塑料模具毕业设计

1、前言 模具课程设计是完成塑料模具的设计和CAD、UG、PRO-E软件等相关专业课程学习之后，一个重要的综合环节，在设计之前，要具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、金属工艺学、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑料成型工艺及模具设计等方面的基础知识和专业知识，同时要了解塑件的成型工艺和生产过程，熟悉各种塑料模具的典型机构。 课程设计主要目的是： （1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与测量技术等方面的知识，分析和解决塑料模具设计过程中遇到的问题，近一步加深对所学的知识理解和解决相关不懂的问题。 （2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思路，增强创新意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，

2、培养分析问题和解决问题的能力。 （3）通过计算绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行模具设计的技能训练，真正的懂模具和会做模具。为此后的模具设计及其机械设计打下良好的基础。 设计要求：1.绘制该零件的模具总装图。2.绘制塑件的测绘零件图。3.编写毕业设计说明书。摘 要当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。因此这次我们的毕业设计要求设计一副模具以便检验自己所学模具有关方面

3、的知识是否牢固。由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但用的最为广泛的大约有以下几种：冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CA

4、D/CAM）技术转变。在本次毕业设计中利用计算机辅助设计（CAD）、UG绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了CAXA工艺图表、MoldFolw等软件进行分析。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。在这次设计中根据所给题目的要求，首先对塑件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足塑件精度的要求，再从塑件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择加工方案。根据对塑件的综合分析，在这次设计中我们主要介绍的是塑件工艺分析、塑件工艺性分析、注塑模具的设计、模具装配图等。希望能够灵活运用所学的专业知识和技能，圆满完成此次的毕业设计。目录1

5、、 塑件工艺分析1 2、 塑件工艺性分析23、 注射设备的选择及注塑工艺分析34、 注塑模具的设计45、 塑件的制图和模具建立5六、影响成型零件尺寸的因素6七、参考文献7八、设计总结8设计题目塑件名称:灯罩后壳  材   料: ABS 塑件图塑件的尺寸长70宽31小槽宽2短长54中心高16中心小边高5小孔距32筋板距24筋板厚1.5小槽距4筋板长12小槽长8内宽29一、 塑件工艺分析(1)塑料品种：ABS,热塑性塑料。(2)结构特点：线性结构非结晶性。(3)使用温度：小于70摄氏度ABS的热变形温度为93到118摄氏度，制品经退火处理后还可以提

6、高10摄氏度左右。ABS在-40摄氏度时仍能表现出一定的韧性，可在-40100摄氏度的温度范围内使用。(4)化学稳定性：较好，ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代劲中，受冰乙酸、植物油等侵入会产生应力开裂。ABS的忍耐性差，在紫外线的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。(5)性能特点: 机械强度较好，有一定耐磨性但耐热性差，吸水性较大。ABS在一定温度范围内具有良好的抗冲击强度和表面硬度，有较好的尺寸稳定性、一定的耐化学药品性和良好的电气绝缘性ABS的流动性非牛顿流体，其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。成型特点: 成型性能很

7、好，成型前原料要干燥。一般制品的干燥条件温度范围为8085摄氏度，时间24h;对特殊要求的制品（如电镀）的干燥条件温度范围为7080摄氏度，时间1018h。ABS制品在加工中容易产生内应力，内应力的大小可通过侵入冰乙酸检查；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理。具体条件为放于7080摄氏度的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。总结1、 具有良好的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性特点，可以注塑、挤出或热成型。2、 抗冲性、隔音性、耐划痕性、耐热性好。3、 容易加工，加工尺寸稳定性好和表面光泽好，容易涂装、着色、还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。4、 易

8、产生内应力，应进行退火处理。塑件壁不宜太厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度取1摄氏度。5、 融洽温度高且熔体粘度大，对于大于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴易用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具的温度。一般在70120摄氏度为好，模具应用耐模刚并淬火。6、 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降。 二、塑件工艺性分析尺寸 （表面粗糙度）塑件名： 灯罩外壳 材料：ABS尺寸项目序号123456789图纸尺寸44328241216312精度等级MT3MT3MT3MT3MT3MT5MT5MT5MT3重要性重要重要重要重要重要重要重要是否合理(1)

