目录
1 前言 (1)
2 绪论 (2)
2.1概述 (2)
2.2我国塑料模现状 (2)
2.3 我国塑料模的发展趋势 (3)
3 塑件成型工艺分析 (5)
3.1 塑件图 (5)
3.2 塑件工艺分析 (5)
3.2.1 精度等级 (5)
3.2.2 脱模斜度 (5)
3.2.3 塑件圆角 (6)
3.3 ABS塑料性能特性与工艺参数 (6)
3.3.1 ABS化学与物理特性 (6)
3.3.2 ABS塑料的成型条件 (7)
4 拟定模具结构形式 (8)
4.1 型腔数目的确定 (8)
4.2 分型面的选择 (9)
5注塑机型号的确定 (11)
5.1 注塑容量的计算 (11)
5.2锁模力的计算 (11)
5.3 注塑机的选用 (12)
5.4 有关参数的校核 (13)
5.4.1由注塑机料筒速率校核模具的型腔数 (13)
5.4.2 注射压力的校核 (13)
5.4.3 锁模力的校核 (13)
5.4.4 开模行程的校核 (14)
6 浇注系统的设计 (14)
6.1 主流道的设计 (15)
6.2 分流道的设计 (17)
6.3 冷料穴的设计 (19)
6.4 浇口的设计 (20)
6.4.1浇口类型的选择 (20)
6.4.2 浇口尺寸的确定 (22)
6.4.3 浇口剪切速率的校核 (23)
6.5 排气系统的设计 (23)
7 成型零件设计 (23)
7.1 成型零件的结构设计 (24)
7.2 成型零件钢材的选用 (25)
7.3 成型零件工件尺寸的计算 (26)
7.4 型腔壁厚和底板厚度的计算 (29)
7.4.1 侧壁厚度计算 (29)
7.4.2 底板厚度计算 (30)
8 模架的确定 (32)
9 导向机构的确定 (32)
10 脱模机构的设计 (34)
10.1 脱模力的计算 (34)
10.2 脱模机构的结构设计 (35)
11 侧向抽芯的设计 (37)
11.1 抽芯距与抽芯力的计算 (37)
11.2 斜导柱圆形截面直径的计算 (40)
11.3 斜导柱圆长度的计算 (40)
11.4 斜滑杆的设计 (41)
12 模温调节系统的设计 (42)
12.1 冷却系统的设计 (42)
13 数控程序的编制 (47)
14 设计小结 (49)
参考文献 (50)
致谢 (51)
1 前言
模具是工业生产的基础工艺装备，被称为工业之母。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛
模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。现代工业需要先进的模具设备和高技术人才。
目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们作为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。本设计是以适应企业技术的发展，能体现出在学校所学，能体现先进性和前瞻性，所涉及到的知识包括注塑成型基本原理、注塑工艺方案的确定、工艺规程编制、模具结构设计、模具材料的选择、压力机的选择、模具制造方法等。希望通过对这些知识的学习，能使自己掌握模具加工的核心技术，了解周边技术和跟踪前沿技术。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。
本次设计得到了张蓉副教授的指导，同时也非常感谢湖南工学院的各位老师的教诲。
由于学生的理论学习和实践经验有限，设计中存在的不足之处和错误还肯请各位教授、专家批评指正。谢谢！
2 绪论
模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具的类型很多，按照成形材料的不同可分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。我国模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛的应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产效率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和良好的发展前景。
2.1概述
塑料是以树脂为主要成分，添加一定数量和一定类型的添加剂。然而，塑料制品生产是一个既复杂又繁重的过程，其生产系统主要由成型、机械加工、修饰及装配四个连续过程组成。其中，成型是将各种形态的塑料（粉、粒、溶液或分散体）制成所需形状的制品或毛坯的过程。注塑模是一种用来生产塑料零件的模具。它被安装在塑料注射机上，由塑料注射机将塑料颗粒融化成为热熔体，经过合模、高压注射、保压冷却定型、开模、推出制件等工序，获取所需的塑料零件。塑料模具影响着塑料制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面粗糙度、分型面、浇口、和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、内应力大小、外观质量，表面粗糙度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模和取件过程中的手工劳动。当批量不大时，模具费用在制件成本中所占的比例将会很大，这时应尽可能地采用结构合理而简单的模具，以降低成本。
2.2我国塑料模现状
我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快，有些已达到或接近国际水平，尤其是随着改革开放政策的不断深入，“三资”企业蓬勃发展，对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常大的作用。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展极不平衡，因此从总体上来看，与国际先进水平以及国
内市场需求相比，差距还很大。这主要表现在以下方面：
塑料模具产品水平不高，与国外先进水平相差甚远；我国塑料模制造企业设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率比国外低很多，且设备不配套、利用率低的现象十分严重；开发能力低，在市场上处于被动地位，创造的经济效益方面，国内大多数是微利甚至亏损；国内外模具企业管理上的差距十分明显；我国塑料模具市场总体上供不应求，特别是大型、复杂、长寿命塑料模产需矛盾十分明显。
2.3 我国塑料模的发展趋势
CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是
CAD/CAM技术的应用较为普遍，取得了很大成绩。使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。这不仅缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件，也相应缩短了模具的设计和制造周期。此外，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道技术的应用更加广泛，精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高，模具寿命及效率不断提高，同时还采用了先进的模具加工技术和设备。目前我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。
随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。
随着经济的发展，各行各业对各类模具的需求不断增加，所需品种也越来越细化. 据预测，国内模具发展的趋势：
（1）模具日趋大型化；模具的精度将越来越高；多功能复合模具将进一步发展；
（2）热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；
（3）随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展；
（4）标准件的应用将日渐广泛；
（5）快速经济模具的发展前景十分广阔；
