塑料制品注射模具设计

1、毕业设计(论文)开题报告机电控制工程 系 数控技术 专业 05 级（2）班课题名称： 塑料制品三维模具设计毕业设计(论文)起止时间：2008 年 3 月3 日6 月15 日(共15周)学生姓名： 学号： 3059124228 指导教师： 报告日期： 2008年3月5日 1 本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现述状综近年来，中国塑料模具发展速度相当快。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨

2、大。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约50%,汽车工业是中国国民经济五大支柱产业之一，增长速度惊人，因此汽车模具潜在市场巨大。据介绍，目前 国中高档轿车的覆盖件模几乎全部为进口产品。因此，发展自己的科技含量高的大型精密汽车覆盖件模具是今后的重要工作。,在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，都会大大增加对模具的需求量。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。家电行业近期家电业所需模具量年增长率为

3、10%。随着家电市场竞争的白热化，外壳设计成为重要的一环，对家电外壳的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。业内人士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。然而，塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制

4、约。专家指出，面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。2 设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法在课题中要解决的问题：本课题主要是针对排水槽的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整

5、个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是排水槽注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产排水槽塑件产品，以实现自动化提高产量。针对排水槽的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。由于塑件内部有很多槽型通道，固采用活动镶件的结构形式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到排水槽的质量和加工工艺要求。提高精密注塑成型制品的质量及成品率，关键的难题是如何控制注塑模具收缩率，我们必须在以下方面加大努力：一.确定型腔数量及排列方式型腔的数量是由厂方给定，为“一出四”即一模四腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批

6、量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔的模具。二. 模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此我们设计的模具采用多型腔多分型面。根据本塑件电动机绝缘胶架的结构，模具将会采用三个分模面，三个分型面。三. 注射机型号的确定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，厂方提供的注射机型号和规格以及各参数。 3. 本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路其中主要注意的问题有一.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型

7、的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。二 .在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。3.推广应用热流道技术、气辅注射成

8、型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。 三 .应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 四 .研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。五 .排气是否明确,能否真正排出。模架是否有足够的强度能对应变形。六.如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性

9、及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。 4完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法一）设计(论文)条件：1、软件：Pro/E Wildfire2、硬件（计算机）：操作系统：Windows NT/2000/XP中央处理器：主频1GB以上；内存：256MB以上；显卡：64MB以上；硬盘：40GB以上；显示器17英寸或以上OCR显示器；网卡：10M bps/100M bps自适应网卡；鼠标：三键鼠标。二）设计(论文)资料：1、PRO/ENGINEER Wi

10、ldfire产品造型设计专业教程 韩玉龙编著 清华大学出版社2、PRO/ENGINEER Wildfire中文野火版教程 詹友刚 清华大学出版社3、PRO/ENGINEER Wildfire模具设计 初利宝 北京大学出版社4、塑料模具设计制造与应用实例 机械工业出版社 5设计(论文)完成进度计划（1）：毕业实习，2周；（2）：根据给定的规定动作顺序，进行模具设计方案构思和拟定，2周；（3）：原理方案的实现、各模块零件的设计、计算，4周；（4）各种机构零部件图纸绘制及计算机软件3D模拟设计，3周；（5）整理并完成设计说明书，3周；（6）准备答辩，1周，答辩1周；6指导教师审阅意见指导教师(签字)

11、： 年 月 日7教研室主任意见 教研室主任(签字)： 系(签章) 年 月 日说明：1. 本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。塑料制品三维模具设计摘 要塑料工业是当今世界上增长最快的工业种类之一，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。本课题主要是针对汽车排水槽的模具设计,通过对塑

12、件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题介绍了注射成型的基本原理，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计。针对排水槽的具体结构，该模具是点浇口的分型面注射模具。由于塑件有侧孔，无法直接开模，故采用滑块的结构形式。其优点在于简化机构，使模具开模简单，大大降低了模具的制造成本。通过模具设计表明该模具能达到调整支架的质量和加工工艺要求。 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；通过对PROE的学习，可以学会简单的零件造型和模具造型，从

13、而有效的提高工作效率。关键词：模具，塑料，注塑模，排水槽第一章 绪 论在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。模具工业能促进工业产

14、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。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。这些系统和软件的引进，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对模具技术的要求越来越高，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。通过各种渠道培养更多的模具人才，搞好技术创新，则可以不断提高我国模具设计和制造以及维修水平。第二章 注

15、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。该塑件是排水槽,承受外力的几率不大,如冲击载荷,振动,摩擦等情况比较少;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; 此外应该考虑塑料老化。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力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等.和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是

