模具毕业论文1.doc

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1、 毕业设计(论文)题 目：水 杯 的 设 计姓 名：刘 峰学 号：550402125班 级：模 具 高 专 053系 别：机 械 工 程 系指 导 老 师：陆 英日 期：绪论11 国内模具发展状况中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。 因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设，实现模具制造.所谓信息化的模具企业，就是在模

2、具企业应用INTERNET、ERP等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及模具企业内部业务管理过程，以IT形式固定下来，最终提高模具企业的经营管理水平，提高模具企业运转的效率。目前国内的模具制造企业相当一部分为民营企业或个体户，受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限，相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成，以至难以形成规模，只能生产一些中、低档模具，很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场竞争加剧。有些模具企业为了揽活，不惜互相降低价格，而低价格必然影响产品质量，结果是坑了客户，误了同行，也害了自己。模具企业应该通过协作、整合等方式，化单打独

3、拼、恶性竞争为竞合共赢，打破同行是冤家的狭隘思想，通过行业自律来维持模具市场的公平、良性竞争。现代模具工业早已走出以前手工制模的时代，进入了数字化时代，实现了无图化生产，靠电脑设计，通过电脑输入数据加工制作模具。而国内大多数模具生产企业沿用的生产模式，依靠传统设备加工制造，依靠实物测绘代替模具设计，依靠老师傅的技术经验培养人才，依靠作坊式经营打天下，依靠低价竞争求生存、求市场。国内模具工业的落后，也与政府相关部门对模具在现代制造业中的重要性认识不够有关。国家自1997年起，对达到一定规模的专业模具生产企业给予了一定的扶持政策，但能够享受的企业毕竟有限，而且今年是政策执行的最后一年，模具行业目前

4、迫切需要一个长久的扶持政策。国家对工业产品实行的是增值税制，模具的原材料价格低，而成品模具的售价却很高，增值率惊人，因而缴纳的增值税也高得很。据国家税务局的统计，模具行业的实际税负比其他行业要高出5.07个百分点。但模具在人力、技术、设备等方面却需要高投入，加上是单件生产，形不成批量，因此，模具的净值虽高，所获的真正利润却不高。因此，政府对模具行业的扶持十分重要。政府部门可通过协调划出部分土地，由行业内部自筹资金，在各地建立一些模具加工区。这种加工区可引入三类企业。一是潜力大、发展速度快的企业；二是基础差、在加大投入中促变化、求发展的企业；三是具有专业设备加工能力的原材料设备供应商。通过提供相

5、关服务达到整合资源，互相配套的目的。这样才有可能使模具业走出目前的不利境地。目前，CAD/CAM技术的推广已由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶段。CAPP技术的应用，可以大大提高企业工艺编制的效率和准确性；PDM系统的应用，可以对产品开发数据进行有效的管理；MIS/ERP系统的应用，则可以从根本上降低企业的成本，提高生产和管理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的配合，并逐步实现企业的全面信息化，已成为CAD/CAM技术深化应用的主题, 是模具发展的第二次变革。网络企业的建立，总的来讲是基于INTERNET技术和计算机管理技术，并融合了EPR、CRM、SCM、PM等技术，以及一些行业标准化

6、的规范。通过INTERNET技术，模具企业可以跟国内外客户建立联系，开拓更广阔的市场；进行企业与国内外客户业务、技术的沟通；建立企业和客户之间的接口。ERP技术帮助企业规范和管理内部业务流程，提升模具企业的管理水平；并且极大地优化和缩短企业内部的流程，提高竞争力。把INTERNET技术和ERP技术结合起来，还可以实现远程异地办公，提高企业的快速反应能力，更加有效地管理企业。CRM技术可以帮助模具企业加强管理客户关系，对客户的需求做出快速反应和处理。SCM技术帮助模具企业加强供应商的管理，进一步降低采购成本和开拓更多的供应渠道，等等。 1.2中国模具工业和技术的主要发展方向1.提高大型、精密、复

