目录前言 (1)第1章设计题目与要求 (4)第2章注射模可行性分析 (5)2.1注射模设计的特点 (5)2.2注射模组成 (5)2.2.1成型零件 (5)2.2.2浇注系统 (5)2.2.3导向与定位机构 (6)2.2.4脱模机构 (6)2.2.5侧向分型抽芯机构 (6)2.2.6温度调节系统 (6)2.2.7排气系统 (6)2.3注射性能分析 (6)2.3.1 注射成型工艺的可行性分析 (6)2.3.2 表面粗糙度 (7)2.3.3尺寸精度 (7)2.3.4 脱模斜度 (7)2.3.5 壁厚 (7)2.3.6加强筋 (8)2.3.7圆角 (8)2.3.8质量和体积 (8)2.4 材料选择 (8)2.4.1 塑料介绍 (8)2.4.2 分析塑料零件材料 (8)2.4.3 材料选择 (10)2.5塑件分析 (13)2.5.1 拔模斜角分析 (13)2.5.2 法向量分析 (13)2.5.3 高斯曲率分析 (14)2.5.4 曲面上最小半径分析 (14)2.5.5 上下方向上的斜率分布分析。
(14)第3章拟定模具结构形式 (17)3.1 型腔数目的决定 (17)3.1.1 塑件尺寸精度 (17)3.1.2 模具制造成本 (17)3.1.3 注塑成型的生产效益 (17)3.1.4 制造难度 (17)3.2 分模面的选择 (18)第4章注射机型号的确定 (20)4.1 锁模力计算 (20)4.2 注射容量计算 (21)4.3 注射机的选用 (21)第5章浇注系统和排气的设计 (23)5.1 浇注系统的设计原则 (23)5.2 浇注系统布置 (23)5.3 流道系统设计 (23)5.3.1 主流道 (23)5.3.2 分流道截面形状 (24)5.3.3 冷料井及拉料杆 (25)5.4 浇口设计 (26)5.4.1 浇口类型的选用 (26)5.4.2 浇口尺寸计算 (27)5.5 浇注系统的平衡 (28)5.6 排气系统的设计 (28)5.6.1排气系统的设计方法 (29)第6章成型零件设计 (30)6.1 成型零件结构设计 (30)6.1.2 动模结构设计 (33)6.2 成型零件钢材选用 (35)6.2.1 选用要求 (35)6.2.2所选用的钢材 (35)6.3 成型零件工作尺寸计算 (36)6.3.1 凹模和镶件尺寸计算 (37)6.4 侧向抽芯的设计 (38)斜顶抽芯设计 (39)第7章合模导向机构设计 (39)7.1 导向机构的功用 (39)7.2 导柱和导套设计 (40)7.3 导柱和导套材料的选择 (41)第8章脱模机构设计 (43)8.1 脱模机构的设计要求 (43)8.2 脱模机构的设计 (43)第9章冷却系统设计 (45)9.1冷却系统的功用 (45)9.1.1对制品质量的影响 (45)9.1.2对生产效率的影响 (45)9.2 冷却系统设计 (45)9.2.1 设计准则 (45)9.3 冷却系统设计 (46)参考文献 (47)致谢 (48)前言1.模具工业的重要性模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%一80%的零部件都依靠模具成形。
因此，模具被称之为“百业之母”、“工业之父”。
模具的质量和先进程度，直接影响产品的质量、产量、成本，影响新产品投产周期、企业品结构调整速度与市场竞争力。
模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍以上。
目前，模具生产的工艺水平及科技含量的高低，己成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志之一，决定着一个国家制造业的国际竞争力。
现代模具行业是技术、资金密集型的行业，模具行业的发展，可以带动制造业的蓬勃发展。
按照一般公认的标准，模具产值与其带动实现的工业产值之比为3:100。
通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料、降低能耗和成本，产品的一致性好。
如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低，而在各行各业得到了广泛应用，并且直接为高新技术产业服务，特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对国民经济的发展有着辐射性的影响。
2.现代模具制造技术的发展趋向（1）模具的标准化模具标准化体系包括四大类标准，即：模具基础标准、模具工艺标准、模具零部件标准及与模具生产相关的技术标准。
模具标准按模具主要类别分：冲压模具标准、塑料注射模具标准、压铸模具标准、锻造模具标准、坚固件冷镦模具标准。
拉丝模具标准等等。
随着国际交往的增多、进口模具国产化工作的发展以及三资企业对其配套模具的国际标准要求的提出，一方面在标准制订方面注意了尽量采纳国际标准或国外先进国家标准，包括采纳先进企业的标准；另一方面许多模具标准件生产企业根据市场需要，除按中国标准生产模具标准件外，同时也按国外先进企业的标准生产模具标准件。
加快模具的标准化、商品化发展，适应大规模成批生产的需要，可以提高模具的制造质量、缩短模具的制造周期。
新材料、新技术、新工艺的研究和应用研究开发模具新材料，进一步提高模具钢材的耐磨、耐蚀、综合机械性能、加工性能和抛光性能，是提高模具质量的稳定性和使用寿命的主要途径和发展趋向。
模具CAD/CAE/CAM技术是模具设计、制造技术的又一次革命，其优势越来越明显。
普及和提高CAD/CAE/CAM技术的应用，是模具设计制造走向现代化的必由之路。
以高速铣削为代表的高速切削加工技术代表了模具外表面粗加工的的发展方向。
成型面的加工向精密、自动化方向发展，光整加工技术向自动化方向发展。
