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-毕毕 业业 论论 文文题 目 扳手的注塑模设计 院 系 机电与信息工程学院 专 业 模具设计与制造 班 级 07 模具（1）班 姓 名 指导教师 -扳手的注塑模设计扳手的注塑模设计摘要摘要：扳手在日常生活中应用是很广的。设计塑料模时，确定了模具结构之后即可对模具的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。首先要对塑件制品进行工艺分析与研究；其次，进行分型面的选择；为了使塑件表面不留有浇口及推出痕迹，采用潜伏式浇口，推件板推出，考虑到该塑件材料为聚丙烯，收缩率相当高，故成型后需均匀充分的冷却，结构简单，耐用，便于加工部件，生产效率高。关键词关键词：扳手 注塑模 单分型面 推板推出 目录目录1.绪 论 11.1 塑料工业的发展 1 1.2 塑料成型 工业在生产中的重要地位 1 1.3 塑料成型技术的发展趋势12.产品分析2 2.1 塑件材料的性能及应用2 2.1.1 PP 的特性2 2.1.2 PP 的成型工艺4 2.1.3 PP 的用途42.2 塑料制件分析4 2.2.1 制件的结构分析 4 2.2.2 成型方法的确定 5 2.2.3 注射工艺 5 2.2.4 制品的公差 5 2.2.5 制件注射工艺参数的确定 63. 模具的结构设计 6 3.1 分型面的选择7 3.2 模具型腔数目的确定8 3.3 浇注系统的设计9 3.3.1 浇注系统的分析10 3.3.2 浇口的设计10 3.3.3 主流道衬套的设计11 3.4 排气系统的设计12 3.5 成型零件结构设计12 3.6 顶出系统的设计15 3.7 冷却孔的设计16 3.8 模板厚度的确定164. 注射机有关工艺参数的校核17 4.1 最大注射量的校核17 4.2 注射压力的校核18 4.3 锁模力的校核18设计 总结19参考 文献20 1 1 绪绪 论论1.11.1 塑料工业的发展塑料工业的发展塑料工业是新兴的工业,是随着石油工业的发展应运而生的,目前塑件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从 20 世纪 30 年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化，生产工艺自动化，连续化以及不断开拓功能塑料新领域，它经历了初创阶段（30 年代以前） ，发展阶段（30 年代）,飞跃发展阶段（50 至 60 年代）和稳定增长阶段（70 年代至今）等这样几个阶段。塑料作为一种新的工程材料，其不断被开发与应用，加之成型工艺的不断成熟，完善与发展，极大地促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量日益增加，这些产品的更新换代的周期愈来愈短，因此对塑件的品种，产量和质量都提出了越来越高的要求。1.21.2 塑料成型工业在生产中的重要地位塑料成型工业在生产中的重要地位模具是工业生产中的重要工艺设备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型。随着机械工业（尤其是汽车，摩托车工业） ，电子工业（尤其是家电工业） ，航空工业，仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件模具的开发，设计与制造额的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高低，模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量，经济效益的增长以及整体工业水平的提高。1.31.3 塑料成型技术的发展趋势塑料成型技术的发展趋势在塑料成型生产中，先进的模具设计，高质量的模具制造，优质的模具材料，合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注塑模具可以成型上百万次，一副优良的压缩模具可以成型 25 万次以上。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现在工业品生产中模具的地位，从塑料成型模具的设计理论，设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几方面的发展趋势。（1） CAD/CAE/CAM 技术在模具设计与制造中的应用 应用模具 CAD 系统后，模具设计借助计算机完成传统设计中各个环节的设计工作，大部分设计与制造信息由系统直接传送，图纸不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造，生产过程中的唯一依据，图纸将被简化，甚至最终消失。 （2） 大力发展快速原型制造（3） 研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程（4） 发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术（5） 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率（6） 模具的复杂化，精密化与大型化2 2 产品分析产品分析2.12.1 塑件材料的性能及应用塑件材料的性能及应用PP 塑料化学名称 :聚丙烯；英文名称:Polypropylene（简称 PP）。聚丙烯无味、无色、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.90-0.91 g/cm3。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯的屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链，其具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164170，其耐热性好，能在 100以上的温度下进行消毒灭菌。聚丙烯耐低温的使用温度可达-15，在低于-35时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸收水，绝缘性能不受温度的影响。 表格 1 PP 一般参数比重0.9-0.91 克/立方厘米成型收缩率1.0-2.5%熔化温度220-275成型温度160-220模具温度40-80加工温度2003002.1.1PP2.1.1PP 的特性的特性 1 一般性能 PP 是所有合成树脂中密度最小的，仅为 0.900.91g/cm3，是 PVC 密度的 60%左右。