9、塑件工艺性分析形状。塑件名：灯罩外壳 材料：ABS形状项目123456外侧凸凹内侧凸凹壁厚均匀性壁厚值外脱模斜度内脱模斜度数量或数值2mm是否合理合理改进意见形状项目789101112支撑面加强筋最小孔距最小通孔外最小圆角内最小圆角数量或数值1R2R1是否合理不合理不合理不合理改进意见(2)塑件的结构分析 从零件图上分析，该零件整体尺寸70×31×16,外部形状为近似一个椭圆形，中间为一个高16mm凹槽，塑件侧面有2个为Ø2通孔和4个小槽长为8mm，壁厚为2mm,最大壁厚为2mm,最小筋板厚度为1.5mm,其它局部都是比较均匀的厚度。有侧抽芯机构，故该零件属于中等

10、复杂程度。未标注公差尺寸取MT5。(3)表面质量分析 该塑件外形美观、色泽鲜艳，外表面没有缺陷、飞边及斑点，表面粗糙度Ra0.8um,除此没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。三、注射设备的选择及注塑工艺分析（1）工艺参数校核塑件名： 灯罩外壳 塑件材料： ABS 附表1项目单件塑件多件塑件浇到凝料汇总塑件数目1体积计算Pro-e计算数据体积2390mm3重量0.00246kg投影面积1780.04mm2锁模力57673.296N40Mp=400kg/cm2 （2)注射机额定锁模力（F锁）计算项目分型面投影面(A)模腔内平均压力（q )计算式计算式数值列表计算结果1780.04mm232.4

11、32.4*1780.0457673.296N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。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略（3）注射机的选用选用注射机时，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。 以实际注射量初选某一公称注射量的注

12、射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：(4)选择注射剂（所选注射剂的主要的参数）注射机型号规格：SYS-10 XS-Z-60立式螺杆式注射机）主要参数最大注射量额定注射压力额定锁模力拉杆间距最大模厚10g150Mp150KN180mm主要参数最小模厚定位圈直径喷嘴球半径推杆数量推杆直径100mm100mmR12注射机型号规格：XS-Z-30 （卧式螺杆式注射机） 附表2主要参数最大注射量额定注射压力Mp额定锁模力N横拉杆间距mm最大模厚mm30cm311925*104 180主要参数最小模厚mm定位圈直径mm喷嘴球半径mm推杆数量喷嘴孔半径

13、mm6063.5R124 由Pro-e分析/体测量，可得塑料盒的体积为2390mm3，考虑到设计为一模一腔，加上浇注系统的冷凝料，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，我们最终选择选择XSZ30.其最大理论注射容量为30cm3，注射压力为119MPa，锁模力为250KN，最大注射面积为130cm2.模具高度在(70200)mm，最大开模行程180mm。喷嘴圆弧半径为12mm，喷嘴孔直径为4mm。(见附表1、附表2)（5）灯罩后壳注射成型工艺卡片塑件名称：灯罩外壳 塑料材料：ABS预热和干燥温度t/90110成型时间（s）注射时间25时间/h 23保压时间 510料筒温度料筒一区 150

14、170冷却时间 515料筒二区 180190总周期 50220料筒三区 200210螺杆转速n/(r·min-1) 30喷嘴温度/ 180190后处理方法 红外线灯、烤箱模具温度/6080温度 7090注射压力 60100时间（h） 24表3 型腔内熔体的平均压力制品特点平均压力p/ MPa举例容易成型的制品24.5PE、PP、PS等壁厚均匀的日用品、容器等。一般制品29.4在较高的温度下、成型薄壁容器类制品中等粘度的塑料和精度要求的制品34.2ABS、PMMA等精度要求较高的工程结构件、如：壳体、齿轮等。高粘度塑料、高精度、难于充模的制品39.2用于机器零件上高精度的齿轮或凸轮等。

