毕业设计（论文）-塑料餐盘分格盘注塑模具设计

毕业设计(论文)题目：分格盘子塑料模具设计摘要模具作为衡量一个国家和地区工业发展水平的一个主要指标，它被誉为“工业之母”，它是工业制造行业的基石。伴随着信息科技的飞速发展，模具和制造业的结合日益紧密，全国各个地区正在对模具产业进行数字化改造和升级。本次设计主要内容为成型分格盘子设计一套塑料模具方案，在开展方案设计之前首先对分格盘子结构做出了分析，然后根据其使用要求为分格盘子选择合适的PP材质，本次设计型腔数目为一模一腔的结构，本次设计中浇口形式采用了点浇口进胶的方式，通过三维软件获得了产品体积，并对本次模具选定了型号注塑机及龙记标准FCI模架型号。确定了模具最佳分型面位置，然后对主要的模具结构比如浇注系统、脱模机构、模具冷却系统进行详细的设计及计算。在成型零部件设计时，对成型零件的结构形式做出了选择并对成型零件的成型尺寸进行计算。最后对所选注塑机型号进行了校核。关键词：分格盘子；注射模具；抽芯机构；点浇口AbstractIntoday'slivingenvironment,wecanseeavarietyofplasticpartseveryday.Theyvaryinsizeandaccuracy,whichbringsusalotofconvenienceinourdailylife.Thesocietyhashigherandhigherrequirementsforinjectionmoldingpartsandinjectionmolddesign,whichmakesitparticularlyimportanttostudytheinjectionmolddesignthatmeetstheactualproductionrequirements.Themaincontentofthisdesignistodesignasetofplasticmoldschemeforformingthepaperrollbox.Beforecarryingouttheschemedesign,thestructureofthepaperrollboxwasfirstanalyzed,andthentheappropriatePPmaterialwasselectedforthepaperrollboxaccordingtoitsuserequirements.Thenumberofcavitiesinthisdesignisthestructureofthefirstmockexaminationandtwocavities.Inthisdesign,thegateformadoptedthewayofpointgatefeeding,andtheproductvolumewasobtainedthrough3Dsoftware,ThemodelofinjectionmoldingmachineandLongjistandardFCImoldbasewereselectedforthismold.Determinethebestpartingsurfacepositionofthemold,andthencarryoutdetaileddesignandcalculationofthemainmoldstructure,suchasgatingsystem,demouldingmechanism,andmoldcoolingsystem.Inthedesignofformedparts,thestructuralformofformedpartsisselectedandtheformingdimensionsofformedpartsarecalculated.Finally,theselectedinjectionmoldingmachinemodelischecked.Keywords:paperrollbox;Injectionmold;Corepullingmechanism;Pointgate目录TOC\o"1-3"\h\u231971绪论 XXVII1绪论1.1研究背景及意义随着现代工业的不断发展，各类新的科技层出不穷，这就导致了注射模在工程实践中的使用也越来越多，其适应性也越来越强，已经渗透到了我们的生产和生活的各个方面。