这意味着用同样重量的原料可以生产出数量更多同体积的产品。 表面硬度在五类通用塑料中属低等，仅比PE 好一些。当结晶度较高时，硬度也相应增加一些，但仍不及 PVC、PS、ABS 等。2 力学性能 PP 的拉伸强度和刚性都比较好，但冲击强度较差，特别是低温时耐冲击性差。此外，如果制品成型时存在取向或应力，冲击强度也会显著降低。虽然抗冲击强度差，但经过填充或增强等改性后，其机械性能在许多领域可与成本较高的工程塑料相竞争。3 热学性能 在五大通用塑料中， PP 的耐热性是最好的。 PP 塑料制品可在 100下长时间工作，在无外力作用时， PP 制品被加热至 150时也不会变形。在使用成核剂改善 PP 的结晶状态后，其耐热性还可进一步提高，甚至可以用于制作在微波炉中加热食品的器皿。4 电学性能 PP 属于非极性聚合物，具有良好的电绝缘性，且PP 吸水性极低，电绝缘性不会受到湿度的影响。 PP 的介电常数、介质损耗因数都很小，不受频率及温度的影响。 PP 的介电强度很高，且随温度上升而增大。这些都是在湿、热环境下对电气绝缘材料有利的。另一方面PP 的表面电阻很高，在一些场合使用必须先进行抗静电处理。5 环境性能 PP 分子中存在叔碳原子，在光和热的作用下极易断裂降解。未加稳定剂的PP 在 150下被加热半小时以上，或在阳光充足的地方曝晒12 天就会明显变脆。未加稳定剂的 PP 粉料在室内避光放置 4 个月也会严重降解，散发出明显的酸味。在 PP 粉料造粒之前加入 0.2%以上的抗氧剂可以有效地防止 PP 在加工和使用过程中的降解老化。抗氧剂分为游离基链反应终止剂（也称主抗氧剂）和过氧化物分解剂（也称辅抗氧剂）两大类，主、辅两类抗氧剂的合理配合，将会发挥良好的协同效果。目前推荐使用的B215 抗氧剂就是主抗氧剂1010（酚类）和辅抗氧剂 168（亚磷酸酯）按 1：2 的比例复配而成的。为防止光老化需要在 PP 中加入紫外线吸收剂，它可将波长 290400nm 的紫外线吸收激化转化为没有破坏性的较长波长的光线。对于埋在土壤中或在室内避光使 用的 PP 塑料制品仅加入主辅抗氧剂即可，无须加入紫外线吸收剂。2.2.2PP2.2.2PP 的成型工艺的成型工艺1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂 ,长期与热金属接触易分解 ； 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大 ,易发生缩孔.凹痕,变形；3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热 ,并注意控制成型温度 ，料温低温高压时容易取向 ,模具温度低于 50 度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90 度以上易发生翘曲变形 ； 4.塑料壁厚须均匀 ,避免缺胶,尖角,以防应力集中 。 2.1.3PP2.1.3PP 的用途的用途聚丙烯可用于制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作水、蒸气、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱体，各种绝缘零件，并用于医药工业中。 2.22.2 塑料制件分析塑料制件分析2.2.12.2.1 制件的结构分析制件的结构分析图 1 零件图 1 该塑件厚度为 4mm，外侧面拔模斜度 3 ，内侧面拔模斜度 5 ；2 该塑件为塑料扳手，对表面的光洁度要求不是很高，内表面的精度要求也不高；2.2.22.2.2 成型方法的确定成型方法的确定从塑件外形结构分析，塑件的结构还算简单。在确定分型面时，应考虑此特征，在脱模时采用推板推出制品。鉴于塑件结构和注射位置，该模以单分型面、一模四腔为佳。图 2型腔分布2.2.32.2.3 注射工艺注射工艺该塑件模具为单分型面，一摸四腔部分精度要求不高，只有小型芯和推板配合公差要求较高因此生产成本低，适于一般中小型模具厂生产。2.2.42.2.4 制品的公差制品的公差参考模具手册公差等级表，该零件为中等精度 PP 材料塑件，零件各尺寸公差选取按图表。 2.2.52.2.5 制件注射工艺参数的确定制件注射工艺参数的确定该塑件尺寸、体积属于中小型塑件，为适应大多中小型模具厂商，而初步确定采用较为普遍螺杆式注射机：XS-ZY-125，其主要参数如下： 一次注射量 厘米 125 螺杆直径 毫米 42注射压力 兆帕 120注射行程 毫米 110 锁模力 千牛 900 最大注射面积 厘米 320 最大开合模行程 毫米 300 模具最大厚度 毫米 300 模具最小厚度 毫米 200 喷嘴圆弧半径 毫米 12注射机与安装模具的关系,必须了解以下几点：（1）机床拉杆间隔 考虑模具的最大外形尺寸安装时应不受拉杆的影响。;（2）定位孔的直径 模具安装用的定位圈尺寸应与机床定位孔直径相配合，小型机床一般只在定模部分设置定位孔，大型机床则定、动模板都设置定位孔.（3）顶出杆的位置 设计模具时,必须了解机床顶出杆的直径及位置,并应将顶出杆的行程和模具顶出装置动作一起考虑.（4）喷嘴前端的孔径笔球面的半径，是浇口套的孔径和球面尺寸的依据。（5）安装螺孔的位置及妃径，机床定、动模板上设有一系列螺孔，以供安装模具压装所用。安装形式如下：1） 用螺钉直接固定模具；2） 用螺钉固定模具形式；3 3 模具的结构设计模具的结构设计 图 3 装配图模具设计要点：熔体的流动情况:流动阴力，速度，引程,重新融合,排气。 熔体冷却收缩与补缩。模具的冷却与加热。模具的相关尺寸与注射机关系。 模具的总体结构与零部件的结构,考虑模具安装与加工强度、精度3.13.1 分型面的选择分型面的选择. .分开模具能取出塑件的面，称作分型面，其它的面称作分离面或称分模面，注射模只有一个分型面。分型面的方向尽量采用与注塑机开模是垂直方向，形状有平面，斜面，曲面。选择分型面的位置时：1 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处2 使塑件留在动模一边，利于脱模 3 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度 4 轴芯机构要考虑轴芯距离 5 分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。从塑件形状结构分析塑件厚度为 2mm，外侧面拔模斜度 3 度，又前面为外形面，要求保证光洁，不能留下浇口和顶杆痕迹，根据分型面必须开设在制件断面轮廓最大的地方的基本原则，并综合以下几点分析： 1 因为分型面不可避免地要在制件上留下溢料痕迹，或拼合缝痕迹，故分型面不选在制件光滑的外表面或带圆弧的转角处；2 从制件的顶出考虑分型面要尽可能留在动模这一边；3 为避免使用侧抽型芯，分型面的选择也要充分考虑。 