浇口与制品的自动分离，便于实现塑件生产过程的自动化。浇口痕迹小，容易休整。在多型腔模中，容易实现各型腔均衡进料，改善了塑件的质量。能较自由地选择浇口的位置。必须采用双分型面的模具结构；不适合高粘度和对剪切速率不敏感的塑料熔体；不适合厚壁塑件成型；要求采用较高的注射压力。结合塑件结构和 PC 料的工艺特性，选择浇口形式为：潜顶针式点浇口。采用点浇口时，为了能取出流道凝料，必须使用双分型面的结构或者单分型面热流道结构，费用较高。不适合黏度高和对剪切速率不敏感的塑料熔体。不适合厚壁或者壁厚不均匀的制品成型。要求采用较高的注射压力。本设计中塑件填充料为 PC 料，且塑件为外部结构件，对外观有较高的要求，为了方便塑件成型后水口料的去除，且去除后不能影响塑件的外观，故本设计中选用点浇口的结构形式。因点浇口的位置选择具有很大的自由度，浇口周围的应力小，且浇口可以自行拉断，方便水口料的去除，由于浇口小，不会在塑件表面西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 17 页留下明显的加工痕迹，保证塑件的外观质量，同时其两端的压力差大可以产生剪切热，增加了塑料的流动性。能正确控制补料时间，无倒流之虑。此种设计在开模后，浇口处在模板中间，浇口凝料易与塑件分离，故使用圆形点浇口。浇口的直径为上端：443%3% 14.280.8dAmm分上 下端：0.82 0.5402dctgmm 上其形状见图 4-5：图 4-5 点浇口4.2.6 浇口位置的选择确定了浇口类型后，需慎重决定浇口在模具型腔的位置，浇口位置选择时须考虑以下几点：（1）具有合理的充模流程；（2）具有良好的充模流动状态；（3）减小塑件翘曲变形；（4）防止型芯变形；（5）不影响制品的外观要求。根据塑件的结构及质量的要求，进料位置须在塑件的中间位置，这样能尽可西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 18 页能较少塑料熔体的流程，减少注塑周期，同时须满足熔体从浇口至塑件各个方向最远端的距离要尽可能一致，这样可以避免塑件出现熔接纹，影响塑件的质量及力学性能。另外浇口应选择在动模侧，避免在塑件表面留下明显的加工痕迹，影响产品的外观质量。综合考虑各影响因素，本设计种及浇口的位置定在图示顶针位置（潜顶针式浇口） 。模具的浇注系统见下图 4-6 所示：图 4-6 浇注系统简图西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 19 页第第 5 5 章分型面和排气系统设计章分型面和排气系统设计5.15.1 分型面设计分型面设计在注塑模中，用于取出塑件或浇注系统凝料的面，通称为分型面。通常的取出塑件的主分型面，与开模方向垂直。也有采用与开模方向一致的侧向主分型面。分型面大都是平面，也有倾斜面，曲面或台阶面。分型面的选择不仅关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具结构与制造成本。分型面应选择在塑件的最大截面处。否则无法脱模和加工型腔。无论塑件以何方位布置型腔，都应将此作为首要原则。尽可能地将塑件留在动模一侧，因动模一侧设置和制造脱模机构简便易行。有利于保证塑件的尺寸精度。有利于保证塑件的外观质量。考虑满足塑件的使用要求。尽量减小塑件在合模平面上的投影面积，以减小所需的锁模力。长型芯应置于开模方向。有利于排气。应有利于简化模具的结构。非平面分型面的选择，应有利于型腔的加工和脱模方便。根据塑件的结构，分型面不能选择为平面，故选择塑件最大轮廓处为主分型面。以减小开模时的阻力，防止因阻力过大而损坏塑件。即前盒身的外表面或内表面。但是，为了不影响前盒身的外观质量，且便于休整清除由于分型面所产生的飞边，同时由于塑件的特殊结构，还需要在塑件外表面四个方向上增加侧向分型。本设计分型面选择见下图 5-1 粗实线处所示：图 5-1 主分型面示意图西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 20 页5.25.2 排气系统的设计排气系统的设计注塑模实际上相当于一种置换装置，即当塑料熔体注入模腔的同时，必须置换出型腔内的空气和从物理中逸出的挥发性气体。