言 1 1 塑件的工艺性分析 3 1.1 产品技术要求 31.2 塑件工艺分析 3 1.3 材料收缩率 4 2 注塑浇口断怎么办模的设计要点 5 3 注塑浇口断怎么办模的设计 6 3.1 注塑浇口断怎么办模与注塑浇口断怎么办机的关系 6 3.2 汾型面的设计 8 3.3 浇注系统与排溢系统的设计 9 3.4 成型零件的设计 13 3.5 合模导向机构的设计 16 3.6 推出机构的设计 18 3.7 温度调节系统的设计 20 3.8 模架的设计 22 4 模具装配的笁艺过程设计 23 4.1 模具总的装配程序 23 4.2 模具装配的要点 23 5 模具的安装、调试及维护 26设 计 总 结 27参 考 文 献 28致 谢 29 邵阳学院毕业设计（论文）任务书 专业班級 学生姓名 喻 俊 杰 学 号 课题名称 保温瓶 内盖塑料模具设计 设计 论文 起止时间 2006 年 2 月 20 日至 2006 年 5 月 25 日 课题类型 工程设计、应用研究、开发研究、 软件工程、理论研究、其他 课题性质 真实 一、 课题研究的目的与主要内容 研究目的 综合模具专业所学课程的理论和实践知识进行一次实际笁件的工艺性分析 ,模具结构及零件设计和模具工艺设计，培养和提高学生独立解决模具设计和制造实际问题的能力 主要内容 1、对实际工件 进行工艺性能和生产的经济性分析。 2、进行模具结构的分析和优化 ,设计模具结构 3、对成形零件的选材、结构和参数进行分析并优化 ,设計整副模具的非标准零件。 4、对成形零件的制造工艺进分析 ,编制成形零件的工艺卡 5、对模具的装配工艺进行分析 ,编制模具的装配工艺文件。 二、 基本要求 1、必须独立完成毕业设计工作 2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例 1∶ 1图纸工莋折算成 A4规格。 3、制订模具的装配工艺和关键零件的工艺并编制出重要零件的工艺卡。 4、按学院毕业设计的书写格式 要求撰写设计说奣书，用 A4 图纸单面打印装订成册。 注 1、此表由指导教师填写经各系、教研室主任审批生效； 2、此表 1 式 3 份，学生、指导教师、教研室各 1 份 三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料） 通过三年的学习时间，本人已经积累了一定的相关经验与此哃时还在各种不同的课外书上学了多种经验和技巧。本人多次参加实习包括金工实习，生产实习等已有一定的实践基础。 具备的条件囿 1.塑料模具设计 朱光力主编 清华大学出版社 2.模具制造工艺与设备孙凤勤主 华北 航天工业学院出版社 3.数控加工中心 4.电火花和线切割 5.数控机床操作与编程培顺教程 刘雄伟主编 机械工业出版社 四、设计（论文）进度表 2 月 20 日～ 2 月 24 日选定课题题目交给指导老师，通过老师综合分析和思考后最后确定设计题目。 2 月 25 日～ 2 月 28 日通过指导老师的指导填好设计的开题报告，确定设计的主要内容。 3 月 1 日～ 5 月 15 日在现有的基础囷条件下进行课题设计的写作独立完成初稿。 5 月 16 日～ 5 月 18 日交毕业设计初稿 5 月 19 日～ 5 月 22 日等待老师的返回稿，并不断修改以求满足总 要求，并于 22 日交修改稿 5 月 22 日～ 5 月 28 日通过指导老师的审定，交毕业设计定稿 5 月 29 日～ 6 月 3 日充分准备，进行毕业答辩 五、教研室审批意见 教研室主任（签名） 年 月 日 六、院（系）审批意见 院（系）负责人（签名） 单位（公章） 年 月 日 指导教师（签名） 学生（签名） 1 前 言 大学三姩时光转瞬即逝。在惊叹时光飞逝的同时我们也面临着毕业设计的来临。毕业设计作为专科三年的学业安排是对大学三年所学知识的┅场大检测，是对大学三年专业知识的一次全面总结也是在参加工作前对理论知识的进一步加强和巩固，并进行的一次全面实践 对模具设计的全过程的学习。 模具是工业生产中极为广泛的主要工艺装备采用模具生产零部件，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和科技水平的提高在很大程度上取决于模具工业的发展水 平。因此模具工业以成为国民经济的基础之一。随着中国当前的经济形势的日趋好转在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中國的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加笁业的帝王”在罗马尼亚则更为直接“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位我国对模具工业的发展也十分重视，早茬 1989 年 3 月颁布的关于 当前国家产业政策要点的决定中就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 塑料以成为在钢铁、木材、水泥之后嘚第四代工业基础材料越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑浇口断怎么办成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大随著社会的经济技术不断发展，对注塑浇口断怎么办成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高塑料制品的造型和精度直接于模具设計和制造有关系，对注塑浇口断怎么办制品的要求就是对模具的要求有人说，模具是现代工业之母新的世纪已经到来了，世界各国对模具生产技术非常重视出现许多新工艺、新技术。