15、（6)注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，其值一般为(70150)MPa，通常要求P> P0。我们这里选80MPa。(7)锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：F锁 F胀 = A 分 × P型F锁注射机的额定锁模力（N）； P分模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）； 型腔内熔体压力的大小及其分布与很多因素有关，如塑料流动性、注射机类型、喷嘴形式、模具流道阻力、注射压力、熔体温度、模具温度、注射

16、速度、塑料制品壁厚与形状、流程长度和保压力时间等。可用型腔内熔体平均压力来校核，见表3可知：熔体经过注射机的喷嘴核模具的浇注系统后，其压力损失很大，型腔的平均成型压力通常只有注射压力的0.20.4一般为注射压力的(0.30.65)倍，通常取（2040）MPa。故我们这里选P型=32.4MPa。A分塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2）由Pro-e分析/面测量，可得投影面积为1780.04mm2，浇注系统的投影面积不超过10cm2 F锁 F胀 = A 分 × P型= 200×80×32.4=4.21×105（N）而锁模力为500KN，大于421K

17、N，符合要求。四、注塑模具的设计接下来，首先面临的问题就是对灯罩后盖结构认识，看基本的视图，了解基本的信息，通过自己现有的知识，初步进行塑料模具的结构分析，获取现有任务的基本信息得知塑料是ABS,一模一腔。这样可以看出其实这套模具还是比较简单的。我们的设计思路如下：4.1分型面的确定及型腔的确定 (1)首先要了解什么是分型面：分型面其实就是动模和定模结合与分离面，简单的说就是便于成型与动模和定模分离，那么什么样的分型面才是最合适的呢？通过书本和老师的讲解，最合适的分型面就是塑件的最大截面处，为什么这样说呢？可根据以下的几项基本原则可以知道： A.便于塑件的脱模（尽可能在开模时让塑件留在动模内，

18、这样便于取出塑件）。 B.考虑塑件的外观。 C.保证塑件的尺寸精度的要求。 D.有利于防止溢料和飞边在塑件的部位。 E.有利于排气。 F.考虑塑件的斜度对塑件的尺寸的影响。 G.尽量使成型零件便于加工。 综合以上的考虑，最后塑件的分型面选择在对称中心的面上，这样的分型面也满足了加工要求。也能好的加工。 （2）型腔的确定为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这

19、里选用a），其计算过程如下：我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C，每小时注射制品成型的加工费用为y（元h），成型周期为t（min），则：模具费用为（元），注塑成型费用为（元），总成型加工费用为，即为使总的成型加工费用最少，即令，则有 ： 所以n。 对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过个，塑料件的精度为5级左右，以及模具制造成本、制造难度和生产效率的综合考虑，型腔数目初定为1腔，排布形式根据浇口位置进行的布局。 (3）由于本塑件注射时采用一模一件，该模具需要四个型腔和两个小孔，综合考虑浇注系统，料

20、流长度等因素，模具的型腔排列方式应该满足侧浇口的位置，便于模具脱模和侧抽型。这种排列最大的优点是熔料进入型腔后到另一端的流料流程较短，相对于ABS塑料流动性不是很好，可以再较短时间内完成型腔。若采用平衡式的排列方式，因为模具结构简单，此模具需要侧抽芯机构，这样排列会造成模具总体尺寸增大，加大模具的复杂程度和加工的难易程度!4.2基本模架的确定 首先是初步确定了了塑件的基本尺寸，然后根据塑件的基本尺寸查阅相应的模架手册和计算。具体如下： 该塑件为薄壳类塑件，一模一腔，采用侧浇口，因此可以选用A1-A4单分型面模架，为降低成本，我们将型芯设置成镶嵌式，镶件型芯底部需要支撑板，查注射模具设计与制造，

21、查表8.1可知：A2模架可以满足要求。（1）A2模架有以下结构特征：定模和动模均采用两块模板，有支撑板，设置时推杆推出制品的机构组成模架。还用于立式和卧式注射机，用于直浇道，采用斜导柱侧向抽芯，单型腔成型，其分型面可在合模上，也可设置斜滑块垂直分型脱模式机构的注射模。 （2）确定型腔压力侧壁厚度和支承板厚度：型腔压力的大小与注射压力与流道结构、塑件结构等因素有关。为了生产出合格的产品，型腔内熔体的平均压力， 查表6.3得，ABS塑料注射成型，型腔平均压力为32.4Mpa。该塑件型腔布置采用一模一腔排列、型腔立分型面上次投影尺寸为70x31mm,即长度L=70mm,根据表8.3中确立模板侧壁厚度

