盖板塑料模具注塑模设计doc

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摘 要

本次设计题目“盖板的产品造型与模具设计”。该模具属于注射模。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。

通过本设计，可以对注塑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；通过对AutoCAD的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。

由于本人设计水平有限，错误的不妥之处在所难免，肯请老师批评指正。

关键词：生产工艺，注射机，模体，冷却系统，分型面

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Bstract

Du xiao jie

Li rui

Product design and mold design the design of the title \"arc isolation board\".The mould of injection mold. This manual will breakdown of the plastic injection molding and mold design process.

Through this design, can have a preliminary understanding of the injection mold, pay attention to the details of the design, understanding the structure and working principle of mold; through to the AutoCAD study, can build parts library is relatively simple parts, to improve work efficiency.

As I design is limited, wrong wrong can hardly be avoided, willing to please the teacher criticism.

Keywords: production process of injection machine mould parting surfacecooling system

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绪 论

塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具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。 本论文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，详细介绍了注射机的选择、模具型腔设计、浇注系统的设计、成型零件结构设计与加工、模温调节与冷却系统设计、 模体设计 模具的设计过程，并对模具强度要求做了说明。设计成型零部件以及设计合理的推出机构。对设计进行验证主要是对注射机的相关重要参数进行验证，在校验合格后，进行成型零件加工工艺过程的制定，既要保证塑件的质量，又要兼顾经济性。

模具成型具有优质，高产，低消耗，低成本的特点。因而，在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。

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目

录

摘要………………………………………………………………………………………..…1 关键词:………………………………………………………………………………….....1 绪论………………………………………………………………………………………..…3 目录……………………………………………………………………………………….….4 1 塑件工艺性分析………………………………………………………………………....6 1.1 塑件的原材料分析………………………………………………………………..........6 1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析…………………………………..................8 1.2.1 结构分析及选材…………………………………………………………………..…8 2 成型设备的选择………………………………………………………………….……...9 2.1 计算塑件的体积…………………………………………………………………...…...9 2.2 注塑机的选择…………………………………………………………………….….....9 2.2.1 锁模力的计算……………………………………………………………………..…9 2.2.2 注塑机性能参数……………………………………………………………….........10 3 塑料模的结构设计……………………………………………………………………...11 3.1 分型面的选择……………………………………………………………………….....11 3.2 型腔数目的确定及排列…………………………………………….………….......….13 3.2.1 型腔数目确定………………………………………………………………….……13 3.2.2 多型腔的排列……………………………………………………………….………13 3.3 主流道的设计……………………………………………………………………...…..14 3.3.1 主流道的尺寸、形式和凝料体积………………………...……………...…..…….14 3.3.2 分流道的设计……………………………………………………………..…..…….15 3.3.3 主分流道的形状及尺寸…………………………………………….……….…..….15 3.3.4 主分流道的长度……………………………………………………...…………..…16 3.3.5 分流道的表面粗糙度…………………………………………………...……..……17

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3.4 浇口的设计……………………………………………………………………..…...…17 3.5 冷料穴和拉料杆的设计…………………………………………………………...…..17 3.6 排气槽的结构设计…………………………………………………….……….….…..18 3.7 冷却系统的设计………………………………………………………………...……..18 4 塑料模具设计尺寸计算…………………………………………………….…………..20 4.1 成型零部件的结构………………………………………………………………..…...20 4.1.1 型腔、型芯的尺寸……………………………….……………………….…....…...20 4.2 标准模架的选择…………………………………………………………….....…...….22 5 注射机有关参数的校核………………………………………………………...………24 6 模具零件加工工艺过程…………………………………………………….......………26 6.1 动模板加工工艺程…………………………………………………………........….....26 6.2 定模板加工工艺程………………………………………………………….…........…26 6.3 型芯、型腔加工工艺过程………………………………………………………...…..27 6.4 导柱导套加工工艺过程………………………………………………………..…..….28 7 模具总装图及模具的装配、试模……………………………………………….……..29 7.1 模具总装图及模具的装配………………………………….…………..... .……….…29 7.1.1 模具的装配要求………………………………………………………………...…..29 7.1.2 外观检查………………………………………………………………………...…..30 7.1.3 空运转检查……………………………………………………………………...…..30 7.2 试模后模具验收项目…………………………………………………………....…….31 7.2.1 模具性能…………………………………………………………………..….……..31 7.2.2 塑件质量…………………………………………………………………..….……..31 设计总结……………………………………………………………………………….……32 参考文献………………………………………………………………………….…………33 致谢……………………………………………………………………………….…………34

