1、目 录摘要 .4Abstract .5第一章 绪论 .61.1 模具介绍 61.2 模具在加工工业中的地位 61.3 模具的发展趋势 61.4 模具设计流程 .7第二章 该塑件材料分析和工艺性分析 .82.1 材料分析 .82.2 工艺分析 .92.21 尺寸及精度 .92.22 表面粗糙度 .92.23 形状 .102.24 斜度 .102.25 壁厚 .102.26 圆角 .10第三章. 拟定成型工艺 113.1 制件成型方法 .11毕业设计（论文）-2-3.2 制件的成型参数 .113.3 确定型腔数目 .11第三章 浇注系统的设计 .124.1 制件在模具中的位置 .124.41 型腔
2、的布置 .124.42 分型面的选择 .124.2 确定浇口形式及位置 134.3 主流道的设计 144.4 流道设计 154.42 流道的长度 .154.5 冷料穴设计 16第五章 成型零部件的设计 .165.1 成型零部件的结构设计 .165.11 型腔结构设计 175.12 型芯及镶件结构设计 175.2 成型零部件工作尺寸计算 175.21 成型零部件性能 175.22 型腔、型芯工作部位尺寸计算 175.3 成型零部件的强度与刚度计算 185.31 强度、刚度计算 185.32 型腔的侧壁和底板厚度的计算 19第六章 结构零部件的设计 .206.1 选用标准注射模架 206.11 初
3、选注射机 .206.12 选标准模架 .216.2 定模板与动模板的设计 236.3 合模导向机构的设计 23第七章 推出机构的设计 .24第八章 . 抽芯机构设计 25第九章. 温度调节系统设计 27第十章 排气系统设计 .28第十一章 注塑机参数校核 .2911.1 最大注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 29毕业设计（论文）-3-11.2 开模行程的校核 2911.3 模具与注射机安装相关部分尺寸校核 29第十二章. 绘制图纸并编写技术文件 2912.1 绘制各非标准零件图纸 .2912.2 编写加工工艺和装配技术 .2912.21 加工要求 3012.22 装配要求 .3112.
4、23 综合要求 .31设 计 总 结 .32致 谢 .33参考文献 34摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类。因此研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是侧向分型与抽芯机构的结构与工作原理，并对注塑产品提出了基本的设计原则。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、侧向分型与抽芯机构、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具各参数选取和校核做相应说明。本设计利用 UG、Auto CAD 对导柱、导套及各标准件和标准模架进行了参数化设计。关键词：塑料模具；参数化；镶件
5、；分型面；成型毕业设计（论文）-4-AbstractPlastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big s
6、ignificance.This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evi
7、l spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request; Finally introduced UG Auto CAD , and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design.Key word: The plast
8、ic mold；the parametrization; ；inlays；divides the profile；Model.毕业设计（论文）-5-第一章 绪论1.1 模具介绍模具的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。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、陶瓷模等。其中塑料模约占模具总数的 35，分额最大而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。1.2 模具在加工工
9、业中的地位模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的核心领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。1.3 模具的发展趋势20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已经从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业
10、的产值。改革开放以来，我国的模具毕业设计（论文）-6-工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。尽管我国模具工业有了很大的进步，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的市场需求，每年仍要进口 10 多亿美元的各类大型，精密，复杂的模具。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
11、小与国际先进水平的距离。（1）注重开发大型，精密，复杂的模具；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，模具也将渐渐走向大型化和精密化。（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
12、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。1.4 模具设计流程通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，结合模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，是对自己检验大学期间所学的知识。本模具设计流程：课题调研，查阅有关资料塑件的工艺分析及工艺方案的确定模具结构的总体方案设计模具的结构参数及工艺性能参数的设计计算