3.23.2 模具型腔数目的确定模具型腔数目的确定. . 图 4凸模 模具中的型腔数目的确定是一项综合项目，首先应考虑注射机的各项规格及工作性能，以及考虑制品的精度要求，模具制造的费用等 。确定合适的成型型腔数，应考虑以下几个因素： 1 以机床注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的 80%，按公式计算： 式中 件浇WWSN8 . 0N型腔数：S注射机的注射量（g）：-浇注系统的注射量（g）;浇W-塑件重量（g）;件W初定注射机为 XS-ZY-125 型，该注射机的注射量为 104g，即 S=104g，初估浇注系统的重量为 65g，即 =65g，塑件的重量=4g。浇W件W计算得 N=4因此，模具的型腔数初定为 42 根据塑件的精度考虑： 一般单型腔时制造精度高，塑件精度也高。 该制品的表面精度要求不是很高，可以采用多型腔，在精度要要求前提的情况下，采用一模四腔。 3.据塑件形状及进料口位置考虑：该制品为扳手，制品体积比较小，结构比较简单，为提高效率可以采用一模四腔。综合以上 3 个方面的因素，该模具的型腔数确定为 4 个。 3.33.3 浇注系统的设计浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴接触处到型腔为止的塑料熔体的流动通道。作用：1输送流体 2传递压力浇注系统的组成及设计原则： 1 组成：由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成。 2 浇注系统的设计原则： 1考虑塑料的流动性，保征流体流动顺利、快、不紊乱。2避免熔体正面冲出小直径型芯或脆弱的金属镶件。3一模多腔时，防止大小相差悬殊的制件放一模内。4进料口的位置和形状要结合塑件的形状和技术要求确定。 5流道的进程要短，以减少成型周期及减少废料。 3.3.13.3.1 浇注系统的分析浇注系统的分析浇注系统对塑件的质量和成型效率有直接影响，是整套模具设计的重要环节。对该塑件分析，具体设计时主要考虑以下因素：1 塑件成形特性，浇注系统需适应 ABS 成形特性要求，以保证塑件质量；2 塑件的大小及形状，根据该塑件的大小、形状、壁厚及技术要求等因素，前面已拟定了分型面的位置，同时也考虑了设置浇注系统的形式，进料口数量及位置。保证塑件的正常成形，防止流料直接冲击嵌件和受力不均，进料不匀。3 塑件型腔数目，该注塑模具是一模四腔，主流道放置中间。4 塑件外观质量，为了便于去除，修整进料口，浇口选在不影响制件外观的位置。5 成形效率，批量生产时在保证成形质量的前提尽量缩短填充及冷却时间和成形时间，同时还节约了塑料。6 冷料，喷嘴端部的冷料必须去除，在主流道底端设有流道冷料推板。3.3.23.3.2 浇口的设计浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。（1） 作用：a、使熔体快速进入型腔，按顺序填充。 b、冷却材料作用（2）浇口参数： a、形状一般为圆形或矩形。 b、面积与分流道比为 0.030.09。 c、浇口长度:65mm。（2） 小浇口的优点：a、改变塑料非牛顿流体的表观粘度，增剪切速率。 b、小浇口改变流体流速，产生热量，温度升高。c、易冻结，防止型腔内熔体的倒流。d、便于塑件与浇注系统的分高。由于该塑件为扁平而较薄的塑件，故采用侧浇口中的扇形浇口，扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加，厚度逐渐减小的呈扇形的侧浇口。这类浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置。加工和修整方便，且对各种塑件的成型适应性均较强。由于浇口截面较小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。 侧浇口直径也可用下面经验公式计算：30/)9 . 06 . 0(Ab t=(0.60.9) b侧浇口的宽度，mm； -浇口处塑件的壁厚，mm；-塑件的外表面面积，mm；At-侧浇口的厚度，mm。采用扇形浇口，使熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配，塑件的应力因之较小，还可避免流纹及定向效应所带来的不良影响，减少带入空气的可能性。3.3.33.3.3 主流道衬套的设计主流道衬套的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。主流道衬套位于模具的入口部，其作用是将塑化熔融的树脂导入流道或型腔，主流道垂直于分型面。注流道衬套内孔呈圆锥形、圆弧 R 处为锥孔的小端。锥孔的锥度越大，及内壁的粗糙度在 0.8以上，主流um道越容易脱出。主流道衬套的设计要点如下几点：1)主流道衬套的圆弧半径 R 应比喷嘴头部半径大 1mm 左右2)锥孔的小端直径比喷嘴孔直径大 0.51mm3)尽可能缩短长度 本浇注系统采用最为常用的 v 形浇道，这种浇道易于机械加工，且热量损失和阻力损失均不太大。此浇注系统有四个型腔，应设置分流道。分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积小，在温度较高的塑料熔体和温度较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。 3.43.4 排气系统的设计排气系统的设计排气槽的设计原则:1 如果型腔中产生乞阻现象,将直接影响制品的外观.设计模具时,必须考虑排气问题,如发生气阻,型腔中排不出的空气会因高压而燃烧,使制品的局部被烧蚀,影响制品的质量.2 简单模具气阻的准确位置易确定,对于复杂的模具,可以通过试模来确定气阻位置. 3 找出气阻位置,便可设置排气槽, 一般在分型面凹模一侧开设一条深 0.01 0.02mm 的排气槽。4 该套模具的排气槽设置在分型面处及镶块的啮合处.塑件外形尺寸较小，对于此类小型模具，可利用分型面间隙排气，分型面位于熔体流向的末端，可达到很好的排气效果，因而本模具不另外设计排气系统，直接由分型面间隙，镶件缝隙，推杆间隙等进行排气。 3.53.5 成型零件结构设计成型零件结构设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压，料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。