模具的实际生产水平，已经可以准确地测量出一个工业国家的生产水平。用模具进行产品加工，产生的废弃物比较少，最好的状态甚至可以达到无废弃物的加工生产，在通常的条件下，这种加工方式的材料利用率可以超过90%，远超其它的成型加工方式。现代工业部件和有关产品的最重要的成形加工方法有冲压、锻造、压铸、挤压、注塑等，采用这种方法，就需要有对应的模具，根据实际的生产需求，对产品进行单工序，甚至多道不同的成型工序。其中，注塑是一种主要用于塑料材料的注塑加工方式，它能够取得相当高的生产效率。随着计算机技术的广泛运用，塑料模具的相关技术也得到了进一步的发展，这对传统的模具设计和制造方式进行了很大的改进，使之更好地适应了生产的实际需要。1.2塑料模具的特点热塑性塑料注塑模具的特性受其原料特征的影响，其核心在于注塑过程中熔融物在模具中的充模流动特征和在模具内部冷却凝固过程中的收缩特性，这使得注塑模具具有独特的特性，且设计困难[2]。塑性流体为粘性弹体，其在流体运动中的粘性随剪切应力和剪切速率的改变而发生改变，在流体运动中，大分子在流动方向上形成了取向；塑料在冷却和凝固过程中的收缩是一个十分复杂的过程，模具型腔的各个部位和各个方向的收缩率都不一样，不同品种和品牌的塑料的收缩率差别很大。因此，在进行注射模设计时，必须对被加工的塑胶原料的性质有一个全面的认识，这样才能使所设计的模具具有更好的实用性和实用性。1.3塑料模具设计的发展概况近年来，汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品需求旺盛，带动了塑料模具的快速发展。2000年，我国（未包括港、澳、台地区）塑料模具的产值约100亿元，2003年达到176亿元，3年平均年增长率为21%，快于模具行业总体增长速度近4个百分点，2004年预计将达到200亿元。虽然我国塑料模具在数量、质量、技术等方面有了很大进步，但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、复杂、长寿命的高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，造成极低的利润率。2003年，国内塑胶模具产值达一百七十六亿元，外销二亿美金，总值十六亿元。据海关数据显示，2003年，我国从国外进口的塑胶模具大约为六亿五千万美元，折合五十亿元。计算结果表明，2003年国内注塑模具的需求量达到了213.4亿，国内注塑模具的供应量达到了159.4亿，占了74.7%。在引进的塑胶模具中，有各种用于汽车配件的装饰件模具，各种家用电器的塑壳模具，通讯和办公设备的各种注塑模具，建筑材料的挤塑模具，电子行业的塑封模等等。出口的塑胶模具大多是中低端的。同时，国内塑胶模具的成本低廉，使其具有更高的国际竞争能力，因此，2003年的出口同比增长33.3%，这一点得到了充分的验证。所以，根据目前的市场状况，塑胶模具厂商应该以高科技、高科技、长寿命的模具为主，并积极开拓国外市场。随着我国塑化业的迅速发展，尤其是工程塑料的迅速发展，可以预见，在未来几年中，塑模行业的增长率还会超过整个模具行业，并且每年的增长率都会在15%以上。近年来，我国塑料模具制造水平已有较大提高：所生产的大型塑料模具的单套重量已达到50t以上；精密塑料模具的精度已达到2μm；高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤模具。从生产手段方面来看，模具企业设备的数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件的使用覆盖率及模具的商品化率都已有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高。