本模具设计过程中分析

1、PAGE 41/45摘 要本模具设计过程中分析了DVD遥控器外壳上部分塑料模具设计的工艺特性，并介绍了PS材料的成型工艺特点。在模具结构设计过程中详细地分析了模具结构与计算，其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。最后还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核，还说明了模具的工作原理，并且绘制出模具的总装图和非标准零件工作图。本设计方案结构紧凑，满足制品大批量生产、高精度、外形复杂的要求，设计参考了以往

2、注射模具的设计经验，并结合制件性能，简化设计机构，并且运用AutoCAD、Pro/E等软件进行二维和三维绘图，实现短的生产周期和良好的经济性能。关键词：DVD遥控器外壳上部分塑料模具设计；塑料注射模；装配AbstractThis molding tool designed to analyze the craft characteristic of losing the liquid pump conjunction head in the process, and introduced PS modeling of material craft characteristics,Put for

3、ward the project that the dissimilarity models in the molding tool structure design process and carry on than, Die structure which is the focus of the design is difficult, including the location and the molding surface of choice, to determine the number of mold cavity and the cavity flow arrangement

4、 and the layout and the choice of gate location, mold parts of the structure of work design, the side core pulling type and design of institutions, the introduction of the design of institutions, under the form of drawing materials selection, design, such as exhaust.Adopted most modeling of Zhui pro

5、ject.In the meantime, in detail analyzed molding tool structure and calculation.The end still modeled spare parts to carry on to process the analysis of the craft and pit in the school of the equipments to the molding tool.Also explained the work principle of molding tool, and drew always packing of

6、 a molding tool diagram and not- standard spare parts work diagram.This structure of design plan is compactness. Meet products producing in enormous quantities, demand with complicated high accuracy and appearance. Have designed and consulted the design experience that injected the mould in the past

7、. Combine and make a performance. Simplify the design institute. And use such software as AutoCAD , Pro-E ,etc. to carry on the two-dimensional or three-dimensional drawing .Realize short production cycle and good economic performance.Keyword：DVD remote control on the part of the plastic mold design

8、 case；The plastics inject the mould；assembly目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc294565391 引言 PAGEREF _Toc294565391 h 1 HYPERLINK l _Toc294565392 1 设计题目与要求 PAGEREF _Toc294565392 h 2 HYPERLINK l _Toc294565393 1.1 设计基本过程 PAGEREF _Toc294565393 h 2 HYPERLINK l _Toc294565394 1.2 DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计总体方案 PAG

9、EREF _Toc294565394 h 3 HYPERLINK l _Toc294565395 2 注射模可行性分析 PAGEREF _Toc294565395 h 3 HYPERLINK l _Toc294565396 2.1 注射模设计的特点 PAGEREF _Toc294565396 h 3 HYPERLINK l _Toc294565397 2.2 注射模组成 PAGEREF _Toc294565397 h 4 HYPERLINK l _Toc294565398 2.3 注射性能分析 PAGEREF _Toc294565398 h 5 HYPERLINK l _Toc29456539

10、9 2.4 材料选择 PAGEREF _Toc294565399 h 6 HYPERLINK l _Toc294565400 2.4.1塑料介绍 PAGEREF _Toc294565400 h 6 HYPERLINK l _Toc294565401 2.4.2分析塑料零件材料 PAGEREF _Toc294565401 h 6 HYPERLINK l _Toc294565402 2.4.3塑件材料选择 PAGEREF _Toc294565402 h 7 HYPERLINK l _Toc294565403 3 拟定模具结构形式 PAGEREF _Toc294565403 h 9 HYPERLIN

11、K l _Toc294565404 3.1 型腔数目的决定 PAGEREF _Toc294565404 h 9 HYPERLINK l _Toc294565405 3.2 分模面的选择 PAGEREF _Toc294565405 h 10 HYPERLINK l _Toc294565406 4 注射机型号的确定 PAGEREF _Toc294565406 h 11 HYPERLINK l _Toc294565407 4.1 锁模力计算 PAGEREF _Toc294565407 h 11 HYPERLINK l _Toc294565408 4.2 注射容量计算 PAGEREF _Toc2945

12、65408 h 12 HYPERLINK l _Toc294565409 4.3 注射机的选用 PAGEREF _Toc294565409 h 12 HYPERLINK l _Toc294565410 5 浇注系统和排气的设计 PAGEREF _Toc294565410 h 13 HYPERLINK l _Toc294565411 5.1 浇注系统的设计原则 PAGEREF _Toc294565411 h 13 HYPERLINK l _Toc294565412 5.2 浇注系统布置 PAGEREF _Toc294565412 h 13 HYPERLINK l _Toc294565413 5.