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，此外成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能. 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，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，排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 成型零件型腔计算：凹模是成型塑件的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。本设计中采用整体式凹模（如图） ，其特点是牢固，不易变形。型芯是成型塑 件的内表面的零件，型芯按结构可分为整体式和组合式两种。本设计中采用整体式，特点是结构牢固，但不便加工，消耗的模具钢多，这种结构是将型芯单独加工，再镶入模板中。图 5凹模凸模图 图 6 凸模成型零件工作尺寸的确定：成型零件的工作尺寸指直接成型塑件的尺寸。成型零件尺寸计算的基本公式是)1 (SBA考虑塑件公差、模具制造公差、模具磨损量等，其计算公式如下：1 型腔径向尺寸的计算0043)1 (SDD式中 D-型腔内径尺寸 D-塑件外径标称尺寸(mm)0 S-塑料平均收缩率，即2minmaxsss -塑件公差 -型腔制造公差2 代入数据得：5 . 0050. 0093. 238. 0432%5 . 2%0 . 114D2 型心径向尺寸计算 00431Sdd其中 d-型芯外径尺寸 d -塑件内径标称尺寸0 -型芯制造公差 代入数据 05 . 005 . 061. 238. 043%75. 112d3 型腔高度尺寸计算 0021SHH 式中 H-型腔深度尺寸 H -塑件高度标称尺寸0 -型腔深度制造公差，一般取或3141代入数据得05. 0005. 0031. 3238. 00175. 014H 4 型心高度尺寸计算 0021shh 式中 h-型芯高度尺寸 4)h -塑件深度标称尺寸0 -型芯高度制造公差 代入数据得：h= =005. 0005. 042. 2238. 00175. 012 3.63.6 顶出系统的设计顶出系统的设计在注射成型中，制品的顶出对制品的质量以及是否可以自动成型等起着重要的作用。顶出方法由使用塑料的种类，制品形状，浇口的种类，制品的商品价值，模具的制作周期及价格等所决定，原则上必须能够在不使制品产生变形和损坏的情况下，可靠而迅速地脱模，故障要少，维修要简单。推出机构的设计原则：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3 机构简单，动作可靠4 良好的塑件外观5 合模时的正确复位顶出方式的种类有很多种， 本设计中由于制品是扁平而较薄的塑件，直接用推板推出即可。 为了防止推板刮伤型芯，推板和型芯之间最少应留有 0.25mm 的间隙。顶板内侧边缘斜角应在左右选取，顶板应设有导向装置。10本设计中，脱模时顶板带动顶杆，顶杆顶出推板，向前把塑件推出。顶出行程一般是被顶出制品高的，该扳手的厚度为 4，所以不要将顶出行程做得过长。32脱模力的计算 塑料成型工艺及模具设计 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力，对于不带通孔的壳类塑件，脱模时还要克服大气压力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大。sincosuAPFT式中塑料对钢的摩擦系数约为 0.10.3 -塑件包容型芯的面积A-塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，pP约取 2439Mpa，模内冷却的塑件 p 约取 812Mpa此零件的厚度较薄，塑件包裹型芯的面积较小，有两部分，故对脱模的影响较小。3.73.7 冷却孔的设计冷却孔的设计模具设计中，温度调节系统部分的设计是必不可少的， 因为模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率，这要求我们的设计冷却系统时必须让模具迅速均匀地使模具和塑件冷却下来，以缩短成型周期，同时能使塑料的收缩率小，变形小，尺寸稳定，耐应力、开裂性好、表面光洁。 模具设置冷却装置的目的：1 防止塑件脱模变形2 缩短成型周期3 使结晶性塑料快速冷却水道孔径的选择冷却水道的直径采用 8mm 的冷却水道，最低流速是水孔位置设计sm66. 1 3.83.8 模板厚度的确定模板厚度的确定对于模具中各模板的厚度(包括顶出固定板、垫板、动定模固定板、支撑板等)，在满足强度要求的前提下，应尽量采用标准模架。 根据标准模架及一些尺寸的要求，初步确定模架的尺寸如下：(单位：mm) 定模座板 25300350 推板 25300180 定模板 40300300 推板固定板 20300180 动模板 25300300 凹模板 12184184 凸模板 24184184 顶出固定板 20300180 支撑板 25300300 动模固定板 23250290 模具用钢 选择模具零件的材料应按其用途而定,对成形零件的用料应考虑以下因素:1 要承受在高温、高压下长期工作。因此应有足够的机械强度、耐疲劳性能及耐热性。2 用于成批大量生产的模具应具有良好的热处理性能。对形状复杂的零件及易变形零件则还应要求材料在热处理时变形小。3对成型零件尺寸精度要求较高的,应考虑使用尺寸稳定性好的材料.4 模具钢要便于加工,易抛光.根据以上要求，模具的材料分别为:动模板、定模板等模板使用 45 钢；推板材料为 T8A；拉料杆、支撑板、复位杆为 45 号钢；推杆、推板固定板为 T10A。4 4 注射机有关工艺参数的校核注射机有关工艺参数的校核 4.14.1 最大注射量的校核最大注射量的校核对于螺杆式注射机，其最小注射能力以螺杆在料筒内最大推进容积 M(cm3)表示，因此最大注射量就是该体积的塑料熔体在料筒内的温度及压力下的重量：Gmax=M*DC (g)式中，M注射机规定注射容积 cm3；D注射塑料在常温下的比重 g/cm3；C料筒温度在塑料体积膨胀率校正系数，结晶塑料取 0.85，非结晶塑料取 0.93因塑件体积小，压力对塑件比重影响很小，可忽略不记。Gmax=60X0.9X0.93=50.22 (g)塑件质量使用 Pro/E 分析模组计算得，G 塑件=4g Gmax所以，此注射机最大注射量满足该塑件要求。 4.24.2 注射压力的校核注射压力的校核查模具手册得 PP 树脂在螺杆式注射机下注射压力应在 70120 MPa，而SZ-ZY-125 型注射压力为 120Mpa,因此能满足该塑件要求。