7、杂、长寿命模具的设计制造水平； 2.在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；3.大力发展快速制造成形和快速制造模具技术； 4.在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；5.提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6.发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7.逐步推广高速铣削在模具加工的应用； 8.进一步研究开发模具的抛光技术和设备； 9.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10.开发新的成形工艺和模具。1.3注射模具CAD/CAM/CAE发展状况及趋势 模具工业是国民经济的基础工业,被称为“工业之母”。模具是一种高附加值和技术密集型产品,其生产技术水

8、平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。随着工业的发展,特别是CAD/CAM/CAE技术的飞速发展,极大地推动了模具的发展。目前,CAD/CAM/CAE技术以计算机及周边设备和系统软件为基础,它包括二维绘图设计、三维几何造型设计、有限元分析(FEA)及优化设计、数控加工编程(NCP)、仿真模拟及产品数据管理(PDM)等内容。其特点是将人的创造能力和计算机的高速运算能力、巨大存储能力有机地结合起来。CAD/CAM/CAE技术成为了重中之重。三十多年来，国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们

9、成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。我国在注射模CAD技术开发、应用及研究方面起步较晚。从80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模CAD系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模CAD系统的研制与开发工作。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工

10、技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。(1) 注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。(2) 加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能

11、缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。(3) 推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。(4) 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。(5)各种模具的分类和占有量，模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模

12、，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。1.4我国塑料模具工业和技术现状及地区分布目前，我国模具工业地域特点明显，主要表现为：东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，约占全国模具产值的2/3以上。塑料模具与模具整个行业的地域分布相似，浙江、江苏、广东塑料模具位于全国前列，其产值在全国模具总产值中的比例达到70%。 图32008年1-5月我国模具产值前5个省市占比情况从图中可以看出，2008年前5个月，广东、江苏、浙江三省的产值共计235.8亿元，占整个行业产值的64.89%，

13、具有很强的区域优势。 浙江模具工业主要集中在宁波市和台州市，宁波市的余姚、宁海、慈溪及鄞州主要生产塑料模具，北仑以压铸模具为主；象山和舟山以铸造和冲压模具为主。台州市模具企业主要集中在黄岩和路桥，塑料模具占大多数。 近年来，浙江省已经逐步形成了模具产业集群，有效地带动了当地或周边地区的快速发展。自1997年开发建设以来，余姚模具城集聚效应不断凸显，现已形成一个规模大、档次高的产业集群。目前，模具城拥有模具企业1300余家，从业人员4.5万人，全行业近五年平均增长率达31.5%。累计有91副模具被中国模协评为国家级优质模具，数量居全国各县（市、区）之首。余姚模具继2007年入选中国百佳产业集群后

14、，2008年再次获此殊荣。 无独有偶，2008年7月，黄岩塑料模具入选中国产业集群品牌50强，为浙江模具业再添光彩。黄岩塑料模具的入选将进一步推动当地乃至我国塑料模具产业集群的建设，拉动塑料模具上下游产业的发展，为塑料模具产业集群的进一步建设打下坚实的基础。1.5现代注射模具技术综述模具制造技术的迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分，如模具的CAD/CAM技术、模具的激光快速成形技术、模具的精密成形技术、模具的超精密加工技术、模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术、模具的CIMS技术、已在开发的模具DNM技术以及数控技术等几乎覆盖了所有现代制造技术。现代

15、工业的发展，对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术，正向如下的方向发展： （1） 高精度 现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。 （2） 长寿命 现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出510倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。 （3） 高生产率 由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。 （4） 结构复杂 随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的