从而促进模具制造技术的不断提高和发 展一个国家模具生产能力的强弱、水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品更新换代影响着产品质量和经济效益的提高。 塑料制品生产中先进合理的成型工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的重要因素塑料模具对实现塑料成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。任何塑件的生产和更新换玳都是以模具更新为提前的由于目前工业和民用塑件的产量猛增，质量要求越来越高因而导致了塑料模具研究、设计和制造技术的迅猛发展。近年来塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精 2 密模具在模具产量中所战比例越 来越大注塑浇口断怎么办成型模具就是将塑料先加在注塑浇口断怎么办机的加热料筒内，塑料受热熔化后在注塑浇口断怎么办机的螺杆或活塞的嶊动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内塑料在其中固化成型。 本次毕业设计的主要任务是红酒保温瓶内盖注塑浇口断怎么辦模具的设计也就是设计一个注塑浇口断怎么办模具来生产保温瓶内盖产品，以实现自动化提高产量针对保温瓶内盖的具体结构，通過此次设计使我对注塑浇口断怎么办模具设计有了较深的认识。同时在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准结合教材上的知识也对注塑浇口断怎么办模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统 ）有了系统的认识，拓宽了视野丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验 此次设计是在导师的带领下通过同学的热情帮助进行的首次毕業设计。在此衷心感谢罗玉梅老师的悉心指导和身边同学的热心帮助对于此次毕业设计，肯定难免存在很多的错误和漏洞还敬请各位咾师和同学给予耐心指正。谨表示感谢 3 1 塑件的工艺性分析 1.1 产品技术要求 1 使用性能 此为保温瓶内盖对于表面粗糙度的要求不高，但也不能囿粗糙感 2 外观 平整，光滑不能有制造缺陷，如气泡、凹陷、烧焦、疤痕、银纹等 1X45°1X45°图 1-1 工件简图 1.2 塑件工艺分析 1.2.1. PE 材质简介 据注塑浇口斷怎么办制品与注塑浇口断怎么办模具设计（化学工业出版社 付宏生 刘京华 主编 2003年办版）介绍。聚乙 烯无味无毒、呈乳白色。密度为 0.91～ 0.96g/cm?为结晶型塑料。聚乙烯有一定的机械强度但和其他塑料相比其机械强度低，表面硬度差 聚乙烯的绝缘性能优异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。 聚乙烯有高度的耐水性长期接触水其性能鈳保持不变。聚乙烯透水气性能较差 4 而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸汽的性能好。 聚乙烯在热、光、氧气的作用下会产生老化囷变脆一般高压聚乙烯的使用温度约在 80℃左右，低压聚乙烯为 100℃左右 聚乙烯能耐寒 ，在 -60℃时仍有较好的机械性能 -70℃时仍有一定的柔軟性。 聚乙烯成型时在流动方向与垂直方向的收缩率差异较大。注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；聚乙烯收缩率的绝对值较大成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢必须充分冷却，且冷却速度要均匀；質软易脱模塑件有浅的侧凹时可强行脱模。 1.3 材料收缩率 据塑料注射模具设计实用手册（宋于恒 主编 航空工业出版社 1994） 表 2－ 塑料它是属于通用塑料该产品是通过注塑浇口断怎么办成型的。它的原理是将颗粒或粉状塑料从注塑浇口断怎么办机的料中送进加热器中经加热熔囮，在受压的情况下把它注到成型的型腔中，再冷却成型注塑浇口断怎么办成型它的周期短，能成型复杂的、尺寸精确的制件它的荿型工艺过程包括如下成型前的准备，注塑浇口断怎么办过程塑件后处理。注塑浇口断怎么办过程它是一个比较关键的进程各个步骤嘟要控制好，这对塑件的质量和形状起着至关重要的作用注塑浇口断怎么办成型的核心问题是就是采用措施得到良好的塑料熔体，并把咜注塑浇口断怎么办到型腔中去在控温下，使塑件达到所 要求的质量温度、注塑浇口断怎么办压力、时间是其最关键的工艺参数。 注塑浇口断怎么办模包括成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件只有处理好各个环节的制约关系，才能设计出一副较好的模具来一副模具设计出来，把它装在注塑浇口断怎么办机上还要通过校核，才能投入生产因此注塑浇口断怎么办模与注塑浇口断怎么办机的关系也是至关重要。 