4.34.3 锁模力的校核锁模力的校核当高压塑料熔体充满模具型腔时，产生一个使模具沿分型面分开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内塑料压力。pKFP 式中，p料筒内注射机柱塞或螺杆施于塑料上的压力 MPa K损耗系数 1/32/3F投影总面积 m2P注射机的额定锁模力 KNpKF=91840N900000N114832120故锁模力满足要求。设计总结设计总结 在这几个月的毕业设计中，还是碰到了很多问题。让我不得不找出以前的书，重新翻开来看。 虽然注塑模设计是一门必修课，可还是学得不怎么好。对画图，模具的结构设计，还是不能很好的运用。这次的毕业设计也给了我一个很好的学习机会，让我对以前所学的知识有了一个很好的回顾，加强。同时，在进行设计和绘图的时候，也查阅了有关注塑模方面的资料。对每一个零件的尺寸,对每一个部件的安装位置,对每一个动作运动机理,进行了深入的分析下研究。使我对 CAD 制图又有 了一定的熟悉。这次设计让我把所学的知识与实际生产相结合，加深对理论的理解，提高我们的动手能力。能够培养我们严谨的工作作风，精益求精的工作态度。在这里我也要谢谢任课老师对我们的教诲，还有指导老师对我们的悉心指导。在设计过程中，要是有某些地方的设计与实际相脱离或者在某些地方的设计不完美，希望老师能予以指正。参考文献参考文献1 陆宁编著. 实用注塑模设计.北京: 中国轻工业出版社,1997,52 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册 机械工业出版社 1982，123 张克惠.注塑模设计.西北工业大学出版社,1995,14 王树勋.模具实用技术综合手册.广州:华南进工大学出版社,1995,65 宋玉恒.塑料注射模具设计实用手册.北京:航空工业出版社,1994,86 陈秀宁.机械设计基础.浙江大学出版社,1993,77 虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料. 机械工业出版社,1992,108 工程画教研室.机械制图.大连理工大学.北京:高等教育出版社,1993,5 9 成都科技大学，北京化工学院，天津轻工业学院.塑料成型模具.轻工业 出版社。1990，810 王伯平.互换性与测量技术基础.机械工业出版社，2001.111 申树义、高济编.塑料模具设计.机械工业出版社，1993.912 冯炳尧等主编.模具设计与制造简明手册.上海科技出版社，1987.8 13 叶屋臣一.注塑模设计和应用.轻工业出版社，1989.114 许鹤峰.注塑模具设计要点与图例，化学工业出版社，1999.115 马金骏.塑料模具设计.中国科学计算出版社，1994.616 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.机械工业出版社，1994.6-毕毕 业业 论论 文文题 目 扳手的注塑模设计 院 系 机电与信息工程学院 专 业 模具设计与制造 班 级 07 模具（1）班 姓 名 指导教师 -扳手的注塑模设计扳手的注塑模设计摘要摘要：扳手在日常生活中应用是很广的。设计塑料模时，确定了模具结构之后即可对模具的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。首先要对塑件制品进行工艺分析与研究；其次，进行分型面的选择；为了使塑件表面不留有浇口及推出痕迹，采用潜伏式浇口，推件板推出，考虑到该塑件材料为聚丙烯，收缩率相当高，故成型后需均匀充分的冷却，结构简单，耐用，便于加工部件，生产效率高。关键词关键词：扳手 注塑模 单分型面 推板推出 目录目录1.绪 论 11.1 塑料工业的发展 1 1.2 塑料成型 工业在生产中的重要地位 1 1.3 塑料成型技术的发展趋势12.产品分析2 2.1 塑件材料的性能及应用2 2.1.1 PP 的特性2 2.1.2 PP 的成型工艺4 2.1.3 PP 的用途42.2 塑料制件分析4 2.2.1 制件的结构分析 4 2.2.2 成型方法的确定 5 2.2.3 注射工艺 5 2.2.4 制品的公差 5 2.2.5 制件注射工艺参数的确定 63. 模具的结构设计 6 3.1 分型面的选择7 3.2 模具型腔数目的确定8 3.3 浇注系统的设计9 3.3.1 浇注系统的分析10 3.3.2 浇口的设计10 3.3.3 主流道衬套的设计11 3.4 排气系统的设计12 3.5 成型零件结构设计12 3.6 顶出系统的设计15 3.7 冷却孔的设计16 3.8 模板厚度的确定164. 注射机有关工艺参数的校核17 4.1 最大注射量的校核17 4.2 注射压力的校核18 4.3 锁模力的校核18设计 总结19参考 文献20 1 1 绪绪 论论1.11.1 塑料工业的发展塑料工业的发展塑料工业是新兴的工业,是随着石油工业的发展应运而生的,目前塑件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从 20 世纪 30 年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化，生产工艺自动化，连续化以及不断开拓功能塑料新领域，它经历了初创阶段（30 年代以前） ，发展阶段（30 年代）,飞跃发展阶段（50 至 60 年代）和稳定增长阶段（70 年代至今）等这样几个阶段。塑料作为一种新的工程材料，其不断被开发与应用，加之成型工艺的不断成熟，完善与发展，极大地促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量日益增加，这些产品的更新换代的周期愈来愈短，因此对塑件的品种，产量和质量都提出了越来越高的要求。1.21.2 塑料成型工业在生产中的重要地位塑料成型工业在生产中的重要地位模具是工业生产中的重要工艺设备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制作的模具，它是型腔模的一种类型。随着机械工业（尤其是汽车，摩托车工业） ，电子工业（尤其是家电工业） ，航空工业，仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件模具的开发，设计与制造额的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高低，模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量，经济效益的增长以及整体工业水平的提高。