塑料盖套件设计 毕业设计说明书

摘要塑料乃四大工艺原材料之一，是一种新型工程材料，发展速度迅猛。塑料的加工和成型工艺也越来越得到重视，塑料的用途也越来越广泛，特别是生活用品中塑料制品占了很大比例。注射成型是最常用的塑料零件成型方法。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥基效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向前发展。该课题的主要任务是设计一副盖套件注塑模具来生产盖套件塑件制品，以实现自动化生产提高产量。针对该盖套件的具体结构，该注塑模设计制造的最大难点在于该盖套件的三处突起以起到密封作用的设计，但总体结构较为简单。设计过程中按照国家在机械设计方面有关标准，在零件制造、产品装配、标准件选择等均严格按照标准执行。本设计所涉及的技术资料有机械设计；塑料成型工艺，模具设计大典等。本文主要是对该盖套件注塑模的设计进行说明和描述。首先，本文将概述该盖套件塑件设计的结构特点，材料的选用，塑料的性能,并且阐述选择这种原料的原因，并拟定成型方案。其次，本文将讲述该盖套件的模具结构设计。再次，本文将讲述该盖套件的模具设计计算。最后，本文将简单讲述模具的工作原理和工作特点。由于本人经验薄弱、资历尚浅，有不妥之处敬请老师指正和谅解，谢谢。SUMMARYPLASTICISONEOFTHEFOURPROCESSESOFRAWMATERIALSISANEWENGINEERINGMATERIAL,THERAPIDPACEOFDEVELOPMENTPLASTICSPROCESSINGANDMOLDINGPROCESSHASBEENMOREATTENTION,MOREANDMOREWIDESPREADUSEOFPLASTICS,PARTICULARLYPLASTICHOUSEHOLDITEMSINALARGEPROPORTIONINJECTIONMOLDINGISTHEMOSTCOMMONMETHODOFMOLDINGPLASTICPARTSMOLDINGPLASTICMOLDPLASTICMOLDCALLEDREQUIREMENTSARETOPRODUCETHEPRECISIONINSIZE,APPEARANCE,PHYSICALPERFORMANCE,ITCANMEETTHEREQUIREMENTSOFHIGHQUALITYPRODUCTSANGLEFROMTHEMOLDUSEDTOREQUIREHIGHEFFICIENCY,AUTOMATION,EASYOPERATIONFROMMOLDMANUFACTURINGPOINTOFVIEW,DEMANDSARATIONALSTRUCTURE,EASYMANUFACTUREANDLOWCOSTREASONABLYMODERNPLASTICSPROCESSINGTECHNOLOGY,EFFICIENTEQUIPMENT,ADVANCEDMOLDISESSENTIALTOTHETHREEIMPORTANTFACTORS,ESPECIALLYTHEPLASTICMOLDPLASTICSPROCESSINGTECHNOLOGYFORACHIEVINGTHEREQUIREMENTSOFPLASTICWORKPIECEUSINGTHEREQUIREMENTSANDDESIGNPLAYANIMPORTANTROLEMODELEFFICIENTAUTOMATICEQUIPMENTISONLYEQUIPPEDWITHAUTOMATEDPRODUCTIONMOLDSCANBEPLAYBASEDPERFORMANCE,THEPRODUCTIONANDUPDATINGAREBASEDONTHEMANUFACTUREOFMOLDSANDUPDATEDASTHEPREMISEASTHEINDUSTRIALANDHOUSEHOLDPLASTICPRODUCTS,PLASTICPARTS,ANDYIELDSOFVARIETIESINGREATDEMAND,THEPRODUCTIONOFPLASTICMOLDCONTINUOUSDEVELOPMENTTHETOPICSCOVERTHEMAINTASKISTODESIGNAKITTOPRODUCEPLASTICINJECTIONMOLDPLASTICPRODUCTSCOVERPACKAGETOAUTOMATETHEPRODUCTIONTOINCREASEOUTPUTTHECOVERPACKAGEFORTHESPECIFICSTRUCTUREOFTHEINJECTIONMOLDDESIGNANDMANUFACTURINGOFTHEMOSTDIFFICULTISTHATTHECOVERPACKAGEOF3PROCESSESTOPLAYAROLEINTHEDESIGNOFSEALED,BUTTHEOVERALLSTRUCTUREISRELATIVELYSIMPLETHEDESIGNPROCESSINMECHANICALDESIGNINACCORDANCEWITHTHERELEVANTNATIONALSTANDARDS,INPARTSMANUFACTURING,PRODUCTASSEMBLY,STANDARDPARTSSELECTIONDENGJUNSTRICTACCORDANCEWITHTHESTANDARDTHEDESIGNOFTHETECHNICALINFORMATIONCOVEREDINCLUDEMECHANICALDESIGNPLASTICMOLDINGPROCESS,MOLDDESIGNANDCEREMONYANDSOONTHISARTICLEISTHECOVERDESIGNOFINJECTIONMOLDPACKAGEINSTRUCTIONSANDDESCRIPTIONSFIRST,THEPAPERWILLOUTLINETHEDESIGNOFPLASTICPARTSINTHEKITCOVERTHESTRUCTURALFEATURES,MATERIALSELECTION,PERFORMANCEPLASTICS,ANDEXPLAINTHEREASONSFORCHOOSINGTHISMATERIALANDTODEVELOPMOLDINGPROGRAMSECONDLY,THISARTICLEDESCRIBESTHESTRUCTUREOFTHECOVERDESIGNOFTHEMOLDPACKAGEAGAIN,THISARTICLEDESCRIBESTHEDESIGNANDCALCULATIONOFTHEMOLDCOVERKITFINALLY,THISARTICLEWILLBRIEFLYOUTLINETHEMOLDOFTHEWORKINGPRINCIPLEANDCHARACTERISTICSASMYEXPERIENCE,WEAKJUNIOR,SOMETHINGHASGONEWRONGPLEASECORRECTMEANDUNDERSTANDINGTEACHER,THANKYOU目录摘要21、产品技术要求及工艺分析311产品技术要求312制件的工艺性分析52、拟定成型方案821分型面的选择822型腔数目的确定及布置1123初步确定使用注射机的型号1224浇注系统的设计143、成型零件的设计与计算1931成型零件的结构设计1932成型零件工作尺寸的计算214、脱模机构的设计2541强制脱模的计算2642推出机构的结构形式265、导向合模机构的设计2851导柱合模机构的设计2852边锁精定位机构的设计296、模具温度控制系统的设计2961冷却系统的分析3062冷却水路的结构形式307、注射机参数的校核318、模具的工作原理及特点3281模具的工作原理3282模具的特点34设计小结34参考文献351、产品技术要求及工艺分析11产品技术要求111产品设计图塑件名称盖套件（如图二维图、三维图）二维图由CAD绘图软件绘制如图11。图11三维图根据塑件的二维图绘制出了塑件的三维实体模型，便于对塑件更直观的掌握。三维实体模型由UG绘图软件绘制如图12。图12112产品技术要求塑料制件的名称盖套件塑料制件的材料聚乙烯（PE）塑料制件的批量大批量塑料制件的尺寸要求公差等级按照一般要求MT6查取公差。塑料制件的用途如图13所示图13由图13可以看出该塑件属于医疗用品。在装上小勺后再安装入玻璃瓶内一起起到盛装医疗检测液的作用。故该塑件要求无毒无味，盖子扣过来能起到密封作用，以免液体的挥发或散发出异味。外表面要求表面光亮且无明显缩陷，内表面没有特别的要求。但总体必须有一定的强度。12制件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的结构工艺性的分析，其具体分析如下。121塑件的原材料分析聚乙烯（PE）密度091093G/CM，收缩率16，无毒，无臭，不透明，手感似蜡，良好光泽性和优好的加工流动性；容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀不耐具有氧化性质的酸，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能。