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机密 秘要 外壳 注射 注塑 模具设计 抽芯 机械 毕业设计 论文 a3368

资源描述：

文档包括:

说明书一份，35页。16000字。

任务书一份。

开题报告一份。

图纸共9张，如下所示

A0-装配图.dwg

A2-定模板.dwg

A2-推杆固定板.dwg

A4-型芯固定板.dwg

A4-型芯工艺卡1.dwg

A4-型芯工艺卡2.dwg

A4-推杆固定板工艺卡1.dwg

A4-推杆固定板工艺卡2.dwg

A4-推板工艺卡.dwg

内容简介：

南京理工大学泰州科技学院 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 刘养韬 学 号： 05010126 系 部 : 机械工程系 专 业 : 机械工程及自动化 题 目 : 复点机密封盖的注射模设计 指导者： 评阅者： 2009 年 6 月 殷劲松 工程师 毕业设计说明书（论文）中 文摘要 本论文根据生产实际的需要完成复点机密封盖的塑料注射模具设计。由于 塑料模具零件加工方法、加工工艺及装配方法 都是不同的，所以在选择侧抽芯类型时需要谨慎。根据所设计的产品的具体结构进行分析， 该模具采用侧抽芯机构。在设计中采用聚丙烯塑料注射而成，成型方式为一模两腔。本论文 确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备，确定了模具制作的总体方案，分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构，并进行了必要的尺寸计算。对分型面、浇注系统等进行了分析设计，完成了模具工程图设计，最后用 对模具进行 了三维的总装。 使制作出来的产品的质量得到保证。 关键词 注射模具 侧抽芯机构 聚丙烯 一模两腔 毕业设计说明书（论文）外文摘要 n is on of so we is to of In is in of of is D to of in 南京理工大学泰州科技学院 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 刘养韬 学 号 05010126 指导教师 殷劲松 选题情况 课题名称 复点机密封盖的注射模设计 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期 成绩评定： 优 所在专业 意见： 负责人： 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计（论文）任务书 系 部 ： 机械工程系 专 业 ： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 刘养韬 学 号： 05010126 设计 (论文 )题目 ： 复点机密封盖 的注射模设计 起 迄 日 期 : 2009 年 3 月 9 日 2009 年 6 月 14 日 设计 (论文 )地点 : 南京理工大学泰州科技学院 指 导 教 师 : 殷劲松 专业 负责 人 : 龚光容 发任务书日期 : 2009 年 2 月 26 日 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指 导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 塑料件在各行业及日常生活广泛使用，塑料模具的设计制造的社会需求也日益增长，而且要求越来越高。 通过对吹风机头的注射 模 设计，培养学生检索资料，综合应用所学知识，并根据工程实际的要求解决工程实际问题的方法与能力，训练学生模具设计制造的基本技能和模具 计能力，提高独立工作的能力，适应社会需求。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 本课题的任务内容是要求设计 一副带侧抽芯机构的注射模，以此为基础，完成模具制造的工艺设计。课题工作量较大，难度适中。具体内容包括： （ 1）调查研究、查阅及翻译文献资料，撰写开题报告； （ 2）根据模具结构要求进行塑件设计 ； （ 3）模具总体方案论证（至少设计 3 个方案）； （ 4）模具装配图及全部零件图； （ 5）模具制造工艺； （ 6）文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。 对模具的要求： （ 1）顺序开模 （ 2）动力 利用开模动作 （ 3）自动脱凝料 （ 4）一模 二 件 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： （ 1）开题报告、文献综述、资料翻译； （ 2）模具总体方案图（至少 3 个 ） ； （ 3）模具装配图及全部零件图； （ 4）模具制造工艺文件； （ 5）毕业设计说明书。 4主要参考文献： 1 成都科技大学等 M中国轻工业 出版社， 1982. 2 西德 王文展译 02例 M. 北京： 国防工业 出版社，1990. 3 日 叶屋臣一等 ,许鹤峰等译 M. 北京： 轻工业 出版社，1989. 4 成都科技大学 M. 北京： 轻工业 出版社， 1989. 5塑料模具设计手册编写组 . 塑料模具设计手册 S. 北京： 机械 工业 出版社 ,1982. 6机械设计手册联合编写组 . 机械设计手册 S. 第 2 版 ， 北京： 机械工业 出版社 ,1987. 7 成都科技大学，北京化工学院，天津轻工业学院合编 M国轻工业出版社， 1982. 8 胡石玉 M南大学出版社， 1997. 9 骆志斌 M苏科学技术出版社， 2000. 10 林清安 件设计（基础篇上、下） M京大学出版社，2000. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009 年 3 月 09 日 3 月 30 日 3 月 31 日 4 月 07 日 4 月 08 日 4 月 15 日 4 月 16 日 4 月 23 日 4 月 24 日 5 月 15 日 5 月 16 日 5 月 23 日 5 月 24 日 6 月 07 日 6 月 07 日 6 月 10 日 6 月 11 日 6 月 14 日 接受毕业设计任务，熟悉毕业设计要求。查阅资料，完成外文资料翻译工作 撰写开题报告及文献综述 按照模具 结构要求进行塑件设计，进行模具初步方案考虑。 模具总体方案论证：画出模具总体方案图（至少 3 个），优选一种（应有文字说明）。同时熟悉 件。 模具装配图和全部零件图 制定模具制造工艺文件 文档整理、撰写毕业设计说明书。 提交毕业设计成果 准备论文答辩 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 学院（系）意见： 院（系）领导： 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )前期工作材料 学生姓名 : 刘养韬 学 号： 05010126 系 部 : 机械工程系 专 业 : 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 : 复点机密封盖的注射模设计 指导教师 : 殷劲松 工程师 (姓 名 ) (专业技术职务 ) 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备 注 1 毕业设计 (论文 )选题、审题表 1 2 毕业设计 (论文 )任务书 1 3 毕业设计 (论文 )开题报告含文献综述 1 4 毕业设计 (论文 )外文资料翻译含原文 1 5 毕业设计（论文）中期检查表 1 2009 年 5 月 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： & 003, 55 附 件： 指导教师评语： 结合毕业设计课题查找相关资料，完成翻译。译文语句通顺，专业词汇准确，编排符合规范和毕业设计相关要求。翻译质量优。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 以 废 铝 为材料的 制动盘和叶轮 砂型铸造 . . . 尼日利亚尼日尔 州 明 那市 联邦技术大学机械工程系 摘要 ： 叶轮叶片和制动盘 是利 用砂型铸造方法生产 的。 两 种 木 模以 必要 余量配 合 使用。借助环保技术 和成形 方法，并 利用当地现有的材料来 制造 模具 。 铝废料 也可以作为铸造材料 。 利用 熔炉 熔化铝废料 ， 最后 将 熔融 的 金属浇注 到砂模内，便可 以获得 叶轮和制动盘。 在铸件的清理工作完成 之后，所得的 两个铸件 质 量 良好。 根据 铸件 的 产量 统计，有 叶轮叶片和 制动盘 能够符合要求 ， 这表明 这种铸造方法是可行的 。 关键词 ： 叶轮叶片 制动盘 环保 成型 熔炉 1 导言 制动盘与叶轮 制动 盘 是一种 可以减 慢车轮 转速 或 让车轮 停止转动的装置。 一个完整的制动盘通常由铸铁或 如 碳 、纤维或 硅胶 等 复合材料 制作成的 ， 它的用途 是连接车轮或轴。