《塑料成型工艺及模具设计》
——课程设计任务书
设计内容及基本要求
1．独立拟定塑料制品的成型工艺，正确选用成型设备。
2．合理地选择模具结构。
3．正确设计模具成型零件的形状和尺寸。
4．所设计的模具其浇注系统充型快，冷却系统效果好，脱模机构灵活可靠，自动化程度高。
5．所设计的模具应达到制造工艺简单、组装方便、造价合理的要求。6．充分考虑塑件的结构特点，应尽量通过模具一次性成型出如孔、槽、凸、凹等结构，减少后加工工序。
二、设计工作量
1．根据所选定的塑件，绘制1张制品零件图，按制品精度设计要求确定塑件公差，并按模具设计要求对塑件的公差进行变换。
2．完成模具装配图1张，用手工绘制成A0或A1图幅，按制图标准绘制。3．完成模具零件图3张～8张。其中，定模板、动模板、凸模、凹模任选2件用手工绘制出零件图，其他零件图及其绘制方法自定。
绘制的零件图要求在零件图上标明该零件的材料、数量、图号（代号）、尺寸公差和形位公差、热处理及其他技术要求。
4．编写设计说明书（20页～30页）
设计说明书包括以下内容：
（1）目录；
（2）设计题目或设计任务书；
（3）塑件分析（含制品图）；
（4）所选塑料材料的成型特性与工艺参数；
（5）浇注系统的设计、分型面选择、型腔布置，浇注系统及排气系统的形式、部位与尺寸及流动比的校核等；
（6）成型零部件的设计与计算：型腔、型芯等的结构设计、尺寸计算、强度校核等；
（7）脱模机构的设计：脱模力的计算，拉料机构、推出机构、复位机构等的结构形式、安装定位、尺寸配合等；
（8）侧抽芯机构的设计：抽拔距离和抽拔力的计算，抽芯机构的形式、结构、尺寸以及必要的验算；
（9）合模导向机构的设计：组成元件、结构尺寸、安装方式等；
（10）温度调节系统的设计与计算；
（11）其他技术说明；
（12）设计小结：有何体会与建议等；
（13）参考资料：资料编号、名称、作者、出版年月。
在编写过程中要注意：文字简明通顺、书写整齐清晰，计算正确完整，并画出有关的结构简图，图的下方有图号和图题。计算部分只要求列出公式，代入数据，得出结果，其运算过程从略。最后打印装订成册。
三、设计时间及进度安排
1．设计时间：校历第14～16周
2．进度安排：
第1周：制定塑件成型工艺；论证并确定设计方案；完成有关设计计算、
设备选择；完成设计说明书草稿。
第2周：完成模具装配图的绘制，完成零件图草图的绘制。
第3周：完成3张～8张零件图的绘制，并进一步修正装配图，完成说明书正稿的誊写。
四、设计题目
1、按设计任务书中给定的题目每个同学按学号顺序选择一题，不得重复。独立完成设计任务。
2、选择题目后，按要求绘制出制品图。题目名称定为“塑料壳体（4）注塑成型模具设计”，例如：“塑料盒（02）注塑成型模具设计”。在本人的课程设计的所有文档中要求题目名称一致。
目录
一、塑件成型工艺性分析 (6)
1、塑件的分析 (6)
2、PP的性能分析 (6)
（1）、使用性能 (6)
（2）、成型性能 (6)
（3）、PP的主要性能指标 (7)
3、PP的注射成型过程及工艺参数 (8)
二、拟定模具的结构形式 (9)
2、型腔数量及排列方式的确定 (10)
3、射机型号的确定 (10)
（1）、注射量的计算 (10)
（2）、浇注系统凝料体积的初步计算 (10)
（3）、选择注射机 (11)
4、注射机相关参数的校核 (11)
三、浇注系统的设计 (13)
1、主流道的设计 (13)
2、浇口的设计 (14)
3、校核主流道的剪切速率 (16)
四、成型零件的结构设计及计算 (16)
1、成型零件的结构设计 (16)
2、成型零件钢材的选用 (17)
3、成型零件工作尺寸的计算 (17)
4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (19)
五、模架的确定 (20)
1、模板尺寸的确定 (21)
2、架各尺寸的校核 (22)
六、排气槽的设计 (23)
七、脱模推出机构的设计 (23)
1、脱模方式的确定 (23)
3、校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 (24)
八、侧抽芯机构的设计 (24)
1、侧抽芯方式的选择 (24)
2、相关计算 (24)
3、校核推出机构作用在塑件上的单位压应力 (25)
4、导柱设计 (26)
九、冷却系统的设计 (26)
1、冷却介质 (26)
2、冷却系统的简单计算 (27)
十、小节 (28)
参考文献 (29)
塑料壳体注射成型模具设计
一、塑件成型工艺性分析
1、塑件的分析
（1）、外形尺寸该塑件壁厚为2mm，塑件外形尺寸不大，
塑料熔体流程不长，适合于注射成型。
（2）、精度等级每个尺寸的公差不一样，有的属于一般
精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。
（3）、脱模斜度 PP属非结晶型塑料，成型收缩率较大，
参考表2-10［1］选择该塑件上型芯和凹模的图1
统一脱模斜度为1°。
2、PP的性能分析
（1）、使用性能
为白色蜡状塑料，强度、刚度、硬度、耐热性均优于聚乙烯，有良好的电性能和高频绝缘性，不受湿度影响，但低温时易变脆，不耐磨、易老化，适于制造一般机械零件，耐磨蚀零件和绝缘零件。
（2）、成型性能
①是非极性结晶型塑料，吸湿性小，约为0.03%~0.04%，一般不需要干燥，易发生融体破裂吧，长期与热金属接触易分解；
②流动性好，熔体流动速率为2~9g/10min。收缩性范围及收缩值大，成型收缩率为1.0%~2.5%，并具有各向异性，易发生收缩、凹痕和变形；
③热稳定性好，熔点温度范围为165~170℃，分解温度高于350℃，成型温度范围较宽，一般为205~315℃；
④冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低方向性明显；
⑤抗氧化能力低，在塑化前应加入一定比例的抗氧剂。
（3）、PP的主要性能指标
表1
密度（g／cm3）0.9~0.91 屈服强度(Mpa) 78~90 比体积（cm3／
g）
1.10~1.11 拉伸强度(Mpa) 37
吸水率（%）0.03~0.04 拉伸弹性模量
(Mpa)
2800~4200
熔点（℃）160 抗弯强度(Mpa) 67
计算收缩率(%) 1.0~2.5 抗压强度(Mpa) 56
比热容(Kg ／℃) 1930 弯曲弹性模量
(Mpa)
14500
3、PP的注射成型过程及工艺参数
（1）、注射成型过程,注射成型工艺过程包括：成型前的准备、注射成型过程及塑件的后处理三个阶段。
①、成型前的准备。对PP的色泽、粒度和均匀度进行检验，由于PP的吸水率＜0.03%，允许水含量为0.05%~0.20%，由于该塑料不易吸水，故可以不进行干燥处理；对料筒通常需要清洗，螺杆式料筒可采用对空注射法清洗，柱塞式料筒可拆卸清洗。
②、注射过程。
塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
③、塑件的后处理。
塑件经过注射成型后，去除浇口凝料、修饰浇口处余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处理，查表3-2［3］处理的介质为空气，处理的温度为150℃，处理的时间为30~60min。
（2）、注射工艺参数
①、注射机：查表3-1［1］选螺杆式，螺杆转数为45r/min，高螺杆转速是允许的，只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以。
②、料筒温度（℃）：查表3-3［4］PP的料筒温度和喷嘴温度如下：
进料段： 150~210
塑化段： 170~230
出料段： 190~250
喷嘴温度：240~250
③、查表3-4［4］模具温度（℃）：20~40
④、查表3-1［1］注射压力（MPa）：70~120，注射时间为：1~5s
保压压力（MPa）50~60，保压时间20~50s。
⑤、注射时间：1.6s
冷却时间：12.5s
辅助时间：8s
二、拟定模具的结构形式
1、型面的确定
通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图2所示A-A截面。