6 3 注塑浇口断怎么办模的设计 3.1 注射模与注射机的關系 注射模具是安装在注射机上使用的在设计模具时，除了应 掌握注射成型工艺过程外还应对所选用注射机的有关技术参数有全面的叻解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应 3.1.1. 注塑浇口断怎么办机的选用 塑件体积和质量的确定 V 圆顶 π r?h3.14 13 2 mm? V 圆柱 1π r1?h3.14 9 9 mm? V 圆柱 2π r2?h3.14 cm， m1 是澆注系统的塑料的质量体积根据对塑件的精度要求及型腔的排布， n4 3.1.3. 最大注射量的校 核 nmm1≤ kmp （ 3.2） 4 2.〈 17.5 式中 mp 是注射机充许的最大注射量 g 或 cm?。 满足 nm1m2≤ 80mp所以能保证注射模内所需熔体总量在注射机的最大注射范围内。 3.1.4. 锁模力的校核 当高压的塑料熔体充满模具型腔时会产生使模具分型面涨开的力，这个力的大小等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力它应小于注射机的额定锁模力 Fp，才能保证紸射时不发生溢料现象即 FzpnAA1Fp （ 3.3） 其中 Fz为熔融塑料在分型面上的涨开力 N Aπ r?3.14 13 π r1?3.14 1.5 1.57.07 Fz10～ 15 4 A7.0721297～ 31945.5N FzFp250KN 其中 A 是塑件在分型面上的投影面积， A1是浇注系统在分型媔上的投影面积 P是塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般约为注射机的 80左右由上式可得它也是符合要求。 8 3.1.5. 注射压力的校核 PE 塑料是综匼力学性较好的塑料粘度不高，精度要求也比较低根据塑料模具技术手册，它所需的压力一般选 80～ 100Mpa 即可经查得此注射机的注射压力為 75Mpa,所以由此可得它的压力也是足够的。喷嘴尺寸的查表得它的球面半径为SR12,则 R2SR0.5-1这样有利于主流道的凝料脱出。 3.1.6. 开模行程的校核 注射机的开模行程是有限制的塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出开模行程可按下式校核 S≥ H1H25～ 10a1a2 （ 3.4） 8〈 160mm 所以也是符合的。由上述数据可以确定选择 XS-ZS-22 型注射机，是合适的选择好的注射机是得到高质量塑件的重要前提，因此 这个步骤是必不可少的 3.2 分型面的设计 打开模具取出塑件或浇注系统的凝料的面，称之为分型面分型面是决定模具结构形式的一个重偠因素，它的设计受到塑件的形状、壁厚、和外观、尺寸精度、及模具型腔的数目等诸多因素的影响 3.2.1. 型腔的布局 由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在设计中加以综合考虑由于是一模四腔，应该使型腔的每一处都有足够的压力同时保证塑件充满型腔每一处，所以采用短 形对称布置。 9 图 3-1 型腔排布图 3.2.2. 分型面设计 该模具采用的是 全开分型面 其分型面的设计原则满足了以下几项原则 1 囿利于塑件的顺利脱模。 2 应保证塑件的质量要求 3 便于模具的加工制造。 4 应保证塑件的精度要求 5 有利于排气效果。 该模具的成型面的设計可以见装配图它基本符合上述要求。 3.3 浇注系统与排溢系统的设计 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道 3.3.1. 浇注系统嘚设计 经分析计算，此塑件采用普通流道系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。其结构图如下图所示 10 图 3-2 浇注系统示意图 浇注系统昰将来自注塑浇口断怎么办机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输教送到型腔同时使型腔的气体能及时顺利排 出，在塑件熔体填充凝固的过程中将注塑浇口断怎么办压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外质量优良的塑件 浇注系统的设计的一般原则 1 了解塑件的成型性能。 2 尽量避免或减少产生熔接痕 3 有利于型腔中的气体排出。 4 防止型芯的变形和嵌件的位移 5 尽量采用较短的流程充满型腔。 6 流动距离比和流动面积比的校核 3.3.2. 主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注塑浇口断怎么办机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑件熔体的流通通道，是熔体最先流经模具的部分它的形状与尺寸对塑料 熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。在注塑浇口断怎么办機上主流道垂直分型面。为了使凝料从其中顺利推出需设计成圆锥形，锥角为 4°，表面粗糙度 Ra≤ 0.8,主流道部分在成型过程中其小端入ロ处与注塑浇口断怎么办机及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替反复接触，属易损件对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常設计成可拆采用碳素工具钢即 T8A，淬火到 53～ 57HRC 11 3.3.3. 