13、3 流道系统设计 PAGEREF _Toc294565413 h 13 HYPERLINK l _Toc294565414 5.3.1主流道 PAGEREF _Toc294565414 h 13 HYPERLINK l _Toc294565415 5.3.2分流道截面形状 PAGEREF _Toc294565415 h 14 HYPERLINK l _Toc294565416 5.3.3 冷料井及拉料杆 PAGEREF _Toc294565416 h 15 HYPERLINK l _Toc294565417 5.4 浇口设计 PAGEREF _Toc294565417 h 15 HYPERLI

14、NK l _Toc294565418 5.4.1浇口类型的选用 PAGEREF _Toc294565418 h 15 HYPERLINK l _Toc294565419 5.4.2 浇口尺寸计算 PAGEREF _Toc294565419 h 16 HYPERLINK l _Toc294565420 5.5 浇注系统的平衡 PAGEREF _Toc294565420 h 17 HYPERLINK l _Toc294565421 5.6 排气系统的设计 PAGEREF _Toc294565421 h 17 HYPERLINK l _Toc294565422 6 成型零件设计 PAGEREF _T

15、oc294565422 h 18 HYPERLINK l _Toc294565423 6.1 成型零件结构设计 PAGEREF _Toc294565423 h 18 HYPERLINK l _Toc294565424 6.1.1 定模结构设计 PAGEREF _Toc294565424 h 18 HYPERLINK l _Toc294565425 6.1.2 动模结构设计 PAGEREF _Toc294565425 h 22 HYPERLINK l _Toc294565426 6.2 成型零件钢材选用 PAGEREF _Toc294565426 h 25 HYPERLINK l _Toc294

16、565427 6.2.1选用要求 PAGEREF _Toc294565427 h 25 HYPERLINK l _Toc294565428 6.2.2模具所选用的钢材 PAGEREF _Toc294565428 h 25 HYPERLINK l _Toc294565429 6.3 成型零件工作尺寸计算 PAGEREF _Toc294565429 h 26 HYPERLINK l _Toc294565430 6.4 侧向抽芯的设计： PAGEREF _Toc294565430 h 27 HYPERLINK l _Toc294565431 6.4.1 抽芯滑块的设计 PAGEREF _Toc294

17、565431 h 27 HYPERLINK l _Toc294565432 6.4.2斜顶抽芯设计 PAGEREF _Toc294565432 h 28 HYPERLINK l _Toc294565433 7 合模导向机构设计 PAGEREF _Toc294565433 h 28 HYPERLINK l _Toc294565434 7.1 导向机构的功用 PAGEREF _Toc294565434 h 28 HYPERLINK l _Toc294565435 7.2 导柱和导套设计 PAGEREF _Toc294565435 h 28 HYPERLINK l _Toc294565436 7.3

18、 导柱和导套材料的选择 PAGEREF _Toc294565436 h 29 HYPERLINK l _Toc294565437 8 脱模机构设计 PAGEREF _Toc294565437 h 30 HYPERLINK l _Toc294565438 8.1 脱模机构的设计要求 PAGEREF _Toc294565438 h 30 HYPERLINK l _Toc294565439 8.2 脱模机构的设计 PAGEREF _Toc294565439 h 30 HYPERLINK l _Toc294565440 9 冷却系统设计 PAGEREF _Toc294565440 h 31 HYPER

19、LINK l _Toc294565441 9.1 冷却系统的功用 PAGEREF _Toc294565441 h 31 HYPERLINK l _Toc294565442 9.2 冷却系统设计准则 PAGEREF _Toc294565442 h 31 HYPERLINK l _Toc294565443 9.3 冷却系统设计 PAGEREF _Toc294565443 h 32 HYPERLINK l _Toc294565444 9.3.1 定模镶件 PAGEREF _Toc294565444 h 32 HYPERLINK l _Toc294565445 9.3.2动模镶件 PAGEREF _T

20、oc294565445 h 33 HYPERLINK l _Toc294565446 10 数控程序的编制 PAGEREF _Toc294565446 h 33 HYPERLINK l _Toc294565450 11 模具装配 PAGEREF _Toc294565450 h 35 HYPERLINK l _Toc294565451 11.1模具装配原理及要求 PAGEREF _Toc294565451 h 35 HYPERLINK l _Toc294565452 11.2 模具装配顺序 PAGEREF _Toc294565452 h 35 HYPERLINK l _Toc294565453

21、11.3模具试模及工作原理 PAGEREF _Toc294565453 h 37 HYPERLINK l _Toc294565454 12 结论 PAGEREF _Toc294565454 h 38 HYPERLINK l _Toc294565455 谢 词 PAGEREF _Toc294565455 h 39 HYPERLINK l _Toc294565456 参考文献 PAGEREF _Toc294565456 h 40引言模具作为重要的生产工艺装备，在现代工业的规模生产中日益发挥着重在作用。通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材、成本低等显著特点，在汽车、机械、电子、轻工、家电、