排气系统是注塑模设计的重要组成部分。排气和排气槽设计不合理将会产生很多问题，增加熔体充模流动的阻力，使型腔不能充满，使塑件棱边不清或产生缺料等次品。在制品上呈现明显可见的流动痕迹和熔合缝，降低塑件的力学性能。滞留气体使塑件产生银纹，气孔，剥层等表面质量缺陷。型腔内气体受到压缩后产生瞬时高温，使塑料熔体分解变色，甚至炭化烧焦。由于排气不良，降低了充模速度，使注塑周期加长，降低了生产的效率。所以在设计排气系统时应注意，利用分型面排气是最简便的方法，排气效果与分型面的接触精度有关。对于大型模具，可利用镶拼的成型零件的缝隙排气。利用顶杆与孔的配合间隙排气，必要时对顶杆做些排气的结构措施。利用球状合金颗粒烧结块渗导排气。在熔合缝位置开设冷料井。可靠有效的方法，是在分型面上开设专用排气槽。在本设计中，由于塑件的体积较小，在成型过程中产生的气体量不大，因此此可以不必特别设计注塑模具的排气系统，可以直接利用分型面和侧向抽芯镶拼结构的配合间隙来排气。在采用分型面及侧向抽芯镶拼结构的配合间隙排气时，我们需要其配合面具备一定粗糙度。所以，在研磨其配合表面时，砂轮路线必须指向外侧，以保证熔体在填充过程中，气体能及时的排出。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 21 页第第 6 6 章成型零件设计章成型零件设计注射模具闭合时，成型零件构成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模，凸模，型芯，镶拼件，各种成型杆与成型环。成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体，尺寸和表面。在开模和脱模时须克服与塑件的粘着力。在上万次，甚至几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度，表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许值内。成型零件的结构，材料和热处理的合理选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。因注射过程中塑料会产生收缩现象，影响制品的尺寸，所以在进行成型零件设计前须完成成型尺寸的计算。本设计中制件填充料为 PC 料（聚碳酸脂） ，成型收缩率小，小于 0.2%。且制件本身尺寸较小，成型时收缩对制件的尺寸影响不大，可以满足制件的质量要求，所以本设计中，模具的成型零件尺寸取塑件的原始设计尺寸，未做换算。6.16.1 凹模结构设计凹模结构设计凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本结构可分为整体式，整体嵌入式和组合式。本设计中产品外观要求高。故凹模选择采用整体式结构。在零件的上方有一处小孔，为了减小凹模的加工难度，同时改善凹模的可修理性，此处小孔采用镶件结构，凹模具体结构如下图 6-1 所示：西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 22 页西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 23 页图 6-1 凹模结构简图6.26.2 凸模结构设计凸模结构设计凸模和型芯都是用来成型塑件制品内表面的成型零件。凸模也称主型芯，用来成型塑件整体的内部形状。小型芯也称型杆，用来成型塑件的局部孔或内凹扣位。按结构可分为：组合式结构，圆柱型芯式结构，异型型芯结构，镶拼型芯式结构。本次设计采用整体式嵌入型腔，因塑件的内表面有4处小孔及5处内凹扣位，由于小孔结构在型芯内部为细圆柱结构，在注塑过程中，由于长时间受到压力熔体的冲击，容易产生弯曲变形，导致模具的损坏，所以本设计中此4处位置采用镶件的结构，如果塑件的圆孔质量发生异常，可以通过更换同规格的镶件来解决，不需要更换整个凸模。增加凸模的使用寿命。对于塑件内表面的5处内凹扣位，通常采用斜柱式抽芯来实现。