1.4毕业设计的要求在市场调研的基础上，从塑料模具的工艺性出发设计分格盘子具体尺寸参数三维图，注意产品结构应有利于注塑模具生产，模具方案正确，结构科学合理，计算数据详实可靠，图纸表达准确清晰；技术方案要求：采用UG等三维软件设计。查阅近期文献资料不少于12篇（要有外文文献）；绘制结构图包括模具装配图和动模、定模等模具主要零件图，且总量不少于0#图2.5张（折合）；撰写毕业设计说明书（字数≥10000字），格式按学校规定模板执行。2分格盘子工艺分析2.1分格盘子结构分析分格盘子产品体积较大，结构较为简单，四格餐盘长宽高尺寸：232×173×45mm，壁厚为3mm，分格盘子形状规则呈矩形状，分格盘子三维图如图2.1所示分格盘子三维图2.2产品粗糙度及精度等级分析这种塑料制品是分格盘塑料制品，制件应饱满光整、色泽均匀，无缩痕、裂纹、银丝等缺陷；浇口、溢边修剪后飞边≤0.3，且不得伤及本体塑料制品的内壁不需要过多的后期处理，就可以达到所要求的精度，而且塑料制品的构造也比较简单，而且其壁厚也比较均一。

2.3分格盘子材料选择考虑分格盘子实际用途，在选择的产品材质的时候，首先要确保材质柔韧性好，所以材质要有一定的力学性能、还要有良好的耐磨性能，无毒无味等也特性，最终选择了材质为PP。PP树脂为聚丙烯，简称PP，聚丙烯在工程中将其简称为PP材料，也就是俗称的“百折胶”。百折胶是一种比较轻盈，一般会漂浮在水中的物质，它的晶体结构比较高，抗磨损性能也比较好，抗高温能力也比较强，而且化学稳定性也比较好。另外，该材料还具有良好的卫生性能，属于无毒塑料，耐热性好，一般工作温度可高达100℃，延伸性和抗疲劳性等性能优异。很多日常生活中的塑料制品，如塑料桶，微波炉，盆，保温瓶，餐具，编织袋等，都是用PP材料制作而成。齿轮、法兰、连接件和手柄等许多工业塑胶零件都可以选择PP材质进行加工制造。PP材料也有其不足之处，那就是很容易被氧化，而且老化的很快，所以一般都会加入一些抗氧化剂或者紫外线吸收剂来解决这类材料易氧化的问题。塑胶物料的各种物理性质，如表所示表１聚丙烯的力学性能材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯屈服强度/MPa3778～90拉伸强度/MPa—78～90断裂伸长率/%＞200—弯曲强度/MPa67132弯曲弹性模量/GPa1.454.5冲击强度/(kJ/m²)7851冲击强度/(kJ/m²)3.5～4.814.1布氏硬度HBS8.659.1表２聚丙烯的热性能及电性能材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯玻璃化温度/℃-18～-10—熔点/℃170～176170～180热变形温度/℃102～115127线膨胀系数/(10-５/℃)9.84.9比热容/[J/(㎏·K)]1930—热导率/[W/(m·K)]0.118—燃烧性/(㎝/min)慢—体积电阻/Ω·㎝＞1016—击穿电压/(kV/㎜)30—表３聚丙烯的物理性能材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯密度/(g/㎝³)0.90～0.91—比体积/(㎝²/g)1.10～1.11—吸水性/%0.01～0.030.05透明度或透光度半透明—表4聚丙烯的工艺参数材料性能纯聚丙烯玻纤增强聚丙烯成型收缩率/%1.0～3.00.4～0.8拉伸模量E/*10³MPa1.6～1.73.1～6.2泊松比μ0.43—与刚的摩擦因数ƒ0.49～0.51—2.4分型面的确定分型就是根据制品造型建立模具型芯及模腔的工艺，其中采用的位置面叫做分型面。分型面位置的设计是一个非常重要的过程，它的选取将会对整个模具的构造、制造难度、最终的成品品质产生重要的影响。选择模具分型面时，一般遵循以下原则[5]：尽量在塑件外形轮廓最大的地方选用，降低模具结构复杂程度。让脱模过程更容易实现。让侧向抽芯和分型更容易实现。