显像管后盖注射模具设计(江苏农林)

PAGEPAGE24江苏农林职业技术学院毕业设计（论文）SNL/QR7.5.4-3显像管后盖注射模具设计专业学生姓名班级学号指导教师完成日期2016.4.11附1：成绩评议学号姓名题目显像管后盖注射模具设计指导教师建议成绩：评阅教师建议成绩：答辩小组建议成绩：院答辩委员会评阅意见及评定成绩：答辩委员会主任签字（盖章）：年月日附2：毕业设计（论文）任务书姓名学号班级题目显像管后盖注射模具设计设计(论文)主要内容显像管后盖塑料模具设计的基本原理和过程首先对塑件进行相关分析，大致确定模具结构，初步选择注塑机型号；再对模具进行设计，选择模架，校核注塑机参数，绘出总装配图和相关零件图；最终审核进行投产制造。重点研究问题4、注射模具的结构设计6、模具的导向机7、注射机的确定和校核主要技术指标1、塑料结构件应满足成型工艺的基本要求.2、在保证使用性能及外形要求的前提下,力求塑件结构简单、壁厚均匀，使用方便、耐用。3、结构合理，便于模具制造，外观美观。4、在合模时其相关的顶出零件确保不与其它模具零件相干扰地恢复到原来位置。其它要说明的问题指导老师意见指导教师签字：年月日附3：指导教师意见对论文的简短评价：1.指出论文存在的问题及错误2.对创造性工作评价3.建议成绩优良中及格不及格指导教师签字年月日评阅教师意见对论文的简短评价：1.指出论文存在的问题及错误2.对创造性工作评价3.建议成绩优良中及格不及格评阅教师签字年月日附4：答辩小组评议意见学号姓名题目显像管后盖注射模具设计答辩小组意见：1、对论文的评价2.建议成绩等级优良中及格不及格3.需要说明的问题答辩小组长签字年月日江苏农林职业技术学院毕业设计（论文） 中文摘要摘要：塑料成型工艺与模具设计既是一门实践性很强的学科，又是一门技术正在飞速发中的学科，近年来我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具,因此，有专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。所以塑料工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。鉴于此塑料模具的设计与加工就显得更加重要。本设计说明讲述了显像管后盖塑料模具设计的基本原理和过程首先对塑件进行相关分析，大致确定模具结构，初步选择注塑机型号；再对模具进行设计，选择模架，校核注塑机参数，绘出总装配图和相关零件图；最终审核进行投产制造。关键词：塑料成型；模具设计；注塑机目录摘要1关键词1一、前言1二、塑件成型的基本知识22.1塑件材料简介2234三、注射模具的结构设计6663.3成型零件和模体设计113.4顶出机构的设计163.5模具的导向机构171717四、注射机的确定和校核212121五、总结22致谢23参考文献24江苏农林职业技术学院毕业设计（论文） 第24页正文一、前言模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业，工业发达国家称之为“工业之母”。模具成型具有效率高，质量好，节省原材料，降低产品成本等优点。采用模具制造产品零件已成为当今工业的重要工艺手段。模具在机械，电子，轻工，纺织，航空，航天等工业领域里，已成为使用最广泛的工业化生产的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60%--80%产品零件，组件和部件的加工生产。“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认识和接受。在中国，人们已经认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识更新换代的速度，新产品的开发能力，进而决定企业的应变能力和市场竞争能力。目前，模具设计与制造水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。塑料成型工艺与模具设计既是一门实践性很强的学科，又是一门技术正在飞速发展中的学科，塑料具有很多优良的性能和特点，近年来它在各领域得到了越来越广泛的应用。作为塑料制造业的支柱产业——塑料模具的设计与制造也得到了空前的发展，特别是作为塑料必备成型工具的塑料注射模具，由于它成型效率高，易成型形状复杂的制品，并可实现自动化生产，得到迅速的发展，在我国其发展速度之快、需求量之大是前所未有的。同时其技术水平也得到了迅速发展和提高，新的设计结构层出不穷，传统的设计理念不断更新，并逐步缩小和发达国家之间的距离。新的形势给我们提出了更高的要求。