以三坐标测试仪和快速原型制造技术为代表的制模技术，是模具制造技术的重大发展，尤其是用于反向制造工程和复杂模具的制造，对缩短制造周期有着非常重要的作用。
节能、优质、高速、绿色热处理工艺是模具零件热处理的主导方向。
（2）现代生产制造方式在完全实现模具标准件、通用件的生产专业化，供应商品化的基础上，利用现代IT 技术，组成局域通信网络，将计算机设计完成的各成型面、配合面数字化，并编成代码直接输入数控机床或CNC加工中心进行自动编程，继而完成自动加工。
加工过程中能够完成自动检测和结果的自动显示，从而实现产品设计、模具设计以及模具制造的自动化和智能化并以此提高设计和制造的速度和质量，减少人为的多层次失误造成的缺陷，从而缩短模具生产周期，提高模具质量以及使用的可靠性和寿命。
模具是材料成型加工中的重要工艺制备，是机械、电子、轻工、国防等工业生产的重要基础之一。
利用模具可以实现少、无切削加工，从而提高生产效率、降低成本。
随着模具工业的迅速发展，对模具的使用寿命、加工精度等提出了更高的要求。
模具材料性能的好坏和使用寿命长短，将直接影响加工产品的质量和生产的经济效益。
而模具材料的种类、热处理工艺、表面处理技术是影响模具使用的极其重要的因素，所以世界各国都在不断地研究和开发新型模具材料、改进模具热处理工艺、选用适当的表面处理技术、合理地设计模具结构、加强对模具的维护等措施，来稳定和提高模具的使用寿命，防止模具的早期失效。
3.塑料模具工业今后的发展方向我国塑料模具增长迅速，比重不断提高，目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，在模具进出口中的比重高达50～70%。
塑料模具已形成巨大的产业链条，从上游的原辅材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展一片生机。
塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了一个广阔的市场，同时对模具也提出了更高的要求。
大型化、高精密度、多功能复合型的模具将受到青睐。
与此同时，建筑、家电、汽车等行业对塑料的需求量都很大。
塑料模具加快集群化发展，目前，我国模具工业地域特点明显，主要表现为：东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。
模具生产最集中的地区在珠江三角地区，约占全国模具产值的2/3以上。
塑料模具与模具整个行业地地域分布相似。
浙江、江苏、广东塑料模具位于全国前列，其产值在全国模具总产值中的比例达到70% 我国塑料模具工业今后的发展方向包括：①提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。
这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。
②在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。
CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度。
③开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。
以适应多品种、少批量的生产方式。
④应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
⑤研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。
采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。
研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。
第1章设计题目与要求第2章注射模可行性分析2.1注射模设计的特点塑料注射模塑能一次性地成型形状复杂、尺寸精确或嵌件的塑料制品。
在注射模设计时。
必须充分注意以下三个特点：2.1.1塑料熔体大多属于假塑料液体，能剪切变稀。
它的流动性依赖于物料品种、剪切速率、温度和压力。
因此须按其流变特性来设计浇注系统，并校验型腔压力及锁模力。
2.1.2视注射模为承受很高型腔压力的耐压容器。
应在正确估算模具型腔压力的基础上，进行模具的结构设计。
为保证模具的闭合、成型、开模、脱模和侧抽芯的可靠进行，模具零件和塑件的刚度与强度等力学问题必须充分考虑。
2.1.3在整个成型周期中，塑件—模具—环境组成了一个动态的热平衡系统。
将塑件和金属模的传热学原理应用于模具的温度调节系统的设计，以确保制品质量和最佳经济指标的实现。
2.2注射模组成凡是注射模，均可分为动模和定模两大部件。
注射充模时动模和定模闭合，构成型腔和浇注系统；开模时动模和动模分离，取出制件。
定模安装在注射机的固定板上，动模则安装在注射机的移动模板上。
根据模具上各个零件的不同功能，可由一下个系统或机构组成。
2.2.1成型零件指构成型腔，直接与熔体相接触并成型塑料制件的零件。
通常有凸模、型芯、成型杆、凹模、成型环、镶件等零件。
在动模和动模闭合后，成型零件确定了塑件的内部和外部轮廓尺寸。
2.2.2浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。
2.2.3导向与定位机构为确保动模与定模闭合时，能准确导向和定位对中，通常分别在动模和定模上设置导柱和导套。
深腔注射模还须在主分型面上设置锥面定位，有时为保证脱模机构的准确运动和复位，也设置导向零件。
2.2.4脱模机构是指开模过程的后期，将塑件从模具中脱出的机构。
