模具课程设计说明书4

摘要本次课程设计是为了让我们能综合运用模具设计的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，具备设计一个简单程度零件的能力和注塑模设计的基本原理和放法，完成结构设计的能力，也能熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践。

该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计。

通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。

也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。

针对塑件的具体结构，该模具是侧浇口的单分型面注射模具。

通过模具设计表明该模具能达到的质量和加工工艺要求。

关键词：模具，注塑模，塑料模具目录摘要 (1)PSTRACT ......................... 错误！未定义书签。

目录 (2)第1章引言 (4)第2章塑件的材料及结构分析 (6)2.1塑件的原材料的分析 (6)2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 (9)2.2.1结构 (9)2.2.2尺寸精度分析 (9)2.2.3表面质量分析 (9)2.2.4计算塑件的体积和重量 (9)2.2.5塑件注射工艺参数的确定 (10)第3章注射模的结构设计 (10)3.1型腔数目的确定 (11)3.2型腔的分布 (11)3.3分型面的设计 (11)3.4浇注系统设计 (12)3.4.1 主流道 (12)3.4.2 分流道设计 (13)3.4.3 浇口形式及位置的选择 (13)3.4.4 剪切速率的校核 (14)3.4.5 主流道剪切速率校核 (15)3.4.6 浇口剪切速率的校核 (15)3.5成型零件结构设计 (15)3.5.1 定模的结构设计 (15)3.5.2 动模的结构设计 (16)第4章模具设计的有关计算 (16)4.1型腔和型芯工作尺寸计算 (16)4.2型腔侧壁厚度计算 (17)4.3模具加热和冷却系统的计算 (18)4.3.1 塑料熔体释放的热量 (18)4.3.2 高温喷嘴向模具的接触传热 (19)4.3.3 注射模通过自然冷却传导走的热量 (19)4.4模具闭合高度的确定 (20)4.4.1 由锁模力选定注射机 (21)4.4.2 最大注塑量的校核 (22)4.4.3 锁模力的校核 (22)4.4.4 塑化能力的校核 (22)第5章绘制模具总装图 (23)第6章抽芯系统设计 (24)6.1侧向分型与抽芯机构的分类 (24)6.2侧向分型与抽芯机构的设计 (25)第7章装配运动过程 (27)总结与展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第1章引言随着中国国民经济的高速发展，各相关行业对于塑料模具需求越来越多，要求也日益提高。

预计到2005年底，仅汽车行业就将需要各种塑料制品36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台。

到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增加对模具的需求量。

虽然目前中国塑料模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与发达工业国家相比仍有较大的差距。

专家认为，制造理念陈旧是其发展滞后的直接原因。

加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，减少对进口模具的依赖，是塑料模具工业发展的方向。

且在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。

未来模具设计行业的主要发展方向近年来,全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移，中国正成为世界制造业的重要基地。

制造业模式的变化，必将产生对新技术的需求，也必将导致CAD/CAM技术的发展。

从我国国情出发，认真面对模具工业发展的现状，加快模具CAD/CAM技术的推广，建立起一套软件开发、使用评价维护体系，形成区域规模优势，相互交流与协作，组成行业集团，尽快与国际接轨，参与国际竞争。

我们有理由相信，随着中国经济的不断发展，模具行业将逐渐与国际CAD/CAM 行业接轨，适应国CAD/CAM的要求，创造出具有中国特色的模具设计制造模式。

目前我国塑料模具存在的问题我国塑料模具存在六大问题：塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在六个方面的问题。

（1）发展不平衡，产品总体水平较低。

（2）工艺装备落后，组织协调能力差。

（3）多数企业开发能力弱。

一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视。

（4）管理落后。

（5）供需矛盾一时还难以解决。

（6）体制和人才问题的解决尚待时日。

塑料模具分类及常见类型塑料模具分类塑料最常见的成型方法一般分为熔体成型和固相成型两大类。

熔体成型的模具主要有注射成型、压塑成型、挤出成型等。

固相成型的模具主要有真空成型、压缩空气成型和吹塑成型等。

按照上述成型方法的不同，可以划分出对应不同工艺要求的塑料加工模具类型,主要有注射成型模具、挤出成型模具、压塑成型模具、吹塑成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚苯乙烯成型模具等。

塑料注射模具：它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔塑料冷却硬化成型脱模得到制品。

它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。

塑料挤出模具：是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具。

塑料压缩模具：压缩成型方法是根据塑料特性将模具加热至成型温度后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室闭合模具塑料在高热、高压作用下呈软粘流经一定时间后固化定型，成为所需制品形状。