13、模具的装配图、零件工作图的设计编写设计说明书和技术文件毕业设计（论文）-7-第二章 该塑件材料分析和工艺性分析2.1 材料分析该产品如图 2-1 所示材料是 ABS。基本特性：ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS 具有良好的综合力学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS 无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为 1.021.05g/cm。 ABS 有极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性
14、能。ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度为 93C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆。 主要用途：在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪器盘、水箱外壳等。ABS 还用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教用品、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。成型特点：ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条
15、件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在 6080C。图 2-1 产品图毕业设计（论文）-8-2.2 工艺分析该塑件为鼠标下盖如图 2-1 所示，制件要求有良好的尺寸精度和机械性能，对表面的质量要求较高，无熔接痕，表面平整光滑，尽可能避免冷疤、云纹、缩孔、凹痕等缺陷。2.21 尺寸及精度该塑件尺寸不大，一般精度等级。塑件尺寸的精度取决于塑料的流动性。在注射成型华中，薄壁塑件的尺寸不能设计的过大。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，及所获得塑件尺寸的准确度。表 2.1 主 要 技 术 指 标 和
16、工 艺 参 数密 度 3 1.02 1.16 注 射 机 类 型 螺 杆 式比 容 3 0.86 0.98 度 80 95吸 水 率 0.2 0.4预 热干 燥 时 间 4 5纠 缩 率 0.4 0.7 后 段 150 170熔 点 130 160 中 段 165 1800.45MPa 90 108料 简温 度 前 段 180 200热 变 形温 度 1.8MPa 83 103 喷 嘴 温 度 170 180抗 拉 屈 服 强 度 MPa 50 模 具 温 度 50 80拉 伸 弹 性 模 量 MPa 1.8103 注 射 压 力 MP 60 100弯 曲 强 度 MP 80 高 压 时 间
17、0 5硬 度 HB 9.7 保 压 时 间 15 30方 法 红外线灯、烘箱冷 却 时 间 15 30温 度 70成型时间 S成 型 周 期 40 70后处理时 间 2 4 螺 杆 转 速 /min 0.4 0.72.22 表面粗糙度塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。一般模具表面粗糙度,要比塑件的要求低 12 级。塑件的表面粗糙度一般为 Ra 0.80.2m 。毕业设计（论文）-9-2.23 形状产品外形尺寸为 109.7961.4122.15。塑件的内外表面形状应尽可能保证有利于成型。2.24 斜度为了便于从塑件中抽出型心或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须使塑件内外表面
18、沿脱模方向留有足够的斜度。ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度 防止顶角。5。2.25 壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，塑件壁厚尽可能均匀。本次设计的壁厚比较均匀。尽量保证两侧均匀，且满足塑件的最小壁厚。2.26 圆角塑件在面与面之间都设计了圆角过渡，这样不仅可以避免塑件尖角处的应力集中，提高塑件强度，而且可以改善物料的流动状态，降低充模阻力，便于充模。塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过渡。毕业设计（论文）-10-第三章. 拟定成型工艺3.1 制件成型方法热塑性塑料指定采用注射成型，本设计选用热塑性塑料
19、ABS，可用注射成型。3.2 制件的成型参数 根据制品结构特点及选定的原料 ABS，可拟定如下工艺参数塑料名称： ABS 密度（g/cm）：1.021.05计算收缩率（%）：0.5模具温度（）： 5060注射压力（MPa）：60100适应注射机类型：柱塞式表 2. 2 主 要 技 术 指 标 和 工 艺 参 数料筒温度喷嘴温度/模具温度/注射压力/MPa注射机类型后/ 中/ 前/ 180190 5070 7090 螺杆式150170 180190 200210成 型 时 间 螺杆转数（r/min）注射时间/s保压时间/s冷却时间/s成型周期/s35 515 515 1540 3060后 处 理
20、备 注方 法 温度/ 时间/ h红外线烤箱 70 0.31 原材料应干燥 0.5h 以3.3 确定型腔数目 3.31 计算制品的体积和重量通过三维制图 UG 软件测量得:毕业设计（论文）-11-单件塑件投影面积 S=5541.26 2 ；单件塑件体 V=19381.67 3查有关资料可知 ABS 的密度为 1.021.05g/cm 3 则单件塑件重量 m=20.06g 3.32 型腔数目的确定主要参考以下几点来确定1）根据经济性确定型腔数目和总成型加工费用最小的原则,并略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这
21、种方法3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,每加一个型腔制品尺寸精度要降低 4%,对于高精度制品,由于多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过 4 个。3.33 根据本产品的生产批量及产品复杂程度等综合可虑采用一模一腔由于一模一腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性比较好，成型工艺条件容易控制，模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点，并结鼠标下盖的产量要求，所以采用一模一腔模具。第三章 浇注系统的设计4.1 制件在模具中的位置4.41 型腔的布置主要考虑制件在分型后能保留在动模上以便脱模，并结合制件的结构特征应将型腔设置在定模侧，型芯设置在动模侧。4.
