电话筒外壳的注塑模设计（机械CAD图纸）

1、20*届毕业设计 筒上下壳模具设计系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 专 业： 班 级： 学 号： 20* 年 6月任务书 指导教师学生姓名课题名称 筒上下壳模设计内容及任务 根据所给定的塑料零件产品（如下图所示），设计出塑料模具。主要内容如下： 1、绘制产品零件图。 2、绘制模具装配图。3、绘制整套模具零件图，标准件除外。4、编写设计说明书。5、自选一个重要模具零件编制加工工艺路线，进行相关的计算，并编制加工工艺卡和工序卡。拟达到的要求或技术指标按照“湖南工学院毕业设计（论文）工作管理规定”，本课题设计要求及技术指标如下：（一）模具1、保证规定的生产率和高质量产品的同时，力求成本

2、低、寿命长。2、模具结构设计合理，工艺性好，具有一定的创新性。3、操作安全、方便，易于维修，便于管理。4、在保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。（二）设计图纸1、模具绘图布局合理，视图完整、清晰，各项内容符合标准要求。2、设计图纸应符合学校的要求，不少于3张零号图纸的结构设计图、装配图和零件图，其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸，同时至少有折合1号图幅以上的图纸用手工绘制。（三）设计说明书1、资料数据充分，并标明数据出处。2、计算过程详细、完全。3、公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。4、内容条理清楚，按步骤书写。5、说明书按照学校的有关规定，编写不

3、少于12000字的设计说明书，同时上交电子文档。（四）其他要求1、查阅到10篇以上与题目相关的文献2、翻译一篇本专业外文文献（10000个以上印刷符号），并附译文。进度安排起止日期工作内容备注2011年2月 5月1周（2、212、28）4周（2、283、25）2周（3、284、10）2周（4、114、24）1周（4、255、1）5周（5、26、3）1周（6、66、10）完成毕业设计的选题和开题报告；进行毕业实习及调研；进行工艺及结构设计；绘制装配图和零件图；对整个设计进行合理性检查； 撰写设计说明书及毕业答辩的准备；毕业设计答辩。主要参考资料1 中国标准出版社. 中国机械工业标准汇编冲压模具卷

4、M.北京:中国标准出版社,1998,12.2 李连生编. 涡旋压缩机M. 北京：机械工业出版社，19983 王昆等编. 机械设计课程设计M. 北京：高等教育出版社，20004 王鹏驹主编. 塑料模具技术手册（轻工模具之一）M. 北京：机械工业出版社，19975 邱宣怀等编. 机械设计M. 北京：高等教育出版社， 19986 屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社，20037 王桂萍、邱以云编. 塑料模具的设计与制造问答M. 北京：机械工业出版社，20008 许鹤峰、陈言秋编. 注塑模具设计要点与图例M. 北京：化学工业出版社，19999 强信然主编. 塑料工程师手册M.

5、 南京：江苏科学技术出版社，200010 廖念钊、古莹庵、李硕根编. 互换性与技术测量M. 北京：中国计量出版社，200011 大连理工大学工程画教研室编. 机械制图（第四版）M. 北京：高教育出版社，2000教研室意见年 月 日系主管领导意见年 月 日开题报告 题目 筒上下壳模具设计学生姓名班级学号专业1、 研究的意义；模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力

6、”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求。近年来，我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。我国模具行业在“十五”期间的增长速度达到13%15%。模具钢的需求量也将以年12%的速度递增，全国年需求量约70万吨左右，而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60%，每年进口模具钢约6万吨。我国每年进口模具约占市场总量的20%左右，已超过10亿美元，其中压铸与橡胶模具占全部进口模具的

7、50%以上；冲压模具占全部进口模具约40%。目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志

8、。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。基于现状并结合本学校教学特色，选用 筒上下模具设计作为我这次毕业设计的题目。 2、研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化） 目标： 筒上下模设计（一出二） 内容： 1）模具结构类型的选择与设计； 2）型腔、型芯、定位、导向、连接、顶出、抽芯等零件的设计； 3）主要零件（型腔型芯等）的选材。关键问题

9、： 塑料件的尺寸精度与形状精度。3、特色与创新之处 1）以塑料为原材料由注射模制成塑件产品，以代替金属材料； 2）一模二腔，凸模、凹模采用组合式结构； 3）大部分零件采用标准件，有利于缩短制造周期，降低制造成本4、拟采取的研究方法、步骤、技术路线 步骤：1） 设计准备 准备设计资料及绘图用具 2） 模具总体结构设计 塑件在模具中的成型位置；分型面位置；形腔数目、注塑机型号、浇注系统形式和浇口的设计、成型零件设计、脱模推出机构设计、模架的确定和标准件的选用、合模导向机构设计、排气系统和温控系统等设计5、拟使用的主要仪器设备、试剂和药品 计算机、计算机绘图软件(如AUTO CAD和PRO/E等)、

