塑料膜毕业设计样本

摘要塑料作为一种可塑性较好合成高分子材料已广泛应用于电脑、手机、汽车、家电、和玩具产品制造中，塑料模发展具备着辽阔市场空间。本次设计制件为玩具马积极齿轮，具备重量轻，强度高，易清洁特点，为大批量生产产品。本文基于塑料成型基本原理，特别是单分型面注射模具工作原理，运用计算机辅助设计制造基本办法，完毕了积极齿轮注射模设计。本套模具采用一模四腔、点浇口进料一模两开三板式构造。同步通过对塑件进行构造工艺分析，本文还进行了模具分型面、型腔数目、浇口形式拟定，以及脱模机构，合模导向机构，冷却系统、成型零件等模具重要构成某些设计。并用CAD绘制完整模具装配图和重要零件零件图。核心词：塑料注射模积极齿轮AbstractAsthesyntheticpolymermaterialswithgoodplasticity，plastichasbeenwidelyusedincomputers，mobilephones，automobiles，homeappliances，andtoysproductsmanufacturing，whichsuggeststhatthedevelopmentofplasticmoldbearsabroadmarketspace.Thedesignedpartsofthistimearetoyhorseactivegears，withthecharacteristicsoflightweight，highstrength，easytoclean，asmassproductionproducts.Basedonthebasicprinciplesofplasticmolding，especiallytheworkingprinciplesoftheinjectionmouldwithsinglepartingsurface，thispapercompletesthedesignofinjectionmouldoftheactivegears，usingthebasicmethodsofdesigningandmanufacturingwithcomputers’assistance.Thesetofmouldsadoptsthestructureofamoldwithfourcavitiesandamoldoftwo-openandthree-platewithafeedpointgatemodel.Meanwhilethroughthestructuralprocessanalysisoftheplasticparts，thispaperalsopointstofixthemoldpartingsurface，thenumberofcavity，theformoftherunneranddesignthemajorcomponentsofmoldslikethedemoldingmechanism，thewholemoldsteeringmechanism，coolingsystemandthereadymoldedparts.AndthecompletemoldassemblinggraphandthemainpartsgrapharedrawnthroughtheuseofCAD.Keywords：plastic；injectionmold；activegear目录1概述 11.1全球塑料工业发呈现状 11.1.1各国产业形貌 11.1.2各国优劣势分析 11.2国内模具工业发呈现状 21.3国内模具设计此后发展方向 32塑料制件工艺性分析及材料选取 52.1成型塑料制件构造工艺性分析 52.2制件材料选取 53模具构造设计与计算 73.1型腔数目配备与拟定 73.2分型面拟定 83.3注塑机选取 83.4浇注系统设计 93.4.1主流道设计 93.4.2分流道设计 113.4.3冷料穴和拉料杆设计 123.4.4浇口选取 123.4.5浇口位置 133.5成型零部件设计 143.5.1成型零件构造设计 143.5.2成型零件钢材选用 153.5.3定模型腔工作尺寸计算 153.5.4动模型腔尺寸计算 283.6凹模强度和刚度校核 183.7合模导向机构设计 193.8顶出脱模机构设计 213.8.1脱模机构规定 213.8.2塑件推出形式 223.8.3定模型腔工作尺寸计算推杆布置形式 223.9冷却系统设计 223.10排气系统设计 243.11模架选取 244.注塑机有关参数校核 264.1型腔数量校核 264.1.1运用注塑机料筒塑化速率校核型腔数量 264.1.2按注塑机最大注射量校核型腔数量 264.1.3按注塑机额定锁模力校核型腔数量 264.2注射压力校核 274.3锁模力校核 274.4最大与最小模厚校核 284.5开模行程校核 285模具装配图 29设计总结 31致谢 32参照文献 33概述1.1全球塑料模工业发呈现状全球重要模具生产国涉及亚洲地区日本、韩国与中华人民共和国，以及美洲地区美国、欧洲地区德国。且各国在模具生产方面有着较大区别。1.1.1（1）模达上千人公司。其他国家模具业则多以中小型公司型态经营。（2）在产品类别方面。日本与中华人民共和国偏重生产冲压模及塑料模，两者产值共计比重高达八成，南韩则以其他模具产值比重最大，占总产值四成七。在应用市场方面，日本、韩国、美国与德国以汽车模具为最大宗产品，而国内则以电子通讯产品用模具为主。（3）在各国工资方面。依照美国国贸局所作模具产业白皮书调查成果，以德国时薪最高，技术人员时薪水准为$12.13~$19.28，设计人员则为$16.91~$25.26，日本与美国则介于中间，中华人民共和国工资最低，技术人员年薪仅$732~$5,853，设计人员仅为$2,927~$5,853，若以最高年薪为基准与德国比较，则仅能雇用德国技术人员约38天左右，由此可看出先进国家与中华人民共和国中华人民共和国低廉工资成本差距如此之大。（4)各国出入超状况来看。日本、南韩及德国模具属强/准出超品，中华人民共和国与美国模具则因国内需求市场大，本国厂商无法完整供应，须藉进口模具以满足下游市场产品制造，因而属强/准入超品。