22、经验公式有： S=0.20L+17=(0.20x70+17)mm=52mm 式中.S-模板的侧壁厚度 mm L-型腔在分型面上的投影长度 mm 查表8.4.由于b=31mm<102mmm,所以支承板厚度为 h=(0.12-0.13)L(3.72-4.03)mm 故可以作为模具规格选定的参数依据。 型腔模板的长度L=70+52=122mm 型腔模板的宽度N=31+31=62mm 综上所述：模板周界尺寸B×L为130mm×80mm,查手册可知GB/T12325-1990作为标准模架。最终选取230×270×272（计算出的数据取接近标准模架并修整）。A

23、2型模架(3)模仁的确定表4模仁单边长度值L(mm)L5050L100100L200L200L1(mm)2025253030404065模仁长度为：L+2L1表5模仁单边宽度值W(mm)W5050W100100W200W200W 1(mm)2025253030404065模仁宽度为：W+2W1 表6 模仁高度值H(mm)H5050H100H100H1(mm)(1.32)H2H(22.5)HH2(mm)1.5H1.5H1.5H（最小值不小于25mm）表7 模穴H、WAMWMWSMLMLS<120.12025-30507575120120.120-200.20030-358010010014

24、0200.200-350.35040-45100120120150大于350 501201501501501 模仁外形尺寸L 塑件的总长W 塑件的总宽H 塑件的总高L1 模仁单边长度值W1 模仁单边宽度值H1 定模仁高度值H2 动模仁高度值故由表表4、表5、表6、可知：模仁长度为：模仁宽度为：定模仁高度为：动模仁高度为：（故这里动模仁高度为：25mm) MLS. 有滑块机构模板长度方向距模仁距离。 （MLS=120、A=28) MWS.有滑块机构模板宽度方向距模仁距离。（MWS=75) 同时我们查模具手册可知： DC.一般侧浇口流道间模穴距离 (由于我们采用的整体式的模仁） 故DC=30 公模

25、仁与公模板厚度尺寸确定 A.公模板厚度、D.模板加强厚度 B.模仁在公模板内深度A=70 D=40 B>30 母模仁与母模板厚度尺寸确定 C.产品最深处距离模仁底部保证15mmE.模仁加强厚度F.模板加强厚度 E=25 F=254.3凹模的结构设计 通过学习我们知道了凹模的基本结构一般都分以下几种方式。 A.整体式凹模 凹模的结构简单牢固，强度高，成型塑件质量好。可是对于形状相对复杂的凹模，那么它的加工工艺性较差，而且凹模受损维修也很困难，因此在先进的型腔加工机床尚未应用和普通之前，整体式凹模仅仅适用于小型且形状简单的塑件的成型。 B.整体嵌入式凹模 适用于小型塑件，并且是多型腔塑料模具

26、成型。在结构上凹模的形状、尺寸一致性好，这样就更换方便，并且凹模的外形通常是采用带有台阶的圆柱形，从模板的下面嵌入，如果是旋转体，则要考虑用防转销来定位。 C.局部镶嵌式凹模 为了加工和容易更换凹模中易受损的部位，那通常的办法就是把磨损部位做成镶件，然后嵌入模体。 D.拼块式组合凹模 组合的目的不仅为了机械加工、抛光、研磨和热处理的需要，更重要的是这种结构能够满足大型塑件的成型凸凹形的需要，其优点简单化了复杂凹模的加工的工艺减少了热处理的变形，也有利于排气，便于模具的维修同时也节约成本。 综上所述：通过以上的方案相比较，再结合我们塑件的尺寸、用途、塑件的表面质量以及加工的可靠性与实用性等。我们

