【ZM077】牙签合盖注射模设计-4腔[抽芯]【KT+RW】[侧浇口]
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zm077
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【ZM077】牙签合盖注射模设计-4腔[抽芯]【KT+RW】[侧浇口],zm077,牙签,注射,设计,抽芯,kt,rw,浇口
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湖南科技大学 毕业设计（论文）任务书 机电工程学院 院 机械工程 系（教研室） 系（教研室）主任 : （签名） 年 月 日 学生姓名 : 唐 勇 学号 : 03181141 专业 : 机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 牙签盒盖的注射模设计 2 学生设计（论文）时间： 自 3 月 20 日开始至 5 月 30 日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 陈桦 王建文 葛正浩 塑料模设计手册 北京：机械工业出版社 王永平 注塑模具设计经验点评 北京：机械工业出版社 郭继强 塑料制品及其成型模具设计 北京：清华大学出版社 叶久新 王群 塑料制品成型及模具设计 长沙：湖南科学技术出版社 2004 王文广 田宝善 田雁晨 塑料注射模具设计技巧与实例 北京：化学工业出版社 设计（论文）完成的主要内容： 这次设计的任务是设计制造牙签盒盖的一副模具，并绘出 模具装配图、模具零件图以及编写设计 说明书 。 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间： 2007 年 3 月 15 日 指导教师： （签名） 学 生： （签名） 湖南科技大学 毕业设计（论文） 进度表 毕业设计（论文）题目： 起止时间： 学生： （ 签名） 指导教师： （ 签名） 系（教研室）主任： （ 签名） 时 间 工 作 内 容 备 注 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 第 周至第 周 （ 月 日至 月 日） 注：此表一式两份：一份存学院，一份发给学生。 湖南科技大学 毕业设计 （ 论文 ） 指导 人评语 主要对学生毕业 设计 （ 论文 ）的 工作态度 ， 研究内容 与方法， 工作量 ，文献应用， 创新性 ，实 用性 ，科学性， 文本 （图纸） 规范 程度， 存在的不足 等进行 综合评价 指导人： （签 名） 年 月 日 指导人评定成绩： 湖南科技大学 毕业设计 （ 论文 ）评阅人评语 主要对学生毕业 设计（论文）的 文本 格式 、图纸 规范 程度， 工作量 ，研究内容与 方法 ，实用性与科学性， 结论 和 存在的不足 等进行 综合评价 评阅人： （签名） 年 月 日 评阅人评定成绩： 湖南科技大学 毕业设计 （ 论文 ） 答辩委员会 记录 日期： 2007 学生： 唐 勇 学号： 03181141 班级： 机本 0301 题目： 牙签盒盖的注射模设计 提交毕业设计（论文） 答辩委员会 下列材料： 1 设计（论文）说明书 共 页 2 设计（论文）图 纸 共 页 3 指导人、评阅人评语 共 页 毕业设计（论文） 答辩委员会 评语： 主要对学生毕业 设计 （论文） 的 研究 思路， 设计 （ 论文 ） 质量 ，文本图纸规范程度 和 对设计（论文）的介绍，回答问题情况 等 进行 综合评价 毕业设计（论文） 答辩委员会 主任： （签名） 委员： （签名） （签名） （签名） （签名） 答辩成绩： 总评成绩： 1 毕业实习报告 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 02 级机设 2 班 模具 （ 1）班 实习记录 彭碧盛 学号 102031062 指导老师 马克新 成绩 _ 完成日期 2006年 3月 10日 2 实习时间 ： 2006年 3月 实习地点 ：湖南省湘潭市江南机械厂 指导老师 ：马克新 小组成员 ： 彭碧盛 李小德 张华珠 宁勤方 向晓平 黄江勇 周建武 陈 智 实习记录 ： 彭碧盛 实习内容 ：模具生产制造与 农用机械 生产制造 3 第一部分：公司简介 企业精神：敬业爱岗 追求创新 企业理念：决策求实 工作扎实 效果真实 经营战略：核心业务为主导 产品开发抓重点 抢点上项目 共同图发展 江南机器（集团）有限公司是中国兵器工业集团公司所属的大型骨干企业，地处湖南省湘潭市楠竹山镇，占地 620万平方米，厂区环境优美，交通便利。 公司现有资产近 中固定资产 5亿元，员工 8000人，其中各类专业技术人员 2052人。现有设备近 6000台，从精密铸造到机械加工，从冷锻到热挤压，从工模具制造到设备制造与维修，形成了完整 的工艺体系。公司于 1996年 1月通过 国家一级计量和理化企业。 公司设十一部一室，六个分厂，十二个全资子公司，四个控股子公司。目前，公司已发展成以奥托轿车、缝制设备、各类专用机床制造、压力容器、航模、农机为主，灶具、模具、工装、热处理、表面处理为辅门类从多的国家级综合大型企业，并正在开发具有广泛市场前景的其它产品。 公司规划利用长沙、珠洲、湘潭三市融城的契机，国家发展中西部的有利时机和公司的交通、区位优势，实现跳跃式的发展。本着“诚4 实守信、互利互惠、共求发展”的原则，竭诚欢迎中外 各界朋友来公司参观、合资、合作，共同发展，共享利益。 第二部分：模具制造车间 (江南机械厂力德数控加工厂 ) 主要参观了如何生产加工导弹各部件。