（6）以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大；（7）模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大。
3 塑件成型工艺分析
3.1 塑件图
塑件的视图如图1所示。
塑料件图1
3.2 塑件工艺分析
该塑件为一塑料壳体，结构复杂，塑件壁厚不均，要求材料须有很好的流动性。合理确定塑件壁厚尺寸，如果壁厚值太小，会影响塑件的强度和刚度，并且导致塑料填充困难。壁厚太大，增加冷却时间，降低生产率，产生气泡、缩孔等不良现象。要求壁厚尽可能均匀一致,否则由于冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。生产批量大，材料为丙烯烃-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），成型工艺性很好，可以注塑成型。
3.2.1 精度等级
影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按SJ1372—1978标准，塑料件尺寸精度分为8级，本塑件所用材料为丙烯烃-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用4级精度。
3.2.2 脱模斜度
由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使
塑件取出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模强度。只有塑件高度不大时才允许不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。
塑件脱模斜度为：40＇~ 1o30＇
一般型芯的脱模斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度越小。在不影响外观的情况，脱模斜度尽量大一点，以便脱模。
3.2.3 塑件圆角
塑料制件除了使用上要求采用尖角之处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过渡，因制件尖角处易产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂，甚至在脱模过程中即由于模塑内应力而开裂，一般是制件的内圆角。一般，即使采用R0.5毫米的圆角就能使塑件的强度大为增加。由图纸可知，该塑件有许多种不同的壁厚，如1mm、1.5mm、2mm、3mm等。壁厚不均匀，这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀，并由此产生许多质量问题。如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。为防止此类现象出现，这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计，故我在壁厚不同处采取过渡设计，例如：采用圆弧过渡等措施。
3.3 ABS塑料性能特性与工艺参数
3.3.1 ABS化学与物理特性
丙烯烃-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂成微黄色，外观是不透明粒状或粉状热塑性树脂，无毒、无味，其制品可着成五颜六色。是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，ABS材料具有良好的抗冲击强度、表面硬度、表面光泽度、尺寸稳定性、耐化学药品性和电绝缘性，且耐磨性较好。它的不足在于热变形温度比较低，低温抗冲击性能不够好，耐候性较差。ABS塑料的使用范围为-40~100℃。
注塑模工艺条件
干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：
210~280℃；建议温度：245℃。模具温度：25~70℃（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）；注射速度：中高速度。
ABS塑料的主要技术指标如下：
密度（kg/dm3）： 1.02～1.16
比体积（dm3/ kg）： 0.86～0.96
×100）： 0.2～0.4
吸水率（ω
p
c
收缩率(%)： 0.4～0.7
熔点(℃)： 130～160
热变形温度(℃)： 90～108(0.46 MPa) /83～103(0.185MPa)
抗拉屈服强度(MPa)： 50
拉伸弹性模量(MPa)： 1.8×103
抗弯强度(MPa)： 80
冲击韧度( kJ/m2)： 261(无缺口) /11(缺口)
硬度(HB)： 9.7
体积电阻系数(Ω?cm)： 6.9×1016
3.3.2 ABS塑料的成型条件
成型条件的选择和控制直接影响塑料的塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个作用的时间,是生产的优质塑料的主要因素。(1) 温度，注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后者主要是影响塑料的流动和冷却。(2)压力，注塑成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种，它们都直接影响塑料的塑化和塑件的质量。(3)时间（成型周期），一次注塑成型周期包括注射时间（充模时间和保压时间）、闭模冷却时间和其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、闭模等时间）。
ABS塑料的成型条件：
注塑成型机类型：螺杆式
堆密度 (g/cm3)： 1.03～1.07
计算收缩率(%)： 0.3～0.8
预热温度(℃) ： 80～85
预热时间（h）： 2～3
料筒温度(℃) ： 150～170(后段)
165～180(中段)
180～200(前段)
喷嘴温度(℃)： 170～180
成型温度(℃)： 200～260
模具温度(℃)： 40～60
脱模温度(℃)： 60～100
注射压力(MPa)： 100～130
成型时间(s)(注射时间)： 20～90
成型时间(s)(高压时间)： 0～5
成型时间(s)(冷却时间)： 20～120
成型时间(s)(总周期)： 50～220
螺杆转速(r/min)： 30
适用注塑机类型：螺杆、柱塞均可
后处理方法：红外线灯烘箱
后处理温度(℃)： 70
后处理时间(h)： 2～4
4 拟定模具结构形式
4.1 型腔数目的确定
为了制模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。模具的型腔数可根据塑件的产量、精度高低、模具制造成本以及所选用注塑机的最大注射量和锁模力大小等因素确定。小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸较大时，型腔数将受所选用注塑机允许最大成型面积和注塑量的限制。由于多型腔模的各个型腔的成型条件以及熔体到达各型腔的流程难以取得一致，所以塑件精度较高时，一般采用单型腔模具。
该塑件精度要求不高，又是大批量生产，可以一模多腔的形式。本塑件结构较为复杂，若抽芯过多，会提高模具加工难度，增加模具成本，故定为一模两腔的模具形式如图2所示。
图2 模具型腔分布形式
4.2 分型面的选择
分型面是指分开模具能取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。合理地选择分型面对于塑件质量、模具制造、与使用性能都有着很大的影响，模具设计时应根据塑件的结构、尺寸精度、浇注系统形式、脱模方法、嵌件位置、排气条件及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择，是使塑件能完好的成形的先决条件。
分型面的方向尽量采用与注射机开模垂直的方向，特殊情况下采用与注射机开模方向平行的方向。选择分型面的位置是应当注意：
1）塑件在型腔中的方位确定后，分型面必须设在塑件断面轮廓最大的地方，才能保证塑件顺利从模腔中脱出；
2）不要设在塑件要求光亮平滑的表面或带圆弧的转角处，以免意料飞边、拼合痕迹影响塑件外观；