但聚乙烯对于环境应力化学与机械作用是很敏感的，耐热老化性差。聚乙烯可用于注塑制品，如小型容器、盖子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹塑容器。医疗器具，药品和食品包装材料、挤塑的管材、板材，电线电缆包覆，异型材、热成型等制品。聚乙烯的注射成型工艺参数见表11表11预热干燥温度8085时间23H料筒温度后段140160中段155180前段170200喷嘴温度170180模具温度6070注射压力60100MPA成形时间注射时间03秒保压时间1560秒冷却时间1560秒总周期40130螺杆转速30R/MIN适用注射机类型螺杆式、柱塞式均可后处理方法红外线灯、烘箱温度70时间24H聚乙烯成型性能成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性，机械强度较差，耐热性不高，抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需经表面处理，如化学侵蚀、电晕等处理后方可改进其粘合性、印刷性。在日光和热作用下容易老化降解而变色，由白转黄转褐色，最终呈黑色，且性能下降或龟裂，若加入一定量的抗氧剂、紫外线吸收剂等可改善性能、在化学交联剂或高能辐照下交联，可提高软化点、耐温性、刚度、耐溶剂性等。适合热塑性成型加工的各种成型工艺成型加工性好，如注塑、挤塑、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等。结论该塑件适合用聚乙烯注塑成型。122塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸精度无特殊要求，所标注的尺寸都未注尺寸公差按MT6级,对聚乙烯塑件属于一般精度，其主要尺寸公差标注如下（单位均为MM）。塑件外形尺寸22、R2、19、R3、26、5、806202606202607032、20、10、23、15、10、R03、3、080380620400540802606026、R05、150塑件内形尺寸19、17、0620540623塑件孔尺寸2、R35、R4；03200塑件孔心距尺寸136、29、125、224、226031、03105、04。013结论尺寸标注合理，公差等级MT6级对PE而言属于一般精度。模具制造和成型都比较容易。123塑件表面质量分析该塑件属于医疗用品，对该塑件表面质量要求表面光泽，无明显凹陷、气孔、翘曲、斑点及熔接痕等缺陷，其他无较高要求,其表面粗糙为RA16。M124塑件结构工艺性分析（1）从塑件来看，该塑件的外形为壳形件，通过铰链连接一个盖子。塑件壁厚均匀，都为15MM，且符合最小壁厚要求；（2）塑件整体尺寸较小，型腔相对较为深，且壳形塑件底部有两个2的小孔，符合最小孔径要求，各外缘均有R05倒圆；（3）在塑件壳型外壁和盖子的内壁均有一个05高的回转凸起。由于聚乙烯是弹性塑料，且凸起的高度符合强制脱模的高度要求后面具体分析，故不需设计侧抽芯机构，采用强制脱模。综上分析塑件工艺性合理，材料确定合理，尺寸精度、表面质量能够在注射成型中得到保证，且模具结构无侧抽芯结构不是很复杂。适合注射成型加工。2、拟定成型方案21分型面的选择如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则A保证塑料制品能够脱模这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。B使型腔深度最浅模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响1目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。2模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。3型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。C使分型面容易加工分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。D有利于排气对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭综上所述选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。