如导弹民尾片：其生产成型的模具主要采用 塑压模成型，原材料采用特殊性的材料塑料，上下模膛考虑到用于军事上，加工精度要求很高，达到 工设备一般采用电脉冲加工，当然亦可以采用其它高精度加工方法，该厂考虑现实情况、为了节约加工成本，采用前者进行加工。对于模膛外部，可以适当降低加工精度。但应注意其强度硬度等力学性能应满足使用要求，一般采用铸造生产成型。在浇注该模型时，还须加热以热熔塑料原材料，所以在制造模腔时还必须考虑放置电热丝，一般采用下下双层电热丝进行平衡加热，以利于原材料成型均匀。为了便于搬运，操作方便，模膛外部还须留出吊挂沟槽，该模 型如下图 （一）所示： 5 （图一） 6 图（二）为该模型所生产出的导弹尾片零件图 图（二） 7 实习小结 ： 毕业实习 圆满结束了。 现在我们对 江南机械厂 有了初步的了解，我们在那学习到了我们所需要的东西，包括我们自己专业所需要学习和涉及的东西，当然也学习到了一些关于一个企业兴衰荣辱的一些东西，我想这对我们以后工作是有很大帮助的 。当然也可以让我们有更多对社会的体验。 我们要 感谢江南机械厂工作人员对我们的热情接待和 耐心讲解 ，感谢他们给我们一个良好的实习基地。 最后，我 要 感谢我们的导师马老师， 是他给我们穿针引线 ， 让我们有机会学习到 我们在学校无法 学 的知识。最后也 希望 我们毕业后能够学以致用 。 2006年 3月 17日 8 1 湖南科技大学 2006 届毕业设计（论文）开题报告 题 目 某塑料牙签筒罩模具设计 作者姓名 彭碧盛 学号 102031062 所学专业 机械设计制造及自动化 1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献） 模具是现代工业生产的重要工艺装备。随着工业技术的迅速发展，在国民经济的各个领域都越来越多地依靠模具来进行加工。利用模具成形加工零件的方法，实质上是一种少无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成形加工零件代替传统的切削加工工艺，可以提高生产率，保证零件质量，节约原材料，降低生产成本 ，从而获得很高的经济利益。 近年来，随着塑料工业的迅猛发展，模具设计与制造更趋向高效率、自动化、大型、高精度、高寿命。 例如电视机外壳、洗衣机内缸、电冰箱、空调机零件、浴盆、桶、周转箱等模具。世界上一些工业发达国家，其模具工业总产值早已超过了机床工业，其发展速度也超过了机床、汽车、电子等工业。在这些国家，模具工业已成为国民经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石”，日本模具协会称“模具是促进社会富裕的动力”。模具的价值不仅是其本身的价值，还在于它的应用为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。 2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 了解塑料模具设计与制造过程，按照步骤正确设计模具； 模具的材质 的选择影响产品的成型和加工。 冷却水路三原则：快速冷却 均匀模温 加工方便 3、 特色与创新之处 应用模具 行设计，对模具机构进行三维剖析，并有 e 设计的三维模具结构图； 提供多种方案对模具的材料和设计进行经济分析和环境分析选择最合理的方案以取得最大的效益。 4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线 一接受任务书（模具设计的依据） 二收集、分析、消化关于牙签筒 罩的资料 。 消化塑料制品，了解制品的用途，分析塑料制品的工艺性，尺寸精度等技术要求； 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。 确定成型方法（采取直压法、铸压法还是注射法。） 2 选择成型设备 根据成型设备的种类来进行设计模具，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。 具体结构方案（确定模具类型及结构） 三了解影响塑料注射模具结构及模具个别系统的因素（很复杂） 四绘制塑料模具图 在画总装配图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求； 五整理资料归档（这对以后修理模具，设计新的模具是很有用处的） 5、 拟使用的主要仪器设备、试剂和药品 1、测绘工具 尺等 2、计算机 e, 机械设计绘图软件 3、绘图工具 板、圆规等 6、参考文献 陈桦 王建文 葛正浩 塑料模设计手册 北京：机械工业出版社 王永平 注塑模具设计经验点评 北京：机械工业出版社 郭继强 塑料制品及其成型模具设计 北京：清华大学出版社 叶久新 王群 塑料制品成型及模具设计 长沙：湖南科学技术出版社 2004 王文广 田宝善 田雁晨 塑料注射模具设计技巧与实例 北京：化学工业出版社 李德群 塑料成型工艺及模具设计 北京：机械工业出版社 2001 塑料模具设计手册编写组 塑料模具设计手册 . 第一版 北京：机械工业出版社 1993 李学锋 塑料模具设计与制造 北京：机械工业出版社 2001 詹友刚 文野火版教程 通用模块清华大学出版社 2003 詹友刚 文野火版 础教程 清华大学出版社 2005 注： 1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。 2、参考文献按下列格式（ A 为期刊， B 为专著） A： 序号 、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点， 3 人以上作者只写前 3 人，后用“等”代替。 ）、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。 