22、通信、军事和航空航天等领域获得了广泛应用，对塑料模具的需求越来越大，对产品质量要求越来越高，用不可代替。塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装配或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素约占80%，然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造有很大的关系随着国民经济的领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大，产品更新换代周期也和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而也推动了塑料工业以及机械加工工业的告诉发展，可以说，模具技术，特别是设计与制造大型，精密，长寿命的模具技术便成为衡量一

23、个国家机械制造水平的重要标志。模具在世界上占有的比列大，我作为一个学模具专业的学生，应在学完所学的知识之后来很好的进行模具设计。我们进行设计之前，不许具备机械制图，公差与技术测量，机械原理及零件，模具材料及热 处理，模具制造技术，塑料制品成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识，并且通过教学和生产实习，初步了解塑料制品的生产过程，熟悉多种塑料模具的典型结构。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

24、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。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。 现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短

25、设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。 在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。1 设计题目与要求本次设计课题为：DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计。设计论文包括零件的结构和原材料分析、工艺分析、成型工艺规程编制、注射模的结构设计、模具设计的有关计算、模具的方案设计、总体设计和及其主要零件设计。本次DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计，材料为聚苯乙烯

26、（PS），月产量为4万件，采用注射模塑成型，该遥控器的形状如图1.1所示。图1.1 塑件三维图具体的零件尺寸参考附图塑件图。1.1 设计基本过程在实际生产中，由于塑料制品的结构的复杂程度、尺寸大小、精度高低、生产批量以及技术要求等各有不同，所以模具的设计是不可能一成不变的，应该根据具体情况，结合实际生产条件，综合运用模具设计基本原理和基本方法，设计出合理、经济性能好的成型模具。塑料制品设计时候应该要保证制品质量要求，尽量减少后加工，模具应具有最大的生产能力，而且经久耐用，制造方便，价格合理。在设计中要明确设计者的对塑件制品的要求，明确任务。并根据任务书提出的要求设计模具的设计方案，有条件可以进

27、行实地调研，下面就以任务书的要求和自己的实际情况编制模具设计的基本过程。(1) 课题调研、获取相关的资料，包括：PS塑料工艺分析、成型零件的计算方式、注射机参数的选择和注射机的选用。以及国内外相关模具设计的能力，并能掌握其中有用的技术，作为设计的依据。(2) 确定成型工艺规程，并根据工艺规程进行注射模的结构设计，对模具设计展开有关计算，确定模具设计的方案、总体设计和及其主要零件设计，注射机有关参数的校核，在设计中要明确模具在实际运用中的使用情况，认真仔细每一个细节的设计。(3) 绘制模具总装图和非标准零件工作图。1.2 DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计总体方案(1) 毕业设计的要求 该型号

28、连接接头的精度为8级，大批量生产。 注射模具的寿命要求50万件以上；结构尽量简洁，工作可靠，安全。 制件具有较复杂且细小的内部结构，要求模具成型时无变形；制件表面光滑，无气泡及其它缺陷，无飞边或少飞边。 分析给定接头的零件结构工艺性，绘制零件工作图，用PRO-E软件绘制实体模型。 进行连接接头注射模的结构设计，完成总装图与零件图的绘制。进行相关的理论计算，如模具成型压力，塑件成型收缩等。 根据连接接头的相关参数，选择合适型号的注射机，并进行校核。（2）设计总体方案根据设计要求，为了提高生产效率，保证塑件的成型质量，理想的模具设计结构要满足塑件成型工艺技术要求和生产经济性能要求，技术要求是要保证

29、塑料制品的几何形状、尺寸公差及表面粗糙度；生产经济性能要求是要使生产的成本低，生产效率高，模具寿命长，操作简单、安全、方便。设计采用双分形面结构，由于零件有螺纹和内孔，因此采用侧向抽芯机构，设置两个侧向型芯。塑件表面有精度要求，以及塑件为圆形，厚度较小，在脱模是容易产生变形，所以设置推杆推出机构时，采用的推杆尽可能的大，并且要求推杆的布置力求均匀，并保证塑件在推出过程中不发生变形。型腔的设计采用镶嵌式组合型腔，上下模共采用2个型芯嵌在固定板上，同时下模型腔与之对应，然后型芯与镶块配合再镶嵌在固定板上。使设计结构简单，装配方便。设计中零件尽量采用标准件，以便减少加工工序和加工成本。具体模具总装图