1.31.3 塑料成型技术的发展趋势塑料成型技术的发展趋势在塑料成型生产中，先进的模具设计，高质量的模具制造，优质的模具材料，合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注塑模具可以成型上百万次，一副优良的压缩模具可以成型 25 万次以上。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现在工业品生产中模具的地位，从塑料成型模具的设计理论，设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几方面的发展趋势。（1） CAD/CAE/CAM 技术在模具设计与制造中的应用 应用模具 CAD 系统后，模具设计借助计算机完成传统设计中各个环节的设计工作，大部分设计与制造信息由系统直接传送，图纸不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造，生产过程中的唯一依据，图纸将被简化，甚至最终消失。 （2） 大力发展快速原型制造（3） 研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程（4） 发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术（5） 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率（6） 模具的复杂化，精密化与大型化2 2 产品分析产品分析2.12.1 塑件材料的性能及应用塑件材料的性能及应用PP 塑料化学名称 :聚丙烯；英文名称:Polypropylene（简称 PP）。聚丙烯无味、无色、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.90-0.91 g/cm3。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯的屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链，其具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164170，其耐热性好，能在 100以上的温度下进行消毒灭菌。聚丙烯耐低温的使用温度可达-15，在低于-35时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸收水，绝缘性能不受温度的影响。 表格 1 PP 一般参数比重0.9-0.91 克/立方厘米成型收缩率1.0-2.5%熔化温度220-275成型温度160-220模具温度40-80加工温度2003002.1.1PP2.1.1PP 的特性的特性 1 一般性能 PP 是所有合成树脂中密度最小的，仅为 0.900.91g/cm3，是 PVC 密度的 60%左右。这意味着用同样重量的原料可以生产出数量更多同体积的产品。 表面硬度在五类通用塑料中属低等，仅比PE 好一些。当结晶度较高时，硬度也相应增加一些，但仍不及 PVC、PS、ABS 等。2 力学性能 PP 的拉伸强度和刚性都比较好，但冲击强度较差，特别是低温时耐冲击性差。此外，如果制品成型时存在取向或应力，冲击强度也会显著降低。虽然抗冲击强度差，但经过填充或增强等改性后，其机械性能在许多领域可与成本较高的工程塑料相竞争。3 热学性能 在五大通用塑料中， PP 的耐热性是最好的。 PP 塑料制品可在 100下长时间工作，在无外力作用时， PP 制品被加热至 150时也不会变形。在使用成核剂改善 PP 的结晶状态后，其耐热性还可进一步提高，甚至可以用于制作在微波炉中加热食品的器皿。4 电学性能 PP 属于非极性聚合物，具有良好的电绝缘性，且PP 吸水性极低，电绝缘性不会受到湿度的影响。 PP 的介电常数、介质损耗因数都很小，不受频率及温度的影响。 PP 的介电强度很高，且随温度上升而增大。这些都是在湿、热环境下对电气绝缘材料有利的。另一方面PP 的表面电阻很高，在一些场合使用必须先进行抗静电处理。5 环境性能 PP 分子中存在叔碳原子，在光和热的作用下极易断裂降解。未加稳定剂的PP 在 150下被加热半小时以上，或在阳光充足的地方曝晒12 天就会明显变脆。未加稳定剂的 PP 粉料在室内避光放置 4 个月也会严重降解，散发出明显的酸味。在 PP 粉料造粒之前加入 0.2%以上的抗氧剂可以有效地防止 PP 在加工和使用过程中的降解老化。抗氧剂分为游离基链反应终止剂（也称主抗氧剂）和过氧化物分解剂（也称辅抗氧剂）两大类，主、辅两类抗氧剂的合理配合，将会发挥良好的协同效果。目前推荐使用的B215 抗氧剂就是主抗氧剂1010（酚类）和辅抗氧剂 168（亚磷酸酯）按 1：2 的比例复配而成的。为防止光老化需要在 PP 中加入紫外线吸收剂，它可将波长 290400nm 的紫外线吸收激化转化为没有破坏性的较长波长的光线。对于埋在土壤中或在室内避光使 用的 PP 塑料制品仅加入主辅抗氧剂即可，无须加入紫外线吸收剂。2.2.2PP2.2.2PP 的成型工艺的成型工艺1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂 ,长期与热金属接触易分解 ； 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大 ,易发生缩孔.凹痕,变形；3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热 ,并注意控制成型温度 ，料温低温高压时容易取向 ,模具温度低于 50 度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90 度以上易发生翘曲变形 ； 4.塑料壁厚须均匀 ,避免缺胶,尖角,以防应力集中 。 2.1.3PP2.1.3PP 的用途的用途聚丙烯可用于制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作水、蒸气、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱体，各种绝缘零件，并用于医药工业中。 2.22.2 塑料制件分析塑料制件分析2.2.12.2.1 制件的结构分析制件的结构分析图 1 零件图 1 该塑件厚度为 4mm，外侧面拔模斜度 3 ，内侧面拔模斜度 5 ；2 该塑件为塑料扳手，对表面的光洁度要求不是很高，内表面的精度要求也不高；2.2.22.2.2 成型方法的确定成型方法的确定从塑件外形结构分析，塑件的结构还算简单。在确定分型面时，应考虑此特征，在脱模时采用推板推出制品。鉴于塑件结构和注射位置，该模以单分型面、一模四腔为佳。