1 绪论
1.1 模具在加工工业中的地位
模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。
对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。
模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。
现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素。尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件尺寸向大型化和微型化发展，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。
1.2 模具的发展趋势
近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。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，近年来以Moldfow为代表的
注塑模具CAE分析取得了长足进步。在浇口分析、浇注工艺过程分析及浇注缺陷分析等方面的正确率逐步提高。
2) 高效率、自动化
大量采用各种高效率、自动化的模具结构。电动脱模部件在模具中的应用越来越广泛，液压、气压行位的使用，大大节省了开模时间。气动机械手臂的使用，使得磨具生产实现了自动化。
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，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。同时，面对越来越精巧的电子产品，模具亦开始想超小型发展。
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，在模具加工工艺上作了很大的改进。尤其是异形型腔的加工，借助数控加工中心高速铣削技术，可以使模具表面达到相当的光滑度，不仅大大降低了钳工的工作量，而且提高了加工精度。
5) 标准化
开展标准化工作，基于实例的模具标准化研究开展的如火如荼，不仅大大提高了生产模具的效率，缩短了制造周期降低了成本。
1.3 设计在学习模具制造中的作用
通过对模具课程的学习，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，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。
毕业设计是对大学所学习知识的总结和升华。结合该设计能够对工艺路线制定、机床加工、成型工艺等各方面知有一个整体的把握，锻炼自己对知识的综合运用能力，为走向工作岗位打下坚实的基础。
2 塑件的工艺分析
通过阅读下图2-1所示的GX盖图纸，对塑件的工艺性做进一步分析。如下所示：
图2-1 GX盖
2.1 CX盖结构工艺性分析
（1）由图2-1所示可知，该塑件壁厚均匀，为2mm，深度方向尺寸28mm。适合做注塑生产。
（2）GX盖侧向有三个长方形的孔，利用侧抽芯完全可以加工出来。
综合以上分析，GX盖可以用注塑成型来加工。
2.1.1表面质量分析
有技术要求可知，该塑件要求表面光滑、无飞边、毛刺青丝等。且零件表面不允许有明显的接痕。作为装饰性塑件，外观要求比较高。若采用整体式侧抽芯，则势必会在零件侧面留下连接痕，故采用分立式抽芯。装配时采用钎焊工艺，将分立的抽芯焊接在侧抽芯滑块上。模具型腔粗糙度可去Ra0.4，型芯表面粗糙度
只要保证正常脱模即可。
2.1.2塑件尺寸分析
按照MT5公差要求，对未标注公差的尺寸进行公差标注如下（mm）：
外形尺寸:14
.0
43
,
80±
±R
.0
±
±
60
19
10
.0
.0
,
15
37
,
外边孔尺寸：10
12±
8.
±
.0
±
10
16
5.2,
.0
.0
8.1,
2.1.3 原材料分析
材料：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）+PMMA（有机玻璃）。ABS的性质是：有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。它具有吸湿性，要求加工前进行干燥处理。融化温度210~280℃；建议245℃。注射压力：500~1000bar。
ABS为非结晶高聚物，成型收缩率小。用ABS成型制品，其表面硬度高，外形结构尺寸稳定、坚韧、耐化学性好，很容易成型加工。因为表面GX盖经常受外界冲击，碰撞等，要求其具有良好的塑性和韧性。介于ABS良好的成型工艺性和物理性质，决定选择ABS作为成型材料。
由于GX盖产品的深度方向尺寸为28MM，型芯、型腔配合部分相对较小，可却较小的脱模斜度。本设计中取型腔为25`，型芯取35`，在加工中，取5丝的偏差即可。
2.1.4型腔数目的确定
型腔数目参照表2-2的几个因素确定：表2-2
模具型腔数目的关系。如果从注塑成型的角度来看，尤其对尺寸小的塑件（尺
寸较小的塑件，一模一腔与一模多腔所用的注塑机规格相差无几），用同样的注塑设备，同样的成型周期以及同样的工人成型适当型腔数目的塑件比成型一模一腔的塑件要经济的多。另外，随着型腔数目的增加，其成型故障会随之增加，并且模具维修的难度也会随之增加。
综合以上因素，考虑到GX盖塑件的大小为80mm×40mm×28mm及其侧抽芯制作时的特殊性，在此选择一模一腔。
2.2 GX盖注塑成型工艺参数
根据《塑料成型工艺学》（中国轻工业出版社，2000.8）查出的数据，制定了GX盖成型生产的工艺参数表（表2-3）。在实际的试模过程中可以此表作为参考，做适当的改动。由于ABS塑料的吸湿性，在试模前务必进行“烘料”。
表2-3
2.3 注塑设备的选择
2.3.1 估算塑件体积
1）估算塑件体积和质量：
该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14g/cm3，收缩率为0.05%，计算其平均密度为1.135 g/cm3，平均收缩率为0.55﹪。
注塑件体积估算：由于GX盖的形状规则，可以看做是一个长方体地面抽壳得到的壁厚为2mm的壳体，其体积为:S=S-S1。
期中，S是长方体的体积，S1是抽掉的小长方体的体积。带入数值计算得到
3
?
?
=
-
?，合23.73)?