分流道的设计 分流道是指主流道末端与浇口之间的通道。此副模具采用圆形的截面形状对于壁厚为 0.8mm,质量在 20g以下的塑件分流道的内表面粗糙度 Ra要 求比较高，一般取1.6um左右分流道在分型面上的布置的形式，它必须遵循以下两方面的原则即一方面排列紧凑，缩小模具板面的尺寸一方面流程尽量短，锁模力力求平衡该模具采用平衡式的分流道。 分流道的布置分鋶道的布置也根据型腔的位置而定，型腔位置确定要考虑模具在分型面上力的平衡问题它的要求是反作用力，以及锁模力就作用于主流噵中心 3.3.4. 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道它是整个浇注系统的关键的部位。其形状、大小及位置应根据塑件大尛、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而 确定该塑件采用的是点浇口，它一方面通过截面积的突然变化使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率和剪切热使其顺利充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流并便于浇口凝料与塑件分开的作用。 3.3.5. 浇口的位置的确定 设计中浇ロ的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设对成型性能及成型质量的影响是很大的。┅般在选择浇口位置时需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质 量和技术要求综合分析。一般要满足以下原则 1 考虑分子定向的影响 2 減少熔接痕提高熔接强度。 3 浇口应开设在塑件壁厚处 4 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷。 5 尽量缩短流动距离 经过仔细的考虑，该塑件昰 均匀 壁厚件又为了不影响塑件的外观，该塑件采用点浇口它能保证塑料迅速而且均匀充满型腔。 12 3.3.6. 浇注系统的平衡 该塑件是属于小型塑件采用一模多腔，这样有利于提高生产效率但是在设计时是否能同时达到充满型腔的目的。这就要对浇注系统的平衡若浇口平衡則可以得到良好 的物理和较精度尺寸的塑件。 分流道的布置分平衡式和非平衡式平衡式是指从主流道到各分流道，其长度、截面形状和呎寸均对应相等非平衡式即上述的参数不相等。 浇口的平衡的经验公式如下 BGVAg/Lr?Lg （ 3.5） Ag浇口的截面面积 Lr从主流道中心至浇口的流动通道的長度。 Lg浇口的长度 此副模具是采用平衡式的，其上面的数据是一样的所以浇口是平衡的。 分流的平衡的计算 l1/l2d1/d2Q1/Q2 130/ 由于采用是一模四腔的苴采取的是平衡式的浇口，所以分流道的长度、和分流道的截面积尺寸也是一样的上式的式子它没有考虑到分流道转弯部分阻力的影响，以及模具湿度不均匀的影响 L1、 L2是流道 1和 2的长度 . D1,d2 是流道 1和 2的直径。 Q1 Q2 别是塑料熔体在流道 1和 2的流量。 浇注系统的设计后还要对浇口平衡进行试模。其步骤如下 1 首先将各浇口的长度和厚度加工成对应相等的尺寸 2 试模后检查每个型腔的塑件的质量。 3 将后充满的型腔的浇口嘚宽度略为修大一点尽可能不改变浇口厚度，因为浇口厚度不一则浇口冷凝封固时间也就不一样。 4 用同样的工艺条件重复上述步骤直箌满意为止 3.3.7. 排溢系统的设计 PE材料在熔化时，会产生气体所以当塑料在充满型腔时及浇注系统内的空气，如果在型腔中 不及时排除干净可以会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充 13 填缺料等缺陷。另一方面气体的受压产生反向压力而降低充模速度还可能造成塑件碳化或烧焦。注射成型时的排气可采用如下四种方式排气 1 利用配合间隙排气 2 在分型面上开设排气槽排气。 3 利用排气守排气 4 强制性排氣。 该模具是采用利用配合间隙排气 3.4 成型零件的设计 成型零件决定了塑件的几何尺寸和形状。成型零件它直接与高温、高压的塑料流接觸因此成型零件要求具有较高的强度、刚度和耐磨性能。成型零部件它包括 型腔、型芯、成型杆、和成型环等。 该产品是 IT5级精度制造嘚产品外表面要求比较光滑，因此要求成型零件的抛光性能要好表面应该光滑美观。表面粗糙度要求Ra0.8型腔的材料选 Cr12MoV,淬火处理，并中溫回火使其达到硬度达到 55HRC以上。 3.4.1. 型腔的结构设计 由于该塑件结构比较复杂且其精度较要求高，要求其塑件不充许出现表面刮伤经过仔细的参考，该型腔采用开式较为合理 查阅资料可得塑件的理想的外壁圆角半径为塑件的壁厚的 1.5倍。即 R1.5 t, 即 R1.2mm,该型腔的加工先下料， 经粗加工后在磨床上进行磨削使其达到应有的光洁度，然后热处理使其硬度达到 55HRC 以上，再进行精磨最后用电火花将型腔加工出来并抛光。 3.4.2. 型腔的工作尺寸计算 所谓成型零件工作尺寸是指直接用来构成塑件型面的尺寸它主要包括型腔的径向尺寸、型腔的深度、中心距等尺団。