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河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名傅爱宣学 号0412308指导教师于智宏选题情况课题名称衬筒塑料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：良好所在专业意见： 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 傅爱宣 学 号: 0412308 设计(论文)题目： 衬筒注塑模设计 起 迄日期: 2007年3月20日 6月18日 指导教师: 李时法 于智宏老师 发任务书日期: 2007 年3 月 20 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：该课题有由于智宏老师发布，在完成该课题之后，应对注塑成型工艺生产较为熟悉，能熟练掌握相关设计手册的使用，能独立完成一套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制。能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。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）：（1）塑件工艺性分析；（2）注塑模具结构设计；（3）模具设计有关计算；（4）模具加热和冷却系统的计算；（5）模具装配图的确定及工作原理；（6）注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制工件名称：衬筒材料：PE料厚：0.8mm产量：大批量所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日2河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目： 衬筒塑料设计 系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具043班 学生姓名 傅 爱 宣 学 号 0412308 指导教师 于智宏老师 2007年6 月 18日插图清单图 1-1 产品零件图 5图 2-1分型面 16图 2-2排列方式 10图 2-3 主流道形式 10图2-4 推杆 13图 2-5 导柱 14图 5-1 装配图 20图 7-1 型腔 22图 7-2型芯23表格清单表1 型腔工作尺寸计算17表2 型腔高度h17表3 型芯外表面（直径）17表4 两孔间距17表5 模具加热和冷却系统的计算19表6 注塑机有关参数的校核20表7 型芯的一般常用加工工序过程 24表8 型腔的一般常用加工工序25毕业设计（论文）成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字4 衬筒注塑模设计摘 要本文首先简要的概述了塑料模在社会领域中的作用及其以后的发展方向，点明模具设计的重要意义。然后依据工件图进行工艺性分析，进而确定了设计方案，计算出模具工作部分的尺寸，设计出工作零部件；然后依据设计要求选择出各个标准零部件，然后设计出模具的总装配图。在设计中，最重要的就是选取工作零部件。关键词：工作零部件、装配图、工艺性分析 Capture ring injection mold designabstractAt first, the affect and the developing direction of the injection mold in social field is introduced briefly. The important meaning of mold design is pointed out . According to the craft analysis of the workpiece picture, the design plan is confirmed, the dimension of the mold working area is calculated. And the work parts are designed. Based on the design requirement, each standard spare part is choosed and the mold assembly diagram is designed. In the design, It is the most important to choose work parts.Keyword: work part、assembly diagram、craft analysis目 录前言1 绪论2第1章 模具工艺规程的编制5 1. 塑件的工艺分析5 1.1 塑件的原材料分析5 2. 