计算器上盖注塑模具设计

计算器上盖注塑模具设计摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，因而注塑模具得到飞速发展，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的意义。

本设计题目是计算器上盖模具设计，介绍了注塑成型的基本原理，特别是单分型面注塑模具的结构与工作原理；详细介绍了注射模具浇注系统、成型零件和顶出系统的设计过程。

浇注系统主要对浇口道、主流道和分流道进行了设计；成型零件主要对凹模结构和工作尺寸进行了设计和计算，并对两处侧抽芯机构进行了重点分析和设计，这里采用了成型斜顶杆和橡胶完成，并对脱模力进行了计算，然后对模具强度要求、锁模力、最大注射量等做了校核；最后使用SolidWorks软件对模具的零件进行实体造型，同时完成了注射插装式控制回路的PLC设计。

关键字：成型零件；浇注系统；导向机构；注塑模具Injection Mould Design of Calculator CoverAbstractThe plastics industry is one of the fastest growing industrial branches in the world, so that the injection molds have rapid development, therefore, of molds reserchment about plastics production process and improve product quality have great significance. This topic is the calculator on the cover of the mould design, describes the basic principles of injection molding, especially single-parting molds structure and works; details the injection mold casting system, forming parts and ejection system design process. Casting system is mainly on gate road, mainstream road and branching channels design; prototyping part mainly on die structure and working size design and calculation, and two lateral pulling mechanism focused analysis and design, here is some oblique top rail and rubber, and stripping force computed, and on tooling strength requirements, clamping force, maximum volume and so do check; last use SolidWorks software on mould parts solid modeling, and completed the injection cartridge PLC control circuit design.Keywords：forming parts; ejection system; guiding-mechanism; injection molding目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1塑料模具在国民经济中的作用 (1)1.2塑料模具生产向信息化发展 (2)1.3注射成型 (2)1.4本次设计的目的 (4)2塑件的工艺性分析 (5)2.1制品的结构分析 (5)2.2塑料成型特点 (5)2.3塑件成型的工艺参数 (6)2.4初选注塑机 (7)3成型零件的设计 (8)3.1成型零件应具备的性能 (8)3.2成型零件的结构设计 (8)3.2.1凹模的结构设计 (8)3.2.2抽芯机构的设计 (9)3.2.3成型斜顶杆的设计 (10)3.3塑料制品在模具中的位置 (11)3.3.1一模两腔及其排列方式 (12)3.3.2分型面的选择 (12)3.4成型零件的工作尺寸计算 (13)3.4.1型腔的尺寸计算 (13)3.4.2型芯/凸模的成型尺寸 (14)3.4.3型芯中心到成型面距离 (16)3.5成型壁厚和底板厚度计算 (16)3.5.1型腔侧壁厚度的计算 (17)3.5.2型腔底板厚度的计算 (17)4浇注系统的设计 (19)4.1浇口的设计 (19)4.2主流道的设计 (20)4.3分流道的设计 (20)4.4排气系统的设计 (21)5脱模机构的设计 (22)5.1脱模机构的构成与功能 (22)5.1.1脱出机构与取出机构的设计 (22)5.2脱模力的计算 (23)6导向机构的设计 (26)6.1导向机构的作用 (26)6.2导柱导向机构 (26)6.3导柱在模板上的布置 (27)7冷却系统的设计 (29)7.1冷却水道的设计原则 (29)7.2定模上冷却水道的设计 (29)7.3动模上冷却水道的设计 (30)8注塑模与注塑机的关系 (31)8.1最大注塑量的校核 (31)8.2锁模力的校核 (31)8.3最大注射压力的校核 (32)8.4注塑机安装模具部分的尺寸校核 (32)8.4.1定位环的尺寸 (32)8.4.2模具厚度 (33)8.4.3模具的外形尺寸 (33)8.5最大开模行程的校核 (33)9模具的经济性分析 (34)10典型零件的实体造型 (36)10.1使用SolidWorks对零件进行实体造型 (36)11注射/预塑插装式控制回路的PLC设计 (42)结束语 (47)致谢 (48)参考文献 (49)1绪论1.1塑料模具在国民经济中的作用塑料制品在国民经济各个领域的应用非常广泛。

