开瓶器零件塑料注塑模具毕业设计

1、优秀设计毕业设计（论文）任务书院（系）机电信息系专业机械设计制造及其自动化班姓名学号毕业设计（论文）题目：开瓶器零件塑料注塑模具设计题目背景和意义：塑料注射模具是成型塑料制件的一种重要工艺装备，在塑料制品的生产中起着关键的作用，利用PRO/E软件进行塑料模具设计是目前较为先进的塑料模具设计方法，在生产实践中得到了较为广泛的应用。本次设计通过对开瓶器零件这一具体塑件利用PRO/E进行模具设计，使学生掌握塑料模具设计的基本原则、方法，并能较为熟练的使用PRO/E、AUTOCAD软件，为今后从事设计工作打下坚实的基础。3设计（论文）的主要内容（理工科含技术指标）：（1）调研和收集资料，论述国内外塑料

2、模具设计的现状和主要发展方向:（2）给定的塑件零件图（零件的精度为塑4级，表面粗糙度Ra0.4,材料：ABS）：（3）分别设计成型零件、浇注系统、模架及其他模具零件;（4）绘制图纸，其中包括：注射模具装配图:成型零件图:其它主要结构零件图：（5）编写设计说明书一份，内容如下:塑件的工艺分析。包括塑件的结构特点、用途、使用要求、尺寸精度、粗糙度等。设计方案的拟订。包括：1）确定成型方法：2）确定模具类型及型腔数：3）型腔的布置：4）选择注射机规格：5）确定分型面：6）确定浇注系统和排气系统：7）选择顶出方式及扌由芯机构；8）确定拉料杆的形式；9）确定加热与冷去卩系统；10）确定成型零件和结构零件

3、形式等。设计计算。包、括：成型零件的工作尺寸及公差：成形型腔壁厚：型芯垫板厚度。模具典型零件的选材及热处理工艺路线分析。对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析。（6）对设计中典型模具零件编制零件制造工艺规程卡片;（7）对模具结构进行三维剖析，作出模具开合结构图。4设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：要求1）有部分计算机绘图，图纸布局合理，结构正确，图面质量好;2）按时完成开题报告及中期报告;3）论文要有英文摘要讲度安排：1）1-4周，下达任务书，收集资料，分析塑件零件图，撰写开题报告:2）5-10周，完成方案设计、装配图设计，完成外文翻译、撰写中期报告：3）11-15周，完成

4、全部零件设计，并对模具结构进行三维剖析，作出模具开合结构图:4）16-17周，撰写毕业设计论文5）18周，整理资料，准备答辩。设计地点：西安工业大学5.毕业设计（论文）的工作量要求*实验（时数）或实习（天数）：3天*其他要求：图纸（幅面和张数）：不少于3张0号图纟氏英文翻译汉字字数在3000字以上：中文文献不得少于15少于3篇指导教师签名：年月日学生签名：年月日系（教研室）主任审批：年月日开瓶器零件塑料注塑模具设计摘要本次毕业设计的题目是开瓶器零件塑料注塑模具设计。首先对所要设计的产品进行工艺的分析与计算，该塑件采用由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的ABS为材料，然后在分析计算的基础上确

5、定成型工艺方案，为一模两腔，推杆推出，点浇口，双分型面，浇口套内的主流道采用圆锥形，选用的模架为标准模架的A1型，导柱导套的安装用倒装的安装方式，再在此基础上进入模具总装配图的结构设计以及尺寸的确定。在此基础上对注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考塑料成型相关的资料和翻阅各种塑料模具设计手册，并通过计算以确定模具的具体结构及尺寸以及成型零件的相关尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终独立完成这次毕业设计。在设计的过程中，主要成型零件采用镶拼结构，利于加工。另外，本次毕业设计是对我大学所学各种知识的综合检验和考查，