图2塑件分型面
2、型腔数量及排列方式的确定
为了制模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构。该塑件精度要求不高，生产批量适中，且具有两边抽芯，但抽芯距较短，从模具尺寸考虑，故拟定为一模一腔。采用一模一腔，能够适应生产的需求，潜伏式点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。
3、射机型号的确定
（1）、注射量的计算
通过Pro/E三维建模设计分析得塑件体积： V塑=130.6cm3
塑件质量： m塑=ρV塑=130.6×0.9g=117.54g
（2）、浇注系统凝料体积的初步计算
浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值的，但可以根据经验按照塑料体积的0.2～1倍来估算。根据流道的设计要求，浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来计算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统凝料和1个塑件体积之和）为：
V总=V塑（1+0.2）=117.54×1.2cm3=156.72cm3
（3）、选择注射机
根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积
V总=156.72cm3
V总/0.8=156.72/0.8cm3=195.9cm3
根据以上的计算，初步选定公称注射量为250cm3的注射机，注射机型号为SZ—500/200卧式注射机。其主要参数见表（2）
表（2）
4、注射机相关参数的校核
①、注射压力校核
查表4-1［］可知，PP所需注射压力为70~120MPa。这里取P o=100MPa，该注
射机的公称注射压力P 公=150MPa 。注射压力安全系数k 1=1.25~1.4,这里取k 1=1.3，则：
10 1.3100k P P
=??公，
所以注射机压力合格。
②、锁模力的校核
a 、塑件在分型面上的投影面积A 塑，则
2
22
(2)(14610)1910.764
4
A d z m m
π
π
=
+=
+=
b 、浇注系统在分型面上的投影面积
A 浇，即流道凝料（它包括浇口）在分型面上的投影面积和A 浇数值，可以按照多腔模的统计分析来确定。A 浇是每个塑件在分型面上的投影面积A
塑
的0.2~0.5倍。由于本例流道设计简单，分流道有一定的长度，因此流
道凝料投影面积可以取A 浇=0.3A 塑。
c 、塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积A 总，则 A 总=n （A 塑+A 浇）=n （A 塑+0.3A 塑）=1.3A 塑=24834.882mm
d 、模具型腔内的胀型力F 胀，则 F 胀=A 总P 模=24834.88×25N=620.9KN
式中P 模是模具型腔内塑料熔体平均压力值（MPa ），一般为注射压力的0.3~0.65倍。查表4-2［1］得PP 塑料模具型腔内的压力P 模为25MPa 。 由上表2知该注射机的公称锁模力F 锁=2000KN ，锁模力安全系数为k 2=1.1~1.2，这里取k 2=1.2，则 k 2F 胀=1.2F 胀=1.2×620.9=745.08 三、浇注系统的设计 1、主流道的设计 （1）、主流道的尺寸 ①、主流道长度：小型模具L 主应尽量小于60mm ，本次设计中初取40mm 。 ②、主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+(0.5~1)mm=(4+0.5)mm=4.5mm ③、主流道大端直径：d ＇=d+2L 主tan α≈8mm ，式中α=2.5°。 ④、主流道球面半径：SR o =注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=（18+2）=20mm ⑤、球面的配合高度：h=（3~5）mm ，取h=5mm 。 （2）、主流道的凝料体积 ()π2 2 222 3.14d r dr 404 2.254 2.251573.273 3 V L m m =++= ??++?= （3）、主流道当量半径 2.254 3.1252 n R m m += = （4）、主流道浇口套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，为了防止浇口套被挤出，用螺钉固定。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计常采用碳素工具钢（T8A 或T10A ），热处理淬火表面硬度为50～55HRC ，如图3所示。 图3 2、浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一 模一腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间。 在注塑模设计中，按浇口的结构形式和特点，常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、中心浇口、侧浇口、环行浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏式浇口。 浇口的设计与塑件的形状，截面尺寸，模具结构，注射工艺参数及塑料性能等因素有关。浇口的截面尺寸要小，长度要短，这样才能增大料流速度，快速冷却封闭。便于与塑件分离或切除，且浇口的痕迹不明显。由于我设计的是中小型塑件一模多腔表面不允许有大的痕迹的塑件，所以选用点浇口。 （1）点浇口尺寸的确定 点浇口的结构形式如图4： 图 4浇口的结构形式 本模具采用的点浇口的结构形式如图5： 图5 根据表410-可得浇口大端直径处δ=0.3mm ∴点浇口大端直径18.6d m m = 查表410-，取0 18α=，小端直径' 1d =1.6mm 则 '' 11()/2tan 22l d d m m α=-= （2）点浇口的剪切速率的校核 ①当量直径R=' 1 1()/4(8.6 1.6)/4 2.55d d m m +=+= ②校核浇口的剪切速率 a 、确定注射时间： 查参考文献[1] 表4-8 可得 t=1.6s b 、计算浇口的体积流量： Q=V ／T=130.6/2.0=65.33/cm s c 、计算浇口的剪切速率： γ 分 = 4 41 3 3 3.3 3.365.310 4.14103.14 2.25 q s r π-??= =?? 该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口最佳剪切速率 34 510~510 ??之间，所以浇口的剪切速率合格。 3、校核主流道的剪切速率 上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积（浇口的体积太小可以忽略不计）以及主流道的当量半径，这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。 （1）、计算主流道的体积流量 q 主=( V 主 + V 分 +n V 塑 )／t=（1.6+130.6）/2.0=66.1cm3／s （2）计算主流道的剪切速率 γ 分= 3 3.3q r π = 33 2 3.366.110 2.2810 3.14 3.125 ?? =? ? s1- 主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切 速率34 510~510 ??s1-之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。 四、成型零件的结构设计及计算 1、成型零件的结构设计 （1）、凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式凹模，如零件图所示。 （2）、凸模的结构设计（型芯） 凸模是成型零件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两 种类型，通过对塑件的结构分析可知，该塑件有三个型芯，一个事成型零件内表面的大型芯，另两个是侧孔成型零件的圆孔的小型芯，两侧孔采用斜导柱滑块形式。 2、成型零件钢材的选用 根据对成型零件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨度及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用T10A 。对于成型零件大型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV 。 3、 成型零件工作尺寸的计算 采用 《塑料成型工艺及模具设计》表4-15中的平均尺寸法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。 （1）、凹模径向尺寸的计算 塑件外表面的长度: 0.56 1 20.215010.1 1.1S s L m m L m m ++-==±=,相应的塑件 制造公差12 0.560.2m m m m ?=?= ()1 0.09 1 1110 1152.48 z m cp s L s l x mm δ++-?? =+-?=??,()2 0.03 2 2220 10.9z m cp s L s l x mm δ++-?? =+-?=?? 式中cp s —塑件的平均收缩率，查表1-1可得PP 的收缩率为1.%~2.5%，所以cp s =0.015 1x 2x —系数，查参考文献[1] 表4-15可知x 一般在05~0.8之间，取 1x =2x =0.6 1?2?—分别是塑件上相应的公差 1z δ2z δ—是塑件相应尺寸的制造公差，对于中小型塑件取1z δ=2z δ=?／6， 1z δ,=0.09 2z δ=0.03(下同) （2）、凹模深度尺寸的计算 塑件高度：01 1.06600.5360.53s H m m -=±= 0 10.56250.2825s H m m -=±=，相应 的1 1.06s m m ?= 2 0.56s m m ?= ()1 0.17 1 1110176.03z m cp s H s l x mm δ++-??=++?=?? ()2 0.09 22220140.55z m cp s H s l x mm δ++-??=++?=?? 式中x 是系数，查《塑料成型工艺及模具设计》表4—15可知x 一般在0.5～0.7之间，此处取1x =2x =0.6。 （3）、型芯径向尺寸的计算 塑件内表面长度：00.56 0.28 1 0.560 20 146145.44100.149.86S s L m m L m m ++--===±=，相应 的塑件制造公差12 0.560.28m m m m ?=?=； ()1 1 1110.091148z m cp s L s l x mm δ++--??=++?=?? ()2 22220.046110.2z m cp s L s l x mm δ+--??=++?=?? 式中x 是系数，查《塑料成型工艺及模具设计》表4—15［］可知x 一般在0.5～0.8之间，此处取1x =2x =0.7(下同)。 （4）、型芯高度尺寸的计算 成型塑件内腔型芯高度： 1.06 0.48 10 120 2720.5371.47 1.0650.24 4.760.48s s s s H m m m m H m m m m ++=±=?==±=?= ()10 11110.17173.28z m cp s H s l x mm δ++--??=++?=?? ()2 022220.058122.93z m cp s H s l x mm δ++--??=++?=?? 式中x 是系数，查《塑料成型工艺及模具设计》表4—15可知x 一般在 0.5～0.8之间，此处取1x =2x =0.7 。 （5）、小型芯径向尺寸的计算 小型芯直径为0.24 1 100.129.82S L m m +=±=，参考《塑料成型工艺及模具设 计》表2-3［1］和表2-4［1］，相应的塑件制造公差取mm 24.0=? ()()10 1 1110.040.04 110.0159.820.70.2410.14z m cp s L s l x mm δ+---??=++?=+?+?=?????? 式中x 是系数，查《塑料成型工艺及模具设计》表4—15可知x 一般在0.5～0.8之间，此处取1x =0.7。 （6）小型芯高度尺寸的计算 0.44 10 250.22 4.780.44s s H m m m m +=±=?= ()()10 11110.0730.073110.015 4.780.70.44 5.16z m cp s H s l x mm δ++---??=++?=+?+?=??? ??? 式中x 是系数，查《塑料成型工艺及模具设计》表4—15可知x 一般在0.5～0.8之间，此处取1x =0.7。 4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 （1）、凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度擦考文献[1] 表4-19中的刚度计算公式计算： 1 144335333575 ()61.2122 2.1100.023p ph S m m E δ ????=== ? ????? ? 式中P —型腔压力，P 一般为30~50Mpa E —材料弹性模量 E=2.1×105Mpa h=w w,—影响变形的最大尺寸 h=w=75mm p δ—模具刚度计算许用变形量 查参考文献[1] 表4-20 得p δ=251i 1 510.350.001i w w =+ p δ=251i =23m μ=0.023mm 凹模侧壁是采用嵌件，为结构紧凑，这里凹模嵌件单边厚度取15mm ，由于塑件两旁均有侧抽芯，故模架长度方向应该尽量选大些。型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定。根据型腔的布置，初步估算模板平面尺寸选用270mm ×400mm 。它比型腔布置的尺寸大得多，所以完全满足强度和刚度要求。 （2）、动模垫板厚度的计算 动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据前面的型腔布置，模架应选在270mm ×400mm 这个范围之内。垫块之间的跨度大约为118mm ，根据型腔布置及型芯对动模垫板的压力可以计算得到动模垫板的厚度，即： 1 210.5424.46P PA T L m m EL δ??== ??? 式中 P δ—动模垫板刚度计算许用变形量 p δ=251i 1 510.350.001i w w =+ p δ=251i =23m μ=0.023mm L —两个垫块之间的距离 L=118mm 1L —动模垫板的长度 1L =400mm A —型芯投影到动模垫板上的面积 2 2 2 3.1475 4415.634 4 D A mm π?= = = 故动模垫板厚度可以按照模架标准厚度取25mm 。 五、模架的确定 根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占 合肥学院 第1～2题塑料盒，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号1～2号同学按照名单排序分别做各对应题目） 1号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 2号同学选02图号，按照其它浇口形式设计 第3～4题塑料端盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号3～4号同学按照名单排序分别做各对应题目） 3号同学选01图号，按照侧浇口、顶杆顶出结构设计 4号同学选02图号，按照侧浇口、推板顶出结构设计 第5～6题塑料壳体，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号5～6号同学按照名单排序分别做各对应题目） 5号同学选01图号，按照按照侧浇口结构设计 6号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第7～8题塑料仪表盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号7～8号同学按照名单排序分别做各对应题目） 7号同学选01图号； 8号同学选02图号； 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同 第9～10题多孔塑料罩，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号9～10号同学按照名单排序分别做各对应题目） 9号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 10号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第11～12题：（班级名单序号11～12号同学作此题）(要求采用标准模架设计）穿线盒；大批量生产；精度：MT5。 