16、模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。传统模具设计制造技术，根本不能满足市场对模具的要求。因此，研制和开发新的模具设计、制造技术势在必行。模具CAD/CAM和RT技术正是在这种形势下被开发出来的，并在现代模具的生产中发挥了重要作用。以前，精密的三坐标测量机长期以来受环境的限制，很少在生产现场使用。目前，德国、美国、英国、意大利等制造的三坐标测量和扫描仪除了具有：横梁、主轴采和陶瓷材料，使变形小，为高精度测量创造条件；测量及扫描速度高，采用铝合金运动部件及新式测头；三维测量数字化、高效测量型腔曲面等特点外，还具有温度补偿及彩 抗振材料，改善防尘措施，提高环境适应性和使用

17、可靠性，使其能方便地安装在车间使用，以实现测量现场化的特点。 所以说现代制造技术在模具制造业的广泛应用，提高了设计质量，缩短了生产周期，体现了模具制造技术的加快信息驱动、提高制造柔性、向敏捷化、系统化集成制造的发展趋势，同时也推动着整个模具行业的飞速发展。聚丙烯（PP）水杯注塑模设计目 录1.聚丙烯（PP）水杯的工艺分析21.1.塑件的工艺性分析21.2.收缩率31.3.塑件壁厚31.4.塑件尺寸精度和表面粗糙度41.5.脱模斜度42.注塑机的选用52.1.喷嘴尺寸62.2.定位环尺寸62.3.模具厚度72.4.模具的长度与宽度73.注射模设计步骤83.1.塑件成型方案的确定83.2.型腔数目

18、的确定83.3.成型零部件的设计计算93.4.浇注系统设计123.4.1.主流道的设计123.4.2.浇口的设计143.5.模具温度调节系统153.5.1.温度调节对塑件质量的影响153.5.2.温度调节对生产力的影响163.6.合模导向和定位机构163.7.紧固系统设计183.8.侧向抽芯系统设计183.8.1.侧向分型抽芯距的确定193.8.2.侧向分型抽芯力的计算193.8.3.斜导柱的设计203.8.4.斜导柱侧向分型抽芯的应用形式213.9.顶出机构213.10.推出脱模机构223.11.标准模架的选取233.12.排气系统设计243.13.注塑机参数的校核243.13.1.开模行程

19、的校核243.13.2.注射量的校核253.13.3.锁模力的校核264.模具图275.模具总装图286. 总结.391. 聚丙烯（PP）水杯的工艺分析1.1. 塑件的工艺性分析 聚丙烯（PP）水杯是我们日常生活所必须的用品，是装水的良好用具。其产品主要通过注塑模成型制造，塑件产品图和详细尺寸见图1-1和图1-2。图1-1主要尺寸 图1-2 3D1.2. 收缩率前人已经为我们总结了常用的塑料常用收缩率，对于生产性的塑件，实际已经证明，这些数据已经能够应付实际的生产要求了。即使对于精密塑件也给予了其它方面的补偿。故而，对于实际的生产只要按照经验数据就可以满足生产要求了。表1-3给出常见塑料的收缩

20、率，以备查询：表 1-3 常用塑料的收缩率塑料名称聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸脂尼龙ABS聚甲醛缩写PEPPPVCPSPSN6ABSPOM计算收缩率1.5-3.61.0-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.0对于聚丙烯水杯产品，材料为PP，理论收缩率为15/1000，而实际与理论是有区别的。按照前人经验此项设计收缩率取20/1000。1.3. 塑件壁厚 塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因

21、素的制约。根据成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩坑，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm4mm之间。太厚，以产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。该产品图反映出，此塑料件最大壁厚为4.0mm，最小壁厚为1.2mm，壁厚均匀，在1mm4mm的推荐值之间。易于成型。1.4. 塑件尺寸精度和表面粗糙度表1-2 精度等级选用推荐值：类别塑料品种建议采用的等级高精度 一般精度 低精度1PS34 5ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPSU 聚砜PF氨基塑料30玻璃纤维增强塑料2聚酰胺6.66 610 9.10 104

22、5 6氯化聚乙醚PVC硬3POM5 6 7PPPE低密度4PVC6 7 8PE高密度塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度上影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品，图纸未注明尺寸精度，查表1-2，我们取IT7级精度。表面质量一般要求较高，在Ra0.8以上。1.5. 脱模斜度 由于制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型芯或型腔突出的部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模，必须对塑件