故凸模还需增设5处斜柱式抽芯，以满足塑件的结构要求。镶拼好的凸模如下图6-2所示：俯视图西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 24 页左视图图6-2凸模结构简图第第 7 7 章章标准模架的选择及标准模架的选择及合模导向机构设合模导向机构设计计7.1 标准模架的选择塑料注射模标准模架共有两种，即GB/T12556.112556.2-1990塑料注射模中小型模架和GB/T12556.112556.15-1990塑料注射模大型模架。两种标准模架的区别主要在于适用范围。中小型标准模架的模板尺寸；630 6301250 2000BLmm:大型标准模架的模板尺寸。630 6301250 2000BLmm:塑料注射模中小型模架的结构型式按结构特征可分为基本型和派生型。如图所示，基本型分为A1A4四个品种。A1型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推杆推出机构，适用于单分型面注射成形模具。A3型 A4型图 7-1 基本模架结构 A1A4A2型模具定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 25 页采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。A3型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。A4型模架均采用两块模板，设置推件板推出机构，适用范围与A3型基本相同。图 7-2 派生型分为 P1P9 九个品种由图可见，P1P4型模架由基本型模架A1A4型对应派生而成。结构型式的差别在于去掉了A1A4型定模座板上的固定螺钉，使定模一侧增加了一个分型面，成为双分型面成形模具，多用于点浇口。其他特点和用途同A1A4。P5型模架的动、定模各由一块模板组合而成。主要适用于直接浇口简单整体型腔结构的注射成形模具。在P6P9型模架中，P6与P7、P8与P9是相互对应的结构。P7和P9相对于P6和P8只是去掉了定模座板上的固定螺钉。P6P9型模架均适用于复杂结构的注射成形模，如定距分型自动脱落浇口的注射模等。本模具选用A4型模架。模具闭合时要求有准确的方向和位置，具有一定精度的合模导向机构，是注射模具设计不可缺少的组成部分7.27.2 导向机构的功能导向机构的功能（1）定位作用。为了避免模具在装配时，因方向搞错而损坏成型零件，并在西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 26 页模具闭合后使型腔在工作过程中能保持正确形状和位置，确保塑件壁厚的均匀性。（2）导向作用。在动模向定模闭合行进中，导向机构首先接触，引导动模，定模沿准确方向和位置闭合，避免凸模首先进入型腔而发生损伤事故。为此，导柱必须比凸模端面高出6-8mm。（3）承受一定侧压力。高压塑料熔体注入型腔时，会产生单向侧压力。或由于型腔侧面不对称，或由于模具的重心与分型面上成型的几何中心不一致，会产生较大的侧压力，均须由合模导向机构来承担。但当单向侧压力过大时，需增设锥面定位机构来承担。（4）支承定模腔板或动模推板。对于双分型面注射模，导柱还需支承定模型腔板的重力，也对此板导向和定位。对于脱模机构中设置的导柱，也有此种功能。7.37.3 导向机构的设计导向机构的设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确对合，起定位和导向作用。其结构类型如图7-1 所示。其中的A 型导柱主要适用于简单模具和小批量生产，一般不要求配置导套使用。B 型导柱适用于塑件精度要求高及生产批量大的模具，通常与导套配套使用，以便在磨损后，通过更换导套继续保持导向精度。装在模具另一边的安装孔可以和导柱安装孔以同一尺寸加工而成，须保证同轴度。（1）为了确保导柱能起到很好的导向、定位并且保护型芯的作用，我们一般将导柱的长度设计得要比型芯的长度长出6-8mm左右，以免在导柱未导正时凸模先进入凹模型腔与其碰撞而损坏。（2）导柱的直径视模具大小而定。