3）开模时，尽量使塑件留在动模一边，一般在动模边设脱模机构较为方便；
4）尽力保证塑件尺寸的精度要求；
5）应有利于侧面分型和抽芯；
6）尽量使分型面位于料流末端，以利于排气；
7）尽量使模具加工方便。
由于本塑件的结构形状较为特殊，根据选择分型面时，应遵守以上的原则。再综合我的塑件形状的考虑，以及模具整体设计、制造、加工的要求，我选择采用平面分型面如图3所示。
图3 分型面
这是PRO/E分模时作的单分型面，由于外表面要求较高，必须要求塑件留在动模一侧。这样的分型面设计有以下的特点：
a.这样的设计保证了分模时塑件留在动模一侧；
b.分型面的痕迹会在塑件内表面，保证不会影响外观质量；
c.使利于塑件脱模。
5注塑机型号的确定
每副模具都只能安装在与其相适应的注塑机上方能生产。因此，模具设计时应了解模具和注塑机之间的关系，了解注塑机的技术规范，使模具和注塑机相互匹配。
5.1 注塑容量的计算
注射机的理论注量，指在对空注射时能完成一次注射熔料的体积量(cm 3).模具安装后，对模腔注射容量的计算,可以制件产品为主,计算其体积量，然后确认总体积注射量。
注射模一次成型的塑料重量（塑件与流道凝料之和）应在注塑机理论注射量的10%-80%之间，既能保证制品的质量，又可充分发挥设备的能力，则选在50%-80%之间为好。
通过PRO/E 建模分析，塑件质量1m 为11.3g ，
塑件体积
1v = ρ
1m = 09.13.11= 10.36cm 3 流道凝料的质量m 2是个未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算。此设计为一模两腔，所以注塑量为：m=1.6nm 1=1.6×2×11.3=36.16g ，n 为型腔数。 因此，注塑机额定注塑容量
v 0 = 8
.0ρm = 8.009.116.36 = 41.5 cm 3 n ─型腔数，故模具胀型力
F = A ×P =3366.09×35=117813N=117.813KN
式中，型腔压力P 取35 MPa
5.2锁模力的计算
锁模力是指注塑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，注塑机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：
F 锁≥ F 胀= A 分·P 型
式中，F锁─注塑机的额定锁模力(N)；
P
型
─模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa），一般为注塑压力
的0.3～0.65倍，通常为20～40 MPa，取P
型
为35 MPa。
A
分
─塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和（mm2）
流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A
2
，在模具设计前是个未知
值，根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上的投影面积A
1
的0.2
倍～0.5倍，因此，可用0.35nA
1
来进行估算，所以
A = nA
1+ A
2
= nA
1
+ 0.35nA
1
=1.35nA
1
=3366.09 mm2
式中，由PRO/E模型分析，得模型的最大投影面积A
1
= 1246.70 mm2 n─型腔数，故模具胀型力
F = A×P =3366.09×35=117813N=117.813KN
式中，型腔压力P取35 MPa
5.3 注塑机的选用
注塑成型机按结构形式可分为立式、卧式、和直角式三类。立式注塑机是注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出后不能靠重力下落，需靠人工取出，这就有碍于全自动操作，但附加机械手去产品后，也可实现全自动操作。卧式注塑机是注射柱塞或螺杆与合模运动方向均沿水平装设，其优点是机体较低容易操纵和加料，制件顶出后可自动坠落，故易实现全自动操作。直角式注塑机是注塑机柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，这种注塑机的主要优点是结构简单，便于自制，适用于单件生产中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模时丝杆的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。考虑到生产成本和易于实现自动化，塑件还是靠自身重力下落比较合适，且重心较低安装稳妥。通过分析，本塑件选用卧式注塑机比较理想。
根据每一生产周期的注塑量和锁模力的计算值，查阅参考书]4[，可选用SZ ─60卧式注塑机，其主要技术参数如下：
结构形式：卧
理论注射量（cm3）： 78
螺杆直径（mm）： 30
注射压力（MPa）： 170
注射速率(g/s) ： 60
塑化能力(g/s)： 5.6
螺杆转速（r/min）： 14～200
锁模力(kN)： 450
拉杆内间距(mm)： 280×250
开模行程(mm)： 220
最大模具厚度(mm)： 300
最小模具厚度(mm)： 100
锁模形式：双曲肘
定位孔直径(mm)：Φ55
喷嘴球半径(mm)： SR20
喷嘴球孔径(mm)：Φ3.5
5.4 有关参数的校核
5.4.1由注塑机料筒速率校核模具的型腔数
n≤
12
m m
kMt-
=
3.
11
3.
11
2
6.0
30
6.5
8.0?
?
-
?
?
=10.69>>2 合格
式中，k─注塑机最大注射量的利用系数，一般取0.8；
M─注塑机的额定塑化量（5.6g/s）；
t─成型周期，取30s。
5.4.2 注射压力的校核
由上述可知所选的注塑机的公称压力P
公
为170 MPa，ABS塑料的所需的注
射压力P
为100~130 MPa。
P
公＞P
故可满足注塑压力的要求。
5.4.3 锁模力的校核
P=kP 0
式中 P —型腔压力(MPa)；P 0—注射压力(MPa) ；K —压力损耗系数
取压力损耗系数k 为0.4，已知注射机使用的注射压力为P 0=170 MPa ，则型
腔压力P=68MPa 。
已知注射机最大锁模力为450 kN ，而胀模力为塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积，即：
F=124mm ×38mm ×68MPa =320.416kN < 450 kN
故锁模力满足要求。
5.4.4 开模行程的校核
由下述可知，斜导柱的长度l 为130mm ，斜角α为20°，两块模板的厚度为40mm ，所以完成侧向抽芯所需的开模距离4H
4H =l ?cos α-40 =130?cos20°-40 =122.2-40=82.2mm
而推出塑间所需的推出距离1H 为30mm ，显然
4H ＞1H
本设计所选择的是点浇口浇注所使用双分型面的三板结构模具，取出浇注系统凝料所需的行程a 为68mm ，又由所选注塑机可知，最大开模行程距离为S =220mm ，故
4H +a +（5+10）=82.2+68+10≈160＜S
故开模行程能满足要求。
6 浇注系统的设计
浇注系统是指模具中由注塑机喷嘴到型腔之间的进料通道。
浇注系统的作用是将塑料熔体充满型腔，并将注射压力传递到模腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑件。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两大类。而普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴等部分组成。
6.1 主流道的设计
主流道是连接注射机喷嘴与分流道或型腔的流动通道，与注射机喷嘴一般在同一轴线上，断面形状一般为圆形。在卧式注塑机用的模具中，主流道一般垂直于分型面，其几何形状与尺寸如图4所示。
图4 主流衬套
其设计要点：
(1) 为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成锥形，其锥角α=2°～6°。内壁表面粗糙度
一般为Ra0.4.