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1 塑件的工艺性分析

1.1 塑件的原材料 产品名称：盖板

材料：丙烯晴——丁二烯——苯乙烯 生产批量：大批量生产

图1.1 塑件图

本制件采用 丙烯晴——丁二烯——苯乙烯做为原材料。

ABS的性能和特点：ABS的常规性能：塑料ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.04~1.04g/㎝3,收缩率为0.4%~0.7%,弹性模量值为0.2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性<1%，熔融温度217~237℃，热分解温度>250℃。

热学性能：塑料ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。

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ABS的工艺参数如下：

表1.1 工艺参数

塑料性能 单位 纯聚甲醛 密度 g/cm3 1.04~1.06 g/cm3 质量体积 物理性吸水率 24h/长时期 cm3/g 0.71 ％ 0.2%-0.8% 折射率 ％ —— 玻璃化温度 ℃ 90-100℃ 熔点 ℃ 170℃ 马丁耐热 ℃ ≦60 热性能热变形温度 ℃ 94-99° 线膨胀系数 10／℃ -56—8 计算收缩率 ％ 0.4-0.7 比热容 J/(㎏·K) 1.6

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1.2 塑料的结构和尺寸精度以及表面质量分析 1.2.1 结构分析与选材

结构分析:制件进度选用尺寸精度4级（GB/T14886-1993),零件的尺寸中等，对应的模具相关零件尺寸加工可以得到应有的保证，从零件的壁厚来看壁厚相对来讲均匀，有利于制件的加工，虽有两个凹槽，大体上不影响精度。

表面质量的分析：该工件表面的除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有杂志外，没有特别的精度和质量要求，所以比较容易实现综上分析我们可以看出注塑时在工艺参数控制的较好的情况好下，零件的成形要求可以得到较好的保证。

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2 成型设备的选择

2.1 计算塑件的体积

通过Pro/E对零件处理，由软件取得体积为：V=25.23cm3 由于本设计采用ABS为材料，查上表得： =1.06 g/cm3 塑件的质量：m=V=25.23cm3×1.06 g/cm3=26.6g 2.2 注射机的选择

根据公式V max≥(n Vs +V j)/k Vmax—注射机的最大注射量 n—型腔数量

Vs—塑件体积 Vj—浇注系统凝料体积

K—注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=4 Vs=25.23cm3 浇注系统凝料体积在主分流道已计算得Vj=4.01cm3 查模具大典可根据最大注塑量及最终型腔数量初步选择注塑机类型为SZ-800/3200

2.2.1 锁模力的计算

锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀模力，此胀模力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。 F≥KAPm

式中 F——锁模力KN

Pm——型腔压力（25——40MPa）

A——塑件及流道系统在分型面上的投影面积mm K——安全系数（1.1——1.2）

S=S塑+S主+S分

=4x59x123+∏426x20=27863mm

所以:F=1.1×25×27863=766.23KN≦锁模力.所以锁模力符合要求

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2.2.2 注射机性能参数

表2.1注射机性能参数

额定注射量/cm3 螺杆直径/mm 注射压力/MPa 注射速率 注射方式 锁模力/kN 最大成型面积/cm2 最大开合模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 喷嘴圆弧半径/mm 喷嘴孔直径mm 动、定模固定板尺寸/mm 拉杆内间距 840 67 142.2 260 螺杆式 3200 320 550 600 300 12 3 428458 600X600

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3 塑料模的结构设计

3.1 分型面的选择

1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处 2.分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 3.分型面的选择应保证塑件的精度要求 4.分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 5.分型面的选择要便于模具的加工制造 6.分型面的选择应有利于排气 脱模力的计算