能够让溢料情况降低。能够有助于排气实现。结合以上原则，对于此类盒盖类零件，通常选取塑件下表面作为分型面，满足了最大轮廓处的原则。分型面位置如图所示。分型面2.5型腔排列在确定型腔数目的时候，既要分析塑料产品的结构，又要考虑到它的精度即体积大小，按照完成分格盘子结构设计之后，由于体积偏大，采用的点浇口，需要设计三板模具，综合考虑准备采用一模一腔结构。在型腔的布置应该力求对称，模具承受偏载而产生溢料。为此，型腔布置讲究平衡性布置，将产品的中轴线与模具中轴线重合，本模具一模一腔的布置方式如下图：型腔排布3注射机的选择和校核3.1注射机的选择塑件体积通过三维软件测量得:单个塑件体积：V=264.5mm；查有关资料可知PP的密度为0.91g/mm：则单件塑件重量M≈240g。由于在前面章节定下的方案是一模一腔，浇注系统的重量可根据0.2倍分格盘子体积经验值来计算浇注系统的体积：所以需要注射的总体积总体积为：满足注射量：式中：—额定注射量—分格盘子与浇注系统凝料体积由上可得：=再根据工艺参数，综合考虑各种因素，选定注射机型号为HTF250J/TJ，其有关性能参数为： HTF250J/TJ注塑机参数注射装置A螺杆直径mm50螺杆长径比L/D22理论容量cm3442注射重量g402注射压力Mpa205螺杆转速rpm0～180合模力KN2500移模行程mm540拉杆内距mm570x570最大模厚mm570最小模厚mm2203.2注塑机校核3.2.1注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量在注射机额定注射量的80%以内。其公式为：nV1+V2≤80%V(3.1)式中：n—型腔数量；V1—单个分格盘子的体积，；V2—浇注系统所需塑料的体积，。nV1+V2=317.4≤80%V=80%×442；注射量符合要求。3.2.2锁模力的校核注射成型时分格盘子的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素[9]。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系：nA1+A2≤A(3.2)式中：n—型腔数目；A1—单个分格盘子在模具分型面上的投影面积，mm2；A2—浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2；此处所用点浇口忽略不计已知n=1，A1=232×173=40136mm2注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与分格盘子和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：(nA1+A2)P<F(3.3)式中：P—塑料熔体对型腔的成型压力，MPa；F—注射机额定锁模力，N；其它意义同上。型腔内通常为20~40MPa，一般制品为24~34MPa，精密制品为39~44MPa。即(nA1+A2)P=40136×30×1.2×0.001=1445KN<2500KN，因此锁模力符合要求。3.2.3安装参数校核（1）模具厚度校核模具闭合高度必须满足以下公式：Hmin≤H≤Hmax(3.4)式中：Hmin—注射机允许的最小模厚，mm；Hmax—注射机允许的最大模厚，mm。本设计中模具厚度为406mm，220mm<H<570mm，所以符合要求。（2）开模行程校核将模具打开来之后要想拿出产品的时候方便一点，那么这个开模距离就要大。注塑机的开模行程并不是无限的，所以在对模具进行设计的时候对这个距离要进行校核，这样才能跟它的开模距离配合起来。对于双分型面模具，按照下面的公式来进行计算：S=H1+H2+a+(5~10)(mm)式中：S——注塑机最大行程，mm；H1——塑件的脱模距离，mm；H2——包括流道凝料高度mm，mm；a——定模座板与流道推板板的分离距离，（6-10）mm；将数据代入式(3.3)得：S=42+130+8+10=180mm因为540mm>180mm，所以该注塑机的开模行程符合要求。