电热水壶手柄塑料模具设计本科毕业设计说明书

江苏科技大学毕业设计 摘 要 本次设计主要是针对电热水壶手柄的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该设计从产品结构工艺性，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。根据设计的主要任务是电热水壶手柄注塑模具的设计，以实现自动化提高产量。针对电热水壶手柄的具体结构，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电热水壶手柄的质量和加工工艺要求。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。关键词：电热水壶手柄，塑料模具，分型面，注射机 Abstract This subject is mainly directed againstElectric kettle handle die design, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design an injection mold. The subject from the process of product structure, the concrete structure of mold, the mold system of casting, mold forming part of the structure, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, have the detailed design, And the establishment of a simple mold processing technology. Through the entire design process that the mold plastic parts can achieve this by the requirements of the processing technology. According to Title Designs main task is to handleElectric kettle injection mold design. That is designed to produce an injection mold plastic partsElectric kettle handle products to improve the automation of production.Electric kettle handle for the specific structure, the die is the side gate of the single type of injection molds. Through die design show that the mold can achieveElectric kettle handle the quality and processing requirements. At the same time, in the design process, through the consult massive material, the handbook, the standard, the periodical and so on, unified on teaching materials knowledge also to injection molds composition structure (formation spare part, gating system, guidance part, ejecting mechanism, exchaust gas system, mold warm governing system) to havesystems understanding, has expanded the field of vision, has enriched the knowledge, will complete the mold design for the future to gain in certain experience independently. Keyword:Electric kettle handle，plastic mould , be allotted type face , be injected machine43江苏科技大学毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日目 录摘 要 .ABSTRACT .第一章 绪 论 .11.1选题背景及意义.11.2塑料模具的种类和应用.21.2.1塑料模具的种类.21.2.2塑料模具的应用.21.3本次设计塑料注射模具的主要工作内容.2第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成.32.1 塑料注射模具的设计步骤及内容.32.1.1设计任务书.32.1.2收集、分析、消化原始资料.32.1.3确定成型方法.32.1.4选择成型设备.32.1.5确定模具类型的主要结构方案.32.1.6 绘制模具零件图.32.2 塑料注射模具的结构组成和作用.5第三章 电热水壶手柄塑料件.63.1塑料件的结构和特点.63.2 塑料件的材料.63.2.1对塑料的认识.63.2.2塑料的成型工艺特点.73.2.3 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性.73.3 电热水壶手柄塑料件的参数.8 3.4 电热水壶手柄塑料顾问.9第四章 注射机的选用.104.1 选用注射机的方法和原则.144.2 注射机的种类和应用范围.144.3 注射机的选用.144.3.1常用注射机.144.3.2注射机的选用.154.3.3 注射机参数的校核.16第五章 塑料注射模具设计.175.1 型腔数目和分布.175.2 分型面的选择.185.3 型芯和型腔.195.3.1 型芯和型腔的结构.195.3.2 型芯和型腔的尺寸.205.4 浇注系统.215.4.1 浇注系统的作用与组成.215.4.2 浇注系统的设计.215.5 推出机构.235.5.1 推出机构的作用和种类.235.5.2 推杆推出机构的组成.235.5.3 推杆推出机构的设计.255.6 导向机构.265.6.1 导向机构的作用和组成.265.6.2 导柱的设计.275.6.3 导套的设计.275.7 冷却和排气系统.275.7.1 冷却系统.275.7.2 排气系统.275.8 机架的选用.275.9注射模的设计结果参数.275.10模具的装配过程与工作过程.325.10.1 模具的装配总图及其分解.325.10.2 推出机构.345.10.3 定模部分.345.10.4 动模部分.34第六章 总结.36参考文献.37致谢.38江苏科技大学毕业设计 第一章 绪论 目前，我国塑料模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。10 年前， 精密塑料模具的精度一般为 5，现在已达 23m。不久，1精度的模 具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要 求在 1以下，这就要求发展超精加工。 