该制件为薄壁制件，属于无斜度薄壁制品，查找资料得出该制品的收缩脱模力实用计算式：

Qc=8tEhKf/1-u=3356.27KN 式子中计算参数查表都可得出

fc——脱模系数 本制件为0.35

E——在脱模有温度下塑料的抗拉弹性模量MPa （1.91-2.28GPa） 本制件去2.28GPa

——塑件的平均成型收缩率（0.4—0.7） 本制件为——0.7 ——塑料的泊松比 本制件为0.3 Tf——塑料的软化温度 本制件为90——108℃ Tj——塑件热变形温度 本制件为50--70℃ t——制件厚度 本制件为3.2mm H——型芯脱模的高度 本制件为76.8mm 注射机的脱模力大于锁模力，所以分型没有问题

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（分型面一）

(分型面二) 图3.1 分型面简图

分型面(一)

分型面一方有突出圆柱,在绘制是不好制作,分型面在突出部分下不利于加工, 给下面排气渠道和主流道、分流道、浇口设计带来麻烦. 分型面(二)

锁紧模具的要求侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面.

所以选择分型面(二)做为此制件的分型面.

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3.2 型腔数目的确定及排列 3.2.1 型腔数目的确定

（1）设计型腔数目为1个，保证了制件的尺寸。粗糙度，但是图纸对这些要求一般所以不考虑以上因素，生产效率过低（图纸要求大批量生产），注塑机注射量过大，浪费原料。

（2）根据注射机的最大注射量确定型腔数目,根据经验,在模具中每增加一个型腔,制品尺寸精度要降低4%,对于高精度制品,由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件一致,故推荐型腔数目不超过4个。

根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这种方法。 由于此塑件较大，在确定型腔时，可以考虑用多腔的结构。

注射机额定注射量mg,每次注射量不超过最大注射量的0.8倍 。

N0.8mm2/m1

N为型腔个数

其中的最大注射量为m(g) 选定合理注射量为160cm3等于26.6g 单个塑件的质量为m1(g)浇注系统的质量为m2g

假设浇注系统质量为0.3倍塑件质量。 单个塑件质量为： m1vp25.341.0526.6g

所以:N=(0.8x160-2x0.3x26.6)/m1=4.2

根据以上参考及注塑机的脱模情况， 产品生产成本及模具结构最终取一模四腔。 3.2.2 多型腔的排列

多型腔在模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形。在设计时应注意以下几点：

（1） 尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定；

（2） 型腔布置与浇口开设部位应力应求对称，以便防止模具承受偏载而产生镒

料现象。

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（3） 尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。 根据以上几点，型腔排列形式如图所示：

图3.2 型腔排列形式

3.3 主流道的设计

3．3.1 主流道的尺寸、形式和凝料体积

主流道的长度L一般按模板厚度来确定。为了减少熔体充模时的压力损失和物料损耗，应尽可能的缩短主流道的长度，一般控制在60mm以内。

主流道是形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出，因此在注射模中主流道尝尝设计成可拆卸浇口套。

主流道的尺寸直接影响到熔体的流动性和充模时间。为了使凝料顺利拔出，主流道的小段直径D应稍大于注射机喷嘴直径d 据所选注射机,主流道小端尺寸为

D=注射机喷嘴尺寸(0.5-1)3+0.5=4.5

SR喷嘴球面半径(1-2)=12+2=14

主流道的半锥角通常为1°~2°

根据proe图型芯实际尺寸主流道的长度为40. 球面配合高度H

H=3mm-5mm 取3mm

1. 主流道形式

主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属于易损件，因此选用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC—57HRC。Proe所给尺寸主流道长度定为40.