22、42 分型面的选择由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析，应遵循以下几项的设计原则：1）分型面应选择在塑件外形最大轮廓处2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模3）分型面的选择应保证塑件的精度要求4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求5）分型面的选择要便于模具的加工制造毕业设计（论文）-12-6）分型面的选择应有利于排气除了以上这些基本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小。为了保证侧向型芯的位置的放置及抽芯机构的动作顺利，应以浅的侧向凹孔或短的侧向凸台作
23、为抽芯方向，而将较深的凹孔或较高的凸台放置在开合模方向。 综合上述的设计原则并考虑到该塑件的结构特点和质量要求，应采用塑件外形最大轮廓处作为分形面。分型线如图 41 黄色和红色相交线所示。图 41 分型线4.2 确定浇口形式及位置对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则：（1）了解塑料的成型性能（2）尽量避免或减少熔接痕（3）有利于型腔中气体排出毕业设计（论文）-13-（4）防止型芯的变形和嵌件的位移（5）尽量采用较短的流程充满型腔（6）流动距离比和流动面积比的校核为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用潜伏浇口，由产品底部进料。浇口位置如图 42 所示
24、浇口直径可以根据经验公式计算d=（0.14 0.20） 24A式中 d浇口直径（mm）塑件在浇口处的壁厚（mm）A型腔的表面积 2d=（0.140.20） 20303.81.0mm 41.5(浇口直径也可根据经验值取 d=1.0mm)浇口锥角取 03浇口倾斜角取 15图 42 流道设计4.3 主流道的设计主流道是连接注射机喷嘴与流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定锥度1）主流道设计成圆锥型，其锥角为 16，内壁粗糙度 Ra 取 0.4um流道截面设计成圆型截面，加工容易，且热量损失与压力损失均不大为常用形式。圆形截面流道的直径可以根据塑料的流动性等因素确定，该塑料
25、件采用 ABS 塑料，流毕业设计（论文）-14-动性为中等，所以选圆形截面。根具经验流道的直径可以取 d=36mm。根据型腔在分型面上的排布情况设置流道。2）主流道大端成圆角，半径 r=13mm，以减小料转向过度时的阻力3）在模具结构允许的情况下，主流道尽可能短，一般小于 100mm，过长则会影响流体的顺利充型4）对于小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，主流道衬套与定模板采用 H7/m6 过度配合与定位圈的配合采用 H9/f9 间隙配合5）主流道衬套一般选用 T8、T10、SKD61 制造，热处理强度为 5862HRC根据“常用塑料直
26、浇口尺寸”表，选主流道始端尺寸 d=3mm,大端尺寸D=5.97mm，浇口套始端半径 R=机床喷嘴小经 d +（0.51）=10+(0.51)=11mm，半锥角 a=1。其长度尺寸取 L=84.18mm，其余尺寸见图。主流道内壁粗造度Ra=0.63，抛光时要沿轴向进行。浇口套与定位圈采用 H9/f9 的配合。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 0.2mm 以下。浇口套与模板的配合为 H7/m64.4 流道设计设计流道时，应注意尽量减少流动过程中的热量损失和压力损失。4.41 流道的形状与尺寸 流道的截面尺寸视塑
27、料的品种、塑件是尺寸、成型工艺条件以及流道长短等因素来确定。通常圆形截面流道直径为 210 。本制件采用的是 ABS，由于 ABS 的流动性能较好且流道长度教短时，因此流道采用圆形截面。初选直径为 4，具体尺寸由修模时修正。4.42 流道的长度 具体尺寸根据型腔的太小而定4.43 流道的表面粗糙度 由于流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却,只有内部的熔体比较理想，因此流道的表面粗糙糙不能太低，一般 Ra 取 1.6um 这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮固定,形成绝热层。4.44 流道在分型面的布置形式流道在分型面的布置形式如上图 4-2毕业设计（论文）-15-根据以上设计参数校
