本科生说明书模具设计与制造

1、本科毕业设计(论文)指导机械工程学院专业的模具设计和制造 题目:塑料端盖模具设计 一.原始依据这个题目是我自己选的，来源于日常生活中随处可见的塑料制品。塑料制品占模具的80%以上，所以塑料模具的设计是我们目前非常重要的设计。只有学会了基本特征，才能对其进行基础设计，为以后设计复杂的塑料模具打下良好的基础。我设计的是塑料端盖的通用注塑模具设计，有大量的模具结构图和部分模具图，以及它的Pro/E软件三维图。正文一万字左右，已经详细讲解了整个设计过程。但我是第一个设计师，有很多错误和不足。请理解。二、设计(研究)能力和要求本课题主要是关于塑料成型件的设计，即塑料模具工艺方案的分析确定，模具结构设计的

2、计算等。为了提高生产效率，设计要求结构简单，但必须保证精度要求。本设计的要求如下:1.画出完整的装配图1；2.绘制至少四张主要零件的图纸；3.写一份设计说明书；4.培养和训练设计能力(包括动手能力、查阅文献和撰写论文的能力)；5.严格按照设计要求，力求数据准确，结构合理，在保证要求的前提下，力求结构简单。讲师(签名)年日审核组组长(签名) 本科生毕业设计(论文)开题报告主题名称塑料端盖模具设计学院名称机械工程学院专业名称模具设计和制造学生 教师 一、课题的来源、目的和意义，国外的现状和水平。1.主题来源:塑料模具设计指南-塑料端盖2.目的和意义:随着社会的发展，人类的生活水平提高了。人们对塑料

3、制品的要求越来越高，不仅要有要求的效果，还要有美观大方的外观。设计师和制造商应该以人为本，创造人类的视听梦。塑料制品的材质主要来源于塑料，即大部分塑料件都是由注塑模具制成的。因此，注塑模具在塑料制品行业中非常重要。由于塑料制品的应用前景可观，更新换代快，这也要求注塑模具要与时俱进。3.国外现状和水平中国的塑料制品行业近年来有了明显的提升，也带动了注塑模具的快速发展。但是，与国际水平相差甚远。主要缺陷是精度低，技术含量低，复杂程度低。严重阻碍了中国塑料制品行业的发展。设计出好的产品却做不出来，是我们模具行业最大的不足。因此，注重科技含量，借鉴国外先进的理论和技术就显得尤为重要。二、研究的主要内容

4、和拟采取的措施1.研究的主要内容:本课题主要是关于塑料成型的工艺设计与制造，即注塑模具工艺设计方案的分析与确定、工艺计算、模具结构的设计计算等。生产主要是提高生产效率，所以设计是力求结构简单，但必须保证精度要求。2.拟采取的措施:首先分析了塑件的结构，确定了型腔的布局，从各个方面考虑了其结构布局。还多次去成型部学习现场模具制造，积累了实际生产经验，学习了本学科的一些相关技术要求和注意事项。选题是否恰当:是否主题能否实现:是否讲师(签名)年日选题是否恰当:是否主题能否实现:是否审核组组长(签名)年日摘要塑料制品已广泛应用于工业、农业、国防和日常生活中。尤其是电子行业。电子产品的客户大多是塑料制品

5、，产品性能的提高需要高质量的塑料模具和塑料性能。成型工艺和产品设计。塑料制品的成型方法有很多。主要用于注射、挤出、压制、压铸和气动成型，以及气动成型。在注塑模具中，挤出占总成型的60%以上。注塑成型分为五个步骤:装料、熔化塑料、冷却注塑件、脱模。当然，如果采用电气控制，也可以实现半自动或自动操作。塑料注射模主要用于热塑性塑料制品的成型，并已成功用于热塑性塑料制品的成型。它是塑料制品生产中非常重要的工艺设备。注塑模具的基本组成部分有:定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、型芯机构、冷却加热装置和排气系统。因为注塑成型的广泛应用，是我设计的根本出发点。关键词:塑料制品；塑料注塑模具；注

6、射；挤压；压制；压铸；气动成型目录第一章导言1.1模具行业在国民经济中的地位1.2各种模具的分类和占用1.3中国模具行业现状第2章塑料工艺分析2.1塑料件成型工艺分析2.2原材料(ABS)的成型特性和工艺参数42.2.1ABS塑料的主要性能指标2.2.2ABS注塑成型工艺参数第三章注塑设备的选择3.1注塑工艺条件3.1.1模具所需的塑料熔体注射量3.1.2分型面上的投影面积和所需的夹紧力63.2选择注塑机3.3模板的选择3.4注塑机的校准3.4.1检查最大注射量3.4.2检查夹紧力3.4.3检查模具和注射机安装部分的相关尺寸第四章模具型腔布局和分型面设计4.1型腔布局4.2分型面的设计第5章浇

7、注系统设计5.1主航道设计5.2主流道衬套的固定5.3支路设计5.4闸门的设计5.4.1闸门的选择5.4.2闸门位置的选择5.4.3浇注系统的平衡5.4.4废气设计第6章模制零件的设计6.1模制零件的结构设计6.1.1凹模结构设计6.1.2核心结构设计6.2模制零件工作尺寸的计算6.2.1外形尺寸6.2.2空腔尺寸第七章合模导向机构的设计7.1导柱结构7.2导向套结构第八章脱模机构的设计218.1脱模机构的一般原则8.2推杆的设计8.2.1推杆的形状8.2.2推杆的位置和布局8.3推板设计要点第九章温度控制系统设计9.1模具冷却系统设计239.2模具加热系统的设计第10章模具装配10.1模具的

