毕业设计（论文）香皂盒塑件的塑料注射模具设计（含）

洛阳理工学院论文第 I 页 共 46 页全套完整版全套完整版 CADCAD 图纸，翻译，联系图纸，翻译，联系 153893706153893706目 录摘 要.IABSTRACT.II第一章 绪 论.11.1 选题背景及意义.21.2 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.31.3 本次设计塑料注射模具的主要工作内容.3第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成.42.1 塑料注射模具的设计要求.42.2 塑料注射模具的设计步骤及内容.42.3 塑料注射模具的结构组成和作用.52.3.1 单分型面注射模的结构组成.52.3.2 注射模的组成和作用.5第三章 香皂盒塑料件.7洛阳理工学院论文第 II 页 共 46 页3.1 塑料件的结构和特点.73.2 塑料件的材料.93.2.1 常用塑料及特性.93.2.2 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性.93.3 香皂盒塑料件的参数.103.3.1 塑件的质量和体积.103.3.2 塑件的投影面积.10第四章 注射机的选用.114.1 选用注射机的方法和原则.114.2 注射机的种类和应用范围.114.3 注射机的选用.11第五章 塑料注射模具设计.145.1 型腔数目和分布.145.2 分型面的选择.155.3 型芯和型腔.165.3.1 型芯和型腔的结构.165.3.2 确定型腔和型芯的尺寸.175.4 浇注系统.195.4.1 浇注系统的作用.195.4.2 浇注系统的组成.195.4.3 浇注系统的设计.195.5 推出机构.24洛阳理工学院论文第 III 页 共 46 页5.5.1 推出机构的作用和种类.245.5.2 香皂盒推出机构的组成.255.5.3 香皂盒推出机构的设计.255.6 导向机构.275.6.1 导向机构的作用和组成.275.6.2 导向机构的设计.275.7 冷却和排气系统.285.7.1 冷却系统.285.7.2 排气系统.295.8 机架的选用.295.9 模具的工作过程和注射工艺规程.345.9.1 模具的工作过程.345.9.2 注射工艺规程.36第六章 总 结.38致 谢.39参考文献.40洛阳理工学院论文第 I 页 共 46 页摘 要本设计主要是针对香皂盒的模具设计,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，同时并简单的编制了模具的加工工艺。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。根据题目设计的主要任务是香皂盒注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产香皂盒塑件产品，以实现自动化提高产量。针对香皂盒的具体结构，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香皂盒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、期刊等，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、模温调节系统）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。关键词关键词：香皂盒，塑料，模具，分型面，注射机洛阳理工学院论文第 II 页 共 46 页AbstractThis design is mainly directed against the soap box die design, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design an injection mold. The design process from the product structure, the structure of the specific die, die 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 soap box injection mold design. Which is designed to produce an injection mold plastic parts soap box products, so as to improve the automation of production. Soap box for the concrete structure, the die is the side gate of the single type of injection molds. Through die design show that the mold to achieve the quality of soap box and processing requirements. At the same time, in the design process, through access to vast amounts of data, manuals, standards, periodicals, etc., with materials on the knowledge of the injection mold of the structure (forming parts, casting, direction of the launch, the exhaust system, Die-conditioning) system with the understanding, broaden the horizons and enrich the knowledge, complete independence for the 洛阳理工学院论文第 III 页 共 46 页future die design has accumulated some experience.Key words: soap boxes, plastic, molds, type face, injection machine洛阳理工学院论文第 1 页 共 46 页第一章 绪 论在 21 世纪的今天，随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品更新换代越来越快。无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。因此，产品对模具的精度要求越来越高、越来越普及。其产品在人们的生产生活中的作用越来越大。塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响，所以对塑料模具的设计要求还是比较高的，从产品的角度讲，能生产出尺寸精度、外观、物理性能等各方面均满足使用要求的优质产品；从模具使用的角度讲，要求效率高、自动化并且操作简单；从模具制造角度讲，要求模具结构合理，制造容易，成本低廉。