(2) 为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密
对接，主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为R
2=R
1
+(1～2)mm,凹入
深度3～5mm。
(3) 为了物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半径r=1～3mm。
(4) 主流道长度L应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，一般主流
道长度由模具结构和模板厚度所确定，一般不大于60mm，取L=40mm。(5) 主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合。
(6) 因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理，一般选用T8、T10制造，热处理硬度为HRC50～55。
由上述可知注塑机喷嘴球孔径d 1=Φ3.5 mm ，喷嘴球半径R 1=20 mm ， 则主流道小端尺寸为：
d= d 1+(0.5～1)=3.5+0.5=4mm
主流道球面半径为：
R= R 1+（1～2）=20+2=22 mm
主流道凝料体积为： q = 4π(2
32d Ltg d +?+)2L =4π(2405.124+?+)2×40
=800.7785 mm 3=0.801cm 3
主流道剪切速率校核：
由以下数据可知，分q =1.3756 cm 3
， 得
q = 主q + 分q + 塑件q =0.801 + 1.3756 + 2×10.36
=22.9 cm 3
流道断面尺寸的当量半径n R 为 n R =
2
2/)1.64(+=2.525mm=0 .2525cm 熔体体积流量v q 为 v q =t q =6
.19.22=14.3 s cm 3 由经验公式
γ= 33.3n
v R q π =3
)2525.0(14.33.143.3??=9.34×102S 1- 在5×102～5×103S 1-之间，剪切速率比较合理。
6.2 分流道的设计
分流道是连接主流道到和浇口的进料通道。在单腔膜中，常不开设分流道，而在多腔膜中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道如图5所示。分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的回料量，分流道也不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢，还会增长模塑周期。
图5 分流道分布形式
（1）分流道截面形状和尺寸
分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、U形等多种。在流过同等横截面积的条件下，横截面为正方形的流动阻力最大，传热最快，热量损失最大，因此对热塑性塑料注射模而言，不宜采用正方形的分流道。而圆形横截面流动阻力小，热量损失最小，熔体降温也最慢，但从加工来说，它需要同时在动模和定模上开设半截面，要使两者完全吻合，制造较困难。半圆形和矩形截面的分流道比表面积（即表面积/体积比）较大，较少采用。而梯形截面、U形截面的分流道，加工容易且热量散失和流动阻力也不大。为了便于机械加工及凝聊脱模，本设计的分流道设置在分型面上，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。一
般采用下面经验公式来确定截面尺寸。
42654.0L m B =
mm 24.2403.112654.04==
查模具设计与制造手册表6-150，取B =6mm
式中，m —流经分流道的塑料量（g ）；
L —分流道长度（mm ）；
B —分流道上底宽度（mm ）。
H=0.83B=0.83×6=4.98mm,取H=5mm 。
分流道截面形状如图6所示。
图6 分流道截面形状 （2）分流道凝料体积
第一分流道长度L 1=25×2=50mm, 第二分流道长度L 2=20×2=40 mm 由于第二分流道形状为圆锥形，上截面直径为3mm,下截面直径为1mm, 即圆锥直径2D 取中间值为
213+=2mm, 截面积为A 2=)2(2D π2=3.14 mm 2 分流道截面积1A =2
46+×5=25 mm 2
凝料体积分q = L 11A + L 2A 2=50×25+40×3.14=1375.6mm 3=1.3756 cm 3
故分流道平均截面面积为A=
L q v =40506.1375+=15.28 mm 2 (3) 分流道剪切速率校核
前言 光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。 本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以注射闹钟后盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。 本次设计中得到了戴老师的指点。同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲。 由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。 目录 前言. (1) 绪论 (2) 1 塑料的工艺分析 (4) 塑件成形工艺分析 (4) 闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数 (4) 2 注塑设备的选择 (7)
估算塑件体积 (7) 选择注射机 (7) 模架的选定 (7) 最大注射压力的校核 (8) 3 塑料件的工艺尺寸的计算 (10) 型腔的径向尺寸 (10) 型芯的计算 (10) 模具型腔壁厚的计算 (11) 4 浇注系统的设计 (12) 主流道的设计 (12) 冷料井的设计 (13) 分流道的设计 (13) 浇口的选择 (14) 5 分型面的选择与排气系统的设计 (17) 分型面的选择 (17) 排气槽的设计 (17) 6 合模导向机构的设计 (18) 7 脱模机构的设计 (20) 8 温度调节系统的设计 (21) 模具冷却系统的设计 (22) 模具加热系统的设计 (22) 9 模具的装配 (23) 模具的装配顺序 (23) 开模过程分析 (24) 设计总结 (25) 参考资料 (26) 致谢 (27) 绪论 {一} 【模具在加工工业中的地位】 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工
侧抽芯注塑模设计 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
侧抽芯注塑模设计 摘要 塑料工业是当今设计上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 塑料模具设计是模具制造中的关键工作，通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产。说明书里介绍了模具的结构组成、设计要点、模具成型生产所用的设备、模具材料和热处理要求等。该说明书主要分为三个部分，分别介绍了塑料的性能，塑料制品的结构设计及工艺性，以及对注塑模具结构与注塑机、塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计、成型部件设计、结构零部件的设计、推出机构设计、侧向分型与抽芯机构设计和温度调节系统等做了介绍。 通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，了解注塑模具结构及工作原理。 关键词：塑料模具、斜导柱、分型面、滑块 前言 塑料模具设计是模具制造中的关键工作，通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的。