图 2型腔分布2.2.32.2.3 注射工艺注射工艺该塑件模具为单分型面，一摸四腔部分精度要求不高，只有小型芯和推板配合公差要求较高因此生产成本低，适于一般中小型模具厂生产。2.2.42.2.4 制品的公差制品的公差参考模具手册公差等级表，该零件为中等精度 PP 材料塑件，零件各尺寸公差选取按图表。 2.2.52.2.5 制件注射工艺参数的确定制件注射工艺参数的确定该塑件尺寸、体积属于中小型塑件，为适应大多中小型模具厂商，而初步确定采用较为普遍螺杆式注射机：XS-ZY-125，其主要参数如下： 一次注射量 厘米 125 螺杆直径 毫米 42注射压力 兆帕 120注射行程 毫米 110 锁模力 千牛 900 最大注射面积 厘米 320 最大开合模行程 毫米 300 模具最大厚度 毫米 300 模具最小厚度 毫米 200 喷嘴圆弧半径 毫米 12注射机与安装模具的关系,必须了解以下几点：（1）机床拉杆间隔 考虑模具的最大外形尺寸安装时应不受拉杆的影响。;（2）定位孔的直径 模具安装用的定位圈尺寸应与机床定位孔直径相配合，小型机床一般只在定模部分设置定位孔，大型机床则定、动模板都设置定位孔.（3）顶出杆的位置 设计模具时,必须了解机床顶出杆的直径及位置,并应将顶出杆的行程和模具顶出装置动作一起考虑.（4）喷嘴前端的孔径笔球面的半径，是浇口套的孔径和球面尺寸的依据。（5）安装螺孔的位置及妃径，机床定、动模板上设有一系列螺孔，以供安装模具压装所用。安装形式如下：1） 用螺钉直接固定模具；2） 用螺钉固定模具形式；3 3 模具的结构设计模具的结构设计 图 3 装配图模具设计要点：熔体的流动情况:流动阴力，速度，引程,重新融合,排气。 熔体冷却收缩与补缩。模具的冷却与加热。模具的相关尺寸与注射机关系。 模具的总体结构与零部件的结构,考虑模具安装与加工强度、精度3.13.1 分型面的选择分型面的选择. .分开模具能取出塑件的面，称作分型面，其它的面称作分离面或称分模面，注射模只有一个分型面。分型面的方向尽量采用与注塑机开模是垂直方向，形状有平面，斜面，曲面。选择分型面的位置时：1 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处2 使塑件留在动模一边，利于脱模 3 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度 4 轴芯机构要考虑轴芯距离 5 分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。从塑件形状结构分析塑件厚度为 2mm，外侧面拔模斜度 3 度，又前面为外形面，要求保证光洁，不能留下浇口和顶杆痕迹，根据分型面必须开设在制件断面轮廓最大的地方的基本原则，并综合以下几点分析： 1 因为分型面不可避免地要在制件上留下溢料痕迹，或拼合缝痕迹，故分型面不选在制件光滑的外表面或带圆弧的转角处；2 从制件的顶出考虑分型面要尽可能留在动模这一边；3 为避免使用侧抽型芯，分型面的选择也要充分考虑。 3.23.2 模具型腔数目的确定模具型腔数目的确定. . 图 4凸模 模具中的型腔数目的确定是一项综合项目，首先应考虑注射机的各项规格及工作性能，以及考虑制品的精度要求，模具制造的费用等 。确定合适的成型型腔数，应考虑以下几个因素： 1 以机床注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的 80%，按公式计算： 式中 件浇WWSN8 . 0N型腔数：S注射机的注射量（g）：-浇注系统的注射量（g）;浇W-塑件重量（g）;件W初定注射机为 XS-ZY-125 型，该注射机的注射量为 104g，即 S=104g，初估浇注系统的重量为 65g，即 =65g，塑件的重量=4g。浇W件W计算得 N=4因此，模具的型腔数初定为 42 根据塑件的精度考虑： 一般单型腔时制造精度高，塑件精度也高。 该制品的表面精度要求不是很高，可以采用多型腔，在精度要要求前提的情况下，采用一模四腔。 3.据塑件形状及进料口位置考虑：该制品为扳手，制品体积比较小，结构比较简单，为提高效率可以采用一模四腔。综合以上 3 个方面的因素，该模具的型腔数确定为 4 个。 3.33.3 浇注系统的设计浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴接触处到型腔为止的塑料熔体的流动通道。作用：1输送流体 2传递压力浇注系统的组成及设计原则： 1 组成：由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成。 2 浇注系统的设计原则： 1考虑塑料的流动性，保征流体流动顺利、快、不紊乱。2避免熔体正面冲出小直径型芯或脆弱的金属镶件。3一模多腔时，防止大小相差悬殊的制件放一模内。4进料口的位置和形状要结合塑件的形状和技术要求确定。 5流道的进程要短，以减少成型周期及减少废料。 3.3.13.3.1 浇注系统的分析浇注系统的分析浇注系统对塑件的质量和成型效率有直接影响，是整套模具设计的重要环节。对该塑件分析，具体设计时主要考虑以下因素：1 塑件成形特性，浇注系统需适应 ABS 成形特性要求，以保证塑件质量；2 塑件的大小及形状，根据该塑件的大小、形状、壁厚及技术要求等因素，前面已拟定了分型面的位置，同时也考虑了设置浇注系统的形式，进料口数量及位置。保证塑件的正常成形，防止流料直接冲击嵌件和受力不均，进料不匀。3 塑件型腔数目，该注塑模具是一模四腔，主流道放置中间。4 塑件外观质量，为了便于去除，修整进料口，浇口选在不影响制件外观的位置。5 成形效率，批量生产时在保证成形质量的前提尽量缩短填充及冷却时间和成形时间，同时还节约了塑料。6 冷料，喷嘴端部的冷料必须去除，在主流道底端设有流道冷料推板。3.3.23.3.2 浇口的设计浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。（1） 作用：a、使熔体快速进入型腔，按顺序填充。 b、冷却材料作用（2）浇口参数： a、形状一般为圆形或矩形。 b、面积与分流道比为 0.030.09。 c、浇口长度:65mm。（2） 小浇口的优点：a、改变塑料非牛顿流体的表观粘度，增剪切速率。 b、小浇口改变流体流速，产生热量，温度升高。c、易冻结，防止型腔内熔体的倒流。d、便于塑件与浇注系统的分高。由于该塑件为扁平而较薄的塑件，故采用侧浇口中的扇形浇口，扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加，厚度逐渐减小的呈扇形的侧浇口。这类浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置。