30、见附录。为了更好的设计出输液泵连接头注射模，本论文将进一步对设计进行分析说明，以下是设计的具体步骤：零件的工艺分析模具结构设计装配图和零件图的绘制模具的装配模具的注塑缺陷分析2 注射模可行性分析2.1 注射模设计的特点塑料注射模塑能一次性地成型形状复杂、尺寸精确或嵌件的塑料制品。在注射模设计时。必须充分注意以下三个特点：（1）塑料熔体大多属于假塑料液体，能剪切变稀。它的流动性依赖于物料品种、剪切速率、温度和压力。因此须按其流变特性来设计浇注系统，并校验型腔压力及锁模力。（2）视注射模为承受很高型腔压力的耐压容器。应在正确估算模具型腔压力的基础上，进行模具的结构设计。为保证模具的闭合、成型、开模

31、、脱模和侧抽芯的可靠进行，模具零件和塑件的刚度与强度等力学问题必须充分考虑。（3）在整个成型周期中，塑件模具环境组成了一个动态的热平衡系统。将塑件和金属模的传热学原理应用于模具的温度调节系统的设计，以确保制品质量和最佳经济指标的实现。2.2 注射模组成注射模可分为动模和定模两大部件。注射充模时动模和定模闭合，构成型腔和浇注系统；开模时动模和动模分离，取出制件。定模安装在注射机的固定板上，动模则安装在注射机的移动模板上。根据模具上各个零件的不同功能，可由一下个系统或机构组成。（1） 成型零件 指构成型腔，直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型杆、凹模、成型环、镶件等零件。在

32、动模和动模闭合后，成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓尺寸。（2） 浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。（3）导向与定位机构为确保动模与定模闭合时，能准确导向和定位对中，通常分别在动模和定模上设置导柱和导套。深腔注射模还须在主分型面上设置锥面定位，有时为保证脱模机构的准确运动和复位，也设置导向零件。（4）脱模机构是指儿子开模过程的后期，将塑件从模具中脱出的机构。（5）侧向分型抽芯机构带有侧凹或侧孔的塑件，在被脱出模具之间，必须先进行侧向分型或拔出侧向凸模或抽出侧型芯。（6）温度调节系统为了满足注射工艺对模具温度的要求，模具设有冷却或加热额

33、的温度调节系统。模具冷却，一般在模板内开设冷却水道，加热则在模具内或周边安装点加热元件，有的注射模须配备模温自动调节装置。（7）排气系统为了在注射充模过程中将型腔内原有气体排出，常在分型面处开设排气槽。小型腔的排气量不大，可直接利用分型面排气，也可利用模具的顶杆或型芯与配合孔之间间隙排气。大型注射模须预先设置专用排气槽。2.3 注射性能分析（1） 注射成型工艺的可行性分析：本塑件形状复杂，壁厚不均，尺寸精度要求较高，而且有较高的表面质量和尺寸稳定性的要求，因此对模具和设备的要求也较高。而注射成型方法有如下几个优点： 形状：几乎没有复杂性限制，容许模具内有不同塑料的成型型腔； 尺寸：塑件可小到不

34、足1克，大到几十千克，没有限制； 材料：在一定温度范围内具有适宜流动性的热塑性塑料； 精度：可注射高精度的塑件，有较好表面质量和尺寸稳定性； 生产率：中等，循环时间主要由塑件壁厚决定，最短可在十几秒内，可增加每模的型腔数来提高生产率。由以上塑件的特点和注射成型工艺的优点，分析可知：该塑件适合于采用注射成型方法。（2） 表面粗糙度：由塑件外观可知，塑件的外表面要求较高，因此其表面粗糙度取Ra0.4mm，而其内表面由于是复读机的内部，为顾客视线所不及，故不影响其外观视觉质量，从简化加工工艺和节约加工成本的角度考虑，其内表面选用的表面粗糙度为Ra0.8mm。一般情况下，模具粗糙度低于塑件12个等级，

35、故取型腔表面粗糙度为Ra0.2um，而型芯表面粗糙度为Ra0.4um。（3）尺寸精度：按SJ13721978标准，塑料件尺寸精度分为8级。本塑件所用材料为聚苯乙烯（PS）,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用4级精度。零件具体尺寸及其公差值可详见零件图。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相关，尤以小型精密塑件为甚。从模具制造精度对塑件精度的影响可知，模具制造允许误差和塑件尺寸公差之间具有对应的关系，由塑件零件图可得，模具精度等级为IT8。（4） 脱模斜度：该塑件采用的塑料是PS，而PS的成型收缩率较小（0.2-0.6%），而且塑件较复杂，对型芯的包紧面积也较大，所以应取较大的脱模斜度。为保证