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析6 2.1 结构分析6 2.2 尺寸精度析62.3表面质量分析72.4计算塑件的体积72.5计算塑件的质量73. 塑件的注塑工艺参数的定7第2章 注射模具结构设计6 2.1 分型面选择9 2.2 确定形腔的排列方式9 2.3浇注系统设计10 2.3.1主流道设计10 2.3.2主流道衬套的选取11 2.4 分流道的设计11 2.4.1 分流道的布局取决于型腔的布局11 2.4.2 分流道设计时应注意以下几点11 2.5 浇口设计12 2.6 排气系统的设计12 2.7 推出机构的设计12 2.7.1机构特点和要求13 2.7.2 推杆的固定形式13 2.8 导向零件的设计14 2.8.1 导向零件设计原则14 2.9 成型零件的结构设计15 2.9.1 型腔的结构设计15 2.9.2 型芯结构的设计15 2.10 抽芯机构的设计15第3章 模具设计的有关计算17 3.1 型腔工作尺寸算17 3.2 型腔高度h17 3.3 型芯外表面18 3.4 两孔间距18第4章 模具加热和冷却系统的计算19第5章 模具闭合高度的确定20 5.1 根据要求选用A4模架20 5.2 注塑机有关参数的校核20第6章 绘制模具总装配图和非标准零件图（附件）22第7章 注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制22 7.1 型腔的结构设计22 7.1.1 型腔的结构形式22 7.1. 型腔的技术要求23 7.2 型芯的结构设计23 7.2.1 型芯的结构形式23 7.2.2 型芯技术要求23 7.3 成型零件加工的加工过程的工序安排一般有以下几种23 7.4 型芯型腔的一般常用加工工序24 7.4.1 型芯的一般常用加工工序过程24 7.4.2 型腔的一般常用加工工序25第8章 注塑模具的调试26 8.1 模具安装26 8.2 模具试模26 8.3试模后模具验收项目27 8.3.1 塑件质量27 8.3.2 模具性能27设计总结28致 谢29参考文献30 衬筒注塑模设计前 言 本设计根据从事注塑模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，是符合大专模具设计专业的毕业生毕业设计需要所编写的，将注塑成形原理、注塑成形工艺与模具设计及模具制造工艺等三门关联课程的内容有机的融合，介绍了注塑成形工艺及模具设计与计算方法，同时在模具设计内容中融汇了注塑模具的不同加工方法、加工工艺及装配工艺，对初学注塑模具模设计者有一定的参考价值。 本设计共十一章，分别对设计题目的来源、设计意义、目的、要求及现状与发展趋势，零件工艺性分析，注射模具结构设计及模具设计的有关计算，模具加热和冷却系统的计算，模具闭合高度的确定，注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制等几方面进行了阐述。 本设计在设计过程中得到了于智宏、原红玲、翟德梅、杨占尧、等几位指导老师的大力支持和帮助，再此表示诚挚的感谢，由于编者水平有限，收集资料困难，如果有不尽人意的地方，恳请读者不吝赐教，提出改进意见。编 者 2006年5月绪 论一、塑料模具设计与制造在国民经济中的地位和作用 1.1塑料工业在国民经济中的地位目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、通信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经想胜利、塑料化方向发展。近几年来，由于工程塑料制件的强度和精度等都得到很大提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的轻型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所以部门，尤其在国防和尖端科学科技领域中有越来越重要的地位。 1.2塑料模具的现代设计与制造在塑料工业中的作用 塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切关系。塑模是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业。用塑模生产成形零件的主要优点是制造简便、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。 塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道系统、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的效果。二、塑料成型技术的发展趋势 在现代塑料制件的生产中，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，满足塑料制件的使用要求，降低塑料制件的成本起着重要的作用。一副好的注塑模具可成型上百万次，这与模具的设计，模具材料及模具的制造有很大的关系，从塑料模的设计，制造及模具的材料等方面考虑，塑料成型技术的发展趋势可简单地归纳为以下几个方面。