11号同学按照图示尺寸计算，材料ABS 12号同学将基本尺寸乘0.8倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同 第13～14题（班级名单序号13～14号同学作此题）(要求采用标准模架设计） 套管，结构如图所示。大批量生产，精度：MT5。 13号同学按照图示尺寸计算，材料ABS。 14号同学将基本尺寸乘1.2倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同 第15～16题：（班级名单序号15～16号同学按照名单排序分别做各对应题目）(要求采用标准模架设计） 罩盖板，大批量生产；精度：MT5 15号同学将图示尺寸设计，材料PP； 16号同学将图示尺寸放大1.2倍作为设计尺寸，材料ABS； 要求同组两位同学设计模具结构不同（如浇注系统不同；或顶出系统不同；或其它不同） Hefei University 课程设计 C O U R S E P R O J E C T 题目：注塑模课程设计 系别：机械工程系 专业：07材料成型及控制工程（2）班 学制：四年 姓名：徐斌 学号：0706032003 导师：周伟 2010年9 月10 日 目录 一．塑件成型工艺性分析 (3) 二．分型面位置的确定 (3) 三．确定型腔数量和排列方式 (3) 四．模具结构形式的确定 (4) 五．注射机型号的选定 (4) 六．浇注系统的设计 (5) 6.1 主流道设计 (5) 6.2 主流道衬套的形式 (6) 6.3 主流道衬套的固定 (7) 6.4 冷料穴的设计 (7) 6.5 分流道设计 (8) 6.6 浇口的设计 (9) 6.7 浇注系统的平衡 (10) 6.8 浇注系统凝料体积计算 (10) 6.9 ．普通浇注系统截面尺寸的计算与校核 (10) 6.9.1 确定适当的剪切速率r (10) 6.9.2 确定体积流率q (10) 6.9.3 注射时间（充模时间）的计算 (11) 6.9.4 校核各处剪切速率 (11) 七．成型零件的结构设计和计算 (11) 八．合模导向机构的设计 (14) 8.1 导向机构的总体设计 (14) 8.2 导柱的设计 (14) 8.3 导套设计 (14) 九．脱模推出机构的设计 (16) 十．湿度调节系统设计 (17) 总结 (19) 参考文献 (20) 一．塑件成型工艺性分析 该塑件是一壳体，塑件壁属厚壁塑件，生产批量大，材料选PS，考虑到主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型，因此采用下列数据： 二．分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上，如下图： 三．确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高，批量大，可以采用一模多腔，考虑到模具的制造费用和设备的运转费用，定为一模四腔。 2.型腔排列方式的确定如下图： 南昌航空大学 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目：肥皂盒底盖塑料模具设计 专业：模具设计与制造 班级： 姓名：简洪伟 学号：---------------------------- 指导老师： 时间：2010年4月28日 引言 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到江五贵老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 设计者：简洪伟 2010.4.28 课程设计指导书 一、题目： 塑料肥皂盒材料：PVC 二、明确设计任务，收集有关资料： 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、 摘要 综合应用模具设计、冷冲压模具工艺、模具加工工艺学、工程图学等相关课程知识，对启动电机壳体采用多副模的工艺进行模具设计。本文在已完成开题报告的基础上，着重对复合模工作零件、定位零件、卸料推件零件及模架等主要零件的设计进行说明。在模具的设计中，按照小批量生产类型，对制件的冲压工艺进行分析，确定工艺方案，拟定排样方法，计算冲裁力，确定压力中心，计算凹凸模刃口尺寸及结构尺寸，得出模具闭合高度，选用标准件进行装配，最终画出模具总装图、三维模型及装配和主要零件加工工艺规程卡片。模具采用倒装结构，后侧导柱导套模架，导料销导料，弹顶式档料销档料，凸缘模柄，刚性推件及弹性卸料，在保证生产率的同时，尽可能的是模具、方便，且满足冲裁的要求。 关键词：启动电机壳体；冲压工艺；排样；模具结构； I Abstract Comprehensive application of mold design, cold stamping mold process, mold processing technology, engineering, graphics and other related courses knowledge, start the motor housing using a plurality of mold process for mold design. In this paper, on the basis of complete opening report on the design of the main parts of the composite mold parts, positioning parts, discharge push parts and moldbase instructions. In mold design, in accordance with the type of small batch production parts stamping process analysis, to determine the process plan, intended nesting method to calculate the punching power, to determine the center of pressure, calculated the bump Edge size and structure size may the mold shut height, the choice of standard parts for assembly, and ultimately draw card of the mold assembly chart, the three-dimensional model and assembly and main parts process planning. Mold flip structure, the rear side of the guide pins and bushings mold, the stock guide pin guide material, playing the top-of-file