4浇注系统的设计塑料模具中的浇注系统是指将熔体从注射口引导到模腔内的一系列的供料通道，一般由浇口、主流道、分流道、冷却腔等构成。在确保塑料制品品质的同时，应尽可能缩短模具的充模时间，以降低缺陷。4.1主流道的设计主流道又叫进料口，它是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的通道，也是熔融的塑料进入模具型腔时最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间长短有着密切关系。主流道的尺寸一般遵循以下原则：(1)主流道直接与注射机喷嘴部位连接，常常为圆锥形，锥角一般为，以便于浇注系统的凝料顺利的拔出，塑件原材料是PP，锥角角度为4°。(2)主流道与注射机的喷嘴接触处应做成半球形的凹坑，凹坑球半径比喷嘴球头半径大1-2mm；主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大0.5-1mm。设计中选用的注射机为HTF250J/TJ，其喷嘴直径为4，喷嘴球面半径为13，所以对应主流道各具体尺寸如下：（a）主流道小端直径d=注射机喷嘴尺寸+（0.5～1）mm=4+（0.5～1）mm，d取5mm。（b）主流道球面半径R=注射机喷嘴球头半径+(1～2)mm=13+(1～2)mm,R取15mm。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道浇口套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。设计采用浇口套与定位环单独分开，浇口套如图所示：浇口套4.2分流道的设计主流道和浇口间的通道便是注射模具的分流道，该部分通道能够让熔料以平稳的状态流向注射模具内部。在多腔注射模方案中，分浇道还能够根据实际注射生产需求向注射模具各个型腔合理分配熔料。模具分流道有圆形，梯形，半圆形、矩形以及U字型等多种截面形状方案，一般根据实际模具设计方案合理选择分流道的截面形状方案。圆形截面形状的分流道有着最小的比表面积，故流道内部的热量不容易发生散失情况，对熔料造成的流动阻力相对较小。梯形截面形状的分流道具有制造简单、热、压损失少等优点，是一种最常见的注塑模具结构形式。U形横截面流道结构与梯形截面形式的流道结构十分类似，通常采用U形横截面的流道结构。由于半圆型分流通道结构比表面大，流道内散热状况也比较严重，因此该结构在注塑成型中并未得到广泛应用。矩形分流通道结构比表面大，但流道内散热也较大，不适合在注塑成型中使用。图中显示了不同外形断面的导流通道。各分流道截面对比本次设计由于浇注系统采用了点浇口类型，此类模具分流道截面形状常采用梯形截面形状。本次设计由于浇注系统采用了点浇口类型，此类模具分流道截面形状常采用梯形截面形状。并且模具型腔数目为一模一腔直线排布，分流道的计算公式为：其中：b是梯形的大底边宽度，单位m为塑件质量，单位，L是分流长度,单位,h是梯形高度，单位所以可得梯形分流的侧面斜角大小通常在5°—18°，这里斜角大小选为16°，底部用圆角相连，分流道形状如图如下：分流道4.3浇口设计 成型生产完成之后，塑件产品和浇注系统发生分离的位置便是浇口，除此之外，交口的具体尺寸参数还会对实际的工作量产生一定的影响，并会影响最终成型加工生产所得塑件产品的最终外观质量情况。浇口同样有多种类型，包括潜伏浇口、侧浇口以及点浇口。通常需要结合真实的需求合理选用。考虑到分格盘子本身较高的结构，以及表面外观要质量要求，为了减少浇道凝料的浪费，本次设计浇口形式采用点浇口的类型。浇口位置在一定程度上会直接影响塑件的产品质量情况，故选择浇口具体位置的时候遵循的选择原则分别有以下几条：浇口位置要在塑件中尺寸较厚位置，既利于熔体塑料在模具内部的流动情况，又利于型腔完成排气，同时还能够减少塑件的缺陷发生率；浇口位置不能让塑件的表面位置留下熔接痕；需要让模具型腔内部各个位置能够同时充满熔体塑料。