该塑件分型面选择有如下几种方案（如图21）方案一方案二方案三方案四图21下面对以上三种方案进行分析方案一的选择AA分型面为塑件最大平面截面的最下侧。使型芯安在动模一侧，塑件冷却收缩后包紧型芯，再加上两处凸起留在定模，定会使塑件留在动模一侧。这样的结构有利于塑件的脱模，因为推出机构通常设置在动模一侧。尽管壳型的一边分型面将壳体分为了动模和定模两边，分型成型时产生的飞边在塑件的径向边缘处，由于壳型还通过铰链连接了一个盖子，当盖子扣过来的时候就会对分型痕迹起到掩盖的作用，故分型产生的飞边痕迹不会影响塑件的外观和使用。由于属于中小型塑件，且塑件的实际型腔较小，空气量较少，可借助分型面的缝隙排气。分型面为平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。也使模具的结构简单化。方案二BB分型面的选择BB分型面仍为平面、塑件最大截面，型芯仍安在动模一侧，与AA分型面的模具结构很类似。但与AA分型面有所不同的是在08MM薄片的上方，这样就将盖子也分成了动、定模两边，使盖子的周围也产生了分型痕迹，若合模精度不够的话会产生很大的飞边。所以对模具的精度要求也较高些。方案三CC分型面的选择CC分型面为阶梯面，仍为最大截面。但动模和定模都各有一个倒扣需要强制推出，开模时不能保证塑件留在动模或定模。两边都设推出机构使模具的结构在一定程度上变的复杂，大大增加了模具的造成本。分型面是阶梯面，也是加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。故不宜采用。方案四DD分型面的选择DD分型面和AA分型面一样的位置。所不同的是DD分型面使型腔在动模、型芯在定模。若使塑件留在定模不方便推出，若是塑件留在动模会有很明显的推出痕迹。故不宜采用。综上所述通过对上面三种方案的比较，AA分型面的选择符合分型面选择的各项基本要求，模具结构得到了简化，有利于模具的制造，减少了模具的制造成本，提高了经济性。最终选定方案一所表示的AA面作为塑件的分型面。22型腔数目的确定及布置221型腔数目的确定确定模具型腔数目时，应从以下几个方面考虑1塑件大小与设备的关系；2充分利用设备的能力；3使塑件精度比较容易得到满足；4不使模具结构复杂化；5考虑塑件生产批量的大小；6降低模具制造成本提高经济性。总之，影响型腔数目因素较多且错综复杂，应统筹兼顾，避免片面性的错误。如果一模两腔模具尺寸太小且不方便布置和进浇；一模八腔模具尺寸太大，分流道也太长，容易使塑件产生熔接痕也浪费塑料原料。考虑到塑件生产批量为大批量和塑件的外形尺寸，经过对影响模具型腔数目因素的综合考虑，确定型腔数目为一模四腔的结构形式。222型腔的布置形式布置型腔和浇注系统的工作几乎需要同时进行，型腔的布置形式要考虑各型腔制件要有一定的间隔，使型腔具有足够的强度和刚度，型腔之间还要考虑设置冷却装置，这会增长流道。如果模具带有侧向分型抽芯机构，型腔布置还会受到限制，塑件的要求对浇注系统类型及分布也会产生限制。所以说影响型腔布置形式的因素也错综复杂，应该统筹兼顾，避免片面的去考虑某一个方面的因素而忽略了其他因素。其型腔的分布形式有以下两种（如图22）AB图22如图采用了矩形对称分布，保证了模具的平衡性。但考虑到“塑件须从较长边（料多的一边）进浇”，图A方案也不方便进浇，以及从结构的紧凑性方面来看，图1方案明显优于图B方案。23初步确定成型设备注塑模的成型设备及为注塑机。注塑机全称塑料注射成型机，它由注射装置、合模装置、电器和液压控制系统、润滑系统、水路系统、机身等组成。注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。本次设计与实际在工厂中的设计有所不同。工厂中的注塑机是已有固定的，模具设计人员通常都是根据车间内的注塑机来确定最大的制件产量，即是说厂中的注塑机选择是有限的。而在本次设计中，我们选择注塑即的原则则是按要求的产品产量和实际的塑件形状来选择任何一款注塑机，最后校核能满足使用要求即可。这样同样也可以达到训练的目的。下面分别从注塑容量、注射压力和锁模力三个方面的要求来初选注塑机。通过UG建立塑件出塑件实际体积为V290CM，浇注系统凝料约为332CM，塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量注射容量以容积CM表示时,塑件体积包括浇注系统应小于注塑机的注塑容量,其关系是式中塑件与浇注系统的体积总和CM；注射机的注射容量CM，参见注射机技术规格；08最大注射容量利用系数。