6、通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多更深层的知识，并且整个过程都是自己独立完成的，提升了自己的能力，在整个设计过程中，详细介绍了塑件材料的基本特性和成型特点，模具的结构组成、结构特点、工作原理、设计原理、注塑机相关参数、模具材料和热处理要求等。其中对浇注系统、成型零部件、结构零部件、推出机构、冷却系统、排气系统作了重点阐述。关键字：注塑模、浇注系统、点浇口设计手册成型零部件塑料成型AbstractThegraduationdesigntopicisfireenginesbodyworkinjectionmoulddesign.First,toanalysisandcalculationdesi

7、gnoftheproductprocess,theplasticsusedbythepropylene,butadienestyrenethreemonomerscopolymerizationandbecomeABSformaterial,thenonthebasisoftheanalysisandcalculationtodeterminemoldingprocesssolutionsforexactlytwocavity,pushrodlaunch,pointrunner,doublepartingsurface,runnersetinsidethemainstreamwayadopts

8、cone,selectionofhomeworkforstandardhomework,guidepintheA1typeofinstallationguidewithflipinstallationway,andonthebasisofthistotalintothemoldofassemblystructuredesignandsizedetermination.Onthebasisofthemainpartsespeciallyinjectionmoldsizediscussesh0duringthedesignandcalculation,theplasticmoldingrelate

9、dtoreferencethroughallkindsofplasticmaterialandmoulddesignmanual,andthroughthecalculationtodeterminethespecificstructureandsizemoldandmoldingpartsrelatedsize,throughcontinuouscalculationandmodification,andinguidingteacherofmeticulouscareandpatienceunderguidanceofuninterruptedrepeatedrevision,eventua

10、llyindependentcompletedthegraduationdesign.Inthedesignprocess,themainformingpartsadoptinsertorstructure,beneficialtotheprocessing.Inaddition,thegraduationdesignislearnedinmyuniversityofknowledgecomprehensiveinspectionandexamination,passthegraduationdesignmakesmeunderstandandmasterthemanydeeperknowle

11、dge,andthewholeprocessisdoneindependently,promotedoneselfability,inthewholedesignprocess,introducesthebasiccharacteristicsofmoldedpartsmaterialandformingcharacteristics,dieTTTTpstructurecomposition,structurecharacteristics,workingprinciple,designprinciple,theinjectionmoldingmachinerelevantparameters

12、,mouldmaterialandheattreatmentrequirements,etc.Amongthegatingsystem,moldingparts,structureparts,launchinstitutionsandexhaustsystem,coolingsystem,andpresented.Keyword:injectionmold,gatingsystem,somerunnerdesignmanualmoldingpartsplasticforming目录TOC o 1-5 h z中文摘要I英文摘要II HYPERLINK l bookmark4 主要符号表1绪论1

13、HYPERLINK l bookmark6 题目背景意义1 HYPERLINK l bookmark8 塑料工业简介2 HYPERLINK l bookmark10 我国塑料模现状4 HYPERLINK l bookmark12 塑料模发展趋势4 HYPERLINK l bookmark14 本文主要研究内容5 HYPERLINK l bookmark16 塑件工艺性分析6 HYPERLINK l bookmark18 塑件原材料的分析7 HYPERLINK l bookmark20 塑件结构和尺寸精度、表面质量分析8 HYPERLINK l bookmark22 注塑机型号的确定8 HYPE

14、RLINK l bookmark24 注射机的选用原则8 HYPERLINK l bookmark26 有关制品的计算9 HYPERLINK l bookmark28 注射机型号的确定9注射机及各个参数的校核10 HYPERLINK l bookmark34 确定成型方案及模具类型11 HYPERLINK l bookmark36 确定模具类型11 HYPERLINK l bookmark38 3.1.1、确定模具的基本类型113.1.2、模架的选择11 HYPERLINK l bookmark42 模具材料的选用12 HYPERLINK l bookmark44 模具成型零件对材料的要求12

15、 HYPERLINK l bookmark46 塑料模材料12 HYPERLINK l bookmark48 塑料模具材料的选用方法13 HYPERLINK l bookmark50 确定模具类型的主要结构13 HYPERLINK l bookmark52 分型面的选择13 HYPERLINK l bookmark54 型腔的排列方式的确定14 HYPERLINK l bookmark56 3.4.浇注系统的设计15 HYPERLINK l bookmark58 主流道的设计15 HYPERLINK l bookmark60 分流道的设计16 HYPERLINK l bookmark62 浇口

