毕业设计（论文）-钮盒注塑模结构设计与制造.doc

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1、0 毕业设计（论文）报告毕业设计（论文）报告 题 目 钮盒注塑模结构设 计与制造 系 别 中的机电学院 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 0802 班 姓 名 888 学 号 8888 指导教师 8888 2011 年 4 月 1 摘摘 要要 本设为钮盒塑料模具设计。采用一模两腔，两个侧浇口注射，斜导柱利用分模力进行侧 抽芯，塑件成型后利用推杆将成型制品从动模上推出，回程杆复位。模具设计结构紧凑， 工作可靠，操作方便，运转平稳，冷却效果好，劳动强度低，生产效率高，生产成本低， 生产的塑件精度高。 关键词：塑料模具关键词：塑料模具 侧抽芯侧抽芯 模具制造模具制造 模架模架 2 Abstrac

2、tAbstract This set to button box of plastic mold design. Using exactly two cavity, two side runner injection, oblique guide column using parting strength core-drawing, after molding plastics molding products driven by putting will launch modules, return stem reset. Mould design, compact structure, r

3、eliable performance, convenient operation, stable operation and good cooling effect, low labor strength, high production efficiency, low production cost, the production of high precision plastic parts. KeywordsKeywords：Plastic mold side core-pulling manufacturing formwork 3 目目 录录 第一章第一章 前言前言.1 1.1 塑

4、料模的功能.1 1.2我国塑料模现状2 1.3塑料模发展趋势 .2 第二章第二章 塑料制品成形工艺分析塑料制品成形工艺分析.3 2.1塑件分析 . .3 2.2注射性能分析3 2.3塑料的性能参数 4 2.4分型面的选择 .4 2.5拟订模具的结构型式 .5 2.5.1型腔数量的确定 .5 2.5.2型腔排列形式的确定 .5 2.6注射注射机型号的确定 .6 2.6.1注射量的计算. 6 2.6.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 .6 2.6.3选择注塑机 .6 第三章第三章 浇注系统的设计浇注系统的设计. .8 3.1主流道设计. 8 3.1.1主流道的作用 8 3.1

5、2主流道设计要点 . 8 3.1.3主流道的设计 9 3.1.4主流道衬套形式 . .9 3.2分流道的设计 9 3.2.1分流道的作用 . .10 3.2.2分流道的设计要点 . .10 3.2.3分流道形状、截面尺寸以及凝料体积 11 3.3浇口的设计 . . .12 3.3.1浇口的作用. 12 3.3.2浇口设计的基本要点 .12 3.4拉料杆设计. 15 第四章第四章 模架的确定模架的确定 16 第五章第五章 成型零部件设计成型零部件设计. .16 5.1成型零件的结构设计 .16 5.2凹模的结构设计. 16 5.2.1.整体嵌入式凹模 16 5.2.2成型零件工作尺寸的计算. 1

6、6 第六章第六章 排气系统的设计排气系统的设计 21 第七章第七章 导向、推出及复位机构的设计导向、推出及复位机构的设计 22 7.1导向机构的设计 .22 7.1.1导向机构的作用. 22 7.1.2导柱 .22 4 7.1.3导套 .24 7.2 推出机构的设计. .25 7.2.1推出机构的组成. 25 7.2.2对推出机构的要求 .25 7.2.3脱模机构的分类 .25 7.2.4推杆推出机构. 26 第八章第八章 侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构的设计 .28 8.1 侧向分型与抽芯机构 28 8.1.1 侧向分型与抽芯机构的分类 28 第九章第九章 模温调节系统的设计模温

7、调节系统的设计 .31 第十章第十章 模具工作过程模具工作过程 32 小结小结 .33 谢谢辞辞 34 参考文献参考文献 .35 5 第一章第一章 前言前言 1.11.1 塑料模的功能塑料模的功能 模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，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，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.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领 域

8、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

9、。 现代塑料制品生产中，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。 塑料摸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，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占 80%。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，常棵标志一个 国家工业化的发展程度。 1.21.2 我国塑料模现状我国塑料