在制动盘的工作过程中，是靠摩擦力来减慢 车轮 转速或让车轮停止转动。因此 刹车皮（安装在 称之为 制动钳 上的 装置） 使用耐 摩擦 性能较好的 材料 制成。在 液压 、 气动或电磁 的作用下受到 机械 力的作用 ， 并与 盘 面产生较 大的摩擦力 。 在 摩擦 力 的 作用下可以减 慢车轮 转速 或 让车轮 停止转动。 叶轮 一般安装在管状装置内 ， 可以 增加流体 的 压力和 提高流体的 流量。 水泵叶轮 可 旋转 的 叶轮是离心泵 的 组成部分，通常 是由铸 铁，钢，铝或塑 料等材料 制成的 。由 马达驱动 叶轮 旋转 ，将 流体 以 中心向外 以很高 的加速 度抛出 。叶轮 工作时的压力能转换为流体的动能 ， 但是只有在 泵套管 内才存在较大的压力，从而使流体获得较大的速度 。 一般来说， 叶轮 由一个较短的通孔 （称为眼）， 流体从一侧流入，从另一侧流出。 叶片 在 径向 方向上给 流体 施加力 ， 并绕一个中心 轴 转动 。 模具 成型 模具 成型是 一 种以与零件外形一致的模型模架为基础对工件进行 生产 的 过程 。模具 有 一个中空 的型腔，在它的型腔内可以 充满液体 ，如熔融的 塑料 、 玻璃 、 金属或 陶瓷 材 料。液体 流入 模具内 并充满型腔 ， 得到零件的实际形状 。模具 与铸造的概念并不相同 。 铸造 铸造是指 将 熔融 的 金属 液体注 入 到 模具中 ， 冷却固 化后得到 理想形状 零件的成型方法 。 当然， 主要的铸造方法包括：砂型铸造， 在砂型铸造中将 液体倒入一个 由金刚 砂料制造的具有一定形状的 模 具中；模具 铸件 ， 其中模腔 是由经过 加工 的 金属内块 组成；也 可用 如 离心铸造 等方法 加工 。型砂有一个相当低 的 导热系数， 可以 使砂型 中的 液态金属凝固缓慢 ，这是由型砂的 晶粒粗 细所决定的。 当然 ， 使 用 金属模具 也许更 合适， 可以使零件 获得 更 细 的 晶 体 结构。 金属铸件 是 现代化的机器和运输车辆 的 重要 组成部分 。 以 拖拉机 为例，通过 铸造 得到的 金属零件 的 比重超过百分之九十 。在 汽车发动机 上，这一比例 超过 了 百分之五十。总之，铸造提供了一个改善 零件或部件 力学性能 的好的方法 。 以 铝 作为材料是 因为 铝在 铸造生产 有着 良好的机械性能， 比 如 有着 良好的表面 粗糙 度 ， 重量轻，不易被 氧化， 塑性较好 ， 具有 耐腐蚀性 等其他优点 。 本篇论文 涉及 利用环保 砂 模 铸造制动盘和叶轮叶片， 其成本并 不是太昂贵， 其 尺寸精度 也 并不 须 太 精确 。 由于熔融的 铝合金 具有 流动性和良好的物理特性 ，因此被广泛使用。 2 理论分析 砂 型 铸造 可以用于 有色金属和非有色金属合金 ， 但 特别 适用于 大吨位的铸 件 。有色合金的铸造 中 包括铸铁和铸钢。一般非有色金属合金铸造 使用的是 铝 制的模架 ， 或由 铜镁基合金 的模架 。合金的温度范围 控制在 450 至 680之间 。 在 熔炼和浇注 的 过程中 ，将 金属熔融 的 准备 工作是将材料在 熔炼炉 内在适当的温度 下进行的 ， 之后将 熔融 的 金属浇注 到加工好的 模具 中 。 在整个过程中， 熔化炉的动作 包括 融炉 的抬起与融化 炉 的 倾斜。 对于较特殊 的铸 造合金 ， 浇注 时的 温度 要高于其液体的温度。 超高温度的选 择 是根据对 金属 的 结构和力学性能 的 影响 决定的 ， 另外还有其他因素，如 铸 件 的厚度， 铸造 金属 的壁厚 等 。影响 模具材料物理性能 有 温度 和模具材料的初始温度， 及 在 模具 中 搅拌铁水的 力等 其他因素。铝合金 的浇注温度 一般 为 680 ， 对于 铜和黄铜 材料，温度一般是在 是 1000 ，镁合金是 在 700，钢是 1520 ， 铸铁 则 是 在 1300。 3 材料和方法 材料的使用 直径 为 260厚度 为 15 制动盘和直径 为 146厚度 为 5 叶轮分别使用 以下材料 的 铸 造 ： 模型 材料，模具材料，铝废料。 a) 模型 材料 利用先进的成型绘图方法可以完成木制模型的 虚拟设计 。硬 制 木材（ 如 桃花心木） 可 用于生产叶轮 的模型 。该叶轮 模型 从木材最初的尺寸 200考虑到间隔 的空间 ， 每个模型的具体深度可以在绘图 设计 时根据实际情况修改 。 对于 叶轮片 盘， 用 两个 3232方， 每 个 厚 度在 2 胶合板 钉 起来并 粘和在一起。 以 胶合板边 为 对角线 ，在其中间 开 一个 半径 为 140 一个圆 孔 。硬木的 尺 寸为 161度为 3将它们以 胶合板 为 中心粘钉在 一起， 并 钻 一个圆 孔。 油灰可以被 用来填补所有 模型的缺陷之处 ， 可修补 粗糙 的 边缘， 在修补工作完成 后， 将 木材 刷上漆 。 b) 模具材料 该模具 为环保 砂 模 ， 其中 所 使 用 的 材料 如下 ：石英砂， 黏 土和水。 组成石英砂的 化合物 是 二氧化硅，也称为硅，是一种硅 元素的 氧化 物，其 化学公式 是 们 自古以来 就 已经知道 它有着很高的 硬度 。 硅最常 见的存在形式是 砂或石英，以及硅藻 的 细胞壁 中 。大多数的玻璃和如混凝土这 样的材 料的 主要组成 元素就是硅 。二氧化硅是地壳中最丰富的 化学物质之一 。 所 使用的 砂模工作场合要求 是 这样的：在熔融的 金属 液注 入 模具后， 型砂仍然 要保持 潮湿。石英砂 的 筛选 是要 获得 晶体颗粒较细的 沙子 并去 除 其他夹杂在沙中的异物 。 将一定 量 的沙子与作 为粘结剂 的黏土 混合。 在 已经混合的混合物 中 加入水，然后 用 手彻底地 将混合物 混合在一起， 为制 模作好 准备。 铝 铝是一种银白色和具有韧性的一种化学元素。铝的符号是 其原子序数是13。在正常情况下铝不溶于水。铝是地球地壳中最丰富的金属元素之一，排在第三，在它之前的分别是氧和硅。铝在地壳中的含 量大是地球固体表面重量的 8。铝的化学性质相对大自然中的其它金属较为活跃。因此，目前以发现超过 270 种不同的矿物中含有铝。铝的主要来源是铝土矿。 铝显着的化学性能是它的耐腐蚀性（这是由于钝化现象所致）和它的低密度。铝及其合金在航空航天工业和运输建设等其他领域发挥了极其重要的作用。铝的化学性质使它可作为催化剂或其它化学添加剂，可运用在硝酸铵炸药的制造上，以曾加硝酸铵炸药的威力。 熔 炉 是 用于熔化铝废料 的熔 炉 又称摩根炉 ， 这是一种 使用柴油 进行 燃烧 的炉具 。 法 铝 在熔 炉 中 融化， 熔炉是 一个古老 而又 简单的熔化设备。 在金属融化后倒入其中 。 在未进行 熔化处理之前 是不能 进行浇 注 作业 的 。在浇注和凝 料 完成 之 后，这两个模 型将 被拆除，清理和 进行 缺陷检查。 算 叶轮 ： 叶轮实际直径 ， 使用 的 收缩 率 13 ， 加工余量 为 根据 收缩率 得到的模型 直径 叶轮直径 （收缩 率 ） （叶 轮直径 ） 898146)1000/14613(146 因此， 再加上 加工余量，这个 模型 直径 为 ： 模 型 直径 加工余量 根据 收缩率 得到的模型 直径 制动盘 ： 实际 叶轮 片盘直径 ，收缩 率 13 ， 加工余量 。 根据 收缩率 得到的模型 直径 圆盘直径 （收缩 率 ） （制动盘直径 ） 3802601000/26013 ）（ 再加上 加工余量， 则 这个 模型 直径 为： 模 型 直径 加工余量 根据 收缩率 得到的模型 直径 3 铸 件 产量 铸造可以 通过 铸 件 产量 来计算 ， 以此 确定铸造 中 使用金属的比例。 铸 件 产量 )/( 其中： 件重量 ， 注重量， 口重量。 对于 叶轮 而言 ，铸 件 重量 ， 浇注 和 冒口重量 。 铸 件 产量 % ）（ 对于制动盘 来说 ， 铸 件 重量 ， 浇注 和 冒口重量 铸 件 产量 %) 4 结果和讨论 对 模 型进行 优化 设计 时 一些缺陷是可以避免的，当然， 模具 应当 充分 的 准备 并且在 熔炼和浇注 的 过程 中 正确地 操作 。在这项工作中 ， 由于错误 是 不可避免的， 因此在 叶轮叶片和制动盘 的铸件上会 发现 了 一些缺陷。无论是 在铸件的 外部 还是 内部 ，其表面都 相对比较粗糙。然而， 对 外部表面 进行 加工， 可以 获得更高的 表面粗糙度 ， 就 内部表面 而言， 这样做以改善 表面质量 几乎 是不可能的 。在叶轮 铸件中 ，边缘 一般较 粗糙。 可以 使用 填补 边缘 的方法 完善它。 5 结论 在这项工作中， 利用 当地 的 铝废料 来 生产叶轮和制动盘，并确保它们符合规范要求。 利用 砂 模制造 了两个表面粗糙的铸件，这 也 可能是由于没有添加 一些合理的成分， 或 制造成分 比例使用 不当造成的 。两个铸造 上所 发现的缺陷可能是由于 混入空气 或 模具表面光洁度 不足 ， 虽然 缺陷 较小 。量叶轮和制动盘的 铸件 产 量 表明， 已达到了 良好铸造 效果 。 参考文献 1 金属铸造 第一版 . 莫斯科 ： 版社 , 1989. 2 金属手册 . 美国 ： 美国金属学 会， 1992. 