随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐 步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约 制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模 具也已经生产，有些企业已达 30%左右，但总的来看，比例太低，亟待发展。 随着塑料成型工艺的不断改进与发展， 气辅模具及适应高压注射成型工艺的模 具将随之发展。 模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大 地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高 模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人 们要求模具的生产周期越短越好， 因此开发快速经济模具越来越引起人们的重 视。例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、 玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较 小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点 合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和 使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模 架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模 装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。 模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以 塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模 的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。 1.1 选题背景及意义 随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴” 口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国 家制造业水平的重要标志之一， 模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提 高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本， 模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在 罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地 位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在 1989 年 3 月颁布的关于当前 国家产业政策要点的决定 就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 中， 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、 长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料 先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动 下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 1.2 塑料模具的种类和应用 1.21 塑料模具的种类 塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模和挤出模。 1.22 塑料模具的应用 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。注射模的 种类很多， 其结构与塑料的品种、 塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。 一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部 件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。 压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型 腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要 应用于成形热固性塑件。 压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法， 又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加 料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料 通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。 塑料在型腔内继续受热受压而 发生交联反应并固化成型。然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后 进行下一次成型。它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机 构、脱模机构、加热系统组成。 挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、 板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、 脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。 1.3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容 本次设计以单分型面注射模具为主，主要内容包括所设计塑件的说明、 注塑机的选用、塑料注射模具设计、五张零件图和一张装配图的绘制。 第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成2.1 塑料注射模具的设计步骤及内容 2.1.1 接受任务书 成型塑料制件的任务其内容如下： 1）查阅文献，选用适合材料，并根据图纸提供的信息完成零件 。尺寸和外形自定。 2）确定制品的结构特征、工艺要求和选用合适的精度，设计成模具 3）工程绘图量不少于折合成图幅为A0号的图纸3张 4）编写设计说明书，应简述整个设计内容。按照机电学院毕业设计撰写规范要求统一规定格式编辑、打印。 通常模具设计以成型塑料制件任务书、 模具设计任务书为依据来设计模具。 