27、采用B.C这两种凹模的结构设计方案。图b4.4型芯的结构设计 型芯分类主要有两种：整体式和组合式。 整体式：就是表示型芯与模板以为整体，并结构牢固，成型的塑件质量较好，但是消耗贵重模具钢多，浪费资源，而且不便于加工，所以其主要于形状简单的型芯。 组合式：对复杂形状的型芯，如果采用整体式，加工困难，而采用拼块组合，可简化加工工艺，但是在设计和制造这类型芯时，必须注意提高拼块的加工和热处理加工工艺性拼接必须牢靠严密。 综上分析可知：我们知道在大端采用的是推管推出的形式，要考虑推管得固定形式以及配合方式，同时能够准确的推出塑件。最终把入子变长并且固定在动模座板上，这样可以完成了成型，也完成了塑件的推

28、出。所以我们确定用组合式以及台阶式的型芯来进行固定。这样加工方便，节约成本。达到加工工艺的效果。 4.5推件方式的确定 我们知道的推件方式有：推管推出、推杆推出、推板推出。 选用推件方式遵循的原则： A.结构可靠 B.保证塑件不变形不损坏 C.保证塑件的外观良好 D.尽量使塑件留在动模一边（1)推杆推出机构 其实就是脱模机构中最常见的一种形式，由于推杆加工简单，更换方便，滑动阻力小，脱模效果好，并且设置的位置自由度偏大，因而广泛使用，缺点是推杆与塑件接触面积小，容易引起应力集中，从而可能损坏塑件或者使塑件变形。因而不易用于斜度小和脱模阻力大的管型和箱型件的推出。 (2)推管推出机构主要用于中心

29、带孔的圆筒形或局部圆筒的塑件，优点就是推出动作均衡、可靠，且在塑件上不留任何推出痕迹。但是面对一些较软的塑料或者薄壁深桶形的塑件一般要和推杆推出同时运用，才能达到理想的效果。（3)推板推出机构主要用于一些深腔薄壁的容器，罩子、壳体塑件以及不允许有推杆痕迹的塑件。特点是脱模力受力均衡，运动平稳，无明显推出痕迹，而且不必要设置复位杆机构。综上分析可知：结合塑件的布局和结构特点，最后我们选择的推杆推出和推板推出相结合的方式。这样操作简单，节约成本、很容易实现。4.6脱模机构的设计（1)何为脱模机构在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。（2）

30、脱模机构的分类及选用脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。（3）脱模机构的设计原则 设计脱模机构时，应遵循以下原则：（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动

31、脱模装置，完成脱模动作。 (4)推杆的结构形式及形状因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，我们这里选用普通推杆。其结构形式见下图。(5) 推杆的固定方式 推杆 推杆固定4.7浇注系统的设计A.遵循的基本原则 1.充分考虑塑料熔体的流动性和结构工艺性。 2.热量和压力损失要小 3.确保均衡进料 4.排气性好 5.塑料耗量要少 6.便于修正和不影响塑件的外观质量B.主要部件的设计6、 主流道： （1）截面形状通常采用表面积最小的圆形截面，小端直径应和选用的注射机的规格而定，为了和注射机喷嘴相吻合，其主流道因设

32、计成球面凹坑。球半径以注射机而定，主流道需设计成锥角为的圆锥形。在这里我们取值为表面粗糙度Ra0.8um,抛光时沿轴向进行，以便于浇注系统凝料从其中顺利拔出。 (2)为使塑料熔体完全进入主流道而不溢出，主流道与注射机喷嘴的对接处设计成半球形凹坑，同时为便于凝料的取出。 其半径R=r+(12)mm,小端直径D=d+(0.51)mm,通常取D（36）mm。在这里那我们取D=4（注射模具设计与制造109页），取主流道的球面半径R=13mm,孔径D=4.5,mm.经换算主流道大端直径D=8.5，主流道的长度由定模板厚度确定，不超过60mm.综合考虑：为了防止在模板结合而处溢料造成主流凝料困难，所以采用