1.1.2(1）在成本方面。中华人民共和国与韩国因拥有相对低人力成本优势，故对于模具售价上，往往采用低价营销打入市场，也因而在全球景气欠佳局势中，成功攫取市场买家青睐，最明显例子就是出口值涨势。(2)在技术方面。技术先进国家如日本、美国、德国等，对于高精度与复合性模具开发，无论在设计能力或制造技术上，均有领先地位，同步也拥有训练精良技术研发人才。其中，日本模具厂商在技术上较注重抛光与研磨加工制程，德国模具厂商则由提高机械加工与放电加工精度与效率着手，以减少手工加工时间。（3)在市场规模上。无论产值或国内需求以日本衰退最为明显。在营运成本上，常面临高工资、高福利问题，因而下游产业或模具厂商逐渐将生产据点移往邻近新兴工业国或技术后进国家，以减少劳工成本，增强价格竞争力，但是这样趋势往往会导致技术无形中外流疑虑，使得自身更须投入大笔研发费用，以加速提高加工技术与高速机械性能，拉大彼此间差别。1.2国内模具工业发呈现状国内模具使用已有上千年历史，当时模具水平可谓世界最先进技术水平，但当代与发达国家模具工业相比，已明显落后。国内于1984年成立了模具协会，1987年后模具工业才开始形成规模。通过20近年发展，当前国内已成为模具生产大国，模具工业水平在世界上竞争力和影响力正日益增大。整体来看，中华人民共和国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面均有了很大进步，但与国民经济发展需求、世界先进水平相比，差距仍很大。某些大型、精密、复杂、长寿命中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求同步，某些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，尚有某些技术含量不太高中档塑料模具也有供过于求趋势。加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大挑战，同步带来更多机会。由于中华人民共和国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格1/5～1/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中华人民共和国中低档模具出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就重要依托进口，加入WTO后，不但为高精尖产品进口带来了更多便利，同步还促使更多外资来中华人民共和国建厂，带来国外先进模具技术和管理经验，对培养中华人民共和国专业模具人才起到了推动作用。，中华人民共和国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。依照海关记录资料，中华人民共和国共进口塑料模具约10亿美元，约合83亿元人民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面，中华人民共和国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供应约为230亿元人民币，市场满足率为73.5%。进口塑料模具中，最多是为汽车配套各种装饰件模具、为家电配套各种塑壳模具、为通信及办公设备配套各种注塑模具、为建材配套挤塑模具以及为电子工业配套各种塑封模具等。出口塑料模具以中低档产品居多。由于中华人民共和国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强竞争力，因此进一步扩大出口前景较好，近几年出口年均增长50%以上就是一种较好证明。从市场状况来看，塑料模具生产公司应重点发展那些技术含量高大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中华人民共和国塑料工业，特别是工程塑料高速发展，可以预见，中华人民共和国塑料模具发展速度仍将继续高于模具工业整体发展速度，将来几年年增长率仍将保持20%左右水平。但是中华人民共和国塑料模具行业和国外先进水平相比，还存在某些问题。（1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别公司产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具精度、型腔表面粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。涉及生产方式和公司管理在内总体水平与国外工业发达国家相比尚有以上差距。（2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然某些公司通过近几年技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资公司装备水平也并不落后于国外，但大某些公司工艺装备仍比较落后。更重要是，公司组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承办比较大项目。（3）大多数公司开发能力弱，创新能力明显局限性。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要是观念落后，对创新和开发不够注重。模具公司不但要注重模具开发，同步也要注重产品创新。（4）供需矛盾短期难以缓和。近几年，国产塑料模具国内市场满足率始终局限性74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，预计局限性60%。同步，工业发达国家模具正在加速向中华人民共和国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求局面还将持续一段时间。