B： 序号 、作者、书名、版次、（初版不写）、出版地、出版单位、出版时间、页码。 3、表中各项可加附页。 前 言 模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。 目前我国塑料模具市场中，国外模具约占 30%，其中大型、精密、复杂、长寿命模具约占 45%左右。被国外称为 金钥匙 、 进入富有社会的原动力 的模具，由于经济发展较快时期产品畅销，自然要求模具能跟上，而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲的需求，因此模具工业被称为 不衰亡工业 ，模具市场 发展走势总体将是平稳向上 同时 塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了一个广阔的市场，同时对模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将会受到欢迎。在各种塑料模具中，注塑模具的需求量最大。 专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。 本设计就是塑料模具中的注射模具，全书分为四章。第一章主要讲述我国塑料模具的现状和发展形式以及塑料模具设计的一般 步骤 ；第二章对塑料制品进行可行性分析；第三章对模具进行结构及方案进行设计并计算出各零件；第四章是 在前面基础上对模具相应的设计选定具体模架并设计出各个系统。 毕业 设计在马克新老师的指导下完成，我从模糊的状态到顺利完成设计，马老师给了我许多的帮助， 同时也离不开同学们对我的建议和帮助，在此表示我衷心的感谢。 本次设计让我对塑料模具有了更多的认识，特别对一些标注和国家标准有了更深层次的认识和理解，并且通过此次设计，使我的e 等软件能更好的掌握，这对我以学习和工作都是有极大的帮助，很 高兴在大学即将毕业的时候能有一个这样好的学习机会。 本设计由于 本人 水平 限制 ，设计中难免存在 不完善的地方 ，请 老师 指正。 牙签盖的注射模设计 机械设计制造及其自动化 作者： 指导老师： 摘要 塑料模具是当今塑料工业生产中利用特定形状，通过一定的方式来成型塑料制品的一种工艺装备。模具设计与制造技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。 本次设计的是牙签盖的注塑模具。 属于日常生活用品，所用材料是当前应用较为广泛的热塑性塑料 的生产批量为大批量生产，该产品 有如下 特点：（ 1） 内部结构比较 简单 ， 但 需要 侧抽芯 ；（ 2）表面比较光滑，表面粗糙度小，对模具型腔与型芯的精度要求较高。本次设计使用了当前比较流行的制图软件 模具设计软件 。 此次 设计的过程中查阅了 大量的模具设计资料 ，通过牙签盖 模具的设计与应用，同原有的设计方法相比，模具的应用 提升了产品的质量，模具整体设计的思路和要求符合现代设计潮流和未来的发展方向。 关键词 塑料；模具； 塑料盖； 。 Ma he is a of in to of an of of a is a is a of is is a of is (1) a to a (2) of is so is . I of in of of to of . 1概述 料模具简介 模具行业是制造业重要的组成部分 ，也是国民经济的基础工业受到政府和企业界的高度重视 ，具有广阔的前景。塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或 工具，它属于型腔模的范畴。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中 ,用于塑料制品成形的模具 ,称为塑料成形模具 ,简称塑料模 是当代高分子材料加工领域中的重大课题。通常情况下，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素约占80%。然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。 随着国民经济 领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新愈来愈短、用户对塑件的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计一与制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。 模具的设计是模具制造过程中的关键部分，通过合理的设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的。 国塑料 模具工业发展现状 80 年代以来，在国家产业政策与之配套的一系列国家经济政策的支 持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%， 1999 年我国模具工业产值为 245 亿，至 2000 年我国模具总产值预计为 260元，其中塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模具工业起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具方面已能 生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星 模具 具有限公司制造的多腔 轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求 都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐 开线齿形要求。