通过以上分析，将点浇口位置设置在分格盘子上部四个小分格位置处，如图所示式中——点浇口的直径——系数，依塑料种类而异得——依塑件壁厚而异的系数得——型腔表面积浇口的直径选1.5mm，点浇口位置如图所示。点浇口4.4冷料穴的设计三板模具的冷料穴不同于两板模具，常设置于分流道的末端，储存制品中出现固化的冷料。拉料杆的常用结构有以下两种：(1)带Z形头拉料杆的冷料穴。(2)带球形头拉料杆的冷料穴。因为是三板模具，本设计采用三板模具常用的球形拉料杆，布置在定模板和面板上，拉料杆如下图所示：球形拉料杆

5成型零部件工作尺寸的计算凸模、凹模、成型杆、成型块等便是成型零件，它们会接触塑件，该类零件都是由刚性性能的金属材料称加工制造而成，设计成型零件的时候需要考虑该零件所涉及的机械加工工艺情况，需要考虑所用塑料原料在收缩性方面的具体表现，还需要考虑塑件产品在成型尺寸精度等级方面的具体要求，同时需要考虑塑件在表面质量方面的具体指标要求，在模具设计中，正常所说的成型零件为型芯和型腔，这两部分在模具中的作用比较大，非常重要，会对所设计制造注射模具在实际工作过程中的寿命长度产生较大的影响。5.1成型零部件结构设计注射模具的型腔部分是用来成型加工生产塑料制品上部结构轮廓的，型芯部分是用来成型加工生产塑料制品下部结构轮廓的注射生产的塑料制品结构形状、尺寸参数来满足实际使用的基本要求，模具型芯型腔有整体式、整体嵌入式、瓣合式和镶拼组合式等类型。选择何种结构形式的型腔和型芯需要根据产品结构来定的，由于产品外部和内部结构简单，所以型腔和型芯采用整体嵌入式，该结构成型零件刚度好，不会像镶拼类成型零件在产品外表面留下镶拼痕迹，不会对产品外观质量产生影响，型腔和型芯结构如图5.1和图5.2所示图5.1型腔三维图5.2型芯三维图5.2成型零件材料的选用模具的成型零件较多用材料加工制造而成，选用这种模具钢材加工模具零件是非常合适的，这种模具钢材属于预硬模具钢材材料，硬度可达HRC8-42，材料表面所表现出来的抛光性能是十分优异的。5.3型腔和型芯工作尺寸计算在进行模具的设计制造工作时，通常成型零件的工作尺寸大小和对应的精度等级取决于塑件的尺寸及精度等级，那么后者通常又受其自身收缩率和成型零部件的磨损、制造误差等因素的影响。因为如果按照上述几个因素来计算尺寸的话，结果误差会变大，所以在这里仅仅考虑塑件本身的收缩率来进行设计即可，同时要明白模具的成型零件的磨损和制造公差通常是根据设计人员的经验来进行分析的。分格盘子制品选定的材料为PP，这种材料的平均收缩率为1.5%，那么就可以根据材料来计算模具成型零部件工作尺寸，成型零部件工作尺寸在取值上由经验可以取制品本身公差大小的0.2到0.3倍之间范围，利用以下公式计算：5.3.1型腔尺寸计算型腔径向尺寸的计算公式：公式中塑件的径向尺寸；塑件的平均收缩率；塑件的尺寸公差；型腔模具型腔深度尺寸的计算公式公式中塑件的径向高度；塑件的平均收缩率；塑件的尺寸公差；型腔模具公差型芯径向尺寸的计算公式：公式中塑件的径向尺寸；塑件的平均收缩率；塑件的尺寸公差；模具公差型芯深度尺寸的计算公式公式中塑件的径向高度；塑件的平均收缩率；塑件的尺寸公差；模具公差

6脱模机构的设计塑件冷却定型后，塑料用于存在收缩性，就会包紧型芯，塑件脱模，首先要克服包紧力，还需要克服大气压力，同时需要克服粘附力和摩擦力等，克服以上各种力，将产品推出的过程叫做脱模过程，完成产品脱模过程需要设计脱模机构来完成。6.1脱模机构的选择脱模机构最常用到的几种类型为推板、推杆、推块以及推管。