28、核流动比 /iLt式中 流动比距离Li模具中各段料流通道及各段型腔的长度（mm）ti模具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度（mm）=60/3.5+37/5+4.5/5+2 /2+140/2=98mm3因为影响流动比的因素主要是塑料的流动性，ABS 塑料的流动性为中等，经查有关资料可知 ABS 允许的流动比 =210110，所以 4.5 冷料穴设计冷料穴一般在主流道正对面的动模板上，或处于流道末端。其作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋的“冷料” ，以避免这些冷料注入型腔而影响塑件质量；还有便于在流道处设置主流道拉料杆的功能。开模时又可以将主流道的冷凝料拉出，冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度
29、约为主流道大端直径。流道冷料穴当流道较长时，可将流道的尽头沿料流前进方向延长作为流道冷料穴，以贮存前锋冷料，其长度为流道直径的 1.52 倍。 本模具采用 Z 形拉料杆，具体设计的图 4-3 所示。图 4-3 拉料杆第五章 成型零部件的设计5.1 成型零部件的结构设计所谓成型零件是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，它包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生磨擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。毕业设计（论文
30、）-16-设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。以下是成型零件的结构设计5.11 型腔结构设计型腔是成型塑件外表面的成型零件。分析产品，其外部结构简单，考虑各方面因素，采用整体嵌入式型腔，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。5.12 型芯及镶件结构设计型芯和镶件都是用来成型塑料制品的内表面的成型零件。对于塑料壳体来说，它们的结构有所不同，因此其型芯和镶件结构也不同。塑料壳体其内部结构比较简单但凸台很高
31、，可以把凸台做成大镶件已节约优质模具钢材料。5.2 成型零部件工作尺寸计算5.21 成型零部件性能成型由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须有以一些性能：1、必须具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压；2、有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨损；3、通常进行热处理，使其硬度达到 HRC45。 以上；4、对于成型会产生腐浊性气体的塑料还应选择耐腐浊的合金钢理；5、材料的抛光性能好，表面应该光滑美观。表面粗造度应在 Ra0.4 以下；6、切削加工性能好，热处理变形小，可淬性良好；7、熔焊性能要好,以便修理；8、成型部位应须有足够的尺寸精度。孔类零件为 H8H10 ，轴类零件为
32、h7h10。5.22 型腔、型芯工作部位尺寸计算经查有关资料可知 ABS 塑料的收缩率是 0.3%0.8%平均收缩率为: S=（0.3%+0.8%）/2=0.55%型腔工作部位的尺寸： 型腔径向尺寸 001zzmsLSL毕业设计（论文）-17-型腔深度尺寸 001zzmsHS型芯径向尺寸 z zsll型芯高度尺寸 00z zmshh中心距尺寸 /2(1)/2zsCSC式中 L塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）l塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）H塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）h塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）C塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm）x修正系数，取 0.50.