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2. 主流道凝料体积

V主=1/3 X ∏ X h X(R2+Rr+r2) =1/3X∏X40X(142+14 X 4.5+4.52)

=11691.267mm3

V总=V主+V分+V塑

=11691.267+401.5+100926.4 =113019.16mm3

图3.3 主流道形式

3.3.2 分流道的设计

分流道在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽量避免熔体温度降低，同时还要考虑减小流道容积。 3.3.3 分流道的形状和尺寸

分流道的布置形式:塑料熔体尽快的经过分流道均衡的分配到各个型腔 因此采用平衡式分流道。如表:

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表3.1 分流道形状和尺寸

形状 D

效率 0.250D 0.25OD 0.153D 0.195D 效率 0.250D 0.25OD 0.153D 0.195D 从上表可以看出圆形和正方形流道效率最高。但正方形的截面的流道不易于凝料的推出，因此一般当分型面为平面时通常采用圆形截面分流道。

为便于加工以及凝料脱模，此设计的份流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺比较好的半圆形截面。半圆形截面对塑料熔体以及流动阻力均不大，所以截面面积为：

D=0.2654G4L=3.2mm

G——制品质量（g） G=ρV=1.04 g/cm3X 21254.4mm3=22.10g L——分流道长度（mm) L=50mm

S分=∏r2=8.03mm2

凝料体积:

分流道长度L=50mm 分流道截面积S=8.03mm2 所以V分=50X8.03=401.5mm3

3.3.4 主分流道长度

主流道的长度：100mm 分流道的长度：

第一级分流道L1=40mm 第二级分流道L1=10mm

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3.3.5 分流道表面粗糙度

分流道的表面粗糙度,分流道的表面粗糙度Ra并不是要求很高，一般取0.8um-1.6um,所以这里选粗糙度较好的1.6um.

3.4 浇口的设计

该模具是中小型塑件的多型腔模具,形状结构简单,易于加工,并且此模具为板料,板料厚度为3.2mm因此通过下式计算W(侧浇口宽度)≦D(分流道直径),适合侧浇口.

t——制品厚度（mm） 3.2mm

n——塑料材料系数 查表得ABS为0.7 w——浇口宽度 3.04mm

A——型腔表面积，即制品外表面面积16937.106mm2

H(深度)=nt=2.24mm w(宽度)=n√A/30=3.04mm W(侧浇口宽度)≦D(分流道直径) 所以此模具可以采用侧浇口

图3.4 侧浇口

3.5 冷料穴和拉料杆的设计

冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或者处于分流道的末端。其作用是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品质量。冷料穴分为两种，一种是专门用于收集、储存冷料，另一种是除储存冷料外还兼有拉出流道凝料的作用。

根据需要，不但在主流道的末梢，而且可在分流道的转向位置，甚至是在型腔的末端开设冷料穴。其长度一般为流道直径d的1.5~2倍。（钩形拉料杆最常用）

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图3.5 拉料杆

3.6 排气槽的结构设计

排气槽的作用主要有两点：

一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。

型腔得浇注系统产生的气泡常分布在与浇口对应的位置；熔体中水分蒸发产生的气泡呈不规则分布；熔体分解产生的气泡主要分布在厚壁部分。可据此判断气泡来源。

排气方式很多： 利用分型面排气；

利用型芯与模板的配合间隙排气； 利用推杆或侧型芯的间隙排气； 开设排气槽。

由于两个制品的尺寸比较小，利用分型面和推杆的配合间隙排气即可。 由于此次设计的模具属小型模具，可以用分型面来排气。 3.7 冷却系统的设计

据查模具大典表得到模具要求的温度为40-70℃，而ABS成型时模具的温度是

50-70℃.初步判断暂不需要冷却系统. 1）热平衡计算

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在单位时间内熔体凝料时放出的热量应等于冷却水带走的热量因此有

qv=

WQ11.04x160x3.1x100==2.36cm3/min=0.0024m3/min

c1(12)1.04x4.2x100x53式中 qv——冷却水的体积流量（m/min)

W——单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量，按每分钟注射两次。

W=1.04x160=0.166Kg/min.