模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却系统和建腔，生成材料清单和模具图。在现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求，塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备只有配上想适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产量需求量的增加，对塑料模具也提出了越来越高的要求，促使塑料模具不断的向前发展。由于模具是典型的技术密集型产品，为了表达清楚设计意图，设计人员必须花费大量的时间来绘制模架、顶杆、滑块等结构相对固定的零部件。目前，CAD/CAE 的发展，为广大模具设计人员提供了方便。洛阳理工学院论文第 2 页 共 46 页在科学技术飞速发展的今天，模具设计多借助计算机软件进行设计和加工，这就实现了模具设计有经验设计阶段向理论计算设计方面的发展。例如CAD/CAM 在模具设计方面的应用。本设计就以 UGNX3 和 CAD 为辅助软件进行了塑料端盖的设计。按照模具设计的一般步骤，从产品设计，型芯型腔的设计，模架设计，浇注系统，冷却系统的设计到标准件的选择，到模具工程图的生成。每一步都按照模具设计的一般规则，进行准确计算。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中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。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 1.2.1 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。洛阳理工学院论文第 3 页 共 46 页 1.2.2 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。洛阳理工学院论文第 4 页 共 46 页第二章 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要求 独立完成本设计，参阅相关资料，使该设计符合注射模具的要求，且要求注射模具的设计合理科学。2.2 塑料注射模具的设计步骤及内容设计任务书： 塑件的图纸及成型技术要求，塑件的生产纲领（数量）及现有生产条件（注射机） 。设计过程：1.设计前的准备工作1)熟悉塑件：塑件的几何形状、塑件的使用要求、塑件原料的特性；2)检查塑件的成型工艺性；3)明确现有注射机的型号和规格（若没有应查手册选用） ；2.填写塑件成形工艺卡3.注射模具结构的设计步骤1)确定型腔的数目 2)选择分型面 3)确定型腔的布置形式 4)确定浇注系统 5)确定脱模方式 6)确定调温系统的结构 7)确定凹模和型芯的固定方式 8)确定排气形式 9)决定注射模的主要尺寸 10)选用标准模架 11)绘制模具的结构草图 12)校核模具与注射机有关尺寸 洛阳理工学院论文第 5 页 共 46 页13)注射模结构设计的审核 14)绘制模具的装配图 15)绘制模具零件图 16)复核设计图样4.注射模具的审核1)基本结构方面的审核 2)设计图纸方面的审核 3)注射模设计质量方面的审核 4)装拆及搬运条件方面的审核动模部分定模部分2.3 塑料注射模具的结构组成和作用2.3.1 单分型面注射模的结构组成（如图 2-1） a) 模具整体 b)动模部分 c)定模部分图 2-1 单分型面注射模的结构组成a) 模具整体 b)动模部分 c)定模部分2.3.2 注射模的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。洛阳理工学院论文第 6 页 共 46 页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。洛阳理工学院论文第 7 页 共 46 页第三章香皂盒塑料件3.1 塑料件的结构和特点 塑件的结构特点： 香皂盒塑件（图 3-1）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。根据香皂盒塑件的特征，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) 香皂盒洛阳理工学院论文第 8 页 共 46 页b) 香皂盒零件图图3-1 香皂盒塑料件示意图a) 香皂盒 b) 香皂盒零件图洛阳理工学院论文第 9 页 共 46 页3.2 塑料件的材料3.2.1 常用塑料及特性表 31 常用塑料及特性塑料高压聚乙烯硬聚氯乙烯聚苯乙烯工程塑料 ABS喷嘴150-180150-170160-170180-190料筒180-200165-180160-180210-230温度/模具30-6030-6020-6050-70注射70-10080-13060-10070-90压力 MPa保压40-5040-6030-4050-70注射0-52-50-33-5保压15-6015-4015-4015-30冷却15-6015-4015-3015-30时间/S总计40-14040-9040-9040-703.2.2 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性1、ABS 塑料的材料特性 ABS 是一种新型工程塑料。具有综合的优良性能(坚固、坚韧、坚硬)，价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。 ABS 是微黄色或白色不透明粒料，无毒、无味。ABS 由三种成分组成，具有良好的综合力学性能。在机械性能方面，ABS具有质硬、坚韧、刚性好。有一定化学稳定性和良好的介电性能。它还有很好的成型加工性能以及能与其他塑料和橡胶相混熔的特点。ABS 塑料的表面可以电镀。ABS 树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃、不透明，耐气候性不好，特别是耐紫外线性能不好。2、ABS 塑料的成型特性 1)、使用 ABS 塑料成型塑件时，由于溶体的黏度值较高，注射成形的压力值高，所以塑件对型芯的包紧力较大，为便脱模，塑件应采用较大的脱模斜度； 2)、ABS 塑料的溶体黏度高，制品易产生熔接痕，设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力，流道长度短一些； 3)、ABS 塑料吸湿性强，易吸水，成型前应进行干燥处理；洛阳理工学院论文第 10 页 共 46 页 4)、在正常成型条件下，ABS 塑件的尺寸稳定性好。