1、 摘 要塑料制品具有原料来源丰富，价格低廉，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。本产品是日常应用的家用晾衣架上的活动圈注塑模具设计，实用性强。该产品设计为中批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口
2、自动脱模结构。模具的型腔选择一模两腔结构，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍，丰富了设计过程。关键词： 注射成型，单分型面，侧浇口，型芯IAbstract Here to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality and performance characteristics. It is in computers and mobile phones, cars and electrical and electroni
3、cs, instruments, appliance and products manufacturing is an alternative to the role of the most widely used. An injection is a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of application is very large.Been shaping the plastic materials in rolls of the material being heated, which has
4、 become a highly fluid bolts, or as the pressure of tools, the melted by regulated by a high pressure injection mould of form, after a cooling and solidify, and then die from the adjustment, as of plastic.The product is of daily use of plastic bottle, and with high practicability. The product design
5、 for mass production, the design molds to have high molding efficiency, the system can automatically release, in addition to ensure the quality of the surface forms a side gate and therefore use single cent for the injection, the side gate automatically release the structure of the type.The machine
6、mold is a choice of a module four chambers structure, the system uses the side gate to push out of shape, form a board with the agency to complete the forms of the launch of the process. Key words:Side gate;Injection;Core.II目录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 中国模具行业概况 .11.2 中国模具行业发展前景及发展趋势 .21.3 设计在学习
7、模具制造中的作用 .31.4 设计的主要任务 .3第 2 章 方案选择 .42.1 塑件成型工艺分析 .42.1.1 塑件分析 .42.1.2 塑件的原材料分析 .52.1.3 计算塑件的体积和质量 .62.2 分型面的选择 .62.3 型腔数量及排列方式的确定 .72.3.1 型腔数量的确定 .72.3.2 型腔的布局 .82.3.3 注射机的初步选择 .9第 3 章 部件的设计与计算 .113.1 浇注系统的设计 .113.1.1 普通流道浇注系统的组成及设计原则 .113.1.2 主流道的设计 .123.1.3 分流道的设计 .133.1.4 浇口设计 .133.1.5 冷料穴与拉料杆
8、.143.2 成型零部件的设计与计算 .153.2.1 成型零部件结构设计 .163.2.2 成型零部件尺寸计算 .183.2.3 成型零部件强度计算 .213.2.4 抽芯机构的设计 .223.3 脱模机构的设计 .233.3.1 脱模机构的设计原则及脱模力计算 .233.3.2 脱模机构的确定 .24III3.3.3 脱模机构的导向装置和复位 .25第 4 章 校核 .274.1 注射机的相关参数校核 .274.1.1 最大注射量的校核 .274.1.2 锁模力的校核 .274.1.3 注射压力的校核 .284.1.4 模具高度与注射机闭合高度关系的校核 .284.1.5 开模行程的校核
9、.294.2 推杆强度校核 .29结论 .31致谢 .32参考文献 .33IVCONTENTSAbstract .IAbstract .IIChapter1 Introduction.11.1 A profile of China mold and die industry .11.2 The development propest of China mold industry.21.3 The role of design in mould manufacturing study .31.4 The main task of the design .3Chapter2 Scheme sele
10、ction.42.1 Plastic parts molding process analysis.42.1.1 Plastic parts analysis .42.1.2 Plastic raw material analysis .52.1.3 The size and the weight of plastic parts .62.2 The parting surface.62.3 The determination of cavity quantity and arrangment .72.3.1 The number of cavity .72.3.2 The layout of
11、 the cavity .82.3.3 Preliminary selection of injection machine.9Chapter3 The calculation in the design of parts .113.1 The design of gating system.113.1.1 The common runner gating system composition and design principe113.1.2 The design of the mainstream way .123.1.3 The design of the shunt way .133
12、.1.4 The gate design .133.1.5 Slag hole and pull rod .143.2 Forming parts design and calculation .153.2.1 The design of molding parts and molding parts structure design .163.2.2 Molding parts size calculation .183.2.3 Molding parts strength calculation.213.2.4 The design of the core-pulling mechanis