material off of file material, the flange of the handle, rigid push pieces and elastic unloading, ensuring the productivity, although possible mold, convenient, and satisfying the requirements of the punched. Key words:Start the motor housing; stamping process; nesting; guide pins and bushings；mold structure； 塑料饭盒盒盖模具设 计设计 重庆三峡学院 毕业设计（论文） 题目塑料饭盒盒盖模具设计 院系机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化（数控） 年级 2011级 学生姓名周建鑫 学生学号 201107024250 指导教师张卫职称助教 完成毕业设计（论文）时间 2015 年 5 月 摘要 本课题即将饭盒盖上壳作为设计模型，利用注射模具的相关知识为依据，阐述塑料注射模具的设计与制造过程。本设计对饭盒盖上壳进行的注塑模设计，利用软件对塑件进行实体造型，对塑件结构进行工艺分析。明确了设计思路，确定了注射成型的工艺过程还有对各个具体部分细节进行了仔细的计算。本着简约而不简单的设计原则，采用斜滑块的瓣合模的结构成型。如此设计出的结构即可确保模具工作运用可靠，同时也保证了与其他部件的配合。本课题通过对饭盒盖上壳的注射模具设计，巩固和加深了对所学知识的掌握，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图！ 关键词：塑料模具，注射成型，模具设计，饭盒盖 Introduction The topic of socket shell as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. The design of the game controller for the injection mold design, plastic parts using UG software was solid modeling, the structure of the plastic parts of the process analysis. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. In the simple but not simple design principles, the use of inclined slider valve structure of the mold shape. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. Finally, simulation Moldflow injection process. The topic of the game controller by injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent Keywords:Plastic mold， Injection molding，Mold design，game controller 塑料注射模具课程设计指导书 广东工业大学机电工程学院 2010年11月 引言 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计等。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位批评指正。 2010年11月 塑料注射模具课程设计指导书 一、 题目： 材料：PVC 二、明确设计任务，收集有关资料： 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 2、将塑料制品零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。 图（1）名称：碗材料PP 一、塑件的尺寸与公差 1、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素： a)取决于用户的使用要求。 b)受制于塑件的流动性。 c)受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。 2、塑件尺寸公差标准 a)影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。 b)塑件结构的复杂程度。 c)模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及 模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。 d)成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成 型后处理等）。 e)成型设备的控制精度等。 其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。 题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。 3、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。 二、注射成型机的选择 注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为104MPa ，合模力为350×104N ，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R 为18mm ，喷嘴口直径为 7.5mm （一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具）。 三、型腔布局与分型面设计 (1)、型腔数目的确定 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。 根据注射机的额定锁模力F 的要求来确定型腔数目n ，即 n 1 2pA pA F -≤ 式中 F ——注射机额定锁模力（N ） P ——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa ） A 1、A 2——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm 2） 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产 材料工程系模具设计与制造专业 注塑模具CAD/CAM实训说明书 姓名： 学号： 指导教师： 日期：2011年12月 河南机电高等专科学校 注塑模具CAD/CAM实训任务书 题目： 内容：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 原始资料： 年月 设计课题： 学生姓名： 班级： 塑料材料：ABS 产品收缩率：0.006 生产批量：30万件/年课程设计(论文)开始与完成时间： 年月日至年月日 摘要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而塑料模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，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、成型零部件和顶出机构（推管推出）的设计过程，并对模具强度要求做了说明。 通过对塑料成型模具的设计，对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解，掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法，对独立设计模具具有了一次新的锻炼，对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。