10、模现状 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。 我国塑料模的发展迅速。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 6 品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool 软件等应用比例不高；独立

11、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。因此努力提高模具设 计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。 1.31.3 塑料模发展趋势塑料模发展趋势 1 注射模 CAD 实用化； 2 挤塑模 CAD 的开发； 3 塑料专用钢材系列化； 4 塑料模 CAD/CAE/CAM 集成化； 5 塑料模标准化。 我国塑料模的发展迅速。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

12、规模化；CAD、CAE、Flow Cool 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。因此努力提高模具 设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。 7 第二章第二章塑料制品成型工艺分析塑料制品成型工艺分析 2.12.1 塑件分析塑件分析 该塑件为一塑料钮盒，如图 2-1 所示： 图 2-1 零件图 2.22.2 注射性能分析注射性能分析 （1）注射成型工艺的可行性分析： 本塑件形状复杂，壁厚不均，尺寸精度要求一般，而且表面质量和尺寸稳定性的要求 不大，因此对模具和设备的要求不高。而注射成型方法有如下几个优点： a:形状：几乎没

13、有复杂性限制，容许模具内有不同塑料的成型型腔； b:尺寸：塑件可小到不足 1 克，大到几十千克，没有限制； c:材料：在一定温度范围内具有适宜流动性的热塑性塑料； d:精度：可注射高精度的塑件，有较好表面质量和尺寸稳定性； e: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： 由零件图可知本塑件的外表面粗糙度为 Ra3.2um，内表面为 Ra3.2um。 一般情况下，模具粗糙度低于塑件 12 个等级，故取型腔表面粗糙度为 Ra0.2um，而 型芯表

14、面粗糙度为 Ra0.8um。 （3）尺寸精度： 塑料件尺寸精度分为 GB/T14486-93 MT5 级。本塑件所用材料为 PC+ABS 塑料,零件具体 8 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 IT12。 2.32.3 性能参数性能参数 与模具设计有关的 ABS 的性能参数有： 密度（kg/dm 3）： 1.021.16 比体积（dm3/ kg）： 0.860.96 吸水率（ p . c 100）： 0.20.4 收缩

15、率(%)：0.30.6 熔点()： 130160 热变形温度()： 90108(0.46 MPa) /83103(0.185MPa) 抗拉屈服强度(MPa)： 50 拉伸弹性模量(MPa)： 1.810 3 抗弯强度(MPa)： 80 冲击韧度( kJ/m2)： 261(无缺口) /11(缺口) 硬度(HB)： 9.7 体积电阻系数(.cm)： 6.91016 2.42.4分型面的选择分型面的选择 分型面是指分开模具能取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。合理地选择分 型面对于塑件质量、模具制造、与使用性能都有着很大的影响，模具设计时应根据塑件的 结构、尺寸精度、浇注系统形式、脱模方法、嵌

16、件位置、排气条件及制造工艺等多种因素， 全面考虑，合理选择，是使塑件能完好的成形的先决条件。 分型面的方向尽量采用与注射机开模垂直的方向，特殊情况下采用与注射机开模方向 平行的方向。选择分型面的位置是应当注意： 1） 塑件在型腔中的方位确定后，分型面必须设在塑件断面轮廓最大的地方，才能保 证塑件顺利从模腔中脱出。 2） 不要设在塑件要求光亮平滑的表面或带圆弧的转角处，以免意料飞边、拼合痕迹 影响塑件外观。 3） 开模时，尽量使塑件留在动模一边，一般在动模边设脱模机构较为方便。 4） 尽力保证塑件尺寸的精度要求。 5） 应有利于侧面分型和抽芯。 9 6） 尽量使分型面位于料流末端，以利于排气。