1.3国内模具设计此后发展方向在信息化带动工业化发展今天，咱们既要看到成绩，又要注重落后，要抓住机遇，采用办法，在经济全球化趋向日渐加速状况下，尽快提高塑料模具水平，融入到国际市场中去，以增进中华人民共和国模具行业迅速发展，有两方面应予以注重：一是政府有关政策对增进模具工业发展起着非常重要作用。从国际上看，各国模具工业在发展初期都得到了政府大力扶持。就中华人民共和国实际状况看，应减少国内不能生产进口精密模具生产设备关税、执行好国家对某些专业模具厂优惠政策等，通过政策引导作用可加快行业发展和进步。二是随着市场发展，塑料新材料及多样化成型方式此后必然会不断发展，因而对模具规定也越来越高。为了满足市场需要，将来塑料模具无论是品种、构造、性能还是加工都必将有较快发展，并且这种发展必要跟上时代步伐。展望将来，下列几方面发展趋势预测会在行业中得到较快应用和推广。（1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。（2）各种材质、各种颜色、多层多腔、各种成型办法一体化模具将得到发展。（3）为各种迅速经济模具，特别是与迅速成型技术相结合RP/RT技术将得到迅速发展。（4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。（5）更高速、更高精度、更加智慧化各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。（6）更高性能及满足特殊用途模具新材料将会不断发展，随之将产生某些特殊和更为先进加工办法。（7）各种模具型腔表面解决技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。（8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。（9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其他注射成型工艺及模具也将会有所发展。（10）模具原则化限度将不断提高。（11）在可持续发展和绿色产品被日益注重今天，“绿色模具”概念已逐渐被提到议事日程上来。即，此后模具，从构造设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具回收运用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。“十二五”期间，在科学发展观指引下，国内模具公司将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型增长模式逐渐转变到质量和水平效益型轨道上来，模具工业必将得到又好又快发展。2塑料制件工艺性分析及材料选取2.1成型塑料制件构造工艺性分析图2.1玩具马积极齿轮三位造型图和重要尺寸随着生活水平提高，社会对小朋友玩具需求量也越来越大，玩具市场迎来了发展春天。塑料玩具占据着整个玩具市场大半某些，这也为塑料模发展提供了良好契机。积极齿轮，作为玩具马重要零部件，是玩具马运动不可或缺一某些，因而，规定大批量生产。示意图如图2.1所示。由于要与从动齿轮配合使用，故规定有一定配合，但是由于玩具马对与运动过程中平稳性和运动精度不是很高，故选用普通精度级别，由于塑料齿轮特殊性，8级精度已经属于精密齿轮，此处选用10级精度。同步规定有一定脱模斜度。且制件对表面粗糙度规定也很低。该齿轮属于小模数齿轮，模数为0.4，齿数为53。2.2制件材料选取在工作过程中，积极齿轮起着传递能量和储存能量作用，通过带动弹簧将人体化学能转化为弹性势能储存起来，再通过齿轮间互相作用，将能量转化为机械能，并传递给转轴，带动玩具马进行运动。因而，规定齿轮不但要有足够强度，刚度还规定有一定抗塑形变形能力。故其材料选用ABS。ABS，即苯烯腈—丁二烯—苯乙烯，是由苯烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成，属于热塑性塑料。这三种组分各自特性使ABS具备良好综合力学性能。苯烯腈使ABS有良好耐化学腐蚀性能及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好加工性能和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，密度为1.02～1.05g/cm3，有极好抗冲击强度，且在低温下也不会迅速下降。ABS具备良好机械强度和一定耐磨性、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几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大某些醇类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS表面受冰醋酸、植物油等化学药物侵蚀会引起应力开裂。它有一定硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，通过调色可配成任何颜色。其缺陷是耐热性不高，持续工作温度为70℃左右，热变形温度约为93℃左右，耐气侯性差，在紫外线作用下易变硬发脆。该塑料流动性中档，溢边料ABS在升温时粘度增高，成型压力较高，塑料上脱模斜度宜稍大;ABS易吸水，成型前应进行干燥解决，使含水量不大于0.3％；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阻力；推出力不易过大，否则成型时或成型后对塑件进行机械加工时塑件表面容易发白变浑，对于有发白现象塑件，需要在热水中加热，以消除发白现象。塑件精度规定高时，模具温度可控制在50～60℃，规定塑件光泽和耐热时应控制在60～80当前，ABS在机械工业上已广泛用于制造齿轮、轴承等零件，ABS成型粘度较高，成型压力较大，脱模斜度应稍微大些，且易产生熔接痕，故模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流阻力。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好状况下，零件成型规定可以得到保证。