8、装配顺序10.2开模过程分析参考文献外文资料中文翻译致谢第一章导言时光飞逝，两年的大学学习已经过去了。为了具体检验这两年的学习效果，全面检验理论在实际应用中的能力，除了平时的考试和实验测试，更重要的是理论联系实际，即本次设计的题目是塑料端盖注塑模具。本次毕业设计来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构复杂，对模具工作者是一个很好的考验。可以加强对塑料模具成型原理的理解，同时可以训练设计制造塑料模具的能力。本次设计以注塑端盖模具为主线，集成型工艺分析、模具结构设计、最终模具零件加工方法、模具总装等一系列模具生产过程于一体。能学到很好的实际效果。在设计模具时，总结了以往模具设计的一般方法和步骤

9、，模具设计中常用的公式、数据、模具结构和零件。将之前所学的基础课程融入到本设计的综合应用中，就是学以致用。在设计中，除了传统的方法外，还使用了CAD、Pro/E等技术，并使用办公软件来降低劳动强度，提高工作效率。本次设计得到了常老师的指导，同时也对机械学院老师们的悉心教导印象深刻。由于实践经验和理论技术有限，设计中的错误和不足是不可避免的。希望各位老师批评指正。1.1模具在加工行业中的地位模具是利用其特定的形状来塑造具有一定形状和尺寸的产品的工具。各种模具广泛应用于各种材料加工行业。例如，用于金属铸造的砂型或压铸模具、用于金属压力加工的锻造模具、冷压模具和其它模具。模具全方位要求:能生产出在尺

10、寸精度、外观、物理性能等方面满足使用要求的公有产品。从模具使用的角度来看，要求效率高，自动化操作简单；从模具制造的角度来说，要求结构合理，制造容易，成本低。霉菌影响产品质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进排气槽位置、脱模方式对产品的尺寸精度和形状精度有非常重要的影响，对产品的物理性能、力学性能、电性能、应力、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、炭化、银线等有非常重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作的难易程度影响很大。在塑料制品的大批量生产中，应该尽量减少模具开合过程中的人工劳动和取零件的过程。为此往往采用自动开合模和自动顶出机构，全自动生产时要保证产品自动

11、从模具中脱落。此外，模具也影响产品的成本。当批量不大时，模具的成本会占成品成本的很大比例。此时应尽量采用结构合理简单的模具，以降低成本。在现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具是不可或缺的三个重要因素，尤其是模具在实现材料加工工艺要求、塑件使用要求和外形设计中起着重要作用。高效率的自动化设备只有配有能自动生产的模具才能发挥作用。产品的生产和更新是以模具的制造和更新为基础的。由于产品品种和产量的巨大需求，对模具提出了越来越高的要求。从而推动模具的不断发展。1.2模具的发展趋势近年来，模具的增长非常迅速，高效、自动化、大型、微型、精密、长寿命模具在模具总产量中的比重越来越大。从模具设计

12、和制造的角度来看，模具的发展趋势可以分为以下几个方面:深化理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计有了经验。设计阶段逐渐发展到理论和技术设计的各个方面，大大提高了产品的产量和质量。高效率和自动化大量采用高效自动化模具结构。与先进模具相结合的高速成型机械在提高产品质量、生产率和降低成本方面发挥着重要作用。大型、超小型和高精度由于产品应用的扩大，出现了各种大型、精密、长寿命的成型模具。为了满足这些要求，开发了各种具有高强度、高硬度、高耐磨性、易加工、热处理变形小和优良导热性的模塑材料。创新模具制造技术在模具制造过程中，为了缩短模具制造周期，减少装配工的工作量，在模具加工工艺，尤其

13、是异形型腔的加工方面做了很大的改进。采用了各种先进的机床，不仅大大增加了机械加工的比重，而且提高了加工精度。标准化实施标准化不仅大大提高了模具生产效率，而且提高了质量，降低了成本。1.3设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了各种成型工艺中常用材料的工艺要求，各种模具的结构特点和设计计算方法，以满足独立设计通用模具的要求。在模具制造中，掌握机械加工的一般知识，塑料材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选择新的模具加工工艺。毕业设计可以灵活运用以上要求，综合检验大学所学知识。第二章塑料工艺分析2.1塑料零件的零件图和技术要求图1-1塑料端盖技术要求:1。均匀的壁厚；2

14、.塑料件不能有裂纹和变形缺陷；3.拔模斜度为3 1；4.圆角R1 R2未注明。2.2原材料(ABS)的成型特性和工艺参数丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂是淡黄色或白色不透明的，它是丙烯腈丁二烯苯乙烯。丙烯腈使聚合物具有耐油性、耐热性和耐化学性，而丁二烯使聚合物具有优异的柔韧性和韧性。苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此，ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有较强的吸湿性，但原料要干燥，其塑件尺寸稳定性好，塑件脱模斜度尽量大。2.2.1ABS塑料的主要性能指标密度(克/厘米) 1.031.05收缩率% 0.30.8熔点为130-160热变形温度为45N/cm 6598弯曲强度Mpa

15、 80抗拉强度MPa 3549拉伸模量GPa 1.8弯曲模量gpa1.4抗压强度Mpa 1839冲击强度kJ/ 1120硬度HR R6286体积电阻率 cm 1013击穿电压Kv.mm-1 15介电常数60Hz 3.72.2.2ABS注塑工艺参数型螺杆注射成型机一般喷嘴形式计算收缩率% 0.30.8预热温度 80-85H 2-3机筒后部150-170桶的中间部分是165-180筒体的前段温度为180-200喷嘴温度 170-180模具温度50-80注射成型MPa 60-100保压压力为40-60 MPa。喷射时间为20-90秒高压时间s 0-5冷却时间为20-120秒第50-220期螺杆转速每