80mm
28
(
)
23744
26
76
56
60
(cm。
另外，浇注系统冷凝用料53)(mm ，一次注塑动作共注塑28.53)(mm ，注塑质量
为32.6g 。
2.3.2 注塑机的选择
根据塑料制品体积为23.53)(mm ，查书可选定注塑机型号为XS-ZY-40。注塑机的参数表如下所示：
2.3.3最大注射压力校核
闹钟后盖的原料为ABS ，所需注射为60-100MPa ，而所选注射机压力为200 MPa ，所以注射压力符合要求。
1）最大注塑量的校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足：
0.8 V 机 ≥ V 塑＋V 浇
式中 V 机 ————注塑机的最大注塑量，403)(cm V 塑————塑件的体积，该产品V 塑＝23.73)(cm V 浇————浇注系统体积，该产品V 浇＝53)(cm 故 0.8V 机≥（23.7+5）3)(cm 满足最大注射量要求。 2）估算型腔压力c p
)ΔΔq p c p p (p p +-=
式中 c p ——型腔压力，MPa ；
p ——注塑压力，MPa ； p p ?——塑料熔体流经注塑机喷嘴的压力降，MPa ； q
p ?——塑料熔体流经浇注系统的压力降，MPa 。
q
p p p ??和由下式计算：
N
E p p p p ???+= G
R s q p p p p ????++=
式中 E p ?为螺栓头与喷嘴入口区间熔体发生剪切流动所引起的压力降（MPa ），其值为)()
(3243S 3N N s 'E
n
n n
n
R R R R n L Q K p ---+??? ??=π?； N
p ?为熔体流经注塑机喷嘴时所产生的压力降（MPa ），其值为
1
3N
'
N
24+??? ??=n n
n
R L
Q K p π?；
S p ?为熔体流经主流道及其分支与转向时所产生的压力降（MPa
），其值为
)()(3)(24313221S 'S n
n n
n
R R R R n L L Q K p ----+??
? ??=π?；
R p ?为熔体流经第一分流道及改向和第二分流道的压力降（MPa ）
，值为 ??
????--+-??? ??=--+)(3)()(422131
3221
3R 1R 'R
R R n R R L R L L Q K p n n n n n
π?；
G
p ?熔体流经浇口的压力降（MPa ），其值为1
3G G '
G
24+??
? ??=n n
n
R L
Q K p π?）；
式中 n ——塑料熔体的非牛顿指数；
S R ——注塑机螺杆内径，cm ；
N
R ——注塑机喷嘴半径，cm ；
'
K ——熔体剪切黏度系数；cm ；
Q
——熔体体积流量，cm ；
L ——熔体流道长度，cm ； 1L ——第一分流道长度，cm ；
2L ——第二分流道长度，cm ；
1R ——熔体流道大端半径，cm ； 2R ——熔体流道小端半径，cm ；
S L ——主流道分支及改向的当量长度，cm
；
R L ——分流道分支及改向的当量长度，cm 。
熔体体积v=28.5cm 3，注塑时间 2s t =，熔体体积流量为q=v/t=14.3cm 3
N 3.75m m
R =取，
3
G 94/Q cm s
=，剪切速率3.
102?=γ，分流道 36.0=n ，
4
'10
75.1?=K ，13cm L =，16cm L =，25cm L =，3.0R =L ，
11
3
3
G G 3130.3610.01470.0147940.120.36n R Q m m n +?+????==?≈ ? ?????
式中 G R ——浇口当量半径。
0.36
'
40.36
G G 31
30.361
G
2442 1.751094
13
4.33M Pa 0.12
n
n
n K Q L p R ππ+?+????????
?=== ? ?????
10.7cm
R =，20.375cm R =，
33'1R 221R
R 31
12()()423()n
n n n n L L L R R p K Q n R R R π--+??--???=+?? ?-????
()0.36
30.3630.36
40.36
30.361
460.30.3750.7
2 1.751094
530.360.70.3750.375π-?-??+??--??=???+??? ?
?-??
??
8.64M Pa =
主流道 23.0=n ，4'1031.4?=K ，
)()(3)(24313221S 'S n
n n
n
R R R R n L L Q K p ----+??
? ??=?π
()
()
()0.23
4
0.23
30.2330.232 4.311094
130.340.3750.730.230.70.375π-?-????+??
=?
- ???-??
MPa
48.2=
所以
q s R G 4.748.64 4.3317.71p p p p ?=?+?+?=++=MPa
0.23
'40.23
N 31
30.231
N
4242 4.311094
13
11.47M Pa 0.7
n
n
n K Q L p R ππ+?+????????
?=== ? ?????
)()
(3243S 3N N s 'E
n
n n
n
R R R R n L Q K p ---+??? ??=?π ()
()0.23
40.23
30.23
30.23
42 4.311094
13
0.375
3.25
30.23 3.250.375π-?-???????
=- ?
?+??
1.74M Pa =
所以 p E N 1.7411.4713.21M Pa p p p ?=?+?=+= 所以
型腔压力为)ΔΔq p c p p (p p +-==150－13.21－17.71=115.08MPa 3）锁模力校核 F 锁﹥pA
式中 ,p ————熔融型料在型腔内的压力，
A ————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=4641
3
)
(mm
F 锁————注塑机的额定锁模力。
故 F 锁＞pA=200Mpa ×4641 3)(mm ,选定的注塑机的压力为2500KN ，满足要求。
4）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
A 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适 模具长×模具宽<拉杆面积
B 模具闭合高度校核
H min ————注塑机允许最小模厚=130mm H max ————注塑机允许最大模厚=220mm H ——————模具闭合高度=180mm 故满足H max ＞H ＞H min 。 （1） 开模行程校核
注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：
S 机————注塑机最大开模行程，230mm; H 1———顶出距离，16mm ；
H2————包括浇注系统在内的塑件高度，52mm;
S机－(H模－H min)＞H1＋H2＋(5～10)
因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。
故：230－(180－130)＞62＋(5～10) 满足条件
3 注射模结构设计
3.1 分型面的选择
分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择：
1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。
2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。
3）分型面应有利于侧向抽芯，此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。
在GX盖的设计中，打开CimatronE一体化模具设计平台，启动快速断开功能，软件自动生成分型线预览。GX盖的分型线由内分模线和外分模线组成，如下图3-1所示。采用这种分型方式，可以保证塑件表面没有任何分型痕迹，符合没有表面接痕的技术要求。然后，依次生成组合曲线、分模面。最终分模面如下图3-2、3-3所示。
图3-1 分模线
（图中蓝色的线为外分模线，红色的为内分模线。）
图3-2分模面主视图（图中，沿GX盖底部形成一个曲面分型面）
图3-3分模面效果图
（启动Cimatron E快速分模，将GX盖沿Z向分为型腔面和型芯面，同时，分出侧型芯的头部。）
3.2 浇注系统设计
普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前
必须确定塑件成型位置，本设计采用轮辐式浇注，一模一件。浇注系统的设计是
注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理
性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则：
1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。
2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。
3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大
则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能
小。
4）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。
5）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。
3.2.1 主流道设计
主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。主流道的设计要点如下：
1）为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，因ABS的流动性为中性，取其锥度取3度，过大会造成流速减慢，易成涡流，内壁粗糙度为R0.8um。
2）主流道大端呈圆角，其半径取r=1～3mm,以减少流速转向过渡的阻力，r=1.5mm.