Q1——单位质量的塑件在凝固时所放出的热量3.1x102（KJ/Kg）。

ρ——冷却水的密度（Kg/m3) 1Kg/m

C1——冷却水的比热容（KJ/(Kg.℃) 4.2×10J/(Kg.℃) θ1——冷却水的出口的温度（℃）；（25℃）

θ2——冷却水的入口的温度（20℃）；

据查模具大典2.8-1冷却水的稳定湍流速度与流量表得：

表3.2 冷却水稳定湍流速度与流量

冷却通道直径 8 10 12 15 20 25 30 3

33最低流速 V 1.66 1.32 1.10 0.87 0.66 0.53 0.44 流量qv./m.min 35.0103 6.2103 7.4103 9.2103 12.4103 15.5103 1.82103 由上表得qv=0.0024m/min≦最低流量5.0103m3.min

在模具大典表上没有符合ABS的冷却通道直径，所以此模具不需要冷却系统。

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4 塑料模具设计尺寸计算

4.1 成型零件的结构

成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为ABS工程材料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理一般使其具备50～55HRC的硬度。材料ABS的一般收缩率为在0.4%~0.7%范围内、所以ABS的一般收缩率为0.4%.ABS的一般精度MT3（注：摘自教材《塑料成型工艺与模具设计》（第二版）） 4.1.1 型腔、型芯的尺寸

平均收缩率型腔长边尺寸计算:

图4.1 型腔

因为型腔长边尺寸123mm的公差数值表（注：此参数摘自《塑料成型工艺与模具设计》 第二版 第69页）得0.84mm

为了塑件容易脱模，脱模斜度取40' 。（注：此参数摘自《塑料成型工艺与模具设计》 第二版 ）

zLm01SLs0.50.75

0zSSmaxSmin100o

o2 Lm——成型型腔的长边尺寸

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0.0070.004 S——塑料的平均收缩率 （S10000.0015）

02 Ls——塑件常温下长边实际尺寸（123mm） ——塑件公差值 （0.84mm）

Z——型腔长边制造公差 （z0.50.42mm）

0.42Lm010.00151230.4200.420.42 122.70平均收缩率型腔短边尺寸计算:

因为型腔长边尺寸59mm的公差数值表（注：此参数摘自《塑料成型工艺与模具设计》 第二版 第69页）得0.60mm Lp——成型型腔的短边尺寸

Lq——塑件常温下短边实际尺寸（59mm）

0.30Lp010.0015590.3000.300.30 58.7880平均收缩率型芯长边尺寸计算:

图4.2 型芯

Lx——成型型芯的长边尺寸

Ly——塑件常温下长边实际尺寸（123mm）

0 Lxz1SLy0.50.7

z0 第 22 页

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0Lx10.00151230.420.42123.60400.420.42

0平均收缩率型芯短边尺寸计算： Lw——成型型芯短边尺寸

Lu——塑件常温下短边实际尺寸（59mm）

0 Lp10.0015590.300.3059.38800.300.30

0平均收缩率型腔深度尺寸计算：

因为型腔深度尺寸与塑件厚度3.2mm的公差数值表（注：此参数摘自《塑料成型工艺与模具设计》 第二版 第69页）得0.34mm

下式中系数X=1/2-2/3，即当塑件尺寸较大、精度要求低时取小值，即0.5 Hmz01SHsx

0z Hm——模具成型型腔深度常温下实际尺寸 Hs——塑件型腔深度常温下实际尺寸（3.2mm）

0.17 Hm010.00153.20.1700.170.17 3.0340平均收缩率型芯高度尺寸计算：

Hp——模具成型型芯高度常温下实际尺寸 Hq——塑件型芯高度常温下实际尺寸

0 Hpz1SHqx

z00 Hp10.00153.20.170.173.37500.170.17

04.2 标准模架的选择

根据以上内容计算确定，根据计算结果确定为中小型标准模架。 (1)浇口套：90mm60mm48mm36mm,材料为45钢. (2)定模座板:尺寸500mm×600mm×35mm，材料为45钢.

（3）定模扳：尺寸500mm×500mm×70mm，材料为45钢，热处理：调质，230HB——270HB. (4)动模板：尺寸500mm×500mm×80mm，材料为45钢，热处理：调质，230HB——270HB. (5)垫块：尺寸500mm×88mm×100mm，材料Q235.

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（6）导柱：尺寸77mm×9.5mm×44.26×38.39,材料为45钢. （7）导套：尺寸39mm×10mm×61×55×40，材料为45钢.