为顺应这个形势的需要，我们要在科学发展观指导下,将模具工业进一步深化改革,下功夫搞好科技进步与创新,坚持走新型工业化道路,将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来,我过的模具工业必将得到更好的发展.本设计说明讲述了显像管后盖塑料模具设计的基本原理和过程,本设计说明书广泛吸收了国内外各个领域成熟的经验和最新参考资料。由于本人能力有限,本设计说明中难免会有疏漏和不足之处,敬请斧正.二、塑件成型的基本知识2.1塑件材料简介PP（聚丙烯）是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0°C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。也具有优良的耐腐蚀性、耐疲劳性和良好的高频绝缘性，不受温度影响，但低温变脆，不耐磨，易老化。PP不存在环境应力开裂问题。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.0%～1.25%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。PP也不像PE那样在高温下仍具有抗氧化性。2.2塑件材料的成型工艺2.2.1PP（1）结晶料,吸湿性很小,可能发生熔体破裂,长期与热金属接触易发生分解,成型前不需进行干燥处理,若温度超过允许值,则应干燥处理.（2）抗氧化性能力很低，在塑化时应加入抗氧化剂。（3）流动性极好，易成型，薄壁，但成型收缩范围和收缩值大，易发生缩孔、凹痕变形、方向性强。（4）由于热收缩性和结晶取向性很强，尤其在低温高压时取向更明显，因此料管温度不能太低。（5）熔点和熔体热火含量高，在结晶和冷却过程中会放出较多热量，因此，模具要有较好的冷却系统以减少塑件变形。（6）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低，方向性明显，低温高压时尤其明显，模具温度低于50℃时塑件不光泽，易产生熔接不良、流痕，料温在90℃以上易发生翘曲变形。（7）塑件壁厚须均匀，避免缺口，尖角，以防止应力集中。成型温度必须较高，熔融温度170℃，超过190℃时则流动性大增使毛边增加，易产生接缝及凹入情形。（8）若保压时间过长，会使塑件出现较大的收缩而出现质量缺陷，因此收缩用料的基础上，尽量缩短保压时间。2.2.2注塑模工艺条件干燥处理：若储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度：220~275℃，不要超过275℃。

模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力：在成型时，压力高能增加熔料的流动性，柱塞式注塑机的压力比螺杆式注塑机的压力要高，一般可控制在70～120mpa以塑件不缺料、溢料及不产生凹痕和气泡为准

。

注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口:冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用2.3塑件的工艺性分析2.3.1塑件的工艺选择原则（1）塑料结构件应满足成型工艺的基本要求.（2）在保证使用性能及外形要求的前提下,力求塑件结构简单、壁厚均匀，使用方便、耐用。（3）结构合理，便于模具制造。（4）外观美观。2.3.2塑件的设计要求该塑件尺寸较小,为圆柱形壳体,一般精度等级,小批量生产,为降低成型费用,采用一模二腔,并不对制品进行后加工;为满足制品的表面质量要求与提高成型效率,采用潜伏式浇口，型腔的布局为单排列式;为了方便加工和热处理,型腔和型芯部分采用镶拼结构。根据塑件的使用性能要求应有足够的壁厚，保证塑件的强度和刚度，但从材料成型的角度来看，塑件过厚，使其收缩率加大，增加了尺寸的不稳定性，同时延长了塑件的冷却时间，使成型周期长而影响注射效率，并造成材料的浪费提高生产成本；而塑件过薄，则使塑件的强度和刚度下降，影响使用寿命，同时使塑件时物料的流动阻力增大，影响成型效果，而且过薄的塑件也给塑件脱模带来了困难。在实际生产中，达到塑件的壁厚完全均匀是不现实的，因此在壁厚和壁薄的连接处，应采用过渡斜角的连接方式，过渡面要缓和平稳，避免出现锐角。本制品几何形状正是此种类型，底面圆的厚度为2mm，四周壁厚为1.5mm，采用R＝0.5的过渡圆角连接。由于塑件在注射成型的固化冷却过程中会产生收缩，使塑件对型芯产生一个包紧力，塑件脱模困难。为了便于脱模，并防止在脱模时塑件表面与成型零件的侧表面在相对移动时的摩擦而彼此划伤，必须在与脱模方向平行的塑件内外壁都应该设计出合理的足够的脱模斜度，根据塑件制品材料的特性，采用脱模斜度为1°。