10、手工绘图工具6、参考文献1 李连生著.涡旋压缩机.北京：机械工业出版社，1998.42 王桂萍、邱以云编. 塑料模具的设计与制造问答. 北京：机械工业出版社，20003 周凤云主编.工程材料及应用(第二版).武汉：华中科技大学出版社，2002.114 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，1996.45 许鹤峰、陈言秋编. 注塑模具设计要点与图例. 北京：化学工业出版社，19996 王鹏驹主编. 塑料模具技术手册（轻工模具手册之一）. 北京：机械工业出版社，19979 廖念钊、古莹庵、李硕根编. 互换性与技术测量. 北京：中国计量出版社，2000指导教师批阅意见 指导教师(

11、签名)： 年 月 日摘 要对塑件结构分析和原材料分析，模具型腔结构的形式设计，塑件的相关计算，注塑机的选择，分析了分型面的选择和浇注系统的设计，模架的选取和成型零件的计算，推出机构的设计，分析了塑件CAE模流分析和试模与修模过程。关键字：pro-e分模；型芯；分型面；模架；塑件收缩率；Plastic Advisor（塑料顾问）ABSTRACTTo models the structure analysis and raw material analysis, the mold die space structure form design, models the correlation com

12、putation, the injection molding machine choice, analyzed has divided the profile the choice and the casting system design, the pould frame selection and the formation components computation, promoted the organization the design, analyzed has modelled the CAE mold to flow the analysis and the experim

13、ental mold with repairs the mold process. Key words: A pro-e minute mold； the core；divides the profile；the pould frame； models a shrinkage； Plastic Advisor (plastic consultant)目 录1 前言11.1 模具工业在国民经济中的地位11.2 各种模具的分类和占有量21.3 我国模具技术的现状及发展趋势22 注塑件的设计32.1 功能设计32.2 材料选择42.3 结构设计7注塑件设计要点72.3.2 对塑件的修改说明92.4

14、塑件的尺寸精度及表面质量10尺寸精度10塑件的表面质量103 注塑成型的准备103.1 注塑成型工艺简介113.2 注塑成型工艺条件12注塑机的选择133.3.1 注塑机简介133.3.2 注塑机基本参数143.4 注射机的校核163.4.1 最大注塑量的校核163.4.2 锁模力的校核163.4.3 塑化能力的校核163.4.4 喷嘴尺寸校核163.4.5 定位圈尺寸校核163.4.6 模具外形尺寸校核173.4.7 模具厚度校核173.4.8 模具安装尺寸校核173.4.9 开模行程校核174 模具设计174.1 塑料配方说明184.2 分型面的确定18型腔数目的确定19浇口确定20模具材

15、料的选择21浇注系统设计22主流道22分流道22冷料穴24浇口25剪切速率的校核26模架的确定27型腔壁厚和底版厚度计算27模架的选用28导向与定位机构29顶出系统设计30脱模力的计算30推杆脱模机构32成型零件工作尺寸的计算344.凹模工作尺寸的计算344.10.2 凸模工作尺寸的计算35中心距尺寸的计算36排气设计36排气设计原则：37推管、推杆、镶件排气功能的证明37温度调节系统设计38温度调节对塑件质量的影响38对温度调节系统的要求38冷却系统设计39结 论45参考文献46致 谢471 前言1.1 模具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态

16、或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。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。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工

17、艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量

18、80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.2 各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸

19、，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腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。（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。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，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是所用模具的总称。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

20、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。模具所涉及的

21、工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。1.3 我国模具技术的现状及发展趋势20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后

22、，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模

23、具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE

24、技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。2 注塑件的设计2.1 功能设计功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标.该塑件是日用家电产品,承受外力的几率较大,如冲击载荷,振动,摩擦等情况比较多，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;作为一

25、种家电产品,塑件所使用的材料必须要有良好的电绝缘性，同时其生产批量应该属大批大量生产,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;此外,塑料都会老化,所以还应该考虑材料氧化的问题。2.2 材料选择通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的工艺性能,如基本性能,成型特性,表面硬度等；根据该塑件对材料的要求，我所选用的塑胶材料为ABS。其主要性能如下：ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物; 英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene(a)、基本

26、性能ABS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；无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽,ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、奶油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热是，应控制在6080。,苯乙烯具有易加工、高

27、光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种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，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件，专动零件和电信结构零件。(b)、成形特性：1无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性

28、也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。2吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应长时间干燥。3流动性中等，溢边料左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 4比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度在250左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模具温度宜取5060，要求光泽及耐热型塑件宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140MPa，螺杆式注射机则取160220，70100MPa为宜。A