还能生产厚度为 一模两腔的航空杯模具和难度较袄的塑料门窗挤出模等等 。注塑模型腔制造精度可达 面粗糙度 具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10火钢模大 50货期较以前缩短，但和国外相比仍有差距，具体数据见表 。 成型工艺方面 ,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 ,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 29 34 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术 ,一些厂家还使用了 辅软件 ,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广 ,有的厂采用率达 20%以上 ,一般采用内热式或外热式热流道装置 ,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置 ,少数单 位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%,与国外的 50 80%相比 ,差距较大。 在制造技术方面 ,术的应用水平上了一个新台阶 ,以生产家用电器的企业为代表 ,陆续引进了相当数量的 统 ,如美国 、美国 司的国 司的 国 司的 本 司的 色列公司的 国 司的 澳大利亚 司的 模分析软件等等。这些系统和软件的引进 ,虽花费了大量资金 ,但在我国模具行业中 ,实现了 集成 ,并能支持 术对成型过程 ,如充模和冷却等进行计算机模拟 ,取得了一定的技术经济效益 ,促进和推动了我国模具 术的发展。近年来 ,我国自主开发的塑料模 统有了很大发展 ,主要有北航华正软件工程研究所开发的 统、华中理工大学开发的注塑模 统及件等 ,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特 点 ,为进一步普及模具 术创造了良好条件。近年来 ,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢 ,如 :、 等 ,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响 ,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用 ,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下 ,和国外先进工业国家已达到 70%比 ,仍有很大差距。 表 ： 国内外塑料模具技术比较表 项目 国外 国内 注塑模型腔精度 型腔表面粗糙度 非淬火钢模具寿命 10 60 万次 10 30 万次 淬火钢模具寿命 160 300 万次 50 100 万次 热流道模具使用率 80%以上 总体不足 10% 标准化程度 70 80% 小于 30% 中型塑料模生产周期 一个月左右 2 4 个月 在模具行业中的占有量 30 40% 25 30% 国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比 例 这是由于塑料模成型的制品日渐 大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所 2、在塑料模设计制造中全面推广应用 近年来模具 为其进一步普及创造了良好的条件 ;基于网络的 其将解决传统混合型 塑料制件及模具的 3 广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术 采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量 ,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源 ,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准 ,积极生产价廉高质量的元器件 ,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下 ,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控 制 ,而且其常用于较复杂的大型制品 ,模具设计和控制的难度较大 ,因此 ,开发气体辅助成型流动分析软件 ,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度 ,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 发新的塑料成型工艺和快速经济模具 ,以适应多品种、少批量的生产 方式 高塑料模标准化水平和标准件的使用率 我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低 ,与国外差距甚大 ,在一定程度上制约着我国模具工业的发展 ,为提高模具质量和降低模具制造成本 ,模具标准件的应用要大力推广。为此 ,首先 要制订统一的国家标准 ,并严格按标准生产 ;其次要逐步形成规模生 产、提高商品化程度、提高标准件质量 、 降低成本 ;再次是要进一步增加标准件规格品种。 算机技术在注射模中的应用 塑料制品的设计 基于特征的三维造型软件 为设计者提供了方 便的设计平台，而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良好的基础 。 