毕业设计（论文）遥控器面板的模具设计

1、摘要此次本科毕业设计为遥控器面板设计，材料为pet，为热塑性材料，是生产中很常用的工业塑料。模具的模架结构是采用龙记（lkm）大水口 ci型两板模。两板模简单通用一般适用于产品只有一个分型面，且分型面简单。模架a板放置型腔，b板放置型芯。浇注系统是平衡式浇注系统。分流道设在型芯一侧，通过侧浇口进胶，工字型分多方位进胶。因产品外表面两侧有倒扣结构，所以为使产品顺利顶出，设计滑块机构。注塑进模具的塑料必须尽快冷却，我们在模仁、模板设置统一的冷却水道，水路环绕产品，交接处要有防水圈密封，以确保水道畅通。由于产品最大轮廓为147mm，故采用一模1腔，所以模架为中小型号的。注塑机选用sz100/630型

2、。关键词：遥控器面板，s型侧进浇口，水路，滑块机构40第一章 绪 论1.1 当前社会塑料工业发展状况塑料、模具和设备是塑料制品生产的三大物质基础。塑料原材料品种的开发与性能的改进推幼了塑料模的制造与应用, 同时也促进了塑料机械设备功能的日益完善, 三者互相促进, 互相推动。八十年代初开始, 世界塑料工业的生产平均每年10%的速度递增, 目前世界上塑料产量最多的国家要算是美国、日本、西德。其次为苏联、法国、意大利、英国、荷兰。论品种, 产量最高的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料。模具行业内部体制改革和机制转换加速，产业结构渐趋合理，并且加强了管理，提高了水平。为了适应形势，我

3、国模具行业近几年来加快了体制改革和机制转换步伐，“三资”和民营企业已占行业主导地位，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理有了很大进步。许多企业已应用了cadcamcae一体化技术、三维设计技术、erp和im3等信息管理技术以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及网络技术等许多高新技术，不少企业已提出了“生产专业化、产品品牌化、企业现代化、市场国际化”等企业发展战略。通过各种质量体系认证的企业一年比一年多。规模经济产生效益，模具集群生产发展迅速。在“小而精专”的专业化不断发展的同时，近年来，规模效应已被愈加重视。除了把企业做强做大，使规模经济产生效益之外，模具集群生产也不断显示其优越性，因而“模具城

4、”、“模具园区”、“模具生产基地”等各种集群生产形式在全国迅速发展。据不少企业反映，集群生产与分散生产相比，至少有下列好处：市场更广阔了，协作更方便了，生产成本降低了，相互交流多了，优惠政策享受到了。目前全国年产1亿元以上模具的企业已有40多个，超过3000万元以上的企业已有200多个，具有一定规模的“模具城”已有近十个，正在建设或正在筹建的还有十多个。这些模具集聚生产基地的建设，对我国模具工业的发展起到了积极的促进作用。许多企业开始认识到了“品牌”和“专利”的重要性，自主创新的资金投入力度和能力不断提高。长期以来模具一直处于“后方”和“被动”的地位，因此也很少有“品牌”和“专利”。随着市场经

5、济的发展，近年来企业越来越重视“品牌”和“专利”。有些企业已认识到了创新研发的重要性，投入力度提高很快。据中国模具工业协会了解到的情况，近年不少企业在创新研发方面的投入与销售收入的比例达到5左右，个别企业甚至达到8至10。模具技术含量不断提高，属于高新技术产品的模具越来越多。据了解，目前已被国家有关部门列入中国高新技术产品出口目录的已有四种模具。其实已经有不少模具的技术含量超过了这四种模具，例如汽车零部件级进模具、精密多工位级进模具、轿车大型复杂覆盖件冲压模具、自动化汽车内饰件浇注模具、高强度板热压成型模具等。随着高新技术的发展，越来越多的模具生产企业被各级政府有关部门认定为高新技术企业。据中

6、国模协初步统计，目前模具行业国家级高新技术企业有7家，省、市级高新技术企业已有近百家。国际模具资本向我国转移的趋势十分明显，模具出口前景很好。由于我国模具特别是中、低档模具在国际市场上存在着较大的价格优势，有的模具价格甚至只有国际市场的几分之一，再加上我国有较低廉的优质劳动力资源及较好的技术基础和基础配套设施，因此近年来外商在我国模具行业的投资额一年比一年大，到我国采购模具的跨国公司也越来越多。1.2我国在塑料模具行业发展的不利因素 我国模具行业已经驶入发展快车道，但由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面，与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，所以还不能满足我国制造业发展的需求。特别是在精