36、壁厚的均匀一致，因此取塑料件的内外表面的脱模斜度一致。再由零件设计图纸要求可知10。（5） 壁厚：由图纸可知，该塑件有许多中不同的壁厚，如2mm、1.5mm、1mm、0.8mm等。壁厚不均匀，这就造成塑料熔体的充模速率和冷却收缩不均匀，并由此产生许多质量问题。如凹陷、真空包、翘曲、甚至开裂。为防止此类现象出现，这就要求防止出现突变与截面厚薄悬殊的设计，故我在壁厚不同处采取过渡设计，例如：采用圆弧过渡等措施。（6）加强筋：由图纸要求可知，该塑件设机了很多加强筋，加强筋的尺寸为顶部0.7mm，根部为0.8mm。这对提高塑料件的抗弯强度，减小塑料件的翘曲变形，提高抗蠕变和抗冲击性能有好处，同时，加强

37、筋的添加改善了塑料熔体的充模流动或者是缩短了流程或增加了流程的截面。（7）圆角：从塑件可知，该塑件内外表面的转折处加强筋的根部等处都设计了圆角。其采用圆角不仅降低了应力集中系数，提高了抗冲击、抗疲劳能力，而且改善了塑料熔体的流动充模性能，减少了流动阻力。降低了局部的残余应力，防止开裂和翘曲，也使塑料件外形流畅美观。而且成型模具型腔也有了对应的圆角，提高了成型零件的强度。（8）质量和体积：由天平可称出该塑件的质量约为30g再由公式30/1.25=24 cm3，由此可知，该塑件属于小型塑件。2.4 材料选择2.4.1塑料介绍塑料（Plastics)是以有机高分子化合物为基础，加入若干其他材料（添加

38、剂）制成的固体材料。塑料的优点：塑料的强度较小，有较高的比强度。塑料还具有较高的电绝缘和热绝缘性，良好的耐磨性和耐腐蚀性，以及优异的成型工艺性。塑料的缺点：强度，硬度较底，易老化等。2.4.2分析塑料零件材料该塑件为DVD遥控器外壳的上半部分，有以下特点：（1）它所处的工作环境好，处于室温下，不承受冲击载荷，也不处于酸、碱、盐性环境中； （2）产量大，用于一般的日常生活中，故要求此塑件材料质优而价廉，且对人体不产生任何毒副作用。（3）内部结构复杂成型较困难。（4）要求要有较美丽的外观。因此我初步选择采用通用塑料。通用塑料分为聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）等

39、品种，多用于一般工农业生产和日常生活之中，具有价格低等特点。聚乙烯PE：是由乙烯单体聚合而成的。特点：采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物：有高压PE、中压PE、低压PE三种。高压PE：由于有较低的密度、相对分子质量、结晶度，故质地柔软；低压PE：由于含有较高的相对分子质量、密度、结晶度，故质地坚硬，耐寒性能良好，在70时还保持柔软，化学稳定性很高，能耐酸、碱及有机溶剂，吸水性极小有跟突出的电气性能和良好的耐辐射性等。缺点：是力学强度不高，热变形温度很低，故不能承受较高的载荷和不能在较高的温度下正常工作。聚氯乙烯PVC：是由乙炔气体与氯化氢合成氯乙烯单体，然后在聚合成聚氯乙烯。特点：可分为

40、硬质PVC和软质PVC。硬质PVC:力学强度高，电气性能优良，耐酸、碱的抵抗力极强，化学稳定性很好。缺点：是软化点低，机械强度高。其可在1560时使用。有质轻、隔热、隔音、防震等特点，而且强度低、易老化、延伸率高。聚丙烯PP：特点：聚丙烯的主要特点是相对密度小，约为0.9。它的力学性能如屈服强度、拉伸强度、压缩强度、硬度等，均优于低压PE。并有很突出的刚性，耐水行较好，可在100以上使用，若不受外力，则温度升到150也不变形。基本上不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硫酸、浓硝酸外，几乎都很稳定。绝缘性能优越，高频电性能优良，而且不受温度影响，成型容易。对人体不产生毒副作用，可用于药品及食品

41、的包装。缺点：耐磨性不够高，成型收缩率较大，低温呈脆性，热变形温度亦较低。聚苯乙烯PS：聚苯乙烯略早于聚丙烯问世，其原料十分丰富，是目前最广泛应用的材料之一。聚苯乙烯的密度为1.041.16g/cm3 ,比聚氯乙烯小而大于聚丙烯和聚乙烯。聚苯乙烯遇火会自燃。聚苯乙烯的主链上有结构庞大的苯环，故柔顺性差，质地脆硬，抗冲击性能差，敲打时发出类似金属的响声。机械强度低于硬质聚氯乙烯，尤其是相对分子量较小的品种强度更差，聚苯乙烯属于非结晶型聚合物。聚苯乙烯具有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率，是成型工艺最好的塑料品种之一，容易制造形状复杂的制品。聚苯乙烯无色透明，透光性仅次于有机玻璃，容易着色，常用