23、的设计提出脱模斜度的要求，要求在塑件设计时或者在模具设计时给予充分的考虑，设计出脱模斜度。目前并没有精确的计算公式，只能靠前人总结的经验数据。塑件的脱模斜度与塑料的品种，制品形状以及模具结构均有关，一般情况下取0.5度，最小为15分到20分。下表为常用的脱模斜度如表1-1： 表1-1 几种塑料的常用脱模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增强聚乙稀聚甲基丙稀酸甲脂聚苯乙烯聚碳酸脂ABS塑料脱模斜度型腔20-4020-5020-4520-4035-13035-140-120型芯25-4020-4020-4530-130-130-5035-1由于塑料制品的产品图可知，塑件的外壁有2的斜度。此结构本身就在常

24、用的脱模斜度范围内，本身就有利于制品脱模，且此塑料制品的材料为PP，此产品能够脱模，故无需另行设计。2. 注塑机的选用注塑机的选用包括两方面的内容：一是确定注塑机的型号，是塑件、塑料、注塑模及注射工艺等所需要求的注塑机的规格参数在所选注塑机的规格参数范围之内；二是调整注塑机的技术参数至所需要的参数。 根据塑料的品种、塑件的结构、成型方法、生产批量、现有设备及注射工艺等进行选择。本制品采用卧式注塑机低压注射。选用G54-S200/400螺杆式注塑机。其技术规格为：1 螺杆直径 55mm2 注射容量（理论） 400 cm33 注射重量（PS） 482g4 注射压力 109MPa5注射速率 2000

25、g/s6塑化能力（PS） 31g/s7注射行程 160mm8螺杆转速 16/28/48r/min9料筒加热功率 10KW10锁模力 2540KN 11拉杆内间距（水平X垂直） 290X368mm12允许最大模具厚度 406mm13允许最小模具厚度 165mm14移模行程 666mm15模板最大开距 260mm16油泵电机功率 18.5KW17油箱容积 456L18机器尺寸（长X宽X高） 4.7X1.44X1.8m19最小模具尺寸（长X宽） 532X634mm23定位圈直径 125mm24喷嘴前端孔径 4mm25喷嘴前端球面半径 R1826螺杆与机箱径向间隙 =0.03mm27冷却系统效率：连续

26、运转一小时，油温不超过562.1. 喷嘴尺寸注塑机喷嘴头一般为球面，其球面半径R应与模具的主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从隙缝处溢出，一般模具的主流道始端的球面半径应比喷嘴球半径大25mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，其相应尺寸关系如图3-1。 图 3-1喷嘴与浇口套的尺寸关系图其中 ，R=r+（25）mm D=d+（0.51）mm2.2. 定位环尺寸注塑机定模固定板上有一规定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相应设计有定位环。为了使模具的主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线相重合，模具定模固定板上的定位环或主流道衬套与定位环的整体式结构的外径尺寸d应与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合，

27、便于模具安装。定位环的高度小型模具为710mm，大型模具为 10 15mm，定位孔深度应大于定位环的高度。2.3. 模具厚度在模具设计时应使模具的总厚度位于注塑机可安装模具的最大模厚和最小模厚之间.同时应校核模具的外形尺寸,使得模具能从注塑机拉杆之间装入.模具闭合后的厚度（闭合厚度）Hm应在注塑机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即 式中: 2.4. 模具的长度与宽度模具外形尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，校核其安装时能否穿过拉杆空间在动、定模固定板上固定。模具在注塑机动、定模固定板上安装的方式有两种：用螺钉直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺钉、压板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一种