2.4注塑机选择的基本理论 在模具设计时，必须根据塑件的具体情况，选择合适的注射机的规格，注射机的规格是指决定注射机加工能力和适用范围的一些主要技术参数，在设计塑料注射模时，应根据实际情况对这些技术参数进行校核。2.4.1注射量注射量是选择注射机的重要参数，它在一定程度上反映了注射机的注射能力，标志着注射机能成型最大体积的塑料制品。确定了一模塑料的总体积V塑件，在选择注射机的注射量V机时可用下列公式计算。V塑件≤0.8V机公式（2-1）式中V机——注射机最大注射量V塑件——成型塑件与浇注系统体积总和2.4.2注射压力螺杆或柱塞在注射时对单位面积的塑料熔体施加的作用力称为注射压力。2.4.3锁模力锁模力是指在注射成型时注射机合模装置对模具施加的夹紧力，它在一定程度上决定了注射机所能成型的塑件在分型面上的最大投影面积。注射机的锁模力应大于模腔内塑料熔体的压力产生的胀开模具的力，即P锁模力≥PF式中：P—塑件成型时的型腔压力。PP塑料的型腔压力Ｐ＝30MPaF—浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）2.4.4模板尺寸和拉杆间距模具最大外形尺寸不能超过注射机的动、定模板的外形尺寸，同时必须保证模具能通过拉杆间距安装到动、定模板上，模板上还应留有足够的余地用于装夹模具。模具定位圈的直径与模板定位孔的直径按H9／D配合，以保证模具主浇道轴线与喷嘴孔轴线的同轴度。2.4.5模具厚度模具的厚度一般应在注射机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间，既：Hmin≤H≤Hmax公式（2-2）式中：H—模具厚度(mm)Hmin—注射机允许的最小模具厚度(mm)Hmax—注射机允许的最大模具厚度(mm)2.4.6开模行程注射机的开模行程必须保证模具开启后能顺利取出塑件。注射机最大开模行程应满足：S≥2h件+h浇+（5～10）公式（2-3）式中：h件—塑件制品的高度（mm）h浇—浇注系统高度（mm）三、注射模具的结构设计3.1分型面的选择选择分型面应遵循以下原则：（1）保持塑件外观整洁（2）分型面应有利于排气（3）应考虑开模时塑件留在动模一侧（4）应容易保证塑件的精度要求（5）分型面应求简单运行并容易加工（6）考虑侧面分型面与主分型面的协调（7）分型面应与注射机的参数相适应（8）考虑脱模斜度的影响（9）嵌件和活动型芯应安装方便根据以上分型面的确定原则并考虑到塑件结构简单，采用最常见的一种平面式分型面。3.2浇注系统的设计（1）为了方便浇注凝料从主流道中取出，主流道采用a=2°~4°左右的圆锥孔，根据聚炳烯流动性好的性质，主流道采用２°的圆锥斜度即可。（2）浇口套与塑件注射区直接接触时，其出料端端面直径应尽量选的小些，如果过大即浇口套与型腔的接触面积增大，模腔内部压力对浇口套的反作用力也将按比例增大，到一定程度时浇口则容易从模体中弹出。（3）为了防止注射机喷嘴不被碰撞而损坏，浇口套的硬度应低于注射机喷嘴的硬度，锥孔内壁粗糙度Ra为0.63um，以增加内壁的耐磨性，并减小注射中的阻力，为了减小料流在转向时的流动阻力，在圆锥孔的大端处采取了r=1°的过渡圆角。（4）由于注射机喷嘴头是球面半径SR是固定的。所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢料，应使浇口套端面的凹球面注射机喷嘴的端面凸球面接触良好，取其半径为Sr=SR+(0.5~1)mm,圆锥孔的小端直径d应大于喷嘴的内孔直径，既d=d1+(0.5~1)mm.，端面凹球深度取3~5mm。（5）定位环是模体与注射机的定位装置，它保证浇口套与注射机的喷嘴对中定位，定位环外径应与注射机的定位孔间隙配合，其配合间隙为0.05~0.15mm，定位环厚度5~10mm，在此选择为10mm。3.2.1分流道的设计分流道是将熔融塑料从主流道中通过流道截面及其方向的变化，平稳地进入单腔在6的进浇口或从主流道进入多腔模的各个型腔的浇口的通道，它是主流道与浇口的中间连接部分，起分流和转换方向的作用，通常分流道设置在分型面的成型区域内。3.2.2分流道的设计要点在注射过程中，熔融的塑料在流经分流道时，应使它的压力损失以及热量损失最小，而以分流道中产生的凝料最少为原则，其设计要点如下：（1）在满足注射成型工艺的前提下，分流道的截面积应尽量的小。（2）分流道和型腔的分布原则是排列紧凑，间距合理，应采用轴对称或中心对称，使其平衡，尽量缩小成型区域的总面积，最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心和锁紧力的中心相重合。