3模具构造设计与计算注射模构造设计重要涉及：分型面选取、模具型腔数目拟定、型腔排列方式、冷却水道布局、浇口位置设立、热流道设计、模具工作零件构造设计、侧向分型与抽芯机构设计、推出机构设计等内容。注射模具每一次注射循环所能形成塑件个数是有模具型腔数目所决定。型腔数目及布置方案和分型面得选取决定了塑件在模具中位置。3.1型腔数目拟定与配备 对于一种塑件模具设计，一方面就应当拟定型腔数目。下表3-1列出了单型腔和多型腔优缺陷及合用范畴。表3-1单型腔和多型腔优缺陷及合用范畴类型优点缺点合用范畴单型腔模具塑件精度高；工艺参数易于控制；模具构造简朴；模具制导致本低，周期短。塑件成型生产效率低，成本高塑件较大，精度规定较高或者小批量及试生产多型腔模具生产率高、成本低塑件精度低；工艺参数难以控制，模具构造复杂；模具制导致本高，周期长大批量、长期生产小型塑件 本次毕业设计制件是一种塑料齿轮，零件较小，且精度不高，且为大批量生产零件，综合考虑经济性等各方面因素，本套模具采用一模四腔构造。 拟定好型腔数目后，接下来就要考虑型腔布置问题，多型腔在摸板上排列方式普通有圆形排列、H型排列、直线排列及符合排列等，在进行型腔布置时，要注意一下三点：（1）型腔布置和浇口开设部位应力规定对称，以防模具承受偏栽而产生溢料（2）型腔排列宜紧凑，以节约钢材，减轻重量（3）圆形排列平衡好，加工困难；直线型排列加工容易，但平衡性差；H型排列平衡性好，且加工性尚可，使用广泛 故本套模具采用H型布置，如题3-1所示图3.1型腔布置图3.2分型面拟定分型面是决定模具构造形式重要因素，分型面选取好坏对塑件质量、操作难易、模具构造及制造均有很大影响。普通遵循如下原则：A.便于塑件脱模（尽量在开模时让塑件留在动模内，这样便于取出塑件）B.考虑塑件外观C.保证塑件尺寸精度规定D．有助于防止溢料和飞边在塑件部位F.有助于排气G.考虑脱模斜度对塑件尺寸影响图3.2分型面H.尽量使成型零件便于加工分析此塑件决定把分型面放在底面投影面积最大处这样有助于脱模。如图3.2所示。3.3注射机选取 由于卧式注塑机注射系统与合模机构轴线重叠并与地面平行，具备机身较低，加料、维修及操作以便，且制件顶出脱模后可自动脱落，易于实现自动化或机械化等长处，故首选卧式注塑机。依照塑料制品体积和质量从有关资料选用型号为国产SZ-25/20系列卧式注射机。该注塑机各参数如表3-2所示：表3-2注塑机各参数理论注射量/cm325移模行程/mm210螺杆直径/mm25最大模具厚度/mm110注射压力/Mp200最小模具厚度/mm220锁模力/KN200喷嘴球半径/mm10拉杆内间距/mm242x187喷嘴口孔径/mm2顶出行程/mm55顶出力/KN6.73.4浇注系统设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经通道。浇注系统分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统设计是注射模具设计一种很重要环节，它对获得优良性能和抱负外观塑料制件以及最佳成型效率有直接影响。该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统普通由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四某些构成。3.4.1主流道设计主流道形状和尺寸最先影响着塑料熔体流动速度及填充时间，必要使熔体温度减少和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置能力。在卧式注射机上使用模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2°—6°。（1）主流道尺寸依照所选注塑机，主流道小端尺寸为d=注塑机喷嘴尺寸+（0.5-1）=2.5+0.7=3.2mm主流道球面半径为SR=喷嘴球面半径+（1～3）=10+3=13mm(2)主流道衬套形式 主流道某些在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力塑料熔要冷热互换地重复接触，属易损件，对材料规定较高，因而模具主流道某些常设计成可拆卸更换衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热解决。普通采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热解决规定淬火53～57HRC。主流道衬套应设立在模具对称中心位置上，并尽量保证与相联接注射机喷嘴同一轴心线。本设计虽然为小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式其零件图如图3.3所示图3.3主流道衬套零件图（3）主流道凝料体积（4）分流道凝料体积（5）零件体积通过零件三维图，在PROE中计算可得零件体积为分流道设计该模具为一模四腔构造，应设立分流道。分流道设计应能满足良好压力传递和保持抱负填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道布满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽量小，能将塑料熔体均衡地分派到各个型腔。因而，采用平衡式分流道，分流道各尺寸如图3.4所示图3.4分流道布置形式图3.5分流道形状及尺寸（1）分流道截面形状惯用分流道截面面形状有圆形、梯形、U字形和六角形等。要减少流道内压力损失，则但愿流道截面积大，流道表面积小，以减少传热损失，因而可用流道截面积与周长比值来表达流道效率。圆形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具备斜度为5°～10°梯形流道。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大），普通不采用，当分型面为平面时，可采用梯形或U字型截面分流道。