近几年来塑料成型工艺迅速发展，塑料模具种类不断增加，结构也愈趋复杂，制造精度要求愈来愈高。其中注塑成型模具应用最为广泛，而且模具的结构最为复杂。本次模具设计采用的是一模两腔的模具结构，通过侧向分型与抽芯机构完成了塑件的成型。说明书中介绍了模具的结构组成、结构特点、工作原理、设计要点、模具成型生产所用的设备、模具材料和热处理要求等。该说明书主要分为三个部分，第一章主要介绍了塑料的性能，第二章介绍了塑料制品的结构设计及工艺性，第三章对注塑模具结构与注塑机、塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计、成型部件设计、结构零部件的设计、推出机构设计、侧向分型与抽芯机构设计和温度调节系统等做了介绍。 本说明书在编写过程中得到了师友的支持和帮助，在此我表示感谢。同时感谢所引用文献的作者，他们辛勤研究的成果使得本次设计增色不少。限于学生水平有限，难免出现不少的缺点和错误，恳切希望各位老师批评指正。 第1章塑料的性能 1．1设计要求 大批量生产，精度为一般精度。 图1-1 塑件 1．2塑料的组成 塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂组成 的。
目录 前言 摘要 第一章零件的工艺分析 (4) 1.1 材料的选择 (4) 1.2 产品工艺性与结构分析 (5) 第二章模具结构设计 (6) 2.1 型腔数量以及排列方式 (6) 2.2 初选注射机。 (6) 2.3 分型面的设计 (7) 2.4 浇注系统与排溢系统的设计 (9) 2.5 成型零件的设计 (15) 1. 凹模的设计 (15) 2. 型心尺寸的计算 (21) 3. 模具型腔侧壁和底版厚度的计算 (26) 2.6 推出机构的设计 (29) 2.7 侧向分型与抽芯机构的设计 (32) 2.8 注射机参数的较核 (34) 前言 毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前的一次综合性设计。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数校核、模具的结构设
计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。 本次毕业设计也得到了广大老师和同学的帮助，在此一一表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。 在编写说明书过程中，我参考了《塑料模成型工艺与模具设计》、《实用注塑模设计手册》和《模具制造工艺》等有关教材。引用了有关手册的公式及图表。但由于本人水平的有限，本说明书存在一些缺点和错误，希望老师多加指正，以达到本次设计的目的。 绪论 第一节塑料成型在工业生产中的重要性 一、塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。 塑料制件在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊
目录 摘要 (Ⅰ) PMMATRACT (Ⅱ) 前言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1 注塑模具发展的概况 (3) 1.2 注塑模具发展的国内外现状 (3) 1.3塑料模具的特点 (3) 1.4 注塑模具设计的要求及程序 (4) 1.5本文的主要研究工作 (4) 第二章制件结构的设计工艺性 (5) 2.1 制件结构设计 (5) 2.2 结构工艺性分析 (7) 2.3 外壳材料的选择 (7) 2.4小结......................................... .. (8) 第三章注射机的型号选择 (8) 3.1 注塑机成型参数计算 (8) 3.2小结......................................... .. (9) 第四章模具结构的分析与设计 (10) 4.1 总体结构 (10) 4.2 行腔数目及排布 (10) 4.3 分型面的选择和排气系统的确定及浇注系统的设计 (11) 4.3.1 分型面的设计 (11) 4.3.2排气系统的设计 (13) 4.3.3浇注系统的设计 (14) 4.4 成型零部件的工作尺寸计算 (17) 4.4.1成型零件的结构设计 (17) 4.4.2成型零件的工作尺寸计算 (18) 4.4.3模具型腔侧壁厚度和底版厚度计
算 (20)
4.5 导柱导向机构的设计 (20) 4.6 脱模机构的设计 (21) 4.7 冷却系统的设计 (25) 4.7.1温度调节系统设计原则 (25) 4.7.2冷却水道回路的布置 (25) 4.8 成型设备的校核 (26) 4.9小结............ ............... ............. . (26) 结论 (28) 参考文献 (29)
塑料饭盒盒盖模具设 计设计
重庆三峡学院 毕业设计（论文） 题目塑料饭盒盒盖模具设计 院系机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化（数控） 年级 2011级 学生姓名周建鑫 学生学号 201107024250 指导教师张卫职称助教 完成毕业设计（论文）时间 2015 年 5 月
摘要 本课题即将饭盒盖上壳作为设计模型，利用注射模具的相关知识为依据，阐述塑料注射模具的设计与制造过程。本设计对饭盒盖上壳进行的注塑模设计，利用软件对塑件进行实体造型，对塑件结构进行工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型的工艺过程还有对各个具体部分细节进行了仔细的计算。本着简约而不简单的设计原则，采用斜滑块的瓣合模的结构成型。如此设计出的结构即可确保模具工作运用可靠，同时也保证了与其他部件的配合。本课题通过对饭盒盖上壳的注射模具设计，巩固和加深了对所学知识的掌握，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图！ 关键词：塑料模具，注射成型，模具设计，饭盒盖
Introduction The topic of socket shell as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. The design of the game controller for the injection mold design, plastic parts using UG software was solid modeling, the structure of the plastic parts of the process analysis. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. In the simple but not simple design principles, the use of inclined slider valve structure of the mold shape. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. Finally, simulation Moldflow injection process. The topic of the game controller by injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent Keywords:Plastic mold， Injection molding，Mold design，game controller
的 注 射 模 具 /、 设 计 说 明 书 设计题目：碗的注射模具设计 指导老师：xx 设计者：xxx 系别：信息控制与制造系
班级：xx 学号：xx 绪论 { 一} 【模具在加工工业中的地位】 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展[ 二] 【模具的发展趋势】近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面： （1）加深理论研究 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2）高效率、自动化