16、选择材料的主要标准。此排水槽是采用 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）注塑成的。查相关手册可知比重1.05克/立方厘米 成型收缩率:0.4-0.7% 。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。2.3.1脱模斜度由于塑件成型时冷却过程中产生收缩,使其紧箍在凸模或型芯上,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

17、,与脱模方向平行的塑件内,表面都应具有合理的斜度。此塑件外表面制件内表面1°。2.3.2 圆角塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处，一般采用圆角连接，有特殊要求时才采用尖角结构。尖角容易产生应力集中，在受力或受冲击载荷时会发生破裂。该塑件大部分的圆角取R1，较大值取到R3。加强肋的圆角半径值关系如表2-1所示。表2-1 肋的圆角半径值关系表肋的高度/mm6.56.513131919圆角半径 /mm0.81.51.53.02.55.036.52.3.3 塑件的尺寸精度（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，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

18、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。（2）尺寸精度的组成及影响因素；制品尺寸误差构成为： =+ （21）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

19、收缩，从而影响尺寸精度。 2.3.4 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，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0.02 m，垂直纹路方向的表面粗糙度为0.26 m。第三章 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

20、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。 （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。 （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。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

21、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。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。 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3-1所示。 表3-1 温度的经验数据 料筒温度 /喷嘴温度/模具温度/热变形温度/前段中段后段15021017023019025024025

22、057565962）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。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， 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，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3-2所示。 表3-2 成型周期与

23、壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085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，因为各个推值有差别，而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不一致，结合两者的合理因素，初定制品成型工艺参数如表3-3所示。 表3-3 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MPa80注射时间

24、/s 1.5保压时间 / s5.0冷却时间s 20其他时间s 3成型周期s 30成型收缩(%)0.6干燥温度() 6080 干燥时间() 13后处理温度70，保温时间。2小时3.3注塑机的选择3.3.1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,

25、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。 3.3.2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；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足

26、够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度. 常用的注射速率如表3-4所示。 表3-4 注射量与注射时间的关系注射量/CM125250500100020004000600010000注射速率/CM/S125200333570890133016002000注射时间/S1.01.251.51.752.253.03.755.0(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

27、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. 3.3.3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（材料密度取 1.05）: 总体积V=2.25ml；总质量M=2.36g； 流道凝料V=0.5V (流道凝料的体积(质量)是个未知数,根据手册取0.5V(0.5

28、M)来估算)实际注射量为:V =2.25×1.5= 3.38ml ； 实际注射质量为M =1.5M=2.36×1.5=3.54g； 根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则, 即： 0.8V V （31） （31）V =8.45 ml； （2）由锁模力选定注射机 F F =AP （32）=26.34（KN） 式中 F 注射机的锁模力（KN）； A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和 A=43.5*26-9.8*18-8.7*4.4*2=878mm2； （31）P 型腔压力，取P =30MP ； 结合上面两项的计算，查塑料成型加工与模具教材附录6，初选取型号为XS-ZY

29、-125的注塑机，参数如表3-5所示。表3-5：注塑机XS-ZY-125的参数注塑机最大注塑量：125cm3 注塑机最大注塑质量：125g注塑压力：1190MPa最小模厚：200mm最大开距：300mm注塑机定位孔直径：40mm喷涂前端孔径：4mm锁模力：900KN第四章 浇注系统设计和分型面的确定4.1 建立分型面及型腔数目的确定4.1.1 建立分型面的原则 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选

30、出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： a)保证塑料制品能够脱模 这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。 b)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： 1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。 3)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，如图2。若要控制规定的尺寸公差，就要减

31、小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。 c)使塑件外形美观，容易清理 尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一圈毛边，我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上， d)使分型面容易加工 分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。 e)有利于排气 对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多

32、，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。4.1.2 成型方案的确定对于设计注塑模具，因为调整支架属于厚壁零件，而且该塑料件从外侧直接进浇容易保证表面光滑，但由于注射压力直接作用在塑件上，容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘起变形。调整支架属于中小批量生产，节约成本。抽芯机构好设置，使塑件顺利脱模，而抽芯

33、机构虽然效率较高，但较复杂，实现自动抽芯，成本高。综上所述，最终确定的成型方案为方案一为：1分 型 面：由于塑料件为槽型件，A-A为第一分型面；动模型心和活动镶件形成内部形状，定模型心形成外部形状；图4-12型腔布置：由于该采用一模四腔；3浇注系统：从排水槽低面进浇注； 图4-24排 气： 分型面和顶杆间隙排气；5模温调节：自然冷却；6抽芯机构：由主型芯和活动镶件组成型芯，活动镶件固定在滑块上,随滑块一起运动； 7分 型 面：A-A为第一分型8抽芯机构：外侧抽芯滑块机构4.1.3 型腔数目的确定型腔的数量是由产品自身结构确定，根据分型面我们可以看出该模具两侧有滑块机构,故为“一出四”即一模四腔