从上述分析，为了减少流道热量损失考虑到流道效率，该模具分流道截面采用U型截面。（2）分流道截面尺寸分流道截面尺寸应依照塑件成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料工艺性能、注射速率以及分流道长度等因素来拟定。其截面尺寸如图3.5所示(3)分流道表面质量由于分流道中与模具接触外层塑料迅速冷却，只有中心部位塑料熔体流动状态较为抱负，因而分流道内表面粗糙度Ra并不规定很低，普通取0.63～1.6μm，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具备较高剪切速率。3.4.3冷料穴和拉料杆设计冷料穴作用：贮存冷料，因两次注射间隔产生冷料及熔体流动前锋冷料，防止熔体冷料进入型腔。卧式或立式注射机用模具冷料穴，普通在主流道正对面动模上，直径宜稍不不大于主流道大端直径，以利冷料流入。本模具采用采用带球头拉料杆冷料井，这是一种惯用冷料穴。塑件成型后，穴内冷料与拉料杆钩头搭接在一起，拉料杆固定在推杆固定板上。开模时，拉料杆通过钩头拉住穴内冷料，使主流道凝料脱出定模，然后随推出机构运动，将凝料与塑件一起推出动模。取塑件时须朝钩头侧向稍许移动，即可将塑件与凝料一起取下。冷料穴及拉杆形状如图3.6所示。1—浇口套；2—拉料杆；3—动模板图3.6球头拉料杆冷料穴3.4.4浇口选取浇口也称进料口，是连接分流道与型腔通道，除直接浇口外，它是浇注系统中尺寸最小某些，但却是浇注系统核心某些，浇口位置、形状及尺寸对塑件性能和质量影响很大。浇口作用是使从流道来熔融塑料以较快速度进入并布满型腔，型腔布满塑料后来，浇口应按规定迅速冷却封闭，防止还未冷却熔体回流。浇口位置、数量、形状、尺寸等与否适当直接影响到产品外观、尺寸精度、物理性能和成型效率。浇口过小：易导致充填局限性(短射)、收缩凹陷、熔接痕等外观上缺陷,且成型收缩会增大。浇口过大：浇口周边产生过剩残存应力，导致产品变形或破裂,且浇口去除加工困难等。经综合考虑本次设计，浇口采用点浇口，它具备如下优缺陷：点浇口，又叫橄榄形浇口，是一种截面尺寸特别小圆形截面浇口。其优缺陷分别如下：长处：（1）点浇口位置选取可依照工艺规定而定，对制品外观质量影响较小。（2）熔体通过截面积很小浇口时流速增高，摩擦加剧，熔体温度升高，流动性增长，这样能获得外形清晰、表面光泽塑件。（3）由于浇口截面积小，开模时浇口可自动拉断，有助于自动化操作。（4）由于浇口在拉断时用力较小，因而，制品在浇口处残存应力较小。（5）浇口处熔体凝固较快，可减少模内剩余应力，又利于制品脱模。缺陷：（1）压力损失大，对塑件成型不利，也规定提供较大注射压力。（2）模具构造复杂，普通要采用三板式模具（双分型面模具）.（3）对于大型塑件，采用一种点浇口易产生翘曲变形，可采用各种浇口同步送料式中，d为点浇口直径，mm;为塑件在浇口处壁厚，mm；A为型腔表面积，。取d=1mm,现加工出0.8-1mm点浇口，浇口长度为1mm，为防止拉断浇口凝料时损坏制品表面，在浇口与制品连接处采用高0.5mm、锥角60-90度锥度过渡。3.4.5浇口位置浇口位置选取对塑件质量影响极大。选取浇口位置时应遵循如下原则：（1）避免塑件上产生缺陷；（2）浇口应开设在塑件截面最厚处；（3）有助于塑料熔体流动；（4）利于型腔排气；（5）考虑塑件受力状况；（6）增长熔接痕牢度；（7）流动定向方位对塑件性能影响；（8）浇口位置和数目对塑件变形影响；（9）校核流动比；（10）防止型芯或嵌件挤压位移或变形。此外，在选取浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。综上所述，浇口选者在齿轮轴较短端轴端处。3.5成型零部件设计成型零件构造设计重要是指构成模具型腔零件，普通有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。注射模具成型零件是指构成模具型腔零件，普通涉及了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品外表面，型芯用以形成制品内表面，成型杆用以形成制品局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热解决以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命重要因素。分析零件可知，本套模具在设计过程中，只有凹模，没有凸模设计，从选取分型面可知，模具型腔可分为定模型腔和动模型腔。3.5.1凹模也称型腔，是成型塑件外形轮廓模具零部件，按其构造不同可分为整体式和组合式两类。整体式凹模特点是凹模构造简朴牢固，强度高，成型塑件质量好。可是对于形状相对复杂凹模，那么它加工工艺性较差，并且凹模受损后维修也很困难。因而在先进型腔加工机床尚未应用和普遍之前，整体式凹模紧紧合用于小型且形状简朴塑件成型。普通用在形状简朴中小型模具上。组合式凹模不但是为了机械加工、抛光、研磨和热解决需要，更重要是这种构造能满足大型塑件成型凸凹形需要。其长处就是简化了复杂凹模加工工艺减少了热解决变形，也有助于排气，便于模具维修，节约了成本。由于制件是一种带轴齿轮，且本套模具采用一摸四腔构造，为减少加工量，本套模具采用组合式构造。3.5.2成型零件钢材选用对于模具钢选用，必须要符合如下几点规定：（1）机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工后来能得到高精度零件钢种。（2）抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra≤0.05μm。规定钢材硬度在HRC35～40为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材显微组织应均匀致密，很少杂质，无疵斑和针点。（3）耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不但受高压塑料熔体冲刷，并且还受冷热温度交变应力作用。