2.1.2 收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资 料，以备设计模具时使用。 1）.消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸 精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要 求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成 型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺 寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能 否成型出合乎要求的塑料制件来。 此外， 还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2）.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材 料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制 件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑 性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 2.1.3 确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。 2.1.4 选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、 规格、 特点。 例如对于注射机来说， 在规格方面应当了解以下内容： 注射容量、 锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球 面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见 相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和 使用。 2.1.5 确定模具类型的主要结构方案 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对 可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的 要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度 和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连 续地工作，使用寿命长，节省劳动力。 2.1.6 绘制模具图 （1）.绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用 1：1 的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视 图同时画出。 模具总装图的技术要求内容包括：模具某些系统的性能要求；模具装配 工艺的要求；模具使用，装拆方法；防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油 封、保管等要求；有关试模及检验方面的要求等。 （2） .绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成 型零件，后结构零件。 1）.图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投 影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装 图一致，图形要清晰。 2）.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标 主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零 件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3）.表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，其它粗糙 度符号在零件各表面分别标出。 4）.其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要 求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 （3）理资料进行归档 把设计模具开始到模具设计结束，检验合格为止，在此期间所产生的技 术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、 模具设计说明书等。 2.2 塑料注射模具的结构组成和作用 塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向部分、推出机构、调 温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。 成形部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。 浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包 括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。 导向部分在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。 推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。 调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模 具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。 排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面 上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙 排气。 支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各部分机构的零 部件。 侧向分型与抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须 先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。 第三章 塑料件的结构和特点 3.1 电热水壶手柄塑料件 由图 3-1a 知，塑件的结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件。为提高生 产率可采用多型腔； 塑件侧向没有孔和槽， 模具不需要设计侧分型与抽芯机构。 根据端盖塑件的特征，选用浇注系统为侧浇口的单分型面多型腔注射模。 采用侧浇口基本不影响塑件外观。 