结构分析 利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析，改善制品的结构设计。 模具的结构设计 根据塑料制品的形状、精度 、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、 参数选择、计算公式以及标准模架等，最后给出全套 的结构设计图。 模具开合模运动仿真 运用 术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，一减少修模时间。 注射过程数据分析 采用 法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇注系统以调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可以检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 数控加工 利用数控编程软件可模拟 刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关的曲面的形状数据，同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴，五轴数控铣削刀具轨迹等。 目前，国际上占主流地位的注射模 件有 、 ；结构分析软件有 ；注射数据数值分析软件有 ；数控加工软件 。 料模设计的 一般 步骤 为了设计出合理且精度较高的模具，应严格按照设计程序来进行，塑料模具设计的一般步骤如下： 定制品 成型工艺 (1) 塑料制品分析 消化制品图：通过了解其用途以及对制品的工艺性，尺寸精度等技术要求；对于形状比较复杂和精度要求较高的制品，还必须了解该制品的外观及装配要求；根据制品的结构，预计会有哪些缺陷（如熔接痕、缩孔、裂纹等）产生，是否要对制品图纸提出修改意见。 制品材料的选择：根据制品图的形状、大小及使用要求。 计算制品的质量、体积及制品的正面投影面积。 确定制品的成型方法（对热塑性塑料指定采用注射成型） 拟定制品成型工艺参数 根据制品结构特点及选定的原材料种类，选定如下成型工艺参数：料筒 温度、喷嘴温度、模具温度、注射压力、注射时间、保压时间、冷却时间以及总的生产周期。 定模具机构方案 选择分型面 分型面的形式和位置有利于模具加工、排气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作。 型腔布置 根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具的制造的难易、成本高低等确定型腔数目与排列方式。 确定浇注系统：包括主流道、分流道、冷料穴、浇口的形状、大小和位置，同时应注意浇注系统的平衡问题， 溢料、排气系统的设计：根据制品的形状与浇注系统的特点，决定是否增设溢流槽和排气槽及 其位置。 选择脱模方式：考虑开模、分、型的方法与顺序，确定推出机构（包括拉料杆、推杆、推管、推板）的形式以及合模导向与复位机构的设置，同时计算出脱模行程、脱模力以及各推出机构的尺寸大小等。 侧抽芯机构的设计 当塑件存在侧向凸、凹及侧孔时，需要考虑增设侧向抽芯机构。此时必须选择机构类型，计算抽芯力和抽芯距离，同时还要确定各抽芯机构的数量和尺寸大小。 模具主要零件的结构设计 考虑成型与安装的需要以及制造与装配的可能，根据所选的材料，通过理论计算确定定模座板、定模板、动模座板、动模板、支承板、垫块、推 板和推杆固定板等的外形尺寸，并在此基础上选标准模架；同时还确定导柱、导套、滑块等的结构尺寸；用相应的公式计算型腔与型芯的尺寸并确定其公差；此时还要确定各类零件的安装、固定、定位的方法及相应尺寸。 模具调温系统的设置 主要通过计算方法 确定模具冷却系统管道的形状、位置、数量及尺寸。 择成型设备的类型、型号及主要技术参数 具体要从以下四个方面进行： 根据每次所需的实际注射量初选某一公称注射量的机型 ； 计算型腔的胀型力，必须小于该机的额定锁模力 ； 该制品所选择的注射压力必须小于该机的公 称注射压力，通常所选的注射压力为 ；70 150 所设计的模具总厚度必须大雨该机的最小模具厚度 ； 制品脱模所需的开模行程要求小于该机动模移动板的行程。 以上几项校核条件都符合时，即为初选合理机型，或者必须重新选择机型，或者调整成型参数。 制模具装配草图 方案确定后机可着手绘制模具整体结构草图。最好采用 1:1 的比例，先从型腔开始由里向外，俯视图、主视图、侧视图同时进行。要求反映出： 型腔与型芯的 结构； 浇注系统及排、溢系统的结构形式； 分型面及脱模机构； 合模导向及复位机构； 冷却系统的结构形式与部位； 安装、支承、连接、定位等零件的结构、数量及安装位置； 确定装配图的图纸幅面、比例、视图数量布置。 计算机 认真、细致地检查结构草图，对不细不全的地方要补细补全 ； 在装配图中，无论采用何种表达方式，但总的要求是，该模具中不同的连接及定位零件都要在图中表达出来； 按顺序标出零件序号，并写入标题栏内； 标注技术要求说明（如使用与装拆 注意事项以及检验、试模、维修、保管等）。 制零件图（用 凡需自制的零件都绘出单独的零件图； 图形尽可能按 1:1 的比例，但允许局部放大或缩小，要求视图选择合理，投影正确，布置恰当； 统一考虑尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度的标注方法和位置，将用得最多的一种粗糙度 以“其余”的形式标于图纸的右上角； 零件图的编号应与装配图上的序号一致，以便于查对； 标注技术要求（材料及热处理条件查“塑料模设计手册”），填写标题栏。 