（3）分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好，这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力，减少压力损失。（4）分流道长度应尽量的短，以减少压力损失，如果分流道较长时应尽在其末端设置冷料穴，防止冷料和空气进入模腔。（5）在分流道上的转向次数应尽量少，在转向处应圆滑过渡，不能有尖角，这些都是为了减少压力损失，有利于物料的流动。（6）分流道的内表面不必要求很光，一般表面粗糙度Ra取1.6um即可，这样可以在分流道的摩擦阻力使料流外层的流动性小些，使其分流道的冷却皮层固定，有利于对熔融塑料的保温。（7）在总体分布中应综合考虑冷却系统的方式和布局，并留出冷却水路的空间。在选取分流道截面形状时，为减少分流道内的压力损失和热损失，总希望分流道内的通导截面积增大，而散发热量的内表面积最小，也就是说在额定的同一熔料的流量来说必须使流动阻力和热损失达到最小，即分流道效率达到最高，因此在选用分流道的截面形状时应考虑分流道的效率问题、成型区域的面积以及加工的经济性问题。综合以上所述，在选则分流道截面形状时把常用的几种形状，如：圆形，梯形，半圆形，矩形等的特点作了详细比较，最终采用了圆形截面形式。这个形状的分流道的截面积与周边长之比最大，即效率最高，也就是说，分流道流过相同的塑料流量其分流道内表面积最小，这样可以减少注射过程中散热面积，即熔融温度降低最小，同时使得摩擦力变小，减少压力损失，但是这个形状的流道制造起来比较麻烦，因为它必须将分流道设在范本两侧，在对合时容易产生错口现象。3.2.3分流道的布局形式分流道的布局方式有平衡式和非平衡式两种。分流道的布局是围绕型腔的布局而设置的即分流道的布局形式取决于型腔的布局，由于型腔采用的是一模二腔，并采用的是平衡式的单排列式，所以分流道的布局和型腔一样。3.2.4初步确定主流道和分流道尺寸主流道设计成圆锥形，其基准角为2°，内壁粗糙度Ra取0.63um，分流道截面为圆形直径可根据塑件的流动性等因素确定，该塑件制品材料流动性好，根据经验分流道的直径d取5～6mm。初步设计参数、尺寸如下图所示：图3-1根据以上设计参数校核流动比φ=ELi／ti公式（3-1）式中φ—流动距离比图Li—模具中各段料流通道及各段模腔的长度（mm）ti—模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度（mm）φ=75／3.5+25／5.5+4／1+41.6／1.5≈57.71因影响流动比的因素主要是塑料的流动性，查表知PP塑料的最小流动比﹝φ﹞＝100～200所以φ＜﹝φ﹞2.浇口的设计浇口是主流道、分流道和型腔之间的连接部分，即浇注系统的末端，一般浇口的通到截面积很小，当熔融的塑料流在高压下通过浇口时，因为浇口的截面积很小，使塑料的流速加快，而由于摩擦作用又使塑料流的温度升高，黏度降低，提高了塑料的流动性，有利于充满型腔，因此它是浇注系统的关键部位，所以，浇口的位置及其形状，尺寸的设计正确与否将直接决定着塑件的质量、注射效果和注射效率。浇口设计不当也可使塑件出现缺陷，如：缺料、缩孔、熔接痕、翘曲变形等。A.浇口的设计要点浇口的设计和塑件的技术要求、形状、壁厚、塑件成型性能以及模具结构、注塑工艺等因素有直接关系。以下是浇口的设计要点（1）浇口应选择在不影响塑件外观的部位。（2）浇口应不影响塑件的使用性能。（3）在保证塑件填充良好的前提下，应使熔料的流程最短，料流变向最少，以减少流动压力的损失。（4）浇口的选择应尽量避免产生喷射和蠕动现象。（5）当塑件壁厚不均匀时，在避免喷射的前提下，浇口的位置应选择在壁厚处，有利于熔料的填充与补料，并使料流从厚断面平稳地流入薄断面处，使压力能均匀地传递到各个部位。如果塑件有加强筋时，应将浇口放在加强筋上，以防缩孔、凹痕等缺陷出现。（6）浇口与分流道的连接处应采用圆环或斜面相接，平滑过渡。（7）应尽量避免由于浇口位置不当而出现塑件的熔接痕。（8）应根据塑件的具体情况，将浇口设在便于熔体流动的方向进料。（9）浇口应便于清除凝料。（10）浇口的位置应有利于有序地排除型腔中的空气。（11）浇口初始尺寸应选取较小的尺寸。浇口㎡伏式浇口、扇形浇口等，在选择浇口类型时对这些浇口类型的应用范围和优劣进行了比较，决定采用潜伏式浇口。潜伏式浇口和点浇口大致相同，具有点浇口的优点，除此之外还具有一下优点：（1）潜伏式浇口的位置选择范围很广。它即可选在塑件的外表面、侧表面，又可选在端面、背面。不会伤害塑件的外表面。（2）在开模时即可实现自动切断浇口凝料，并提高注射效率，省去后加工工序带来的麻烦，并容易实现自动化生产。