16、的设计17 HYPERLINK l bookmark64 冷料穴和拉料杆的设计20 HYPERLINK l bookmark66 3.5.排气系统的设计20 HYPERLINK l bookmark68 脱模机构的设计23 HYPERLINK l bookmark70 脱模机构的设计原则22 HYPERLINK l bookmark72 按模具中的推出零件分类23 HYPERLINK l bookmark74 脱模力的计算23 HYPERLINK l bookmark106 5推出机构与侧抽芯机构的设计24 HYPERLINK l bookmark108 51推出机构的设计24 HYPERLI

17、NK l bookmark110 推出机构的设计原则24 HYPERLINK l bookmark112 推杆位置的设置24 HYPERLINK l bookmark114 推杆的长度及直径24 HYPERLINK l bookmark118 推杆的固定方式25 HYPERLINK l bookmark120 侧向分型与抽芯机构设计25 HYPERLINK l bookmark138 冷却装置的设计29 HYPERLINK l bookmark140 冷却系统的设计原则29 HYPERLINK l bookmark142 常见冷却系统的结构29 HYPERLINK l bookmark144

18、成型零件的设计31 HYPERLINK l bookmark146 成型零件的结构设计32 HYPERLINK l bookmark148 成型零件的工作尺寸计算32 HYPERLINK l bookmark152 影响塑件尺寸精度的因素32 HYPERLINK l bookmark156 成型零部件工作尺寸计算33 HYPERLINK l bookmark158 注射机有关参数的校核38 HYPERLINK l bookmark160 模具闭合高度的确定38 HYPERLINK l bookmark166 模具安装部分的校核38 HYPERLINK l bookmark168 模具开模行程校

19、核38 HYPERLINK l bookmark172 总结体会39致谢40参考文献41毕业设计（论文）知识产权声明42毕业设计（论文）独创性声明错误!未定义书签。主要符号表K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8M注射机的额定塑化量（g/h或cm3/h）T成形周期M浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm3）2M单个制品的质量和体积（g或cm3）1F注射机的额定锁模力（N）A单个制品在模具分型面上的投影面积（mm2）1A浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2）2p2塑料熔体在模腔内的平均压力（MPa）,通常模腔内压力S注射机最大开模行程（mm）maxH推出距离（脱模距离）（mm）1H包括浇注

20、系统在内的制品高度（mm）2Q抽拔力（N）A侧型芯被包紧的截面周长（cm）h成型部分深度（cm）q单位面积积压力，一般取7.812MPa口摩擦系数a脱模斜度1.1题目背景意义近十年，我国塑料模工业有了很大发展，注塑模具制品的种类越来越多，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。在电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%100%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。通过本课题的设计，应使我们在下述基本能力上得到培养和锻炼：塑料管件制品的设计及成型工艺的选择；一般

21、塑料管件制品成型模具的设计能力；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力；了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。使个人能力得到全面提高，以适应今后的工作模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各领域发展的重要基础工业之一。塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段，现代加工技术的使用如高精度加工中心、特种加工技术的大量使用使模具的制造精度越来越高，加工周期越来越短。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

22、大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。本次设计通过对一具体塑件进行模具设计，使我们掌握塑料模具设计的基本原则、方法，并能较为熟练的使用AutoCAD和Pro/E等相关软件，我们没有足够的条件充分参与到实际工作中去对于解决实际问题的能力还缺乏锻炼。该题目作为独立课题由个人完成可以充分锻炼自行解决问题的能力，并养成良好的自学能力和信息搜集，检索的能力。使我们在走向工作岗位前受到机械工程师的基本训练。Pro/ENG

23、INEE软件是美国PTC公司的重要产品。在目前的三维设计软件领域中占有重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广Pro/ENGINEER第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。自从以Pro/ENGINEER为代表的基于特征造型的参数化设计系统问世以来，在此基础上实现机械设计的自动化已经变得切实可行了。在产品的设计过程中按照参数化设计所针对的对象参数化设计可分为零件级的参数化设计和产品级的参数化设计零件级的参数化设计是一般常见的参数化方法，它通过定义零件的几何约束和尺寸约束来完整的表达一个零件的参数化模型，模型的改变可以