3）在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。
4）为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径为r2=r1+(1～2),其小端直径D=d+(0.5～1),凹坑深度常取3～4mm。在此模具中取r2=11～12mm。
5）由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理，其大端兼作定位环，圆盘凸出定模端面的长度H=5～10mm。
GX盖设计中使用的流道材料为T10A钢，加工完成后进行热处理，达到53—57HRC。如左图3-4所示。
图3-4主流道图
3.2.2 冷料井设计
冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。基于本次设计的模具，可采用底部带有拉料杆的冷料井，这类冷料井的底部由一个拉料杆构成。拉料杆的安装固定和顶杆的安装方、工作方式式相同。GX盖的冷料
井不参与开模运动，在开模过
程中利用开模力将塑件的冷
凝部分从主流道中拉出。见图
3-5所示球头拉杆的截面图。
图3-5球头拉杆截面图
实际加工时，往往将拉杆前端
做成右图所示的截面形状，而非球
形。
3.2.3 分流道设计
分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。
1）分流道设计要点：
（1）在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。
（2）分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。对GX盖模来说分流道较短，不需开设冷料井。
（3）分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。GX盖模具的分流道开在动模板上。详细见下图3-6所示。
（4）分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。
2）分流道的长度
分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。
3）分流道的断面
分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道长度等因素来确定。
因ABS的推荐断面直径为4.5～9.5。分流道要减小压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，同时因考虑加工的方便性。浇口前后两端形成较大的压力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔体冷凝速度，保证熔融的塑料不回流，同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用，冷却后快速切除。
4）流道的布局
在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种，根具GX盖技术要求，在此选取平衡式，也就是指分流道到各型腔浇口的长度，断面形状，尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充
满型腔的目的，可以尽可能降低熔接痕的出现，且成型塑件的力学性能基本一致。
图3-6 分流道效果图
3.2.4 浇口选择
浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是：
1）型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。
2）易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09，浇口的长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，在试模过程中再根据实际情况进行适当的修正。
在设计中，我们应该怎么去选择浇口位置和浇口数量呢？从以下几个方面入手：
1）分析塑件在模具中填充时各个部分的流动情况。在这里借助Moldflow
模流分析软件，来实现浇口位置匹配。如图3-7所示。
图3-7 浇口匹配性图
由图3-7可以看出，在GX盖上表面圆孔周围，均浇口位置的最佳放置点。在确定了浇口放置点之后，接下来就是要放置几个浇口了？在这个问题上，借用moldflow的分析功能，分别模拟了设置一个浇口和两个浇口的情况，得到了图3-8和图3-9。从图示的GX盖得表面收缩率来看，设置两个浇口是收缩率分布较为均匀，可以保证成型件更好的表面精度。因此，选择设置两个浇口，堆成分布。
图3-8 单浇口分析图
3-9双浇口分析图
综合数据分析结果，绘制浇口截面，如图3-10所示。
图3-10浇口尺寸
3.3 型腔、型芯设计
所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。由于闹钟后盖须与前盖配合，所以只有闹钟后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用，还有闹钟后盖与电池盖的配合，故需要计算相对于榫和铰链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。因 ABS 的成型收缩率为0.4%～0.7%,所以平均收缩率取%5.52/)(min max =+=S S S 。
3.3.1 型腔的关键尺寸计算：
1）型腔径向尺寸计算 由型腔径向计算尺寸公式： ()()
z
z
Ls S Lm +?
?
+?
??
????-+=0
431
其中,L m ——模具型腔的径向公称尺寸，mm
S ——塑料的平均收缩率，
Ls 塑件外形的径向公称尺寸，mm △ - - 塑件外形径向尺寸的公差
δz ——模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按六级精度制
造，根据型腔的尺寸，代入数据得：
(1）、 L1= 43.080±mm 经计算得：L1=09.076.79±mm (2）、 L2 = 37.060±mm 经计算得：L 2=09.02.60±mm
(3）、 L 3= 10.08.1±mm 经计算得：L3=03.078.1±mm (4)、 L4s = 19.015±R mm 经计算得：L4=05.073.14±R mm (5）、 L5= 16.08.12±mm 经计算得：L5=04.067.12±mm
(6）、 L6=1.020±mm 经计算得：L6=05.085.19±mm
(7） L7=05.008.07+-mm 经计算得:：L7=02
.003.091.6+-mm (8） L8=06
.010
.017
+-mm 经计算得：L8=
02.003
.088
.16+-mm
(9）L9=05.040±mm 经计算得:L9=02.03.39±mm (10）L10=04.030±mm 经计算得：L10=01.04.29±mm 2）型腔深度计算公式： ()
()
z
z
s
m
H S H +?
?+???
??
?
?-+=0
32
1
其中，Hm ——型腔深度公称尺寸，mm Hs ——塑件凸起部分的高度尺寸，mm 带入尺寸数据，计算得：
(1）H1=04.008.08.15+- mm 经计算得：H1=
01
.003.072.15+-mm (2）H2=04.028± mm 经计算得：H2=04.092..27±mm
3.3.2型芯的关键尺寸计算
1）芯径向尺寸的计算： []
()
0431Z
z
s m
l S l ?-?
-?
??
????++=
其中,l m ——模具型腔的径向公称尺寸，mm
S ——塑料的平均收缩率， l 塑件外形的径向公称尺寸，mm
△ - - 塑件外形径向尺寸的公差
δz ——模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按六级精度制
造，根据型腔的尺寸，代入数据得：
（1） L s = 05.076±mm 经计算得：L M =02.01.76±mm （2） L s = 05.056±mm 经计算得：L M =02.01.56±mm 2） 型芯高度尺寸的计算：
[]()
321Z
z
s m h S h ?-?