34、，他们已考虑了本产品的生产批量（中小批量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为多型腔的模具。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式可以在后面PROR的应用可见。4.2 浇注系统设计4.2.1 主流道设计（1）主流道尺寸主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，其小端尺寸为3mm。（2）主流道衬套的形式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衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用

35、优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件，只需去买就行了。常用 唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者，有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有12，16，20等几种。由于注射机的喷嘴半径为20，所以唧咀的为R21。 （3）主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为120mm，内径35mm。具体固定形式如下图所示图4-34.2.2 分流道设计分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。主分流道是图中水口板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上

36、，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺 寸： （41） （42）式中 B梯形大底边的宽度（mm） m塑件的重量（g） L分流道的长度（mm） H梯形的高度（mm）梯形的侧面斜角a常取50150，在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。本产品体积2250mm3，质量大约2.58g，梯形小底边宽度取6mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成100。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之

37、间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。1主分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的。2.副分流道的设计副分流道中竖直方向上有锥度的流道的锥度为单边20，其最底部直径为6mm，水平方向上下两层流道的直径为4mm，这些都是根据经验取值，其总长度为14.35mm。3.分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固

38、定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。4.2.3 冷料穴设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z字形和拉料杆的形

39、式，具体要根据塑料性能合理选用。4.2.4 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。4.2.5 浇口的选用及位置的确定浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系

40、统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。其浇口形式及尺寸所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为4的分流道，再将材料进行热处理，然后做一个铜公（电极）去放电，用电火花打出这个浇口来的。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：尽量缩短流动距离。浇口应开设在塑件壁厚最大处。必须尽量减

41、少熔接痕。应有利于型腔中气体排出。考虑分子定向影响。避免产生喷射和蠕动。浇口处避免弯曲和受冲击载荷。注意对外观质量的影响。根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，进浇点1的分流道开在行位上，进浇点2的分流道开在后模模仁上。第五章 成型零件模具的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成

42、型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。5.1 推出出机构的设计该件由斜导和镶件推出模具滑块，再由圆顶针推出工件。在模具CAD图纸中可以看出。5.2 排气系统的设计对于中小型注塑模的排气,我们采取了利用利用型芯、顶杆、镶拼件等的间隙排气，不需要另外设计排气系统。5.3 斜导柱抽芯机构设计因为斜导柱是选用的标准件，直径为20，而斜导柱孔要比斜导柱单边要大50丝，所以直径为21，斜度为200。5.4 冷却系统的设计该设计的零件较冷却系统为冷却水道具体形状如下图所示图5-4第六章 PROE造型建模模块及模具设计专家EMX的应用

43、6.1 PROE三维造型模块的应用 打开PROE软件，出现图1界面：图6-1单击文件 新建 ，出现图2界面：把使用缺省模版前面的钩去掉，如下，点确定，选择，再点确定。图6-2进入建模界面，如图所示。图6-3单击拉伸工具，设置拉伸深度，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式如图。图6-4进行草绘后如图所示：图6-5草绘好以后，点击按钮，完成草绘。退出草绘，点击按钮，完成底面的造型，如图。图6-6单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘

44、，退出草绘，点击按钮，完成侧面造型，如图所示。图6-7 单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的右边拉伸部分的造型设计，得到图片如下所示。图6-8 单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的后边拉伸部分的造型设计，得到图片如下所示。图6-9单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准

45、平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的后面一块挡扳拉伸部分的造型设计，得到图片如下所示。图6-10 单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的后面一块挡扳延伸部分拉伸的造型设计，得到图片如下所示。图6-11选择基准平面工具跳出基准平面选择窗口，再选择TOP平面，偏移量设置为9.0，单击确定按钮。操作图如下。 图6-12 单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选

46、择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的右后挡板拉伸部分造型，得到图片如下所示。图6-13 单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择TOP为基准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的右后柱体拉伸部分造型，得到图片如下所示。图6-14单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零

47、件的右后面上层挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。图6-15单击拉伸工具，设置拉伸深度9.0，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的右后面上层挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。图6-16 单击拉伸工具，设置拉伸深度，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后，点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的第一块前挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。图6-17 单击拉伸工具，设置拉伸深度，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平

48、面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后， 点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的第二块前挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。图6-18 单击拉伸工具，设置拉伸深度，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后， 点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的第三块前挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。 图6-19 单击拉伸工具，设置拉伸深度8.5，按定义跳出如下窗口，选择DTMI 准平面，再选择RIGHT为参考平面，点草绘进入草绘模式，草绘好以后， 点击按钮，完成草绘，退出草绘，点击按钮，完成零件的第四