24、通过改变约束的条件及参数来获得。产品级的参数化设计强调构成产品的各零件的属性关系在修改一个零件的参数化模型时能够得到实时地修改，它对于产品的设计是非常重要的，因为在产品的设计过程中经常会发生设计更改的情况，如果对于产品中的一个零件的修改，所有与之相关的零件都能依据属性关系马上得到更改，这样就能加快产品的设计，同时也可以避免很多设计过程中的失误oPro/E软件作为功能强大的三维产品设计系统已经在众多的行业和部门得到广泛应用。但目前对于Pro/E参数化的研究和应用较少，主要还停留在简单的单个零件方面的研究。在结构设计中需要频繁改变装配件的尺寸或结构形式时，则需要对装配内部的各零件重新造型和装配。此

25、时的大量劳动是重复性的，大大降低了结构设计的效率。因此，本课题通过对Pro/E模块参数化设计功能的研究，在单个零件级参数化造型功能的基础上，提出了产品级的三维参数化造型技术。在Pro/Engineer三维模型的基础上进行锤及压力机锻模标准件的参数化设计，是一种非常实用和高效的CAD/CAM应用软件系统的开发方法。由应用程序检索和处理不同类型的特征约束参数，在原始模型的基础上派生一系列新的零件模型，完全可满足数据库快速建模和产品系列化设计的要求，同时能够进一步提高设计效率，缩短产品周期，取得了良好的效果。1.2塑料工业简介塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一。自从聚氯乙烯塑料问世以来，随着

26、高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改进技术的进步愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促进塑料工业的发展。模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具，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，其模具的因素占80%。然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新换代周期越来越短、用户对塑件的质量要求也越高，因而模具制造与设计的周期和质量要求也相应提高，同时也正是这样促进了塑料模具设计于制造技术不断向前发展。就目前的形式看，可以说，模具技术，特别是设计与制造

27、大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。塑料模具的设计是模具制造中的关键工作。通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的，塑料模的优化设计,是当代高分

28、子材料加工领域中的重大课题。塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。现代

29、塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，常标志一个国家工业化的发展程度。1.3我国塑料模现状塑料模是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑料模工业是国民经济的基础工业。用塑料模生产成型零件的主

30、要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造

31、技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的模具工业，努力提高模具工业的整体技术水平，提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力。1.4塑料模发展趋势塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对

32、注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得CAD/CAM逐渐取代了过去塑料模的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模CAD/CAM的发展不仅可以提高塑料模质量，减少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。塑料模以后的发展主要有以下几方面：注射模CAD实用化；挤塑模CAD的开发；压模CAD的开发；塑料专用钢材系列化。1.5本文

33、主要研究内容对塑件进行实体测绘，并完成基本参数的计算及注射机的选用;确定模具类型及结构，完成模具的结构草图的绘制；运用Pro/E、工具软件辅助设计完成模具整体结构；对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算；对模具典型零件需进行选材及工艺路线分析；对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析；绘制模具模具零件图及装配图；对模具结构进行三维剖析，输出模具开合结构图；编写设计说明书。2.塑件工艺性分析塑件图:图2.1塑件图塑件名称：开瓶器零件材料：ABS成型设备：SZY500卧式注射机,未注公差按IT4执行。塑件原材料的分析1）基本性能：ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特

34、性，使ABS具有良好的综合理学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。ABS无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽,、不透明，密度为1.021.05gcm3。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎没有影响，ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵

35、蚀时会引起应力开裂，ABS有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度约为93C耐气候性差，在紫外线作用下ABS易变硬发脆。ABS的性能指标：密度1.01-1.05（Kgdm-3），收缩率0.30.8%，熔点130160C，弯曲强度80Mpa，拉伸强度3549Mpa,拉伸弹性模量1.8Gpa，弯曲弹性模量1.4Gpa，压缩强度1839Mpa，缺口冲击强度1120Jm2，硬度6286HRR，体积电阻系数1013Gem，收缩率0.4oo0.8町范围内。ABS的热变形温度为9