42、于制造要求透明或颜色鲜艳的制品。聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮湿的环境中尺寸变化很小，适用于制造要求尺寸稳定的制品，如仪表仪器壳体等。聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能，尤其是在高频条件下的介电损耗仍然很小，是优良的高频绝缘材料。聚苯乙烯的主要缺点是脆性大，形状复杂的制品成型后存在较大的内应力时，常会在使用中自行开裂。为改善聚苯乙烯的脆性，加入少量的聚丁烯可明显降低脆性，提高冲击韧性。这种塑料称为高冲击聚苯乙烯。2.4.3塑件材料选择由以上四种通用塑料的性能分析可知：我的塑件DVD遥控器外壳的材料宜采用聚苯乙烯（PS）。以下是聚苯乙烯塑料的技术数据：（1）成型特点： 无定形料，吸湿性小，不易分解，性

43、脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力； 流动性好，溢边值0.03mm左右，应防止飞边； 塑件壁厚应均匀，不易有嵌件，（如有嵌件应先预热），缺口，尖角各面应圆弧连接； 可用螺杆式或柱塞式注射机加工，喷嘴可以选用直通式或自锁式； 易采用高料温，低模具温度，低注射压力延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔，变形（尤其对厚壁塑件）但料温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性较差； 可以采用各种形式的浇口，浇口于塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，脱模斜度易取2以上，顶出均匀，以防止脱模不良而发生开裂（2）物理性能：密度g/cm3 比体积cm3/g吸水率透光率%摩擦系数24h 长时间PS钢（无润滑）PS

44、铜（有润滑）%1.041.061.101.110.010.03浸水18天0.05透明0.340.16（3）热性能：玻璃化温度 熔点熔融指数MFI g/10min维卡针入度 热变形温度45N/2180N/2100105170176230负荷21N2.092.038.691401501021155657线膨胀系数105/计算收缩率比热容J/(kg.k)热导率w/(m.k)燃烧性cm/min9.80.60.819300.118缓慢（4）力学性能：屈服强度Mpa抗弯强度Mpa断裂伸长率%弯曲弹性模量 Gpa抗压强度Mpa冲击韧度 KI/m2布氏硬度HBS无缺口缺口37672001.4556783.44

45、.88.65 R9.510.5（5）电气性能：电阻率m击穿电压kv/介电常数介电损耗角正切耐电弧性s1014302.02.60.001125185（6）成形条件：注射机类型密度g/cm3计算收缩率%预热温度 时间 h柱塞式1.21.330.10.260752料桶温度 喷嘴温度模具温度注射压力Mpa后段中段前段140160170190326560110成型时间s螺杆转速r/min适用注射机类型注射时间（秒）高压时间冷却时间总周期15450315604012048螺杆、注塞均可后处理方法红外线鼓风烘箱温度（）70时间（H）243 拟定模具结构形式3.1 型腔数目的决定注射模的型腔数目，可以是一模一

46、腔，每一次注射生产一个塑件，也可以是多腔，每一次注射生产多个塑件。每一副模具中，型腔数目的多少与下列条件有关系。（1） 塑件尺寸精度型腔数目越多时，精度也相对地降低。这不仅由于型腔加工精度的参差，也由于熔体在模具内的流动不均所致。按照SJ137278标准中规定的1、2级超精密级塑件，只能一模一腔，当尺寸数目少（形状简单）可以是一模二腔。3、4级的精密级的精密塑料件，最多是一模四腔。（2） 模具制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但非简单的倍数比。四腔模并非单腔模的四倍。因此，从塑件成本中所占模费比例来看，多腔模比单腔模要低。（3） 注塑成型的生产效益多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高，但是多

47、腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维修费用高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。（4） 制造难度 多腔模的制造难度比单腔模大。当其中一腔先损坏（或磨损超差）时，应立即停机维修，影响生产。综合以上几个方面综合考虑，我的设计采用一模两腔结构形式。就精度而言，我的塑件属于四级精度，它可以使用一模四腔；但从模具制造成本以及模具成型的生产效益来看，他比单型腔模具降低了生产成本提高了生产效率；而且塑件的注射量比较小；但从制造难度来讲，这套模具的型腔十分复杂已经很难加工，必须采用较多的镶块才能实现，如果型腔过多，就会影响各个镶块之间的装配关系，造成塑件成型困难，尺寸精度以及表面粗糙度难以保证。而一