33、浇口套。图4.6（1）主流道b.分流道: 多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）的模具应设置分流道。分流道即为连接主流道和浇口的进料通道，起到分流和转向作用。分流道设计时要求塑料熔体在流动热量和压力损失小，流道凝料少，各型腔能均衡进料。为便于分流道的加工和凝料脱模，分流道大都设置在分型面上。 (1)考虑分流道的截面形状：在这个过程中考虑塑料的注塑成型的需要以及加工的难易程度，通常我们考虑的是压力的损失和热量的散失，采用圆形截面的分流道最好，但是从加工的角度考虑，采用梯形、U形或者半圆形分流道的截面。 综上分析可知：我们这次选择的分流道截面的形状是半圆形（注射模具设计与制造113页表7.2）可知，A

34、BS的塑料分流道直径，取D=6mm.(2) 分流道的布置：主要有平衡式和非平衡式两种。通常情况下都是以平衡布置为最佳。所需要的条件是各分流道的长度，截面形状和尺寸应该尽量相同。优点是可以达到各型腔能够均衡的进料，同时充满各型腔，还有一个问题就是在加工平衡式布置的分流道时，应该注意各对应部位尺寸的一致性，否则达不到均衡进料的目的。所以一般来说，其截面尺寸和长度误差以在1%以内为宜。非平衡式布置的优点在于型腔数较多时可以缩短流道的总长度。 通过以上的分析，我们小组最终确定选择平衡式流道布置。 （3） 分流道的设计及要点： 1.分流道的截面尺寸要看塑件的大小和壁厚，塑料的品种，及塑料的注射速率和分流

35、道的长度等因素来确定。确定分流道的直径。 2.分流道的表面不必很光滑，这样可以形成流道内料流的外层流速低，容易形成固定表皮层，从而有利于流道的保温。 3.考虑型腔与分流道的布置时，最好使塑料和流道在分型面上总投影面积的几何中心和锁模力的中心相重合，可以防止发生溢料的现象。 4.当分流道较长时应该在末端设置料穴，以防止冷料头堵塞浇口或进入型腔而影响塑件的质量。C.冷料穴与拉料杆的设计 我们要确定的是冷料穴的作用，在注射成型时，喷嘴前面的温度将奥迪，为防止其进入型腔，通常在末端设置用以集存这部分冷料的冷料穴，一般冷料穴有两种：一种就是只有冷料穴，另一种就是兼有拉和推得冷料穴，就是Z字型拉料杆。冷料

36、穴是用来存储注射间隔期间喷嘴产生的冷凝料头和最先注入模具浇注系统的温度较低的部分熔体，防止这些冷料进入型腔而影响制品的质量，并使熔体顺利充满型腔。通过结合课本（图7.15、7.16）和上述分析可知，我们决定选择带有推料杆的冷料穴。同时节约成本。并且还好加工。（拉料杆与型腔板的配合是间隙配合）。 D.浇口的设计 浇口的作用就是，让塑料的流速增高，并且通过摩擦力使料温也增高，有利于充满型腔，浇口的尺寸直接影响塑件的表面质量，塑件的成败，一般来说，浇口的尺寸很难用理论来计算，我们通常的做法就是根据经验，取其下限，浇口断面积为分流道断面积的3%9%，浇口长度为11.5mm.在设计时往往先取较小的浇口尺

37、寸以便试模过程来修正。 （1）浇口的位置确定、应该遵循以下几个原则： a.避免引起熔体破裂的现象。 b.有利于熔体的流动和补缩。 c.有利于型腔内的气体排出。 d.减少熔接痕增多熔接强度。 e.防止料流将型芯或者嵌件挤压变形。 f.保证流动比在允许值范围内。 浇口的位置确定很重要，如果位置不确定则会造成塑件的强度降低，熔接痕影响了塑件的强度。通过以上信息和查表7.3可知，我们清楚的知道所需要的浇口是侧浇口。由于这种浇口可设置在模具分型面上，易于加工，而且在试模过程中便于修改，能够方便的调整充模时的剪切速率和浇口封闭的时间。这样的侧浇口也可以开设在塑件的内侧，这样可使模具的结构紧凑，缩短流程，改