附件 2：外文原文 . . . he of as of a to to be to he is a or of a A of or is to or To in of on a a is or of to or An is a a or to of a in An is a of a of or to by of by of is by an an to to a to a is of by a or a A is a is a or or A is of a to of a in it to an of in is a in is a so of of a is to a of of in to a is of of to be to at a to at a to as in of to it be to be on of of of of of an a of of or is it of as to to to of a is is of be of is by by of 80C 50C. of of in in or a of is a is on of on of of of of to of of of in 80C - 700C, 000 - 1200C, 00 - 800C, 520 - 1620C 300 - 1450C. he 60mm 5mm 46mm mm A of of 00 150of of on In of cm 22cm A to a 4cm to a in by 66cm to of a to a to be to in s it to a of he is as is an of a is in as or as as in of It is a of of as is in s is a is to to in A of as to by to is a of of It l; 3. It is in is in s It up % by of s is to in as it is in 70 of is is to to of to in of it as a or in in to he of is of in a an of It No to is 146 13mm/m, of to (= 146+ (13146/1000) = 146 + 1898/1000 = 146 + of of of to = 6 + 260 13mm/m, 6of to (= 260 + (13260/1000) = 260 +3380/1000 = 260 + of of of to = 269 be of in R) C = of = = 100 = of = = 2/ 100= of be if is In to on of of of to a of or be to In of it A in in to n of to to to of be to no or on be to of 1 . M., 1989. 2 . B., . G., 1992. 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业 ： 机械 工程及自动化 设计 (论文 )题目 ： 复点机密封盖 的注射模设计 指 导 教 师 : 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处 网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇 科技论文的信息量，一般一本 参考书最多 相当于三篇科技论文的信息量 （不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕 业 设 计（ 论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 模具是现代工业 必不可少的工艺装备。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志 ， 在很大程度上决定 着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际 竞争力。本文 介绍了塑料模具设计与制造技术的现状。 并讨论了 塑料模具在成型新技术方面的发展及应用，其中包括 气体辅助注射成型技术 ， 快速原型制造（ 术 ， 超精加工和复合加工 技术 与术等。 关键词 塑料模具 工艺装备 制造业 成型新技术 模具是现代工业，特别是汽车、 无线电、航空、电机电器、仪器、仪表、兵器、日用品等工业必不可少的工艺装备。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力 1。 模具产品的品种很多，主要以冲压模具、塑料模具和压铸模具为主 2。 塑料注射模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具，能够成型复杂的高 精度的塑料制品。设计塑料注射模具首先要对塑料有一定的了解，塑料的主要成分是聚合物，在一定的温度和压力下注射到模具型腔，产生流动变形，获得型腔形状，保压冷却后顶出成塑料产品 3。 1 国内外模具技术发展 西方国家模具技术发展现况 模具产品是工业产品制造的基础，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。西方国家为了适应工业产品品种多、更新快、市场竞争激烈的局面，加强了对生产周期短、精度高、寿命长、成本低的模具产品的研究和开发，近十多年来，国外先进国家的模具技术水平得到了飞速发展 4。 计算机 技术的 广泛 应用 在欧美 成为塑模企业普遍应用的技术。在 应用方面已经超越 了甩掉图板，二维绘图的初级阶段。目前 3D 设计己达到了 70%、 89%， ， 软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成 2D 设计，同时也获得 3D 模型，为 程和 集成提供了保证。应用 3D 设计，还在设计时进行装配干涉的检查，以保证设计和 工 艺的合理性。在欧美的塑模企业中，为了提高 术的效率，塑模标准件的采用率一般在 80%以上 5。 先进 的 模具材料 随着模具工作条件的日益苛刻 ， 对模具的质量 ， 特别是钢的纯净度 、 等向性的水平提出了更高的要求 。 为达此目的 ， 国外普遍采用电炉 对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理 。 对于纯净度要求更高的模具钢 ， 大部分采用电渣重熔 ， 以进一步提高钢的纯净度 、 致密度 、 等向性和均匀性 ， 减少偏析 。 因此 ， 模具钢的质量有了较大提高 。 为了加强竞争力量 ， 适应经济全球化的发展趋势 ， 国外模具钢的生产从分散趋向于集中 ， 并多家公司进行跨国合并 ， 为了更好地进行竞争 ， 这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模 具钢科学研究基地 ，形成几个世界著名的工模具生产和科研中心 ， 以满足迅速发展的模具工业 6。 国内模具技术发展及目前水平 我国模具行业近年来发展很快 。 目前模具生产厂点共有 2万多家 ， 从业人员约 50万人 ， 全年模具产值约 360亿元 ， 总量供不应求 ， 出口约 2亿美元 ， 进口约 10亿美元 。 当前 ，我国模具行业的发展具有如下特征 ： 大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平 ， 塑料模和压铸模成比例增长 ， 专业模具厂家数量及其生产能力增加较快等 。 从地区分布来看 ， 以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东 南沿海地区发展快于中西部地区 ， 南方的发展快于北方 。 目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江 ， 其模具产值约占全国总产值的 60%以上 。 我国模具总量虽然已位居世界第三 ， 但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家 ， 模具商品化和标准化程度也低于国际水平 7。 全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移 ， 中国正成为世界制造业的重要基地 。 制造业模式的变化 ， 必将产生对新技术的需求 ， 也必将导致 术的发展 。同时 ， 由于网络技术的大面积应用 ， 正如 10年前由于成本的大幅度下降 ， 使得微机进入千家万户改 变我们的生活一样 ， 网络应用的普及将在更大程度上改变制造业的模式 。 随着中国加入 逐渐成为世界制造业的重要基地 ， 将要求我国的产品要有创新性 ， 并 且要有更高的质量、 更低的成本并在更快的时间内提供给市场 。 作为产品制造的重要工艺装备、 国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面对竞争的第一线 ， 模具工业除其需要“高技艺”的从业人员外 ， 还需要更多的“高技术”来保证 8。 