刚形表面加工向精密自动化方向发展。光整加工向自动化方向发展。反向制造工程制模技术的发展。 模具CAD/CAM技术将有更快发展。 模具生产专业化，标准化程度不断提高。 模具粗加工向高速方向发展。三、塑料模分类按照塑料制品成型加工方法的不同，通常可将塑料模分为以下6大类型。 1. 注塑模用于塑料制件注塑成型的模具通称注塑模，或称注塑模。主要用于热塑性塑料制品成型，近年来也越来越多地用于热固性塑料制品成型。这是一类用途宽、占有比重大、技术较为成熟、地位尤为显赫的一大类塑料模具。因材料或塑件结构或成型过程不同，有热固性塑料注塑模，结构泡沫注塑模和反应成型注塑模等之别。2.压塑模用于塑料制件压缩成型的模具简称压塑模，俗称压模。压塑模主要用于热固性塑料制品的成型，但也可用于热塑性塑料制品成型。另外，还可用于冷压成型聚四氟已稀坯件，此种模具称为压锭模。3.传递模 用于塑料制件传递成型的模具称为传递模或称压注塑，俗称挤胶模。传递模多用于热固性塑料制品的成型。4.挤塑模 用于连续挤出成型塑料型材的模具通称挤塑模，简称模头，俗称机头。这是又一大类用途很宽、品种繁多的塑料模具。主要用于塑料棒材、管材、板材、片材、薄膜、电线电缆包覆、带丝、复合型材及异性材的成型加工。也用于中空制品的制坯成型，此种模具称为型坯模。5.中空吹塑模 将挤出或注射出来的尚处于塑化状态的管状型坯，趁热放置于模具型腔内、立即在管状型坯中心通以压缩空气，致使型坯膨胀而紧贴于模腔壁上，经冷却硬化即可得一中空制品。凡此种塑料制品成型方法所用的模具，称为中空吹塑模。中空吹塑模主要用于热塑性塑料的中空容器类的制品成型。6.热成型模具 热成型模具通常以单一的阴模或阳模形式构成。将预先制备的塑料片材周边紧压于模具周边上，并加热使之软化，然后于紧靠模具一侧抽真空，或在其反面充以压缩空气，使塑料片材紧贴于模具上，经冷却定型后即得到一热成型制品。 此类制品成型所用的模具通称热成型模具。第1章 模具工艺规程的编制零件图如图所示,本塑件的材料采用聚乙稀(PE),其生产类型为大批量。图1-1 零件图 1.塑件的工艺分析 1.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚乙稀属热塑性塑料, 无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达70100)，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，电绝缘性能优良；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,是一种具有粘弹特性的高分子聚合物,从使用性能上看,该件刚度好,吸湿性极小, 耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能，耐热性强,是理想的套类零件的材料,从成型性能上看,该塑件熔料的流动性好,具有铰链特性,成型容易,但收缩大,另外该塑件成型时容易产生缩孔,凹痕,变形等缺陷.成型温度低时,方向性明显,凝固速度比较快,易产生内应力,即模温太低时制品取向显著,熔接强度低,表面无光泽,并会出现流痕;模温太高时,易发生翘曲变形,因此在成型时,注意控制成型温度,浇注系统应该比较缓慢散热.冷却速度不宜过快。2. 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.1 结构分析从塑件图上分析, 要想获得合格的塑料制件除选用塑料的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷、及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。从零件图上分析，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。该零件的总体形状为圆桶形,在高度方向直径方向40处对称开设两个宽度为5mm,深度为长度为6mm的矩形凹槽,四个矩形槽与开模方向平行,可直接开模,总体来说该制件结构比较简单,因此模具结构也简单,外形尺寸也比较小。2.2 尺寸精度分析 该零件主要尺寸如:46， 34 52 48 等尺寸精度等级为IT14.有以上分析可见,该塑件的尺寸精度等级中等,对应的模具相关零件的加工精度可以保证.(IT9级) 从塑件的壁厚上分析,壁厚最大处尺寸为2.5mm.最小处为2mm,壁厚差为0.5mm,壁厚较均匀,有利于零件的成型。2.3 表面质量分析 该零件要求表面光洁平整,不允许有飞边,毛刺及其他外观上的明显缺陷,色泽均匀协调,不允许有气泡,裂纹,划痕和缩孔等缺陷,要求表面质量比较高,故不容易实现,因此要注意控制模具成型时的工艺参数。 综上述分析,注射时在工艺参数控制的比较好的情况下,零件的成型要求可一得到很好的保证。 