（8）复位杆：尺寸151mm×141mm×135mm×24×16×14.4，材料为45钢. （9）推杆：尺寸130mm×8mm×10mm×15mm，材料为45钢.

（10）推杆固定板：尺寸500mm×320mm×25mm，材料45钢，热处理：调质，230HB——270HB.

（11）推板：尺寸500mm×320mm×30mm，材料45钢，热处理：淬火，43HRC——48HRC. (12)动模座板：尺寸500mm×600mm×35mm，材料45钢.

本章小结

本章在制件结构和尺寸基础上计算型芯、型腔径向尺寸，型腔深度和型芯高度等成型尺寸。最后根据成型零件主要尺寸上以及成型制件所需的各零件的结构和位置特点，在分析各种模架的基础上，选择了futaba-s型模架。

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5 注射机有关参数的校核

表5.1 注射机参数

额定注射量/cm3 螺杆直径/mm 注射压力/MPa 注射速率 注射方式 锁模力/kN 最大成型面积/cm2 最大开合模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 喷嘴圆弧半径/mm 喷嘴孔直径mm 动、定模固定板尺寸/mm 拉杆内间距 本文摘自《塑料成型工艺与模具设计》第二版

840 67 142.2 260 螺杆式 3200 320 550 600 300 12 3 428458 600X600 (1) 注射量校核

塑件与浇注系统的总体积V=113019.16mm3=113cm3≦理论注射容量840cm3 （2）模具高度的校核

由装配图可知模具的闭合高度：H=320mm，

最小装模高度Hmin=300mm，最大装模高度Hmax=600mm，能够满足Hmin≤H

≤Hmax

（3）开模行程校核

开模行程与注射机的合模装置有结构类型有关。使用液压—机械合模装置最大开模行程由曲肘机构的 冲程决定，不受模具厚度的影响，所以注射机的最大开模行程与模具厚度无关。

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单分型面注射模应满足：

H≥H1+H2+5~10mm

H——注射机动模板的开模行程

H1——制品推出距离或型芯高度 (mm）

H2——包括流道在内的制品高度 （mm） 据proe软件得开模行程H——80mm≦550mm （4）最大注射压力校核

注射机的额定注射压力即为它的最高压力Pmax，应大于注射机行程所用的注射压力Po，即PmaxKP0

式中 K'——安全系数（1.25——1.4） Po （70——100MPa）

由上表得注射压力为142.2MPa，在80—150MPa范围内,所以符合要求。 (5) 锁模力校核

锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀模力，此胀模力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。 F≥KAPm

式中 F——锁模力KN

Pm——型腔压力（25——40MPa）

A——塑件及流道系统在分型面上的投影面积mm K——安全系数（1.1——1.2）

S=S塑+S主+S分

=4x59x123+∏46x20=27863mm

所以:F=1.1×25×27863=766.23KN≦锁模力 所以锁模力符合要求

2

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6 模具零件加工工艺过程

6.1 动模板加工工艺过程

表6.1 动模板工艺卡 产品型号 产品名称 塑料模具 零（部）件图号 零（部）件名称 每毛坯件数 动模板 共1页 第1页 机械加工工艺过程卡片 材料牌号 工序号 1 2 3 4 3 4 5 工序名称 备料 锻打 热处理 刨（铣） 磨 划线 钻 毛坯种类 毛坯铸件 外形尺寸 185mmx255mmx40mm 1 工序内容 材料45，185mmx255mmx40mm 将材料进行锻打处理 退火 刨铣六个面，尺寸180mmx250mmx40mm 磨上、下平面达厚度尺寸38mm、并保证平行度 复位杆的孔及导柱安装孔线 按划线钻出孔：导柱保证尺寸Φ20mm 设备 锯床 炉子，气锤 箱式炉 刨床或铣床 M7120A 画线尺 立钻Z525 工艺装备 直尺，游标卡尺 直尺，游标卡尺 虎钳 划线平台 平行夹头 6 7 8 10 11 12 13