普通高碳合金钢可经热解决获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔尺寸精度，达到所筹划批量生产使用寿命期限。（4）具备耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性塑料，必要考虑选用有耐腐蚀性能钢种。依照塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述原则，故在设计成型零件(凹模)中选用45。3.5.3定模型腔工作尺寸计算（1）齿轮型腔径向尺寸计算 定模重要用来成型零件齿轮，因此相对较为复杂，且对于齿轮型腔，当前尚无比较完善办法，这里按下面所述经验公式计算。经测量，制件模数为0.4，齿数为53，精度级别为IT10级产品设计参数如下：齿顶圆直径;齿顶圆直径公差;分度圆直径;分度圆齿厚分度圆齿厚公差齿根圆直径齿根圆直径公差假设塑料各项收缩均匀，则齿轮型腔各部位尺寸计算公式如下：分度圆直径：齿顶圆直径：齿根圆直径：分度圆齿厚式中——型腔齿顶圆制造公差，mm,取——型腔齿根圆制造公差，mm,取——型腔分度圆齿厚制造公差，mm,取——塑件品均收缩率，0.0055；——塑料齿轮模数；齿轮型腔空间是一种齿数不变，模数为M假想齿轮。她沟槽是型腔齿形。这个假想齿轮不同于内齿轮，也不同于变位齿轮，内齿轮齿顶圆、齿根圆正好与齿轮型腔相反，事实上塑料齿轮齿形收缩各个方向不均匀，这就增长了齿轮型腔尺寸计算复杂性。(2)按平均值计算办法来计算齿轮轴型腔尺寸径向尺寸计算：凹模径向尺寸计算采用平均尺寸法，公式如下：式中—凹模径向尺寸（mm）；—塑件平均收缩率（ABS收缩率为0.3%～0.8％，平均收缩率为0.55%）；—塑件径向公称尺寸（mm）；—塑件公差值(mm)（3/4项系数随塑件精度和尺寸变化，普通在0.5～0.8之间）由于本产品径向尺寸较小，该公差可不考虑；—凹模制造公差（mm）(当尺寸不大于50mm时δz=1/4Δ；当塑件尺寸不不大于50mm时，=1/5Δ)；—塑料最小收缩率（％）。型腔径向尺寸计算：型腔深度计算凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：式中—凹模深度尺寸（mm）；—塑件高度公称尺寸（mm）；2/3项，有资料简介系数为0.5；其她符号意义同上。计算可得：故可画定型模版型腔零件图，如图3.7所示图3.7定模版型腔零件图3.5.4动模型腔尺寸计算动模板径向尺寸与动模板上轴径向尺寸相似，故在此只需计算型腔深度即可。型腔深度计算公式同上，即：带入数据计算可得依照尺寸可画出动模型腔零件图，如图3.8所示3.6凹模强度和刚度校核塑料凹模在成型过程中受到熔体压力作用，应具备足够强度和刚度。如果凹模侧壁和底板厚度过小，也许因强度局限性而产生塑性变形，甚至压坏，而如果凹模侧壁和底板厚度过大，则会影响模具总体构造和挥霍材料。因而，要通过强度和刚度来拟定型腔壁厚和底板厚度。且在使用过程中，强度局限性是重要矛盾，设计时应以强度条件为准。由于本次设计型腔尺寸重要通过构造设计拟定，故在此只需对个参数进行校核即可。又由于动模型腔与定模型腔相比，其强度较高，因此只需校核定模型腔即可。图3.8动模型腔零件图本次设计凹模型腔可视为圆形整体式型腔，依照经验，查询圆形型腔壁厚表格可得本次设计型腔厚度和底板厚度均符合规定。3.7合模导向机构设计注射模导向机构重要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间开合模导向和脱模机构运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间精密对中定位。导向机构形式：导柱、导套。导向机构作用重要有如下3点：（1）定位：为避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持对的形状，不至由于位置偏移而引起塑件壁厚不均。（2）导向：动定模合模时，导向机构一方面接触，引导动定模对的闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，以保证不损坏成型零件。（3）承受一定侧压力：导柱在工作中承受了一定单向侧压力，并用于承受推板和定模型腔板重荷并保持合模运动平稳；当侧压力很大时，需要增设锥面定位装置。 在导向机构设计过程中，重要遵循如下6点：（1）导向零件应合理地均匀分布在模具周边或接近边沿部位，其中心距模具边沿应有足够距离，以保证模具强度，防止压入导柱和导套后变形。（2）该模具采用四根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。（3）该模具导柱安装在定模固定板上；（4）为了保证分型面较好接触，复位杆要有一定斜角。（5）合模时，应保证导向零件一方面接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。（6）动定模板采用合并加工时，可保证同轴度规定。图3.9复位杆零件图由于本次设计采用是点浇口，需要进行两次脱模，故对原则导柱进行了改进，结合上述规定和准则，并考虑本次设计详细状况，设计出了系统合模导向机构，并在此处给出复位杆零件图，如图3.9所示3.8顶出脱模机构设计注射成型每一循环中，塑件必要精确无误地从模具凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件装置为脱模机构，也常称为推出机构。脱模机构构成：推出部件、推出导向部件、复位部件。3.8.1脱模机构规定塑件推出是注射成型过程中最后一种环节，推出质量好坏将最后决定塑件质量，因而对脱模机构有如下规定：（1）塑件留于动模模具构造应保证塑件在开模过程中留在具备脱模装置动模上。若因塑件几何形状关系，不便留在动模时，应考虑对塑件外形进行修改或在模具构造上采用强制留模办法，若实在不易解决时，则在定模上设脱模装置。