按照上式计算因为模具结构为一模四腔所以29043321492CM。1865CM149208结论注塑机的注塑容量应该大于1865CM。塑件成型所需要的注塑压力应小于或等于注射机的额定注塑压力，其关系是式中塑件成型时所需要的注射压力（60100MPA）所选注射机的额定注射压力，注射机技术规格。由表11知塑件原材料PE注塑压力为60100MPA，由于模具主流道比较长，塑件尺寸中等，壁厚较薄，形状比较复杂，选择比较大的注塑压力80MPA。按照上式计算80MPA结论注塑机的注塑压力应该大于80MPA。模具所需的最大锁模力应该小于或等于注射机的额定锁模力，其关系是式中模具型腔压力；塑件与浇注系统在分型面上的投影面积总和（MM）；注塑机的额定锁模力，件注射机技术规格。模具型腔压力取35MPA,计算塑件和浇注系统在分型面的的投影面积总和约为11692MM为按照上式计算1169235409220N409KN结论注塑机的锁模力应该大于409KN。综上所述初选注塑机的要求只要能满足以上三点就是适合的。考虑到塑件的结构，塑件面积较大，导致模具尺寸较大，参考设计手册初定注塑机型号为XSZY125型热塑性塑料注射机。XSZY125型热塑性塑料注射机的主要技术规格见表21。表21注塑机型号XSZY125结构型式卧式理论注射容量125CM3螺杆注射直径42MM注射压力119MPA注射速率60G/S塑化能力73G/S注射时间16S螺杆转速10200R/MIN锁模力900KN拉杆内间距370320/MM移模行程270/MM最大模具厚度300/MM最小模具厚度200MM锁模型式双曲轴图23卧式注塑机模具定位孔直径100/MM喷嘴球直径SR12/MM喷嘴口直径4/MM24浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注塑机喷嘴出来之后，到达模腔之前在模具种所流经的通道。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两大类。其作用是将熔体平稳地引入型腔，使之充满型腔内各个角落，在熔体填充和凝固过程中，能够充分的将压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑件。由此可见，浇注系统是注塑模设计的一个关键环节，它的设计正确与否直接关系到塑件成型质量的好坏。普通模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成。241主流道的设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套即浇口套（如图264）镶入定模板内。主流道套通常用性能好的材料制造并热处理淬硬。主流道与喷嘴的接触处应做成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压塑料的溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大12MM；主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大051MM，常取48MM，视制品大小及补料要求决定。主流道的锥角不宜过大，一般取26。根据手册，查得初选注塑机XSZY125型注射机喷嘴的相关尺寸喷嘴球半径SR12MM喷嘴孔直径D40根据模具主流道与喷嘴的关系RR12MM，DD05MM00取主流道球面半径R13MM取主流道的小端直径D45MM为方便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度103，取3。00所以浇口套的结构如图24。图24242分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道的断面形状有圆形、U形、梯形和矩形等（如图25）所示。由计算得知，在同等断面积的条件下，正方形的周边最长，圆形最短。因此，从散热面积考虑，热塑性塑料注塑模分流道的断面形状宜采用圆形。从压力损耗考虑，圆形断面流道的料流阻力小，压力损耗也小。而从加工方便出发，常用U形、半圆形、梯形断面。图25针对本塑件考虑到分流道比较长，有较高的压力损失，从便于加工的方面考虑,也应采用截面形状为半圆形的分流道考虑到这些因素采用动模和定模各半圆的分流道，加工方便但能有圆形分流道之优点。