29、BS物理性能： 密度： 1.021.16 g/cm3比体积： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%ABS热性能：熔点： 130160熔融指数： 200负荷50N,喷嘴2.09 0.41/10min维卡针入度； 71122马丁耐热： 63热变形温度： 90108(45N/cm2) 83103(180N/cm2)10-5/计算收缩率； 0.40.7%比热容： 1470 J/ (kg . K)燃烧性： 慢热导率： 0.263 W/ (m . k)ABS力学性能： 屈服强度： 50MPa抗拉强度： 38MPa 断裂伸长率： 35% 抗弯强度： 80MPa 抗压强度： 53MPa 抗剪强

30、度： 24MPa 冲击韧度：无缺口 261 k / Jm2 有缺口 11 k / Jm2 布氏硬度： ABS的成形条件：注射成形机类型： 螺杆式密度： 1.031.07 g/cm3计算收缩率： 0.30.8% 预热温度： 8085 oC预热时间： 4h料筒温度：前段 180200oC 中段 165180 oC后段 150170oC喷嘴温度： 170180oC模具温度： 5080 oC注射压力： 60100MPa成形时间：注射时间 2090 S 高压时间 05 S 冷却时间 20120 S 总周期 50220 S 螺杆转速： 30r/min 适用注射机类型： 螺杆、柱塞均可 后处理：方法 红外线

31、灯、烘箱 温度 70 时间 4h说明：该成形条件为加工通用级ABS料时所用，苯乙烯-丙烯腈共聚物（即AS）成形条件与上相似2.3 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适应性.在塑料生产过程中,一方面成型会对塑件的结构,形状,尺寸精度等诸方面提出要求,以便降低模具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品;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,弄清塑件生产的难点,为模具设计和制造提供依据。注塑件设计要点利用注塑工艺生产产品时，由于塑料在模腔中的不均匀冷却和不均匀收缩以及产品结构设计的不合理，容易引起产品的各种缺陷，如：缩印、熔接痕、气孔、变形、拉毛

32、、顶伤、飞边。为得到高质量的注塑产品，我们必须在设计产品时充分考虑其结构工艺性，下面结合注塑产品的主要结构特点分析避免注塑缺陷的方法。(1)开模方向和分型线每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一 致，以避免抽芯减少拼缝线，延长模具寿命;例如：保险杠的开模方向一般为车身坐标方向，如果开模方向设计成与轴不一致，则必须在产品图中注明其夹角;开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。(2)脱模斜度适当的脱模斜度可避免产品拉毛。光滑表面的脱模斜度应大于0.5

33、度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度;适当的脱模斜度可避免产品顶伤;深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位，得到均匀的产品壁厚，并保证产品开口部位的材料密度强度。(3)产品壁厚各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.54mm，当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长，产生缩印等问题，应考虑改变产品结构;壁厚不均会引起表面缩印;壁厚不均会引起气孔和熔接痕。(4)加强筋，以避免顶伤。(5)圆角圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂;圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂;设置合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工,而避免低

34、效率的电加工;不同的圆角可能会引起分型线的移动，应结合实际情况选择不同的圆角或清角。(6)孔孔的形状应尽量简单，一般取圆形;孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯;当孔的长径比大于2时，应设置脱模斜度。此时孔的直径应按小径尺寸（最大实体尺寸）计算;盲孔的长径比一般不超过4;孔与产品边缘的距离一般大于孔径尺寸。(7)注塑模的抽芯机构及避免当塑件按开模方向不能顺利脱模时，应设计抽芯机构。抽芯机构能成型复杂产品结构，但易引起产品拼缝线，缩印等缺陷，并增加模具成本缩短模具寿命;设计注塑产品时，如无特殊要求，尽量避免抽芯结构。如孔轴向和筋的方向改为开模方向，利用型腔型芯碰穿等方法。(8)一体铰链利用PP料

35、的韧性，可将铰链设计成和产品一体;作为铰链的薄膜尺寸应小于0.5mm，且保持均匀，注塑一体铰链时，浇口只能设计在铰链的某一侧。(9)嵌件在注塑产品中镶入嵌件可增加局部强度、硬度、尺寸精度和设置小螺纹孔（轴），满足各种特殊需求。同时会增加产品成本;嵌件一般为铜，也可以是其它金属或塑料件;嵌件在嵌入塑料中的部分应设计止转和防拔出结构。如：滚花、孔、折弯、压扁、轴肩等;嵌件周围塑料应适当加厚，以防止塑件应力开裂;设计嵌件时，应充分考虑其在模具中的定位方式（孔、销、磁性）(10)标识产品标识一般设置在产品内表面较平坦处，并采用凸起形式，选择法向与开模方向尺可能一致的面处设置标识，可以避免拉伤。(11)