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很大发展 ， 取得了很大成绩。 例如在我国， 气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟 9。 几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快 ， 更趋成熟。目前 ， 不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术 ， 一些厂家还使用 了一些 气辅软件 ， 取得了良好效果 10。 2 模具 设计与制造 新技术的发展 气体辅助注射成型技术 几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快 ， 更趋成熟。目前 ， 不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术 ， 一些厂 家还使用 辅软件 ， 取得了良好效果。 快速原型制造（ 术 快速原型制造 (术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的 ， 是一种全新的制造技术 ， 是基于新颖的离散 /堆积 (即材料累加 )成形思想 ， 根据零件 快速自动完成复杂的三维实体 (模型 )制造 11。算机、 光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术 ， 被公认为是继 速制模技术与快速原型制造技术的结合 ， 将是传统快速制模技术进一步深入发展的方向。用 或用实物 ， 使用旋转铸造 (用热硬化橡胶做模具 )可快速、低成本地制造小批量零件 ， 发展前景很好。 磨 )成形法中母模 (电极研具 )制造困难问题 ， 使该法获得新生 12。 超精加工和复合加工技术 随着模具向精密化和大型化方向发展 ， 加工精度超过 1 集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。 兼备两种 以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中将有广阔的前景 13。 在模具设计制造中将全面推广 是模具技术发展的一个重要里程碑。模具 14。现在 ，生产中全面普及的 着微机软件的发展和进步 ，技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具 应抓住机遇 ， 重点扶持国产模具软件的开发和应用 ， 加大技术培训和 技术服务的力度，进一步扩大 条件的企业应积极做好模具 即开展企业信息化工程 ， 可从 逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件 ， 将向智能化、集成化方向发展 15。 参 考 文 献 1 何春燕 . 模具制造中先进制造技术的应用 J. 煤矿机械 ， 2006， 47（ 12)： 5658. 2 西德 文展译 . 注射模设计 102 例 M. 北京： 国防工业 出版社 ， 1990. 3 日 叶屋臣一等，许鹤峰等译 . 注射模具设计和应用 M. 北京： 轻工业 出版社，1989. 4 黎锦扬 . 中国制造业发展现状 J. 世界知识， 2001， 83（ 4）： 6 8. 5 陈振宇 . 用 作模具电极的体会 J. 大众科技 ， 2007， 96（ 8） ： 1315. 6 美 英译 . 美国工业危机 J. 世界知识 ， 2001， 83（ 4）： 2226. 7 周志民 . 快速制造技术在模具制造中的应用 J. 工程塑料应用 ， 2004， 19（ 9）：32 34. 8 董占峰 . 绿色模具设计概论 J. 玻璃钢 /复合材料 ， 2003， 3（ 9）： 47 49. 9 许立福 . 二十一世纪的先进制造技术 J. 机械 ， 2002， 3）： 21 22. 10 戴雪芬 . 先进制造技术在模具生产中的应用研究 J. 轻工机械 ， 2007， 19（ 4）：28 30. 11 李得群 . 国外注射模 展概况 J. 模具工业 ， 1994， 9（ 2）： 4446. 12 陆斌 . 排气系统在注射模中的应用 J. 大众 科技 ， 2007， 11（ 11）： 3 5. 13 谷诤巍 . 薄壳注射成型高性能专用模具设计 J. 电加工与模具 ， 2001， 5（ 2）：6 7. 14 傅莉 . 模具设计中各种孔型的二维图纸快速绘制方法 J. 电加工与模具 ，2002， 15（ 1）： 13 14. 15 李发致 . 模具先进制造技术 M. 北京 ： 机械工业出版社 ， 2003. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、 课题研究内容 塑料注射模是成型塑料制品 的主要工具。 在塑料设计中，常采用 带侧抽芯机构的 塑件。设计合理的侧抽芯机构，往往能够使模具制造简单，调整方便，通用性强而且降低成本，取得交好的经济效益。本课题的任务内容是 复点机密封盖的注射模，这是 一副带侧抽芯机构的注射模。 二、研究途径 1、研究 复点机密封盖的结构 ，完成 二维 三维 的 绘图。 2、根据设计的塑件设计相应的侧抽芯机构，完成 二维 三维 的 零件图设计。 3、带 复点机密封盖的注射模 方案分析 设计模具时 , 要充分考虑分型面的位置 , 根据塑件塑件上有侧向孔、侧向凸凹、侧向的凸台选 择合适的侧抽机构。定模动模分型后，侧抽芯也完成了抽芯动作。塑件落在动模上，且垂直面上已完全清除了平行方向上的障碍，这时顶出机构在注塑机顶杆的驱动下将成型塑件从动模中顶出。 4、注射模具成型尺寸计算。 5、完成复点机密封盖的注射模 二维 三维 的 装配图和零件图设计。 6、完成该注射模的制造工艺设计。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见 ： 1对“文献综述”的评语： 通过对文献资料的查询与总结， 主要讲述了模具设计以及制造技术的发展，中国模具工业概况以及 模具产品发展等方 面进行了概述，文献综述基本反映了我国模具制造业尤其是塑料模具制造的情况，通过分析完成了模具的初步设计方案，为课题的研究作了先期准备。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 课题主要根据给定 复点机密封盖 零件进行测绘，按塑件成型完成模具设计与制造工艺，结合课题学习和运用模具制造中流行的 件，并完成一定的设计任务。 课题具有较强的工程训练性，塑件外形、结构不太复杂，因此成型注射模具也不太复杂，需要采用哈夫结构。设计要涉及模具设计、制造工艺及 方面，涉及面较广，难 度适中，工作量适中，根据该学生的现有基础，通过设计期间的努力可以较好地完成课题设计任务。 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 本科毕业说明书（论文） 第 I 页 共 I 页 目 录 1 绪论 1 塑料模具技术的现状与发展 1 课题任务要求 2 塑料注射模具的设计步骤 2 2 方案分析与设计 3 方案一 3 方案二 4 方案三 5 注射方案的选择 6 3 带侧抽芯机构的复点机密封盖注射模的详细设计 6 塑料注射模具零件常用材料基本要求 6 塑料注射成型机的选择 7 分型面的选择 11 浇注系统的设计 12 成型零件和模体的设计 17 推出机构的设计 21 注射模具的侧抽芯机构的设计 22 塑料注射模具的温度调节系统设计 26 模具结构设计 28 4 计算机辅助设计与三维设计 28 计算机辅助设计 28 的三维装配技巧 29 结束语 34 致谢 35 参考文献 36 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 35 页 1 绪论 塑料模具技术的现状与发展 我国塑料模具技术的现状 与发展 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造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。随着世界大国综合国力的竞争日益加剧， 我国模具工业的发展将面临新的机遇和 更大的 挑战。 我国的模具工业的发展， 日益受到人们的重视和关注。 80年代以来 ， 在国家产业政策和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 其中塑料模约占 30%左右 。在未来的模具市场中 ， 塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高 。 我国塑料模工业从起步到现在 ， 历经半个多世纪 ， 有了很大发展 ， 模具水平有了较大提高 。 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 、 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 1。 