-?
??
????++=
其中，hs ——塑件突出部分公称尺寸
Hm ——凸模公称高度，按六级精度制造代入数值计算
H s =04.007.05.20+-mm 经计算得： H M =01
.003
.059.20+-mm 3.3.3 模具型腔壁厚的计算
如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取的。成型零件材料选择。
为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，因为ABS 没有腐蚀性。可以采用Cr12，经过调质，淬火加低温回火，正火。HRC ≥55。可以去型腔壁厚为：0.20L+17=33。
本次设计中，采用经验公式。即型腔、型芯保证在长和宽的方向上各自偏置35MM,深度方向上留30mm 余量以保证模具的强度。
3.3.4Cimatron 平台上的型腔、型芯的设计操作
在Cimatron 平台上，利用前面得到的分型面，依次经过以下三步即可完成型腔型芯的创建。
1）建立毛坯。按照模具型腔壁厚的计算，长宽方向各偏置30MM ，深度方向各l 留出35MM 的余量，以保证型腔型芯的强度，绘制如图3-8所示的草图面，并拉伸成新毛坯（图3-11）。
2）激活并创建型腔型芯文件（在此将不显示操作截图）。 3）建立毛坯（3-12），生成型芯（3-13）和型腔（3-14）。
塑料模设计实例 塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。 设计任务： 产品名称：防护罩 产品材料：ABS（抗冲） 产品数量：较大批量生产 塑料尺寸：如图1.1所示 塑料质量：15克 塑料颜色：红色 塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度0.5° 图1.1 塑件图 一．注射模塑工艺设计 1．材料性能分析 （1）塑料材料特性 ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了 丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有 比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程材料。ABS塑料为无定型料，一般不透明。ABS无毒、无味，成型塑 料的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 （2）塑料材料成形性能
使用ABS 注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。 （3）塑料的成形工艺参数确定 查有关手册得到ABS （抗冲）塑料的成形工艺参数： 密 度 1.01~1.04克/mm3 收 缩 率 0.3%~0.8% 预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h 料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa 注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s. 2．塑件的结构工艺性分析 （1）塑件的尺寸精度分析 该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）： 外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ 孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 （4）塑件的结构工艺性分析
摘要 模具是制造业的一种基本工艺装备，它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。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 本次设计的题目是电脑键盘按键注射模具设计，本次设计是根据零件的实体形状结构，通过测绘得到各个尺寸，用 AutoCAD 绘制装配图及零件图。通过本课题能够帮助我系统了解塑料的工艺性及注塑成型的有关成型原理、工艺特点等，正确分析成型工艺对模具的要求；掌握模具结构及零部件的设计、计算方法、模具结构特点及设计程序等；了解其它模具有关知识及模具 CAD/CAM；本课题还与机械制图、公差配合、材料学、模具制造工艺学等课程关系紧密，是所学知识综合应用。 关键词: 模具制造；塑料管套；工艺；注塑成型
Abstract Mold is a kind of basic manufacturing technology and equipment, its purpose is to control and limit of material (solid or liquid) flow, the form of need. With mold manufacturing parts for its high efficiency, products of good quality and low material consumption, low production cost and widely used in manufacturing.
塑料模具设计流程 一、接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下： ⑴经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 ⑵塑料制件说明书或技术要求。 ⑶生产产量。 ⑷塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具. 二、收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 ⑴消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是
什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度,有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差,能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 ⑵消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当,能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 三、确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 四、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说,在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等,具体见相关参数。
前言 光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。 本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。 本次设计以注射闹钟后盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E 等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。 本次设计中得到了戴老师的指点。同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲。 由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。