（3）潜伏式浇口模具结构简单,模具造价较低,而且只用二板式一次开模即可.（4）潜伏式浇口有专用的铣切工具，给加工带来方便，因此在多型腔的模具中得到越来越广泛的应用。B浇口的尺寸计算浇口直径的计算可根据下面经验公式d=(0.14～0.20)(δ2)1/4A公式（3-2）d—塑件在浇口处的壁厚（mm）A—型腔表面积（）d=(0.14～0.20)(1.52)1/4(41.6×3.14+41.6×3.14×16)≈1(mm)浇口锥度角度b＝15°浇口道倾斜角度a=45°浇口如下图:图3-23.冷料穴和拉料脱模装置A.冷料穴的设置冷料穴一般设置在主流道的末端，即主流道正对面的动范本上或处于分流道的末端，它的作用是用来储存注射间歇期间喷嘴前端有散热造成温度降低而产生的冷料，在注射时，如果冷料进入流道，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，影响塑件质量。同时在开模时，冷料穴又起到将主流道的凝料从浇口套中拉出的作用。在设计中，为了有利于物料的流动，将冷料穴的直径设计稍大于主流道大端直径，其长度约为主流道大端直径即可。冷料穴的形式采用“Z”字形。B.拉料装置为配合冷料穴的形式拉料装置采用推板式拉料装置的结构形式，`它是由冷料穴和拉料杆组成。拉料杆安装在型芯固定板上，不与顶出系统联动。为配合冷料穴的形式，在此拉料杆也采用头部“Z”字形结构。4.排气系统在模具注射过程中会产生各种气体，并且需要排除，如：（1）浇注系统和型腔中原有的自然空气。（2）塑料含有的水分在注射温度大而蒸发形成的水蒸气。（3）塑料熔体在受热或凝固时分解产生上午低分子挥发气体。（4）塑料熔体中某些添加剂的挥发和化学反应所生成的气体。所以，需要在模具中设置排气装置将气体排除，以免塑件产生气泡、疏松等各种缺陷。排气槽位置和尺寸的确定主要靠实践经验，也可参考以下设计要点：（1）排气系统应保证迅速、有序、通畅，排气速度应与注射速度相适应。（2）排气槽应设在塑料流的末端，如塑件、流道、冷料穴的浇注终端。（3）排气槽应设在主分型面的凹模一侧，一是便于修正，二是如果产品排气时产生飞边，凝料也较容易脱模或去除。（4）排气槽应设在便于清模的位置，以防止积存冷料。（5）排气槽应尽量设在塑件较厚的成型部位。（6）排气槽的排气方向应避开操作区，防止注射时高温熔料的溢出而伤人。（7）排气槽的深度与塑件品种的流动性以及注射压力、注射温度有关。根据模具结构并参考以上设计要点，将排气槽设置在分型面上熔体流动的末端凹模一侧，其深度根据常用塑料排气槽深度经验表设定为0.001mm3.3成型零件和模体设计成型零件是塑料注射模的核心部位，它由型腔、型芯、成型滑块、螺纹型芯、型环、成型顶杆以及其他诸多零件组成。它们是根据塑件的不同结构而形成的相互对应的结构形式。3.3.1注射模具成型零件的设计技巧在设计成型零件时，一般考虑如下问题。（1）保持塑件的整体外观整洁（2）应使成型零件便于加工（3）选择适当的加工基准面（4）相互配合部分应尽量减少配合面（5）组件应便于装卸（6）应使成型零件使用方便（7）应考虑成型零件的长度3.3.2型腔的结构设计型腔又叫凹模或阴模，它是构成塑件外部几何形状的零件。型腔的结构形式采用整体组合的镶拼式结构，型腔由整块材料制成，用抬肩或螺栓固定在模板上，它的照顾要优点是便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后装如模板，这样容易保证个型腔的同心度要求以及尺寸精度要求，并且便于不成型件进行热处理等。3.3.3型芯的结构设计型芯又叫凸模或阳模，是构成塑件内部几何形状的零件。本模具型芯结构形式采用局部组合式。局部组合式型芯通过采用局部镶拼的方法使加工工艺简单可靠，且便于维修和更换。在型芯结构设计中用到了小型芯，小型芯用抬肩的固定形式，在底部设有垫板，防止型芯脱出。3.3.4成型零件尺寸的确定型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸，因此选择公差△的1/2，取负偏差，再加上-1/4△的磨损余量，而型腔深度则加上-1/6△的磨损量，这样型腔的计算尺寸如下：（1）型腔径向尺寸D=﹝D0(1+S)-3/4△﹞0+δ公式（3-3）式中：D—型腔的最小基本尺寸D0—塑件的最大基本尺寸S—塑件的平均收缩率△—制件的公差δ—模具制造公差其中D0＝41.6mmS=0.01125型腔的直径Ｄ为Ｄ＝﹝41.6(1+0.01125)3／4×0.2﹞0+δ≈41.9180+0.033（2）型腔深度尺寸Ｈ=﹝Ｈ0(1+S)-2/3△﹞0+δ公式（3-4）式中：Ｈ—型腔深度的最小基本尺寸Ｈ0—塑件的最大基本尺寸其余同型腔尺寸计算公式其中Ｈ0＝16mm所以型腔深度Ｈ为Ｈ＝﹝16(1+0.01125)-2/3×0.2﹞0+0.033≈16.050+0.0333.3.5型腔壁厚和底板厚度的计算在塑料注射模的注射过程中,型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力,因此模具型腔应该有足够的强度和刚度,以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。