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多功能牙刷盒塑料模具设计.doc

牙刷架多功能牙刷盒注塑模具设计【优秀含UG三维3D建模及14张CAD图纸注射模具课程毕业设计+带任务书+开题报告+46页加正文1.68万字】

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A0装配图.dwg

A1动模板.dwg

A2型腔.dwg

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A3底针板.dwg

A3滑块.dwg

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关键词：: 牙刷多功能注塑模具设计牙刷架牙刷盒注塑模具注塑模

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牙刷架多功能牙刷盒注塑模具设计【优秀含UG三维3D建模及14张CAD图纸注射模具课程毕业设计+带任务书+开题报告+46页加正文1.68万字】

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牙刷架多功能牙刷盒注塑模具设计

多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计

A0装配图.dwg

A1动模板.dwg

A2型腔.dwg

A2型芯.dwg

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A2塑件图.dwg

A2定模板.dwg

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多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计任务书.doc

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牙刷架多功能牙刷盒注塑模具设计

多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计

摘要

根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考虑塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，直接浇口进料，注射机采用HTF160XB型号，设置冷却系统，CAD和绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。

关键词：机械设计；模具设计；CAD绘制二维图；。

Abstract

To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HTF160XB models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design.

Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG draw 3D maps, injection machine selection

摘要 I

1 绪论 4

1.1 塑料简介 4

1.2 注塑成型及注塑模 4

2 塑件分析 7

2.1 塑件图 7

2.2 塑件的材料分析 7

2.2.1基本特性 7

2.2.2成型性能 9

2.2.3主要用途 9

2.3 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 9

2.3.1 塑件的结构设计 9

2.3.2 塑件尺寸及精度 10

2.3.3 塑件表面粗糙度 11

2.4 计算塑件的体积、质量 11

3 塑件成型方案设计 12

3.1 分型面选择 12

3.2 型腔数的确定 12

3.3 型腔布局 13

3.4 浇注系统的类型和位置的选择 13

3.4.1浇注系统组成 14

3.4.2 确定浇注系统的原则 14

3.5 成型零件结构设计 14

3.5.1型腔设计 15

3.5.2型芯设计 16

3.6 脱模机构的设计 16

3.6.1 脱模机构的选择 16

3.6.2推板推出机构设计 17

3.6.1 脱模力的计算 17

3.7 导向与定位机构设计 19

3.8 排气及引气系统的设计 20

3.9模温调节系统的设计 21

温度调节对塑件质量的影响 21

3.10模架选用 23

3.10.1确定模具的基本类型 23

3.10.2模架的选择 23

4 模具零件设计 26

4.1 模具成型零件尺寸计算 26

4.4.1 凹模宽度尺寸的计算 26

4.4.2 凹模长度尺寸的计算 27

4.4.3 凹模高度尺寸的计算 27

4.4.4 凸模宽度尺寸的计算 27

4.4.5 凸模长度的计算 27

4.4.6凸模高度尺寸的计算 27

4.2模具强度与刚度校核 28

4.3脱模力的计算 28

4.4浇注系统的设计 29

4.4.1 主流道的设计 29

4.4.2分主流道的设计 30

4.4.3浇口的设计 31

4.5模具冷却系统的设计 32

4.6 侧向抽芯机构类型选择与设计 32

4.6.1侧向抽芯机构类型 32

4.6.2侧向抽芯机构主要参数的确定 34

5 注射机的选用及相关参数的校核 37

注射成型工艺过程分析 37

5.1 相关参数 39

表<1> HTF160XB注塑机参数(部分) 39

5.2最大注塑量校核 39

5.3 锁模力校核 40

5.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 40

5.5 开模行程校核 41

6 模具结构总图 42

总结 43

致谢 44

参考文献 45

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内容简介：: 毕业设计 (论文 )任务书题目：多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计一、毕业设计（论文）的内容多功能牙刷架是我们生活必备的家居用品之一，牙刷架的材料一般有木材料、不锈钢材料、铁包塑以及塑料树脂等。在生活中，牙刷架的种类和外形各种各样，功能也越来越多，其设计都朝着功能性、时尚性和个性化发展，而利用注射成型技术制造的多功能牙刷架制件表面光滑、平整、尺寸精度高，在其模具设计与成型加工中常运用析技术代替实际的试模，预测设计中潜在的缺陷并进行修改，可以优化模具设计、成型工艺参数和制件结构。本设计的主要内容如下： 1、认真学习相关知识，收集有关多功能牙刷架的资料，在此基础上对多功能牙刷架的成型工艺性（原材料、结构、尺寸及精度）分析，然后设计多功能牙刷架的外形结构，绘制塑件图，并进行相应的模流分析。 2、确定多功能牙刷架注塑模具的设计方案； 3、完成多功能牙刷架模具的成型结构设计和实现注塑过程的动画演示； 4、绘制注塑模具的装配图及典型零件的零件图； 5. 对注塑模具成形主要部件的进行设计和计算。