33、75塑件公差（mm）模具制造公差，取（1/31/4）。各工作部位尺寸计算结果详见相应零件图纸所标明通常，制品中 1mm 和小于 1mm 并带有大于 0.05mm 公差的部位以及 2mm 和小于2mm 并带有大于 0.1mm 公差的部位不需要进行收缩率计算。5.3 成型零部件的强度与刚度计算为了方便加工和热处理，其型芯整体镶嵌式，型腔为整体镶嵌式。因此，型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。5.31 强度、刚度计算 进行成型零部件强度、刚度计算时考虑的要素：塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，
34、可能因强度不足而产生塑料变性甚至破坏，也可能因为刚度不足而产生挠曲变形，导致 溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。（1） 塑件成型过程中不产生溢料粘度特性 塑料品种 允许变形值 中粘度塑料 ABS 0.05毕业设计（论文）-18-（2） 保证塑件的尺寸精度塑件尺寸 经验公式1050 i/3(1+ i)50200 i/5(1+i)（3） 保证塑件顺利脱模tS=1.40.8%=0.0112式中 保证塑件顺利脱模的型腔允许弹性变形量；t 塑件壁厚，mm;S塑件的收缩率。5.32 型腔的侧壁和底板厚度的计算（1） 组合式矩形型腔侧壁厚度的计算对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内
35、应力往往超过了模具材料的许多应力，因此，强度不够是主要矛盾，设计型腔侧壁厚应以强度为准。max= pH l4/32Ehs3 s=12.7mm设允许最大变形量为 max ，其壁厚按刚度条件的计算式为：s= 3241HElPs=25mm（2）组合式矩形型腔底板厚度的计算按强度条件，型腔底板厚度计算式为：h= BLbP432式中：h 矩形底板的厚度 （mm）B底板总宽度 （mm）L双支脚间距 （mm）P型腔内塑料熔体压力 （MPa） 模具材料的许用应力 （MPa） 毕业设计（论文）-19-h25 mm 第六章 结构零部件的设计6.1 选用标准注射模架6.11 初选注射机1）注射量：该塑料制件单件重量
36、 m=20.06g浇注系统重量的计算可以根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积V= 1.888 3cm粗略计算浇注系统重量为 1.8881.035 1.95gjjV总体积 V 塑件 =（19.38+1.95）=21.33 3c总重量 M=21.331.03522.08g聚苯乙烯的密度为 1.054g/cm3 ，ABS 的密度为 1.021.05g/ 3cm满足注射量 V 机 V 塑件 /0.80式中 V 机 额定注射量（ ）3cmV 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和（ ）3c 26.6621.0.8V塑 件 3或满足注射量 M 机 M 塑件 12/(0.8)式中 M 机 额定注射量（g）M 塑件
37、塑件与浇注系统凝料的重量和（g）毕业设计（论文）-20-聚苯乙烯的密度（ g/cm3）1塑件采用塑料的密度（g/cm 3）2g21.0815274.M塑 件2）注射压力：P 注 P 成型经查有关资料可知 ABS 塑料成型时的注射压力 P 成型 =7090MPa3）锁模力：P 锁模力 1.3pF式中 p塑料成型时型腔的压力，ABS 塑料的型腔压力 p=30MPaF浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（ ）2m各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积F=5541.26 2mPF=1.3305541.26=216109.14K根据以上的分析、计算，查相关资料初选注射机型号为：XS-Z-30,其有
38、关技术参数如下： 理论注射容量（cm） 30螺杆直径（mm） 48注射压力（MPa） 319注射行程（） 330 注射方式 注塞式 锁模力（KN） 650拉杆内向距（mm） 550移模行程（mm） 200最大模具厚度（mm） 600最小模具厚度（mm） 250 喷嘴圆弧半径（mm） 12喷嘴孔直径（mm） 3.5毕业设计（论文）-21-最大开合模行程（mm） 160动、定模板尺寸（） 630600拉杆空间（） 4356.12 选标准模架根据以上分析、计算以及型腔尺寸及位置可确定模架的结构形式和规格。通过调用 Auto CAD 的燕秀工具箱模架选用，如图 6-1 所示毕业设计（论文）-22-图
39、6-1 模架参数定模板厚度：A=70 动模板厚度：B=80 垫块厚度： C=90 模具厚度： H 模 =301模具外形尺寸：3500400 3016.2 定模板与动模板的设计本模具的模架是 Auto CAD 的燕秀工具箱调出拉，已经设计好动定各模板的相关参数。具体看图 6-1 模架参数6.3 合模导向机构的设计导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。在此次设计中我采用了导柱导向定位。它有如下功能：定位作用：模具闭合后，保证动定模或上下模位正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上
40、下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。承受一定的侧向压力：塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。在设计中，导柱导向部分的长度需要比凸模端面的高度高出 812，在此次设计中应取 10，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱的前端做成锥台形，以使导柱顺利地进入导向孔。所选的导柱导套材料为 SUJ2 钢，硬度为5961。导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的 11.5 倍，在此次设计中取 1 倍。其它一些参数值如图 6-2 和图 6-4 所示。导柱固定端与模板之间采用76 的过渡配合；导柱的导向部分