17、7） 尽量使模具加工方便。 根据塑件结构形式分型面选在塑件底部如图 2-2 所示： 图 2-2 分型面 图中 A-A 为分型面。 2.52.5 拟订模具的结构型式拟订模具的结构型式 2.5.12.5.1 型腔数量的确定型腔数量的确定 该塑件精度要求不高，又是大批量生产，可以采用一模多腔的形式，考虑到模具制造 费用和设备运转费用以及塑件的外形，初步定为一模两腔的模具形式。 2.5.22.5.2 型腔排列形式的确定如图型腔排列形式的确定如图 2-32-3 所示所示 10 图 2-3 型腔分布 塑件呈均匀对称图形，初步拟订用上图方式进行排列。 2.62.6 注射注射机型号的确定注射注射机型号的确定

18、2.6.12.6.1 注射量的计算注射量的计算 塑件是质量 m 为 0.62g 塑件体积为 1 v= m/=0.67Error!Error! NoNo bookmarkbookmark namename given.given. 流道凝料的质量 m 3 还是一个未知数，可以按照塑件的质量的 0.6 倍来估算。从上述分析中确定为一模两腔， 2 所以注射量为： m=1.6nm1 =1.6 2 0.62=1.98g 2.6.22.6.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道凝料在分型面上的投影面积 A ，在模具设计前是一个未知

19、值，根据多型腔模统 2 计分析，大至是每个塑件在分型面上的投影面积 A 0.2 到 0.5 倍，因此可用 0.35nA 来进 11 行计算，所以 A=nA + A 12 =1.35 nA =327 mm 1 2 式中 A =121 mm 1 2 F=AP =327 30=10KN 式中型腔压力取 30Mpa 2.6.32.6.3 选择注塑机选择注塑机 注塑成型机按结构形式可分为立式、卧式、和直角式三类。立式注塑机是注射柱塞 （或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，主要优点是占地面积小，安 装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺 点是制品自模

20、具中顶出后不能靠重力下落，需靠人工取出，这就有碍于全自动操作，但附 加机械手去产品后，也可实现全自动操作。卧式注塑机是注射柱塞或螺杆与合模运动方向 均沿水平装设，其优点是机体较低容易操纵和加料，制件顶出后可自动坠落，故易实现全 自动操作。直角式注塑机是注塑机柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，这种注塑机的主 要优点是结构简单，便于自制，适用于单件生产中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件， 同时常利用开模时丝杆的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。考虑到生产成 11 本和易于实现自动化，塑件还是靠自身重力下落比较合适，且重心较低安装稳妥。通过分 析，根据每一周期的注射量和锁模力的计算值，选

21、用 XS-Z-22 注塑机其规格如下: 额定注射量/cm 30、20 3 螺杆（柱塞）直径/mm 25、20 注射压力 MPa 75、115 喷嘴圆弧半径 12 注射压力/MPa 75、 锁模方式 双柱塞 锁模力/kN 250 动、定模固定板尺寸/mm 280 250 注射行程/mm 130 模具最大厚度/mm 180 模具最小厚度/mm 60 喷嘴孔直径/mm 2 12 第三章第三章 浇注系统的设计浇注系统的设计 3.13.1 主流道设计主流道设计 3.1.13.1.1 主流道的作用主流道的作用 主流道（也叫进料口） ，它是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的桥梁，也是熔融的塑料 进入模具型腔时最

22、先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间长短有 着密切关系。若主流道太大，其主流道塑料体积增大，回收冷料多，冷却时间增长，使包 藏的空气增多，如果排气不良，易在塑料制品内造成气泡或组织松散等缺陷，影响塑料制 品质量，同时也易造成进料时形成旋涡及冷却不足，主流道外脱模困难；若主流道太小， 则塑料在流动过程中的冷却面积相应增加，热量损失增大，粘度提高，流动性降低，注射 压力增大，易造成塑料制品成形困难。 主流道部分在成型过程中，其小端入口与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷 热交替地反复接触，属易损件，对材料的要求较高因而模具的主流道部分常设计成可拆卸 更换的主流道衬套式（俗称