7、密、大型、复杂、长寿命模具方面，仍旧供不应求。因此，每年尚需大量进口。现阶段模具原材料价格和人员工资不断上涨，但模具价格却不涨反落，致使模具企业利润不断下降，部分企业出现亏损，亏损额增大。据中国模具工业协会对全国270个主要模具生产企业调查，2005年产值利润率比上年下降了2.1个百分点，销售收入利润率比上年下降了3.1个百分点。全国规模以上企业全年亏损额2005年达2.6亿元，大幅增加。这一趋势，还在延续。对外资的依存逐年增大。我国加入世贸组织已过6年，外贸高速发展，我国经济对外贸的依存度从30上升到70。同时，近年来，正是外资大量进入我国的时期，随着对外开放政策的不断扩大和深化，外资在我国

8、模具行业的投资也越来越多，致使对外资的依存度也逐年增大。例如广东省是我国模具第一大省，其产能约占全国的40左右。该省的模具产能中，外资企业已占60左右，合资企业约占10左右。该省模具出口约占全国的50左右，其中由外资、合资企业出口的也占其出口量的多数。对外资和外贸依存度大，会对行业安全，乃至整个国家的经济安全产生重大影响。人才紧缺日益突出。虽然近年来我国模具行业职工队伍发展迅速，估计目前已达近百万人，但仍然跟不上行业发展需求。一是总量不足，二是素质不够，适应不了行业发展的需求。根据有关资料，全国模具行业从业人员约缺口30万50万人，其中工程技术人员约占20。目前尤其紧缺的是高素质和高水平的模具

9、企业管理人员和中高层技术人员及高级技术工人。市场竞争加剧。我国模具市场竞争在不断加剧，其表现是模具产品价格连年走低。中高档模具市场上主要是我国重点骨干企业与境外企业及境内“三资”企业的竞争，中低档模具市场上主要是民营企业之间的竞争。有的已经是进入无序状态，到了扰乱正常市场秩序的地步。由于过低价格所必然造成的低质量，已严重影响一些企业的生存，迫使某些企业加速调整其定位，少数企业面临被淘汰局面也是不足为奇的。虽然近几年模具出口增幅每年大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差一年比一年大。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车企业的高速发展带来

10、了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口，但也确实有一些国内可以生产的模具也在进口，这与我国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。1.3 我国在塑料模具行业发展状况虽然我国模具行业已经驶入发展快车道，但由于在精度、寿命、制造周期及能力等方面，与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，所以还不能满足我国制造业发展的需求。特别是在精密、大型、复杂、长寿命模具方面，仍旧供不应求。因此，每年尚需大量进口。现阶段模具原材料价格和人员工资不断上涨，但模具价格却不涨反落，致使模具企业利润不断下降，部分企业出现亏损，亏损额增大。据中国模具工业协会对全国270个主要模具生产企

11、业调查，2005年产值利润率比上年下降了2.1个百分点，销售收入利润率比上年下降了3.1个百分点。全国规模以上企业全年亏损额2005年达2.6亿元，大幅增加。这一趋势，还在延续。对外资的依存逐年增大。我国加入世贸组织已过6年，外贸高速发展，我国经济对外贸的依存度从30上升到70。同时，近年来，正是外资大量进入我国的时期，随着对外开放政策的不断扩大和深化，外资在我国模具行业的投资也越来越多，致使对外资的依存度也逐年增大。例如广东省是我国模具第一大省，其产能约占全国的40左右。该省的模具产能中，外资企业已占60左右，合资企业约占10左右。该省模具出口约占全国的50左右，其中由外资、合资企业出口的也

12、占其出口量的多数。对外资和外贸依存度大，会对行业安全，乃至整个国家的经济安全产生重大影响。人才紧缺日益突出。虽然近年来我国模具行业职工队伍发展迅速，估计目前已达近百万人，但仍然跟不上行业发展需求。一是总量不足，二是素质不够，适应不了行业发展的需求。根据有关资料，全国模具行业从业人员约缺口30万50万人，其中工程技术人员约占20。目前尤其紧缺的是高素质和高水平的模具企业管理人员和中高层技术人员及高级技术工人。市场竞争加剧。我国模具市场竞争在不断加剧，其表现是模具产品价格连年走低。中高档模具市场上主要是我国重点骨干企业与境外企业及境内“三资”企业的竞争，中低档模具市场上主要是民营企业之间的竞争。有