2.4 计算塑件的体积 由PRO-E图测V=2.042722 2.5 计算塑件的质量 根据设计手册查得聚丙稀的密度为0.91g/cm3,故塑件的质量为: W=VP =2.0427220.9110 =18.59g 采用一模两腔的模具结构,考虑其外型尺寸,注塑时所须注射压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机为XS-Z-60型。3. 塑件的注塑工艺参数的确定 查找资料.和工厂实际情况,和工厂的工作经验,聚丙稀的成型工艺参数可作如下选择,试模时,可根据实际情况做适当调整。 注射温度: 包括料筒温度和喷嘴温度 料筒温度: 后段温度: 160-180 中断温度: 180-200 前段温度: 200-220喷嘴温度: t/c 240-250 注射压力: 选用100MPA 成型时间: 注射时间: 30s 高压时间: 0-3 冷却时间: 30s 保压时间; 选用10s 模具温度: 80-90第2章 注射模具结构设计2.1 分型面选择 模具设计中,分型面的选择很关键,他决定了模具的结构,应根据分型面选择原则和塑件成型要求选择分型面。该塑件为中空套筒类零件.表面质量要求较高,为保证制品内外表面成型后质量更佳,成型精度更高.其抽芯方向与开模方向一致.这样设计分型面,可使模具结构简单,减少成型零件的加工难度,又便于塑件成 型后出件,故选用该分型面合理。 图2-1 分型面2.2 确定形腔的排列方式 本塑件在注射时设计一模两腔.考虑浇系统,模具的复杂程度等因素,拟采用入图所示的形腔排列方式: 图2-2 排列方式 此排列方式采用所示的形腔排列方式的最大优点是,是便于设置抽芯机构,缺点是,熔料进入形腔后.大另一端的料流长度较长,易产生熔接痕,但是考虑本塑件尺寸较小,故成型时没有太大的影响.2.3 浇注系统设计2.3.1主流道设计 图2-3 主流道形式根据设计手册查得XS-Z-60型注塑即喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径: d=4mm喷嘴前端球面半径: r=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系: R=+(12)mm d= +(0.51)mm取主流道球面半径R=13mm根据课本P139 表6-1取主流道的小端直径d=3.5mm为便于将凝料从主流道中拔出,特竟主流道设计成圆锥形,斜度为24,主流道大端直径D=5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径R=3mm的圆弧过度。2.3.2 主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为T8A，热处理以后的硬度为5357HRC，主流道衬套和定模的配合形式为H7/m6的过渡配合。2.4 分流道的设计2.4.1 分流道的布局取决于型腔的布局型腔与分流道的布局原则是排列紧凑，缩小模具尺寸，分流道的长度尽量短，锁模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式进料和非平衡式进料两种，根据实际要求，在这里采用平衡式浇口形式。2.4.2 分流道设计时应注意以下几点： 分流道布置应尽量平衡。 分流道的尺寸需根据制品的壁厚，体积，形状复杂程度以及所用塑料性能等因素而定。分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料带入模腔，一般要求达到Ra1.252.5m 即可，这样做可增大对外层塑料熔体的流动阻力，使其流速减小并与中心熔体之间具有一定的速度差，以保证熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。当分流道设计比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔造成充模不足或影响制品的熔接强度。设计分流道时应将热量损失和流动阻力作为主要矛盾进行考虑，只有在保证塑料熔体能够在足够的压力和合理的温度下充满模腔时，才能尽量减小分流道截面积和长度以降低原材料消耗。2.5 浇口设计它是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分，它的作用是使分流道输送来得熔融塑料的流速产生加速度，形成理想的流态顺序，迅速地充满型腔，同时还起着封闭型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使浇口与塑件分离。分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积,壁厚,和形状的复杂程度,注射速率,和分流道长度等因素来确定.本塑件的形状比较简单,熔料填充型腔比较容易,根据塑件的形状和选用的模具材料，浇注系统采用侧交口进料，浇口位置设置在塑件低部圆环一侧边缘处，即壁厚为2mm处。熔料由厚处往薄处流，而且在模具结构上采用整体式形腔，型芯有利于填充，排气，故采用截面为矩形的侧浇口：长2mm，宽2mm，厚1mm。用球形拉料杆拉断冷凝料，试模时修正浇口。