针对产品不同的结构特征，我们为模具推出产品选用最合理的推出机构，本次设计的产品外部和内部结构较为简单，产品内表面为平整面，综合考虑本次设计采用推杆推出，推杆脱模如图所示脱模机构6.2脱模力的计算对于盒盖类塑件，按下列经验公式计算其脱模力（Q）：式中：--型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）;--被包紧部分的深度（cm）;--由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取；--磨擦系数，一般取；--脱模斜度；L长度采用软件将每个小格周长相加为1443mm，被包紧部分的深度h=42mmQ=1443×42×10×（0.1cos0°-sin0°）=60606N6.3推杆直径计算压杆稳定公式推导推杆直径的计算公式为：（4.8）推杆的强度校核公式为（4.9）式中——推杆直径——安全系数，取1.2；——推杆长度（mm），210.5mm；——脱模力（N），60606N；——推杆材料的弹性模量，；——推杆的根数，24根；——推杆材料的屈服点（MPa），；将上述数值带入公式可得：圆整推杆的直径为10mm符合要求。

7注射模温度调节系统注塑成型生产时，由于高温熔融材质的注射以及冷却成型这个过程，模具内部会释放大量热量，模温会对塑件最终成型质量产生影响，还会影响产品的生产效率，同时会对塑件的注塑周期起到决定性作用。缩短整体成型周期的方法有很多，且方法各异,其中设计制造具有良好冷却效果的注射模具是最为有效的一种方法。如果塑件产品无法快速均一完成冷却,产品内部就会有应力出现，塑件产品就容易发生变形，甚至应力过大会开裂,故需要根据成型塑件形状及其壁厚尺寸合理设计注射模内部的冷却回路，确保塑件产品可快速均一完成冷却。7.1冷却系统的简单计算7.1.1熔体的总质量W塑料制品的体积塑料制品的质量取注射周期t=t注+t冷+t脱=1.2+3+5.8=10s，则每小时注射次数为：N=360次单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=N×m=360×0.2856=102kg/h。7.1.2塑件在凝固时所放出的热量PP的单位热流量QS的值取QS=360KJ/kg计算冷却水的冷却流量qV设冷却水道入口的水温为θ2=22℃出口水温为θ1=25℃模具温度取60℃取水的密度ρ=1000kg/m3，水的比热容c=4.187kJ/（kg.℃）确定冷却水路的直径d当使冷却水处于瑞流状态，取模具冷却水孔的直径d=10mm。（4）冷却管壁与水交界面的膜转热系数平均水温为23.5℃时，查表12-4[5]得=6.72(5)计算冷却水通道的导热总面积7.2冷却水道的布置根据流道布置原则，管路间距一般为3-5倍，离模腔表面1-2倍，且在设计时要考虑流道的厚度与模具其它部件的关系，通过以上的计算，结合计算结果以及分格盘子本身机构特点，为本次模具型腔和型芯中设计环形冷却水道结构，该结构冷却效果较好，冷却系统如图所示；冷却水道7.3排气结构设计一般来说，这个部分的设置主要是为了排出大部分由于受热产生的气体，如果不能及时排出，就会对塑料制品产生不利影响，所以必须设置一个通风系统。目前较为常见的抽气方法为：开小孔抽气，每一块模板均采用固定间隙；采用滑动机构间隙来完成；通过开模机构的活动间隙排出气体，在分型面上排出气体。在综合了这次模具的外形尺寸和分型面的设置后，我们可以采用第二，第五种方式对它进行排气。

8合模导向机构的设计8.1导向机构的作用及设计原则合模导向机构是保证动、定模或在上、下模合模时，正确的定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，一般情况下常采用导柱导向定位。合模导向机构主要有三大作用：(1)定位作用；(2)导向作用；(3)承受一定侧向压力作用。导柱导向机构应用普遍，主要零件为导柱和导套，结构较简单；锥面定位机构对合精度很高，能承受很大的侧向压力。本设计中成型的侧向压力不高，导柱导向机构能满足设计要求。所以采用导柱导向机构。8.2导柱和导套的选择8.2.1导柱导柱既可以设置在动模一侧，也可以设置在定模一侧，主要是根据模具结构来确定。在本次设计中导柱设置在动模一侧。a.导柱的结构形式如图9.3所示，本设计采用带头导柱结构形式，带头导柱除台肩外，长度部分基本尺寸一致，只是各部分公差不同。导柱设计符合GB4169.4—84要求。