二、毕业设计（论文）的要求与数据 1、掌握注塑成形工艺的基本步骤和要求，在分析塑件工艺的基础上，要求分型面的选择、浇注系统、排气系统、导向系统、脱模机构及冷却系统、型腔数的确定和排列方式等设计要正确合理； 2、用或 3、用功能牙刷架塑件分析； 4、绘制注塑模具装配图及典型零件的零件图； 5、设计说明书（毕业设计说明书）应包含中英文摘要、设计方案比较、结构设计、参数计算等内容。三、毕业设计（论文）应完成的工作 1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的 300 2、独立完成与塑料成形相关、不少于四万字符指定的英文资料翻译（附英文原文）； 3、完成多功能牙刷架塑件的工艺特点和对比分析，以及塑件模流分析； 4、完成多功能牙刷架注塑模具的总体方案设计，模具各组成部分的理论分析、零部件设计和相关的力学计算等； 5、绘制多功能牙刷架塑料模具的装配图及典型零件的零件图，折合纸 3张以上，其中必须包含两张。四、应收集的资料及主要参考文献 1 吴生绪主编 . 塑料成形模具设计手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2008. 2 高茂涛 . 注塑模具发展综述 . J. 轻工科技 ,2014(2): 492 3 张维合编著 . 注塑模具设计使用教程 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2007. 4 肖国华 . 注塑模滑块侧抽芯结构应用分析 J. 2013,(11):355 王勇 . 注塑模随形冷却优化设计及分型制造方法的研究 D. 湖北工业大学 , 2013 6 付伟 , 陈碧龙编著 . 注塑模具设计原则、要点及实例解析 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2010. 7 何文 , 朱淑君编著 . 注塑模具设计实例详解 M. 辽宁 : 辽宁科学技术出版社 , 2009. 8 黄义俊 , 彭力明主编 . 注塑模具课程设计指导 M. 武汉 : 华中科技大学出版社 , 2011 9 苏瞧忠 J. 模具技术 3):1910 姜羡 J):1511 i. A to of . 2012 (44):811823 五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台、编号：毕业设计 (论文 )开题报告题目：多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计院（系）：机电工程学院专业：学生姓名：学号：指导教师单位：姓名：职称：题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2016 年 3 月 2 日 - 1 - 1毕业设计的主要内容、重点和难点等该塑件外形尺寸精度要求一般，形状比较复杂。本文详细论述了多功能牙刷架注塑模具设计的全过程。针对多功能牙刷架零件的成型工艺，选择合适的塑料材料，根据塑料的收缩率以及流动性合理的设计和计算模具工作部分尺寸及公差，同时完成了模具总体设计、模具的主要零部件及其它零件的设计以及注射设备的选用，模具的装配等。 1、塑件基本信息该塑件的重点就是选择模架，以及选择浇口的形式以及型腔的数量，难点在于其结构不是很规律，所以导致型腔和型芯的布置比较困，以及分型面的确定也比较困难。 - 2 - 2 准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等） 1 赵华 . 模具设计与制作 M. 北京 : 清华大学出版社 , 20092 黄平、朱文坚 . 机械设计教程法与标准 M. 北京 : 清华大学出版社 , 20103 郭铁良 . 模具制造工艺学 M. 北京 :高等教育出版社 , 20084 赵昌盛 . 实用模具材料应用手册 M. 北京：机械工业出版社 , 20055 王焕庭、李茂华、徐善国 . 机械工程材料 M. 大连 ,大连理工大学出版社， 20006 屈华昌 . 塑料成型工艺及模具设计 M. 北京 ,高度教育出版社， 20077 吴兆祥、高枫 . 模具材料及表面处理 M机械工业出版社， 20028 黄毅宏、李明辉 . 模具制造工艺 M. 北京 : 机械工业出版社 , 20039 张克惠 M西北工业大学出版社 ,200010 宋涛、顾军等 M化学工业出版社 ,200311 刘靖岩北京：中国轻工业 12 王树勋 M华南理工大学出版社 ,199613 高为国 M200514 蒋继宏、王效岳注塑模具典型结构 100 例 M中国轻工业出版社，200015 王鹏驹、张杰塑料模具设计师手册北京：机械工业出版社， 200816 u 2009 3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料 1、设计方案选型与分析分型面的方案 : 分型面的方案如下，一共有 2 种可选部；模具型腔结构方案：一共有 3 种 1 方案： 2 方案： 4 方案 2、方案的确定根据前述所列方案，分型面选择方案 A,分型面在底部，便于脱模，模具型腔结构方案选择方案 B,1 出 2，兼顾效率与模具的设计制造成本。 - 3 - 3、进度实施计划 1、找资料，了解注塑模工艺的相关资料，完成开题报告及英文翻译任务。 2、论计算和分析阶段。 3、定设计总体方案，绘制完装配草图，参加中期答辩。 4、制总装配图和非标准零件图。 5、写毕业设计说明书。 6、善细节问题准备答辩。用寿命长，操作安全、方便，便于搬运、安装、紧固到注塑机上。完成该设计起到关键作用。靠，外形美观，各部分比例协调，能保证规定的生产率和塑件的质量，对设计同类产品具有参考价值。指导教师意见指导教师（签字）： 2014 年 12 月日开题小组意见开题小组组长（签字）： 2015 年 1 月日院（系、部）意见 - 4 - 主管院长（系、部主任）签字： 2015 年 1 月日校校毕业设计说明书课题名称：多功能牙刷盒注塑模具设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师起讫时间：年月日年月日学博士学位论文 I 摘要根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考虑塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，直接浇口进料，注射机采用置冷却系统，择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。关键词：机械设计；模具设计；学博士学位论文 i o of in of of of of of a a G a a of in to a UG D X 大学博士学位论文录摘要 . I 1 绪论 . 4 料简介 . 4 塑成型及注塑模 . 4 2 塑件分析 . 7 件图 . 7 件的材料分析 . 7 . 7 . 9 . 9 件的结构和尺寸精度表面质量分析 . 9 件的结构设计 . 9 件尺寸及精度 . 10 件表面粗糙度 . 11 算塑件的体积、质量 . 11 3 塑件成型方案设计 . 12 型面选择 . 12 腔数的确定 . 12 腔布局 . 13 注系统的类型和位置的选择 . 13 . 14 定浇注系统的原则 . 14 型零件结构设计 . 14 . 15 . 16 模机构的设计 . 16 模机构的选择 . 16 . 17 模力的计算 . 17 向与定位机构设计 . 19 气及引气系统的设计 . 