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度RA并不要求很高，一般取16M左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。分流道尺寸如图26。图26243浇口的设计浇口的形式众多，通常都有直接浇口、侧浇口、扇形浇口、薄片浇口、环形浇口、轮辐浇口、爪形浇口、护耳浇口、点浇口、潜伏式浇口等。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口位置的选择（1）浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。（2）浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。（3）浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应考虑料流的方向，浇口数量多，产生熔接痕的机会很多。流程不长时应尽量采用一个浇口，以减少熔接痕的数量。对于大多数框形塑件，浇口位置使料流的流程过长，熔接处料温过低，熔接痕处强度低，会形成明显的接缝，如果浇口位置使料流的流程短，熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢溜槽，使冷料进入溢溜槽。针对本壳体的结构初选点浇口、侧浇口、潜伏式浇口。方案一点浇口是一种断面尺寸很小的浇口，当物料通过时会产生很高的剪切速率，这对于表观粘度随剪切速率变化而明显变化的塑料熔体和粘度较低的塑料熔体是适用的。点浇口在开模时容易自行切断，并且在塑件上留下的残痕极小，不易觉察，故无需修剪浇口的工序。点浇口的另一个显著的优点是，它很容易向模腔多点进料，浇口的位置选择灵活，对于单腔模和多腔模均适用。但是此时的注射压力损失大，收缩大，且塑件易变形，模具需要两个分型面的三板模，这间接增大了模具的复杂程度。再加上对该塑件的分析，不适宜用垂直于分型面的浇口来进浇，所以点浇口不适合。方案二侧浇口一般开在分型面上，由塑件侧面进料。侧浇口宜取矩形形状，它能够方便的调节剪切速率，充模流量速率，流动状态和浇口封闭的时间，并可以灵活的选择塑件的进浇位置，广泛使用于多腔模中，适用于成型各种形状的塑件。但侧浇口不能自动脱落浇道凝料，还留下较大的痕迹。既浪费人力又影响外观所以不宜用侧浇口。方案三潜伏式浇口，潜伏式浇口可以自动脱浇口，有点浇口演变而来，所不同的是采用潜伏式浇口只需两板式的单分型面模具，而采用点浇口则需要三板式的双分型面模具，潜伏式浇口也是小尺寸浇口吗，达到的效果与点浇口类似，却使模具结构简单化。该塑件适合用潜伏式浇口。综上所述选择方案三，潜伏式浇口的进浇形式。（如图27）图27244冷料穴的设计冷料穴一般设在主流道的末端，在动模或下模一侧。当分流道较长时，在分流道的末端也应该开设冷料穴。冷料穴的容积视具体需要而定。主流道末端冷料穴的结构常常与拉料形式相集合。增设的拉料机构不应该太靠近分流道的末端。增设的拉料穴同时起到了分流道末端冷料穴的作用。在设计中我们把冷料穴的结构和拉料的形式相结合，从而使模具在开模时将浇注系统凝料留在动模一侧，在开模过程中将浇注系统凝料顶出动模。所以将冷料穴设计为倒锥型，冷料穴的下端安装平头推杆，这样即起到拉料的作用也起到了推料的作用。这种结构设计简单可靠，制造方便。（如图28）。图283、成型零件的设计与计算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，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。31成型零件的设计311型腔的结构设计型腔是成型塑件外表面的零件，其结构可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式、大面积镶嵌组合式和四壁拼合的组合式五种。经经验分析和综合考虑将型腔设计为整体嵌入式。整体嵌入式型腔是将凹模做为整体式，再嵌入模具的模板内，它在单腔和多腔模具中均可应用。这种凹模结构的好处是（1）加工单个型腔的凹模方便,同时零件的热处理变形比较小；（2）节省贵重钢材。凹模和固定板可分别采用不同的材料制作；（3）易于维修更换，采取镶嵌式安装形式便于更换失效了的凹模；312型芯的结构设计型芯也是很重要的成型零件，型芯除采用整体迁入式外，为了局部小凹槽的加工，又采用了局部镶嵌式嵌入了小型芯（如图31）图31此外将两个长型芯安装在动模一侧推板后面的型芯固定板上，较长的型芯还必须止转。