目录 前言. (1) 绪论 (2) 1 塑料的工艺分析 (4) 1.1塑件成形工艺分析 (4) 1.2闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数 (4) 2 注塑设备的选择 (7) 2.1 估算塑件体积 (7) 2.2 选择注射机 (7) 2.3 模架的选定 (7) 2.4 最大注射压力的校核 (8) 3 塑料件的工艺尺寸的计算 (10) 3.1 型腔的径向尺寸 (10) 3.2 型芯的计算 (10) 3.3 模具型腔壁厚的计算 (11) 4 浇注系统的设计 (12) 4.1 主流道的设计 (12) 4.2 冷料井的设计 (13) 4.3 分流道的设计 (13) 4.4 浇口的选择 (14)
注塑模具设计的基本流程 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。那么注塑模具的设计流程是什么呢?下面跟一起来看看吧! LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 当接到客户的CASE之后，首先，要了解清楚客户的要求(如：产品的外观要求，结构上的要求，或其它的一些特殊要求)，与客户进行沟通;接下来，就要开始分析要做的这个产品了，主要是检查产品的拔模及肉厚，对一些柱位及肋位进行防缩水处理(这些很必要，可以减少以后开模中一些不必要的麻烦，提高你在客户心目中的地位)。 模具设计(以下以Pro/E进行模仁3D设计，再在二维CAD里面完成所有设计为基础)的具体流程如下： 1.对产品进行排位(这将决定模具的大小，在这里要考虑的东西太多了，主要的还是靠设计师的经验及公司的要求); 2.对产品加上收缩率(缩水); 3.确定模仁的大小; 4.开始做分模面，这里考的就是真功夫了，不仅3D要用得好，模具结构更是重中之重;
5.分模面做好，就可以把模具分开了，前后模、镶件、斜顶、行位，都可以在这边分好; 6.接下来做的就是流道了，这个关系到公司生产的成本及产品的质量，设计时要慎重; 7.下面就是冷却水路的布置、镙丝的放置及顶针的排列(如果是用EMX设计，那么这里只要做基准点就可以); 8.如果是用CAD设计，一般做完以上工作就可以把它转成平面图，直接放入模胚再在CAD里面设计。 9.模仁图有了，就开始模胚上的设计。首先，以模仁的大小及结构，定出模胚的大小及形式(如大水口、细水口等);然后，用模具外挂调出适用的模胚，装入模仁(注意：图层的控制及颜色的控制，以便在后面出散件图时能更快，更易识别); 10.把水路引到模胚上，还有镙丝，再来画上弹弓、垃圾钉、顶棍孔，在主视图上做这些的同时，要在剖面图上表达出来。当然还有顶针，别忘了这里把唧嘴也给画上。如果是细水口的话就忙了，水口拉针、拉杆、开闭器都要在这里设计好，如果有行位的模具，应先设计好行位; 11.接下来就是撑头、锁模片以及撬模坑; 12.简单一点的模具做到这里也就差不多了(只是说结构图)，接下来就开始标数，这也是检查设计正确性的重要一环;
Inventor Mold塑料模具设计实战 默认分类 2010-05-28 00:36:30 阅读16 评论0 字号：大中小订阅 本文旨在与读者分享Inventor Mold的设计思路。其特点是在一款三维设计软件中完成所有的设计，并且集成模流分享软件Mold Flow 功能，满足塑料模具设计的整体解决方案。 随着塑料模具行业的快速发展、塑料模具制造精度的提高以及模具行业的激烈竞争，使得消费者对塑料模具设计的要求越来越高，必须同时考虑设计精度和设计周期的影响。目前，大部分塑料模具设计都是在三维软件中进行分模设计，在二维中进行排位的设计。这种方式，由于三维软件和二维软件分别独立，缺乏关联，存在着一些弊病，很容易出现设计的错误。另外三维与二维的“拼凑式”设计， 也严重影响了塑料模具设计的精度。 下面以一个实例，来介绍Inventor Mold的设计流程。塑料产品如图1所示。该产品的特点是需要修补孔，要做抽芯机构。 1.新建模具设计 打开Inventor Mold后，新建一塑料模具设计，进入到Inventor Mold塑料模具设计的环境下，在未导入塑料产品之前，其中很多 的指令都处于不可用状态，如图2所示。
2.导入塑胶产品 执行“塑料零件”指令，选择塑件产品，将塑件产品导入到塑料模具设计环境中，如图3所示。此时可看到菜单都已经被激活，如 图4所示。
3.调整出模方向 此步骤是用来调整塑件产品的出模方向，当塑件导入模具设计环境后，会有一个默认的方向，但是默认的方向有可能不是正确的模具出模方向，所以必须进行调整。如图5所示，这里调整出模方向非常重要，因为Inventor Mold自动补孔(自动修补破孔)方式会根据 出模的方向来定。 4.选择材料 材料库是Inventor Mold的一大特色，Inventor Mold基本上含有模具行业常用的材料，共有七千多种塑料材料，且每种材料都有其属性，包括厂商以及牌号，当然还包括收缩率。之所以Inventor Mold含有如此丰富的材料库，那是因为Inventor Mold中含有Mold Flow 的功能，在进行模流分析时，必须先定义具体的材料，才可以进行工艺的设定和模流的分析。 需要特别注意的是，如果没有选定材料，后面的模流分析将不能进行，收缩率也将没有参考值，如图6所示。
前言 第二章注塑设备选择 第2.1节估算塑件体积 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于塑件中等大小，所以模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。 2.1.1计算塑件体积 由第一章可知塑件材料PMMA的密度为1.16～1.20g.cm3-，收缩率为1.6%～2.0%，计算出其平均密度为1.18 g.cm3-，平均收缩率为1.8%。经测绘初步估算得 塑件体积 V 塑 =9.18+1.428+7.722+0.33+0.32+2.62=21.6 cm3； 塑件质量M 塑= V 塑 ρ=21.6 cm3×1.18 g.cm3-=25.488g； 2.1.2 浇注系统凝料体积的初步估算 可按塑件体积的0.6倍估算，由于该模具采用一模二腔。 1.所以浇注系统凝料体积为 V 2=2V 塑 ×0.6=2×21.6×0.6=25.92 cm3； 2.该模具一次注塑所需塑料的体积为 V 0=2V 塑 + V 2 =2×21.6+25.92=69.12 cm3; 第2.2节注塑机型号的选定 根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为SZ—200/1000型卧式螺杆注塑机 2.2.1 注塑机的主要技术参数 如表2.1所示 表2.1
注： 该注塑机由宁波市金星塑料机械有限公司生产 2.2.2 型腔数量的校核 1.由注塑机料筒塑化速率校核型腔数目 n ≤ 1 2 3600m m KMt -； 上式右边≈12≥2，符合要求。 式中 K ——注塑机最大注塑量的利用系数，取0.8； M ——注塑机的额定塑化量(g/h 或cm 3/h),该注塑机为14g/s ； t ——成型周期，因塑件较小，壁厚不大，取45s ； m 1——单个塑件质量 25.48g ； m 2——浇注系统所需塑料质量 30.58g ； 2.按注射机的最大注射量校核型腔数目 n ≤ 2 1 m m Km n -； 上式右边≈5.4≥2符合要求； 式中 m n ——注射机允许的最大注射量(g 或cm 3) 210 cm 3； 3.按注射机的额定锁模力校核型腔数目 注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置： 在两瓣合模上的作用面积约为A 11≈24×135=3240mm 2； 瓣合模与支撑板的接触处的作用面积A 12≈17×135=2295mm 2； n ≤ 1 2 A P A P F 型型- 上式右边≈3.1≥2符合要求； 式中 F ——注射机的额定锁模力(N)，该注射机为4×105N ；