a b图3-1 电热水壶手柄塑料件示意图 3.2 塑料件的材料 3.2.1 对塑料的认识 塑料的主要成分是树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、稳定剂、润滑剂等。 它有着以下诸多优点： 1） 重量轻： 一般的塑料密度为 0.832.2 g/cm ， 这对于减轻自重的汽车、 飞机、航空航天等工程有着重要的意义。 2）比强度度高：它是材料的强度和密度之比。在某些场合传统的金属制 品往往强度上达到要求，但由于质量过大而不能够被使用，特殊的塑料制品可 以满足这一要求。 3）优良的耐磨、自润滑、和吸震性：基于此特点，塑料在电子设备的传 动机构和摩擦机构中有广泛的应用。譬如数控机床中要求精度、稳定性很高的 导轨，其摩擦面就是用聚四氟乙烯贴塑而成。 4）优越的化学稳定性：一般塑料对酸、碱、盐均有一定的抗腐蚀性，因 此在化工设备中有着极其广泛的用途。 5）优良的电绝缘性能：某些塑料无论在高频还是低频，高压还是低压的 情况下，绝缘性能都十分优良。尤其在高频，高压的情况下，是陶瓷、云母等 其它绝缘材料所不能相比的，因此塑料广泛应用于电机、电器、电子工业的结 构材料和绝缘材料。 3.2.2 塑料的成型工艺特点 塑料在常温下是玻璃态，若加热是高弹态，进而变为黏稠流态，从而有 优良的可塑性， 可以用很多高生产率的成型方法制造产品。 这就有了节约原料、 易于大批量生产、节省工时等诸多优点。塑料成型有以下工艺特性： 1）收缩率：它是指塑料从热的模具中取出冷却到室温后，其尺寸发生变 化的特性称为收缩率。 2）流动性：流动性大的塑料容易造成溢料过多、填充不密实、塑件组织 疏松等缺点。流动性过小则有填充不足、不易成型、成型压力大等缺点。 3）吸湿性：塑料中的水分很大程度上影响到塑件的物理、机械、介电性 能。塑料中的水分量过大，在成型时产生内压，脱模后水气溢出极易造成塑件 裂纹，降低机械强度。此外水分过多会使塑料的流动性过大，造成溢料、造型 时间过长、收缩量过大、易产生跷起、波纹、光泽性不好等缺点。 4）定型速度：热固性塑料在成型过程中要完成交联反应，即树脂分子由 线型结构变成体型结构，这一过程称为硬化。硬化的速度与塑料的品种、塑件 形状、壁厚、成型温度有关。 3.2.3 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性 ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不 同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲 击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS 是非结晶 性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的 连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由 此产生了市场上百种不同品质的 ABS 材料。 这些不同品质的材料提供了不同的 特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS 材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性 以及很高的抗冲击强度，其成型工艺参数如表3-1。3.3 电热水壶手柄塑料件的参数根据图 3-1，用 pro/E 分析功能分析得：塑料密度：1.03g/cm2 塑件体积：13.945cm3 塑件成型投影面积：37.55cm2 。图3-2 质量属性3.4 电热水壶手柄塑料顾问电热水壶手柄外表面质量的要求是很高要求。因此，在做此类产品模具时。必须进行产品模型的塑料顾问分析。由于Pro/E的Plastics Advisers（塑料顾问）16模块对塑料顾问分析不是很精确，由此生成的分析结果也仅仅是作为有限的参考。（1） 填充时间（Fill Time）填充时间分析结果用来解决塑料熔体在充填过程中是否能同时充填整个模具型腔。利用填充时间有助于理解溶解接线与气孔是怎样形成，此外，在充填过程中的 缺陷也能通过充填的动态过程推断出来，例如，滞流、过保压等。 图3-3充填时间结果分析（2） 注射压力（Injection Pressure）注射压力结果和压力降结果连接一起使用，可以解释得更加清晰。例如，即使产品的某一部分有可能接受的压力降，但在同一区域的实际注射压力可能太高，可导致过保压现象。 图3-4 注射压力结果分析（3） 流动前沿温度（Flow Front Temperature）流动前沿温度也是充填可行性之一，低料温将导致黄色或红色的可行性结果。 图3-5 流动前沿温度结果分析（4） 压力降（Pressure Drop）压力降是用来决定充填可行性的因素之一。假如压力降超过目标压力的80%，充填可行性就显示黄色；若达到了目标设定100%，可行性就显示为红色。在模型上的每个位置的颜色代表是该位置充填瞬间从进浇口点到该位置的压力降。 图3-6压力降结果分析（5） 表皮方位（Skin Orientation）表皮方位分析用于预测模型的机型特性。在表皮方位的方向上，通常是冲击力较高的。 图3-7 表皮方位结果分析（6） 填充可行性（Confidence of Fill）填充可行性显示了塑料充填模穴内某一区域的可能性。这个结果来源于压力降和温度的结果。 图3-8填充可行性 结果分析（7） 质量预测（Quality Prediction）质量预测分析估量的是产品可能出现的质量和它的机械，这个结果来源温度、压力和其他的结果。 图3-9 质量预测结果分析（8） 冷却质量（Cooling Quality）冷却质量的分析结果反映了模型中哪里冷却质量高，哪里冷却质量低。 图3-10 冷却质量结果分析（9） 缩痕预测（Skin Mark Estimate）缩痕预测分析用来检查模型表面的凹坑情况。 第四章 注射机的选用 4.1 选用注射机的方法和原则 1、 使用现有设备，使塑料、塑件、注射模及注射工艺等所要求的注射机 的规格参数在所选注射机的规格参数可调范围内， 调整注射机的技术参数至所 需要的参数。2、 根据每次成型件数安满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合 适的注射机，确定注射机，调整注射机的技术参数至所需要的参数。4.2 注射机的种类和应用范围 注塑机按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、卧式和角式 注射机。其各自的特点如下 ；. 立式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。 优点：占地少，模具拆装方便，易于安装嵌件。 缺点：重心高，加料困难；推出的塑件要手工取出，不易实现自动化容积较小。 . 卧式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线呈一直线水平排列，使用广泛。 优点：重心低，稳定；加料、操作及维修方便；塑件可自行脱落，易实 现自动化。 缺点：模具安装困难，嵌件安装不稳，机器占地较大。3. 角式注塑机 注射装置与锁模机构的轴线相互垂直排列。优点、缺点介于立式注射机和卧式注射机之间。特别适用于中心不允许 有浇口痕迹的平面塑件。4.3 注射机的选用 4.3.1 常用注射机：1、XS-Z-60 型注射机：注射量为 60cm3 的柱塞式塑料注射成型机，其主要 参数如表 4-1。 