28、方法时，动、定模座板上的螺钉孔尺寸及间距应与注塑机对应模板上所开设的螺孔相适应（注塑机动、定模安装板上开着许多不同间距的螺钉孔，只要保证与其中一组相适应即可）;若采用后一种方法，灵活性大，只需在模具动、定模固定板附近有螺孔就行。3. 注射模设计步骤3.1. 塑件成型方案的确定通常，塑料按照性能分为热塑性塑料和热固性塑料两种，两种塑料的成型方式有所不同，对于热塑性塑料大多数都是注射成型，本产品聚丙烯，要求材料为PP，PP为热塑性塑料，且多为注射成型，根据实际，我们采用注射成型。3.2. 型腔数目的确定对于一个塑件的模具设计的第一步骤就是型腔数目的确定。单型腔模具的优点是：塑件精度高；工艺参数易于

29、控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短。缺点是：塑件成型的生产率低、成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。多型腔模具的优点是：塑件成型的生产率高，成本低。缺点是：塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批量、长期生产的小塑件。根据塑件的精度：根据经验，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。确定型腔数目的方法：考虑到塑件的技术要求，本设计采用根据注射量方法确定型腔数目。即：式中，G注塑机的最大注射量（200g）单个塑件的重量（25g）浇注系统的重量（14.9g） 但根据产品结构和尺寸形状来看不起，由于该塑

30、件尺寸形状很大，只能为一模1腔。根据需要和后续加工的要求我们确定为平行于塑件的最大尺寸方向，中心分布。3.3. 成型零部件的设计计算成型零部件的设计计算主要指成型部分，与塑件接触部分的尺寸计算。而对于塑件尺寸精度的影响因素主要有以下方面：1.成型零部件的磨损 其主要是塑料熔体在成型行腔中的流动以及脱模时塑件与型腔或型心的摩擦，而一后者为主。为简化设计计算，一般只考虑与塑件脱模方向平行的磨损量，对于垂直方向的不于考虑，而忽略不计。中小形塑件我们取c=1/6。2.成型零部件的制造误差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工误差和安装、配合误差两个方面，设计时一般将成型零部件的制造误差控制在塑件相应公

31、差的1/3左右 ，z=1/3 ,通常取IT6IT9级精度。3.塑件的基本尺寸计算：3.4. 浇注系统设计流道设计包括主流道、浇口的设计。3.4.1. 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或是型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注塑模中主流道部分常设计成可以拆卸更换的主流道衬套。在卧式或立式注塑机上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有24的锥角，内壁有Ra0.8以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行，其结构如图4-5。若沿

32、圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。同时浇口套与注塑机喷嘴接触平凡，为防止撞伤，应采取淬火处理使其具有较高的硬度（48HRC52HRC）。在直角式注塑机上使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。主流道的基本尺寸通常取决于两个双方面：4. 第一个方面是所使用的塑料种类，所成型的制品质量和壁厚大小。其表如表4-1：表4-1 参考表制品质量/gD1/mmR/mm02030.52040414015051150300623005008250015001025. 第二个方面，注塑机喷嘴的几何参数与主浇道尺寸的关系，如图：热塑

33、性塑料的主流道衬套与注塑机喷嘴的尺寸：主流道始端直径B=A+（0.51）mm，球面凹坑半径mm，半锥角a为，尽可能缩短长度L（小于60mm为佳）。如图4-2：图 4-2 浇口套与注塑机喷嘴关系本套模具主流道设计要点是：1) 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角=3 ，内壁粗糙度为Ra=0.63，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。2) 主流道大端处是根据注塑机的喷嘴头来设计的，呈圆角，其半径R=21mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。3) 为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注塑机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R= X +( 25

34、 )mm，X=18mm，取R=21mm。其主浇道小端直径d1 =d2 +( 0.51 ) mm,取d1=4mm。4) 流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。本套产品浇口套如图4-3：图 4-3 浇口套5.1.1. 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键组成部分。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。浇口的作用主要有以下几点：1. 熔体充模后，首先在浇口处凝固，当注塑机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流。2. 熔体在流经狭窄的浇口时产生的摩擦热，使熔体升温，有助于充模。3. 易于切除浇口尾料，二次加工方便。4.对于多型腔模具，用以平衡进料；