今天闲着没事来论坛看看，听说这个论坛比较不错。看完几个帖子后，我实在是坐不住了，我闲暇的时候也曾经浏览过很多关于模具结构的论坛。但看来看去，总是那些东西。很少有人能把真正设计模具的要点指出来。 我是从事注塑模具结构设计的，曾经设计过家电，汽车，电子产品类的模具。设计水平不见得很高，只是干过的活比较多比较杂而已。今天刚好闲着没事，跟大家共同讨论下关于注塑模具结构设计的问题。 首先我们拿到了一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，包括拔模，厚度等模塑型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说，可能是比较困难的。因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品，这些没关系，只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的拔模，壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方后，你基本上已经知道了模具分型面的走向，以及浇口的位置，当然这些最终还是要跟客户确认的。 有人说，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是NO。要想在设计时少走弯路，一些关于影响模具结构的项目是一定要确认好的。具体内容如下：1，客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型，这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，还有注塑机能伸进模具内的深度，甚至模架的大小，闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，因为客户那里只有电动注塑机，而且没另外加中子，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。2，客户注塑机的码模方式，一般常用的是压板码模，螺丝码模，液压码模，磁力码模等等。这个确认好了，你才知道你设计模具时，到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。3，刚才我们分析后的产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是1.5%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。 有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题，设计了一些不太合理的结构，如果作为下游工序，不能帮他们指正的话，他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。 4，模具水路外接参数，油路外接参数，电路外接参数，气路外接参数。只有在设计之前了解了客户这些要求之后，你才能有预见性的设计水路油路气路，别到时辛辛苦苦设计好了模具，后来发现客户需要在模具内部串联油路，那时你再改动，估计会累个半死，因为你水路，顶杆，螺钉什么的都好不容易排好了位。像这四路的设计顺序一般是先保证油路，因为油路要分布平衡，特指需要油缸顶出的模具结构，如果油路不平衡的话，油缸顶出的动作就会有先后，容易顶出不平衡。当然也可以采用齿轮分油器,但那样就更复杂了.其次是水路，因为水路要保证冷却效果，分布不均会影响产品质量及模具寿命。最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是，最靠近TOP方向的是电路，然后是水路，
一、首先是开场白：班的学生，我的毕业论文题目是对讲机注3各位老师，上午好！我叫金函绪，是08级机制在这里我向我的导师表示深深论文是在李章东导师的悉心指点下完成的，塑模具毕业设计。并对四年来我有机会聆听向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢，的谢意，下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇教诲的各位老师表示由衷的敬意。报，恳请各位老师批评指导。二、内容首先，我想陈述这个毕业论文设计的目的及意义。熟悉拟定塑料成型工艺和模具设计原则、）设计对讲机注塑模具，是基于一下几个目的：（1锻炼自己对步骤和方法。增加对注塑模具的认识，对塑料模具制作过程有一个大概的了解。未曾接触过的事物的分析问题和解决问题的能力。其次，我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。. 本文分成10个部分第一部分是前言。这部分主要阐明了我国注塑模具的现状以及未来的发展方向并确定脱模斜第二部分是塑件工艺分析。这部分主要进行了塑料结构和材料成型工艺分析，度和模具的结构形式，同时完成浇注系统的设计。塑件和流道凝料在分型面上的投影第三部分是注射机型号的确定。这部分需要进行注射量、面积及锁模力的计算，并校核注射剂的工艺参数，确定注射机的型号。第四部分是模架的确定。主要确定模架的型号以及各板的尺寸。第五部分是合模导向及定位机构的设计。包括了导柱、导套以及斜导柱侧抽芯机构的设计。脱模阻力的计第六部分是脱模机构的设计和计算。主要囊括了脱模机构的设计原则及分类，算和脱模机构的选用。第七部分内侧抽芯机构的设计。主要完成内抽芯距的计算。第八部分是模具温度调节系统的设计和计算。包括了冷却系统的设计及冷却装置的设计要点，计算冷却参数和冷却时间。第九部分模具零件的选材和制造工艺。主要包括了模具各零件的选材及制造工艺。第十部分是模具的装配和工作过程。主要包括模具装配的步骤和模具工作过程校验和修改。不足之处：不能根据实没有实践经验，本次设计的不足之处是我对模具设计过程中思考问题有些简单，以及对塑料模具知识的缺乏，使该设计中有不足之处，请各位老师批评指正。际情况来修改，老师提问：掌握了塑料模具成本论文的优缺点：对塑料模具在成型过程中有了更深一层的理解，（10）解决对独立设计模具具有一次新的锻炼，学会了分析问题、型的机构特点及设计计算办法，模具中斜顶杆不能准问题的方法。本设计的不足之处在于：大量生产后，由于顶针板变形，确复位，并对型腔造成损害，使塑件上有磨伤，且侧凹位置发生变化，无法满足装配要求。）写作毕业论文的体会（9对我在大学阶段所学习的模具设计方面的知识做了一个很好的总结通过本次毕业设计，也发现了自己在学科内的和巩固，也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。对模具的设计和加工有了通过本次设计，做到了很好的复习和理解。某些方面知识的欠缺，但在李章东老师的热心指导下，.一个比较系统全面的认识和了解，同时也遇到了很多问题，终于圆满完成了设计任务，在此对给予我帮助的老师们及同学们表示真挚的感谢。 8（）还有那些问题自己还没有搞清楚，在论文中论述的不够透彻？对于斜导柱的侧抽芯机构不甚了解，对斜导柱和滑块、导槽的配合过程中的整个动作过程 不太明白。对斜导柱的在模架上的安装位置还不太明白。 （7）论文虽未论及，但与其较密切相关的问题还有那些？ 我对塑料的基本情况进行了了解。首先是塑料的组成和特性，塑料由合成树脂和添加剂组成，添加剂包括填充剂、稳定剂、增塑剂、润滑剂、固化剂、着色剂。其次是塑料的特性，包括质量轻、电气绝缘性好，强度刚度高、化学稳定性好。热导率低，耐磨性能优良。最后是塑料的分类，按合成树脂受热的状态可以分为热塑性塑料和热固性塑料，按应用范围分为通用塑料、工程塑料、特种塑料。 （6）在研究本课题的过程中发现了那些不同的见解？对这些不同的见解，自己是怎么逐步认识的？又是如何处理的？ 对分流道设计过程中，由于分流道的截面有圆形、梯形、U型、矩形等，为了减少分流道内的压力损失，希望分流道的截面面积要大，同时，为了减小散热，又希望分流到表面积要小，对选用
注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
东华理工大学课程设计报告 课程设计题目：注塑模具设计 学生姓名： 班级：083116 学号：13 专业：材料成型 指导教师：