16、分钟30转用于后处理红外烤灯的鼓风烘箱温度摄氏70度S 24第三章注塑设备的选择3.1注射成型工艺条件3.1.1模具所需的塑料熔体注射量这款产品的材质是ABS，从书上得知其密度为1.03-1.05g/m，收缩率为0.3%-0.8%。计算的平均密度为1.04克/平方米，平均收缩率为0.55%。模具所需的塑料体积:V= n V1 + V2 =1.6nV1=166厘米式中v1单个塑料零件的体积；V2浇注系统的体积(学校设计V2 = 0.6 nv1)；N预先设定的空穴数(取4)。质量= v M=V=43.2g.3.1.2分型面上的投影面积和所需的夹紧力塑料零件和浇口冷凝物在分型面上的投影面积:A= n

17、 A1 + A2 =1.35nA1=306.3cm2其中A1指单个塑料零件在分型面上的投影面积；A2浇道冷凝物在分型面上的投影面积。所需夹紧力:Fm=(n A1+A2) P type =1072.05KN式中p塑料熔体对型腔的平均压力(35MPa)。3.2选择注塑机根据塑料制品的体积或质量，可以通过查阅书籍来选择型号为SZ-500/200的注塑机。3.3模板的选择根据塑料零件，模架是S2030-B-I-35-35-70见图3.1:图3-1塑料零件的模架3.4注塑机的检查3.4.1检查最大注射量注塑机的最大注射量应大于产品的质量或体积(包括主流道和浇口冷凝物和飞边)。通常，注塑机的实际注射量优选

18、为注塑机最大注射量的80%。因此，所选注塑机的最大注射量应满足以下要求:0.8 V机 V成型+V浇注v型机注塑机的最大注射量，416cm3。V-塑料零件的体积，乘积V-塑料= =83cm3。v浇注-浇注系统的体积，v浇注本产品= =50cm3。因此，V机166cm3所选注塑机的注射量为179cm3，符合要求。夹紧力的检查合模力是指注塑机合模机构对模具施加的最大合模力。当高压塑料熔体充满型腔时，会沿着锁模力方向产生较大的锁模力。因此，注射机器的夹紧力必须大于模具的夹紧力，即Fk0AP塑料式中p空腔的平均压力；K0 夹紧力的安全系数，一般取K0 = 1.1 1.2，本次设计取1.2；F注塑机的额定

19、锁模力。因此，Fk0AP塑性= =1286.46KN，选用的注塑机压力为2000KN，符合要求。3.4.3检查模具和注射机安装部分的相关尺寸。a .模具的闭合高度、宽度和尺寸应适合注塑机的模板尺寸和拉杆间距。模具长度模具宽度 h hmin满足。模具打开行程检查注塑机的最大行程与模具厚度有关(如全液压合模机构的注塑机)，所以注塑机的开模行程应满足以下公式:机器s 注塑机最大开模行程，230mmH1弹射距离，16毫米；H2包括浇注系统在内的塑件高度，52毫米；S-(H-HMIN) H1+H2+(5 10)由于该模具浇注系统与塑件的特殊关系，浇注系统与塑件的高度已经包含了顶出距离。因此:230-(1

20、80-130)62+(510)符合条件。第四章:型腔布局和分型面设计4.1型腔布局考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计以及顶出方式，模具的型腔布置如图4-1所示:图3-1空腔示意图4.2分型面的设计分型面位置选择的总原则是保证塑件质量，便于塑件脱模，简化模具结构。分型面受多种因素的影响，如塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性和精度、镶件的位置和形状、模具的制造、排气和操作工艺等。所以分型面选择要综合分析比较，具体可以从以下几个方面进行选择。1.应该在塑料零件的最大轮廓处选择分型面。2.便于塑件顺利脱模，开模时尽量将塑件保持在动模一侧。3.保证塑件的精度要求。4.满足塑料件的外

21、观质量要求。5.便于模具加工制造。6.对成型面积的影响。7.对排气效果的影响。8.对侧向抽芯的影响。图4-2塑料零件的分型面第五章浇注系统设计5.1主跑道的设计主流道为锥形流道，一端与注射机的喷嘴接触，可视为喷嘴在模具中的通道的延续，另一端与分流道相连。结构如图5-1所示，其设计要点如下:图5-1主流道结构1.主流道设计成圆锥形，其锥角可为2 6，流道壁面粗糙度可为Ra=0.63m，加工时应沿流道轴线打磨。2.主流道前端凹坑的球面半径R2比注射机喷嘴球的半径R1大1 2mm；球形凹坑的深度为3 5毫米；主流道始端入口直径d比注射机喷孔直径大0.5 1毫米。3.主流道端部为圆形，无过渡，圆角半径

22、r=13mm。4.主通道的长度L最好小于60mm，最长不要超过95mm。5.主流道通常设置在主流道的可拆卸衬套上；材料常用T10A钢，热处理淬火后硬度为5357HRC。5.2主流道衬套的设计因为用的是泵嘴，用定位圈固定在模具的面板上。定位环也是标准件，外径150mm，直径28mm。具体固定形式如图5-2所示:图5-2衬套结构5.3分流通道的设计1.分流通道是浇铸板下面的水平通道。为了便于加工和脱模，大部分流道都设置在分型面上，流道的横截面一般有圆形梯形、U形、半圆形和矩形等。工程设计中常采用梯形截面，塑料熔体的热损失和流动阻力都不大。一般来说，可以用下面的经验公式来确定其截面尺寸:中中:b梯形