23、浇口套） ，以便有效地选用钢材单独进行加工和热处理。一般采 用碳素工具钢 T8A、T10A 等，热处理要求淬火 5357HRC。 在一般情况下，主流道不直接开设在定模板上，而是制造成单独的浇口套，镶定在模 板上。小型注射模具，批量生产不大，或者主流道方向与锁模方向垂直的模具，一般不用 浇口套，而直接开设在定模板上。 浇口套是注射机喷嘴在注射模具上的座垫，在注射时它承受很大的注射机喷嘴端部的 压力同时由于浇口套末端通过流道浇口与型腔相连接，所以也承受模具型腔压力的反作用 力。为了防止浇口套因喷嘴端部压力而被压入模具内，浇口套的结构上要增加台肩，并用 螺钉紧固在模板上，这样亦可防止模腔压力的反作用

24、力而把浇口套顶出。 3.1.23.1.2 主流道设计要点主流道设计要点 (1) 浇口套的内孔（主流道）呈圆锥形，锥度 2 6。若锥度过大会造成压力减 弱，流速减慢，塑料形成涡流，熔体前进时易混进空气，产生气孔；锥度过小，会使阻力 增大，热量损耗大，表面黏度上升，造成注射困难。 (2) 浇口套进口的直径 d 应比注射机喷嘴孔直径 d1 大 0.5mm。若等于或小于注射 机喷嘴直径，在注射成型时会造成死角，并积存塑料，注射压力下降，塑料冷凝后，脱模 困难。 (3) 浇口套内孔出料口处（大端）应设计成圆角 r，一般为 0.53mm。 (4) 浇口套与注射机喷在接触处球面的圆弧度必须吻合。设球面浇口套

25、球面半径为 SR，注射机球面半径为 r，其关系式如下： SRr0.51mm 浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径大，接触时圆弧度吻合的好。 13 (5) 浇口套长度（主流道长度）应尽量短，可以减少冷料回收量，减少压力损失和热 量损失。 (6) 浇口套锥度内壁表面粗糙度为 Ra1.6Ra0.8m,保证料流顺利，易脱模。 (7) 浇口套不能制成拼块结构，以免塑料进入接缝处，造成冷料脱模困难。 (8) 浇口套的长度应与定模板厚度一致，它的端部不应凸出在分型面上，否则会造成 合模困难，不严密，产生溢料，甚至压坏模具。 (9) 浇口套部位是热量最集中的地方，为了保证注射工艺顺利进行和塑件质量，要考 虑冷却

26、措施。 3.1.33.1.3 主流道的设计主流道的设计 主流道尺寸 根据所选注塑机、则主流道小端尺寸为： d=注塑机喷嘴尺寸+（0.51）=2+0.5=2.5mm 主流倒球面半径 SR=喷嘴球面半径+（12）=12+1=13mm 3.1.43.1.4 主流道衬套形式主流道衬套形式 设计浇口套的结构形式有两种，一种是整体式，即定位圈与浇口套为一体，并压配于 定内，一般用于小型模具；另一种为将浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合在模板 上，主要用于中、大型模具。本设计塑件为小型塑件所以采用整体式。材料选用 T10A 钢， 热处理淬火后表面硬度为 5357HRC 具体如图 3-1： 图 3-1 浇

27、口套 锥度 2 主流道小端直径 d2.5mm 球面配合高度 h=1.5mm 14 主流道球面半径 SR r=13 mm 主流道长度 L=42mm 主流道大端直径 D=5 mm 主流道凝料体积为： q= d L 4 2 n =() 4 2 55 . 2 2 42 =464mm=0.464cm 3 3.23.2 分流道的设计分流道的设计 3.2.13.2.1 分流道的作用分流道的作用 分流道式指主流道末端与浇口之间着一段塑料熔体的流动通道。其基本作用是在压力 损失最小的条件下，将来自主流道的熔融塑料，以较快的速度送到浇口处充模。同时，在 保证熔体均匀地分配到各型腔的前提下，要求分流道中残留的熔融塑