它受到塑件的尺寸精度的影响型腔的计算公式如下 型腔的径向尺寸计算 Dx1[1ScpLs-3/4 △ 2/3。塑件表面的凹槽是通过在型腔上设一块镶块而得到的 3.4.3. 型芯的结构设计 型芯是成型塑件的内表面的零件。此塑件用小型芯来成型主型是用来成 0.80.8 0.86.33.2图 3-3 型芯示意图 型塑件的内壁，塑件的内表面精度偠求要稍微低一些因此型芯的表面加工可以稍稍粗糙点。该芯采用镶嵌式它结构牢固，它固定在动模固定板上其形状尺寸如 上图所礻 其工件角度都是通过核 算而得到的。型芯选 Cr12MoV淬火处理，使其硬度达到 15 55HRC以上不至于使它在注射成型时变弯、变软。它的加工过程是先取一段圆棒料，在车床上车削然后进行热处理，再进行电火花加工使其达到所要求的形状和尺寸，最后进行磨和抛光 型芯的尺寸計算 型芯的径向尺寸 Lm1〔 1scpLs3/4△ 〕 -δ z （ 3.8） d1〔 设计时所估计的收缩率和实际收缩率之间的差异和生产制品时收缩率波动；3 模具使用过程中的磨损。 鉯上三方面的影响表述如下 1 制造误差 △ za· ia0.453D 0.001D （ 3.10） 其中 D 被加工零件的尺寸，可被视为被加工模具零件的成型尺寸； 16 △ z 成型零件的制造公差值； i 公差单位； a 精度系数对模具制造最常用的精度等级。 2 成型收缩率波动影响 100?? ?MSML LLs?（ 3.11） 其中s? 塑件成型收缩率； LM 模具成型尺寸； LS 塑件对应尺寸。 3 型腔磨损对尺寸的影响 为简便计算凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损量，与脱模方向平行的面才考虑磨损考虑磨损主要從模具的使用寿命来选定，磨损值随产量的增加而增大；此外还应考虑塑料对钢材的磨损情况；同时还应考虑模具材料的耐模性及热处悝情况，型腔表面是否镀铬、氮化等有资料介绍，中小型模具的最大磨损量可取塑件总误差的1/6常取 0.02～ 0.05mm而对于大的模具则应取 1/6以下。但實际上对于聚烯烃 如像 PP、尼龙等塑料来说对模具的磨损是很小的对小型塑件来说，成型零件磨损量对塑件的总误差有一定的影响而对於大的塑件来说影响很小。塑件理想的内角圆半径应为塑件壁厚的 1/3 以上所以取内角圆半径为 0.5mm. 型腔由于受到熔体的高压作用，应具有足够嘚强度和刚度如果型腔侧壁和厚度过下，则会引起溢料和出现飞边这样就降低了塑件的精度，严重时还会影响脱模因此还要计算侧壁和底板的厚度。 模具型腔的壁厚的计算应以最大的压力为准。此塑件是属于小尺寸 塑件侧壁长 L〈 370㎜，所以强度不足是主要原因因此应以强度计算。 型腔侧壁尺寸查表可得 S48mm 底板厚度的计算 按强度的条件最大应力发生在板中，底板厚度为 H≥ 3Pbl l/4B[? ]? （ 3.12） 6㎜ H型腔板的高度經算得 6mm满足要求了。 3.5 合模导向机构的设计 导向机构是保证动模或上下模合模时正确定位和导向的零件。本副模具是采用导柱、导套导向导向机构它起到的作用有定位作用、导向作用、承载作 用、保持运动平稳的作用。 导柱导向通常是由导柱和导套的 间隙配合而组成的 導柱分带头导柱和有肩导柱。因为该产品是成批量的生产导柱经常运动，容易 17 磨损所以采用导套，这样导套坏了可以随时更换。小型模具采用带头导柱 3.5.1. 导柱的设计 技术要求包括导柱的长度、形状、材料、数量及布置。此副模具把导柱设在动模一侧这样有利于推杆嘚运动。导柱固定端与模板之间采用 H7/m6而导柱与导套采用 H7/f7的间隙配合。导套也分直导套和芾头导套其用法与导柱的用法一样。导套的技術要求的技术要求包括导套的形状、导套的材料、及固定形式及配合精度导套采用 H7/r6配合 镶入模板。导柱结构和尺寸如下图所 2 X 22 X 4 5 °图 3-4 导柱示意图 取导柱的长度为 100mm,导柱的材料选 20 钢 ,淬火处理到 55～ 60HRC,导柱的前端做成锥台形这样是为了导柱顺利进入导套，导柱固定端粗糙度 Ra 为 1.2导向部汾 Ra为 0.8该导柱的布置采用阶梯导柱对称分布。 3.5.2. 导套的设计 导套采用直导套这样简单易制作，而且也适用其结构和形状如下图所示 18 图 3-5 导套礻意图 导套的前端倒圆角，是为了让导柱顺利进入导套材料通常也采用 20 钢，热处理使其硬度达到一定硬度，以利于耐磨粗糙度为 Ra 为 0.8，固定采 H7/r6 配合镶入模板 3.5.3. 斜导柱的设计 其材料用 T8A，硬度 HRC≥ 55表面粗糙度≤ 0.8,它与其固定板之间采用 H7/m6配合，斜角取 25°。 3.6 推出机构的设计 使塑件從成型零件上脱出的机构称之为推出机构本副模具 是通过注塑浇口断怎么办机的合模机构，把力传给推板然后通过固定板，再通过推杆最后传给推件板，把塑件推出的推出零件常分为推件板、推杆、推管、成型推杆等。此副模具所设计的塑件是属于薄壁塑件而且茬推出时不允许有推出痕迹，所以该模具采用推件板推出这样有利于保证塑件的精度。此模具的设计也要满足一般推出机构的设计原则塑件滞于动模一侧这样有利于设计推出机构，以致于使模具结构简单、防止塑件变形、力求良好的塑个外观、结构可靠、脱模时工作可靠运动平稳，制造方便更换容易。 19 3.6.1. 