图（1）名称：碗材料PP 一、塑件的尺寸与公差 1、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素： a)取决于用户的使用要求。 b)受制于塑件的流动性。 c)受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。 2、塑件尺寸公差标准 a)影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 b)塑件结构的复杂程度。 c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及 模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。 d)成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成 型后处理等）。 e)成型设备的控制精度等。
其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。 3、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。 二、注射成型机的选择 注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为104MPa ，合模力为350×104N ，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R 为18mm ，喷嘴口直径为 7.5mm （一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。 三、型腔布局与分型面设计 (1)、型腔数目的确定 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。 根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即 n 1 2pA pA F -≤ 式中 F ——注射机额定锁模力（N ） P ——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ） A 1、A 2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2） 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产
河南机电高等专科学校 课程设计说明书 题目：端盖塑料模具设计 系部材料工程系 专业模具制造与设计专业 班级模具081班 学生姓名韩雪飞 学号081304129 指导教师于智宏 2011年 3 月15 日 目录 绪论…………………………………………………………………………………… 1
一、模塑工艺工艺规程的编制 (2) 1.塑件工艺性分析 (2) 1.1塑件的原材料分析 (2) 1.2.1塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (3) 1.3计算塑件的体积和质量 (3) 1.4塑件注塑工艺参数的确定 (4) 1.5塑件成型设备的选取 (4) 二、注塑模具结构设计 (5) 2.1分型面选择 (5) 2.2.1确定型腔数目和排列方式 (6) 2.2.1.1按注射机的额定锁模力确定型腔数量 (6) 2.2.1.2按注射机的注塑量确定型腔数量 (6) 2.2.2型腔的排列方式 (7) 2.3浇注系统的设计 (8) 2.4.推出机构的设计 (9) 2.5凹模的设计 (10) 三、端盖注塑模具的有关计算 (11) 四、模具加热和冷却系统的设
计 (12) 五、模具闭合高度确定 (13) 六、注塑机有关参数的校核 (13) 七、注塑模具的安装和调试 (13) 八、结论 (16) 九、参考文献 (17)
绪论 大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。 随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。 模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正
?62? 产品开发与设计 机械 2010年第10期 总第37卷 ——————————————— 收稿日期：2010－04－01 弯销内侧抽芯注塑模的设计 李细章，李文晋 （湖南城建职业技术学院，湖南 湘潭 411103） 摘要：研究了成型塑料侧盖内壁同侧二个35×10×5 mm 矩形凹槽的矩形型芯可能采用的二种常用内侧抽芯模具结构方案，分析了它们的结构特点、工作原理和优缺点，创新设计了由二个弯销与斜楔滑块式二次推出机构联合实现内侧抽芯的注塑模具结构，论述了模具主要零件凸、凹模的结构设计，弯销的结构设计及强度计算；模具开模后，一次推出实现弯销内侧抽芯，二次推出时将塑件从凸模上推落。 关键词：内侧凹槽；弯销内抽芯；二次推出 中图分类号：TQ330.4+1 文献标识码：A 文章编号：1006－0316 (2010) 10－0062－03 需大批量注射成型的塑料侧盖结构如图1所 1.动模板 2.弯销导向板 3.推件板 4.弯销 5.组合凸模 6.凹模 7.侧型芯滑块 8.挂钩 9.摆钩 10.转销 11.弹簧 12.滚轮 13.拉杆 图2 弯销内侧抽芯 将弯销4固定在动模板1上，开模时，由于摆A 首先分型，7向左使摆钩9绕转销 3所示。 在推板上，配合斜楔滑块式二次推出机构实现内侧抽芯的模具结构，设计的模具装配图如图4所示。
机械 2010年第10期 总第37卷 产品开发与设计 ?63? 1 模具主要零件的结构设计 1.1 凹、凸模的结构设计 凹模9内形比较简单，采用整体式结构，并在内部设置三层冷却水道。 凸模结构较复杂，采用组合式结构，由凸模板8、圆柱型芯5，侧型芯滑块10等组成。圆柱型芯安装在凸模板的孔中。在凸模板内垂直方向加工两个矩形孔，右侧壁上水平方向加工两个与侧型芯部分配合的矩形窗口，侧型芯滑块与凸模板上的矩形孔及窗口间隙配合（滑块部分左侧面处留有7 mm 的移动间隙）。装配时，将二个圆柱型芯装入孔中， 1.二次推板 2.推杆 3.弯销 4.推件板 5.圆柱型芯 6.塑件 7.定模座板 8.凸模板 9.凹模 10.侧型芯滑块 11.凸模固定板12.固定块 13.斜楔杆 14.压板 15.滑块 16.弹簧 17.滑块座18.一次推板 19.主推板 20、21.导柱 22.导套 23.定位圈24.浇口套 25.复位杆 26.垫块 27.动模座板 图4 模具装配图 1.2 弯销设计 根据塑件所需的实际抽芯距为5 mm 和塑件内形的高度尺寸，设计弯销倾斜部分偏离垂直方向的斜角为19o，弯部在垂直方向的高度33 mm ，在成型位置，弯销顶面到凸模板内垂直方向矩形孔顶面的距离为18 mm 。取内侧抽芯距离为5+1=6 mm ，弯 销所需的垂直方向运动的距离为 6 17.16tg19=° mm ，小于18 mm ，则抽芯结束时，弯销顶面不会顶到凸模板内的矩形内孔顶面。 成型时，由于侧型芯滑块左侧面没有支撑，在侧型芯上塑料熔体侧压力作用下，弯销的倾斜部分主要产生弯曲，靠根部的弯曲强度来抵抗侧型芯上所受的侧压力。因此，弯销尽量采用较大的截面尺寸，根据侧型芯滑块10的尺寸，设计弯销受弯曲根部截面尺寸为23×43 mm 。 校核弯销根部的弯曲强度；弯销在成型位置时的结构尺寸和受侧压力的方位如图5所示。 35×10 MPa. 290 MPa ，安]193s W s n σ== MPa ，弯销[]W W σσ<，弯曲强度足够。 2 推出机构设计 根据塑件的结构，采用推件板推出塑件，并设计由斜楔滑块式二次推出机构和弯销组合，实现内侧抽芯和将塑件推出，如图4所示。推出机构主要由主推板19，一次推板18，二次推板1，推杆2，推件板4，斜楔杆13，滑块15，滑块座17，压板14，固定板12等组成。弯销3下部用螺钉固定在一