13、的已经是进入无序状态，到了扰乱正常市场秩序的地步。由于过低价格所必然造成的低质量，已严重影响一些企业的生存，迫使某些企业加速调整其定位，少数企业面临被淘汰局面也是不足为奇的。虽然近几年模具出口增幅每年大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差一年比一年大。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车企业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口，但也确实有一些国内可以生产的模具也在进口，这与我国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。1.4 毕业设计选取本课题的意义我国模具业正在从较发达的珠三角、长三

14、角地区向内地和北方扩展，在产业布局上出现了一些新的模具生产较集中的地区，有京津冀、长沙、成渝、武汉、皖中等地区，模具集聚发展成为新特点，模具园区（城、集聚地等）不断涌现。在东部地区，已形成昆山、无锡精密模具产业集群生产基地；泊头、芜湖汽车模具产业集群生产基地；宁波、黄岩、深圳、东莞大型、精密模具产业集群生产基地。模具主要类型有：冲模、锻摸、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于型腔模，因为它们一般都是依靠三维的模具型腔成型。（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模、

15、冲孔模、切口模、切边模、弯曲模、卷边模、拉深模、校平模、翻孔模、翻边模、缩口模、压印模、胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模、复合模、连续模。（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型的所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模、螺旋压力机锻模、热模锻压力锻模、平锻机用锻模、水压机用锻模、高速锤用锻模、摆动碾压机用锻模、辊锻机用锻模、楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具、挤压模具、精锻模具、等温模具、超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模、挤塑模、注射模，此外还有挤出成型模、泡

16、沫塑料的发泡成型模、低发泡注射成型模、吹塑模等。（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有；压模、精整模、复压模、热压模、粉浆浇注模、松装烧结模等。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展， 国内涌现出一大批模具行业的民营龙头企业，民营模具企业的崛起是整个中国模具产业结构中的重大

17、调整，民营模具企业在整个模具市场中已占绝对的主导地位，加速了模具行业的快速发展。因此选取本课题能很好的运用以前所学的专业知识，并且也是今后发展的趋势，具有重要实际的意义。第二章 注塑产品的要求设计2.1 产品功能简明功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能，并达到一定的要求。该塑件是配套在遥控器上的面板，要求有一定物理强度和制造精度。塑件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度、脆化温度、分解温度的要求降低。生产批量应该是大批大量，这样,就必须考虑生产成本和模具寿命，在材料的选择时要综合各种因素。2.2 模具材料选择 （1） 材料选择：此类产品属于薄膜面板，根据产品外观和结构等要求，选

18、择聚对苯二甲酸类塑料（pet）（2） 材料简述：pet塑料分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。pet塑料具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的pet塑料具有良好的光学透明性。另外pet塑料具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。pet做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。pbt与pet分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。 pet是乳白色或浅黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。耐蠕变、抗疲劳性、耐摩擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，

19、具有热塑性塑料中最大的韧性；电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。 pet树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，耐热性低等。 通过成核剂以及结晶剂和玻璃纤维增强的改进，pet除了具有pbt的性质外，还有以下的特点： 1 热变形温度和长期使用温度是热塑性通用工程塑料中最高的； 2 因为耐热高，增强pet在250的焊锡浴中浸渍10s，几乎不变形也不变色，特别适合制备锡焊的电子、电器零件； 3 弯曲强度200mpa，弹性模量达4000mpa

20、，耐蠕变及疲劳性也很好，表面硬度高，机械性能与热固性塑料相近； 4由于生产pet所用乙二醇比生产pbt所用丁二醇的价格几乎便宜一半，所以pet树脂和增强pet是工程塑料中价格是最低的，具有很高的性价比。 （3） 塑料的注塑工艺参数料筒温度 喂料区 5070（70） 区1 240260（250） 区2 240260（250） 区3 250290（270） 区4 250290（270） 区5 250290（270） 喷嘴 250290（270） 括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35和65，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1熔料温度 270280料筒恒温 220模具温度 12014

21、0注射压力 薄截面制品可达160mpa保压压力 大约注射压力的5070以避免产生缩壁；按需选择保压时间；太长的保压时间易造成内应力，特别是对非晶体树脂，会使产品的抗冲击性降低背压 510mpa（50100bar），避免产生摩擦热注射速度 因为高固化率和结晶率故需采用高速；避免在注射过程中熔料冷却和凝结；模内保持良好的通气性是很重要的，否则裹入的空气易使流道末端产生焦化螺杆转速 最大螺杆转速折合线速度为0.5m/s计量行程 （0.53.5）d，因为熔料对过热和在料筒内残留时间过长很敏感；残留时间不应超过5min残料量 25mm，取决于计量行程和螺杆直径预烘干 在120时烘干4h 回收率 最多可加