镗 热处理 磨 铣 钳工 精磨 钳工 导柱尺寸Φ26mm配合紧密且保证其垂直度 淬火HRC58-62 平面磨车，磨上、下两个平面达到35.5mm 按板料上的设计的内部结构尺寸数控铣编程，对刀铣出其结构、保证尺寸精度 清理杂物 精磨上、下两个平面厚度34mm，保证粗造度，平面度 检验，装配 镗床 箱式炉 数铣 磨床 硬度机 第 27 页

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6.2 定模板加工工艺过程

表6.2 定模板工艺卡

机械加工工艺过程卡片 毛坯种类 产品型号 零（部）件图号 零（部）件名称 每毛坯件数 1 设备 锯床 炉子，气锤 箱式炉 刨床或铣床 M7120A 画线尺 立钻Z525 定模板 共1页 第1页 产品名称 塑料模具 材料牌号 工序号 1 2 3 4 3 4 5 工序名称 备料 锻打 热处理 刨（铣） 磨 划线 钻 铸毛坯外件 形尺寸 工序内容 材料45，190mmx260mmx45mm 将材料进行锻打处理 退火 刨铣六个面，尺寸180mmx250mmx40mm 磨上、下平面达厚度尺寸38mm、并保证平行度 复位杆的孔及导柱安装孔线 按划线钻出孔：导柱保证尺寸Φ20mm 工艺装备 直尺，游标卡尺 直尺，游标卡尺 虎钳 划线平台 平行夹头 6 7 8 9 10 11 12 镗 热处理 磨 铣 钳工 精磨 钳工 导柱尺寸Φ26mm配合紧密且保证其垂直度 淬火HRC58-62 平面磨车，磨上、下两个平面达到36.5mm 按板料上的设计的内部结构尺寸数控铣编程，对刀铣出其结构、保证尺寸精度 清理杂物 精磨上、下两个平面厚度36mm，保证粗造度，平面度 检验，装配 镗床 箱式炉 数铣 磨床 硬度机 6.3 型芯、型腔加工工艺过程

表6.3 型芯、型腔工艺卡

13 机床 下料—锻造—退火—铣—精磨基面准面—型腔半精加工—型腔精加工—淬火、回火—研磨。

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6.4 导柱、导套加工工艺过程

表6.4 导柱、导套工艺卡

备料——粗车、半精车内外圆柱表面——热处理——粗磨、精磨配合表面——研磨导柱、导套重要配合表面。 14 淬火

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7 模具总装图及模具的装配、试模

7.1 模具总装图及模具的装配

图7.1 装配图

7.1.1 模具的装配要求

装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。

在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才能使模具的整体要求得到保证。

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1.塑料模的装配

基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔，型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。

2.浇口套与定模的装配

部分装配后，必须与分模面有一定的间隙，其间隙为0.05——0.15毫米，因为该处受喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形，有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边，就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边，可以接近塑件的有相对位移的面上锉一个三角形的槽，由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边。 7.1.2 外观检查

1.模具的闭合高度、安装尺寸、脱件形式、开模距离等是否符合设备条件； 2.模具外露部分应无锐棱角,并应敲印用该模具生产的塑件图号或代号； 3.模具总重量超过30kg时,应有起重用吊环安装孔； 4.各种附件、备件应备齐； 5.应有合模方向的标记；

6.成型零件,浇注系统等表面应光洁,无塌陷、伤痕等弊病.对成型有腐蚀性的塑料的模具,其成型零件应有防腐措施（如镀铬等）；

7.如可能出现飞边,其方向应保证能脱模；

8.各滑动零件应配合适当、起止位置的定位正确可靠.如模具使用温度高于60°以上时,各运动部分间隙应能保证升温后不因膨胀而卡死；

9.型腔各部分的尺寸是否符合模具设计要求（以图样为依据）； 10.工作时,各承压零件的接触面积是否确实接触。 7.1.3 空运转检查

1.各活动零件,组件是否运动灵活,动作正确可靠；

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2.锁紧零件在闭模后是否确实锁紧.如有可调整余地,应事先调整； 3.有冷却系统的,检查水路是否通畅,走向是否正确,有无漏泄现象； 4.有电加热器的模具,应在通电前作绝缘检查；