但必须满足足够的抗弯强度，并且表面要耐磨，芯部要坚韧，因此导柱的材料大多采用低碳钢渗碳淬火，或是碳素工具钢（T8，T10）淬火处理，硬度一般要求在50-55HRC。（3）导柱端部设计成锥形或半球形，以便导柱能顺利的进入导向孔。（4）导柱与导向孔通常采用间隙配合H7/f6，而与安装孔之间采用H7/k6，配合部分表面粗糙度为R a =0.8 m 。同时必须要采用适当的方法防止导柱从安装西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 27 页孔中脱出。（5）导柱直径尺寸按模具模板外形尺寸确定，模板尺寸大，导柱间中心距应越大，导柱直径就越大。图图7-17-1导柱的结构类型导柱的结构类型7.47.4 导柱的外形尺寸计算导柱的外形尺寸计算本设计中导柱的材料选择为碳素工具钢T8，淬火处理，硬度为55HRC，导柱的长度要高出凸模（6-8mm）在本设计中取8mm，其端部设计成半球形。选择A 型导柱。模板外形尺寸选择为400mm450mm，导柱直径一般选择为30-35mm，在设计中我们将导柱直径选为d=35mm。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 28 页导柱的长度L为：L=L1+L2+8=187mm。 （7-1）式中：L -导柱的总长度（单位：mm）L1 - 动模板的厚度（单位：mm）L2 - 型芯的高度（单位：mm）7.57.5 导向孔的设计导向孔的设计但为了导向精度和检修方便，导向孔常采用镶入导套的形式，其结构形式（如图11）。本设计中选择使用台肩式导套。图图7-27-2 导套和导向孔的结构导套和导向孔的结构导向孔在设计时必须要设计成为一个通孔，如是盲孔必须在导向孔的底部开设通气孔，否则当导柱进入了盲孔后，导向孔中的空气将会无法排除，而无法排除的空气将会产生反压力，给导柱运动造成阻力。为了能让导柱顺利进入导套中，在导套的前端应设计成为倒圆角。导套的材料采用淬火钢或铜等耐磨材料，其硬度必须比导柱低，以改善摩擦和防止导套或导柱拉毛。导套孔的滑动部分按H7/f6间隙配合，导套外径按H7 /m6 过渡配合。导套安装固定方式可用台阶式导柱，利用轴肩防止开模时拔出导套，也可采用直导套，用螺钉起止动作用。在本设计中选择了直套式导套的安装方式。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 29 页第第 8 8 章脱模机构设计章脱模机构设计8.18.1 脱模机构的组成脱模机构的组成如下图8-1所示为典型的脱模机构顶出的位置。它由八种零件组成，图示顶出零件是顶杆，直接与塑件接触。顶杆由顶出固定板和顶出板经螺栓连接后被固定。注射机上顶柱作用在顶出板上，经顶杆传递脱模力将塑件从型芯上推出。为使顶出平稳。减少顶出零件的变形，避免卡滞和过分磨损，应设置导柱导套实施导向。勾料杆在开模瞬间勾住浇注系统的凝料，使其随同塑件留在动模，脱模时再将凝料顶出。在合模时回程杆被定模分型面撞击，使整个脱模机构复位，有的模具装有挡销。调整挡销的厚度可控制顶杆的位置，在立式注射机上。挡销形成空隙可避免废杂物影响。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 30 页图图8-18-1脱模机构组成脱模机构组成8.28.2 脱模机构的设计脱模机构的设计尽可能让塑件留在动模，使脱模机构易于实现；不损坏塑件，不因脱模而使塑件质量不合格；塑件被顶出位置应尽量在塑件内侧，以免损伤塑件外观；脱模零件配合间隙合适，无溢料现象；脱模零件应有足够的强度和刚度；脱模机构要工作可靠，运动灵活，制造容易。本设计中采用顶杆脱模机构，方便布置及制造。8.38.3 脱模力的计算脱模力的计算将塑件从型芯上脱出，是注射成型的最后环节。为使脱模可靠，不损坏塑件和模具，进而实现自动脱模，就必须计算脱模力作为注塑模脱模机构的设计依据。脱模力是注塑件通常从动模边的主型芯上分离时所需施加的外力。它包括型芯包紧力，真空吸力，粘附力和脱模机构本身的运动阻力。包紧力是指塑件在冷却固化中，因体积收缩而产生的对型芯的包紧。