22、入20回料，前提是回收料必须很好的预烘干并没有热降解；不允许产生拉伸，弯曲并且冲击强度与新料一样 收缩率 变化很大，取决于树脂，截面厚度，模具温度和保压：收缩率1.22.0，或加了30玻璃纤维增强型材料，使收缩率达0.40.6 浇口系统 任何一种普通系统型浇口都可使用；浇口处有热流道，温度必须闭环控制机器停工时段 关闭加热系统，像操作挤出机一样操作机器直到没有塑料被挤出为止；如果料口处换了其它热塑性材料，建议用pe或pp清洗（4） pet的物理力学性能如下表（2-1） 性 能数 据性 能数 据密度/g.cm-31.3-1.4断裂伸长率/%200700熔点/160190弯曲强度/mpa4958.

23、8脆折点/10弹性模量/mpa9809800拉伸强度/mpa29.4缺口冲击强度（悬臂梁法）/kj.m-2510(以上表格来源于高分子材料概论 韩冬 王慧敏 编著 中国石化出版社53）2.3 产品的结构设计 塑料制件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的可行性、廉价性。在塑件制品生产过程中，一方面成型会对塑件的结构、形状、尺寸精度、光洁度诸方面提出要求,以便降低模具结构的复杂程度和加工难度,保证加工精度，生产出价廉，美观的产品；另一方面，模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进行分析，掌握塑件生产的难点,提高模具的质量。2.3.1 壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素, 是设计塑件时必须考虑的问题

24、之一。塑件的厚度对熔体对充满模具型腔的流程影响较大。壁太厚就很难达到完全均匀的硬化, 且易产生气泡、缩孔等缺陷;太薄则刚度差, 在脱模、装配, 使用中会发生变形,影响塑件的使用和装配的准确性。塑件不均匀,导致塑件各个部分固化收缩不均匀, 易在塑件上产生气孔、裂纹, 引起内应力及变形等缺陷。塑件壁厚一般在1 3mm 范围内, 最常用数值为23mm, 大型塑件也有6mm 或更大的。该塑件属于中小型件,而本产品的底部和直壁部分都是3符合要求，且凸缘部分的尺寸是4在范围之内。2.3.2 脱模斜度 由于制品冷却后产生收缩, 会紧紧地包住模具型芯或型腔中凸出的部分, 为了使制品易于从模具内脱出, 在设计时

25、必须保证制品的内外壁具有足够的脱模斜度。一般情况下脱模斜度取1-3度，具体依照产品而定。为了便于脱模，防止因脱模力过大而拉坏塑件或使其表面受损，与脱模方向平行的塑件内，外表面都应具有合理的斜度。如左边图所示产品部分剖视图：产品四周内表面拔模，外表面有滑块一侧不需要。脱模斜度的大小与塑件的收缩率、塑件的形状、塑件的壁厚及部位有关。一般聚乙烯、聚丙烯为30分到1度；abs为40分到1度30分；聚碳酸脂为50分到2度。制品内、外壁面都应有脱模斜度，若只有内壁面脱模斜度，脱模时制品将黏附在凹模表面。若只有外壁面脱模斜度，脱模时制品将黏附在凸模表面。模具制品上布置平行于模具启闭方向筋的壁面应有脱模斜度。

26、在确定脱模斜度过程中，要注意考虑3方面的关系1） 在必须保证塑件尺寸精度和制品有特殊要求时，脱模斜度造成的制品尺寸误差必须限制在该尺寸精度的公差之内和满足特殊要求2） 为避免或减小脱模力过大而损伤注塑件，对于收缩较大，形状复杂，型心包紧面积较大的塑件，应该考虑较大的脱模斜度。3） 为使注塑开模后，塑件留在动模一侧的型心上，可以考虑塑件的内表面取较小的脱模斜度另外，对有花纹的侧表面需特大的脱模斜度，常见的有4度到5度，每0。025mm花纹深度要取1度以上脱模斜度。壳类塑件上有成排网格式孔板时，要取4度到8度以上型孔斜度，孔越多越密，斜度越大。由于本塑料的为pet且它的脱模最高高度为22.5mm，