2.6 排气系统的设计在注射过程中，模具内部形腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑件受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体如果不及时被熔融塑料顺利的排出形腔，则可能因填充时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，使塑件产生气泡或使塑件熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填充等。为了使这气体从形腔中及时排出应设计排气系统。排气方式有：开设排气槽和利用模具分型面或模具零件的配合间隙处自然排气等。该模具塑件尺寸中小型，模具比较简单，因此采用模具面或配合间隙自然排气即可，不需开设专门排气槽。排气间隙：0.030.05mm，以不产生溢料为限。 2.7 推出机构的设计如图所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单。 如果是采用推管和顶杆联合顶出,顶出平稳,塑件不会变形,但推管与中间的型心想配合,会造成制造和装配上的困然。由以上两种方法的比较不难看出图示方法比采用推管和顶杆联合顶出的方法更经济也可以给制造带来方便。 图2-4 推杆 采用推板推出机构：因为推板推出机构只要用于深腔薄壁的容器，罩子，壳体形以及不允许通邮推杆痕迹的塑件，而本塑件表面质量要求较高，材料PE较软，直接使用推杆易把塑件推坏，由于不允许有划痕，毛刺等缺陷，故采用推板推出机构。2.7.1 机构特点和要求在塑件的整体周围进行推出，因而脱模力大而均匀，运动平稳，无明显推出痕迹，但在使用过程要处理好两个关键的问题，及推板和型芯之间的摩擦与吻合和推杆和型芯之间的溢料问题，为保证塑件质量故推件板与型芯的配合形式和间隙应根据素件的形状和尺寸确定。型芯与推板的间隙一般取0.200.25mm，也可以适当放大，这样两者接触面摩擦机会就少，加工又方便。配合面要淬火，脱件板顶出距离不得大于导柱长度。2.7.2 推杆的固定形式推杆固定端与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，推板与推杆孔的配合采用H8/f8或H7/e7，表面粗糙度一般为R=0.80.4m。2.8 导向零件的设计2.8.1 导向零件设计原则: 导向机构类型的选用,合模导向通常采用导柱导套。 导柱数量,大于其布置,根据模具形状和尺寸一副模具导柱数量一般需要24个,小型模具通常采用2个导柱,本模具采用2个导柱即可。 导柱直径根据模具尺寸的选用,必须保证足够的强度和刚度,查表得导柱结构尺寸如下图所示:图2-5 导 柱 导柱结构,本模具采用带头导柱。 导柱在模具上的布置方式对称分布,由于动模板定模板在合模是无方位要求,故采用两直径相同的对称分布,导柱一般安在主型芯的周围。 导向零件的设置必须注意模具的强度,导柱和导向空的位置应避开型腔,底版在工作时英里最大的部位,导柱和导向孔中心至模板边缘应有足够的距离,以保证模具强度和导向刚度,防止发生变形。 导向零件应有足够的强度,耐磨性,导向部分表面粗糙度要细,导柱与固定板孔配合采用H7/f7,H7/k6。2.9 成型零件的结构设计 成型零件包括型腔、型芯、成型杆等。成型零件在注射成型过程中，直接与塑料溶体接触，需要承受高温、压力、塑料溶体的冲击和摩擦的作用，长期工作之后，容易发生磨损、变形和断裂。设计注射模时应针对塑料制品的结构特点，生产批量、使用要求以及模具的使用寿命等，合理确定成型零件的结构，满足精度、粗糙度、强度、刚度的要求。2.9.1 型腔的结构设计本副模具采用整体式结构，由于制件结构简单，模具牢固，不易变形，制件没拼界逢，适用用于本制件的模具。结构如零件图所示：材料选用40Cr, 硬度在55HRC以上。根据分流道与浇口的设计要求，分流道与浇口设在型腔上其结构见上图所示。2.9.2 型芯结构的设计型芯主要是与型腔相结合构成模具的型腔，其凸模和侧型芯的大小与形状参考零件图。2.10 抽芯机构的设计 此塑件侧壁有一对小凹槽，均垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具脱出。因此成型小凹槽的零件必须做成活动的型芯，即须设置抽芯机构。本模具采用斜销抽芯机构。(1) 确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔的深度,本塑件中H1=1.5mm,另加35mm的抽芯安全系数,可取抽芯距S=6.5mm。 (2) 确定斜销倾角 斜导柱的倾斜角是滑块斜抽芯机构的一个主要技术参数之一，它与抽芯力及抽芯距有直接关系。一般取=1525。本斜销倾角选取=20。 (3) 确定斜销的尺寸 斜导柱的直径取决于抽拔力及其倾斜角度。可按设计资料有关公式进行计算。根据此查表得斜销的直径为d=14mm。斜销的长度根据抽芯距、固定端模板的厚度、斜销直径及斜角大小确定。其计算图如图 根据公式： L= + 由于上模座板和上凸模固定板尺寸尚不确定，即不确定，故暂选=25mm.如果该设计中有变化，则就修正L的长度，取D=20mm，取L=55mm。 (4) 滑块的设计滑块与侧抽芯（孔）的连接方式设计 侧向抽芯机构主要是用于成型零件的侧向孔，由于侧向孔的尺寸较小，考虑到型芯强度和装配问题，采用组合式结构。型芯与滑块的连接采用镶嵌方式。 滑块的导滑方式 为使模具结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。 滑块的导滑长度与定位装配设计。由于侧抽芯较短，故导滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可。滑块的定位装置采用弹簧与台阶的组合形式。第3章 模具设计的有关计算成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损率来进行计算。查常用塑料的收缩率表，塑料PE的成型收缩率为S=1.53.6，故平均收缩为Scp=2.6。考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取=/3。3.1型腔工作尺寸计算型腔内表面（直径） = + x 式中： 塑料制品的公差； 塑料制品的最大极限尺（mm）; 塑料最大收缩率（%）；所以=46+46x3.6%-0.56=47.096mm3.2 型腔高度h 根据塑件的不同高度进行分析： =+X%-0.5（+）式中：塑料制品的最大极限尺（ mm）； 塑件平均收缩率（%）； 成型零件工作尺寸公差（mm），由于此高度对塑件无影响，在此取IT7级查公差与测量表得=0.94 mm。所以：=34+34X2.6%-0.5（0.36+0.94）=34.234mm型腔凸缘高度 = + * %-C-0.5（+） 由于此高度对塑件有影响，故查公差与测量得=1.14 mm所以：=12+12*2.6%-0.3-0.5（0.56+1.14）=11.162 mm型腔凸缘高度= + * %-C-0.5（+） 由于此高度对塑件有影响，故查公差与测量得=1.14 mm所以：=8+8*2.6%- C -0.5（0.56+1.14）=7.058 mm3.3 型芯外表面（直径） =+*%+=34+34*2.6%+0.36=35.244 mm3.4 两孔间距 =L+L*%式中：L孔间距基本尺寸（mm）； 塑料平均收缩率（mm）；所以：=48+48*2.6%=49.248mm 第4章 模具加热和冷却系统的计算 本塑件注射成型时，不要求有太高的模温，因而在模具上不设加热系统，是否需要设置冷却系统可做如下计算：设定模具平均工作温度为C，用C的常温水作为冷却介质，其出口温度为C，产量为（初算每2分钟1套）0.26Kg/h。（1）求塑件在硬化时每小时释放的热量Q，查有关文献得聚乙稀的单位热流量为5910J/kg Q=W=0.26 5910J/kg =15.34 10J/kg（2）求冷却水体积流量VV=m/min =0.61 m/min 由体积流量V查表可知，所需的冷却水管直径非常小由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。第5章 模具闭合高度的确定 图5-1 装配图5.1 根据要求选用A4模架查表2-20选用B*L=180*250规格模架,选用模板A=32mm则取,C=63mm该模具闭合高度:H=h1+A+h2+h3 +C+h1 =16+32+64+20+63+16 =211mm5.2 注塑机有关参数的校核本模具外形尺寸为250*180*211，XS-Z-60型注塑机模板最大安装尺寸为350*220，故可以满足要求。由上述近似计算模具闭合高度H=211mm，XS-Z-60型注塑机所允许的模具最小厚度Hmin=70mm，最大厚度Hmax=200mm，即满足安装条件：Hmin H Hmax经查资料XS-Z-60型注塑机的最大开模行程S=180mm满足顶出零件需要。 S= H+ H+（510）mm =16+64+（510）mm =85mm 第6章 绘制模具总装配图和非标准零件图（附件）第7章 注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制7.1 型腔的结构设计7.1.1型腔的结构形式： 型腔又称阴模。它是成型塑件外表面的零件。根据塑件成型需要和加工与装配的工艺要求，本模具型腔的结采用整体式型腔。整体式型腔它是有正块材料加工制成。 如图7-1 型 腔 其特点是：型腔结构简单牢固，强度高，成型的塑件质量也较好。但对于形状复杂的型腔，其加工工艺性较差，且型腔局部受损后维护也困难，因此在先进的机床加工尚未普及使用之前，整体式型腔使用于小型且形状简单的塑件的成型。 7.1.2型腔的技术要求 型腔的材料 对于一般结构形状比较简单的的型腔常用T8，T10，T10A钢；对于一般形状比较复杂的型腔常采用T10A，CrWMn，5CrMnMo，12CrMo等等。 型腔的热处理 对一边结构形状比较简单的型腔热处理硬度要求达4550HRC；对于结构形状比较复杂的的型腔热处理要硬度求达到4045HRC。 