36、注塑件精度由于注塑时收缩率的不均匀性和不确定性，注塑件精度明显低于金属件，应按标准选择适当的公差要求（OSJ1372-1978）(12)注塑件的变形提高注塑产品结构的刚性，减少变形。尽量避免平板结构，合理设置翻边，凹凸结构。设置合理的加强筋。 对塑件的修改说明(1)原产品的孔以及加强筋都没有设置拔模斜度，如图1所式。这样会对产品脱模带来很大的影响，尤其会对产品外观造成很多缺陷，如产品拉毛，产品顶伤，产品粘模，甚至造成产品根本无法脱模的现象。所以对原产品进行了很多修改，目的是为了设置拔模斜度，以改善产品出模及产品性能。如图: 图1 原产品图 图2 该进后产品图2.4 塑件的尺寸精度及表面质量尺寸

37、精度（1）尺寸精度的选择塑件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，该塑件是一般民用品，所以精度要求为一般精度即可，但是由于要保证两半壳体的闭合，所以在凹槽和锁位处应该对精度要求高些，对其要有公差配合要求，应选择高精度。根据精度等级选用表，PS的高精度为2级，一般精度为3级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在100120范围内，取MT2B级的公差数值为 mm，MT3B级的公差数值为 mm。（2）尺寸精度的组成及影响因素制品尺寸误差构成为

38、： =+ （公式1）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，归纳有以下三个方面。（1）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。（2）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。（3）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。塑件的表面质量表面质量是一个相当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理-力学性质两方面技术指标，而不是单纯的表面粗糙度问题。塑件的表观缺陷是其特有的质量指标，包括缺料，溢料与飞边

39、，凹陷与缩瘪，气孔，翘曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定性因素，通常要比塑件高出一个等级。该塑件要求对型腔抛光，所以对粗糙度的要求比较高，查表得PS抛光后顺纹路方向的表面粗糙度为m，垂直纹路方向的表面粗糙度为m。3 注塑成型的准备3.1 注塑成型工艺简介注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作

40、。 表1 注塑成型压力时间曲线（1）物料准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。（2）注塑过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示3所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1到T2，塑料仍

41、处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。（3）制件后处理；由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂，再加上流动前塑化不均匀以及充模后冷却速度不同，

42、制件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩，导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会使制件的力学性能，光学性能及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取向，并降低制件硬度和提高韧性，温度一般在塑件使用温度以上的1020度至热变形温度以下1020度之间；调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性很强、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为121，加热温度为100121，保温时间与制件厚度有

43、关，通常取29小时。3.2 注塑成型工艺条件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。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。PS料与温度的经验数据如表2所示。表2 温度的经验数据料筒温度 /喷嘴温度/模具温度/热变形温度 /后段中段前段15021017023019025024025057565962）压力；注射成型过程中的压力包括注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流

44、动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。对于像PS流动性好的料，保压力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，背压力除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高，根据生产经验，背压的使用范围约为3.427.5MPA。3）时间；完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间，保压时间，冷却时间，其他时间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在保证

45、塑件质量的前提下尽量减小成型周期的各段时间，以提高生产率，其中，最重要的是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射时间一般为35秒，保压时间一般为20120秒，冷却时间一般为30120秒（这三个时间都是根据塑件的质量来决定的，质量越大则相应的时间越长）。确定成型周期的经验数值如表3所示。表3 成型周期与壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 经过上面的经验数据和推荐值，可以初步确定成型工艺参数，因为各个推荐值有差别，而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不

46、一致，结合两者的合理因素，初定制品成型工艺参数如表4所示。表4 制品成型工艺参数初步确定 特性 内容 特性 内容注塑机类型 螺杆式 螺杆转速（r/min） 48 喷嘴形式 直通式 模具温度 50喷嘴温度() 230 后段温度() 150210中段温度() 170230 前段温度() 190250 注射压力MPa 90 保压力MPa 80注射时间s 1.5 保压时间 s 5冷却时间s 20 其他时间s 3成型周期s 30 成型收缩(%) 干燥温度() 6080 干燥时间() 13 后处理温度70，保温时间2小时。 注塑机简介1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大

47、突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一.注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法.常用的说法有:（1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；（2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。 注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据.(1)公称注塑量；指

48、在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力.(2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力.(3)注射速率5所示。表5 注射量与注射时间的关系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射时间/S 1 1.25 1.5 5 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个

49、成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期.(5)锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开.(6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围.(7)开合模速度；为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停.(8)空循环时间；在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间.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.由PRO/E建模分析得（材