在确定型腔壁厚和底板厚度时，应分别从强度和刚度两方面来计算。（1）型腔侧壁厚度的计算=1\*GB3①按刚度条件计算S=1.15×（ph4∕E〔δ〕）1∕3公式（3-5）式中：S—型腔侧壁厚度，mmh—型腔高度，mmE—型腔材料的弹性模量,Mpaδ—型腔许用变形量,mm(查表)p—型腔内单位平均压力,Mpa其中p=30Mpa，E=2.1×105Mpa，h=16.05mm,δ=0.025mm所以S=1.15×（30×105×16.054∕2.1×1011×0.025）1∕3≈39.33（mm）=2\*GB3②按强度条件计算S=r【﹛〔σ〕∕(〔σ〕-2p）﹜-1】1∕2公式（3-6）式中：r—型腔内半径，mm〔σ〕—型腔材料的许用应力，Mpap—型腔内单位平均压力,Mpa其中〔σ〕=156.8Mpa，r=20.959mm，p=30Mpa所以S=20.959【﹛156.8×106∕(156.8×106-2×30×105）﹜-1】1∕2≈13.99（mm）型腔腔底厚度计算=1\*GB3①按刚度条件计算H=0.56(pr4∕E〔δ〕)1∕3公式（3-7）式中：H—型腔腔底厚度，mmp—型腔内单位平均压力,Mpar—型腔内半径，mmE—型腔材料的弹性模量,Mpaδ—型腔许用变形量,mm(查表)所以H=0.56(30×105×20.9594∕2.1×1011×0.025)1∕3≈26.8mm=2\*GB3②按强度条件计算H=0.87(pr2∕〔δ〕)1∕2公式（3-8）式中：H—型腔腔底厚度，mmp—型腔内单位平均压力,Mpar—型腔内半径，mmδ—型腔许用变形量,mm(查表)所以H=0.87(30×105×20.9592∕2.1×1011×0.025)1∕2≈23.6mm从计算结果看取S=39.33mmH=26.8mm但在实际模具设计中常常按照经验来确定型腔壁厚和底板厚度。（3）型芯尺寸的计算型芯的个部分尺寸除特殊情况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△的磨损余量，而型芯高度则加上+1/4△的磨损余量。这样型芯的计算尺寸表达如下。型芯的高度尺寸h=﹝h0(1+S)+2/3△﹞0-δ公式（3-9）式中：h—型芯高度的最大尺寸h0—塑件内形深度的最小尺寸其余同型腔尺寸计算公式其中h0＝14mm所以型芯的高度尺寸h为h＝﹝14(1+0.01125)+2/3×0.2﹞0-0.033≈14.180-0.0333.3.6螺纹型芯的尺寸（1）外径dmdm=﹝d(1+S)+b﹞0-δ公式（3-10）式中：dm—螺纹型芯的外径尺寸d—塑件内螺纹的外径基本尺寸S—塑料的平均收缩率b—塑件内螺纹的外径尺寸δ—螺纹型环外径制造公差，一般取δ=b/4所以dm=﹝37.57(1+0.001125)+0.2﹞0-0.05≈38.190-0.05（mm）（2）内径d1md1m=﹝d1(1+S)+b﹞0-δ公式（3-11）式中：d1m—螺纹型芯的内径尺寸d1—塑件内螺纹的内径基本尺寸S—塑料的平均收缩率b—塑件内螺纹的内径尺寸δ—螺纹型环内径制造公差，一般取δ=b/4所以dm=﹝35.07(1+0.001125)+0.2﹞0-0.05≈35.660-0.05（mm）（3）中径d2md2m=﹝d2(1+S)+3/4b﹞0-δ公式（3-12）式中：d2m—螺纹型芯的中径尺寸d2—塑件内螺纹的中径基本尺寸S—塑料的平均收缩率b—塑件内螺纹的中径尺寸δ—螺纹型环中径制造公差，一般取δ=b/5所以dm=﹝36.32(1+0.001125)+3/4×0.2﹞0-0.04≈336.880-0.04（mm）（4）螺距尺寸PmPm=P(1+S)±δ公式（3-12）式中：Pm—螺纹型环型芯的螺距P—塑件内螺纹螺距尺寸S—塑料的平均收缩率δ—螺纹型环中径制造公差制品的螺距为3mm，查表得δ=0.03～0.05所以Pm=3×(1+0.01125)±（0.03～0.05）=3.03±（0.03～0.05）3.4顶出机构的设计塑料制品注射成型并在模腔中冷却固化后开启模具，将制品从模具中顶出是靠模具顶出机构的动作来实现的，概括地说，顶出机构的功能是在任何正常情况下，顶出机构都能确实可靠地将成型的塑件从范本一侧顶出，不并在合模时其相关的顶出零件确保不与其它模具零件相干扰地恢复到原来位置。