2011年05 月23日 注射模的介绍 塑料注射模具主要用于热塑性塑料制件的成型。注射成型的特点是生产效率高，容易实现自动化生产。由于注射成型的工艺有点显著，所以塑料注射成型的应用最为广泛。近年来，随着成型技术的发展，热固性塑料成型应用也日趋广泛。 注射模具有很多的分类，按注射模具的典型结构特征可分为单分型面注射模具，双分型面注射模具斜导柱侧向分型与抽芯结构磨具，带有活动镶件的注射模具，定模带有退出装置的注射模具，和自动卸螺纹注射模具等，按浇注系统的结构形式分类，可分为普通流道注射模具，热流道注射模具；按注射模具所用注射机类型卧式注射机用模具，立式注射机用模具和角式注射机用模具；按塑料的性质分类，可分为热塑性塑料注射模具，热固性塑料注射模，按注射成型技术可分为，低发泡注射模，精密注射模，气体辅助注射模成型注射模，双色注射模，多色注射模等。注射模具的结构由塑件的复杂程度及注射机的结构形式等因素 决定。注射模具可分为动模和定模两大部分，定模部分安装在注射机的固定模板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，注射
时动模与定模闭合构成浇注系统和行腔，开模时动模与定模分离，取出塑件。 注射模具的一般结构有以下几部分组成； 1.成型部分 2.浇注系统 3.导向机构 4.侧向分型与抽芯 机构 5.退出机构 6.温度调节系统 7.排气系统 8.支橙零部件。 单分型面注射模 单分型面注射模式注射模中最简单，最常见的一种结构形式，也成为二板式注射模。单分型面注射模只有一个分型面，其结构如下图；
光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为闹钟后盖的注塑模具。 本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。 本次设计以注射闹钟后盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E 等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。 本次设计中得到了戴老师的指点。同时也非常感谢邵阳学院各位老师的精心教诲。 由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。
前言. (1) 绪论 (2) 1 塑料的工艺分析 (4) 1.1塑件成形工艺分析 (4) 1.2闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数 (4) 2 注塑设备的选择 (7) 2.1 估算塑件体积 (7) 2.2 选择注射机 (7) 2.3 模架的选定 (7) 2.4 最大注射压力的校核 (8) 3 塑料件的工艺尺寸的计算 (10) 3.1 型腔的径向尺寸 (10) 3.2 型芯的计算 (10) 3.3 模具型腔壁厚的计算 (11) 4 浇注系统的设计 (12) 4.1 主流道的设计 (12) 4.2 冷料井的设计 (13) 4.3 分流道的设计 (13) 4.4 浇口的选择 (14) 5 分型面的选择与排气系统的设计 (17) 5.1 分型面的选择 (17)
目录 摘要 (Ⅰ) P M M AT R A C T (Ⅱ) 前言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1注塑模具发展的概况 (3) 1.2注塑模具发展的国内外现状 (3) 1.3塑料模具的特点 (3) 1.4注塑模具设计的要求及程序 (4) 1.5本文的主要研究工作 (4) 第二章制件结构的设计工艺性 (5) 2.1制件结构设计 (5) 2.2结构工艺性分析 (7) 2.3外壳材料的选择 (7) 2.4小结 (8) 第三章注射机的型号选择 (8) 3.1注塑机成型参数计算 (8) 3.2小结 (9) 第四章模具结构的分析与设计 (10) 4.1总体结构 (10) 4.2行腔数目及排布 (10)
4.3 分型面的选择和排气系统的确定及浇注系统的设计 (11) 4.3.1 分型面的设计 (11) 4.3.2排气系统的设计 (13) 4.3.3浇注系统的设计 (14) 4.4成型零部件的工作尺寸计算 (17) 4.4.1成型零件的结构设计 (17) 4.4.2成型零件的工作尺寸计算 (18) 4.4.3模具型腔侧壁厚度和底版厚度计算 (20) 4.5导柱导向机构的设计 (20) 4.6脱模机构的设计 (21) 4.7冷却系统的设计 (25) 4.7.1温度调节系统设计原则 (25) 4.7.2冷却水道回路的布置 (25) 4.8 成型设备的校核............................................26 4.9小结.. (26) 结论 (28) 参考文献 (29)
前言 随着社会的发展，人们对生活产品的要求也越来越广。其中包括种类丰富的塑料产品，例如：一些电器材料、厨房用具、生活用品。不但种类多而且小形状多样。注塑模具设计可以根据人们的具体要求进行产品的尺寸设计，最大程度的满足了用户的需求。因此注塑模具设计成了当今社会发展必不可缺少的行业。目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人类使用的第一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入到国民经济的各个部门，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要组成部分，是塑料工业中不可缺少的环节。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。从2003年我国模具进口的海关统计资料可知,塑料模具占据了模具进口总量的57%,而
第1章模具设计基础 本章主要介绍注塑模具的成型工艺、注塑模具的分类与结构、注塑模具的设计过程，这些都是在进行模具设计之前需要掌握的基础知识；并介绍了注塑模具的设计过程，简要地介绍了通用模具设计的一般流程；此外还介绍了UG Mold Wizard NX 5.0的设计过程及功能等，使读者对基于UG的模具设计有一定的了解。 图1-1 1.1 注塑成型工艺 注塑成型工艺是成型塑料制品的一种常用方法，其工艺流程如图1-1所示。 从以上工艺流程可以看出，注塑成型是一个循环过程，完成注塑成型需要经过预塑、注塑、冷却定型3个阶段。 （1）预塑阶段。螺杆开始旋转，然后将从料斗输送过来的塑料向螺杆前端输送，塑料在高温和剪切力的作用下塑化均匀并逐步聚集在料筒的前端，随着熔融塑料的聚集，压力越来越大，最后克服螺杆背压将螺杆逐步往后推，当料筒前部的塑料达到所需的注塑量时，螺杆停止后退和转动，预塑阶段结束。 （2）注塑阶段。螺杆在注塑油缸的作用下向前移动，将储存在料筒前部的塑料以多级速度和压力向前推压，经过流道和浇口注入已闭合的模具型腔中。 （3）冷却定型阶段。塑料在模具型腔中经过保压，防止塑料倒流直到塑料固化，型腔中压力消失。一个生产周期中冷却定型时间占的比例最大。 注塑过程是一个周期性循环过程，每个循环内要完成模具关闭、填充、保压、冷却、开模、顶出制品等操作。其中，注塑（熔体填充）、保压和冷却是关系到能否顺利成型的3个关键环节。然而熔体的流动行为和填充特性又和填充的压力、速度以及熔体的温度密切相关，了解熔体的流动行为等相关特性，对于设计整个注塑工艺意义重大。