28、料最少，以减少冷料 的回收。 3.2.23.2.2 分流道的设计要点分流道的设计要点 （1）由于机械加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。常用的分流道截面形状 一般分为圆形、梯形、U 形、半圆形及矩形等；圆形分流道的直径一般在 3.29.5mm，对 于粘度大透明度要求高的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯等）应采用较大的分流道，但对于流 动性好的聚丙烯，尼龙等，分流道短时，可小到直经为 2 毫米。 （2）在保证正常的注射成型工艺条件下，分流道的截面尺寸应尽量小，长度尽量短。 （3）较长的分流道应在末端开设冷料穴，以便容纳注射开始时产生的冷料和防止空气 进入模腔。 （4）在多型腔注射模具中，各分型面的

29、长度均应一致，保持相对平衡，以保证熔融的 塑料同时均匀地充满各个型腔。主流道的截面积应大于各分流道截面积之和。 （5）设计分流道时，应先取较小的尺寸，以便于试模后根据实际情况进行修正。 （6）如果分流倒道较多时，应加设分流锥。 （7）分流道内表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 1.6 m 左右即可，这样表面稍 不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速 度差，以保证熔体流动有适宜的剪切速率和剪切热。 多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置为佳，所谓平衡式 的布置，就是从流道到各个腔的分流道其长度、形状、断面尺寸都是对应相等的，这种设

30、计可达到各个型腔均衡地进料。 在本设计中分流道采用平衡式分流道如图 3-2 所示： 15 图 3-2 主流道 3.2.33.2.3 分流道形状、截面尺寸以及凝料体积分流道形状、截面尺寸以及凝料体积 （1）形状及截面尺寸 为了便与机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在动模分型面上，截面形状采用 加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面对塑料熔料体及流动阻力均不大，一般采用下面 经验公式来确定截面尺寸： B=0.265= 1.011m 4 L 取 B=6mm H=B=4 mm 3 2 分流道 L 截面截面形状下图如图 3-3 所示 1 图 3-3 分流道截面截面 （2） 凝料体积 16 分流道长度

31、L=27mm 分流道截面面积 A=20mm 2 凝料体积 q=54 20=540mm 3 （4） 分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度要求较高，一般取 0.8m1.6m 即可。 a R 3.33.3 浇口的设计浇口的设计 3.3.13.3.1 浇口的作用浇口的作用 浇口是分流道和型腔之间的连接部分，也是注射模具浇注系统的最后部分，通过浇口 直接使熔融的塑料进入型腔内。浇口的作用是使从流道来的熔融塑料以较快的速度进入并 充满型腔，型腔充满塑料后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。 浇口设计与塑料制品形状、塑料制品断面尺寸、模具结构、注射工艺参数（压力等） 及塑料性能等因素有关。

32、浇口的截面要小，长度要短，这样才能增大料流速度，快速冷却 封闭，便于使塑料制品分离，塑料制品的浇口痕迹亦不明显。 塑料制品质量的缺陷，如缺料、缩孔、拼缝线、质脆、分解、白斑、翘曲等，往往都 是由于浇口设计不合理而造成的。 3.3.23.3.2 浇口设计的基本要点浇口设计的基本要点 （1）尽量缩短流动距离 浇口位置的安排应保证塑料熔体迅速和均匀地充填模具型腔， 尽量缩短熔体的流动距离，减少压力损失，有利于排除模具型腔中的气体，这对大型塑件 更为重要。 （2）浇口应设在塑件制品断面较厚的部位 当塑件的壁厚相差较大时，若将浇口开设 在塑件的薄壁处，这时塑料熔体进入型腔后，不但流动阻力大，而且还易冷却