三板模具的导柱不同于两板模具，一般三板模具的导柱比较长，结构如图所示。带头导柱b.导柱的技术要求导柱导向部分的长度L应比凸模端面高度高8~12mm；导柱的前端应做成锥台形或半球形，这样有利于导柱顺利进入导向孔。导柱的材料应该具有这样的特性：表面硬而耐磨，内芯坚韧不易折断。一般导柱的材料有20钢（表面经渗碳淬火处理），T8、T10钢（经淬火处理），硬度达到50~55HRC。导柱固定端的表面粗糙度为，导向部分的表面粗糙度为。导向柱数通常为4个，其排列方式要在分型面周围合理布置，导向柱的中心距模边要有一定的间距，以确保模头的强度。在设计时，应确保导向柱中心距铸模边缘的间距不小于1-1.5倍。配合精度：导向柱与模板间的连接方式为H7/m6、H7/k6，引导段为H7/f7、H8f7等。8.2.2导套导套的结构形式有直导套（I型导套），其结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；带头导套（II型导套），结构较复杂，用于精度较高的场合，此种导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。导套设计符合GB1469.3—84。三板模具的导套选择也不同于两板模具，导套通常选用带肩导套和无肩导套一块使用。导套的结构见图。导套7模具总装配图及工作原理7.1模具装配图模具总装配图7.2模具三维模具三维7.3模具开合模工作过程产品的注射成型生产过程，基本上都是在注塑机上完成的，其中包含了加入原材料，将材料塑化，注射，保压，冷却，脱模等步骤。所设计的模具安装在合适型号注射机上，当动模起始受到注塑机自身提供的拉力时，动模和定模之间由于装有开闭器【阻尼扣】，而脱料板与定模座板之间没有任何连结，而脱料板【水口板】与定模板的小拉杆上还装有小弹簧，该弹簧处于压缩状态，这时在拉力作用下，脱料板与定模板首先分开，定模板随着模具动模部分一起向后运动，当运动到定距拉杆运动到设定距离时，被定模板挡住，紧着定模板随注塑机继续向后运动，这样小拉杆也被带动，脱料板【水口板】与定模座板实现分开，带动脱料板运动一个设定距离，以便将料头打下，这个设定距离运动完后，小拉杆与定模座板都停止运动。注塑机继续向后运动，拉力不断加大，超过开闭器【阻尼扣】锁模力，定模板与动模板分开，分开到设定距离时停止不动。在注塑机顶杆的推动下，顶针板带动顶出机构（顶针，司筒，斜顶等）开始顶出运动，将制件成品顶出，完成一个成型周期的动作。

总结在完成此次毕业设计工作的时候，查阅了诸多模具设计的相关资料内容，得到毕业设计指导老师的悉心指导，终于完成此次分格盘子注射模具的全部设计工作。通过此次设计过程的学习，已经能够基本掌握模具设计所涉及的基本过程。在设计整套模具方案的时候，首先需要分析了解所生产塑件产品具体的工艺结构情况，了解它的相关特点；需要熟悉所生产塑件产品的具体情况，了解该塑件产品的几何结构形状，明确此次生产塑件产品具体的使用要求，确定所生产塑件产品注塑生产加工所用的原料类型；对所生产塑件产品具体的成型工艺性情况做出检查；根据产品情况和生产情况确定所用注射机设备的具体型号及其规格参数；根据设计要求完成注射模具总体结构方案的设计工作等。计算得到相关参数结果之后，通过计算机软件构建了塑件产品的模型，并绘制了所设计模具的模型。在本课题的研究过程中，我们查阅了大量的文献资料，进行了大量的计算，并解决了一些难点问题。在反复的尝试，反复的修正，反复的完善之后，他终于将这份设计工作完成，并且做出了一张图纸。黄先生的悉心教导，是笔者此次设计工作得以圆满完成的重要原因。黄先生的教导为笔者省去了很多宝贵的时光，而她那“不后悔”的精神也深深地感染了笔者，也使得她在作家心中的地位越来越高。同时，笔者也意识到自己对这些知识的理解与运用还存在着一定的距离，导致自己在实际运用中经常会碰到一些问题，希望能在今后的工作与研究中继续强化。

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