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 。 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 ，仍有较大的 差距 。 近年来 ， 国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢 ， 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。 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括 ： （ 1） 提高大型 、 精密 、 复杂 、 长寿命模具的设计制造水平及比例 ； 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 35 页 （ 2） 在塑料模设计制造中全面推广应用 （ 3） 推广应用热流道技术 、 气辅注射成型技术和高压注射成型技术 ； （ 4） 开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 ； （ 5） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率 ； （ 6） 应用优质 模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要 ； （ 7） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程 2。 发达国家塑料模具技术的现状 与发展 3 由于 投资成本和劳务费用的节节上涨， 促使全球 加工制造业 内，都在设法实现工序自动化， 加快无人车间、无任工厂的进程。因此，像自动供料机、机械手、成品自动周转、自动整列、自动搬运、储藏自动化、模具自动更换等技术日益被企业采用，所以在工业发达国家出现了不少 不仅节省了大量的人力，而且实现了稳定成型，保证 了制品质量。塑料模具设计中，常采用 各种 顶出机构 保证注塑成型时自动取 出塑件。 使 目前这方面已经有更好的方法来节省人力和资源。 近几年来，音响器材制件、影响器材制件、光盘、凸镜片等的生产都开发了专用的注射成型机。另外多色成型热固件塑料成型、金属注射成型、多材质成型、发泡成型、陶瓷成型等特殊专用注射成型机已成为世界注射成型机行业中著名厂家竞相开发的热点。 课题任务要求 本课题 是设计一副 复点机密封盖的塑料注射模具 。 该模具采用侧抽芯机构 ，以此为基础， 完成模具的设计任务。带侧抽芯机 构的注射模要求一模两腔。完成该 注射模具装配图设计， 全部零件二维 纸设计， 模具各零件 三维造型设计， 以及完成该注射模具的 三维总装图。 塑料注射模具的设计步骤 塑料件的工艺性分析 本课题是带侧抽芯机构的注射模的设计。首先设计一个零件然后对其进行测绘，并对塑件的使用性能和结构要求有一个基本了解。 看塑件的结构是否满足塑 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 35 页 件结构的工艺性能。 绘制模具 结构 草图 （ 1） 确定成型零件的结构形式及安装方法 选择合理的成型位置、结构 形式，就是能使成型结构 简 在现有设备 状况下，基本满足技术上的需求，易 于加工、易于修改维修和更换。 （ 2） 选择成型设备 模具与注射机必须配套使用， 根据塑件的具体情况，选择注射机并进行模具设计。成型设备有两个重要参数。 （ 3） 确定分型面和浇口位置及结构形式 选择分型面应根据塑件的几何形状，尺寸精度要求，兼顾其浇口形式、 脱 模方式、嵌件位置以及排气条件、易清除飞边以及 便于加工等诸因素都要 考虑。 浇口位置则是在保证塑件表面不受损伤的前提下， 确定浇口主流道和分流道冷料穴的位置形状、大小及排气方法等，使注射时物料流畅，易于成型。且易于清除浇注塑料。 （ 4） 塑件侧壁凹凸槽结构的处置方法 （ 5） 顶出机构的确定 （ 6） 主要结构件的尺寸 确定导向机构的导柱及顶出系统的复位以及必要的先复位等的结构形式和安装位置，以及各组合部分的连接形式及所必须的支承板、支承块等。 （ 7） 冷却系统 要适合连续生产，并且保证制品的质量，必须对模具实行冷却恒温， 将注塑成型时积聚在模具上的热量带走 4。 对零件进行造型设计并绘制工程图 装配草图绘制完成后，就应开始对各零件做详细的造型设计。要直观的表示出来。按制图规划， 正确标出尺寸、公差、行位公差其表面粗糙度等。 最后，对模具进行装配并绘制装配图，编写设计 说明书。 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 35 页 2 方案分析与设计 5 方案一 方案一为斜导柱在定模上的注射模。开模时，滑块在斜销的作用下，完成抽芯作用。同时主流道凝料也在拉料杆的作用下从浇口中脱出。当动模部分退到注射机顶杆的位置时，注射机顶杆推动推板，然后由推杆顶出工件，实现工件自动脱落。 见图 图 方案一侧视图 图 方案一俯视图 方案二 方案二为斜导柱在定模上的注射模。侧视图同方案一。开模时，滑块在斜销 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 35 页 的作用下， 完成抽芯作用。同时主流道凝料也 在拉料杆的作用下从浇口中脱出。当 动模部分退到注射机顶杆的位置时， 注射机顶杆推动推板，然后由推杆顶出工件，实现工件自动脱落。与方案一不同的是滑块做成四个。 如图 图 方案二俯视图 方案三 方案三为斜导柱在动模上的注射模。开模时， 滑块在斜销的作用下，完成抽芯作用。同时主流道凝料也 在拉料杆的作用下从浇口中脱出。当动模部分退到注射机顶杆的位置时， 注射机顶杆推动推板，然后由推杆顶出工件，实现工件自动脱落 6。 如图 图 方案三侧视图 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 35 页 注射方案 的选择 综上所述，方案一较为常用， 自动脱料，与方 案二相比较简单，一方面能节省材料，另一方面能实现过滤网的自动化生产，一模两腔完全符合任务要求。 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 35 页 3 带 侧抽芯 机构 的复点机密封盖 注射模的详细设计 塑料注射模具零件常用材料基本要求 塑料材料的要求 塑料材料的相对密度在 众多的材料中比木材的相对密度稍高。且在各种的材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能。耐腐蚀性很 高，其腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有优异的加 工性能。 其要满足的要求有 ： （ 1） 具有良好的机械加工性能 ； （ 2） 具有足够的表面硬度和耐磨性 ； （ 3） 具有足够的强度和韧性 ； （ 4） 具有良好的抛光性能 ； （ 5） 具有良好的热处理工艺性 ； （ 6） 具有良好的的耐腐蚀性 ； （ 7） 表面加工性能好 7。 塑料材料的选择 所设计塑件选择的塑料材料为聚 丙 烯 。聚丙烯在常温下成白色蜡状半透明颗粒，柔而韧，易变形 。它密度小，耐热氧化性好。聚 丙 烯成型工艺性好，生产效率高，且价格便宜 8。 塑料注射成型机的选择 选用注射机时， 通常是以某塑件或模具 实际需要 的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核 。 各注射机种类及优缺点 （ 1） 注射机的总类 注射机按外形特征可分为立式注射机、卧式注射机、直角式注射机三种。其工作原理是将粒状或者粉状的塑料原料装入注射机的筒中 ， 经过加热到流动状态 ， 在注射机的螺杆或柱塞提推动下 ， 以一定的速度 ， 通过喷嘴和模具的浇注系 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 35 页 统而充满整个型腔 ， 打开模具 ， 从模具内脱出成型的塑料制品 。 （ a） 立式注射机 注射方向向下，合模方向向上。注射和合模是在同一 竖 直线上属于柱塞式。其特点主要为安装拆除方便简单，使用空间较小，嵌件于活动芯易于安放，使料斗中的塑料可以均匀地进入料铜。 缺点 是 塑件推出后需由人工取出，不易实现全自动操作。 （ b） 卧式注射机 它的注射方向与合模方向均在同一水平线上并且是横卧的。注射方式大多为螺杆式。其主要特点是机体较低便于操作和加料，开模顶出的塑件由于重力可以自行脱落。 缺点是模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面积较大。 （ c） 角式注射机 其注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。 它的 优点 是 结构简单，便于自制，适于一模仅成型一件，而中心部位 不留有浇口痕迹，适用于带有自动回转脱螺纹机构的模具。 