27、根据上面表格可知；本产品的脱模斜度取12.3.3加强筋 为了使塑件有一定的强度和刚度, 又能避免因壁厚过大而产生成型缺陷, 行之有效的办法是在塑件的适当部位设置加强筋。为防止出现背部塌坑, 加强筋的尺寸应设计得当。加强筋的底部与壁连接应圆弧过渡，以防外力作用时，产生应力集中而被破坏。由于本产品本身结构特点和厚度，所以可以不设加强筋。2.3.5塑件的质量和体积的确定利用ug做出3d零件模型后通过“分析-质量属性”可以方便的知道塑料制件的体积为55.9cm3，pet密度设为1.38g|cm3，计算得到质量为77.14 g。2.4 塑件的尺寸精度及表面质量2.4.1尺寸精度（1）尺寸精度的选择；塑件

28、的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准。然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，电话机塑料外壳选用的尺寸精度等级为6级, 公差为gbt14486- 93 尺寸公差数值。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在4080范围内，取mt5a的公差。（2）尺寸精度的组成及影响因素；制品尺寸误差构成为： =+ 式中 制件总的成型误差； 塑料收缩率波动所引起的误差；模具成型零件制造精度所引起的误差； 模具磨损后所引起的误差；模具安装，配合间隙引起的误差；影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂，归纳

29、有以下三个方面。 模具 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。 塑料材料 主要是收缩率的影响，收缩率大的尺寸精度误差就大。 成型工艺 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩，从而影响尺寸精度。2.4.2塑件的表面质量塑件制件的表面质量包括表面粗糙度和表观质量。塑件表面粗糙度的高低主要与模具型腔表面的粗糙度有关。目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常为ra0.021.25um，模腔表壁粗糙度应为塑件的1/2，即ra0.010.63。塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态，如常见的缺料，溢料，飞边，凹陷，气孔，熔接痕，银纹，斑纹，翘曲与收缩，尺寸不稳定等。他是由于塑件成型工艺条件，塑件

30、成型原材料的选择，模具总体设计等多种因素造成的。第三章 注射机的选取根据塑件的体积或重量大致确定模具的结构，初步确定注塑机型号，了解所使用的注塑机与设计模具有关的技术参数，如：注塑机定位圈的直径，喷嘴前端孔径及球面半径，注塑机最大注塑量，锁模力，注塑压力，固定模板和移动模板面积大小及安装螺孔位置，注塑机拉杆的间距，闭合厚度，开模行程，顶出行程等。3.1 注射成型概述 注射成型：注射成型(注塑)是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。注射成型几乎适用于所有的热塑性塑料。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。注射成型的成型

31、周期短(几秒到几分钟)，成型制品质量可由几克到几十千克，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的模塑品。因此，该方法适应性强，生产效率高。注射成型用的注射机分为柱塞式注射机和螺杆式注射机两大类，由注射系统、锁模系统和塑模三大部分组成。3.1-1其成型方法可分为：(1) 排气式注射成型。排气式注射成型应用的排气式注射机，在料筒中部设有排气口，亦与真空系统相连接，当塑料塑化时，真空泵可将塑料中合有的水汽、单体、挥发性物质及空气经排气口抽走；原料不必预干燥，从而提高生产效率，提高产品质量。特别适用于聚碳酸酯、尼龙、有机玻璃、纤维素等易吸湿的材料成型。(2) 流动注射成型。流动注射成型可用

32、普通移动螺杆式注射机。即塑料经不断塑化并挤入有一定温度的模具型腔内，塑料充满型腔后，螺杆停止转动，借螺杆的推力使模内物料在压力下保持适当时间，然后冷却定型。流动注射成型克服了生产大型制品的设备限制，制件质量可超过注射机的最大注射量。其特点是塑化的物件不是贮存在料筒内，而是不断挤入模具中，因此它是挤出和注射相结合的一种方法。(3) 共注射成型。共注射成型是采用具有两个或两个以上注射单元的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的方法。用这种方法能生产多种色彩和(或)多种塑料的复合制品，有代表性的共注射成型是双色注射和多色注射。(4) 无流道注射成型。模具中不设置分流道，而由注射机

33、的延伸式喷嘴直接将熔融料分注到各个模腔中的成型方法。在注射过程中，流道内的塑料保持熔融流动状态，在脱模时不与制品一同脱出，因此制件没有流道残留物。这种成型方法不仅节省原料，降低成本，而且减少工序，可以达到全自动生产。(5) 反应注射成型。反应注射成型的原理是将反应原材料经计量装置计量后泵入混合头，在混合头中碰撞混合，然后高速注射到密闭的模具中，快速固化，脱模，取出制品。它适于加工聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、醇酸树脂等一些热固性塑料和弹性体。目前主要用于聚氨酯的加工。(6) 热固性塑料的注射成型。粒状或团状热固性塑料，在严格控制温度的料筒内，通过螺杆的作用，塑化成粘塑状态，在较