顶出机构的设计原则：（1）使塑件脱模时不发生变形。（2）开模时应使塑件留在动模一侧。（3）推力点的分布依脱模阻力的大小合理安排。（4）顶杆的强度和刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形。（5）顶杆的受力不可太大，以免造成塑件的局部产生裂缝。（6）顶杆位置的痕迹须不影响塑件外观。（7）脱模机构的运动应保证灵活、可靠，不发生误动作。3.4.1顶出机构的确定 由于本产品内腔有螺纹，且聚丙烯具有较好的弹性，精度要求不高，螺纹形状容易脱模，而且又不允许在产品上出现顶杆顶出的痕迹，所以本制品初步采用推件板强制性脱模机构的方式使产品脱模。其特点如下：（1）顶出位置均在脱模力较大的塑件边缘区，其顶出面积大，有效的顶出力大。（2）运动平稳，顶出力均匀，塑件不易变形。（3）顶在塑件底部边缘，无明显的顶出痕迹。它的结构形式是在推件板上加工通孔使小型芯与之间隙配合，并且推件板要与小型芯滑动配合，这样顶出时，顶板沿型芯周边平行移动，将塑件平行顶出。推件板与型芯的配合应避免因相对移动产生的摩擦磨损。3.5模具的导向机构导向机构是保证塑料注射模具的动模和定模的正确定位和导向的主要零件。导向机构常采用导柱导向，其主要零件有导柱和导套。鉴于其主要性对它的要求也是比较高的。导柱（导套）应该对称分布在模具分型面的周围，其中心至模具外缘应有足够的距离以保证模具强度和防止模板变形，要有足够的耐磨性，再者为了便于塑料制品脱模，导柱最好装在定模板上，不过有时也装在动模板上，这就要视具体情况而定了。3.6模具的复位机构复位杆的作用是使推出机构复位，当开模时推杆在推板的作用下将塑料制品推出，凡推杆也同时凸出模板表面。当再次注射时，在模具的闭合过程中，定模表面与反推杆接触，并使反推杆推动推出机构一起返回原始位置。反推杆一般固定在固定推杆的板上，随同推杆运动。3.7模具的温度调节系统模具温度一般是指模具中的型芯、型腔以及其它成型零件的表面温度，因为它们直接影响塑件的冷却速度和冷却效果。控制并调节模具温度基本上有冷却和加热两种方法，根据制品材料的物理和化学性能，将模温设定在50°~60°之间即可，模温小于80°，所以，模具只需冷却装置即可。模具的冷却就是将注塑成型过程中产生的，并传导给模具的热量，尽可能迅速、并最大程度的导出，以使塑件以较快的速度冷却固化，因此冷却的效果直接决定着塑件的质量和注射效率。3.7.1冷却系统和模具温度的影响因素塑件在冷却固化过程中，在限定的时间内，冷却系统带出热量的多少和模具温度的均匀程度受以下因素的影响：（1）冷却介质的多少。（2）冷却信道与成型区域的接近程度即实际导热面积的大小和导热路程的长短。（3）冷却水道的长度和设计布局。（4）冷却通道的直径以及冷却介质的流动状态。（5）从入口到出口冷却介质的温差。一般从入口到出口冷却介质的温差以不超过5℃为宜。（6）熔融塑料与模具的温差。3.7.2模具冷却系统的设计要点根据塑件的具体情况和实践经验，模具冷却系统的设计可以参考以下要点：（1）冷却水道与成型面各处应取相同的距离，并使水道的排列与成型面的形状相符。（2）冷却水道应使成型零件表面冷却均匀、模具温差不大的，一般情况下冷却水道设置的数量越多，其冷却效果越好，越均匀。（3）冷却水道的直径一般在8mm～12mm之间选取。（4）冷却水道的距离应适当。（5）浇注系统部位由于经常接触注塑机喷嘴，而熔料首先从浇口注入，所以浇口部位模具温度最高的部位，为了达到模温平衡冷却水道应首先通过浇口部位，而熔融料流的方向也往往是冷却水道的方向，即冷却水道应该从模温高的区域向模温低的区域流动。（6）冷却系统应防止漏水，特别是不能渗透到成型区域内。（7）动模和定模应分别单独的设置冷却系统。（8）在循环式的冷却水道中，其冷却介质的冷却路线应相等。（9）冷却水道应避开塑料可能出现熔接痕或因不牢而降低塑件强度。（10）进出水嘴应设在不影响操作的方位，通常将年进出空水嘴同时设在注塑机操作位置的对面或模具的下方。冷却回路的设计还应做到：冷却回路系统内流动的介质必须能充分吸收成型塑件的传导给模具的热量，使模具成型表面温度稳定地保持在所需要的温度上。3.7.3冷却水道形式和布局冷却水道的形式大体可分为沟道式冷却、管道式冷却和导热杆式冷却，经比较选择沟道式冷却水道的形式，并且冷却水道的连通方式采用两两串联连通的布局。它是直接在模具或模板上钻孔或铣槽，通入冷却介质，冷却介质直接接触模体，传导热量，结构简单，冷却效果较好。(1)注射量粗略计算塑件制品的体积得Ｖ≈6.9查表得PP塑料的密度为0.91g/，所以单件塑件制品的重量Ｍ≈6.3g。