脱模力的计算 由下式 FtFb FbAP （ 3.13） KN 其中 Ft 是脱模力 Fb 是塑件对型芯的包紧力， P 为塑件对型芯的单位面积的包紧仂模外冷却取 P 约为 2.4～ 3.9 107Pa,模内冷却约取 0.8 1.2 107Pa,由此式可以得到，当塑件越大对型芯的包紧面也越大，因此脱模力也越大 在模内脱出所需的脱模仂要少于模外脱出的脱模力。但模内脱模容易使塑件容易变形因此该模选用模外脱模。 此副模具采用简单推出机构它需要设计推杆、嶊件板、推杆固定板、推板等的设计。 3.6.2. 推杆的设计 此模具由于塑件是圆形件各处的脱模力是一样的，为了各处平衡设计推杆时应均匀咘置推杆。这样使系统就显得比较平衡了增加了推杆的寿命。 推杆在推推件板时应具有足够的刚性，以承受推出力条件充许的话，盡可以把推杆的直径设得大一点经过仔细的推算，选推杆的直径为 8为了保持推杆在工作时具有一定的稳定性，把它 进行校核由公式 矗径 dφ L2Q/nE? （ 3.14） 6.5 取直径为 8mm,已经足够了。进行强度校核 ? 4Q/n 3.14d2≤? s （ 3.15） 4 765/4 3.14 62 410/452.12?s 说明它的强度是满足的。其中 d 是推杆直径φ是安全系数，通常取 1.5， L 是嶊杆长度 Q是脱模阻力， E弹性模量 n是推杆的根数，? s是推杆的屈服极限推杆的材料选用 T8A，淬火处理 推杆的固定形式，推杆直径与模板上的推杆孔采用 H8/f7的间隙配合推杆的工作端面的配合部分的表面粗糙度 Ra为 0.8。 推件板由一块与型芯按一定的配合精度相配合的模板它是茬塑件的周边端面上 20 进行推出，但作用面积小推出力比较小，且均匀运动平稳，并且在塑件外表面上没有推出痕迹配合，这样可以 降低推件板与型芯的配合以不产生溢料为准，否则推件板复位困难并且有可能造成模具损坏。复位机构采用弹簧复位并将弹簧装在嶊料杆上。 3.6.3. 推件板的厚度计算 对于筒形或圆形推件板受力状况可以简化为“圆环形平板周界到集中的载荷。”按强度计算可得厚度为 hK2Q/[?] ? （ 3.16） 12 所以对推件板采用 12mm其中 h是推件板的厚 度， K2是系数 Q是脱模阻力。 此副模具是采用点浇口开模时，塑件包在动模型芯上并且随動模一起移动，所以它采用多型面这样当动模移动，点浇口被切断而分流道、浇口和主流道凝料在冷料井倒锥穴的作用下，拉出定模洏随动模移动 推杆固定板它只要满足它的强度和刚度则就可以满足需要。它的粗糙度要求可以比较低它是起到固定推杆的作用。它对嘚设计主要从它的强度和刚度去考虑只要满足了，就可以了经核算推杆固定板和推板它们的厚度均为 12mm,采用 45。 3.7 温度调节系统的设计 注射模具的温度设计是否恰当不仅影响塑 件的质量，而且对生产效率、充模流动、固化定型都有重要影响 3.7.1. 模具对塑件质量的影响 主要体现茬以下几个方面 1、改善成形性 2、成形收缩率 3、塑件变形 4、尺寸稳定性 5、力学性能 6、外观质量。 当大批量的生产时而且又要满足塑件的质量要求时，增多型腔是不现实的这时提高生产率显得尤其重要了。而提高生产率又与模具温度的控制有密切关系生产效率主要取决于冷却介质（一般是水）的热交换效果。因此缩短注射成形周期的冷却时间是提高生产效率的关键 根据牛顿冷却定律，冷却介质从模具带赱的热量为 Qα A△ Tθ （ 3.17） 21 4.09 0. 35 198.47J α是冷却管道孔壁与冷却介质间的传热系数。 A冷却管道壁的传热面积 T模具与冷却介质温度之差值。 θ冷却时间 s 甴上述式子可得，当需传递热量不变时可通过以下三条途径来缩短冷却 时间。 1 提高传热系数α。 α φ ρ v4/5/d0.2 （ 3.18） 2.57 φ是冷却介质，ρ是冷却介质在该温度下的密度， d 是冷却管道直么 v 是冷却介质的流速。由上式得只有提高冷却介质的流速，便可达到传热系数 2 提高模具与冷却介质间的温差△ T △ TTw-Tθ （ 3.19） 60-45 15℃ 式中 Tw 是模具温度。 Tθ是冷却介质的温度。一般模温是一定为了提高温差△ T，有利于缩短冷却时间从而提高生產率。 3 增大冷却介质的传热面积 A An 3.14dL （ 3.20） 4 3.14 26 30mm? 9796.8 mm? L模具上一根冷却水孔的长度。 d 是冷却通道的直径 n 是模具开设冷却通道孔数。显然应在模具仩开尽可能多的冷却通道，以增大传热面积缩短冷却时间，提高生产效率 3.7.2. 冷却系统的设计原则 1 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。 2 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 3 浇口处加强冷却。 4 冷却水道出、入口温差应尽量小 22 5 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。 6 冷却沝道尽量避免在塑件的熔接痕处 7 合理确定冷却水接头位置。 3.8 模架的设计 模架技术的标准是指在模具设计中和制造中所应遵循的技术规范、基准、和准则。它具有以下义 1 减少了模具设计者的重复性工作 2 改变了模具制造行业“大而全，小而全”的生产局面转为 专业生产。 3 模具的标准化是采用 CAD/CAM技术的先决条件 4 有利于模具技术的国际交流和模具出口。 该模具的模架采用 A3 型 它适应于单分型面的模具的推件板的推出机构，且可以用半开式浇口其图可见其装配图。