49、块前挡板的拉伸造型，得到图片如下所示。图6-20 点击按钮跳出如下窗口输入0.65，完成左右两个倒角的造型，得到图片如下所示。 图6-21 点击按钮跳出如下窗口。点击参照按钮选择要设置拔模角的面再选择底面为参照平面，拔模角度为1度。最后点击完成第一个拔模角的造型，得到图片如下所示。图6-22然后用同样的方法完成剩下的第2到第20个拔模角的造型设计造型。拔模角度也为1度，得到图片如下所示。图6-23第21到25个拔模角也可以用同样的方法，但24和25号拔模角的角度为2度。24号喝25号拔模角的造型图6-24下图为21号到25号拔模角的总图。图6-256.2 PROE建模模块的应用PROE模具设计

50、是针对注模具设计的一个过程应用.型腔和模架库的设统一到连接的过程中. PROE模具设计为建立型腔,型芯,滑块,提升装置和嵌件的高级建模工具方便地提供快速,相关的,三维实体结果。优点 : 1.过程自动化。2.易于使用。3.完全的相关性。主要程序 :准备 。装载产品模型/模具坐标系/计算收缩率/设定毛坯尺寸/中心布局。型芯和型腔。搜索分模线 /建立分模面 /修补孔/抽取区域/建立型芯和型腔。模架库和标准件。打开PROE单击文件 新建 ，出现下图界面：点击制造 模具型腔把使用缺省模版前面的钩去掉，如下，点确定，选择第三选项，再点确定。 跳出如下界面，进行模具设计。图6-26单击模具模型 装配 参照模

51、型 ，打开前面完成的造型文件夹选择后再点击打开，如下图所示 。 图6-27 跳出下图。图6-28 点击放置在约束类型中选择缺省选项，完成零件的装配。图6-29点击选择坐标系在收缩率框中输入0.005点击。图6-30 单击模具模型 创建 工件 手动 跳出如下窗口。图6-31 点击确定，再选择定位缺省基准 方法为对齐坐标系与坐标系。图6-32 点击选中的坐标系跳出下图点击加材料 实体 完成。图6-33点击，选择对称，在尺寸框里输入130点击。 图6-34点放置选择参照平面进入草绘界面完成下图的设置。图6-35装载产品连接部件到模具设计项目并构造一初始的模具装配。 点击根据路径进入草绘界面进行滑快的

52、创建，按图中进行选择4条直线点击 。 图6-36在2个穿透选项里都选择穿透至平面，选择相应的平面点击完成滑快的创建。点击自动创建分型面按钮，如下图所示。图6-37点击创建 选择参考平面点击正向 缺省 进入草绘模式选择2条互相垂直的参考线段使用直线绘制完成图形如下图所示。 图6-38点击开放终点 完成 再一次进入草绘平面用直线绘制完成图形如下图所示。图6-39点击完成分型面的设置如下图所示。图6-40点击跳出如下窗口。图6-41点击选择前面的长方形滑快点击确定，再点击选择下面半个模具体积块，用同样的方法完成上面半个模具体积块的设置。三个模具模块如下图所示。 模局模块1 模局模块2 模局模块3图6

53、-42完成的PROE模局图如下所示。图6-436.3 EMX模具专家的应用点击新建EMX模块在跳出的窗口中点击确。图6-44点击导入模型。 图6-45 点击 再点击最后点击，得到下图。图6-46点击找到模局准备按钮点击，跳出下图点击相应选项再点击确定。图6-47点击在跳出的窗口中选择EMX摸架，选择好后点击确定，再点击大小按钮，在跳出的窗口中输入相应尺寸，分别双击图中定模，动模，导柱，点击定模定位环，完成相应尺，依次在跳出窗口中输入相应尺寸，点击添加设备寸设置，点击家浇口衬套，完成相应尺寸设置。图6-48下图为形成的完成的EMX模具图。图6-49先创建一基准平面然后进入草绘平面，做2条直线点。点击在跳出窗口中完成相应设置，点击图中2条直线完成冷却水道和喷嘴的绘制。 图6-50最后的EMX图。图6-51该注塑模具采用点浇口式双分型面模具。开模时，第一次分型面在定距导柱的作用下，凝料被拉断留在定模板里。第二次分型面的推板在推杆的作用下将塑件和型芯及活动镶件从动模上推下，活动镶件随塑料件一起被推出机构推出模外，然后用手工或专用工具将活动镶件从塑件中取出，再将其放入模腔中进行下一次注射成