（如图32）、图3232成型零件工作尺寸的计算成型零件上用来成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又称成型尺寸。设计模具时，必须根据塑件的尺寸和公差要求，计算确定成型零件工作尺寸和公差，这是塑料模具设计的关键问题之一。影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要存在以下几方面（1）零件的制造公差；（2）设计时估计的收缩率和实际收缩率的差异和生产制品时收缩率波动；（3）模具使用过程中的磨损。以上三方面的影响表述如下成型零件工作尺寸的计算方法有以下两类一类基于平均收缩率，另一类基于公差带。前者计算方法具有简单易行的优点，但是预留修模余量有不当之处，对设计高精度塑件的模具不利；后者计算方法是以保证所成型的塑件全部在规定的公差带内为出发点，通过验算能发现所假设条件是否正确，以便及时修正，但是计算比较烦琐。本次设计由于塑件的精度要求并不高，所有计算均按照基于平均收缩率的方法计算。查相关手册知，PE的平均收缩率为16，即16塑件尺寸属未注尺寸公差的尺寸，公差等级为MT6级，对PE塑件属于一般精度。模具的制造公差取Z/4。单位均为（MM）。型腔和型芯成型尺寸计算公式件表31。表31尺寸类型计算公式备注型腔内径型芯外径型腔深度型芯深度中心距中心边距塑件基本尺寸；模塑收缩率；系数考虑模具制造误差；塑件的尺寸公差；系数修正系数；模具制造公差；允许磨损量。321定模镶块的工作尺寸的计算型腔径向尺寸的计算222222001606223062015015262626001607027070180182220016026206060333001602630264ML0605550016032503208088800160388036ML09020202000160622106270150151010100016046100468ML0101型腔高度尺寸的计算1515150016054150540130131010100016048100682MH2301601633300160263026060型芯径向尺寸的计算2220001602620260406322动模镶块工作尺寸的计算型芯径向尺寸的计算19191900160622006201501517171700160541805401301323230016062240623016016中心边距的计算13613613600161380231ML0602929290016295529125125125001612703ML0802242242240016227149226226226001623030在完成计算后，其公差如果大于IT7IT9则将起修约为IT7IT9。而对于配合面，且必须要防止溢料，间隙必须小于003MM。成形零件的尺寸如图33所示型芯1型芯2型芯镶件型腔图334、脱模机构的设计注射成型每一循环中，塑料制品必须准确无误地从模具型腔中或型芯上脱出，完成脱出制品的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。脱模机构的设计一般要遵循如下原则（1）尽可能使制品滞留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）力求良好的制品外观，在选择推出位置时，应尽量选择制品的内部或对制品外观影响不大的部位。（3）防止制品变形或损坏，正确分析制品对型腔的粘附力大小及其所在部位，有针对性地选择合适的脱模机构，使推出中心和脱模阻力中心相重合。由于制品在收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施与制品刚度和强度最大的部位，推顶面积也应足够大，推杆应具有足够的强度和刚度。（4）结构合理可靠，运动灵活，制造方便，更换也容易，推杆应具有足够的刚度和强度。考虑到上述因素，为了使塑件更容易脱模，设置单边05的斜度，这样减小了塑件对型腔的粘附力，保证开模时塑件留在动模一侧。41强制脱模的计算当侧凹凸部分较浅且在脱模温度下该塑件具有足够的强度时，则可采取强制脱模办法成型。强制脱模的侧凹深度必须在合理的范围之内，参见如下公式105ABX由塑件的尺寸知A23,B22所以231045X结论适合强制脱模。42推出机构的结构形式推出机构又称脱模机构，其作用是将塑件制品及其浇注系统凝料从型芯上或者凹模内推出来。推出形式一般有推杆推出，推件板推出，推管推出等。