34、高的注射压力下，物料进入一定温度范围的模具内交联固化。热固性塑料注射成型除有物理状态变化外，还有化学变化。因此与热塑性塑料注射成型比，在成型设备及加工工艺上存在着很大的差别。3.1-2基本结构1、浇注系统将塑料由注射机喷嘴引向型腔的通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件的浇注套，拉料杆等组成。2、成型零件是直接构成塑料件形状及尺寸的各种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等构成。3、结构零件构成零件结构的各种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。导向零件：导柱，导套 。装配零件：定位隙，定模底板，定模板，动模板，动模

35、垫板冷却加热系统 3.1-3注射机的型号，规格，基本参数1、一般以注射量表示注射机的容量，xs - zy ,25表示：一次最大注射量为 1- 25cm的倒式螺杆注射成型机。2、基本参数：公称注射量，合模压力，注射压力，注射速度，注射功率，塑化能力，合模与开模速率，机器盾隙次数，最大成型面积，模板尺寸，模板间距离，模板过程。 3.1-4 3.2 选择注塑机（1）由公称注射量选定注射机由注射量选定注射机利用之前ug建立零件模型后可以方便的知道塑料制件的体积为55.9cm3，质量为77.14g。初次确定为一模腔。 模具所需塑料熔体注射量mnm1+m2 （3-1） 上面公式中： m一副模具所需塑料的质

36、量或体积（g或cm）； n初步选定的型腔数量； m1单个塑件的质量或体积（g或cm）； m2浇注系统的质量或体积（g或cm）；首先m2是个未知值，若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑件质量或体积的1520（注塑厂的统计资料）。若是流动性不太好或是精密塑件，据统计每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的0.21倍，当塑料熔体黏度高、塑件愈小、壁愈薄、型腔越多又作平衡式布置时，浇注系统的质量或体积甚至还要大。在学校做设计时以0.6nm1来估算4，即m1.6nm1。 通过以上可计算塑件熔体注塑量为塑件 v=55.9 cm3；质量 m1=77.14 g；m总=1.6nm1 =1.6155.9=

37、 89.44 gv=1.6177.14=123.42cm3 （2）由锁模力选定注射机塑件和流道凝料在分型面上的投影面积 ana1+a2 （3-4） 上面公式中：a塑件及流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）；a1单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）；a2流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（mm2）；流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积a2在模具设计前是未知值。根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上投影面积a1的0.20.5倍，因此可用0.35n a1来估算。成型时塑料熔体对型腔的平均压力，其大小一般是注射压力的3065。设计中常按中型腔压力进行估算。通过ug模型分析塑件面

38、积为20979 mm2所以 a =na1+0.35na1 （35） =1.35na1 =1.35120979 mm2= 28321.65mm2 所需的锁模力fm（na1+a2）p型 （3-6）上面公式中；fm 模具所需的锁模力（n）；p型塑料熔体对型腔的平均压力（mpa）。常用塑件注成型时注塑时型腔平均压力如下表塑件特点容易成型塑件一般塑件中等黏度塑件及有要求的塑件高黏度塑件及高精度、难填充塑件25303540pe、pp、ps等壁厚均匀的日用品在模温较高的情况下、成型薄壁abs、pom等精度高的零件高精度的机械零件，如齿轮以上表格来自于塑料模具设计与制造实训教程通过查表2得p型=25mpa。

39、fm=(na1+a2)p型=28321.6525=708 kn结合上面两项的计算，所以选用xs-zy-125注塑机。其主要参数见下表 xs-zy-125注塑机主要参数2xs-zy-125注塑机主要参数最大注射容量/cm125拉杆内间距/mm415415螺杆直径/mm42开模行程/mm300注射压力/ mpa119最大模具厚度/mm300最大注塑面积/mm2320最小模具厚度/mm170最大开模行程/mm300推出行程/mm150螺杆转速/(r/min)10200锁模形式双曲肘锁模力/kn1250喷嘴球半径sr/mm12定位圈直径/mm100孔直径/mm41、最大注射量的校核为保证正常的注射成型