33、，以致影响 了熔体的流动距离，难以保证其充满整个型腔。另外从补缩的角度考虑，塑件截面最厚的 部位经常是塑料熔体最晚固化的地方，若浇口开设在薄壁处，则厚壁处极易因液态体积收 缩得不到收缩而形成表面凹陷或真空泡。因此为保证塑料熔体的充分流动性，也为了有利 于压力有效地传递和比较容易进行因液态体积收缩时所需的补料，一般浇口的位置应开设 在塑件壁最厚处。 （3）必须尽量减少或避免熔接痕 由于成型零件或浇口位置的原因，有时塑料充填型 腔时造成两股或多股熔体的汇合，汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的 强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤为严重。有时为了增加 熔体的汇合，

34、汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的强度，并有损于外观 质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤其严重。一般采用直接浇口、点浇口、环形 17 浇口等可以避免熔接痕的产生，有时为了增加熔体汇合处的溶接牢度，可以在溶接处外侧 设一冷料穴，使前锋冷料引如其内，以提高熔接强度。在选择浇口位置时，还应考虑熔接 的方位对塑件质量 及强度的不同影响。 （4）应有利于型腔中气体的排除 要避免从容易造成气体滞留的方向开设浇口。如果 这一要求不能充分满足，在塑件上不是出现缺料、气泡就是出现焦斑。同时熔体充填时也 不顺畅，虽然有时可用排气系统来解决，但在选择浇口位置时应先行加以考虑。 （5）考虑分子定向

35、影响 充填模具型腔期间，热塑性塑料会在流动方向上 2 呈现一定 的分子取向，这将影响塑件的性能。对某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的强度、应 力开裂倾向等都是有差别的，一般在垂直于流向的方位上强度降低，容易产生应力开裂。 （6）避免产生喷射和蠕动（蛇形流） 塑料熔体的流动主要受塑件的形状和尺寸以及 浇口的位置和尺寸的支配，良好的流动将保证模具型腔的均匀充填并防止分层。塑料溅射 进入型腔可能增加表面缺陷、流线、熔体破裂及气，如果通过一个狭窄的浇口充填一个相 对较大的型腔，这种流动影响便可能出现。特别是在使用低粘度塑料熔体时更应注意。通 过扩大尺寸或采用冲击型浇口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯

36、） ，可以防止喷射和蠕动。 （7）浇口与塑件连接得部位应成 R0.5 的圆角或 0.545的倒角；浇口和流道连接 的部位一般斜度为 3045，并以 R1R2 的圆弧和流道底面相连接。 本次设计采用侧浇口形式。侧浇口又称边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口一半 开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝（也有半圆型的 注入口） 。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据素件的形状特征灵活地选择进料位 置，因此它是广泛使用的浇口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且对于各种塑料 的成型适应型较强，这些都是本次设计采用侧浇口的主要原因；但侧浇口痕迹存在，会形 成熔接痕、缩孔、

37、气孔等缺陷，且注射压力损失大，对深型腔塑料排气不便。这次设计的 塑件允许存在熔接痕，且型腔不深，故可采用。 侧浇口的尺寸按经验公式计算如下： b（0.60.9）3=2mmA h=nt =1mm 3.43.4 拉料杆设计拉料杆设计 拉料杆的作用是勾着浇注系统冷料，使其随同塑件一起留在动模一侧，其分为主流道 拉料杆和分流道拉料杆，本设计只设计了主流道拉料杆如图3-4： 18 图 3-4 拉料杆 材料：T8A 热处理 5055HRC d=5mm D=7mm 19 第四章第四章 模架的确定模架的确定 根据型腔的布局可看出，型腔分布尺寸问 35100，考虑到导柱、导套及连接螺钉布 置应占有的位置和采用推

38、板推出等各方面的问题，确定选用模架 200160 结构的形式如图 所示： 图 4-1 模架 20 第五章第五章 成型零部件设计成型零部件设计 5.15.1 成型零件的结构设计成型零件的结构设计 构成型腔的零件统称为成型零件，它主要包括模，凸模、型芯、镶块各种成型杆，各 种成型环由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到制件质量，因此要 求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨力以承受塑料的挤压力和料流的磨擦力和足够的精 度和表面光洁度，以保证塑料制品表面光高美观，容易脱模，一般来说成型零年都应进行 热处理，使其具有 HRC40 以上的硬度，如成型产生腐蚀性气体的塑料如聚氯已烯等。还应 选