（2）塑件不变形损坏必要对的地分析塑件对模腔附着力大小和所在部位，选取适当脱模方式和脱模位置，从而保证塑件在脱模过程中不变形。由于塑件收缩包紧型芯，因而顶出力作用点应尽量接近型芯。且顶出力应施于塑件刚度强度最大部位，如筋部，凸缘等处，作用面积应尽量大某些。塑件与型腔附着力，它与塑料收缩率、塑件几何形状、模具温度、冷却时间、脱模斜度以及型腔表面光洁度关于，应综合上述因素来拟定脱模零件构造尺寸。（3）良好塑件外观顶出塑件位置应尽量设在塑件内表面或隐蔽处，以免损伤塑件外观。（4）构造可靠工作可靠、运动灵活、制造以便、配换容易。有足够刚度、强度和耐磨性。（5）普通推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.05～0.1（6）推杆与推杆固定板，普通采用单边0.5mm间隙，这样可以减少加工规定，又能在多推杆状况下，不因由于各板上推杆孔加工误差引起轴线不一致而发生卡死现象；（7）推杆材料惯用T8、T10碳素工具钢，热解决规定硬度HRC50，工作端配合某些表面粗糙度为Ra0.8。3.8.2塑件推出形式本套模具设计采用推杆推出机构，其长处是顶杆与顶杆孔容易加工，配合精度高，运动阻力小、不易卡死及便于更换等长处，因而应用较高。本套脱模机构驱动方式是机动脱模，靠注射机开模动作脱出塑件，开模时塑件先随动模一起移动，到一定位置时，通过注射机推动推板及顶杆固定板，推杆将塑件推出。推杆零件图如图3.9所示图3.9推杆零件图3.8.3推杆布置形式推杆布置应遵循如下几种原则：（1）顶杆应设立在脱模阻力大地方；（2）顶杆应均衡布置；（3）顶杆数量尽量少；（4）尽量不影响外观；（5）顶杆应设立在塑件强度刚度较大处；（6）顶杆应有足够刚性；综上所述，结合本次设计实际状况，每个制件用5根顶杆，其布置图3.10所示：3.9冷却系统设计注射模具温度是指模具型腔表面温度，对于大型塑件是指模具型腔表面多点温度平均值。在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件尺寸精度、表观及内在质量，并且对生产效率起到决定性作用，因而必要采用温度调节系统对模具温度进行控制。普通注射到模具内塑料温度为200℃左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃如下。热塑性塑料在注射成型后，必要对模具进行有效冷却，使熔融塑料热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。对于粘性低、流动性好塑料，由于成型工艺规定模温都不太高，因此采用常温水对模具进行冷却。ABS成型温度和模具温度分别为200~270℃图3.10顶杆平衡式布局冷却系统设计原则：（1）冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大。型腔表面温度与冷却水口数量、孔径大小有直接关系。不均匀冷却会使制品表面光泽不一，出模后产生热变形。由于模具上各种孔(顶杆孔、型芯孔、镶块接缝等)限制，只能在满足构造设计状况下开设冷却水通道。（2）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等。当塑件壁厚均匀时，冷却水道至型腔表面距离最佳相等，但当塑件壁厚不均匀时，厚地方冷却水道至型腔表面距离应近某些。普通冷却水孔孔径至型腔表面距离应不不大于10mm,惯用12~15mm。（3）浇口处加强冷却。普通熔融塑料填充型腔时，浇口附近温度最高，距浇口距离越远温度越低。因而浇口附近应加强冷却，可在它附近设冷却水入口，而在温度较低远处只需通过经热互换后温水即可。（4）减少入水与出水温差。如果冷却水道较长，则入水与出水温差就较大，这样会使模具温度分布不均匀，为了避免这个现象，可以通过变化冷却水道排列方式来克服这个缺陷。（5）冷却水道要避免接近熔接痕部位，以免熔接不牢，影响塑件强度。（6）冷却水道大小要易于加工和清理。依照实际状况本套模具采用最简朴外接直流循环式冷却回路，其办法是在型腔附近钻冷却水孔，用水管接头和塑料管将模内管道连接成单路或多路并行循环。这种回路结构简朴、制造以便，但外连接太多，容易碰坏。但能较好符合本次设计规定。3.10排气系统设计型腔内气体来源，除了型腔内原有空气外，尚有因塑料受热或凝固而产生低分子挥发气体。塑料熔体向注塑模型腔填充过程中，必要要考虑把这些气体顺序排出，否则，不但会引起物料注射压力过大，使塑件产气愤泡，组织疏松，熔接不良。因而在模具设计时，要充分考虑排气问题。排气方式有开设排气槽排气和运用模具零件配合间隙排气。该套模具属于小型模具，排气量很小，可运用模具分型面或零件间配合间隙自然地排气，因此不另设排气槽。3.11模架选取以上计算完毕之后，可依照计算成果选定模架。为了生产需要，选用原则模架，大大缩短模具制造周期。由型腔布局以及互相位置尺寸，再依照成型零件尺寸结合原则模架，选用模架尺寸为180mmX180mm原则模架,可符合规定。模具上所有螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出某些；模具外表面应光洁，加除防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以以便分开两模板。经综合分析，选用型模架。(1)定模固定板（定模座板）（230X180，厚25mm）主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合；通过定位圈与定模固定板连接；定模垫板普通就是模具与注射机连接处定模板。(2)定模板（180180，厚25mm）上面型腔为整体式；有四个型腔孔；其导柱固定孔比导柱大端直径大2mm。(3)动模固定板（230180，厚25mm）用于固定动模、导套。为了保证凸模或其他零件固定稳固，固定板应有一定厚度，并有足够强度，普通用45钢或Q235A制成，最佳调质230～270HB；(4)动模板（180180，厚25mm）其上推杆孔与推杆采用H7/m6配合。