UG NX5中文版模具设计快速入门 2 1.1.1 注塑工艺参数 1．注塑压力 注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上，塑料熔体在压力的推动下，经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道（对于部分模具来说也是主流道）、主流道、分流道，并经浇口进入模具型腔，这个过程即为注塑过程，或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力，或者反过来说，流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消，以保证填充过程顺利进行。 在注塑过程中，注塑机喷嘴处的压力最高，以克服熔体全程中的流动阻力。其后，压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低，如果模腔内部排气良好，则熔体前端最后的压力就是大气压。 影响熔体填充压力的因素很多，概括起来有3类：（1）材料因素，如塑料的类型、粘度等；（2）结构性因素，如浇注系统的类型、数目和位置，模具的型腔形状以及制品的厚度等；（3）成型的工艺要素。 2．注塑时间 这里所说的注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间，不包括模具开、合等辅助时间。尽管注塑时间很短，对于成型周期的影响也很小，但是注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充，而且对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。 注塑时间要远远低于冷却时间，大约为冷却时间的1/10～1/15，这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时，只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下，分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换，那么分析结果将大于工艺条件的设定。 3．注塑温度 注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有5～6个加热段，每种原料都有其合适的加工温度（详细的加工温度可以参阅材料供应商提供的数据）。注塑温度必须控制在一定的范围内。温度太低，熔料塑化不良，影响成型件的质量，增加工艺难度；温度太高，原料容易分解。在实际的注塑成型过程中，注塑温度往往比料筒温度高，高出的数值与注塑速率和材料的性能有关，最高可达30℃。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值，一种是设法测量熔料对空注塑时的温度，另一种是建模时将射嘴也包含进去。 4．保压压力与时间 在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行保压，制件大约会收缩25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右，当然要根据实际情况来确定。 5．背压
外壳注塑模具设计
外壳注塑模具设计 专业：模具设计与制造学号： 姓名：指导老师： 摘要 本文主要介绍的是充电器外壳注塑模具的设计方法。首先分析了充电器外壳制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了充电器外壳注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。 本文论述的充电器外壳注塑模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出，采用一模四腔的型腔布置，最后利用推板将制件推出。 关键词：充电器外壳；注塑模；三板模；浇注系统；脱模机构；定距分型机构
The mould injection design of charger shell Abstract The designing methods of injection mould of the charger shell are mainly introduced in this paper. First, the technological characteristics are analysed, including material properties, forming characteristics and conditions, the process of the structure, the forming equipment is selected.Then the parting line is selected, the number of cavities is determined.The specific introduction are made on gating system, cooling system,Molding parts, Steering mechanism, moulding mechanism, and spacer parting institutions.Then the standard mould bases and Mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided. Threepence mould is used on the design of charger shell,that is pouring material and the plastic parts are ejected from different parting lines. there are four cavities in this mould,finally a stripper plate is used to push off the charger shells. Keyword:Charger shell;Injection mould;Threepence mould;Gating system;Moulding mechanism ; Space parting institutions
注塑模具设计步骤 一、塑件成型工艺性分析 二、模具结构方案设计注射模具成型零件的设计技巧 三、模具尺寸计算、绘图等 塑料使用性能 塑料性能不足的有 塑料的热敏性和水敏性 详细如下： 一、塑件成型工艺性分析 A、 1、塑料材料； 2、工艺参数：收缩率收缩率选择注意、成型温度（分段前中后阶段）、模温、注射压力；
3、成型性能：流动性、耐热性、成形性；热塑性塑料的成型性能 B、表面质量：内外表面公差（光洁度、分配合和非配合面进行分析）、外观； C、精度分析；精密注射模具的设计要点 D、结构特点：从塑胶件壁厚均匀程度分析、曲面复杂程度分析脱模斜度、沟槽、螺纹；涉及塑胶件结构设计与建议：设计塑料结构件的基本知识可以用来和厂家进行商量 二、模具结构方案设计模具零件加工工艺 A、分型面选择（综合考虑得出结论） 1、选在塑件最大轮廓面上 2、避免侧抽芯及长抽芯距 3、便于充模排气 4、便于脱模 B、型腔数确定→一模几件确定 1、生产批量较大； 2、设备注射量； 3、材料成型性能和塑件精度要求； 4、塑件结构和模具复杂程度； C、浇注系统类型与位置选择浇口的基本类型；浇口设计要点 1、壁厚分析→进浇口选择（侧浇口、点浇口） 2、便于充模、排气→进料部位 3、材质与注射量→浇口类型 D、成型零件结构设计 型腔：（整体式？整体镶入式？整体+局部镶入式？） 优缺点： 1、腔整体式 优点：强度、刚度好，表面拼接痕少，曲面过渡圆滑；冷却系统易开设，有利于缩小模具总体尺寸； 缺点：结构复杂、制造难度大，电火花加工量大，加工时间长，修模难，造价高。） 2、型腔整体镶入式 优点和缺点与整体式相近，并节省了优质材料，制造工艺有一定改善；但增加了模具总体尺寸，冷却系统开设受一定限制。 3、型腔材质选择：55、40Cr、P20、SM1、SM2、8CrMn、PCR？ 依据 批量：中等件，2万以下，选55或40Cr； 表面加工：光洁、纹饰、火花加工，预硬钢P20；
碗 的 注 射 模 具 设 计 说 明 书 设计题目：碗的注射模具设计 指导老师：xx 设计者：xxx 系别：信息控制与制造系 班级：xx 学号：xx
绪论 {一} 【模具在加工工业中的地位】 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展 [二] 【模具的发展趋势】 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。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：