13、m .223.3 The design of the demoulding mechanism .233.3.1 Demoulding mechanism of the design principles and ejection force calculation.233.3.2 The determination of demoulding mechanism.243.3.3 Demoulding mechanism of the orientde device and reset .25Chapter4 Check.264.1 The related parameters in inje
14、ction machine checking.27V4.1.1 The largest injection quantity check .274.1.2 The clamping force of the check.274.1.3 Injection pressure check.284.1.4 Height of mould and injection machine of the relaionship between height and checking .284.1.5 Drive travel check .294.2 The push rod intensity.29Knot
15、 theory.31Thanks.32Reference.330第 1 章 绪论1.1 中国模具行业概况中国的现代模具工业自 20 世纪 70 年代末期起，在中国政府支持下，经过 30 多年的发展，已经建立起了较为完整的模具工业体系，包括国家、行业和企业建立的模具技术研发机构，模具材料生产和供应体系，2 万余家模具制造企业（其中规模较大的模具企业近 5 000 家）和 60 余个全国（中国模具工业协会）和地区级的模具行业协会。同时，我国模具产业的鲜明特点是形成了明显的集聚式模具生产布局，在全国 33 个省、自治区、直辖市中，广东省、浙江省、江苏省和上海市（即珠三角、长三角地区）的模具生产能力占
16、到全国（不含台湾地区）总量的 80%以上 1。通过引进国际工业发达国家与地区（主要是欧洲、美国、日本等）的设计制造技术和自主创新，我国模具技术水平也有了长足进步，CAD/CAM 技术已普及， CAE、CAPP、PLM、ERP 等数字化技术已有一部分企业开始采用，并收到了较好的效果，高速加工、并行工程、逆向工程、虚拟制造和标准化生产已在一些重点骨干企业实施，我国的模具行业可以生产制造业所需要的几乎全部类型的模具，部分模具的设计制造水平进入了国际先进行列。但总体水平与国际工业发达国家相比（特别是在复杂、精密、长寿命模具的设计制造技术和模具企业信息化技术应用方面） ，仍有 1015 年的差距。我国模
17、具的生产能力受我国制造业快速发展的需求拉动，也得到了快速增加，从改革开放初期的 20 亿元人民币产值（美元，汇率 3.8） ，增加到2013 年的 1 120 亿元人民币销售额（美元，汇率 6.5） ，其中 20052013 连续10 年增长率超过 18%；考虑到相当数量的模具没有进入交易市场，我国的模具生产能力（产值）已接近 1 800 亿元人民币，模具销售额额 1 240 亿元人民币，但我国的模具企业管理水平较低、创新能力不强、劳动生产率不高，制约着整个行业的健康发展 2。进入 21 世纪，我国模具水平和生产能力的提高以及国外发达国家制造业转移，推动了我国模具以较快速度走向国际市场，我国模
18、具出口额从 2005 年的 8 亿美元，快速增加到 2013 年的 29 亿美元，年平均增速超过 20%，并首次实现贸易顺差。但从进出口模具类型和档次看，我国出口的模具多是中低档次的塑料模具和冲压模具，这些模具除了一些发展中国家尚不具备生产能力外，大部分工业发达国家由于成本原因而不再生产，但进口模具则主要是1欧洲、日本、美国等生产的复杂、精密、长寿命模具。因此，在今后相当长时期内，中国模具的进口与出口是国际市场的相互补充 3。1.2 中国模具行业发展前景及发展趋势我国机械、汽车、电子、电器等产品的制造能力，目前均排在世界前列，由于提高竞争力的需要，对生产过程所需模具提出了高品质、低价格、快交货
19、的新的更高要求；新能源,医疗器械,航空航天,节能减排等战略性新兴产业的发展也正在成为模具行业重要的新的增长点。因此我国的模具工业在今后510 年内仍会有不低于 10%的增长速度，相应的设计制造技术和信息化应用水平也需要进一步提高。新一轮的企业扩张是在技术产品更高层次基础上的突破，模具企业由于采购的设备大都为高精设备，一次性投入大，资金缺乏，研发创新也任务繁重，提升技术步伐、实现信息化建设在艰难前行。我国政府对模具工业发展十分重视，工业和信息化部发布的“十二五”机械行业系列规划中即有“十二五”模具行业发展规划 ；同样工业和信息化部、科学技术部、财政部、国务院国有资产监督管理委员会新近发布的重大技
20、术装备自主创新指导目录中模具也占有重要地位，这一切为模具企业转型升级提供了方向、许多模具企业为适应新形势，不断为制造业需要的新工艺新材料成型试制及生产高性能模具。同时，技术改造和设备更新的积极性也进一步激发了，采用先进的模具技术、采购高性能的数控加工加工机床和精密测量设备，努力创造融资新渠道，加快技术改造和设备更新，正逐渐变成趋势。未来模具技术继续向“五化” 、产业特色向“两化”方向发展。模具技术在标准化、自动化、专业化、精细化、信息化以及他们的集成技术成为行业发展方向，产业向高端化、差异化方向发展更为突出，模具产业升级使得高档模具的内涵更丰富，模具参与新产品试制，使模具设计前移，使更多的企业
21、获得比较协调地向产业升级、优化产品结构方向发展，信息化建设促进模具行业跨越发展。预计这一趋向将会持续下去、带动面也会越来越大 4。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1）加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2）高效率、自动化2大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求
22、，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4）革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。1.3 设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种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，毕业设计
23、能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。1.4 设计的主要任务设计依据：塑件要求精度 MT5 级，材料为 ABS，中批量生产。说明书：包括活动圈工艺性分析；注塑模具方案对比分析；注塑模具总体对比分析；注塑模总体设计；主要工作零件结构设计与计算；浇注系统、推出机构、数据的校核等。字数不少于 1.2 万字。完成图纸量：模具装配图 1 张，爆炸图 1 张，主要工作零件图 6 张，塑件图 1 张，总图量折合成零号图纸不少于 1.5 张。3第 2 章 方案选择2.1 塑件成型工艺分析2.1.1 塑件分析该塑件为家用晾衣架上活动圈，其性能要求耐用，耐磨，要求外表不允许有成形斑点和溶解痕，好看，有光泽，表面较光滑；化学性质稳定，耐化学腐蚀。塑件要求精度为 MT5 级，材料为 ABS，中批量生产。塑件结构及尺寸如图 2.1 所示：图 1-1 塑件图