(5)动模垫板（又称支承板）（180180，厚30mm垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面平板，它作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板，并承受型腔、型芯或顶杆等压力，因而它要具备较高平行度和硬度。普通采用45钢，经热解决235HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB，或构造钢Q235～Q275。还起到了支承板作用，其要承受成型压力导致模板弯曲应力。(6)垫块（33180，厚60mm1)重要作用：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构动作空间，或是调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度规定。2)构造型式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。3)垫块普通用中碳钢制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨铸铁等。4)垫块高度计算：h垫块=h推出距离+h推板+h推杆固定板+Δ=22+15+20+3=60（mm）式中Δ—顶出行程余量，普通为3～10mm，以免顶出板顶到动模垫板。5)模具组装时，应注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会导致动模板损坏。(7)推杆固定板（110315，厚15mm重要用来固定推杆。(8)推板（110315，厚20mm）

4注塑机有关参数校核4.1.型腔数量校核4.1.1运用注塑机料筒塑化速率校核型腔数量由经验公式：（文献[9]）带入数据可得：（文献[9]）式中K——注射机最大注射量运用系数，结晶型塑料普通取0.75；M——注塑机额定塑化量(g/h)，该注射机为13000g/ht——成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s；——单个塑件质量(g)，取=0.63g；——浇注系统所需塑料质量，取=3.72g。故注塑机满足该条件。4.1.2按注射机最大注射量校核型腔数量由经验公式：（文献[9]）带入数据得：（文献[9]）式中，G—注射机容许最大注射量（g）,该注射机25g;其她符号意义同前。故注塑机满足该条件。4.1.3按注射机额定锁模力校核型腔数量由经验公式：（文献[9]）带入数据得：（文献[9]）式中——注射机额定锁模力（N），该注射机为200KN；——4个塑件在模具分型面上投影面积，；——浇注系统在模具分型面上投影面，； ——塑料熔体对型腔成型压力（MPa）,普通是注射压力30%~65%，该处取型腔平均压力为30MPa。故注塑机满足该条件。4.2 注射压力校核校核所选注射机额定压力能否满足塑件成型时所需要注射力,塑件成型时所需要压力普通由塑料流动性、塑件构造和壁厚以及浇注系统类型等素所决定，在生产实践中其值普通取80MPa——110MPa。在设计中规定带入数据得故注射压力校核合格。式中k′——注射压力安全系数，普通取k′=1.25~1.4，取1.3.——取100MPa。=170MPa4.3锁模力校核锁模力是指注射机锁模机构对模具所施加最大夹紧力。当高压塑料熔体布满型腔时，会沿锁模方向产生一种很大胀型力。因而，注射机锁模力必要不不大于该模胀型，即带入数据得：故锁模力校核合格。式中，为锁模力安全系数，普通1.2。其她符号同上。4.4最大与最小模具厚度校核模具厚度H应满足下列关系，式中而该套模具厚度故厚度条件满足4.5开模行程校核开模行程按下式进行校核：带入数据得：故开模行程满足式中——注射机动模板开模行程（mm），取210mm,——塑件推出行程（mm）,取25mm；——涉及流道凝料在内塑件高度（mm），80mm，5.模具装配图依照齿轮制件构造特点，本次设计采用一模四腔，且使用是点浇口，故需要进行两次脱模，本设计采用一摸两开三板试模具构造，且通过对对原则模架进行改进，采用顺序脱模机构进行脱模，装配图如图5.1所示。1—动模固定板；2—推板；3—推板固定板；4—垫块；5—复位杆；6—垫板；7—动模板；8—导柱；9—定模板；10—弹簧；11—定模固定板；12—定位圈；13—浇口套；14—定模型腔；15—拉料杆；16—动模型腔；17—推杆；18—推杆；19—螺栓；20—螺栓；图5.1模具装配图模具两个分型面分别在定模固定板与定模版和定模版与动模板之间。开模时，由于弹簧作用，模具一方面在定模固定板与定模版间第一种分型面处打开，运用分流道末端斜槽和拉料杆作用，将流道废料从浇口套和流道中拉出，在开模到一定限度后，运用带有特殊形状导柱带动定模版，从而在定模版与动模板间开始第二次分形，然后在推板作用下推动顶杆，将制件从型腔推出，自动脱落。设计总结近半学期毕业设计工作已经接近尾声了，这十几周毕业设计，是对自己大学四年来所学知识最综合也是最全面一次检测。由于本生学是机械设计方向，而本次毕业设计重要是塑料模设计，因而在设计初期遇到了某些困难，拿着毕设题目觉得无从下手，。在这个过程中我经历了从最初茫然，到慢慢进入状态，再到对思路逐渐清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几种月奋战，紧张而又充实毕业设计终于落下了帷幕。回忆这段日子经历和感受，我感触万千，在这次毕业设计过程中，我拥有了无数难忘回忆和收获。在整个设计过程中，发现了自己诸多局限性之处，许多在之前课堂所学知识均有所遗忘，掌握不牢固，甚至对有些知识已经没有概念。从中才体会到模具设计是一种艰难学习与总结过程。在设计中遇到困难，从最基本尺寸计算，构造设计到加工工艺中每个细节。我都及时与指引教师交流提问，在孙教师耐心指引与同窗互帮互助下，我终于完毕了整个模具设计。通过本次毕业设计，让我更深刻理解到注射模在生产中重要性，以及模具设计需要具备严谨与细心作风。当前我对塑料膜结识还很肤浅,但通过这次设