36、3118C，制品经退火处理后还可提高10C左右。ABS在-40C时仍能表现出一定的韧性，可在-40100C的温度范围内使用。2）主要用途：ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵业轮、轴承、把手、管道、电机外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等，还可用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制造水表壳，纺织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。3）成型特点：ABS易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采

37、用点浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该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、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在50600C，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60800C。ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。塑件结构和尺寸精度、表面质量分析1）结构分析。从图2.1上分析，该零件总体形状为不规则圆形，外轮廓还有一圆弧形，带有两个圆形凸台，一端还有非标准的矩形螺纹，上面还镶有金属镶件；因此采用侧滑块出型。2）尺寸精度分析。取精度等级为IT4分析可得，该零件的尺寸精度比较高，对应的模具相关零

38、件的尺寸加工可以保证。3）表面质量分析。该塑件要求外观无明显缺陷，表面粗糙度为R0.4，a塑件无毛刺，内部无粗糙度要求，容易实现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以的到保证。2.3注塑机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和

39、模具相匹配的注塑机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。注射机的选用原则1）计算塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的0.8倍；2）模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；3）模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；4）模具的闭模高度应在注射机最大，最小闭合高度之间；5）模具脱模取出朔件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；6）模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定

40、位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。2.3.2有关制品的计算根据零件图提供的样品，便可以根据样品测绘得出制品体积，同时也可以借助计算机辅助软件（如：Pro/E软件等）建立制品模型（对于没有提供样品的设计，也可以由所提供的制品图样建立模型），这样既便于较精确的计算制品的各个参数，又更为直观、形象。因条件所限,本设计是由测绘所的体积：1）制品的体积为：V=14599.94mm3根据设计手册，可查得丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚体密度为1.021.08g/cm3。故塑件的质量为：W=Vp=

41、14599.94x1.05x0.001=13.93g2）初步估计浇注系统的体积约为塑件的0.4倍，根据设计任务书的要求，一模2腔。只要保证注射机的注射量大于塑件体积的2倍和凝料体积之和就可以啦。经过计算凝料体积为：V=5839.98mm3，W=Vp=5839.98x1.05x0.001=5.572g。注塑机的注射量=525g13.93X2+5.572=33.432g2.3.3注射机型号的确定表1XSZY500卧式注射机主要参数标称注射里/cm3500模板的最大厚度/mm450螺杆直径/mm65模板的最小厚度/mm300合模力/N3.5x106模板尺寸750X870注射压力/MPa110150拉

42、杆空间/mm650X550注射行程/mm490合模方式液压机械螺杆转速/（r/mm）047电机功率/KW22模板最大行程/mm700定位圈尺寸/mm150喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm7.5注射方式螺杆式最大成型面积/cm21000定位圈尺寸/mm150注射时间/s2.7s据以上的计算初步选定型号为XSZY500的注射机。近年来我国引进注射机的机型很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的“注射机使用说明书”上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为XSZY500的注射机，其主要技术参

43、数如表1。2.3.4注射机锁模力的校核1）注射压力的校核：该注射机的注射压力为110150MPa,ABS的注射压力为120140MPa,所以能够满足要求。2）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n：KMT/3600-Mn1（符和要求）式中K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8M注射机的额定塑化量（g/h或cm3/h）T成形周期M2浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm3）M1单个制品的质量和体积（g或cm3）3）按注射机的最大注射量校核型腔数量n：KM-Mn1（符合要求）式中Mn注射机允许的最大注射量（g或cm3）4）按注射机的锁模（合模）力的校核：注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机的额

44、定锁模力，既FP（nA1+A2）=40 x（4x67+50 x50+17x30+1/4x兀x302+41x30）+（20 x8+兀x42+2x12）=40 x（15952+324.3）式子的右面为647.436KN10h。浇口长度L。浇口的长度L尽量短，对减小塑料熔体流动阻力和增大流速均有利，通常取L=0.52mm。经过综合考虑和分析选择点浇口，其中点交口的特点：可根据塑件的形状、特点灵活的选择塑件的某个表面进料，一般开设在平面上。由于前后两端存在较大的压力差，可较大程度的增加塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体表面粘度下降，流动性增加，有利于型腔的充填。应用：点浇口能成型各种材