型腔的表面粗糙度 型腔表面粗糙度一般应达到Ra0.10Ra0.1m，当塑件表面粗糙度要求较低或塑料流动性不良时应达到 Ra0.10Ra0.025m，组合结构的配合面应达到Ra6.3Ra3.2m，组合结构的配合面应达到Ra 0.8m，I拼块间结合面应达到Ra 0.8m，凹模或模套上下面为Ra 0.8m其余为Ra6.3Ra3.2m。 型腔表面处理： 成型表面镀铬，镀铬层深度为0.0150.02m镀铬应抛光，达到上述表面粗糙度要求。7.2 型芯的结构设计7.2.1 型芯的结构形式： 型芯是形成塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小的不同，通常又型芯和成型杆之称。凸模一般是指成型塑件中较的主要内形的 成型零件，又称主型芯，成型杆一般是指塑件上娇小孔的成型零件，于称为小型芯。根据该塑件的结构形状分析： 如图 7-2 本模具采用的型芯为整体式，即型心和模板为一整体。其结构牢固，成型的塑件质量比较好，但是消耗模具钢多，不易加工，主要适用于形状简单的型芯。7.2.2 型芯技术要求 型芯材料：常用的有T8，T7A，T10A。 表面粗糙度：成型部分一定要达到Ra0.10Ra0.025m，配合部分应达到Ra0.8m，其余部分应达到Ra6.3Ra1.6m。 热处理硬度：应达到45HRC50HRC 表面处理：成型部分镀铬，镀铬层深度为0.0150.020mm，镀铬后应抛光处理。7.3 成型零件加工的加工过程的工序安排一般有以下几种： 下料锻造退火粗加工调制精加工淬火与回火修整抛光镀硬铬装配 下料锻造退火粗加工调制精加工修整抛光-镀硬铬装配 下料锻造正火粗加工渗碳淬火与回火修整与抛光-镀硬铬装配 下料锻造正火或退火粗加工冷挤压（多次挤压时中间应退火）工成型-渗碳或渗氮共渗淬火与回火镀硬铬装配上述加工过程工序安排中和最常用，他们之间的区别是成型零件有没有淬火与回火，主要用在不须要淬火，硬度不高的的成型零件加工。和用在成型零件尺寸精度要求不是很高的场合。7.4 型芯型腔的一般常用加工工序7.4.1 型芯的一般常用加工工序过程: 序号工序名称工序加工内容1车削按最大尺寸留12mm的余量2平磨两端及相临两侧面,对角尺3划线铅工按图划线4铣按图加工,留出精加工磨削余量0.20.6mm5检验检查零件6热处理淬火4045 HRC7磨工按图样要求磨到尺寸精度要求8钳工钳工修整抛光9表面处理按图样要求镀铬10钳工钳工修整检验.7.4.2 型腔的一般常用加工工序序号工序名称工序加工内容1铣四周及两平面,厚度留余量0.40.6mm2平磨磨两端面及相临两侧面,对角尺.表面粗糙度为Ra0.83划线钳工划型孔形状及螺纹孔等位置4铣按图样要求铣出型腔,单边留余量0.30.5mm5钳工钳工钻孔,攻螺纹等6热处理淬火4045HRC7电加工采用电极精加工型腔8钳工钳工修整抛光.9表面处理按图样要求镀铬10钳工钳工修整检验.第8章 注塑模具的调试 8.1 模具安装 清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物，毛刺。 因本模具外形尺寸不大，故采用整体安装法。先在机器下面两根道轨上垫好木板，模具从侧面进入定位孔，并放正，慢速闭合模板，压紧模具，然后用压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，因保证开闭模具时平稳，灵活，无卡住现象，然后固定动模。 调节锁模机构，保证有足够的开模距和锁模力，使模具闭合适当。 慢速开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平稳，灵活，协调。 模具装好后，等料筒及喷嘴温度上升到距预定温度2030，即可校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片在喷嘴与浇口套之间，观察两者的接触印痕，查吻合情况，须使松紧合适校正后拧紧注射座螺钉，紧固定位。 开空车运转，观察模具各个部分运行是否正常，然后才可注射试模。 8.2 模具试模通过试模塑件上常会出现各种弊端，为此必须进行原因分析，排除故障。造成次废品的原因很多，有时是单一的，但经常是多方面的综合原因，需按照成型条件，成型设备，模具结构及制造精度，塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾，然后再采取调节成形条件，修整模具等方法加以解决。8.3 试模后模具验收项目8.3.1 塑件质量 尺寸光洁度符合图纸要求。 形状完整无缺，表面光洁平滑不得产生不允许的各种缺陷及弊端。 飞边不得超过规定要求。 保证塑件质量稳定。8.3.2 模具性能 各工作系统坚固可靠，活动部分灵活平稳，动作互相协调，定位，起止，保证正常工作，满足成型要求和塑件质量及生产效率。 脱模良好，塑件留落方向符合设计要求。 各主要受力零件有足够的强度。设计总结在这几个月的设计中，不仅促使我重新温习了三年来的专业基础课，而且也使我掌握了很多在课本上学不到的东西，同时把理论与实际生产结合了起来。看似简单的零件想要得到，也是需要许多工序才能完成的。我们只所以选择使用模具来达到这样的效果，不仅与生产批量有关，还与生产条件有关。如果是大批量生产的零件使用模具就很容