真空吸力是指闭式壳类塑件，脱模中塑件与型芯间形成真空腔，与大气压的压差产生的阻力。粘附力是指脱模时，塑件表面与模具钢材表面的吸附。由经验公式： （8-1）12()ccfjQKfE TT th查表得可知：软化温度；135fTC脱模温度；100jTC脱模系数；0.65cf 线胀系数；516 10cC弹性模量322.2 10/EN mm西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 31 页塑件平均厚度；3.0tmm塑件平均厚度40hmm因此塑件的脱模力为：5312()12 1 0.65 6 102.2 10(135 100) 3.0 404324.32ccfjQKfE TT thN 本设计中脱模机构采用顶杆的形式，查表得顶出塑件最大许用压力为：； 226/N mm所需最小接触面积为： （8-2） 2min4324.32166.3226cQSmm考虑到模具的大小及空间位置，选择顶杆尺寸形式如下：直径为： 取5PCS；15.0Dmm直径为： 取4PCS；24.0Dmm直径为： 取3PCS；33.0Dmm直径为： 取2PCS；42.0Dmm则接触面积为：2222222212342min()3.14 (5.04.03.02.0 )44175.84DDDDSmmS符合要求。顶杆的位置设置方式如下图8-2所示，阴影位置为顶杆在型腔中的设置位置。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 32 页 图图8-28-2顶杆的位置设置顶杆的位置设置第第 9 9 章侧向抽芯机构的设计章侧向抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构简称侧抽机构，用来成型具有外侧凸起，凹槽和孔的塑件；成型壳体制品内侧的局部凸起，凹槽和盲孔。侧抽机构必须在开模方向塑件脱模之前完成抽拔动作，还必须在闭模过程中让机构复位。具有侧抽机构的注塑模。其可动零件多，动作复杂。故设计可靠，灵活和高效的侧抽机构较为困难，侧抽机构的种类很多。有斜导柱，斜滑块等机动侧抽机构。本次设计在模具上/下/左/右四个方向上全部采用斜导柱侧抽机构。斜导柱侧抽机构按机构零件分为以下几部分：（1）锁紧楔锁紧楔又称压紧楔，它在注射过程中使侧划块紧密闭合，所以要求有足够的刚性。它又分为整体式，镶嵌式和装配式三种，本次设计模具属于小型模具，模板面积小，侧压力也不大。所以采用整体式结构。（2）滑块和导滑槽滑块上的成型表面是型腔的组成部分，应该使用优质塑料模具钢制成并经抛光。小型滑块可采用整体式；但较大滑块大多采用组合式结构，本次设计中使用T型滑块。（3）定位装置为保证滑块在抽拔后停留在准确的位置上，机构必须要有定位装置。常用挡块，钢珠或球头柱销定位，定位后还需要用弹簧或自重来固定或自重来固定滑块。本次设计采用钢珠和弹簧作为定位装置。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 33 页9.19.1 上侧抽机构的设计上侧抽机构的设计1)最小开模行程H的确定因模具在四个方向上都有侧向抽芯,综合考虑取斜导柱的安装倾角为,20当S=16mm时,可满足成型要求. （9-1）cot16 cot2043.9HSmm 2)斜导柱直径的确定取钢零件间的摩擦系数.斜导柱用T8A制造,弯曲作用0.1f 2140/bN mm力N为: （9-2）224324.32(1 2)cos1 2 0.1 20(0.1) 5016QNf tgftgN 有效长度 （9-3）1646.7sinsin20cSLmm斜导柱直径 （9-4）11331010 5016 46.7()()14.076 6 140cbNLdmm取斜导柱直径为16dmm 3)斜导柱总长L取固定凸肩,安装斜导柱的定模板厚,由公式得:1.321Ddmm 20hmm （9-5）()122cossin(21 16)301620122cos20sin2098.5DdhsLtgtgmm取.105Lmm上侧向抽芯机构结构形式如下图9-1所示:滑块与上型芯采用装配式结构，采用2个对称的M8X65螺纹联接。