2011级模具设计与制造专业毕业设计（论文）任务书 冷冲压模具设计任务书 1、零件的工艺分析； 2、毛坯下料尺寸计算； 3、确定零件的成型工艺方案，选定模具种类及模具结构形式； 4、毛坯的排样图及材料利用率的计算； 5、各工序间零件尺寸的确定，各工序有关力的计算； 6、模具主要零件的强度计算及弹性零件的计算与选用； 7、确定模具闭合高度计冲压设备的选定； 8、绘制供生产用的模具总装图及重要零件图（凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板，上模座、下模座需加工部分、垫板等），图纸量相当于2张零号图以上；图纸要求图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，符合工程制图的要求；装配图手工绘制，图幅A1 9、编写设计说明书。说明书内容要求规范化，包括： （1）、设计题目， （2）、设计的任务书， （3）、目录， （4）、内容提要（200字左右），并用英文写出摘要， （5）、前言， 、正文（包括：工艺分析，涉及的方法，设计计算，模具件图，模具安装调）6
（． 整、加工方面应注意的问题，生产时会出现的问题，结束语），要求重点突出、观点鲜明、论据充分、分析清晰、逻辑性强， （7）、致谢， （8）、参考文献或资料， （9）、附录，论文字数不少于7000字，书写格式要符合要求，说明书要求文句通顺，语言流畅，书写工整，无错别字。 10、上交电子文档和打印文档及手工图纸。 冲压模具类型： 题目1：推力滚子轴承外罩冲压工艺与（某一冲压工序）模具设计零件名称：推力滚子轴承外罩的材料：08或10，年产量：6万件。 要求：设计推力滚子轴承外罩的冲压工艺；选某一冲压工序，完成该工序模具的设计计算工作。 题目2：金属手柄冲裁工艺与模具设计
摘要 通过对液晶电视后面板塑件的设计分析，设计出该塑件的模具。在整个模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、注塑机和模架的选择及注塑机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、侧抽芯结构设计、成型零件设计、斜顶机构设计、顶出机构设计和冷却系统设计。在模具设计过程中，采用了UG、AutoCAD、Moldflow等设计、分析软件和插件进行设计分析，优化了设计的参数并缩短了设计时间，提高了设计效率。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。 关键词：注塑模具设计；侧抽芯；UG
Abstract The plastic mold is designed after the design and analysis of the plastic part––the W alkman clamp. In the whole process, the design of the the back cover, mold flow anal ysis, the choosing of the injection machine and mold base , and the checkout of some important technics parameters of the injection machine are all referred to. In this process,parting surface design, injection system design, molding parts design, ejection system design and cooling system design are discussed detailedly. Finally, to give a brief description of the basic process of mold design. In the mold design process, the design or analysis softwares including UG, AutoCAD and Moldflow are used. Using these softwares optimizes the parameters cuts down the design time and makes the process efficient. Through the whole design process, I am able to use the popular design or analysis softwares proficiently. I learn how to choose some parameters by calculating or by means of some experiences, and I learned more knowledge of the plastic mold. Key words:Injection mold design, Side core-pulling , UG
碗 的 注 射 模 具 设 计 说 明 书 设计题目：碗的注射模具设计 指导老师：xx 设计者：xxx 系别：信息控制与制造系 班级：xx 学号：xx
绪论 {一} 【模具在加工工业中的地位】 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展 [二] 【模具的发展趋势】 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：
本科毕业设计题目：灯盖的注塑模设计 学院：工学院 姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化年级： 指导教师：职称：高级实验师 二0 一四年五月
目录 摘要 (1) Abstract (2) 1 绪论 (3) 1.1 模具和模具工业 (3) 1.2 塑料成型模具的分类 (3) 1.3塑料的基本组成与分类 (3) 2 塑件设计及分析 (4) 2.1 制品材料性能 (4) 2.1.1 ABS的成型特性与工艺参数 (4) 2.1.2 收缩率 (4) 2．2 制件分析 (5) 2.2.1 制品形状 (5) 2.2.2 尺寸精度 (6) 2.2.3 表面质量 (6) 3 注塑模结构 (7) 3.1注塑模具结构组成及典型结构 (7) 3.2 热塑性塑料注塑模的特点 (7) 4 注塑成型原理及工艺分析 (8) 4.1注塑成型原理 (8) 4.2 注塑成型工艺 (8) 4.3 注塑成型的工艺参数 (8) 5 注塑机的选择 (9) 5.1 注塑机简述 (9) 5.2 注塑机的类型 (9) 5.3 注塑机的组成 (9) 5.4 最大注塑量的确定 (9) 5.5注塑压力的确定 (10) 5.6 所需锁模力的确定 (10)
5.7 初选注塑机 (10) 6 成型零部件设计 (11) 6.1 成型零部件的结构设计 (11) 6.1.1 凹模和凸模的结构设计 (11) 6.2 成型零部件的材料选择 (11) 6.3 成型零部件钢材的热处理要求 (13) 6.4 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 (14) 6.5成型零部件配合尺寸的公差要求 (15) 7 分型面的设计 (17) 7.1 塑料制件在模具中的位置 (17) 7.1.1型腔数目的确定 (17) 7.1.2塑件在模具中的位置 (17) 7.2 分型面的形式 (17) 7.3 分型面的设计原则 (17) 7.4 分型面的选择 (18) 8 浇注系统的设计 (19) 8.1 普通浇注系统的组成及设计原则 (20) 8.2 主流道设计 (20) 8.3 分流道设计 (20) 8.3.1 分流道的形状与尺寸 (20) 8.3.2分流道的长度 (20) 8.3.3分流道在分型面上的布置 (21) 8.4浇口的设计 (21) 8.4.1 浇口的形式及选择 (21) 8.4.2 浇口位置选择 (21) 8.5冷料穴和拉料杆的设计 (22) 9 推出结构的设计 (23) 9.1 合模导向机构的设计 (23) 9.2 推出机构的结构组成 (23) 9.3 推出零件尺寸的计算 (23) 9.4 推出机构的设计要求 (24) 9.5 推出力的计算 (24) 9.6 确定推出方式及推杆位置 (24) 9.7 复位杆的设计 (24) 10 冷却系统的设计 (25) 10.1 模温对制品质量和生产效率的影响 (25) 10.1.1 温度对制品质量的影响 (25)