23、大底边的宽度(mm)m-塑料零件的重量(g)l-分流器长度(mm)h-梯形高度(毫米)质量约为43.2克，分流管的长度预计为50毫米长，有四个腔，因此= 5.333毫米，h为6毫米。根据实践经验，可以选择截面直径为8mm，H=6mm。梯形底部的宽度为6mm。此外，由于采用了喷嘴板(即在定模板和中板之间加的一块板)，分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道中的冷凝液脱模。如下图5-3所示。图5-3分流通道的横截面图2.分流道的长度应尽量短，弯曲少，便于在注塑过程中最经济地使用原材料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。分流通道设计成直的，总长度为100毫米。3.因为在流道中与模具接触的外层塑

24、料冷却很快，所以塑料熔体在中心部分的流动状态只是理想的。由于面流道的表面粗糙度Ra不是很低，一般在1.6m左右，使表面略显不光滑，有助于塑料熔体的外冷却皮固定，从而与中心部分的熔体产生一定的速度差，以保证熔体流动时适当的剪切速率和剪切热。该模具的流道布局采用平衡式，如图5-2所示。5.4闸门的选择浇口也称为入口，是连接流道和型腔的通道。除了直浇口，它是浇注系统中最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口的位置、形状和尺寸对塑件的性能和质量有很大的影响。5.4.1闸门选择它是流道系统和型腔之间的通道。在这里，我们使用潜门:1.浇口在成型过程中自动切断和折断，有利于自动成型。2.浇口痕迹不明显，通

25、常不需要后期处理。3.浇口压力损失大，所以注射压力必须高。4.浇口部分容易被固化的残留树脂堵塞。常用于成型中、小型塑料件的多腔模具，也可用于单腔模具或表面不允许有大痕迹的塑料件。浇口位置的选择模具设计时，浇口位置和尺寸要求严格，初步试模后需要进一步修改浇口尺寸。无论采用什么浇口，其开启位置对塑件的成型性能和质量有很大影响，所以合理选择浇口的开启位置是提高质量的重要环节，不同的浇口位置也影响模具结构。总之，要使塑件具有良好的性能和外观，必须认真考虑浇口位置的选择。通常，应考虑以下原则:1.尽量缩短流动距离。2.浇口应设置在塑件壁厚最大的阀体内。3.必须尽量减少焊接线。4.应该有利于腔内气体排出。

26、5.考虑分子取向的影响。6.避免喷和蠕动。7.避免闸门处的弯曲和冲击载荷。8.注意对外观质量的影响。浇注系统的平衡中小型塑料零件的注射模具已广泛采用一模多腔的形式，设计时应尽量保证所有型腔同时均匀填充成型。一般在塑件形状和模具结构允许的情况下，从主流道到各型腔的分流道应设计成长度相等、形状和截面尺寸相同的形式(型腔布局平衡)，否则就需要调整浇口尺寸，使各浇口的流量与成型工艺条件一致，这就是浇注系统的平衡。很明显，我们设计的模具是平衡的，即每个型腔的主流道到分支流道的长度是相等的，形状和截面尺寸都是一样的。5.4.4废气设计排气槽有两个主要功能。第一，在注射熔融材料时，模具型腔中的空气被排除；二

27、是消除材料加热过程中产生的各种气体。产品越薄，离浇口越远，开排气槽越重要。此外，对于小零件或精密零件，也要注意排气槽的开设，因为这样不仅可以避免产品表面烧伤和注射量不足，还可以消除产品的各种缺陷，减少模具污染。那么，怎样才能让模具型腔排气充分呢？一般来说，如果以最高注射速率注射熔体，但制品上没有留下焦斑，则可以认为模具型腔排气充分。适当设置排气槽，可以大大降低注射压力、注射时间、保压时间和合模压力，使塑料成型由难到易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器能耗。它的设计往往依靠实践经验，然后通过试模和修模来改进。在这种模具中，我们利用模具零件与分型面的配合间隙进行自然排气。第六章模塑件的设计

28、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。零件成型时与塑料直接接触，塑料熔体的高压，材料流动的侵蚀，脱模时零件与塑料零件之间的摩擦。因此，模制零件需要正确的几何形状、高尺寸精度和低表面粗糙度。此外，成型件还要求结构合理、强度高、刚性好、耐磨性好。设计塑件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的整体结构、分型面和浇口位置、脱模方式和排气位置。然后根据注塑件的加工、热处理和装配要求进行注塑件的结构设计，计算注塑件的工作尺寸，校核关键注塑件的强度和刚度。6.1模制零件的结构设计6.1.1凹模结构设计凹模是产品形状的主要部分，其结构特征随着产

29、品的结构和模具的加工方法而变化。组合方式的优点:对于形状复杂的腔体，如果采用整体结构，加工难度较大。因此，采用组合模具结构。同时，凹模边缘处的材料性能可以低于凹模，从而避免整体凹模使用相同材料的不经济性。由于凹模的镶嵌结构有利于通过间隙排气，因此可以减小凹模的热变形。对于凹模易磨损的部位，便于模具维护，避免整个凹模报废。组合凹模简化了复杂凹模的加工过程，有利于塑件的热处理和模具的修复。插入间隙也有利于排出空气，可以节省宝贵的模具材料。所设计的凹模结构如图6-1所示。图6-1凹模结构图核心结构设计嵌入式型芯适用于多型腔模具和小型塑件的大中型模具。最常用的嵌入式装配方式是垫肩板，其他装配方式有通孔