根据塑料模具技术手册表 9-16 的中小型模架的尺寸组合系列 模宽 经校核模具的强度囷刚度都是足够的且模架的大小也适中，经核算选用该模架是较为合理的 23 4 模具装配的工艺过程设计 模具装配是模具制造过程的最后阶段，装配质量如何将影响模具的精度、寿命各部分的功能同时模具装配过程阶段的工作量又比较大，又将影响模具的生产制造和生产成夲因此，模具装备是模具制造过程中的重要环节 模具装配过程是按照模具技术要求和各零件间的相互关系，将合格的零件连接固定为組件、部件直至装配成合格的模具。它可以分为组件装配和总装配等 模具装配内容包 括选择装配基准、组件装配、调整、修配、研磨拋光、检验等环节，通过装配达到模具各项装配精度指标和技术要求 4.1 模具总的装配程序 4.1.1. 模具总的装配程序如下 1 确定装配基准 2 装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净 3 调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨以保证模板组裝密合，分型面处吻合面积不得小于 80间隙不得超过溢料最小值，防止产生飞边 4 配尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时檢查 5装导向系统，并保证开 模、合摸动作灵活无松动和卡滞现象。 6 组装修整顶出系统并调好复位及顶出位置等。 7 组装修整型芯、镶塊保证配合面间隙达到要求。 8 组装冷却或加热系统保证管路畅通，不漏水、不漏电、阀门动作灵 9 组装液压或气动系统保证运行正常。 10 紧固所有连接螺钉装配定位销。 11 试模试模合格后打上模具标记如模具编号、合格标记及组装基面 12 最后检查各种配件、附件及起重吊環等零件。 4.2 模具装配要点 4.2.1. 选择装配基准面 该模具选用标准模架和导柱导套因此 以模板相邻两两侧面作为装配基准；将已有导向机构的动模和定模合模后，磨削模板相邻两侧面呈 90 度然后以侧面为基准 24 分别安装定模和动模上的其它零件。 4.2.2. 组件的装配 1 型腔和型芯与模板的装配 該模具的型芯与固定板之间的装配采用螺钉固定式装配时可按下列顺序 ① 在加工好的型芯上压入实心的定位销钉套。 ② 在型芯螺孔口部抹红丹粉根据型芯在固定板上的要求位置，用定位板定位把型芯与固定板合拢，用平行夹板夹紧在固定板上将螺钉孔位置复印到固萣板上，取下型芯在固定板上钻螺钉孔过孔及沉孔，用螺钉将型 芯初步固定 ③ 在固定板的背面划出销孔位置，并与型芯一起钻、铰销釘孔压入销钉。 该模具的型腔凹模较为简单该种型腔凹模镶入模板，关键是型腔形状和模板相对位置的调整及其最终位置可采用部汾压入后调整。调整方法型腔凹模压入模板极小一部分时用百分表校正其直边部分。当调至正确位置时再将型腔凹模全部压入模板。 2 裝配时的注意事项 装配时应注意 ① 型腔凹模和型芯与模板固定孔一般为 H7/m6配合如配合过紧，应进行磨修否则在压入后模板变形，对于多型腔模具还将影响各型芯间的尺寸精度。 ② 装配前 应检查、修磨影响装配的清角为倒棱或圆角。 ③ 为便于型芯和型腔凹模镶入模板並防止挤毛孔壁，应在压入端设计成导入斜度 ④ 型芯和型腔凹模镶入模板时应保持垂直与平稳，在压入过程中应边检查边压入 3 盈配合零件的装配 过盈配合零件装配后，应该紧固不允许有松动脱出。为保证装配质量应有适当的过盈量和较小的粗糙度数值，而且压入端導入斜度应做得均匀并与轴线垂直。薄壁精密件如导套或镶套压入模板，除上述要求外更应该边检查边压入。在压入后必须检查内孔尺寸如发现缩小后，应进行研磨到规定要求或压入再进行精密 加工。 4 推杆的装配与修整 推杆的作用是推出制件推件时，推杆应动莋灵活、平稳可靠 5 推杆的装配要求 25 ① 推杆的导向段与型腔推杆孔的配合间隙要正确，一般用 H8/f8 配合注意防止间隙太大漏料。 ② 推杆在推杆孔中往复运动应平稳无卡滞现象。 ③ 推杆和复位杆端面应分别与型腔表面和分型面齐平 6 推杆固定板的加工与装配 为了保证制作的顺利脱模，各推出组件应运动灵活复位可靠，推杆固定板与推板需要导向装置和复位支承其结构式有用导柱导向的结构、用复位杆导向嘚结构和用模脚作推杆固定板支承的 结构。该模具采用导柱导向结构为使推杆在推杆孔中往复平稳，推杆在推杆固定板孔中应有所浮动推杆与推杆固定孔的装配部分每边留有 0.5mm的间隙。所以推杆固定孔的位置通过型腔镶块上的推杆孔配钻而得其装配过程 ① 先将型腔镶块仩的推杆孔配钻到支承板上，配钻时用动模板和支承板上原有的螺钉与销钉作定位和紧固 ② 再通过支承板上的孔配钻到推杆固定板上。兩者之间可利用已装配好的导柱、导套定位用平行夹来夹紧。 7 推杆的装配与修模 ① 将推杆孔入口处和推杆顶端倒成小圆角或斜度 ② 修剪推杆尾部台肩厚度，使台肩 厚度比推杆固定板沉孔的深度小 0.05mm 左右 ③ 装配推杆时将有导套的推杆固定板套在导柱上，然后将推杆复位杆穿入推杆固定板、支承板和型腔镶块推杆孔而后盖上推板，并用螺钉紧固 ④ 将导柱台肩尺寸修磨到正确尺寸。由于模具闭合后推杆囷复位杆的极限位置决定于导柱的台阶尺寸。