其 缺点 是 占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提高也受到限制。 此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。 另外， 注射机按塑料在料筒的塑化方式不同可分为柱塞式注射机和螺杆式注射机。 （ 2） 注射成型机 的 组成 （ a） 注射 装置： 它的主要作用是使固态的塑料均匀的塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将融料注入模腔中。它的主要部件有：料筒、料筒加热器、料斗、计量装置、螺杆、螺杆的驱动装置、喷嘴及其驱动装置。 （ b） 合模机构：它的主要作用是保证成型模具有可 靠的开合动作。因为在注射过程中进入模腔中的融料有较高的压力，这就要求合模装置给予模具足够 的夹紧力、即锁模力，防止模具在融料高压力下推开。它的主要部件有 机架、定动模板、拉杆、合模油缸及肘节。 （ c） 顶出装置：它的作用在开模到一定距离后，驱动模具的顶出装置，将部件从模具中顶出。 （ d） 机械和液压传动及电气控制系统：注射成型是塑料塑化 、模具闭合、 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 35 页 压力、温度调节、注射入模、保压、制品固化定型、开模以及 顶出塑件等多道工序连续准确的发生过程，这些连续动作都是由机械和液压传动及电气控制的。 工作前，模具分别安装在定模及动 模上，由锁模装置合模并锁紧。塑料加入料筒，加热、塑化并将熔融的塑料注入模具中，在模具温度调节系统的冷却作用下塑件成型冷却固化，由锁模机构开锁，由顶出装置顶出塑件。 注射机的选用 注射机的选用包括两方面的内容 ： 一是确定注射机的型号，使塑料、塑件、注射模及注射工艺 等所要求的注射机的规格参数在所选注射机的规格参数可调的范围内；二是调整注射机的技术参数至所需要的参数。 （ 1） 注射机类型的选择 根据塑料的品种、塑件的结构、成形方法、生产批量、现有设备及注射工艺等进行选择。 （ 2） 注射机规格的初选 根据以 往的经验和注射模的大小，先预选注射机的型号，之后要进行校核。 （ 3） 注射机参数的校核 （ a） 最大注射量的校核 塑件连同凝料在内的质量一般不应大于注射机公称注射量的 80%，注射机多以公称容量来表示。 （ b） 注射压力的校核 注射机的公称注射压力要大于成形的压力。 （ c） 锁模力的校核 由于高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则将产生溢料现象。 （ d） 安装部分的尺寸校核 应校核的尺寸包括喷嘴、定位圈、最大模厚、最小模厚及模板上的螺孔。 注射模具的动模板、定 模板应分别与注射机动模板、定模板上的螺孔相适应。模具在注射机上的安装方法有螺栓固定和压板固定。 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 35 页 注射机的开模行程是有限制的， 塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。开模距离一般可分为两种情况 ： 一是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行 程决定，并不受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚度无关； 二是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行程决定，并受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚度有关。 注射机的选择及计算 （ 1） 注射容量 9 国产标准注射机的标准规定，以注射机注射聚 丙 烯时在对空注射条件下，注射机螺杆或柱塞做一次最大行程所能达到的最大容量。 注射容量是选择注射机的重要参数，它在一定的程度上注射机的注射能力，标志着注射机成型最大体积的塑料制品。 确定了单个塑件的体积 或 质量和模孔数量就可以大体计算出多模塑件的总体积，再加上浇注系统中主流道、分流道、浇口、冷料穴的体积，即是一模塑料的总体积 V 中 ： 成型零件与浇注系统体积总和 ； 注射机最大注射容量； 计 算 ： 32211 m 32222 m 32222213 014.3 m 34 1010( m m z （ 2） 最大成型面积 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 35 页 最大注射面积是指塑料在模具在 分型面上所允许成型的最大投影面积，也就是说在模具设计时， 布局在模具分型面上的塑件及浇注系统的投影面积 S，只能小于这个数据时才能正常可靠的注射。 2222221 580(2 式 中 S 为 塑料在模具分型面上允许成型的投影面积 。 （ 3） 模具的闭合高度 注射机动压板的最大行程和压板间最大和最小间距是一个固定的参数。它决定着所能安装的模具的闭合高度。对于所用的注射机来说，注射模的闭合高度必须符合下列条件： 大小 H 注射机允许的最小高度 H 注射模的实际闭合高度 大H 注射机允许的最小高度 46253232943231 （ 4） 模体的截面尺寸 可安装的注射模外形最大尺 寸取决于注射机的压板尺寸和拉杆的空间距， 因此注射模具的最长的边不应超过压板尺寸，而模具的最短边应小于拉杆空间距，才能将注射模装入注射机，并应留有固定模体的压紧空间。同时，注射模动、定模上的紧固螺栓孔，也应与注射机压板上 的标准孔一致。 （ 5） 模具的顶出 注射机的顶出装置通常有中心顶杆顶出、 两侧顶杆顶出 以及液压顶出几种形式。应在动模座板与注射机顶出位置相对的位置上，设置稍大于注射机顶杆的通孔， 以便于注射机顶杆通过。 （ 6） 定位环与浇口套 定位环是将定模部分装入注射机压板的定位对中装置， 应与注射机的定位孔采取动配合的 连接方式， 以保证模具体对中。 综合考虑以上条件， 注射机选择 号 。 分型面的选择 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 35 页 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜 面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。 分型面选择的基本原则 分型面的选择受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度、及其形状、塑件在模具内的成型位置、脱模方法、浇口的形式及位置、模具类型、模具排气、模具制造及其成型设备结构因素的影响。 它要满足： （ 1） 保证塑料制品能够脱模 ； （ 2） 使型腔深度最浅 ； （ 3） 使塑件外形美观，容易清理 ； （ 4） 尽量避免侧向抽芯 ； （ 5） 使分型面容易加工 ； （ 6） 保证塑件制品精度 ； （ 7） 有利于排气 ； （ 8） 使塑件留在动模内 。 分型面的确定 分型面应设置在零件截 面最大的部位，塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上， 故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。 由于所要求设计的是带侧抽芯机构的注射模，根据对内侧抽芯模型的观察和分型面 的选择的基本原则。选择 ， 模具结构 较为 简单。如图 示。 图 分型面的选择 浇注系统的设计 浇注系统的组成及其设计原则 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 35 页 注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳 而有序地充填到型腔中， 以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此， 浇注系统十分重要。而浇 注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。普通浇注系统 一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。其要求有： （ 1） 根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局； （ 2） 根据塑件的形状和大小以及壁厚 等诸多因素，并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置； （ 3） 应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把，以节省原料，提升注射效率； （ 4） 应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性 能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物 流的流动； （ 5） 排气良好 10。 