40、，注射机最大注射量应稍大于制品的重量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边）。通常注射机的实际注射量最好在注射机最大注射量的80以内。当注射机最大注射量以最大注射容量标定，按下式校核：kv0v=viv料k压v式中：v0注射机最大注射量，；v制品的体积（包括制品、浇注系统、飞边等）；vi单个制品的体积；n型腔数；k注射机最大注射量的利用系数，取k0.8；v料为塑料体积，k压为压缩比。体积单位均为cm3。实践证明，塑料密度和压缩比对最大注射量影响不大，一般可不考虑。2、注射压力的校核校核目的：校验注射机的最大注射压力能否满足塑料制品成型的需要。为此注射机最大注射压力应稍大于塑料制品成型所需的注射压力。3

41、、锁模力的校核确定（1）锁模力的校核注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品即浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。即： f0p模a分 或 f0k1pa分式中：f0注射机的公称锁模力；p模模内压力（型腔内熔体压力）；k1压力损耗系数，一般取1/32/3；p柱塞或螺杆施加于塑料上的注射压力；a分制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和。注射机选定后，注射机允许的最大成形面积也就确定了。即： 或 当采用多型腔模具时，模具最多型腔数n就可以确定了。4、模具与注射机合模部分相关尺寸的校核设计模具时应校核的主要参数有：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板上安装螺孔尺寸等。（1）注射

42、机喷嘴与模具主流道衬套关系：rr（12） mm； dd（0.51） mm式中：d、r注射机喷嘴前端孔径、球面半径；d、r模具主流道衬套的小端直径d、球面半径。保证注射成型时在主流道衬套处不形成死角，无熔料积存，便于凝料脱模。（2）注射机固定模板定位孔与模具定位圈(或主流道衬套凸缘)关系：两者按h9/f9配合，保证模具主流道轴线与注射机喷嘴轴线重合；定位圈高度h，小型模具为810mm，大型模具为1015mm。此套模具预设是中小模具，所以考虑为810mm。（3）模具轮廓尺寸与注射机装模空间的关系：hmin h hmaxhmax = hmin + l式中：h模具的闭合高度；hmin注射机最小闭合高度

43、；hmax注射机最大闭合高度；l螺杆可调长度5、开模行程与顶出装置的校核各种注射机开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离。（1）注射机最大开模行程与模具厚度无关（指液压机械联合作用的合模机构注射机，行程大小由连杆机构的最大冲程决定）。1）对于单分型面注射模，开模行程校核：s h1+h2+(510)mm式中：s注射机最大开模引程（移动模板行程）；h1塑料制品推出距离；h2塑件制品高度（包括浇口长度）。2）对于双分型面注射模，开模行程校核：（开模行程需增加取出浇注系统凝料时，定模座板与中间板的分离距离a。）s h1+h2+a+ (510) mmh1一般等于型芯高度，但

44、对于内表面为阶梯形的制品，推出距离可不必等于型芯的高度。（2）注射机最大开模行程与模具厚度有关（主要指全液压合模机构的注射模，其最大开模行程等于注射机的移动模板和固定模板之间的最大开距s0减去模具闭合厚度h，即ss0h）1）对于单分型面注射模，开模行程校核：s0 hh1h2(510)mm式中：s0注射机固定模板与移动模板之间的最大开距。2）对于双分型面注射模，开模行程校核：s0 hh1h2a(510) mm（3）有侧向抽芯时开模行程的校核：考虑此模有倒扣，需做滑块，带滑块开模行程必需根据侧向分型抽芯抽拔距离(此模具初设计为7mm)的需要和制品高度、推出距离、模厚等因素确定第四章 模具设计4.1

45、 塑件结构的工艺分析关于pet原材料分析：干燥处理：加工前的干燥处理是必须的，因为pet的吸湿性较强。建议干燥条件为120165c，4小时的干燥处理。要求湿度应小于0.02%。熔化温度：对于非填充类型：265280c；对于玻璃填充类型：275290c。模具温度：80120c。注射压力：3001300bar。注射速度：在不导致脆化的前提下可使用较高的注射速度。流道和浇口:可以使用所有常规类型的浇口。浇口尺寸应当为塑件厚度的50100%。 如图为遥控器面板的主要尺寸图，体积为：55.9cm3 质量：77.14 g，主要尺寸分别为，长147宽120高22.5。产品外观面全为平直面，没有曲面，对模具的

46、加工要求不高。主要板厚为6mm，产品结构上可不考虑加强筋的设计。产品的左右两端有外倒扣，深度为3mm，为使得产品顺利出模，采用外滑块分别向两边抽出。内部留有空腔，可方便浇注系统流道直接注射到产品中，浇口用侧进浇方式。4.2 分型面的确定 根据分型面的选择原则： （1）便于塑件脱模； （2）在开模时尽量使塑件留在动模； （3）外观不遭到损坏；（4）有利于排气和模具的加工方便。结合该产品的结构，分型面确定在塑件的最大投影面积上，如图4-1所示 4.3型腔排列结构的确定注塑模的型腔数目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，考虑到该塑件的尺寸在150左右，若是排一模多腔模具尺寸太大所以考虑排一模一穴4.