48、模两腔恰好解决了这一问题，不仅使得模具有了较好的精度，而且便于加工，便于注塑，适应了现代化大规模高效率生产高精密零件的要求。3.2 分模面的选择分模面为定模与动模的分界面。用于取出塑料件或浇注系统凝料的面。合理地选择分型面是使塑件能完好的成形的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：（1） 使塑件在开模后留在动模上；（2） 分型面的痕迹不影响塑件的外观；（3） 浇注系统，特别是浇口能合理的安排；（4） 使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；（5） 使塑件易于脱模。由于本塑件的结构形状较为特殊，根据选择分模面时，应遵守以上的原则。再综合我的塑件形状的考虑，以及模具整体设计、制造、加工的要求，我选

49、择采用平面分型面，如图3.1所示 图3.1 分形面选择图 这是PRO/E分模时作的单面分模面，由于上表面要求较高，必须要求塑件留在动模一侧。这样的分型面设计有以下的特点：这样的设计保证了分模时塑件留在动模一侧；分型面的痕迹会在塑件的下边缘一圈，保证不会影响 外观质量；这样的设计使得推杆比较好布置，比较容易推出塑件； 使得脱模变的容易；这样的设计也迫使设计必须使用潜伏式浇口等不影响外观质量的特 殊浇口；4 注射机型号的确定在模具设计时，根据产品几何尺寸及模具结构特点，尽可能选用适合的注塑机以充分发挥设备的内在能力。4.1 锁模力计算锁模力是指注射机构在工作中对模具所能施加的最大夹紧力。锁模力与注

50、射容量全面地反映了设备的主要特征和加工能力。在实际注射成型中，由于制品形状不同，所采用树脂品种不同，注射工艺条件及模具结构不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在选用注射机时,要对其合模力进行计算。通常，可采用下列公式进行： (4.1-1)式中: 注射机最大合模力(MN);型腔个数;成型时模腔平均压力（MPa）;塑件在开模方向的最大投影面积(m2)浇注系统在开模方向的最大投影面积(m2)从前面可知: =2采用PRO/E测得浇注统以及塑件在开模方向上的投影面积为0.025所以： =2400.025 =2 MN=2000KN4.2 注射容量计算注射机的理论注量，指在对空注射时能完成一次注射熔料

51、的体积量(cm3).模具安装后，对模腔注射容量的计算,可以制件产品为主,计算其体积量，然后确认总体积注射量，从而可得: (cm3) (4.1-2)式中： 注射机额定注射量(cm3)；单个塑件的容积量(cm3)； 浇注系统和飞边所需要的容积量(cm3)； 型腔数。其中： =24cm3 =3cm3 所以： =2(24+3)=54cm34.3 注射机的选用根据塑料模具设计手册附表8(P392)，由以上所取得的数据F和V可知，可选用型号为 G54-S-200/400的注射机可。XS-ZY-125注射机的技术规范及特性如下：螺杆直径(mm)： 55最大理论注射容量(cm3)： 200400注射压力(MP

52、a)： 109注射行程： 160锁模力(KN)： 2540最大注射面积(cm2)： 645最大模具厚度H(mm)： 406最小模具厚度H1(mm)： 165最大和穆行程： 260模板最大距离L0(mm)： 800模板行程L1(mm)： 400喷嘴圆弧半径R(mm)： SR18喷嘴孔径d(mm)： 4喷嘴移动距离(mm)： 210推出形式： 中间推出和模方式： 液压-机械螺杆转速： 16、28、48机器外型尺寸： 4700X1000X1815其他： 总力280KN,开模力8T,顶杆最大距离190mm5 浇注系统和排气的设计5.1 浇注系统的设计原则（1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流

53、量和温度分布的均衡布置；（2）尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；（3）浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇行流动，并有利于排气和补缩；（4）避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移。（5）浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；（6）熔合缝位置必须合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽；尽量减少浇注系统的用料量；（7）浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口必须有IT8以上精度。5.2 浇注系统布置在多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式两类，一般以平衡式为宜。本次设计采用的是对角式布置，充分利用了它质量好，一致性好等优点。5.3 流道系

54、统设计流道系统设计包括主流道、分流道和冷料井及其结构设计。5.3.1主流道直浇口式主流道呈截锥体，见图5-1。主流道入口直径d应大于注射机喷嘴直径1mm左右。这样便于两者能同轴对准，也使得主流道凝料能顺利脱出。所以： d =4+1=5mm主流道入口的凹坑球面半径R，应该大于注射机喷嘴球头半径约23mm。反之，两者不能很好贴和，会让塑料熔体反喷，出现溢边致使脱模困难。故：R=12+（23）=（1415）mm取R=15mm锥孔壁粗糙度Ra0.8m。主流道的锥角=24。过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难，还会使充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大。主流道的出口端应该有较