主流道的设计 主流道是从注塑机喷嘴与模具接触位起，到分流道为止的这一段流道。作用是负责将塑料熔体输往分流道。主流道常设在模具的中心位置，模腔内的塑料就以模具的中心进行对称平衡布局。 卧、立式注塑机使用模具的主流道垂直于水平分型面，而角式注塑机用模具的主流道平行并位于水平分型面上。主流道的端面形状多为圆形。 （ 1） 主流道的 尺寸 选择 （ a） 主流道的截面采用比表面积最小的圆形截面。因主流道垂直于分型面，为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥角为 6 。 锥孔 内壁光滑，表面粗糙度为 m （ b） 流道的表面粗糙度值 m （ 2） 浇口套 的设计 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如 材料制造，热处理淬火硬度 53 57浇口套于注射机的喷嘴头的接触面必须吻合，由于注射机的喷嘴是球面，并且固定半径，因此浇口套端面的凹球面于注射机的端凸球面接触良好，圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 35 页 应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱模。 该浇口套 喷嘴球半径为 13 喷嘴孔径 3所以要使浇口套端面的凹球面与注射机喷嘴的端凸球面接触良好，凹球面半径取 14圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径 ，取 4 如图 图 浇口套 分流道的设计 塑件尺寸较大采用浇口进料的单型腔模具和所有多型腔模具都需设置分流道。分流道的设计应能使塑料熔体的流向得到平稳的转换 并尽快的充满型腔，流动中温度降低尽可能低，同时应能将塑料熔体均匀地分配到各个型腔。 分流道的设计要点 如下： （ 1） 制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚； （ 2） 成型树脂的流动性，对于含有玻璃纤维等流动性较差的树脂 , 分流道截面要大一些； （ 3） 分流道方向改变的拐角处 , 应适当设置冷料穴； （ 4） 使塑件和浇道在分型面上的投影面积的几何中心与锁模力的中心重合； （ 5） 保证熔体迅速而均匀地充满型腔； （ 6） 分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小； （ 7） 分流道要便于加工及刀具的选择； （ 8）分流道每一节 流道要比下一节流道大。 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 35 页 侧抽芯注射 模要求一模两腔，在布局上选择平衡式分流道。平衡式分流道的特点是； 从主流道到各个型腔的分流道，其长度、截面尺寸及其形状完全相同，以保证各个型腔同时均匀进料，同时注射完毕。分流道的截面形状选择半圆形截面，它的效率比圆形稍差，但加工起来比圆形截面要简单 。 浇口的设计 浇口是连接分流道和型腔的桥梁，是浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面积很小，这样可以增加物料的充模流速，产生摩擦热或增大剪切速率来提高流动性，控制浇口封闭时间，降低模塑周期，易于平衡各型腔的进料速度， 尤其是使平衡式分流道达到各浇口同时进料，容易与塑件断离，因此它是浇注系统的关键部位。 （ 1） 浇口的基本类型 单分型面注射模的浇口可以采用直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口和 爪形浇口。 （ a） 直接浇口 直接浇口叉称为主流道型浇口，它属于非限制性浇口。这种形式的浇口只适于单型腔模 具 。 直接浇口的特点是 流动阻力小，流动路程短 及补缩时间长等；有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点； 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小，模具结构紧凑，注射机受力均匀；塑件翘曲变形、浇口截面大，去除浇口困难，去除后会留有较大的浇口 痕迹，影响塑件的美观。 （ b） 中心浇口 当 筒 类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时 ， 内浇口开设在该孔处，同时 在中心处设置分流锥， 该浇口称为中心浇口，是直接浇口的一种特殊形式 。它具有直接浇口的一系列优点，而克服了直接浇口易产生的缩孔、变形等缺陷。 （ c） 侧浇口 侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为扁槽，是限制性浇口。侧浇口广泛使用在多型腔单分型面注射模上 。侧浇口的特点是 由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留明显痕迹 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 35 页 侧浇口的两种变 异形式为扇形浇口和平缝浇口。 扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加、厚度逐渐减少的呈扇形的侧 浇口 ， 平缝浇口又称薄片浇口 ， 浇口宽度很大 ， 厚度很小 。 主要用来成形 面积较小、尺寸较大的扁平塑件，可减小平板塑件的翘曲变形，但浇口的去除比扇形浇口更困难，浇口在塑件上痕迹也更明显。 （ d） 环形浇口 对型腔填充采用圆环形进料形式的浇口称 环形浇口。 环形浇口的特点是进料均匀 。 圆周上 各处流速大致相等，熔体流动状态好型腔中的空气容易排出，熔接痕可基本避免，但浇注系统耗料较多，浇口去除较难。 （ e） 轮辐式浇口 轮 辐式浇口是在环形浇 口基础上改进而成， 由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料 。这种形式的浇口耗料比环形浇口少得 多，且去除浇口容易。这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛， 多用于底部有大孔的圆筒形或壳形塑件。轮辐浇口的缺点是增加了熔接痕，会影响塑件的强度。 （ f） 爪形浇口 爪形浇口 又称针浇口或菱形浇口，采用这种浇口，可获得外观清晰，表面光泽的塑件，在模具开模时，浇口凝料会自动拉断，有利于自动化操作。由于浇口尺寸较小，浇口凝料去除后，在塑件表面残留痕迹也很小，基本上不影响塑件的外观质量，同时，采用四点浇口进料，流程短而进料均匀。由于浇口尺 寸较小，剪切速率会增大，塑料黏度降低，提高流动性，有利于充模。但是模具需要设计成双分型面，以便脱出浇柱系统凝料，增加了模具结构的复杂程度，但能保证塑件成型要求。 浇口 位置 的 选择原则是 尽量缩短流动距离 ， 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷 ， 浇口应开设在塑件厚壁处 ， 考虑分子定向的影响 ， 减少熔接痕，提高熔接强度 。 （ 2） 浇口位置的选择 浇口的开设位置对塑件质量的影响很大，因此在确定浇口位置时，根据塑件的几何形状和技术要求，进行全面考虑。主要有以下考虑： （ a） 避免引起熔体破裂现象 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 35 页 加大浇口尺寸， 以降低流速，平稳地充填型 腔，使熔体破裂现象消失。 （ b） 有利于熔体流动和补缩 浇口位置开设在塑件截面最厚处， 以利于熔体填充和补料。 （ c） 有利于型腔内气体排出 浇口位置设置在塑件表面积最大处的中央。 （ d） 防止料流将型芯积压变形 控制流速，对称进料，以防止型芯弯曲。 （ e） 保证流动比在允许范围内 流动比过会因料温下降造成熔体不能充满整个型腔。 本模具要求一模两腔，因此选择侧浇口。侧浇口为扁平形状，可以大大的缩短冷却时间，缩短成型周期。易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。浇口位置在分型面上，浇口截面位置简单，容易加工，且注射效 率高。 冷料穴和钩料脱模装置 冷料穴设置在主流道的末端，即主流道正对面的动模板上。它的作用是用来储存注射间歇期间，喷嘴前端由散热造成温度降低而产生的冷料。在注射时，如果它们进入流道，将堵塞流道并减缓料流速度。进入型腔，将在塑件上出现冷疤或冷斑。推板式钩料装置由冷料穴、钩料杆组成，钩料杆安装在型芯固定板上，不与顶出系统联动。 推板式钩料装置由冷料穴、钩料杆组成，钩料杆安装在型芯固定板上， 不与顶出机构联动。 浇注系统平衡 为了提高生产效率，降低成本，小型 以及 部分中型 的 塑件往往采取一模 多腔的结构豫 应尽量采用型腔平衡式布置的形式。若根据某种需要浇注系统被设计成型腔非平衡式布置形式，则需要通过调节浇口尺寸，使浇口的流量及成形工艺条件达到一致，这就是浇注系的平衡，亦称浇口的平衡。 