5.有液压、气动装置的模具，应通液或通气试验,有无漏液或漏气现象,工作行程是否准确。

7.2 试模后模具验收项目 7.2.1 模具性能

1.各工作系统坚固可靠,活动部分灵活平稳,动作互相协调,定位起止正确,保证稳定正常工作,满足成形要求和塑件质量及生产效率；

2.脱模良好,塑件留落方向符合设计要求； 3.嵌件安装方便,可靠,正确；

4.对成形条件及操作要不苛刻,便于掌握投产； 5.各主要受力零件有足够强度及刚性； 6.模具安装平稳性好,调整方便,工作安全； 7.加料,取料把及塑件方便安全； 8.消耗塑料少；

9.配件及附件的使用性能良好。 7.2.2 塑件质量

1.尺寸,粗糙度符合图纸要求；

2.形状完整无缺,表面光泽平滑,不得产生不允许的各种成形缺陷及弊病； 3.顶杆残留凹痕不得过深,一般不得超过0.5mm，不存在顶出不良和脱模不良等弊病；

4.飞边不得超过规定要求； 5.保证塑件质量稳定。

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设计总结

毕业设计是对大学三年所学知识与能力的综合应用和检测，是每一个合格的大学生的必经工程，也是一个重要的实践性教学环节。本次毕业设计，不仅培养了我们正确的设计思想；也同时让我们掌握了工程设计的一般程序和方法，以及锻炼了我们综合运用知识的能力。在本次设计过程中，我们大量阅读了各种技术资料及手册，不仅认真探讨了模具设计领域内的各种问题，而且对塑料零件的性能的问题进行了研究。因此，本次设计不仅加深了自己对专业所学知识的的理解和认识，而且也对自己发知识面进行了拓宽。此外，本次设计在绘图过程中，使用了AUTOCAD、PRO-E、等二维和三维绘图软件，这些都不同程度地使我们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图的能力。 在本次毕业设计中，我得到李蕊老师的指导，并在设计中及时的给我解答疑难，让我在本次毕业设计中得到了自己能力的长进和知识上的一次飞跃，这对我的将来都会有深远的影响。并且，在设计过程中还得到了其他同学的热忱帮助，在此表示感谢！ 由于本人知识有限，实际经验不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处，敬请各位老师指正，本人将不胜感激！

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参考文献

[1]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:高等教育出版社,2005. [2]王卫卫.材料成型设备[M].北京:机械工业出版社,2004.8.

[3]陈万林等．实用塑料注射模具设计与制造[M]．北京：机械工业出版社，2001. [4]塑料模具设计手册（软件版）.

[5]夏巨谵、李志刚.中国模具设计大典（电子版）

[6][美]Edward S.Wilks．工业聚合物手册[M]. 北京：化学工业出版社，2006. [7]申开智. 塑料成型模具[M]. 北京：中国轻工业出版社，2002.9. [8]高济．塑料模具设计[M]. 北京：机械工业出版社. [9]机械设计手册（软件版）.

[10]吴宗泽、罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2006. [11]等.Molgflow 模具分析应用实例[M].北京:清华大学出版社,2005. [12]贾润礼.实用注塑模具设计手册[M].北京：中国轻工业出版社，2000.4. [13]刘振学等.实验设计与数据处理[M].北京:化学工业出版社,2004.

[14]李德群、唐志玉.中国模具工程大典 第3卷 塑料与橡胶模具设计[M].北京：电子工业出版社，2007.3.

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致谢

通过这几个月的努力，我终于完成了本次毕业设计。本次设计是在李蕊老师的精心指导下完成的，论文的每一部分工作都凝结着老师的心血，老师渊博的知识和严谨的治学态度将使我受益终生，他们追求真理、献身科学、严于律己、宽以待人的崇高品质对学生是永远的鞭策。值此论文完成之际，谨向老师的辛勤培养表示崇高的敬意和衷心的感谢。

非常感谢大学三年来材料工程系的老师对我的精心培养。在这三年的学习中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。在此，也对他们表示衷心感谢。

非常谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！

在最后，向所有曾在学习、生活和工作中给与我关心、支持和帮助的老师和朋友们表示衷心的感谢！

本设计参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！

学生：都晓杰 2013年12月8日