38、善成形条件。采用侧浇口时，通常流道凝料随塑件留在动模，开模时在机构的作用下推出模外。有塑件的形状和分析我们最终将浇口的位置设置在塑件圆弧处的中央，同时侧浇口适用于各种塑件。 综上分析可知：侧浇口的厚度为0.52mm、宽度为1.55mm、浇口的长度为1.52.5mm、。所以，初选尺寸为1mm×3mm×1.5mm，试模时进行修正。 (注：b代表侧浇口的宽度，h代表侧浇口的高度l代表侧浇口的长度）4.7排气系统的设计为了排除型腔和浇注系统内的所有空气，则要考虑排气的装置，但是排气的方式有开设排气槽排气和利用模具分型面或模具零件的配合间隙出自然排气等。通过对塑件的工艺分析，我们发现

39、塑件不是很大靠模具分型面和模具零件之间配合关系的间隙来排气已经足够了，所以这样的设计和加工则方便多了，其实通常我们都是利用模具的分型面和配合间隙来排气。通常排气的间隙值根据塑料的流动性而定，通常为0.03-0.05mm.在这里我们取值为0.04mm。以不产生溢料为限。故我们的排气方式采用：具分型面或模具零件的配合间隙出自然排气。4.8冷却系统的设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为200左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须

40、对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却。（1）冷却时间的确定在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：式中，a 塑料热扩散系数 （m2/s）； S 制品壁厚

41、 （mm）；现我们根据已知条件知道PP的TS=260，TM=60，TE=100，而塑件的厚度为2mm： =4.5s（2）冷却系统设计原则 a. 冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大。 b.冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等，一般冷却水孔至型腔表面的距离应大于10mm，常用12-15mm。 c.浇口处加强冷却。 d.降低入水与出水的温差。 e.注意干涉和密封等问题，避免将冷却管道开设在塑件熔合纹部位。 f.冷却水道的大小要易于加工和清理，一般孔径8-10mm。（2）常见冷却系统的结构： a.直流式和直流循环式 b.循环式 c.喷流式 d.间接式（3）冷却系统的结构形式根据塑料制品形状及其所需的冷却效果

42、，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。（4）冷却系统的计算由塑料成型工艺及模具设计查阅可得，ABS的单位质量成型时放出的热量为300KJ400KJ/Kg。放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。 综上所述：我们通过结合课本（图10.6）和上述分析可知：我们选择流道式冷却系统。此冷却系统结构简单、成本较低、冷却效果好。这种形式即可

43、用于小型芯的冷却也可用于大型芯的冷却。4.9侧向分型和抽芯机构的设计A.侧向分型与抽芯的分类及工作原理 1侧向分型与抽芯的类型 2.机动抽芯 3.液压或气动抽芯 4.手动抽芯 (1)侧向成型元件 1.运动元件 2.传动元件 3.锁紧元件 (2)侧向分型与抽芯原理 以斜导槽带动滑块在导滑槽里运动，使不垂直于分型面的型芯实现侧向运动，最后使塑件能顺利取出。 (3)侧向分型与抽芯的相关计算。抽芯力的计算1.抽芯距的确定B.斜导柱的设计 1.斜导柱的结构及技术要求（斜导柱的材料选用20钢渗碳处理，热处理要求55HRC,表面粗糙度Ra0.8um。 2.斜导柱倾斜角a. 3.斜导柱直径。 4.斜导柱的长度

44、计算。C.侧向抽芯机构的选择 1.通过对塑件的结构分析可知：此制品的侧向抽芯距较小，而适宜于抽芯距的斜导柱抽芯机构设计方法，制造使用方便，故此塑件采用斜导柱侧面抽芯机构。 D.电流线圈架模具侧向抽芯机构类型的选择。 1.抽芯力的计算由于该塑件侧壁的小孔壁厚仅为2mm，可以得知其抽芯力很小，斜导柱的强度足够，无须计算。 2.抽芯距的确定 侧向抽芯距一般比塑件上侧凹，侧孔的深度或侧面凸台高度大或者深大2-3mm，即S=s+(2-3)mm=5mm.抽芯距一般大于成型孔的深度，小孔侧的壁厚即为塑件的厚度2mm。加上23mm的抽芯距的安全系数，可取抽芯距的值为5mm。 3.确定斜导柱倾斜角 斜导柱倾斜角