45、料、各种形状的塑件，应用非常广泛，适用于一模多件。形状、分布如图3.7图3.7点交口的分布及形状点浇口的尺寸，d=0.51.5mm,最大不超过2mm,L=1.02.5mm,一般取L=1.5mm本次设计d=1.0mm,L=1.5mm浇口位置的选择进料位置的确定应遵循以下几个原则：浇口的尺寸及位置的选择应避免料流产生喷射和蠕动；浇口应开设在塑件断面较厚的部位,有利于熔体流动和补料；浇口位置的选择应使塑料流程最短,料流变向最少；浇口位置的选择应有利于型腔内气体的排出；浇口位置的选择应减少或避免塑件的熔接痕,增加熔接牢靠度；浇口位置的选择就防止料流将型芯或嵌件挤压变形。根据塑件外观质量的要求以及型腔的

46、安放方式,进料位置设计在分型面上。冷料穴和拉料杆的设计冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流道熔体前端的冷料筒头，避免这些冷料进入型腔影响塑件的质量或者堵塞浇口。卧式或立式注射机用注射模的冷料穴，一般都设在主流道的末端，且开主流道对面的动模上，直径稍大于主流道大端的直径，便于冷料的进入，冷料穴的形式不仅与主流道的拉料杆有关，而且与主流道中的凝料的脱模有关系。常见的冷料穴及拉料形式有钩形（Z形）拉料杆、锥形或沟槽拉料穴、球形头拉料穴、分流锥形拉料穴、无推杆的拉料穴。Z形拉料穴，拉料杆的头部为Z形，深入冷料穴中，开模时钩住主流道凝料并将其从主流道中拉出，拉料杆固定端装在推杆固定板上，故塑件推出时，凝

47、料也被推出，稍作侧移，塑件连同浇注系统凝料一起取下。这种是一种常见形式，缺点是凝料推出后不能自动脱模。由于本次设计的点交口且分模有两块活动快直接开模、出型，废料直接在开模后直接随着零件一起顶出，故无需拉料杆。排气系统的设计排气系统的作用是将浇注系统、型腔内大的空气以及塑料熔体分解产生的气体及时排出模外。如果排气不良，会在塑件上形成气泡、银纹、接痕等缺陷使表面轮廊不清楚，甚至充不满型腔。还会因气体被压缩产生高温，使塑件产生焦痕现象。本套模具采用两种排气方式和用排气方式：1、分型面上开设排气槽排气这是注射模具排气的主要形式。通常在分型面型腔一侧开设排气槽，这里把排气槽开设在定模型腔固定板一侧，在考

48、虑不产生飞边的情况下，排气槽的宽度取5mm,排气槽的深度则由查表可得ABS塑料的排气槽的深度为0.03mm,而排气槽的位置则开放在靠近钳件的、塑件制品最后充满的部位以防止熔接痕的产生。其中排气槽的分布如图3.8851.56.O图3.8排气槽的形式2配合间隙加工排气槽对于中小型模具，除了利用分型面及配合间隙自然排气槽排气外，还可以将型腔最后充满的地方做成组合式结构，在过盈配合面上加工出排气槽，宽度一般为0.030.04mm,深度为0.20.8mm。具体尺寸分布如图3.9图3.9排气槽的尺寸在钳件上开设这样的排气槽。4脱模机构的设计塑料成型后，使制件及浇注系统凝料从凸模或凹模上脱出的机构称为推出机

49、构，也称脱模机构。它由一系列推出元件等组成，可具有不同的推出动作。大部分推出机构的动作是提高装在注射机合模机上的顶杆或液压缸来完成的。推出机构的设计直接影响制件的质量，是塑料模设计的重要环节之一。根据塑件的形状和成型特点及模具的结构，选择推杆推出机构。脱模机构的设计原则1）结构可靠，机械运动灵活、准确，并有足够的刚度和强度。2）保证塑件不变形、不损坏。3）保证塑件外观良好。4）尽量使塑件留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。按模具中的推出零件分类分为推杆式脱模、推管式脱模、推板式脱模等，该塑件底部有加强筋，又非圆筒件，所以采用应用比较广泛的推杆式脱模机构。脱模力的计算注射成