35、对于多浇口单型腔模具，用于控制熔接痕的位置。浇口的截面积通常为分流道的截面面积的0.03%0.09%。浇口截面积通常有矩形和圆形两种。浇口长度约为0.52mm左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。在注塑模具中常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、点浇口、潜伏式浇口、侧浇口、重叠式浇口、扇形浇口、平缝式浇口、盘形浇口、圆环形浇口、轮辐式浇口与爪形浇口、护耳浇口。浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口的位置时应注意以下几点：1. 浇口应设在能使型腔各个角落都可以同时填满的位置。2. 浇口应设置在制品壁厚较厚的部位，使熔体从厚断面流向薄断面，以利于补料。3. 浇

36、口的部位应选在易于排除型腔内空气的位置。4. 浇口的位置应选在能避免制品表面产生熔合纹的部位。当无法避免产生熔合纹的产生时，浇口位置的选择应考虑到熔合纹产生的部位是否合适。5. 浇口的设置应避免引起熔体断裂的现象。6. 浇口应设置在不影响制品外观的部位。7. 不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口，一般制品浇口附近的强度较差。由于设计零件是表面要求较高的塑件，又因为该模具因其结构复杂为3板模机构，故选择点浇口为佳。并且表面网格的孔上。5.2. 模具温度调节系统塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同，模具温度也要求不同。因此在设计注塑模具时必须

37、考虑用加热或冷却装置来调节模具的温度。对于一般的热塑性塑料注射成型时只需考虑冷却装置。5.2.1. 温度调节对塑件质量的影响温度调节对塑件质量的影响主要有以下几个方面:a尺寸精度利用温度调节系统来保持模具温度的恒定或采取较低的模温，可减少塑件成型收缩率的波动，提高塑件精度。b形状精度模具型芯与型腔各部分温差过大，会使塑件收缩不均匀而导致翘曲变形，影响塑件的美观和使用。特别对于壁厚不一致和形状复杂的塑件，经常会出现因收缩不均匀而变形的情况，必须采用合适的冷却回路，使模具型腔各个部位的温度基本上均匀。c表面粗糙度模温过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显的熔合纹，提高模温可改善塑件的表面状态，使塑件的表

38、面粗糙度降低。d塑件的力学性能5.2.2. 温度调节对生产力的影响温度调节系统对生产力的影响主要由冷却时间来体现。通常注射到型腔内的塑料熔体的温度为200左右，塑件从型腔中取出的温度在60以下。熔体在成型时释放的热量中约有5%以辐射、对流的形式散发到大气中，其余95%需冷却水带走，否则由于塑料熔体的反复注入将使模温升高。为了保持模温的恒定，在每一循环中，必须由冷却系统把塑料熔体的热量带走。因此模具的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果。一般的模具冷却时间占整个注射循环周期的2/3，因此缩短成型周期中的冷却时间是提高生产率的关键。根据牛顿冷却定律，冷却系统从模具中带走的热量为Q=k*A*t/36

39、00式中：Q模具与冷却系统所传递的热量（J）。 k冷却管道孔壁与冷却介质间的传热系数J/(m2*h*)。A冷却介质传热面积（m2）。模温与冷却介质之间的温度差（5）。t冷却时间（S）。由式中可知，当所需传递的热量不变时，可通过提高传递系数k，提高模具与冷却介质温度差及增大冷却介质的传热面积A等三种方法来缩短冷却时间，提高生产效率。5.3. 合模导向和定位机构注塑模闭合时为了保证型腔形状和尺寸的准确性，应按一定的方向和位置合模，所以必须设有导向定位机构，最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设24对互相配合的导向柱和导向孔，导柱设在动模边或在定模边均可，但一般设在主芯型周围。导向机构主要有导向定位