30、螺钉连接和沉头螺钉连接。设计核心结构如图6-2所示。图6-2核心结构图6.2模制零件工作尺寸的计算注塑件的工作尺寸是指直接构成注塑件型腔的零件的尺寸，与塑件的形状和尺寸直接对应。鉴于影响塑料零件尺寸精度的因素多而复杂，而塑料零件本身的精度又难以达到很高的精度，为了简化计算，特作如下规定:1.塑件的公差:塑件的公差规定受单向极点的限制，产品外轮廓的公差取负值“”，产品称为型腔尺寸公差取正值“”。产品上原公差的标注方法与前一种不一致的，应按上述规定进行换算。但产品孔中心距的尺寸公差是按对称分布原则计算的，即取。2.模具制造公差:实践证明，模具制造公差可以是塑料零件公差的，即z =，符号“+”和“-

31、”根据成型过程中的增减趋势取值。如果空腔尺寸增大，则取“+z”，如果芯尺寸减小，则取“-z”，中心距取“”。现在就拿来说。3.模具磨损:实践证明，对于一般中小型塑料件，可将最大磨损量作为塑料件公差的，对于大型塑料件，则低于该。另外，对于型腔底面(或型芯端面)，由于脱模方向是垂直的，磨损量c=0。4.塑件收缩率:塑件成型后的收缩率与很多因素有关，通常按平均收缩率计算。=%=2%5.分型面上模具的闭合间隙:由于注射压力和分型面平整度的影响，动模和定模注射之间会有一定的间隙。一般在分模平整度高，表面粗糙度低的情况下，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于0.02 0.1毫米.总体尺寸根据公式:LM=

32、 85毫米，LM=86.40= 31.5毫米，LM=31.83=18毫米，LM=18.60=2mm，LM=2.34根据公式:HM=27毫米，HM =27.28=3毫米，HM =3.32=5毫米，HM =5.360空腔尺寸根据公式:LM =5毫米，LM=5.19= 18.5毫米，LM=18.96=12毫米，LM=12.33=3毫米，LM=3.15根据公式:M=27毫米，M =27.28=3毫米，M =3.29= 40毫米，M =41.03=32毫米，M =32.87第七章合模导向机构的设计导柱机构的设计要点:1.小模具一般只设置两个导柱。当合模方向有要求时，采用等径对称布置的方法。如果合模方向要

33、求，应采用等径不对称排列或不等径对称排列的方法。大中型模具往往设有三个或四个导柱，等径不对称布置或不等径对称布置。2.直导套常用于简单模具或模板较薄的模具；I型头导套主要用于复杂模具或大中型模具的动、定模导向；型头部导向套主要用于导向推料机构。3.导向件应合理分布在模具周围或边缘附近；导柱中心到模板边缘的距离一般为导柱固定端直径的11.5倍；其设置位置可在标准模架系列中找到。4.导柱往往固定在模具部分，便于脱模和取零件；但鉴于一些特殊的要求，如顶料板在动模侧边脱模塑件，为了导向和支撑顶料板，在动模侧边设置导柱。5.为保证合模分型面贴合良好，应在导柱和导套分型面处设置容屑槽；一般是切掉一个面，或

34、者把导套的孔口倒角。6.导柱工作部分的长度应高于型芯端面高度6 8毫米，以保证其导向作用。7.确保每个导柱和导套与导孔轴线平行，满足同轴度要求，否则会影响合模精度，甚至损坏导向零件。8.导柱工作部分的配合精度应为H7/f7(低精度可采用H8/f8或H9/F9)；导柱固定部分的配合精度应为H7/k6(或H7/m6)。一般在导套和安装之间用H7/m6过渡配合，然后用侧向螺丝防止拔出。9.对于生产批量小，精度要求不高的模具，导柱可以直接与模板上加工的导孔相匹配。通常，导向孔应该是通孔；若型腔板极厚，且导孔做成盲孔，则应在盲孔侧壁加排气孔，或在导柱和导孔开口端磨排气槽；导向孔导向面的长度和表面粗糙度可

35、根据同规格导向套的尺寸确定，多余的长度应加大以缩短滑动面。7.1导柱结构图7-1显示了带铅的导向柱。图7-1导向柱示意图7.2导向套结构铅套如图7-2所示。图7-2导套示意图第八章脱模机构的设计8.1脱模机构设计的一般原则1.要求开模时塑件要留在动模侧，这样推料机构就可以尽量位于动模侧，从而简化模具结构。2.正确分析塑件对模具的锁模力和附着力的大小和分布，选择合理的顶出装置和顶出位置，使脱模力的大小和分布与脱模阻力一致；推力点应靠近塑件对冲头夹紧力最大的位置，也应是塑件刚度和强度最大的位置。力的作用面要尽可能大，防止塑件在推出过程中变形或损坏。3.推出位置应位于塑件部或对塑件外观影响不大的部位

36、，以争取塑件外观良好。4.推出机构应结构简单，动作可靠(即推出到位，复位正确，不与其它部件干涉，有足够的强度和刚度)，遥控灵活，便于制造和维修。8.2推杆设计推杆的形状如图8-1所示。图8-1推杆示意图8.2.2推杆位置和布局1.应位于脱模阻力高的部位，均匀布置。2.应保证塑件推出时受力均匀，推出平衡无变形；塑料件脱模阻力处处相同时，均匀排列；如果某个部位脱模阻力特别大，就要增加推的次数。3.推杆应尽量位于厚壁、法兰、加强筋等塑料件强度和刚度较大的地方；当结构特殊，需要在薄壁上推动时，可采用圆盘形推杆增加接触面积。4.推杆的设置不应影响冲头的强度和寿命。在端面上推时，距岩心侧壁1 0.13mm