55、大圆角 其中， D可用经验公式求出：D= (5.3-1)其中， V流经主流道的熔体体积（cm3）；K因熔体材料而异的常数，取K=1.2；所以， D= = 8mm所以， r= = =1 mm主流道的比表面S为：S= = =0.58 (5.3-2) 主流道的长度是L，一般按模板厚度确定。但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好。小模具控制在50mm之内。初步确定：L=50mmH= R= 15=6mm5.3.2分流道截面形状 (1)分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V形等多种。其中圆形截面最理想，使用越来越多。本次设计采用单面圆形截面，形状如图5.1所示。图5.1 分流道截面图分流道

56、的尺寸参考文献2实用模具设计与制造手册。（2）流道剪切速率的校核 = 由课本塑料制品与模具设计中表3.3-5可知，注射时间为t=2.0s故： Q= = =20.4 cm3/s = = 1275=12.75x1025102符合要求。5.3.3 冷料井及拉料杆冷料井有两种，一种是纯为“捕捉”或贮存冷料之用；另一种是还兼有拉或顶出凝料功用。 拉料杆冷料井可分为顶出杆成型的“拉顶”冷料井、拉料杆成型的“拉料”冷料井和凹坑拉料冷料井。在本次设计中，我们采用圆形头顶出杆成型的“拉顶”冷料井。它具有“拉顶”动作可靠的优点。形状如图5.2所示：图5.2 圆头冷料拉杆5.4 浇口设计浇口是塑料熔体进入型腔的阀门

57、，对塑件质量具有决定性的影响。因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。5.4.1浇口类型的选用浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑料件质量具有决定性的影响，因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。浇口有多种类型，如直浇口、侧浇口、点浇口、重叠式浇口、扇形浇口、潜伏式浇口等。直接浇口虽然有如以等流程充模、浇注系统流程短、压力损失和热烈散失小，且有利于补缩和排气等优点，但是，塑件上残留痕迹较大，切除困难。重叠式浇口多用于大型腔。扇形浇口适合于大面积薄壁塑件。点浇口必须采用双分型面的模具结构；浇口位置可以自由选择，不受限制。剪切速率高，能使流程比增大；浇口必

58、须用三板模切断；潜伏式浇口是点浇口在特殊场合下的一种应用形式。但可以在脱模时自动拖断；它可以隐藏在外表不露出的部位，使浇口痕迹不外漏。但加工比较空难，容易磨损。侧浇口也称为边缘浇口，由于它开设在主分型面上，截面形状易于加工和调整。多型腔模具常采用侧浇口，可设计成两板模。综合我的塑件，是比较容易流动的聚苯乙烯，而且零件外表面要求较高；潜伏式浇口也称为隧道浇口或剪切浇口，它从分型面的一侧沿斜向进入行腔。这样在开模时，不仅能自动切断浇口，而且其位置也可以设置在制品的侧面、端面和背面等各个隐蔽处，使制件外表无浇口的痕迹。它的截面形状如下图5.3所示：图5.3 潜伏浇口5.4.2 浇口尺寸计算潜伏式浇口

59、的几个尺寸中，以深度h最为重要。H控制了浇口畅通开放时间和补缩作用。浇口宽度W的大小控制了熔体充模流量。浇口长度L，只要结构强度允许，以短为好，一般选用L=0.51.5mm。浇口深度有经验公式： (5.4-1) 式中， 潜伏式浇口宽度(mm)，中小型塑件通常用=0.52mm，大约为制品最大壁厚的 ； 塑件壁厚(mm)；塑件材料系数，取=0.6。故： 浇口的经验公式：d= (5.4-2)式中， d浇口直径； 型腔表面积(cm2)；塑料材料系数；取=0.6。 (5.4-3) = 3.14632+4(1518)+2(23.14513)=3115.665+1080+816.45012 cm2所以： W

60、= = 1.4mm最后，须用流经侧浇口熔体剪切速率= 104进行校核。又知充模注射时间为 t=1.6s，故： Q= = =25.5 cm3/s= = =33730=3.373104104符合要求。5.5 浇注系统的平衡 本次设计分流道的布置采取的是平衡式布置，从主流道末端到各型腔饿分流，其长度、断面形状和尺寸都对应相等，各型腔受力相同，不需采取平衡计算 。5.6 排气系统的设计从某种角度而言，注塑模具也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔的同时，必须置换出型腔内的空气和从物料中溢出的挥发性气体。排气系统是注塑模具设计的重要组成部分。利用分型面排气是最简单的方法，排气效果与分型面的接触精度有关。利