39、择耐腐蚀的钢材。 5.25.2 凹模的结构设计凹模的结构设计 凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其结构不同可分为整体式，整体嵌入式，局部 镶嵌式，大面积镶嵌组合式等。 5.2.15.2.1 整体嵌入式凹模整体嵌入式凹模 在多型腔的模具中，型腔数量多而制件尺寸不大时，采用冷挤压比切削加工效率高，并 可保证各型腔的尺寸、形状的一致性，凹模镶块的外形常用轴肩的圆柱形，然后分另从下 面嵌入凹模固定板中，用垫板螺钉将其固定，它适用于经常拆卸的地方，修补较方便，产 品结构较复杂。采用此结构时，首先应考虑制品的形状，尺寸及功能，然后考虑其刚性， 同时也必须考虑加工方法和装配措施。其缺点： a、零件数量增加

40、b、分割的拼镶件趋多制造成本越高。 c、各拼镶件的加工精度必须匹配，即必须提高各镶件的平均加工精度。 而本产品的结构较简单，做成嵌入式凹模从设计的经济性和结构的合理性等因素的综 合考虑，其凹模的结构为嵌入式凹模 5.2.25.2.2 成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸的计算 工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，成型零件的加工精度和质量 决定了塑件的精度和质量，工作尺寸的计算受塑件尺寸精度的制约，影响塑件尺寸精度的 因素甚多，主要有模具制造公差、模具的磨损量和塑件收缩率等因素，因此，计算工作零 件尺寸时应根据上述三个因素进行计算。 本设计采用平均收缩率法计算模腔各工作尺寸。 在

41、计算成型零件型腔和型芯的尺寸时，塑料制品和成型零件尺寸均按单向极限制，即凡 是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以其最大尺寸作 为公称尺寸，公差为负；而孔心距尺寸则按公差带对称分布的原则进行计算。 查表（模具设计指导）附录 B，ABS+PC 收平均收缩率是 0.6% 查阅课本塑料成型及模具设计 ，所用的公式如下： 21 型腔径向尺寸：=(1+S)- Lm 0 Ls 0 型腔深度尺寸：=(1+S)- Hm 0 Hs 0 型芯径向尺寸：=(1+S)+ lm Z 0 ls 0 Z 型芯高度尺寸：=(1+S)+ hm Z 0 hs 0 Z 中心距尺寸：/2=(1+S) /2

42、 CmZCSZ 以上式中， 型腔径向尺寸（mm） Lm ,塑件径向公称尺寸(mm) LSlS 型芯径向尺寸(mm) lm 型腔深度尺寸(mm) Hm 塑件高度公称尺寸(mm) Hs 型芯高度尺寸(mm) hm 塑件深度公称尺寸(mm) hs 模具孔间距的名义尺寸 Cm 塑件孔间距的名义尺寸 Cs 修正系数，取 0.50.75 塑件公差 模具制造公差，取（1/31/4） Z (1)型腔径向尺寸计算 尺寸 22 2525 0 5 . 0 =(1+0.6%)25-0.750.5= Lm1 167 . 0 0 78.24 167. 0 0 校核：0.2%25+0.5/3+0.5/6=0.323， 否则

43、斜导柱无法带动滑块运动。 (5)滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长 的 23，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具， (6)防止滑块和推出机构复位时的相互干涉尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。 (7)滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯， 最好采取定向定距拉紧装置。 35 第九章第九章 模温调节系统的设计模温调节系统的设计 塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件 质量，模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形率大，而且还容易造成溢料和粘 模；温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，