37、；当推杆设置在型芯部件中并推在塑料部件上时，推杆的孔距离型芯侧壁23毫米。5.在模具排气困难的部位应设置推杆，以利于配合间隙排气。6.如果塑料件上没有推杆的痕迹，可以在塑料件外侧设置一个闪蒸罐，这样在闪蒸罐的冷凝液上推动推杆就可以带塑料件。8.3推板设计要点1.推板与型芯应在3 10个推面配合，以减少远程摩擦，并起到辅助定位防止推板偏心和溢出的作用；推板与型芯侧壁之间应留有0.20 0.25毫米的间隙，以防划伤或卡住。推板与型芯之间的配合间隙不得有塑料飞边。塑料的最大飞边间隙可查表，推板和型芯的表面粗糙度可为Ra0.80.4m。2.推板可由45钢经淬火和回火处理制成。对于要求较高的模具，也可以

38、使用T8或T10等材料，淬硬至5355HRC。有时，推板可以设置淬火衬套，以延长其寿命。3.用推板取出带通孔的大型深腔壳塑件时，应在型芯上增加进气装置，以避免塑件脱模时型芯与塑件之间形成真空。4.推板复位后，推板与动模底板之间应留有23mm的间隙，以保护模具。第九章温度控制系统设计在注塑成型过程中，模具温度直接影响塑件的质量，如收缩率、翘曲、抗应力开裂性和表面质量等。，并对生产效率起着决定性的作用。在注塑成型过程中，冷却时间约占注塑成型周期的80%。但由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求都是一样的。因此，模具冷却系统的设计和优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本。模具温度

39、直接影响塑件的填充、成型、成型周期和质量。模具温度取决于塑料的结晶度，塑料件的尺寸、结构和性能要求与熔体温度、注射速度、注射压力、成型周期等其他工艺条件有关。影响注塑模具冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计、冷却介质的种类、温度和流量、冷却管的几何参数和空间布局、模具材料、塑件要求的熔体温度、顶出温度和模具温度、塑件与模具的热循环相互作用等。1.低模具温度可以减少塑料零件的收缩。2.模具温度均匀，冷却时间短，注射速度快，可以减少塑件的翘曲变形。3.对于结晶聚合物，提高模具温度可以稳定塑件尺寸，避免后结晶，但会导致成型周期延长，塑件易碎的缺陷。4.随着结晶聚合物结晶度的增加，塑料件的抗应力

40、开裂能力下降，因此降低模具温度是有利的。但对于高粘度的非晶态聚合物，由于其抗应力开裂能力与塑料的应力直接相关，因此提高模具温度和模具填充，减少加料时间是有利的。5.提高模具温度可以改善塑料零件的表面质量。在注塑成型过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。根据塑料的要求，注射到模具中的塑料件的温度约为2000C，而从模具中取出的塑料件的温度约为600C，温度下降是由于模具中通入了冷却水，带走了温度。普通模具采用常温水冷却，通过调节水流量可以调节模具的温度。因为塑料端盖用的塑料是ABS，所以要求模具温度高。模具温度过低，会影响塑料的流动性，抗剪切能力增加，塑件应力高，甚至会出现冷流痕、

41、银丝、注射不足等缺陷。因此，在注射开始时，为了防止充模不充分，要充温水或加热模具。简而言之，为了实现高质量和高效率的生产，模具必须进行温度调节。对温度控制系统的要求:1.确定是加热还是冷却；2.模具温度均匀，塑件各部分同时冷却；3.采用低模温，冷却水快速大量引入；温度控制系统应结构简单，易于加工，成本低。9.1模具冷却系统的设计根据模具冷却系统的设计原则:冷却水孔的数量尽可能多，尺寸尽可能大，可知大于等于3个冷却水孔是可行的。同时可以实现进水和出水温差最小的原则。根据书上的经验值，取4块，冷却喷嘴直径为6mm。此外，在冷却系统的过程中，还应注意以下几点:1.加强大门口的冷却。2.冷却水孔到型腔

42、表面的距离相等。3.冷却水孔的数量要尽量多，孔径要尽量大。4.冷却水通道不应穿过嵌件或其接头，以防漏水。5.进水管接头的位置应尽可能位于模具的同一侧，一般在注塑机的背面。6.塑料件的熔接线处应避免冷却水孔。此外，在冷却系统中，所有相的接头都应密封，以防止冷却水泄漏。9.2模具加热系统的设计ABS要求的熔化温度是200。而且流动性是中性的，注射时要求模具温度在50-70，所以必须加热模具。模具加热方式有:热水、热风、热油、电加热。因为电加热干净，结构简单，周长可调，所以在这个模具中应用了电加热。第十章模具组装装配是模具制造的最后一个阶段，装配精度直接影响模具各部分的质量、寿命和功能。在模具装配过

43、程中，根据模具的技术要求和它们之间的关系，将合格的零件连接固定成组件和部件，直至装配成合格的模具。在模具装配过程中，模具的装配精度应控制在合理的范围内。模具的装配精度包括相关零件的位置精度、相关运动精度、配合精度和接触。只有保证了所有的精度要求，才能保证模具的整体要求。塑料模具的装配基准可以分为两种情况。一种是基于塑料模具的定模和主要零件表，动模的型腔和型芯的装配基准。在这种情况下，先不加工定模的每个动模的导柱和导套孔，先加工型腔和型芯镶件，然后装定模和动模，型腔和型芯之间用垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动模和定模夹紧后用平行夹板夹紧，钻凸导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件。另一种是