写设计说明书 编写说明书有以下内容 ： 目录； 设计题目或设计说明书 塑件分析（含制品图） 所选塑料材料的成型特性与工艺参数； 浇注系统的设计、分型面的选择、型腔的布置、浇注系统及排气系统的形式、部位与尺寸及流动比的校核； 成型零件的设计与计算 型腔、型芯的结构设计、尺寸计算、强度校核等。 脱模机构的设计 脱模力的计算、拉料机构、推出机构、复位机构等的结构形式、安装、尺寸配合等。 侧抽芯机构的设计 抽拔距离和抽拔力的计算，抽芯机构的形式、结构、尺寸以及必要的验算。 合模导向机构的设计 组成元件、结构尺寸、安装方式等。 温度调节系统的设计与计算； 其他技术说明 设计小结 有何体会与建议等。 参考资料 资料编号、名称、作者、出版年月。 2 注塑模的可行性分析 品分析 下 图所示塑件为一 牙签筒筒盖 图 2零件三维立体图 该制品有以下特点： （ 1）所处工作环境好，室温，不处于酸、碱、盐等恶劣条件中，但需要较好的抗冲击强度； （ 2）属于日常生活用品，产量较大，要求所用材料 的价 格较为低廉，且对人无毒害； （ 3）该电子 表 前 盖外表光滑且美观。 料选择 根据以上制品的特点及经济方面的考虑，选用使用比较广泛的 料作为该制品的材料 料 ： 化学名称： 丙烯腈 苯乙烯共聚物 英文名称： 重： /立方厘米 成型收缩率： 成型温度： 200 干燥条件： 80 2小时 熔点： 130 热变形温度： 90 ( 83 (抗拉屈服强度： 50伸弹性模量： 310 弯强度： 80击强度： 261 （无缺口） 11 （缺口） 硬度： 积电阻系数： 0 击穿强度： 特点 ： 击强度高，化学稳定性和电 性能良好； 耐热、阻燃、增强、透明等级别； 韧性好。 成型特性： 动性中等，吸湿大，必须干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 803小时； 模温，但料温过高易分解（分解温度为 270度）对精度较高的塑件，模温宜取50高光泽 温宜取 60； 提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变水位等方法； 产 3致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 量计算与分析 为了更精确的计算出塑件的质量和体积，我们可运用时下比较常用的三维制图软件 根据 体积 = e+03 毫米 3 曲面面积 = 4 毫米 2 密度 = 斤 / 毫米 3 质量 = 斤 根据 _ X Y Z 0 毫米 相对于 _ (公斤 * 毫米 2) 惯性张量 0 0 重心的惯性 (相对 _标系边框 ) (公斤 * 毫米 2) 惯性张量 0 0 主惯性力矩 (公斤 * 毫米 2) 0 0 从 _位至主轴的旋转矩阵 : _位至主轴的旋转角 (度 ): 相对 x y z 的夹角 相对主轴的回旋半径： 1 1 1 毫米 得出： 塑件 壁厚 定成型方法 热塑性塑料指定采用注射成型。 塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能够复制出所需的任意数量的 直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。 定制品成型工艺参数 注射机类型：螺杆式 预热与干燥： 温度 80 85 时间 2 3h 料筒温度：后段 150 170 中段 165 180 前段 180 200 喷嘴温度： 170 180 模具温度： 50 80 注射压力： 60 100型时间：注射时间 20 90s 高压时间 0 5s 冷却时间 20 120s 总周期 50 220s 螺杆转速： 30 后处理：方法 红外 线灯、烘箱 温度 70 时间 2 4h 3 拟定模具结构方案 理想的模具结构应能发挥成型设备的能力，最大限度的满足塑件的工艺技术要求（如几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等）和生产经济要求（成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等）。 择制品的分型面 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直与合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。以分型面 为界，模具被分为两大部分，即动模和定模部分，而其他的面则被称作分 离面或分模面，注射模只有一个分型面。分型面的选择是一个比较复杂的问题，因为分型面的选择与塑件几何尺寸精度、脱模方法、后处理工序、模具类型、排气条件、嵌件位置、浇口形式等有关。 分型面选择的一般原则： （ 1） 便于塑件脱模； （ 2） 分型面的选择应利于侧面分型和抽芯； （ 3） 分型面的选择应保证塑料制品的质量； （ 4） 分型面的选择应有利于避免溢料的产生； （ 5） 分型面的选择应有利于成型时排气； （ 6） 分型面的选择应尽量便于模具加工。 根据以上的原则及结合本制品的结构特点，分型面选择在如下图所示： 分型面 图 3 1 分型面选择示意图 腔数目的确定 型腔的布置，根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量的大小、模具制造的难易度、模具成本等确定型腔数量及排列方式。