滑块与锁紧契之前加设一个锁紧块，可以通过改变锁紧块的厚度，改善模具的锁紧情况，保证塑件的质量。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 34 页图9-1上侧抽型机构简图.下侧抽芯机构设计下侧抽芯机构设计下侧向抽芯机构采用装配式结构，导柱的直径和长度计算同上，略！下侧向抽芯机构结构形式如下图9-2所示：滑块与型芯采用装配式结构，采用2个对称的M8X65螺纹联接。滑块与锁紧契之前加设一个锁紧块，可以通过改变锁紧块的厚度，改善模具的锁紧情况，保证塑件的质量。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 35 页图9-2下侧抽型机构简图9.39.3 左侧抽芯机构设计左侧抽芯机构设计塑件的左表面有两处与侧抽机构运动方向垂直的内凹扣位，需要加设子侧抽机构才能够满足成型的要求。左侧向抽芯机构才用装配式结构，导柱的直径和长度计算同上，略！左侧向抽芯机构结构形式如下图9-3所示：滑块与型芯采用装配式结构，采用2个对称的M8X65螺纹联接。滑块与锁紧契之前加设一个锁紧块，可以通过改变锁紧块的厚度，改善模具的锁紧情况，保证塑件的质量。在滑块上增加一个M4X10螺西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 36 页丝，作STOP位。图9-3左侧抽型机构简图9.49.4 右侧抽芯机构设计右侧抽芯机构设计塑件的左表面有一处与侧抽机构运动方向呈一个夹角的内凹扣位，需要加设子侧抽机构才能够满足成型的要求。右侧向抽芯机构才用装配式结构，导柱的直径和长度计算同上，略！右侧向抽芯机构结构形式如下图9-4所示：滑块与上型芯采用装配式结构，采西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 37 页用2个对称的M8X65螺纹联接。滑块与锁紧契之前加设一个锁紧块，可以通过改变锁紧块的厚度，改善模具的锁紧情况，保证塑件的质量。图9-4右侧抽型机构简图西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 38 页结结论论塑料制品是靠成型加工得到的。成型加工的方法很多，而注塑成型是其中最重要的一种成型加工方法。它生产的制品具有高精度、形状复杂、一致性好、生产率高和消耗低等特点，有极大的市场需求和广阔的发展前景，随着塑料成型方法的不断成熟，现在社会对塑料制品的认可度越来越高，使得塑料制品市场越来越广阔。塑料成型加工是一门不断发展的综合学科，它不仅随着高分子材料合成技术的提高，成型加工设备的更新改造、成型工艺的成熟和进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而得到了长足的发展。在可以预见的将来，相信塑料成型必将迎来更加辉煌的明天。本文对国内注塑模具的现状进行了剖析，对其发展进行了展望，然后针对一个实例，对注塑成型技术特别是塑料模具的结构设计作出了综合而详细的介绍，对塑件塑料的选择，注射模具设备选择、设计方法、工艺参数、设计步骤及其注意事项等等都进行了论述，希望通过本文的介绍能让读者了解注射模设计过程，并能根据实际设计出多样的模具。本文的注塑模设计只是个人将所学知识的一次简单应用，由于是首次进行注塑模的设计，因此，设计之中难免存在各种不足，恳请阅者谅解。但是我将努力学习，争取早日将自己的注塑模具设计能力提高到一个新的水平。西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 39 页致谢致谢经过我们两个多月的学习和工作，在江磊老师的严格要求和悉心指导下，我顺利完成了塑料玩具（对讲机前盒身）工艺及模具设计，从头到尾，无不凝聚着江磊师的心血和汗水，在此向江磊师表示深深的感谢和崇高的敬意！作为一个曾经迷途的学生，我能够返校参加这次毕业设计，在这里感谢给我机会的董院长及教务处的董老师。不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，同时也须感谢各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。