44、现有导柱和导套的塑料模架。浇口套与定模部分组装后，浇口套与分型面之间必须有一定的间隙，这个间隙为0.05-0.15mm，由于受到喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形。有时在试模中的分型面上经常会发现浇口套周围有塑料飞边，这是因为没有缝隙。为了有效防止飞边，可以在塑料件的相对位移面附近锉出一个三角形的凹槽，这样可以更好地防止由于气压造成的飞边。0.1模具装配顺序1.确定装配基准；2.组装前对零件进行测量，合格的零件必须退磁并擦拭干净；3.调整零件组合后累积的尺寸误差，如各模板的平行度检查打磨，保证模板装配紧密，分型面配合面积不小于80%，间隙不小于飞边最小值，防止飞边；4.在装配过程中，尽量保持原

45、加工尺寸的基准面，以便合模调整时检查总装；5.装配好导向系统，保证开合模动作灵活，无松动和卡滞现象；6.组装好冷暖系统，保证管道畅通、水密、防漏，门活动灵活。拧紧连接螺钉，组装定位销。组装液压系统时允许使用填料或密封剂，但应防止其进入系统。7.测试合格后，在模具上做好标记，包括模具编号、合模标记和装配底座。1)模具预热模具预热方式采用外加热法。铸铝加热板安装在模具外部，从外部加热。这种方法升温快，但损耗大。2)机筒和喷嘴的加热根据工艺手册中推荐的工艺参数加热机筒和喷嘴，同时加热模具。3)工艺参数的选择和调整根据工艺手册推荐的工艺参数选择温度、压力、时间参数，按照压力、时间、温度的顺序调整工艺参

46、数。4)注射成型当桶内塑料和模具达到预热温度后，可以尝试注塑，观察注塑件的质量缺陷，分析缺陷产生的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直到达到最佳状态。8.模具维护模具优化设计的镶件和嵌件在这里起了很大的作用。只需更换部分损坏的零件，不会导致使用过程中的正常磨损或异常磨损。非正常损坏大多是由于操作不当，导致模具完全报废。最后检查各种配件、附件、备件，确保模具配备齐全。此外，在装配过程中，应严格防止零件在装配过程中发生磕碰、划伤和生锈。滚动轴承允许热装油，油温不得超过100010.2开模过程分析推动注塑机的推杆垫和顶管垫，使动模和定模分离。在导柱的引导下，动模和定模可以顺利分模，同时拉料杆可以破浇

47、口，使塑件在推板和顶管的作用下顺利取出。合模时，顶杆在导柱和导套的引导下，由顶杆在型腔前复位。以避免顶杆撞击型腔并损坏模具。参考1邹继强。塑料制品及其成型模具设计C。:清华大学，2005年2月。2吴先明，王群，庞又侠，侯安等。塑料模具设计指南C。:国防工业，2006年5月。3中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会。中国模具设计盛典R。:科学和技术。4塑料模具设计手册编委会。模具设计手册D。:机械工业. 2002。5林菀。实用塑料注射模具的设计与制造。:机械行业。2002.6贾、等。注塑模具实用设计手册。:中国轻工业，2000。中国模具工业的发展模具制造是一项基础工艺装备。它的作用是控制和限制

48、材料(固体或液体)的流动，以形成所需的形状。模具制造的零件因其效率高、产品质量好、材料消耗少、生产成本低而被广泛应用于制造业。模具行业是国民经济的基础行业，也是国际公认的重点行业。模具生产技术水平是衡量一个国家产品制造水平的重要标志，在很大程度上决定了产品质量、效率和开发新产品的能力。中国模具工业的发展越来越受到关注。早在1989年3月，中国政府就发布了关于当前产业政策要点的决定，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具行业不仅是高技术产业的组成部分，也是高技术产业化的重要领域。在机械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等工业领域。，日益成为应用最广泛的主要工艺装备，承担了这些工业领域产品

49、的60% 90%的零部件、元器件和组件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场需求上，以汽摩行业模具市场为例。汽车和摩托车行业是模具的最大市场，约占工业化国家整个模具市场的一半。汽车工业是中国国民经济的五大支柱产业之一。汽车工业重点发展零部件、经济型汽车和重型汽车，汽车模具在汽车工业的产业政策中已有明确。基本汽车型号的数量正在增加，2005年将达到170种。一辆模型车需要上千个模具，价值上亿元。为了适应市场的需要，汽车会不断的更换，更换汽车时需要更换80%左右的模具。中国摩托车产量居世界第一。据统计，我国80排量以上的摩托车有14种，1000多种型号。一辆摩托车大概有2000多种零件，总计5

50、000多种，其中一半以上需要模具生产。生产一辆模型摩托车需要1000套模具，总价值超过1000万元。其他行业，如电子通讯、家电、建筑等。，也有巨大的模具市场。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。中国的模具出口量很小，但是中国的模具装配工技术水平高，劳动力成本低。只要配备一些先进的数控模具设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口就会得到很大发展。模具技术的研发和模具技术水平的提高对国民经济的发展具有重要意义。美国的塑料(原料)产量多年来一直是各国之冠。早在20世纪80年代初，美国塑料产量就达到2000万吨，1986年增加到2300万吨，占全