确定型腔数目一般有以下四中方法： 1）根据经济性确定型腔数目 根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料费用，仅考虑模具的加工费用和塑件成型加工费用 模具费用为 10MQ 注塑成型费用 ()60S 成型加工费用 Q为使总的成型加工费用最小，即令 0则有021( ) ( )60， 所以 160)根据注射机的额定锁模力确定型腔数目 当成型大型平板制件时 ,常用这种方法 (N),型腔内塑料熔体的平均压力为单个制品在分型面上的投影面积为 21()A 注系统在分型面上的投影面积为22 ()A 则 : 21() A p F即 : 21p An 3)根据注射机的最大注射量确定型腔数目 设注射机的最大注射量为 ()个制品的质量为1()注系统的质量为2()型腔的数目 n 为 : 210 若将质量用 (除以密度 )体积表示 ,上述公式也可用。 4）根据制品精度确定型腔数目 根据经验，在模具型腔中每增加一个型腔，制品的精度要降低 4 。设模具中的型腔数目为 n ,制品的基本尺寸为 L ()塑件的尺寸公差为 ，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为 s （聚甲醛为 尼龙 66为 聚碳酸酯、聚氯乙烯、 ），则有塑件尺寸精度的表达式为： ( 1 ) L 简化后可得型腔数目为： 2500 24 鉴于所设计的制件的精度要求，又是大批量的生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用低一点，设备运转费用小一点，初定为一模四腔的模具形式。 腔 的布置 确定了型腔数目以后，接下来要考虑型腔的排列形式，多型腔在模板上排列形式通常有圆形、 线形及复合形等，在设计时应注意以下几点： 1） 尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。 2） 型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料的现象。 3） 尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。 本设计型腔的排列方式为 下图： 图 3型腔 的 布置 射机的选取 1）注射量的计算 通过上面的 建模分析，塑件质量1件体积1流道凝料体积 为未知数，可按塑件体积的 计算，而在上面分析中确定为一模四腔，所以注射机注射量为： 11 . 6 1 . 6 4 7 . 0 3 0 3 4 4 . 9 9 3 9m n m g V= ） 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力计算 图 3 3 塑件在分型面上的投影面积 由图四可看出塑件在分型面上的投影面积主要由四部分组成，由塑件从下到上分别设它们为 1、2、3、4，各面积运算如下： 2154 2 5 3 2 5 3 7 0 1 2 . 52 2 3 2 8 2 5 6 3 3 8 8 3 0 4 24 1 2 2a r c c o s 2 3 0 1 9 2 2 2 1 4 . 1 7 4 1 83 6 0 3 0 所以投影面积1 2 3 4 =370+256+0 =流道凝料在分型面上的投影面积 ，在模具设计前是个未知数，根据多型腔的统计分析，大致每个 塑件在分型面上的投影面积的 ，因此可以用 估算，所以： 1 . 3 5 1 . 3 5 4 7 1 2 . 0 8 3 8 3 8 4 5 . 2 5 3 F=35=中 P 为材料 型腔压力 4） 选择注射机 注射量 V= 锁模力 F=据以上计算值，可选用 40/32 立式注射机，此注射机性能如表 3 1 所列 ： 表 3注射机主要技术性能 理论注射容积 40 螺杆 （柱塞）直径 24 注射压 150 锁模力 320 拉杆内向距 205 移模行程 160 最大模具厚度 160 最小移模厚度 130 喷嘴球半径 嘴口直径 注系统的设计 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 流道的设计 主流道是连接注射机喷嘴和分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上， 熔料在主流道中并不改变方向， 其形状、大小直接影响塑料的流动速度和填充时间。 设计要点： 1） 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成锥角，其 圆锥角 =2 4，对流动性差的塑料可取 3 6， 过大会造成流速减慢，易成涡流， 内壁粗糙度为 m ，尽量不采用分段组合形式 。 2）主流道大端呈圆角，半径 r =1 3以减小料流转向过渡时的阻力。 3）在 保证塑件成型良好和 模具结构允许的 前提 下，主流道应尽可能短，一般小于 60 否则将会使主流道凝料增 多，塑料耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型 。 4）为了使熔料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球凹坑，其半径 ：21 (1 2 )R R m m，其小端直径：12 ( 0 . 5 1 )d d m m，凹坑深度取 351径，2本设 计的主流道设计如有 图： 喷嘴口的直径为 3 这样：2 1 0 2 1 2 ( )R m m 1 3 0 . 5 3 . 5 ( )d m m 凹坑的深度取 3 图 3主流道 料穴的设计 冷料穴一般在主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝； 此外 ，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道的直径。冷料穴主要有三种形式： （ 1）与推杆匹配的冷料穴：这种冷料穴的底部有一根推杆，而推杆安装在推板上，与其它推杆或推管连用。 （ 2）与拉料杆匹配的冷料穴：这类冷料穴的底部有一根拉料杆，拉料杆安装于型心固定板上，不随推出机构一起运动。 （ 3）无拉料杆的冷料穴：是在主流道对面的动模板上开一锥行凹坑，再在凹坑的锥行壁上钻一深度不大的小孔。脱模 时靠小孔作用将主流道凝料拉出，当塑件被推出时，冷料穴头部先沿着小孔轴线移动， 然后被全部拔出。 本设计采用与 拉 杆匹配的冷料穴，如下 图所示： 图 3冷料穴 图为 Z 形头冷料穴，很容易将主流道拉离定模。 流道的设计 分流到是主流道与浇口之间的部分，是指塑料熔体从 主流道进入多腔模的各个型腔或单腔模多处进料的通道，起 分流和转向的作用，分流道 的要求是塑料熔体在流动中热量和 压力损失最小，同时使流道中的塑料量最小。 （ 1） 分流道的断面形状和尺寸 根据理论分析可知，在等断面面积的条件下，正方形的周边最长，圆形的最短。因此从传热面积考虑，热固性塑料的注射模的分流道最好是采用正方形；但从散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道的断面形状则采用圆形；从压力损失考虑，由于在同断面面积时圆形的周边比正方形的短，因此，料流阻力小，压力损失小。 但从加工方便出发，常用 U 形、梯 形和正六边形断面。 分流道的断面形状及尺寸大小，应根据塑件的成型体积、塑件的壁厚、塑件的形状、所用塑料的工艺特性、注射速率、分流道的长度等因素来确定。断面过小，会使流道压力损失太大并降低单位时间内输送的塑料量，使填充时间延长，塑件 常出现密度低、缺料、波纹等缺陷；断面过大，不仅积存空气增多，塑件易产生气泡，而且增大塑料的消耗量 ，延长冷却时间。因此，在设计分流道时，要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保证合理的填充时间。 圆形分流道 （图 的直径 d 一 般在 2 12围内变动。 对流动性很好的的聚丙烯、尼龙等，当分流道很短时，其直径可小到 2对流动性很差的聚碳酸酯、聚砜等，直径可达 12实验证明，对多数塑料来说，分流道直径在 56下时，对流动性影响较大，但直径在 8上时，再增大其直径，对流动性的影响也不大。 对于 正六边形断面的分流道 （ 图 ， （ D 为外接圆直径）。 正六边形分流道（图 脱模阻力小，椭圆形分流道（图 模阻力大，当横截面积相同时，正六边形分流道表面积大，而椭圆形分流道可在模具分型面上占有较小的面积。 对半圆形分流道其深度为 图 。 梯形断面的分流道（图 断面尺寸高度为 ( 0 0 )，梯形斜角常取 5 10 ，低部圆角 半径 13r ，分流道的宽度 b 常在 4 12围内变动。 对于 U 形断面分流道），深度 2（ r 为圆的半径），斜角 。 由于正方形流道凝料脱模困难，六角型流道效率低（比表面大），而圆形截面流道在加工时两半难对准，所以生产中常采用梯形或 U 形截面的分流道。 U 形分流道其实是梯形分流道的一种变异形式。 鉴于上述原因，本设计采用梯形分流道 。因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径。对于壁厚小于 3质量在 200g 以下的塑件，可用以下经验公式确定分流道的直径： 40 . 2 6 5 4D m L 式中， m 流经分流道的塑料量（ g ）； 对于 料 D 可取 L 分流道长度（ ； D 分流道直径 （ 对于黏度较大的塑料，可按上述算得的 D 值再乘以 系数。 根据型腔的布局，可知 ： 第一级分流道1 80L 二级分流道2 20L 以， 40 . 2 6 5 4 0 . 2 6 5 4 4 . 3 ( )D m L m m 根据 推荐的范围 可选择 5D 分流道的形状如图 7 所示： 图 3分流道 口的设计 浇口是指流道末端与型腔之间的一段细短通道，亦称内浇口，它是浇注系统中截面尺寸最小且最短的部分，除主流道型浇口以外，它的作用是使塑料熔体加快流速注入型腔内，顺 序填满型腔，并且由于塑料熔体大多为非牛顿液体，通过较小浇口时进一步受到剪切作用，表观粘度的下降， 伴随着能量的转换， ，动能变成了热量，浇口处温度升高，这又进 一步促使表观粘度的下降，同时在注射周期中进行补料和防止倒流，成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。因此，浇口的形状、尺寸、分布对塑件的质量影响很大。浇口的尺寸经常需要通过试模，按成型情况酌情修正。 浇口的形式和特点 浇口的形式很多，常见的形式有： 点浇口 点浇口又称针点式浇口、橄榄形浇口或菱形浇口，是一种尺寸很小的浇口形式。点浇口因为直径很小（一般为 ，物料通过时，有很高的剪切速率，这对 降低塑料熔体的表观粘度是有利的，同时，还有摩擦生热提高料温的优点，浇口容易在开模时实现自动切断，故被广泛采用。 潜伏式浇口 它有称剪切浇口或隧道式浇口，是由点浇口演变而来的，它除了具备点浇口的特点外，其进料口部分一般选在塑件侧面较隐蔽处，因而塑件外表不受损伤。同时这种浇口可用二板模，不像点浇口要用三板模，从而简化了模具的结构。这种浇口及点浇道成一定角度与型腔连接，形成能切断浇口的刀口。由于顶出时必须有较强的冲击力，因此 这种浇口不宜用于强韧的塑料，对于脆性材料由于开模时塑料会断而不采用 这种形式的浇口。 直接浇口 直接浇口又称主流道型或端浇口，塑料通过主流道直接进入型腔，它仅适用于单型腔注射模。 这种浇口因塑料通过主流道直接进入型腔，故塑料料流程短，流动阻力小，进料快，动能损失小，传递压力好，保压补缩作用强，有利于排气及消除熔接痕，流道料小，而且模局结构简单而紧凑，制造方便。但去除浇口比较困难，塑件上有明显的浇口痕迹，因浇口附近热量比较集中，故在该处冷凝较迟，产生的内应力较大，且易在该处产生气泡、缩孔等缺陷。 直接浇口适用 于成
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