绝大多数塑料制品都是用一定形式的模具生产的。

出于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制件可加工成任意形状而且具有生产率高、价格低廉等特点，所以应用日趋广泛，年增长居四大工业材料之首。

已经深入到国民经济的各个部门。

塑料工业是随着石油工业的发展应运而生的新兴工业，同时又是一个飞速发展的工业领域。

从20世纪30年代前后开始研制至今，塑料作为一种新的工程材料不断被开发应用，到目前塑料工业已实现了产品系列化、生产工艺自动化，不断开拓出功能塑料的新领域。

随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日用品工业的发展，塑件的需求量越来越大，质量要求也越来越高，这就要求成型塑料模具的开发、设计与制造水平也必须越来越高。

因此，塑料模具设计水平的高低、制造能力的强弱及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高［1］。

塑料模具在我国国民经济中的重要性，表现在国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑，都要求塑料模具的发展与之相适应，以满足五大支柱产业发展的需要。

以汽车、摩托车行业模具市场为例，在工业发达国家，汽车、摩托车行业是模具的最大市场，其占整个模具市场的一半左右。

汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之—，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到明确。

到20仍年，我国汽车年总需求量约300万辆，汽车基本车型将达到170种，更新车型和改装车型430种，而且汽车换型时间不断缩短，轿车一般3~4年，轻型车4~5年，其它车型6~8年。

汽车换型时约有80％的模具需要更换，一个型号的汽车，所需模具达几千副，价值上亿元。

据介绍．到2005年，我国生产的各类汽车模具只能满足规划需要量的50％左右。

1997年我国摩托车产量超过1000万辆，居世界第一。

这其中共有14种排量，80多个车型，1000多个型号，到2000年生产能力达到2万辆，每辆摩托车备模具近1000副，价值1000多万元。

所有这些，体现了塑料模具在国民经济中的重要性［2］。

1.2塑料模具生产向信息化发展塑料制品在人们的日常生活及现代工业生产领域中得到日益广泛的应用。

随着塑料工业的发展，社会对塑料制品的需求愈来愈大，若要生产出较好的塑料制品，必须有先进实用的塑料模具，因此如何设计塑料模具就为有关专业工程技术人员所关注。

模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。

在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。

目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。

向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。

随着塑料产品在家电、电子、机械等产品和日常用品中的越来越广泛应用，对塑料模具的设计和制造的要求也越来越高。

传统的手工设计与制造方式早已满足不了生产发展的需要。

CAD／CAM技术的发展正适应了这种客观实际的要求。

CAD/CAM技术可以显著提高塑料产品和塑料模具的设计制造效率，提高设计制造质量，减少试模修模时间，从而缩短从塑料产品设计、模具设计、模具制造到进行产品模塑生产的整个周期［3］。

1.3注射成型塑料模具的分类方法很多，不同的塑料成型方法使用着原理和结构各不相同的塑料模具。

按成型方法，可将塑料模具分为注射成型模具、压制成型模具、传递成型模具、挤出成型模具，中空吹塑成型模具，真空、压缩空气成型模具，铸塑模，泡沫塑料成型模具等。

本文着重介绍注射成型模具。

注射成型的主要装置就是注塑成型机和注射成型模具。

⑴注塑成型机注塑成型机可分为合模装置与注射装置。

合模装置主要作用是实现模具开闭以及顶出制品。

合模装置可分为如图所示的连杆式和直接利用油压实行合模的直压式。

注射装置是使树脂材料受热融化后射入模具内的装置。

如图所示从料头把树脂挤入料筒中，通过螺杆的转动将熔体输送至机筒的前端。

在那个过程中，在加热器的作用下加热使机筒内的树脂材料受热，在加热装置是作用下使树脂成为熔融状态，将相当于成型品及主流道，分流道的熔融树脂滞留于机筒的前端，螺杆的不断向前将材料射入模腔。

当熔融树脂在模具内流动时，须控制螺杆的移动速度（射出速度），并在树脂充满模腔后用压力（保压力）进行控制。

当螺杆位置，注射压力达到一定值时可以将速度控制切换成压力控制。

［4］⑵注射成型模具注射成型模具又可称注射模、注塑模。

注塑成型（Injection Molding）是指，受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。