20 . 21 温度调节对塑件质量的影响 . 21 . 23 定模具的基本类型 . 23 架的选择 . 23 4 模具零件设计 . 26 具成型零件尺寸计算 . 26 模宽度尺寸的计算 . 26 学博士学位论文凹模长度尺寸的计算 . 27 模高度尺寸的计算 . 27 模宽度尺寸的计算 . 27 模长度的计算 . 27 模高度尺寸的计算 . 27 . 28 . 28 . 29 流道的设计 . 29 . 30 . 31 . 32 向抽芯机构类型选择与设计 . 32 . 32 确定 . 34 5 注射机的选用及相关参数的校核 . 37 注射成型工艺过程分析 . 37 关参数 . 39 表塑机参数 (部分 ) . 39 . 39 模力校核 . 40 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 40 模行程校核 . 41 6 模具结构总图 . 42 总结 . 43 致谢 . 44 参考文献 . 45 学博士学位论文 4 1 绪论模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业。日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中。 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度。高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗。是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” 。用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。料简介塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑成型及注塑模将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。学博士学位论文 5 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用术，而且还要采用计算机辅助工程（术。目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的国的中科技大学的中产品优化顾问，简称注射成型模拟分析，简称注射成型过程控制专家，简称学博士学位论文 6 采用术，可以完全代替试模，术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题。都有着重大的技术经济意义 3。学博士学位论文 7 2 塑件分析件图在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。本设计课题图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构较为简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。多功能牙刷盒三维立体图件的材料分析丙烯苯乙烯共聚物（简称：是日常生活中最常用的高分子材料之一，丙烯苯乙烯共聚物抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中丙烯苯乙烯共聚物会被氧化。丙烯苯乙烯共聚物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。丙烯苯乙烯共聚物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。丙烯苯乙烯共聚物的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从 90 摄氏度到 130 摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。丙烯学博士学位论文 8 烯可以通过把高密度丙烯苯乙烯共聚物在 130摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。丙烯苯乙烯共聚物有 : 高密度丙烯苯乙烯共聚物（称低压丙烯苯乙烯共聚物，因为在低压下生产，含有较多长链，因此密度高。主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。中密度丙烯苯乙烯共聚物（低密度丙烯苯乙烯共聚物（高压法（生产，支链较多，强度低，多用来生产薄膜制品。线性低密度丙烯苯乙烯共聚物（等多种产品。高密度丙烯苯乙烯共聚物通常使用齐格勒聚合法制造，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。该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原料，用氧或有机过氧化物为引发剂引发聚合反应。高密度丙烯苯乙烯共聚物属环保材质，加热达到熔点，即可回收再利用。须知塑胶原料可大分为两大类： “热塑性塑胶 ”（ “热固性塑胶 ”（ “热固性塑胶 ”是加热到一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态，因此，有环保问题的产品是 “热固性塑胶 ”的产品（如轮胎），并非是 “热塑性塑胶 ”的产品（如：夹板），所以并非所有 “塑胶 ”皆不环保。低密度丙烯苯乙烯共聚物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。这些支链妨碍了学博士学位论文 9 分子链的整齐排布，因此密度较低。线性低密度丙烯苯乙烯共聚物是通过在丙烯苯乙烯共聚物的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用直接浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80。热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。在机械工业上用来制造高温电气制品、风筒壳、火牛壳、电工用具、电机壳、工具箱、奶瓶、冷饮机壳、照相机零件、安全帽、齿轮、食品盘子、医疗器材、导管、发夹、吹风筒、理发用品、鞋跟、纤维增强后可作结构更强的工程零件、件的结构和尺寸精度表面质量分析件的结构设计（ 1）、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取，塑件材料型腔脱模学博士学位论文 10 斜度为 1 30/ ，型芯脱模斜度为 30/ 1 。（ 2）、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 1 4最常用的数值为 2 3本产品壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 1右。（ 3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 1圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的圆角半径应是壁厚的（ 4）、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使学博士学位论文 11 用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照塑件的尺寸与公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本产品采用精度。