50、型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生抱紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因抱紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还需要克服大气压力，一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大，脱模力可按公式估算。根据力的平衡原理，列出平衡方程式2F=0 x贝UF+Fsina二FcosatbmF-塑件对型芯的包紧力；bF-脱模时型芯所受的摩擦阻力；mF-脱模力；ta-型芯的脱模斜度。又F二Fumb于是F二F(ucosasina)tb而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：F二Ap。b由此可得F二Ap(ucosasina)tu-塑料对钢

51、的摩擦因素，为0.10.3；A-塑件包容型芯的面积；P-塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下模外冷却的塑件取P=(2.43.9)x107Pa；模内冷却的塑件取p=(0.81.2)x107Pa。P=10MpaA=42.24cm2:F=Ap=10 x106x42.24x10-2=4.224x106NbF二F(ucosasina)tbF=0.946x106x(0.2xcos3一sin3)=0.8223x106t5推出机构与侧抽芯机构的设计51推出机构的设计由于设置推杆位置的自由度很大，所以推杆推出机构应用最为广泛。推出机构的设计原则：1）保证制件不因顶出而变形损坏及影响外观。这是推出机构最基本

52、的要求2）推出机构应尽量设置在动模一侧。3）机构简单、动作可靠。4）合模时正确复位。5）位置尽量设在塑件内侧，保证塑件外观良好。6）尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力。推杆位置的设置1）推杆应设在脱模大的地方。一般型芯的周围对型芯的包紧力很大，所以可以在型芯的外侧塑件的端面上设置推杆。2）推杆应均匀布置。当塑件各处脱模阻力相同时，应均匀布置推杆，保证塑件被推出是受力均匀，推出平稳不变形。3）推杆应设在塑件强度刚度较大的处，推杆不应设在塑件薄壁处，以免塑件变形损坏。推杆的长度及直径圆形推杆的直径可由欧拉公式化简得：nE式中d推杆的直径（mm）L推杆的长度（mm）尸昭一塑件的脱模力（N）

53、脱E推杆材料的弹性模量（Mpa）n-推杆数量k安全系数k取1.5带入数据计算；d=k（L卩脱/%E）4推杆直径的强度校核：4Fd脱b推杆材料的许用压力（Mpa）n兀【G】压v压带入数据计算得d=6mm满足要求。推杆的固定方式推杆直径d与模板上的推杆孔的配合一般采用H8f7H8f8的间隙配合实际的间隙配合应该小于他的溢边值，查资料可得ABS的溢边值0.04mm，推杆有很多种的固定方式我们选择如图5.1的方式固定：图5.1固定方式推杆固定端与推杆固定板配合时，通常采用单边0.5mm的间隙，这样既可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。推

54、杆材料采用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra0.8um。5.2侧向分型与抽芯机构设计抽拔力计算公式：Q=Ahq（卩cosa-sina）式中：Q抽拔力（N）A型芯被塑件包紧的断面形状周长（mm）h-型芯成形深度（mm）q-由于塑件收缩形成的单位正压力，一般取812Mpa卩一摩擦系数，取0.10.2a脱模斜度（0）（由实用模具设计与制造手册查的a为502。，初取2。）A=52.8mmh=3mmq=12MPa卩=0.2代入，得Q=52.8x3x12x（0.2xcos2。一sin2。）313.62N（1）抽芯距：长斜导柱S=8+5=13mm;（2）斜导柱尺

55、寸计算：由于抽芯方向与模具安装平面平行S=Lsina3H=S/tga式中：S抽芯距（mm）L斜导柱工作部分长度（mm）3a-斜导柱安装角度（。），a一般取15。20。，不大于25。，初取18。H抽芯距为S时所需开模行程（mm）代入，得：H=13sin12。=62.5mm13tan12。=61.16mm弯销的厚度计算:n=2khq=kS2xtan（12。）1x3+13x313.52沁185.76Nx13tan（12。）所受正压力N：Q+回N=Ex曲2360.37Ncosa卩sinacosl2。-0.1xsinl2。直径d:h13360.37xcos12。=8mm0.1x（137x103）取d=1