通过用PRO E对塑件分模和利用AutoCAD对模具的排位与设计，从而有效的提高工作效率。通过对塑料工艺的正确分析，设计了一副一模六腔的塑料模具。详细地叙述了模具成型零件包括定模板板、型腔、动模板、型芯、支承板等设计与加工工艺过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，推出机构与浇注系统以及其它结构的设计过程。 目录 前言--------------------------------------------------------------------1 1. 塑料制品的工艺性分析----------------------------------------2 2.注射机型号的初步拟定----------------------------------------5 3.模具结构方案的确定-------------------------------------------6 3.1 分型面的确定---------------------------------------------------------------------6 四川理工学院成人教育学院 毕业设计(论文) 题目―手机充电器外壳注塑模设计― 教学点重庆科创职业学院 专业机械模具BK311101 年级2011级 姓名彭军 指导教师王新 四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书 充电器外壳注塑模设计 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。 目录 摘要................................................................................................................................ I Abstract .......................................................................................... 错误!未定义书签。第一章绪论 (1) 1.1 选题的依据及意义 (1) 1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1) 第二章充电器外壳工艺性分析 (4) 2.1 材料性能 (4) 第三章充电器外壳注塑模具的结构设计 (7) 3.4.2 分流道截面设计及布局 (9) 3.4.3 浇口设计及位置选择 (10) 3.4.4 冷料穴设计 (11) 3.4.5 浇口套的设计 (11) 3.5.1 型腔、型芯结构设计 (12) 3.5.2 成型零件工作尺寸计算 (14) 3.7.1 脱模力计算 (17) 3.7.2 浇注系统凝料脱出机构 (17) 第四章注射机相关参数校核 (21) 第五章模具的工作原理及安装、调试 (24) 5.3 试模 (25) 总结 (27) 参考文献 (26) 项目四计算器外壳塑料模具设计 能力目标 1. 分析壳体类塑件模具设计方案 2. 熟悉三板模的结构特点 知识目标 1. 掌握点浇口的设计方法 2. 掌握斜顶杆的设计方法 3. 掌握利用EMX5.0进行三板模具的设计 一项目引入 某企业接到一批计算器外壳订单，要求制件具有足够的强度和耐磨性能，外表面美观、无瑕疵，设计一套成型该塑件的注塑模具。 产品零件图如图4-1所示。 图4-1计算器外壳零件图 设计要求： 材料：ABS 生产批量：中等批量 未注公差取MT5级精度 二项目设计方案分析 计算器外壳的整体形状结构较简单，该壳体平均壁厚为1.6mm，包含多个纵向通孔和盲孔，尺寸精度和表面质量要求较高，零件尺寸中等偏大，根据壳体的结构特点，拟定如下设计方案。 项目设计方案方案分析 分型面分型面应设在零件最大投影面，如图所示，塑料包紧型芯而留在动模，较易推出。 型腔布局塑件中等尺寸，产量不大，采用一模一腔即可满足生产需要。 浇注系统采用点浇口，塑件质量易保证，从零件上端进料，料流比较顺畅，不易产生熔接痕和气泡等缺陷。 推出机构除了直顶杆外，由于塑件有四个侧孔，还要设计四个斜顶杆，在顶出过程中侧向抽芯，使制件脱出。 冷去装置将冷却水路设计型芯和型腔内部，更接近塑件，冷却效果较好 任务二：设计圆外壳的成型零件 要求：将本产品合理分型，并设计出成型零件。 设计参照如下 设计流程1----加载参照模型 步骤01 建立工作目录 打开pro/E软件，接着在菜单栏中依次选择“文件/设置工作目录”选项，弹出“选取工作目录”对话框，然后选择指定一个自已建的目标文件夹，单击确定按钮完成工作目录的设置，并将任务二建立的“jsqwk.prt”模型复制到工作目录中。 步骤02 新建文件 在菜单栏中依次选择“文件/新建”选项或在“文件”工具条中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。接着选中“制造”单选按钮，在“子类型”选项区中选择“模具型腔”单选按钮，在“名称”文本框中输入“jsqwk_mold”，接着选择mmns-mfg-mold（公制）模板，然后单击按钮进入模具设计界面。 图 步骤03 打开参照零件 在”模具/铸件制造”工具条中单击“选取零件”按钮，弹出”打开”对话框，选取工作目录中的然“jsqwk.prt”文件，单击，打开“布局”对话框，点击“预览”按钮，发现开模方向指向壳体侧边，方向不正确，如图所示。 2011级模具设计与制造专业毕业设计（论文）任务书 冷冲压模具设计任务书 1、零件的工艺分析； 2、毛坯下料尺寸计算； 3、确定零件的成型工艺方案，选定模具种类及模具结构形式； 4、毛坯的排样图及材料利用率的计算； 5、各工序间零件尺寸的确定，各工序有关力的计算； 6、模具主要零件的强度计算及弹性零件的计算与选用； 7、确定模具闭合高度计冲压设备的选定； 8、绘制供生产用的模具总装图及重要零件图（凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板，上模座、下模座需加工部分、垫板等），图纸量相当于2张零号图以上；图纸要求图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，符合工程制图的要求；装配图手工绘制，图幅A1 9、编写设计说明书。说明书内容要求规范化，包括： （1）、设计题目， （2）、设计的任务书， （3）、目录， （4）、内容提要（200字左右），并用英文写出摘要， （5）、前言， 、正文（包括：工艺分析，涉及的方法，设计计算，模具件图，模具安装调）6 （． 整、加工方面应注意的问题，生产时会出现的问题，结束语），要求重点突出、观点鲜明、论据充分、分析清晰、逻辑性强， （7）、致谢， （8）、参考文献或资料， （9）、附录，论文字数不少于7000字，书写格式要符合要求，说明书要求文句通顺，语言流畅，书写工整，无错别字。 10、上交电子文档和打印文档及手工图纸。 冲压模具类型： 题目1：推力滚子轴承外罩冲压工艺与（某一冲压工序）模具设计零件名称：推力滚子轴承外罩的材料：08或10，年产量：6万件。 要求：设计推力滚子轴承外罩的冲压工艺；选某一冲压工序，完成该工序模具的设计计算工作。 题目2：金属手柄冲裁工艺与模具设计 塑料模具课程设计 说明书 办学单位： 班级： 学生： 成绩： 提交日期： 2013 年 7 月 7 日 目录 1塑件分析................................................................. ...3 2塑料材料的成型特征与工艺参数 (4) 3．设备的选择................................................................. .6依据最大注射量初选设备. (6) 最大注射量的校核 (6) 模具闭合高度的校核 (7) 4.