塑料吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品的一种模具。

塑料吸塑模具：是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具。

高发泡聚苯乙烯成型模具：是应用可发性聚苯乙烯原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。

塑料模的常用类型注塑模具种类很多，常见的有：注射模、压塑模、挤出模等。

但以注射模最为常用。

注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。

第2章塑件的材料及结构分析2.1塑件的原材料的分析聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，英文聚苯乙烯名称为Polystyrene，日文名称为ポリスチロール,简称PS。

玻璃化温度80～90℃，非晶态密度1.04～1.06克/立方厘米，晶体密度1.11～1.12克/立方厘米，熔融温度240℃，电阻率为1020～1022欧·厘米。

导热系数30℃时0.116瓦/(米·开)。

通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用温度0～70℃，但脆，低温易开裂。

此外还有全同和间同立构聚苯乙烯。

全同聚合物有高度结晶性。

聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯（EPS)，高抗冲聚苯乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（SPS）。

普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90%以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等。

普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等。

普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环，大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质，如透明度高.刚度大.玻璃化温度高，性脆等。

可发性聚苯乙烯为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成，加工过程中受热发泡，专用于制作泡沫塑料产品。

高抗冲聚苯乙烯为苯乙烯和丁二烯的共聚物，丁二烯为分散相，提高了材料的冲击强度，但产品不透明。

间规聚苯乙烯为间同结构，采用茂金属催化剂生产，是近年来发展的聚苯乙烯新品种，性能好，属于工程塑料。

特点PS一般为头尾结构，主链为饱和碳链，侧基为共轭苯环，使分子结构不规整，增聚苯乙烯材料性能大了分子的刚性，使PS成为非结晶性的线型聚合物。

由于苯环存在，PS具有较高的Tg（80～105℃），所以在室温下是透明而坚硬的，由于分子链的刚性，易引起应力开裂。

聚苯乙烯无色透明，能自由着色，相对密度也仅次于PP、PE，具有优异的电性能，特别是高频特性好，次于F-4、PPO。

另外，在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂，但抗放射线能力是所有塑料中最强的。

聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产。

成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好。

热性能：最高工作温度为60～80℃。

当加热至Tg以上，PS转变为高弹态，且保持这种状态在较宽的范围内，这就使其热成型提供方便。

PS的热变形温度为70～80℃，脆化温度为-30℃，PS在高真空和330～380℃下剧烈降解。

机械性能PS的分子量过高，加工困难，所以通常聚苯乙烯的分子量为5～20万。

PS 的机械性能，随温度升高，刚性（弹性模量、抗拉强度、冲击强度等下降，而断裂伸长率较大。

PS的透明性好，透光率达88～92%，仅次于丙烯酸类聚合物，折射率为1.59～1.60。

故可用作光学零件，但它受阳光作用后，易出现发黄和混浊。

PS有主要缺点是性脆和耐热性低。

对PS进行改性，如橡胶改性的高抗冲PS （HIPS）；MMA-丁二烯-苯乙烯（MBS）；A（丙烯腈）B（丁二烯）S ，在工业上应用最广泛的是ABS塑料。

优异、持久的隔热保温性：挤塑板，导热系数为0.028w/mk,具有高热阻、低线性膨胀率的特性。

其导热系数远远低于其它的保温材料如：EPS板、发泡聚氨酯、保温砂浆、水泥珍珠岩等。

同时由于本材料具有稳定的化学结构和物理结构，确保本材料保温性能的持久和稳定。

优越的抗水、防潮性挤塑板具有紧密的闭孔结构。

聚苯乙烯分子结构本身不吸水，板材的正反面又都没有缝隙，因此，吸水率极低，防潮和防渗透性能极佳。

高强度抗压性：挤塑板由于发泡结构紧密相连且壁间无缝隙，所以其抗压强度极高，即使长时间水泡仍维持不变。

因此用作泊车平台、机场跑道、高速公路等领域能受到良好的抗冲击性。

防腐蚀、经久耐用性：一般的硬质发泡保温材料使用几年后易产生老化，随之导致吸水造成性能下降。

而挤塑板因具有优异的防腐蚀、防老化性、保温性，在高水蒸汽压力下，仍能保持其优异性能，使用寿命可达到30-40年。

轻质、高硬度挤塑板完全的闭孔发泡结构形成轻质，而均匀的蜂窝结构造成高硬质，但又不像聚氨酯发泡、酚醛发泡那样发脆，因此不易破损，不仅搬运、安装轻便，切割容易，用作屋顶保温时不会影响结构的承受能力。

高品质环保型：挤塑板不会发生分解和霉变，不会有有害物质挥发，化学性质稳定。

同时在生产过程中，利用环保型原料，不产生有害气体，没有废水产生，所形成的固体下脚料，可回收处理再利用，是高品质环保型产品。