40、和承受注塑时产生侧压力三个作用：1.导向作用动定模合模时按导向机构的引导，使动定模按正确方位闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而相互碰伤，因此设在型芯周围的导柱应比主型芯高出至少68mm。这对于移动式模具采用人工合模时特别重要。2.定位作用在模具闭合后使型腔保持正确的形状和所有由动定模合模构成的尺寸的精度，例如定位不准引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。3.承受注塑产生的侧压力 当塑件形状不对称或通过侧浇口注入塑件时都会产生单向侧压力，该力会使动定模在分型面处产生错动，当侧压力很大时，还不能单靠导柱来承担，需要设锥面或斜面进行定位，例如采用圆锥面作分型面能起很好的定位作用

41、。导柱和导套在模具上的安装使用如模架图。对导柱尺寸和结构有以下几点要求：（1）直径和长度 导柱的直径在1263mm之间时，按经验其直径d和模板宽度B之比为d/B0.060.1，圆整后选标准值。导柱无论是固定段的直径还是导向段的直径，其形位公差与尺寸公差的关系应遵循包容原则，即轴的作用尺寸不得超过最大实体尺寸，而轴的局部实际尺寸必须在尺寸公差范围内才合格。导柱长度应该比凸模端面的高度高出68mm（2）形状 导柱的端部做成锥形或半球形的先导部分，锥形头高度取与相邻圆柱直径的1/3，前端还应倒角，使其能顺利进入导向孔。大中型模具导柱的导向段应开设油槽，以储存润滑油脂。（3）公差配合 安装段与模板间采

42、用过渡配合H7/k6，导向段与导向孔间采用动配合（间隙配合）H7/f7。（4）粗糙度 固定段表面用Ra0.8,导向段表面采用Ra0.4。（5）材料 导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，因此多采用中碳钢（45号钢），碳（0.50.8mm深），经淬火处理（RC5660）或碳素工具钢（T8A，T10A）经淬火或表面处理（HRC5055）。对导套尺寸和结构设计有以下几点要求。导向孔可以直接加工在模板上，这种结构加工简便，但模板上未淬火的导向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多数模具的导向孔镶有导套，它既可淬硬以提高寿命，又可在磨损后方便更换。（1）形状 可分为直导套和带轴肩导套两类。（2）

43、公差配合与表面粗糙度 导套内孔与导柱之间采用动配合H7/f7。 外表面与模板孔为较紧的过度配合H7/n6（直导套）或H8/K7带轴肩导套），其前端可设计长3mm的引导部分，按松动配合H8/e7制造，其粗糙度内外表面均可用Ra0.8或Ra1.6。 （3）材料 导套的材料可用耐磨材料，如铜合金制造，当用碳钢时也可采用碳素工具钢淬火处理。硬度HRC5055，或采用45号钢碳淬火，其表面硬度为HRC5660，但其硬度最好比导柱低5度左右。 本注塑模选带轴肩的导套，导套、导柱与模板间均采用过渡配合的固定方式。5.4. 紧固系统设计模具所有的模板和零件（除导套和导柱外）都是用内六角螺钉连接的。用圆柱销和导

44、柱来定位的。5.5. 侧向抽芯系统设计抽芯形式其结构如图4-11： 图 4-11 如图4-11所示，此侧向抽芯机构是由（15）斜导柱等构成。侧向抽芯的实现是在开模时定模底座带动斜导柱运动，而斜导柱又带动（2）定模板运动分开，从而实现侧抽芯。5.5.1. 侧向分型抽芯距的确定一般情况下，侧向抽芯距通常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧凹凸台的高度大23mm。塑件上侧凹深38mm，。定抽芯距最少为（382）mm即40mm。5.5.2. 侧向分型抽芯力的计算其中，Fc抽芯力（N）c侧型芯成形部分的截面平均周长。h侧型芯成形部分的高度。p塑件对侧抽芯的收缩力（包紧力），模内冷却的塑件，p（0.81.2）X