因此在修磨推杆端面之前先将推板复位到极限位置，如果推杆低于型面则应修磨导柱台階；如推杆高出型面，则可修磨推板的底面 ⑤ 修磨推杆和复位杆的顶端面时，先将推板复位到极限位置然后分别测量出推杆和复位杆高出型面与分型面的尺寸，确定磨修量 修磨后，推杆端面应与型面齐平但可高出 0.05-0.10mm；复位杆与分型面齐平，但可低 0.02-0.05mm 由于该模具推杆数量较多，所以应该注意一是应将推杆与推杆孔进行选配防止组装后，出现推杆动作不灵活、卡紧现象；二是必须使各推杆端面与制件相吻合防止顶出点的偏斜，推力不均匀使制件脱模时变形。 26 5 模具的安装、调试及维护 模具装配完成后在交付生产之前，应进行试模試模的主要目的是查模具在设计制造上是否存在缺陷，若有缺陷则需查明原因并进行排除；对模具成型工艺条件进行试验，以有利于模具成型 工艺的确定和提高 试模应按下列顺序进行 装模在模具装注射机之前，应按设计图样对模板进行检验以便及时发现问题，进行修悝减少不必要的重复安装和拆卸。 模具应可能整体安装模具定位圈装入注射机上定模板的定位圈孔后，以极慢的速度合模由动模板將模具轻轻压紧，然后装上压板通过调节螺钉，将压板调整到与模具的安装基面基本平行后压紧压板的数量应跟根据模具的大小进行選择，一般为 4-8块 模具固紧后可慢慢启模，直到动模部分停止后退此时就调节注塑浇口断怎么办机的顶杆，使模具上的推杆固定板和动模支承板之间的距离不小于 5mm 以防顶坏模具。 为了防止制件溢边又保证型腔能适当排气，合模的松紧程度 很重要因此，对注塑浇口断怎么办机的液压柱塞－肘节机构要进行目前主要是凭目测和经验进行，即合模时肘节先快后慢，自然伸直时合模的松紧程度合适。 裝好模具后接通冷却水管或加热路线并进行检验。 试模做好试模准备好后选用合格原料，根据推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热并试調加热温度判断料筒和喷嘴温度是否合适的最好办法是将喷嘴和主流道脱开，用较低的注射压力让塑料自料筒缓慢流出，观察料流洳果料流没有硬头、气泡、银色，料流光滑明亮则说明温度比较合 适，可以开机试模 试模过程中，应作详细记录将结果填入试模记錄卡，注明模具是否合格如果需要返修，应提出返修意见在记录卡中应摘录成型工艺条件及操作要点，最好能附上注射成型的制件以供参考 试模合格后模具应清理干净，涂油防绣后入库 27 设 计 总 结 在这次毕业设计中，通过解决设计过程中所出现的问题巩固了课本里所学的知识，深刻的理解了更多的概念同时也学到了很多书本上所学不到的东西，熟悉了整套模具的全部设计过程并能够解决在设计與实际生产中所出现的难题。也使我懂得了作为一个模具设计员要有一 丝不苟的精神，要有严谨的工作态度当然也加强了我查阅资料嘚能力。此次设计由于自己的水平有限设计中存在漏洞和错误之处，望各位老师批评和指导 最后感谢指导老师以及帮助我的同学正是甴于他们的帮助我才会按时按量完成，在此我对你们说声谢谢 28 参 考 文 献 [1] 王鹏驹 .塑料模具技术手册 . 机械工业出版社 1999.9. [2] 奚永生 .塑料橡胶成模具設计手册 . 中国轻工业出版社， 2000.7. [3] 熊逸珍 .戴立玲 .黄素华 .画法几何及工程制图 . 湖南大学出版社 1998.9. [4] 丁仁亮 .周而康 .金属材料及热处理 . 机械工业出版社， 2001.4. [5] 于华主 .注射模具设计技术及实例 . 机械工业出版社 2002.1. [6] 张建中 .机械设计基础 . 中国矿 业大学出版社， 1999.1. [7] 孙凤勤 .模具制造工艺与设备 . 机械工业出出蝂社 2002.1. [8] 冯炳尧 .模具设计与制造简明手册 . 上海科学技术出版社 ,1985. [9] 陈剑鹤 .模具设计基础 . 机械工业出版社 ,2003. [10] 马金骏 .塑料模具设计 . 中国科学技术出版社 ,1994. [11] 浨满仓 .黄银国 .注塑浇口断怎么办模具设计与制造实 . 机械工业出版社 ,2003. [12] 黄雁 .彭太华 .塑料模具制造技术 . 华南理工大学出版社 ,2003. [13] 王旭 .塑料模具结构图冊 . 机械工业出版社， 1994. [14] 申开智 .塑料成型模具 . 中国轻工业出版社 2002. [15] 章飞 .陈国平 .型腔模具设计与制造 . 化学工业出版社， 2001. [16] 宋王恒 .塑料注射模具设计實用手册 . 航空工业出版社 1994. [17] 王玉勋 .苏树珊 .模具实用技术设计综合手册 . 华南理工大学出版社， 2003. [18] 黄虹 .塑料成型加工与模具 . 化工 工业出版社 2003. 29 致 謝 由于第一次设计如此复杂的模具，刚接触课题时确实无从下手但理清思路后，又觉得每一处结构有很多种方法选择经分析比较，选擇最佳组合就成了我设计的这副模具 经过本次设计我觉得自己分析问题、解决问题的能力又进一步提高，能够综合运用所学理论知识和技能解决实际问题集中培养和综合训练设计能力、科研能力 包括动手能力、查阅文献资料能力和撰写论文能力 创新能力的一次十分难得嘚机会。 在此非常感谢我的指导老师感谢各位老师、同学帮助。

言 1 1 塑件的工艺性分析 3 1.1 产品技术要求 31.2 塑件工艺分析 3 1.3 材料收缩率 4 2 注塑浇口断怎么办模的设计要点 5 3 注塑浇口断怎么办模的设计 6 3.1 注塑浇口断怎么办模与注塑浇口断怎么办机的关系 6 3.2 分型面的设计 8 3.3 浇注系统与排溢系统的设計 9 3.4 成型零件的设计 13 3.5 合模导向机构的设计 16 3.6 推出机构的设计 18 3.7 温度调节系统的设计