注塑模说明书毕业设计 目录 摘要 (1) 前言 (3) 2、零件的工艺分析 (5) 2.1材料的选择 (5) 2.2 ABS塑料特性与应用 (5) 2.2.1 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 (5) 2.2.2 注塑模工艺条件 (6) 2.2.3 典型用途 (6) 2.3 结构工艺性分析 (6) 2.3.1 塑件的尺寸 (7) 2.3.2 塑件的精度 (7) 2.3.3 塑件的表面粗糙度 (7) 2.3.4 拔模斜度 (7) 3、注塑机的选用 (8) 3.1 注塑机的选用 (8) 3.1.1 计算塑件的体积和质量 (8) 3.1.2 注塑机最大注射量 (9) 3.1.3 模具涨型力的计算 (9) 3.1.4 注塑机的选择 (9) 4、注塑模浇注系统的设计 (10) 4.1 塑件在模具中的位置 (10) 4.1.1 型腔数量及排列方式 (10) 4.1.2 分型面的设计 (10) 4.2 浇注系统的设计 (11) 4.2.1 主流道的设计 (11) 4.2.2 分流道的设计 (11) 4.2.3 浇口的设计 (12) 4.2.4 冷料穴的设计 (13) 4.2.5 拉料杆的设计 (14) 5、注塑模排气系统的设计 (14) 6、注塑模成型零件的设计 (15) 6.1 型芯、型腔工作尺寸的计算 (15)
6.1.1 模具成型零件的制造误差 (15) 6.1.2 模具安装配合的误差 (15) 6.1.3 型芯、型腔工作尺寸的计算 (16) 6.2 确定模镶件外形尺寸 (17) 6.2.1 确定模镶件的长、宽尺寸 (18) 6.2.2 模镶件高度尺寸的确定 (19) 6 .2.3 其他设计要点 (19) 6.2.4 模镶件配合尺寸与公差 (20) 6.2.5 模镶件的型腔表面粗糙度 (20) 6.3 成型零件的结构设计 (20) 6.3.1 凹模的结构设计 (20) 6.3.2 凸模的结构设计 (20) 6.3.3 镶件的紧固 (21) 7、注塑模结构件的设计 (21) 7.1 模架的设计 (21) 7.1.1 模架的选用 (21) 7.1.2 动、定模板开框尺寸的设计 (21) 7.2 浇口套的设计 (22) 7.3 模架中其他结构件的设计 (22) 7.3.1 撑柱的设计 (22) 7.3.2 定位圈 (23) 7.3.3 顶棍孔 (23) 7.3.4 限位钉 (24) 7.3.5 紧固螺钉 (24) 8、注塑机脱模系统的设计 (24) 8.1 脱模力的计算 (24) 8.2 推出机构的设计 (26) 8.2.1推杆位置的设计 (26) 8.2.2推杆的直径 (26) 8.2.3推杆固定形式及装配要求 (26) 9、注塑模侧抽芯机构的设计 (27) 10、注塑模导向定位系统的设计 (28) 10.1 导向系统的设计 (28) 10.2 定位系统的设计 (29) 11、注塑模温度控制系统的设计 (29) 11.1 冷却计算 (30) 11.2 冷却系统的确定 (30) 11.2.1 冷却系统的设计原则 (30) 11.2.2 冷却系统机构的确定 (30)
摘要 本论文介绍了壳体的注射模设计过程。主要研究带有侧凹或侧孔结构的塑料 制件如何分型和脱模的，本塑件侧面带有三个小孔，直接开模无法实现分型，这就 涉及到斜导柱和斜滑杆的设计以及他们的工作原理，利用注塑机开合模的作用力进 行侧抽芯，一方面减少了一些零件的使用，降低成本；另一方面省去一些零件的安装工序，节约时间，缩短生产周期，提高经济效益。本文还介绍了型腔数 量和布局的确定、注射机选择、浇注系统设计、模板及其标准件的选用、脱模及 抽芯机构的设计、成型部件的设计等。 关键词：注塑摸；斜滑杆；侧抽芯；壳体 ABSTRACT This paper has introduced the design process of injection mould of the shell. The main research the plastic workpiece with side concave or side hole is how to divide structure and draw of patterns. Because the side of model has three eyelets, it is unable to realize by directly operating the mold, by designing the slanting leader pin and the lifter. We use the action of the injection molding machine to carry on core-pulling. The advantage of this design are reducing the use of some components, lowing the cost, omitting some component to install the working procedure, saving time, reducing the production cycle and enhancing the economic efficiency. This article also introduces die space quantity and the layout determination, the injection machine choice, the casting system design, the template and the standard part selection, the drawing of patterns and core-pulling organization design, the formation parts design etc. Key words:injection mould; lifter; core-pulling; shell
￥ 塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： : 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： ） 二OO九年四月
目录 一、塑料碗的零件图 (4) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (4) 二、塑料碗制品的结构特点 (5) ） 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (6) 1.选择的塑料 (6) 塑料的性能 (6) 的成型条件 (6) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (7) 1、型腔数目的确定 (7) 2、型腔的排列方式 (7) 3、分型面的设计 (8) … 五、选择注射机和注射机参数 (9) 1 、注射机的组成 (9) 2.锁模力的校核 (11) 3. 注射量的校核 (11) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (11) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (12) 1、型腔的内形尺寸计算 (12) 2、型腔的深度尺寸计算 (13) % 3、型芯的外形（外径）尺寸 (13) 4、型芯的高度尺寸计算 (14) 六、确定模架尺寸 (15) 1、导柱的结构 (15) 2、导套的结构 (15) 七、参考资料 (16) @
一、塑料碗的零件图| 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图
二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 （ 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。