56、6mm式中：Q抽拔力0许用抗弯强度（由于斜导柱选用材料为T8A,所以0137Mpa）长度计算：L=L+L+L234二h+S+1d=-+91.21+-x16二107.5mmcosasina2cos15。2L=110mm6冷却装置的设计模具的温度是指模具型腔和型芯的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动，固化定型，生产效率及塑料制作的形状、外观和尺寸精度都有重要的影响，模具中设置温度调节系统的目的是要通过控制模具温度，使注射成型塑料制件有良好的产品质量和较高的生产效率。注射入模具的型腔的熔融热塑性塑料，必须模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于注射入模具型腔的熔融塑

57、料树脂的温度，即达到T（玻g璃化温度）以下的温度范围。为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间的方法来缩短成型周期，由于树脂本身的性能不同，所以不同的塑料要求不同的模具温度。当模具温度要求在80C以上时需对模具进行加热。ABS的成型温度是200270C，模具温度4080C。所以不需要加热装置。6.1冷却系统的设计原则1）冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大。2）冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。一般冷却水孔至型腔表面的距离应大于10mm，常用1215mm。3）浇口处加强冷却。一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近的温度最高，距浇口距离越远温度越低。因此浇口附近应该加强冷却，在它的附近设冷却水的入口，而在温

58、度较低的远处只需通过加热交换后的温水即可。4）降低入水与出水的温差。如果冷却水道较长，则入水与出水的温差较大，这样就会使模具的温度分布不均匀。为了避免这种现象，可通过改变冷却水道的排列方式来克服这个缺陷。5）冷却水道要尽量避免接近熔接痕部位。为了避免熔接不牢，影响塑件强度，冷却水道要尽量避免接近熔接痕部位。6）冷却水道的大小要便于加工和清理。一般冷却水道的直径为810mm，内循环式的冷却水道，水道的直径取6mm。6.2常见冷却系统的结构1）水孔的直径，直径取6mm和8mm。2）水孔的位置3）水道的布置形式一般有串联式和并联式，串联水道的优点是水道中间若有堵塞能及时发现缺点为流程长，温度不易均匀

59、，流动阻力大。并联水道的优点是分几路通水，流道阻力小，温度均匀。缺点是中间有堵塞不易发现，管接头多。串联和并联应用于具体情况而定，其缺点可以克服；如阻力大可以增大管径防止堵塞可以加大管径，或分路供水。冷却水道的布置形式：（1）外连接直通式，形状如图6.1；这种布置形式最简单，用塑料管和水管接头从外部连接，可以连接成单路循环或多路并循环。优点:加工容易，易于检查有无堵塞。缺点：外连接多，容易碰坏。（2）内循环式，形状如图6.2；图6.2内循环式冷却水管分布图这种布置形式在型腔外周钻直通水道，然后用堵头堵住不需要处构成内循环，并可以多层。优点：接头少，模具外周整齐。缺点：堵头不严时易泄漏，有堵塞时

60、不易检查。（3）平面盘旋式，形状如图6.3；出口入图6.3平面盘旋式冷却水管分布图这种布置形式在开放的平面上做出螺旋槽，然后用另一钳件封堵，适用于大型型芯。优点:冷却效果好。缺点：密封如果不良，容易引起泄漏。4）立体循环式，形状如图6.4；出口入口图6.4立体循环式冷却水管分布图这种布置形式在圆柱形或矩形柱周围做出水道，然后用另一相配钳件封堵，适用于大型型芯及型腔，优点：冷却效果好。缺点：密封如果不良，容易引起泄漏。综上所述分析可得，该模具是一模两腔，冷却水道围着型芯四周循环，可以达到冷却型腔的作用，所以此模具的冷却系统选择立体环式。7成型零件的设计7.1成型零件的结构设计凹模是成型塑件外表面