2、XS-ZY-125 型注射机：注射量为 125cm3 的柱塞式塑料注射成型机其主要 参数 表 4-2 4.3.2 注射机的选用 根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射端盖塑件选用 XS-YZ-125 型螺杆式注射机，外形如图 4-1 所示。 图 4-1 XS-YZ-125 型螺杆式注射机 1） 、最大注射量的校核 2） 、注射压力的校核 3） 、锁模力的校核4） 、最大注射成型面积的校核 当上面四方面校核都满足要求时，才能确定注射机选用的合适。 4.3.3 注射机参数的校核 1）、最大注射量的校核 注射机的额定注射量为 125cm3 塑件体积：13.935cm3，每次成型 2个塑件。 假设浇道凝料为 20cm3。 实际注射量13.935 2+20 = 47.99cm3 125 80% 最大注射量满足要求。 2）、注射压力的校核ABS 塑料的注射压力为 7090MPa, 取 80MPa; SX-ZY-125 注射机的注射压力为 120 MPa 注射机的注射压力满足要求。 3）、锁模力的校核 注射机的锁模力为 900KN； ABS 塑料的注射压力为 7090MPa, 取 80MPa; 单个塑件在分型面上的投影面积为 37.55cm2; 浇道凝料为 20cm2; 注射时模具的膨胀力 锁模力满足要求。 4）、最大注射成型面积的校核 ）、最大注射成型面积的校核 SX-ZY-125 注射机的最大注射成型面积为 320cm2； 单个塑件在分型面上的投影面积为 37.55cm2; 浇道凝料为 20cm2; 注射时模具的成型面积 最大注射成型面积满足要求。 第五章 塑料注射模具设计 5.1 型腔数目和分布 确定型腔数目时要考虑的因素：1、满足注射机的最大注射量锁（合）模力 3、塑件精度 4、经济性 按注射机的最大注射量确定型腔数量。 1) 按注射机的最大注射量确定型腔数量。Vg(mg)注射机量大注射量(cm3 或 g)，取 125cm3. Vj(mj)浇注系统凝料量(cm3 或 g), 假设浇道凝料为 20cm3 Vz(mz)单个制品的容积或质量(cm3 或 g),单个塑件为 13.945cm3 按注射机的额定合模力确定型腔数。2) 按注射机的额定合模力确定型腔数。 F 注射机的额定合模力(N)。查手册为 900 KN. Pm塑料熔体对型腔的平均压力 (MPa)。取 50 MPa Aj 浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。取 50cm2 Az单个制品在分型面上的投影面积(mm2)。由计算得 37.55cm2. 3) 按制品的精度要求确定型腔数 成型高精度制品时，型腔数不宜过多，通常推荐不超过 4 腔，因为多腔 难于使各腔的成型条件均匀一致。 L塑件基本尺寸(mm)。 塑件的尺寸公差(mm)，为双向对称偏差标注。S单腔模注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比。 4) 按经济性确定型腔数 根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用， 仅考虑模具费和成型加工费。 Cl每一型腔所需承担的与型腔数有关的模具费用。 N制品总件数。 Y每小时注射成型加工费 (元h)。 T成型周期(min)。 综合以上几个方面，由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大， 所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模两腔、平衡布置。这样模具 的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。如图5-1所示 a b 图5-1 一模两腔布置 5.2 分型面的选择 塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取 如图所示。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量 好，而且塑件脱模方便。如图 5-2 所示： a b 图 5-2 分型面的选择 5.3 型芯和型腔 5.3.1 型芯和型腔的结构 型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。 由于塑件的结构简单，型腔加工容易，所以选用整体式型腔和组合式型 芯。在定模板上直接加工型腔。 型芯的结构采用组合式型芯 。 a b 图5-3 凹模 a b 5-4凸模 图5-5动定模组图 5.3.2 型芯和型腔的尺寸 ） 型腔径向尺寸 ABS 塑件的精度一般为 4 级，塑件径向尺寸 135mm 的公差值为 0.42mm,模 具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.14mm；取 x=0.75， ABS 塑料的收缩率在 0.30.8%，取 0.5% . 2） 型腔深度 塑件高度尺寸 40mm 的公差值为 0.36mm，模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.12mm；取 x=0.5。3） 型芯径向尺寸 塑件径向尺寸 37mm 的公差值为 0.42mm,模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.14mm；取 x=0.75。 ABS 的收缩率为 0.3 0.8%，取 0.5% 。 4） 型芯高度 塑件高度尺寸 28.5mm 的公差值为 0.36mm， 模具最大磨损量取塑件公差的 1/6； 模具的制造公差z=/30.08mm； x=0.5。ABS 塑料的收缩率为 0.3 0.8%，取平均收缩率为 0.5% 。5.4 浇注系统 5.4.1 浇注系统的作用与组成 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，如图 5-6。普 通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 图 5-6 浇道凝料 5.4.2 浇注系统的设计 组成浇注系统的零件有：浇口套、定位圈、拉料杆、定模板、动模板。 浇口套的结构：选用定位圈与浇口套分离的结构。 1） 浇口套的设计。如图 5-7 浇口套的材料选 T10A 碳素工具钢，淬火处理 HRC50-55。 图 5-7 浇口套设计 2） 定位圈的设计。 如下图所示：定位口直径60mm，高度10mm。定位圈的固定使用 M6 内六角螺钉两 个定位圈的材料选用普通碳素结构钢 20号钢，不需热处理。 图 5-8 定位圈 3） 拉料杆的设计。 浇口套出料口直径为 10mm，取拉料杆的直径与出料口相等 10mm。拉料杆 上部选用钩头（Z 字形）形结构。 材料选用 45#钢，淬火处理 HRC4045，表面粗糙度 Ra1.6。与动模板的配 合 H8/f8,外径尺寸取 10mm。 图 5-9 带Z形头的拉料杆4） 浇注系统的主流道 主流道由浇口套形成 拉料杆 主流道上端直径为 5mm,下端直径取 10mm，高度为 60mm,锥角 4。 5） 浇注系统的分流道 分流道由定模板形成，分流道的截面形状常选用梯形或 U 形，但考虑便于 加工选半圆形，一级分流道半径取 5mm，二级分流道半径取 4mm。 图 5-10 分流道形状 6） 浇注系统的浇口