41、采用77配合。其详细情况可参看模架结构图。毕业设计（论文）-23-图 7-3 导 柱图 7-4 导 套第七章 推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成模具脱模。脱模机构设计应遵循下述原则：1、塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。2、防止塑件结构变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及所部位，有针对性的选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用面积也尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。3、由于塑件
42、收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用面积也尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。毕业设计（论文）-24-4、力求良好的塑件外观，在选择顶相互位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件影响不大的部位。在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题。5、结构合理可靠，脱模结构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且有足够的强度和刚度。6、根据制品的结构特点，因斜销也具有顶出功能所以在设置 3 根普通的圆顶杆即可。普通的圆形顶杆按 GB4169.1984 选用，均可满足顶杆刚度要求。经查相关资料，选用 8型号的圆型顶杆 3 根。顶出位置如图 7-1 所示。图 7
43、-1 顶出机构第八章 . 抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构简称为侧抽机构，用来成型具有外侧凸起、凹槽和孔的塑件；成型壳体制品的局部凸起、凹槽和肓孔。因为侧抽机构的注射模，其可动零件多，动作复杂。因此，侧抽机构的设计应尽量可靠、灵活和高效。斜顶侧向分型机构该机构常用于后模内行位，其原理和斜导柱相似，但加工较复杂。将型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，型芯或滑块所移动的距离称为抽芯距。一般来说，抽芯距等于脱模行程加 1mm3mm 的安全距离。测得脱模行程最大毕业设计（论文）-25-为 1.74mm。可取抽芯距为 =2.5mm。S轴内侧抽芯机构由斜顶顶出。斜顶角度计算由 Auto CAD 的燕秀工
44、具箱斜顶角度计算器计算，如下图 8-1 所示，斜顶参数设计参考图 8-2 的设计标准。斜顶具体尺寸详见零件图。图 8-1 斜 顶 计 算 参 数毕业设计（论文）-26-图 8-2 斜顶设计参数图 8-3 斜顶结构图第九章. 温度调节系统设计一般注射到模具内的塑料温度为 200C 左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在 60C 以下。热塑性塑料在注塑成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快的传给模具，以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模，缩短成型周期，提高塑件定型质量和生产效率。注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有很重要的影响。注射模中
45、设置温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。因此，在此次设计中，对液晶显示器配件进行温度调节系统的设计是必要的。在设计时综合考虑以下选用原则：.冷却水道尽量多、截面尺寸应尽量大；毕业设计（论文）-27-.冷却水道至型腔表面距离应尽量相等；.浇口处加强冷却； .冷却水道出入中温差尽量小； .冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置；此外，冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度；冷却水道要易于加工清理，一般水道径为 610左右；冷却水道的设计要防止冷却水的泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈等。由于制品平均厚度为 2，制品尺寸
46、比较大，确定水孔直径为 6。由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水的传递，精确计算比较困难。实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。具体如图 9-1 所示：毕业设计（论文）-28-图 9-1 冷却图第十章 排气系统设计 对于小型模具，可利用分型面间隙排气，但分型面须位于容体流动末端。还可以利用推杆、活动型芯等配合间隙排气。由于本制品尺寸不大，可利用分型面开设排气槽、推杆的配合间隙和活动型芯排气即可。分型面排气槽应离开型腔 56，深度 h0.03。利用间隙排气，其配合间隙不能超过 0.05，一般为
47、 0.030.005。第十一章 注塑机参数校核11.1 最大注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和选用标准模架时是根据以上的四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已经符合所选注射机要求。11.2 开模行程的校核注射机最大的开模行程 SSh 件 +h 浇+（510）=116160式中 h 件 塑料制品高度（mm）h 浇浇注系统高度故满足要求。11.3 模具与注射机安装相关部分尺寸校核从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以所选注射机规格满足要求。毕业设计（论文）-29-第十二章. 绘制图纸并编写技术文件12.1 绘制各非标准零件图纸详见装配图纸和非标准零件图纸附本模具的工作原理：开模时，动模部分向后移，这时塑件包在型芯上随动模继续后移，直至注射机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，此时斜顶作用于内侧抽芯滑块，完成内侧抽芯动作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位杆使推出机构复位。12.2 编写加工工艺和装配技术模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，塑料模具制造时应达到以下技术要求：a、组成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达