成型零件和模体的 设计 型腔的结构设计 （ 1） 整体 式 整体式型腔由整块材料加工而成的型腔。它的优点是：强度和刚度都相对较 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 35 页 高，且不易变形，塑件上不会产生拼模缝痕迹。它的缺点是：切削量大，使模具成本较高，同时给热处理和 表面处理带来困难，只适用于形状较为简单的中、小型模具，但随着工业技 术的发展，随着电蚀机床、仿型机床、数控机床的广泛应用。有些形状复杂的大型模具也有采用整体式型腔结构的。 （ 2） 整体组合式 型腔由整块材料制成， 用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后，在分别装入模板，这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件进行处理等。 （ 3） 局部镶嵌式 将型腔中易磨损的部位做成镶件嵌入模体中， 使得易磨损镶件部分易加工易更换。 （ 4） 大面积镶拼式 型腔由许多拼块镶制组合而成，满足了大型塑件凸凹形状的需求，便于机加、维修、抛光 、研磨、热处理以及节约贵重模具钢材，广泛应用于大型塑件上。 （ 5） 完全组合式 完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是：便于机加工，便于抛光研磨和局部热处理， 节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。 本设计 带内侧抽芯机构注射模的型腔部分不 复杂。这里选择整体式型腔。 型腔壁厚和底板厚度 在塑料注射模具的注射过程中，型腔从合模到注射保证过程中受到高压的冲击力，因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度，总的来说，型腔所承受的力大体有合模时的压应力、注射过程中塑 料流动的注射压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力，但型腔所承受的力主要是注射压力和保证压力，并在注射过程中总是在变化。在这些压力作用下，当型腔的刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，型腔将会弹性恢复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至将塑件留在型腔中。如果型腔强度不够时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和 刚度，以保证型腔在注 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 35 页 射过程中产生超过规定限度的弹性变形。 型芯的结构设计 型芯的结构形式大体有整体式 、 整体复合式 、 局部组合式 以及 完全组合式。 该 模具选择的是 组合 式， 就是将主体型芯镶嵌在模板上面固定而成。它加工简单，易修复更换，也有很高的强度和刚度。 成型零件的尺寸确定 （ 1） 型腔尺寸计算 型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸，因此应选择塑件公差 的 1/2，取负偏差，再加上 1/4 的磨损量，而 型芯深度则再加上 1/6 的磨损量，这样的型芯的计算尺寸的表述如下。 （ a） 型腔的径向尺寸的计算式： 0*00 431 式中 ：0芯的最小基本尺寸； *0D 是 塑件的最大基本尺寸； S 是 塑件的平均收缩率， ； 是 塑件的公 差，取 7 级精度； 是 模具制造公差，按 1/4 选取。 根据公式计算得型腔的各径向尺寸： 0*0 00 0*1 （ b）型腔的深度 尺寸的计算公式 0*00 321 式中 ：0腔深度的最小尺寸； *0H 是 塑件的最大基本 尺寸； S 是 塑件的平均收缩率； 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 35 页 是 塑件的公差，取 7 级精度； 是 模具制造公差，按 1/4 选取。 根据公式计算得型腔的各深度尺寸： 5*0 （ c） 型芯 的 尺寸计算 型芯的各部分尺寸除特殊情况以外都是趋于缩小尺寸，因此应选择塑件公差的 1/2，取正偏差，再加上 1/4 的磨损量，而型芯高度则加上 +1/6 的磨损量。型芯的计算尺寸表达如下： 型芯的径向尺寸的计算式： 0*00 ( 式中：0芯的最大基本尺寸 ； *0d 为 塑件的最小基本尺寸 。 根据公式 计算得型芯的各径向尺寸： 5*0 5*1 5*2 （ d） 型芯的高度尺寸计算 ： 0*00 ( 式中 ：0芯高度的最大尺寸 ； *0h 为 型芯内形深度的最小尺寸 。 根据 公 式计算得型芯的各高度尺寸： 4*0 0*1 其 型芯如图 示。 本科毕业设计说明书（论文） 第 21 页 共 35 页 图 型芯 推 出机构的设计 推 出机构 概念及设计 推 出机构又称脱模机构，作用是将塑料制品及其浇注系统凝料从型芯上或者凹模内推出来。 推 出机构的分类：按驱动方式分类可分为手动 推 出、机动 推 出和 启动 推 出。 按模具结构分类可分为一次 推 出、二次 推 出、螺纹 推 出和 特殊 推 出。 （ 1） 推出机构 的结构 组成 在注射成形 中，将塑料制品及浇 注系统凝料从模具巾脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出 机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的 。 推出机构的 结构 是 由 推 出 、复位和导向零件 组成 的 。 （ 2） 结构设计要求 塑件留在动模 ，塑件在推出过程中不变形、 不损坏 ， 不损坏塑件的外观质量 ，合模时应使推出机构正确复位 ， 动作可靠 。 （ 3） 推出机构设计原则 ： （ a） 结构可靠 ； （ b） 推出位置尽量选在塑件内 侧 ,保证塑件外观良好 ； （ c） 保证塑件推出时不变形不损坏 。 脱模力作用位置靠近型芯 ； 脱模力应作用于塑件刚度及强度最大的部位 ； 作用力面积尽可能大 ； （ d） 尽量使塑件留于动模一侧 。 塑件留于动模推出机构简单，否则要设计 本科毕业设计说明书（论文） 第 22 页 共 35 页 定模推出机构 ； （ e） 尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力； （ f） 每一副模具的顶杆直径最好是加工成直径相同的，使加工容易； （ g） 圆推杆的顶部不是平面时要防转； （ h） 把塑件推出模具 10右；如果脱模斜度较大时可以顶出塑件深度的2/3 就可以了。 推出机构 的分类 （ 1） 推杆推 出机构 推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较 大，而且推杆截面大部分为 圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度。 推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，因此在生产中广泛应用 。 但是因为推杆的推出面积一般比较小，易引起较大 局部应力而顶穿塑件或使塑件变形， 所以很少用于脱模斜度小和脱模阻力大的管类或箱类塑件。 （ 2） 推管推出机构 推管推出机构是用来推出圆筒形、环形塑件或带有孔的塑件的一种特殊结构形式，其脱模 运动方式和推杆相同。 由于推管是一种空心推杆，故 整个周边接触塑件，推出塑件的力量均匀，塑件不易变形， 也不会留下明显的推出痕迹。 （ 3） 推件板的推出机构 凡是薄壁容器 ， 壳形塑件以及表面不允许 有推出痕迹的塑料制品，可采用推件板推出。推件板推出机构又 称顶 板顶出机构，它由一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。 推件板推出的特点是顶出力均匀，运动平稳，且推出力大。但是对于截面为非圆形 的塑件，其配合部分加工比较困难。 （ 4） 活动嵌件及凹模推 出机构 有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系 ，不能采用推杆、推管、推件板等简单推出机构脱模时，可用成形嵌件或型腔带出 塑件。 （ 5） 自动脱螺纹机构 对于某些带有螺纹的塑件，采用自动脱螺纹机构方便塑件的取出，而且运动平稳，塑件不易变形。 本科毕业设计说明书（论文） 第 23 页 共 35 页 （ 6） 简单推出机构 简单推出机构又称一级推出机构，其推动杆件均固定于一块板上， 可将制品一次推离模具。 在该模具设计中考虑到可出面大，腔型较简单，故采用了简单顶出机构。 注射模具的侧抽芯机构的设计 注射模具的侧抽芯机构的分类 （ 1） 按动力来源分： （ a） 机动侧抽芯机构 在开模是依靠注射机的开模力，通过抽芯机构机械零件的传动使其改变移动方向，将活动的侧型芯抽出。机动侧抽芯 机构虽然结构比较复杂，增加了制模难度和模具成本，但由于注射成型效率高，减轻了工人劳