分型面的确定................................................................. 7 型腔数量的确定 (7) 分型面位置的选择 (8) 5.浇注系统设计................................................................. 8 主流道................................................................. . (8) .浇口................................................................. (8) .冷料穴................................................................. . (9) .排气槽形式................................................................. 9 6.成型零部件的设计与计算 (9) 型芯与型芯结构设计 (9) 型腔、型芯等尺寸校核 (10) 7.脱模机构的设计 (10) 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： 一、塑料成型工艺基础 1．1．肥皂盒底的造型设计 其图形如图1—1到1—3所示： 图1-1 图1-2 图2-3三维图 1．2．肥皂盒塑料ABS的结构与工艺特性 ABS树脂是本世纪四十年代末开始研制成功并于五十年代开始投入工业化 生产的一种热塑性塑料。是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的热塑性工程塑料。主要是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三元共聚而成的高聚物，因而具有优异的耐冲击性和综合性能。物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。其密度为1.02~1.06g/c㎡，热变型温度93~124℃，流动温度110~120℃，使用温度-40~100℃,吸水率0.2~0.4%。机械性能：具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。 二、塑件工艺性分析 2．1．工艺性分析 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 2．2．注射机的选择 该塑件材料为PP的密度：ρ=1.1g/cm3 通过UG软件画出三维实体图，软件自 ， 动会计算出单个塑料件的体积与质量为： 塑件体积： V =22731.6044≈23mm3 塑件质量： M =23×1.1g=25.3g 根据塑件的结构和尺寸精度，初步制定为一模两件，但由于浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算。则注射机一次所要注射熔融塑料的体积为: V=nV件+V凝=62.192cm3（式中，n=2,V凝=0.6V件。）则注射机的理论注射量V理=V/0.8=77.74cm3 。 根据上述条件可选用XS-ZY-125型注射机。选用注射机为国产的注射机 塑料模具课程设计说明书设计题目塑料壳体模具 机械工程学院材料成型及控制工程专业 班级081班学号20084610121 设计人XX 指导老师XXXX 职称教授 完成日期2011 年12月8 日 目录 一.塑件成型工艺性分析 (2) 二.分型面位置的确定 (2) 三.确定型腔数量和排列方式 (2) 四.模具结构形式的确定 (3) 五.注射机型号的选定 (3) 五.浇注系统的设计 (5) 七.成型零件的结构设计和计算 (12) 八.合模导向机构的设计 (16) 九.脱模推出机构的设计 (19) 十.湿度调节系统设计 (21) 塑料壳体模具设计 一.塑件成型工艺性分析 该塑料件是一壳体,塑件壁属厚壁塑件,生产批量大,材料选PS,考虑到主流道应尽可能短,一般小于60mm,过长则会影响熔体的顺利充型,因此采用下例数据: 材料 A B C D E F G H I J PS 60 80 25 4 3 45 20 74 12 35 二.分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上如下图: 三.确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高,批量大,可以采用一模多腔,考虑到模具的制造费用和设备的运转费用,定为一模四腔。 2.型腔排列形式的确定如下图: 四.模具结构形式的确定 从上面的分析中可知本模具采用一模四腔,双列直排,推件板推出,流道采用平衡式,浇口采用侧浇口,动模部分需要一块型芯,固定板,支撑板. 五.注射机型号的选定 1.通过Pro/E建模分析,塑件为m1=26.5g,v1=m1/?, ?=1.05 V1=25.2cm3,流道凝料的质量m2=0.6m1 m=1.6nm1= 2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需的锁模力. 流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A2,A2可用0.35nA1来进行估算,所以 A=nA1+A2=1.35A1n=1.35×4×A1=25920mm2 式中A1=80×60=4800mm2 查表2-2<塑料模具设计指导> 取P型=25Mpa 第一章 工艺方案的确定 （一）油泵壳体的工艺分析 油泵壳体属于圆筒阶梯拉深件，工件材料为08 AL ，厚度0.8mm ，结构简单。特点是工件要求精度不高，经过两次拉深，冲孔翻边即可。制件结构对称，属于一般冲裁拉深精度。模具为普通冲裁拉深模具。制品在拉深、冲孔、翻边过程中的一些必要的计算和原始数据，将在设计过程中体现。 （二） 毛坯尺寸的确定 计算坯料之前，不应考虑到由于板料具有方向性和凸凹模间隙不均匀等原因，拉深后的零件顶端一般都不平齐，通常都需要修边工序，即将不平齐的地方切去。因此，在计算坯料之前，要在拉深高度方向上加一修边余量。 根据上述坯料展开尺寸在原则，只要预先算出工件的重量、体积和殿开面积并使其相等于一定形状的坯料重量、体积和面积。即可求得坯料的尺寸。 根据S S =坯件的原则，则坯料为圆形，其直径为0d ，故204 S d π =坯由此得： n n d H H ≤+??????++dn H H 21201234 d S S S S π =++=件 （公式1-1） 所以 0d = （公式1-2） 而 1S d h π= （公式1-3） 2 22(2)84 S r d r r ππ??=-+?? （公式1-4） 23(2)4 S d r π = - 计算结果：s=11152.81mm （公式1-5） （三）判断拉深次数 由公式 （公式1-6） 式中 n 32 |H H H H ??-----分别为每个阶梯高度 n d -----最小阶梯的直径 H -----拉伸成直径为n d （最小阶梯直径）的圆筒形件可能达到 的最大高度。 计算结果是不能一次拉深。 通过对制件的分析计算，本制件要依次经过拉深、冲孔、翻边三道工序，因此第一道工序是落料和拉深，第二道工序是二次拉深，第三道工序是冲孔和翻边。从本制件的生产的工艺性和经济性的方案考虑，可以确定本件的生产由如下三套模具完成： 第一套模具为落料拉深复合模，完成制件形状的初步确定。 第二套模具为拉深模，完成二次拉深。 第三套模具为冲孔翻边复合模，完成制件最终形状的确定。 根据制件的形状，尺寸，精度要求，材料性能，生产批量，冲压设备，模具加工条件等多方面的因素进行考虑。在满足冲压件质量要求的前提下，最大限度的降低冲压件的生产成本，确定模具的结构形式。 1.模具类型的确定 第一套采用复合模 ；第二套采用简单模；第三套采用复合模。 2.操作方式的确定 第一、二套采用半自动化操作；第三套半自动化操作与手工操作像结合。 3.进出料方式的确定 根据原材料的形式，确定进了方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。 ￥ 塑料模具 设计说明书 项目名称：塑料碗注射模具设计 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组长：学号： : 组员：学号： 学号： 学号： 学号： 学号： 指导教师： ） 二OO九年四月 目录 一、塑料碗的零件图 (4) 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） (4) 二、塑料碗制品的结构特点 (5) ） 三、选择的塑料及其性能、成型条件 (6) 1.选择的塑料 (6) 塑料的性能 (6) 的成型条件 (6) 四、确定型腔数、排列方式和分型面 (7) 1、型腔数目的确定 (7) 2、型腔的排列方式 (7) 3、分型面的设计 (8) … 五、选择注射机和注射机参数 (9) 1 、注射机的组成 (9) 2.锁模力的校核 (11) 3. 注射量的校核 (11) 4. 核膜机构的尺寸的校核 (11) 六、模具型腔和型芯尺寸计算 (12) 1、型腔的内形尺寸计算 (12) 2、型腔的深度尺寸计算 (13) % 3、型芯的外形（外径）尺寸 (13) 4、型芯的高度尺寸计算 (14) 六、确定模架尺寸 (15) 1、导柱的结构 (15) 2、导套的结构 (15) 七、参考资料 (16) @ 一、塑料碗的零件图| 1.塑料碗的3D模型（SolidWorks造型） 2.塑料碗的尺寸图 二、塑料碗制品的结构特点 1.餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。 2.刚性和强度比传统的塑料制品好，制品不易变形。 （ 3.耐高温性能较好，可以能用作微波炉餐具但低温脆性高。 4.在室温下不固化，一般在130～150℃热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 5.塑料碗采用凹模结构设计，凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点：对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。 1塑料PE分析 1.1基本特性 PE塑料名称：聚乙烯塑料是塑料工业中产量最1大品种。按聚合时采用的压力不同可分高压、中压和低压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少，相对分 子质量、结晶度和密度较高，所以低压聚乙烯比较硬，耐磨、耐蚀、耐热及绝缘 性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链，因而相对分子质量较低，且具有较好的 有软性、耐冲击性及透明性 1.2成型特性 聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向的收缩差异较大。注射方向的收缩大 于垂直方向的收缩率，易产生变形，聚乙烯收缩率的绝对值较大成型收缩率也 较大，易产生缩孔，冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀;质软易脱 模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模 1.3PE的注射工艺参数 查文献[2]表6-5得： 塑化形式：螺杆式 螺杆转数/（r/min）：20～40 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度/℃：220～230 料筒温度/℃：①前段：230～250 ②中段：240～260 ③后端：220～240 模具温度/℃：80～100 注射压力/MPa：80～120 保压力/MPa：40～50 注射时间/s：0～5 保压时间/s：20～80 冷却时间/s：20～50 成型周期/s：50～14 2塑料模的总体设计 2.1塑件的形状尺寸 塑件名称：盒盖 材料：PE 产量：中等批量生产 根据实物在PROE环境内进行三维造型。 图2.1 塑件 塑件的工作条件对精度要求一般，因为塑件图中未注公差，所以根据PE能可选择其塑件的精度等级为7级精度。 2.2型腔数目的决定及排布 已知的体积V 塑或质量W 塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模二腔对称性排布。分流道直径可选1.5~9.5mm 。本设计取值4mm 。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用潜浇口，排布图如下图示： 图2.2型腔数目及排 2.3注射机的选择 由于采取的是一模二腔的方案，故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的二倍： 假设：g G 8=废，由注射机最大注射量公式得： 废件公利G G G K +≥ （2.1） 其中： 公G —注射机的公称质量注射量； K —注射机最大注射量的利用系数，取0.3； 件G —塑件的总质量； 废G —浇注系统废料的质量。 因此： g G G 933.587467.23.0≥+?≥公公 由《塑料模具技术手册》查得注射机的型号为XS-ZY-125国产注塑机，其主要技术参数如下： 结构型式：卧式 第一章答案 1．高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点 （1）高分子呈现链式结构 （2）高分子链具有柔性 （3）高聚物的多分散性 根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。 2．根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？试阐述其结构特点和性能特点。答：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。 （1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。交联对此类材料的力学性能有重要影。高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。 3．在线型非晶态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为哪三种力学状态的区域？温度点?b、?g、?f、?d表征什么意义？ 答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。?b 称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。 ?g 称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。 ?f 称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。 ?d 称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。 4．绝大多数的聚合物熔体都表现为非牛顿流体，试写出非牛顿流体的指数流动规律，并表述其意义。 答：通常把不服从牛顿流体规律的流动称为非牛顿型流动，具有这种流动行为的液体称为非牛顿流体。一些聚合物都近似地服从QSTWALD-DEWALE提出的指数流动规律，其表达式为 τ= K ?n τ= ηa ?（ηa = K ?n-1） 式中K—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体的粘稠性，称为粘度系数 n—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体偏离牛顿流体性质的程度称为非牛顿指数。 5．影响假塑性液体流变性的主要因素有哪些？如何影响？ 答：影响假塑性液体流变性的主要因素有以下三个方面塑料模课程设计题目
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