件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。本次产品表面粗糙度为外表面表面算塑件的体积、质量本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在用塑模部件验证功能，可以测得塑件的体积因，即可以得出该塑件制品的质量约为 225g 。学博士学位论文 12 3 塑件成型方案设计型面选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑： 1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2）使塑件在开模后留在动模上； 3）分型面的痕迹不影响塑件的外观； 4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排； 5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上； 6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧。分型面的选择腔数的确定因为本设计多功能牙刷盒结构简单，生产量大，塑件的尺寸较大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模一腔，进行加工生产。学博士学位论文 13 腔布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关 ,型腔的排布应使型腔每个区域都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力 ,以保证塑料熔体均匀地充满型腔 ,使塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道，以求达到良好的浇注质量。型腔布局由图所示。型腔布局方式注系统的类型和位置的选择学博士学位论文 14 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通直接浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分： 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。 b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施 6。型零件结构设计模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的学博士学位论文 15 冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。型腔学博士学位论文 16 本设计中零件结构较为简单，深度不大，经过对塑件实体的研究，采用嵌入式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用6/7 型芯模机构的设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。模机构的选择脱模机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机学博士学位论文 17 构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和斜滑杆侧抽芯机构等。脱模机构的选用原则：（ 1）使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；（ 2）推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排；（ 3）推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂；（ 4）推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；（ 5）推杆位置痕迹须不影响塑件外观；本设计中采用推板推出机构使塑料制件顺利脱模。本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆机构，设计时推杆与回针锁定，回针运动时带动推杆运动。回针端平面不应有轴向窜动。定模板与推杆孔配合一般为 9/98/8 ，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，模力的计算脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需施加的外力，需克服塑件对型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。本设计主要计算由型芯包紧力形成的脱模阻力。当开始脱模时，模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算，亦即无视脱模斜度（ a=0）由于制品是薄壁矩形件 Q=8t E S l f/(11+f) （式中， Q脱模最大阻力（学博士学位论文 18 t塑件的平均壁厚（ E塑料的弹性模量（ N/2） S塑料毛坯成型收缩率（ mm/ l包容凸模长度（ f塑料与钢之间的摩擦系数 m泊松比，一般取表得， S=E=05N/ t l=f=8051+=60 . 5 1 0 1 0 1 2 4 0 . 8 3 7 1 0 7 4 4 5 . 0 2F f F f P A N 正阻 N） f 般取设计取正 N） P 般取 8 12设计取 10X 大学博士学位论文 19 A 2）推杆、推出机构向与定位机构设计导向机构的作用：保证模具在进行开合模时，保证公母模之间一定的方向和位置。导向零件承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用 ,导向机构零件包括导柱和导套等。 1. 导向结构的总体设计（ 1）导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。（ 2）根据模具的形状和大小，一副模具一般需要 2果，模具的凸模与凹模合模有方位要求时，则用两个直径不同的导柱，或用两个直径相同，但错开位置的导柱。（ 3）由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。（ 4）导柱和导套在分型面处应有承屑槽学博士学位论文 20 （ 5）导柱导套及导向孔的轴线应保证平行（ 6）合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型零件。 2. 导柱的设计（ 1）有单节与台阶式之分（ 2）导柱的长度必须高出公模端面 6 8 3）导柱头部应有圆锥或球形的引导部分（ 4

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