塑件的推出在抽芯机构抽芯动作完成后完成，本设计中无抽芯机构不作考虑。由于长型芯需要冷却所以排除用推管推出，用推件板推出模具成本增加一般不采用，采用推管推出结构简单、易行可靠如图41。图41考虑到合模动作的可靠性，需要让推板、推杆固定板和钩形拉料杆先行复位。本设计中应用复位杆。所以设计复位杆复位机构如图42。图42为了防止在推出过程中推板和浇注系统凝料推杆固定板歪斜和扭曲而折断浇注系统凝料推杆或发生运动卡滞现象，需要要推出机构中设置推板导柱导套装置（如图43）。图435、导向合模机构的设计51导柱合模机构的设计导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。导向机构的主要作用有定位、导向和承受一定侧压力。导柱的分布有多种形式。为了实现合模方向唯一性的原则，导柱分布的位置通常采用两种办法其一，对称分布，变动其中一根导柱的直径；其二，非对称分布。导柱直径相同，但是其中一根导柱的位置呈非对称分布。设计中采用第二种分布形式（如图51）。图51动、定模合时，首先是合模机构中导柱导向孔配合接触，引导动、定模正确合拢，避免型芯或凸模先行进入凹模型腔内，以保证不损坏成型零件。所以导柱的长度要比型芯高（68MM）导柱分为固定部分和导向部分，固定部分采用（H7/K6过渡配合），导向部分采用（H7/F7间隙配合）（如图52）。如图5252边锁精定位机构的设计导柱合模机构的导柱与导向孔之间存在间隙，因而不可避免地使模具的对合精度下降。成型大型、深腔、薄壁和高精度塑件时，动、定模间应该采用较高的合模精度，对于大型薄壁容器若动定合模偏心就会引起壁厚不均。所以应该同时采用边锁精定位机构。考虑该塑件为薄壁零件且尺寸中等，所以增设了边锁精定位装置，其结构形式（如图53）如图536、模具温度控制系统的设计热塑性塑料聚乙烯成型时要求的模具温度为6070C模具温度要求较低（低于80摄氏度），故可利用熔融塑料传给模具的余热来解决，不必在模具上另设加热装置。在注塑成型过程中，高温塑料熔体转变成塑料制品要放出潜热和显热，其中约5以辐射和对流的方式散发到大气中，其余的95由冷却介质带走，模具的冷却时间一般要占整个注射循环周期的以上，可见注射的生产效率取决于23模具的冷却时间；另外，冷却系统对塑件的尺寸精度、表面质量及力学性能都有重要的影响，因此，必须设计高效、合理的冷却系统。冷却装置系统的设计要点1实验表明表明冷却水孔的数量愈多，对制品的冷却也愈均匀2水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即孔的排列与型腔形状相吻合，水孔边距型腔的距离常用MM3对热量聚积大温度上升高的部位应加强冷却4进水管直径的选择应使水流速度不超过冷却水道的水流速度，避免产生过大的压力降。冷却水道直径通常取8MM即可5型芯、型腔或成型型芯应分别冷却，并保证其冷却平衡。6冷却水道不应穿过没有镶块或其接缝部位，水道连接必须密封以免漏水。7复式冷却循环并联而不应串联。8进、出口冷却水温差不应过大，以免造成模具表面冷却不均。61冷却系统的分析该塑件成型工艺参数拟定如下熔料温度，250模温，65OCOC塑料脱模温度，80注射量，KG/次0014每小时注射量KG/H0936比热，KJ/KGOC1674成型时间，秒/模100每小时成型次数36水温，24平均水温26OC62冷却水路的结构形式由于模具的型芯和型腔都是采用整体嵌件式，在这样的情况下，设计水路就在嵌件里面循环。为使冷却平衡两个主型芯也需冷却，经考虑采用隔板式冷却。（如图61）图617、注射机参数的校核在第2章初选注塑机型号为XSZY125型热塑性塑料注射机。参照手册选择标准模架，根据模具各个部分的设计最终得出整幅模具的尺寸为（单位MM）定模座板30030025定模板30025060动模板30025065推杆固定板30015015推板30015020型芯固定板30015020垫块3004885动模座板30030030模具闭合高度H模具25606585301266MM模具的闭合厚度应在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按下式校核H最小H模具H最大式中H最小注射机所允许的最小模具厚度（MM），见注塑机技术规格（表21）；H模具模具闭合高度（MM）；H最大注射机所允许的最大模具厚度（MM），见注射机技术规格。由上式计算，根据表21知200266300结论模具的闭合厚度符合注射机的要求。塑件所需要的开模具距离应小于注塑机的最大开模行程，其关系按下式校核H1H25S式中