44、表面会产生明显的银丝或流纹等 缺陷。当模温不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形， 会影响塑件的形状和尺寸精度。通常温度调节包括冷却系统和加热系统两种。由于各 种塑料的性能成型工艺不同，对模具温度的要求也不同。一般注塑到模具内的塑料温 度为200左右，熔体固化成为制品后，从60左右的模具内脱模内，温度的降低依靠 在模具通入冷却水将热量带走。本设计产品材料为ABS塑料，在注塑成型时，黏度低， 流动性好，要求模具温度（一般低于80）较低，通过调节水的流量就可以调节模具 的温度，因此仅需要设置冷却系统即可。 9.19.1 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则 （1）冷却回路数

45、量应尽量多，冷却通道孔径要尽量大； （2）冷却通道的布置应合理； （3）冷却回路应有利于减少冷却水进、出口水温的差值； （4）冷却回路结构应便于加工和清理； （5）冷却水道至型腔表面的距离应尽可能相等； （6）冷却水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影响塑件的精度。 从计算结果看，因塑件小，单位时间内注塑量小，所需的冷却水道也比较小，但一条 冷却水道是不可取的，冷却不均匀。考虑到本模具内部面积比较大， ，故选择了以下布置形 式，冷却回路采用最简单的直流冷却回路即可，如图 9-3 所示： 36 图 9-3 冷却回路 第十章第十章模具工作过程模具工作过程 模具总装图如图 10-1 图 10-1

46、模具总装图 模具动作过程： 在模板受到脱模力的作用下，动模座板带动动模移动，在分型面分型，侧型芯导滑部 分在斜导柱的作用下进行分离，凝料在拉料杆的作用下留在动模，动模继续移动，侧抽芯 37 完成，推板(12)顶在注射机的顶杆上，随动模移动，使推杆和拉料杆推出塑件，完成开模 动作。 合模时，复位杆作用在推板固定板上，使推杆和拉料杆回复初始位置，继续合模动作， 斜导柱作用于斜滑块使其左移，最后模腔闭合，在定模夹紧的作用下，斜滑块被锁紧，合 模动作完成。 小结小结 本次课程设计对我受益匪浅，让我系统性地认识和全面地掌握了也全面地掌握了大学三 年所学到的知识，也让我了解了关于更多设计理念来源于实际，从

47、中找出最适合的设计方 法。同时遇到问题要和同学互相讨论交流。让我将平常学的基本技能及应用方法学以致用， 使我的综合应用能力有了很大提高和进步。 寻找有关的资料和课题并且研究设计方案，进行设计的总体规划，理清课程设计思路， 但是将这些具体的方案落实到每一个设计环节和步骤中，难免会出现一些错误，这就需要 在进行设计的过程中利用所掌握的知识认真排查错误原因，多方面的思考问题，不断地改 正自己的设计不足之处和错误。 从一开始的无从下手，资料的整理，在到老师的帮助下，无疑是对我们查阅资料的能力、 电脑绘图等能力的进一步提高。很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合， 也对自己的能力有了进一步的提

48、高，为以后的学习和工作加强。在设计过程中，总是遇到 这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解 决。为以后的工作积累了经验，增强了信心。既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又 让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决，它更是自己综合运用所学知识,发现、 提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节。 38 谢辞谢辞 转眼间已经在美丽的广西大学度过了第三个年头，这三年是我人生中很重要的三年， 我不仅能够接触到传道授业解惑的良师，还能认识许在多方面比我优秀的同学、朋友。他 们不仅能够授我知识、学问，而且从更多方面指导我的人生，使我更加完善自己。这里留 下了我求学的足迹，这里见证了我成长的点滴。在毕业设计完成之际，我衷心的感谢曾经 给我帮助、支持、鼓励的所有老师、同学、朋友和父母。 本次设计是在我的导师 888 老师的指导下完成的，从最初我对本次设计的不了解到能 够整体把握再到比较顺利的完成本次设计，这一步一步的走来，其中都包含了 888 老师耐 心的指引和教导。通过本次设计，我从宏观上把握了模具结构设计，加深了以往学习的专 业知识。最初接触 888 老师是在大二认识实习的时候，888 老师的课程和别的老师不太一