47、4模具材料的选择模具选材需要满足三个原则，模具满足耐磨性、强韧性等工作需求，模具满足工艺要求，同时模具应满足经济适用性。（一）模具满足工作条件要求 1、耐磨性 坯料在模具型腔中塑性变性时，沿型腔表面既流动又滑动，使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦，从而导致模具因磨损而失效。所以材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。 硬度是影响耐磨性的主要因素。一般情况下，模具零件的硬度越高，磨损量越小，耐磨性也越好。另外，耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。 2、强韧性模具的工作条件大多十分恶劣，有些常承受较大的冲击负荷，从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作时突然脆断，模具要具有较

48、高的强度和韧性。 3、疲劳断裂性能 模具工作过程中，在循环应力的长期作用下，往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。 模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度、以及材料中夹杂物的含量。 4、高温性能 当模具的工作温度较高进，会使硬度和强度下降，导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此，模具材料应具有较高的抗回火稳定性，以保证模具在工作温度下，具有较高的硬度和强度。 5、耐冷热疲劳性能 有些模具在工作过程中处于反复加热和冷却的状态，使型腔表面受拉、压力变应力的作用，引起表面龟裂和剥落，增大摩擦力，阻碍塑性变形，降低了尺寸精度，从而导致模具

49、失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一，帮这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。 6、耐蚀性 有些模具如塑料模在工作时，由于塑料中存在氯、氟等元素，受热后分解析出hci、hf等强侵蚀性气体，侵蚀模具型腔表面，加大其表面粗糙度，加剧磨损失效。 （二）模具满足工艺性能要求 模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量，降低生产成本，其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性；还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。查手册选择凸凹的材料是4cr13，属马氏体类型不锈钢。该钢机械加工性能较好，经热处理(淬火及回火)后，具有优良的耐腐蚀性能、

50、抛光性能、较高的强度和耐磨性，适于制造承受高负荷、高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品模具等。有关参数如下：物理性能：临界温度（）ac1：820 ；ac3：1100；线膨胀系数：10.5(在20100)；热导率：27.6w.(m.k)-1 (在20左右)；弹性模量（mpa）210000223500 (20左右)；4.5模架的确定 4.5.1型腔壁厚和底板厚度计算在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大

51、的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。根据大型模具按刚度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度校核原则： 侧壁厚度计算公式： s() （4-1） =() =25mm 式中 c与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比h/l有关的系数；查表c=0.073； 型腔压力，取25mp； 型腔深度，=40；e模具材料的弹性模量（mp），e取2.110；刚度条件，即允许变形量(mm)，取=0.04;底板厚度计算公式： (4-2) =（）=40 mm由底板短边与长边边长之比决定的系数；查表c=0.0

52、73；型腔压力，取25mp；底板短边长度(mm)，=230；e模具材料的弹性模量（mp），e取2.110；刚度条件，即允许变形量(mm)；一：三级精度塑件尺寸为120时，允许弹性变形量最大为0.05mm。二：对于pp等中等黏度的塑料允许间隙为0.05左右。三：型腔允许弹性变形值应小于或等于制件的收缩值0.05。综合上述取最小值取=0.04。4.5.2 模架的选用 经过我们的经验值可以大体根据产品的特点尺寸来确定模架的规格和大小，如下面图表：（图表只能作为一个参照，具体的确定还需考虑后面构件设计来定）。（1）模仁尺寸的确定模仁的大小可以由经验决定，模仁所承受的力最终是传递到动定模板上，从节约材料出发，值取得越小越好，但实际中因为要考虑冷却因素，又因为经过凸凹模的冷却系统比经过凸凹模外部的冷却系统效率高，所以为了给冷却系统留有足够的空间，而且考虑到模仁设计应注意：1. 模仁厚度不能小于25mm2. 最终模仁、模板必须取整数3. 产品与产品的距离为15-40mm,两产品中心取整数该设计产品尺寸为：长宽高分别147/120/22.5（单位/mm）。所以模仁最终的