在这短短四个月的返校学习和生活期间，得到了多位老师和同学的精心指导和无私的关怀，使我非常感动并受益匪浅。也是有了他们的悉心帮助和无私的支持，才使的我的毕业设计工作能够顺利完成。在此向机械学院的全体老师以及我的毕业设计指导老师江老师，表示由衷的谢意。老师们，你们辛苦了！时光飞逝，短短的几个月时间很快就过去了。我将再一次投身社会，等待社会的检验。回首往事，和以往相比，我多了一分主动和自信。我会积极的面对生命的挑战，不再麻木，不再退缩，不再做逃兵！星光点燃黑夜的善良；彩虹连接雨后的阳光；梦想让我爱上了飞翔；挑战让我的生命辉煌；为了心中的那份理想；我愿付出全部的力量；汗水流尽我依然坚强；让我奔跑在不悔路上；生命的挑战；胜利的呐喊；西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 40 页烟火的灿烂；永恒的瞬间。我将用尽我全部的力量，为我的理想奋斗，我相信，会有一天我会听到自己发自心底深处的胜利的呐喊！参考文献参考文献1、冯爱新，戴亚春，袁定国，等著.塑料成型技术.北京：化学工业出版社,20042、高锦张塑性成型工艺与模具设计.机械工业出版社 2001.83、李海梅，申长雨，等著注塑成型及模具设计实用技术北京：化学工业出版社，2002.54、葛正浩，田普建，等著.Pro/ENGINEER Wildfire 塑料模具数控加工实例精解机械工业出版社 2006.15、李建军，李德群，等著.模具设计基础及模具CAD 北京：机械工业出版社 2005.96、张增红，熊小平，等著.塑料注射成型化学工业出版社 2005.47、王旭塑料模结构图册机械工业出版社 1994.18、黄虹塑料成型加工与模具化学工业出版社 2003.39、屈华昌塑料成型工艺与模具设计高等教育出版社 2005.510、石安富，龚云表，等著.实用塑料成型技术手册 上海科技教育出版社 1999.811、美T.A 奥斯瓦德 L.特恩格等著 吴其晔译 注射成型手册化工出版社 2005.312、郭广思注塑成型技术机械工业出版社 2002.8西南交通大学本科毕业设计(论文) 第 41 页附录：毕业实习报告附录：毕业实习报告年级：1999 姓名：蒋金春 学号：19990654三月份，学院为了使我们更多了解机械制造方面的产品、设备、生产流水线，提高对机械制造行业技术的了解，加深机械制造在工业各领域应用的感性认识、开阔视野、了解相关设备及技术资料、熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到了拥有较多专业加工设备，生产技术较先进的重庆长安车辆厂进行生产参观实习。 重庆长安汽车位于重庆长江和嘉陵江两江汇合处，是一家开发、制造、销售全系列乘用车和商用车的汽车公司，其主要产品有全系列乘用车、小型商用车、轻型卡车、微型面包车和大中型客车，全系列发动机等，年汽车生产能力达 100万辆以上，年发动机生产能力 110 万台以上。她的产品主要在中国市场销售，但小型商用车、轻型卡车和面包车等也出口到亚洲、非洲、北美、欧洲的有关国家和地区。她拥有铸造、机加、总装三大工艺主要生产线，并已于 2007 年 3 月形成了年产车用发动机 35 万台的综合生产能力，其中缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆五大关键件全部自主生产。因此，对于我们这般初出茅庐的书生，重庆长安不得不令我们向往。为期一周的生产参观实习，我们先后参观了重庆长安精密机器厂的模具刀具车间，连杆车间，量具车间，总装车间，铸造车间，冲压车间，变速器总装车间，了解这些工厂的生产流水线，学习与本专业有关的各种知识，观察各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用。理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩
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