45、是斜导柱抽芯机构的主要技术参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接的关系，倾斜角a不得大于。一般取，本塑料件取。在这样情况下，锁紧块，所以。 E.电流线圈架模具侧面分型与抽芯机构的设计 1.确定斜导柱的尺寸 斜导柱的直径取决于抽拔力以及倾斜角的角度，可直接根据设计资料的有关公式进行计算，该塑件抽芯力过小，采用经验化值，取斜导柱的直径d=14mm，斜导柱的长度根据抽芯距，固定端模板的厚度斜销直径及斜角大小确定。即将各个变量值代入上式中，经计算，可取斜导柱的长度为90mm.F.滑块与导槽的设计 a.滑块与侧型芯的连接方式设计 侧面抽芯机构主要是用于成型零件的侧向孔和侧面凸台，由于侧面孔和侧向凸台的尺寸

46、较小，考虑型芯强度的大小的装配问题，采用组合式结构，型芯与滑块镶嵌连接方式。 b.滑块的导滑方式 为使模具结构紧凑，降低模具装配的复杂程度，拟采用整体式或滑块和整体导向槽的形式，为提高滑块的导向精度，装配时可对导滑槽和滑块进行研磨，所研磨的装配方式。 c.滑块的导滑长度和定位装配设计 由于侧芯距较为矩形式，故导滑块只要符合导滑在开模时的定位要求即可。就能够起到定位的效果。六、影响成型零件尺寸的因素以及尺寸计算（1）成型收缩 塑料成型后的收缩率波动范围较大，且与多种因素有关。在计算工作尺寸时，通常按平均收缩率计算S=(Smax+Smin)/2*100%式中 S-塑件的平均收缩率Smax-塑件的最

47、大收缩率Smin - 塑件的最小收缩率 （2）模具成型零件的制造公差 它直接影响塑件的尺寸公差，成型零件的精度高，则塑件的精度也高。模具设计时，成型零件的制造公差Z，可选为塑件公差的1/ 31/4，或选IT7IT8，表面粗糙度为Ra0.050.8um。（3）模具使用过程中由于塑件熔体、塑件对模具的作用，成型过程中可能产生的腐蚀气体的锈蚀以及模具维护时重新打磨抛光等，均有可能使成型零件发生磨损。在计算成型零件工作尺寸时，磨损量c应根据塑件的产量、塑件品种、模具材料等因素来确定。一般说来，对中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件则取塑件公差的1/6以下。 此外，模具安装、配合的误

48、差，塑件的脱模斜度等都会影响塑件的尺寸精度。1.1型腔和底板的计算依据 在塑件注射过程中，型腔所承受的力是十分复杂的。在塑件熔体的压力作用下，型腔将产生内应力及变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料的许用应力时，型腔即发生强度破坏。与此同时，刚度不足则发生过大的弹性变形，从而产生溢料和影响塑件制品尺寸及成型精度，也可能导致脱模困难等，可见模具对强度和刚度都有要求。 实践证明，模具对强度及刚度的要求也并非遥同时兼顾。对尺寸型腔，刚度不足时主要矛盾，应按刚度的条件计算；对小尺寸型腔，刚度不够则是主要矛盾，应按强度条件计算。（1）强度计算 强度计算的条件是满足各种受力状态下的许用应力。（2）刚度计算 刚度计算的条件则由于模具的特殊性，可以从以下几个方面加以考虑。1） 要防止溢料模具型腔的某些配合面当高压塑料熔体注入时，会产生足以溢料的间隙。为了使型腔不致因模具弹性变形而发生溢料，此时应根据不同塑料的最大不溢料间隙来确定其刚度条件。如PA、PE、PP、POM等低粘度塑料，其允许的最大间隙为0.0250.03mm；对PS、PMMA、ABS等中等粘度塑料为0.05mm；对PSU、PC、HPVC、PPO等高粘度塑料为0.060.08mm。2） 应保证塑料制品精度塑料制品均有尺寸要求，尤其是精度要求高的小型塑料制品，这就要求模具型