51、球8100吨产量的28.5%。此后，美国塑料产量继续呈稳定增长趋势，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分别增至2710万吨。2001年美国塑料产量为4170万吨，其中聚乙烯最多，达1500多万吨。其次是650万吨氯乙烯、720万吨聚丙烯、320万吨聚苯乙烯对苯二甲酸酯和280万吨聚苯乙烯。中国的塑料消费(产量+进口-出口)，美国也是世界第一。2001年，美国的塑料总消耗量为4280万吨。美国人均塑料消费量也很高，从2000年的159公斤到2001年的155公斤，居世界第三。美国各种规模的塑料企事业单位超过1万家，其中53%的员工不到50人，21%的员工在50

52、 100人，23%的员工在100500人，近4%的员工超过500人，近90万人。美国塑料制品加工业的从业人数达到110万。2001年，出货量为2150亿美元，人均出货量为195美元。德国是世界上最大的塑料(原材料)生产国之一。90年代初，德国塑料产量在1991、1992、1993年为990多万吨，1994年增加到1110万吨，1998年接近1300万吨，1999年接近1400万吨，2000年增加到1110万吨。2001年德国生产的各种塑料原料中，聚乙烯285万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯125万吨)，氯乙烯175万吨，聚丙烯160万吨。德国2001年全国塑料消费量为1280万吨，其

53、中聚乙烯265万吨，聚丙烯155万吨，氯乙烯152万吨。德国2001年人均塑料消费量为160公斤，仅低于比利时的172公斤，高于美国的155公斤，居世界第二。德国塑料制品加工行业从业人员近30万人。2001年，出口额为360亿美元，人均126美元。在德国的塑料制品加工企业中，44%的员工人数少于50人，28%的员工人数为50-100人，25%的员工人数为100-500人，4%的员工人数超过500人。中国塑料行业多年来一直高速增长。1991年产量仅为250万吨，1995年增加到350万吨，1998年超过700万吨，2002年达到1400万吨左右，超过日本，成为世界第三大塑料原料生产国。今年，中国

54、塑料制品市场将继续走强，包装、工程、建材、农业和日用塑料制品将大幅增长，需求将超过2500万吨。其中，今年包装塑料制品需求将超过850万吨，工程塑料制品将达到400万吨左右，建材塑料制品将达到300万吨以上，农用塑料制品将达到500万吨左右，日用塑料制品将达到80万吨左右。日本长期以来一直是仅次于美国的世界第二大塑料生产国。直到1997年，日本的塑料产量已经连续多年增长。70年代中期，年产量达到500多万吨。1987年突破1000万吨，1991年达到1300万吨左右。1992年和1993年，受日本经济下滑影响，产量分别小幅下降至1258万吨和1225万吨。自1994年以来，产量再次增加，199

55、4年、1995年和1996年分别增加到1300万吨、1400万吨和1470万吨。1997年产量比上年增长3.7%，达到1521万吨，首次突破1500万吨。然而，这种增长在1998年受到抑制，产量大幅减少。1998年日本塑料产量为1390万吨，比上年减少8.7%。1999年和2000年，日本塑料产量分别上升到1432万吨和1445万吨，但仍远未达到1997年的水平。2001年和2002年，日本塑料产量再次下降至1364万吨和1400万吨以下的1361万吨。2002年，日本塑料(原料)产量减少到1361万吨。而中国增至1366万吨，日本退居第四位。中国塑料产量迅速增加，从1986年的200多万吨增

56、加到1990年的300万吨和1992年的500多万吨。1994年、1996年和1997年分别上升到600多万吨、700万吨和800万吨。1998年产量增加到850万吨，1999年超过900万吨。聚乙烯是中国第一种塑料原料产品。2001年产量为340万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯180万吨)。聚丙烯以238万吨位居第二，其次是聚酯161万吨、氯乙烯124万吨、ABS AS树脂86万吨、聚苯乙烯77万吨。2001年中国塑料消费量为420万吨，仅略高于产量的1/3。2001年塑料人均消费量为106公斤，2001年中国塑料制品加工业从业人员总数为3.1万人，出货量为85亿美元，人均276美

57、元。世界排名前10位的国家和地区是法国、比利时、中国、加拿大和意大利，分别为660万吨、600万吨、598万吨、432万吨和385万吨(均为2001年生产)。20世纪80年代以来，中国经济逐渐腾飞，也为模具行业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后，mainland China的工业发展非常迅速。模具工业总产值1990年只有60亿元，1994年增加到130亿元，1999年245亿元，2000年260-270亿元。预计未来年增长率为10% 15%。目前，中国有17000多家模具厂，员工超过50万人。除了国营专业模具厂之外，其他所有制形式的模具厂，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，

58、都发展很快。其中，河南等省的集体和私营模具企业发展最为迅速。比如黄岩地区从事模具制造的集体企业和民营企业就有上千家，成为全国知名的“模具之乡”，也是中国最具活力的地区之一。现在，一些大型集团公司和迅速崛起的乡镇企业为了提高产品的市场竞争力，也加入到模具制造的投资中来。比如科龙、美的、康佳、威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资模具企业大多集中在沿海发达地区，现在已经有上千家。在模具行业的总产值中，约三分之二是企业生产自用，约三分之一是作为商品销售。其中冲压模具约占50%(中国:40%)，塑料模具约占33%(中国:48%)，压铸模具约占6%(中国:5%)，其他种类模具约占11%(中国:7%)中国模具工业的成长可分为三个阶段:萌芽阶段(1961-1981年)、成长期(1981-1991年