浇注系统重量可根据初定数据先计算浇注系统体积Ｖi≈4.167所以总体积为Ｖ塑件≈4.167+6.9×2=17.976满足注射量V塑件≤0.8V机V塑件／0.8≈22.46(2)注射压力查常用塑料的注射工艺参数表知PP塑料成型时的注射压力为Ｐ成型＝70—120MPa(3)锁模力P锁模力≥PF计算Ｆ约为3047PF＝30×3047N＝91410N＝91.41KN根据以上分析计算，可初步选择注射机型号为XS－ZY－125。其有关技术参数如下额定注射量/125选用模内压力/MPa28.1最大注射面积/320锁模力/900最大模具厚度/300最小模具厚度/200模板行程/300拉杆空间/290×260定位孔直径/100装订线喷嘴球半径/12装订线喷嘴孔径/4(4)确定模具尺寸根据以上分析，计算以及型腔尺寸及位置尺寸，可确定模架结构形式和规格：上模板厚度25mm下模板厚度25mm定模板厚度70mm动模板厚度40mm动模垫板厚度40mm推板厚度15mm推板垫板厚度20mm垫块厚度70mm模具总厚度为270mm模具外形尺寸为400×250×270四、注射机的确定和校核4.2注射机的校核(1)注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和确定模具尺寸时是根据以上四个参数及计算壁厚等因素确定的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。(2)开模行程的校核S≥2h件+h浇+（５～10）＝〔2×16+77.25+(5～10)〕＝(114.25～119.25)mm故满足要求(3)模具在注射机上的安装从模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以所选注射机规格满足要求。五、总结此次毕业设计，是在我们学会了模具设计和其他各门专业课程，并且做过相类似的课程设计的基础之上来进行的。可以让我们把以前所学到的专业知识综合运用，并首次在指导老师的辅导之下，独立的去分析和拟定注塑模具的工艺路线。总之，此次的毕业设计，是对我们大专学习的一个总结与再复习的过程，也是一次我们将学到的知识逐步运用到实践中的一个过程，是一个必不可缺的过程。就我个人而言，希望通过这次的毕业设计，把以前学过的知识进行巩固，有所遗忘的进行复习，为自己今后的工作，进行一个适应性的训练。通过进行设计，锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为我们走上工作岗位打下坚实的基础。由于能力有限，在设计中肯定会有许多不足之处，希望老师们给予批评和指导，让我可以加以改正。并且希望这次的毕业设计能给我的生活带来一个完美的句号，在这里我也非常感谢我的老师们对我的精心培养，并且还要感谢我的指导老师对我的支持和帮助，没有他的指导，我完成不了这次毕业设计。在此方面有很多不足之处，敬请各位老师多多指导，从而使我在以后的工作中得到改正。致谢经过三个月的毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多师友的帮助下予以解决。首先要感谢~~~老师对我的指导和督促，~老师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路，~老师的督促使我一直把毕业设计放在心理，保证按质按量的完成；要感谢宿舍同学，是大家营造了良好的学习环境，在做设计的过程中互帮互助，使我的CAD操作水平比以前有了很大提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能；还要感谢那些把借阅证让我借书的同学，使得我查阅资料非常方便，使我能够按时完成毕业设计。大学生活至此划上了圆满的句号，在大学这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康快乐的成长，我永远不会忘记可亲的同学，我永远记得这片土地。装订线参考文献装订线[1]李志刚.中国模具设计大典一.现代模具设计基础/中国机械工程会.中国模具设计大典编委会.南昌：江西科学技术学院出版社，2003-1[2]李德群，唐志云.中国模具设计大典二.轻工/模具设计中国机械工程会.中国模具设计大典编委会.南昌：江西科学技术学院出版社，2003-1

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[10]史铁梁.模具设计指导.北京：机械工业出版社，2003-8基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究HYPERLINK"/detail.htm?360606