加工和修整方便，且对各种塑件的成型适应性均较强。由于浇口截面较小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。 侧浇口直径也可用下面经验公式计算：30/)9 . 06 . 0(Ab t=(0.60.9) b侧浇口的宽度，mm； -浇口处塑件的壁厚，mm；-塑件的外表面面积，mm；At-侧浇口的厚度，mm。采用扇形浇口，使熔体在宽度方向上的流动得到更均匀的分配，塑件的应力因之较小，还可避免流纹及定向效应所带来的不良影响，减少带入空气的可能性。3.3.33.3.3 主流道衬套的设计主流道衬套的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。主流道衬套位于模具的入口部，其作用是将塑化熔融的树脂导入流道或型腔，主流道垂直于分型面。注流道衬套内孔呈圆锥形、圆弧 R 处为锥孔的小端。锥孔的锥度越大，及内壁的粗糙度在 0.8以上，主流um道越容易脱出。主流道衬套的设计要点如下几点：1)主流道衬套的圆弧半径 R 应比喷嘴头部半径大 1mm 左右2)锥孔的小端直径比喷嘴孔直径大 0.51mm3)尽可能缩短长度 本浇注系统采用最为常用的 v 形浇道，这种浇道易于机械加工，且热量损失和阻力损失均不太大。此浇注系统有四个型腔，应设置分流道。分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积小，在温度较高的塑料熔体和温度较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。 3.43.4 排气系统的设计排气系统的设计排气槽的设计原则:1 如果型腔中产生乞阻现象,将直接影响制品的外观.设计模具时,必须考虑排气问题,如发生气阻,型腔中排不出的空气会因高压而燃烧,使制品的局部被烧蚀,影响制品的质量.2 简单模具气阻的准确位置易确定,对于复杂的模具,可以通过试模来确定气阻位置. 3 找出气阻位置,便可设置排气槽, 一般在分型面凹模一侧开设一条深 0.01 0.02mm 的排气槽。4 该套模具的排气槽设置在分型面处及镶块的啮合处.塑件外形尺寸较小，对于此类小型模具，可利用分型面间隙排气，分型面位于熔体流向的末端，可达到很好的排气效果，因而本模具不另外设计排气系统，直接由分型面间隙，镶件缝隙，推杆间隙等进行排气。 3.53.5 成型零件结构设计成型零件结构设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压，料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。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，此外成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能. 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，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，排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 成型零件型腔计算：凹模是成型塑件的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。本设计中采用整体式凹模（如图） ，其特点是牢固，不易变形。型芯是成型塑 件的内表面的零件，型芯按结构可分为整体式和组合式两种。本设计中采用整体式，特点是结构牢固，但不便加工，消耗的模具钢多，这种结构是将型芯单独加工，再镶入模板中。图 5凹模凸模图 图 6 凸模成型零件工作尺寸的确定：成型零件的工作尺寸指直接成型塑件的尺寸。成型零件尺寸计算的基本公式是)1 (SBA考虑塑件公差、模具制造公差、模具磨损量等，其计算公式如下：1 型腔径向尺寸的计算0043)1 (SDD式中 D-型腔内径尺寸 D-塑件外径标称尺寸(mm)0 S-塑料平均收缩率，即2minmaxsss -塑件公差 -型腔制造公差2 代入数据得：5 . 0050. 0093. 238. 0432%5 . 2%0 . 114D2 型心径向尺寸计算 00431Sdd其中 d-型芯外径尺寸 d -塑件内径标称尺寸0 -型芯制造公差 代入数据 05 . 005 . 061. 238. 043%75. 112d3 型腔高度尺寸计算 0021SHH 式中 H-型腔深度尺寸 H -塑件高度标称尺寸0 -型腔深度制造公差，一般取或3141代入数据得05. 0005. 0031. 3238. 00175. 014H 4 型心高度尺寸计算 0021shh 式中 h-型芯高度尺寸 4)h -塑件深度标称尺寸0 -型芯高度制造公差 代入数据得：h= =005. 0005. 042. 2238. 00175. 012 3.63.6 顶出系统的设计顶出系统的设计在注射成型中，制品的顶出对制品的质量以及是否可以自动成型等起着重要的作用。顶出方法由使用塑料的种类，制品形状，浇口的种类，制品的商品价值，模具的制作周期及价格等所决定，原则上必须能够在不使制品产生变形和损坏的情况下，可靠而迅速地脱模，故障要少，维修要简单。推出机构的设计原则：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3 机构简单，动作可靠4 良好的塑件外观5 合模时的正确复位顶出方式的种类有很多种， 本设计中由于制品是扁平而较薄的塑件，直接用推板推出即可。 为了防止推板刮伤型芯，推板和型芯之间最少应留有 0.25mm 的间隙。顶板内侧边缘斜角应在左右选取，顶板应设有导向装置。10本设计中，脱模时顶板带动顶杆，顶杆顶出推板，向前把塑件推出。顶出行程一般是被顶出制品高的，该扳手的厚度为 4，所以不要将顶出行程做得过长。32脱模力的计算 塑料成型工艺及模具设计 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力，对于不带通孔的壳类塑件，脱模时还要克服大气压力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大。sincosuAPFT式中塑料对钢的摩擦系数约为 0.10.3 -塑件包容型芯的面积A-塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，pP约取 2439Mpa，模内冷却的塑件 p 约取 812Mpa此零件的厚度较薄，塑件包裹型芯的面积较小，有两部分，故对脱模的影响较小。3.73.