3、ABS 塑料的注射成型工艺参数表 32 ABS 塑料的注射成型工艺参数参数取值范围选取数值密度 1.021.05g/ cm21.03g/ cm2收缩率 S0.3%0.8%0.5%喷嘴180-190180料筒210-230220温度/模具50-7060注射70-9080压力 MPa保压50-7060注射3-53保压15-3020冷却15-3025时间/S总计40-70483.3 香皂盒塑料件的参数3.3.1 塑件的质量和体积塑件质量：22.47 g塑件体积：21.81cm33.3.2 塑件的投影面积塑件成型投影面积：54.48cm2洛阳理工学院论文第 11 页 共 46 页第四章 注射机的选用4.1 选用注射机的方法和原则选用的方法和原则： 1、使用现有设备 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。4.2 注射机的种类和应用范围4.3 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（图 4-1）。XS-ZY-125 型注射机的主要参数： 额定注射量 125cm3 注射压力 120MPa锁 模 力 900KN 最大成型面积320cm2 图4-1 XS-ZY-125型注射机最大开模行程300mm最大模具厚度 300mm最小模具厚度200mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 4mm模板尺寸428mm X 528mm拉杆空间260mm X 290mm洛阳理工学院论文第 12 页 共 46 页定位孔直径：100+0.054注射机的顶出方式：机械式顶杆顶出；两根顶杆设在两侧，顶杆直径22。模板面上螺纹孔 M16 X 25 共 36 个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。注射机的参数校核 1） 、最大注射量的校核 注射机的额定注射量为 125cm3。 塑件体积：21.81cm3，每次成型 2 个塑件。 假设浇道凝料为 20cm3。 实际注射量21.81X2 + 20 = 63.62cm3 125 X 80% =100cm3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 72MPa; 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 72MPa; 单个塑件在分型面上的投影面积为 54.48cm2;浇道凝料为 15cm2; 洛阳理工学院论文第 13 页 共 46 页 注射时模具的膨胀力 (54.48 X2+ 15) X72= 892.5 KN 900 KN锁模力满足要求。4） 、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 54.48cm2; 浇道凝料为 20cm2; 注射时模具的成型面积 (54.48 X 2 + 20) = 128.96 cm2 320 cm2最大注射成型面积满足要求。洛阳理工学院论文第 14 页 共 46 页第五章 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 2、锁（合）模力 3、塑件精度 4、经济性(1)、按注射机的最大注射量确定型腔数量。gjZ0.8VV0.8 125203V21.81n 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 20cm3Vz(mz)单个制品的容积或质量(cm3或 g),单个塑件为 21.81cm3.(2)按注射机的额定合模力确定型腔数。36464900 1050 1036 10250 1054.48 10mjmzFp Anp AF 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 36cm2 Az单个制品在分型面上的投影面积(mm2)。由计算得 54.48cm2(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，因为多腔洛阳理工学院论文第 15 页 共 46 页难于使各腔的成型条件均匀一致。 250024nsLL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。160NYTnCCl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)。型腔数目的确定 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二腔、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。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 5-1 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。洛阳理工学院论文第 16 页 共 46 页图 5-1 分型面选取5.3 型芯和型腔5.3.1 型芯和型腔的结构确定型腔和型芯的结构形式型腔、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。1）型腔的结构采用整体式型腔如下图（图 5-2）所示： 图 5-2 整体式型腔洛阳理工学院论文第 17 页 共 46 页 2) 型芯的结构采用组合式型芯如下图（图 5-3）所示： 图 5-3 组合式型芯5.3.2 确定型腔和型芯的尺寸ABS 的收缩率在 0.30.8%，取 0.5% 。1) 型腔的径向尺寸 Lm型腔径向尺寸mm00.72100ABS 塑件的精度一般为 4 级，模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差 z=/30.24mm；取 x=0.75， ABS 塑料的收缩率在 0.30.8%，取0.5% 。1000.2400.240(1)(1 0.5%) 1000.75 0.7299.96zzMsLS Lx 塑件径向尺寸mm00.82102径向尺寸 102 的公差值为 0.82mm，模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模型芯型芯动模板动模板洛阳理工学院论文第 18 页 共 46 页具的制造公差 z=/30.27mm；取 x=0.75。 2000.2700.270(1)(10.5%) 1020.75 0.82101.895zzMsLS Lx 2)型腔的深度 Hm塑件高度尺寸 15mm 的公差值为 0.38mm，模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.13mm；取x=0.5000.1300.130(1)(10.5%) 150.50.3814.89zzMsHS Hx 3) 型芯的径向尺寸 lm 型芯径向尺寸mm00.7295模具最大磨损量取塑件公差的 1/6；模具的制造公差z=/30.24mm；取x=0.75。 ABS 的收缩率为 0.30.8%，取 0.5% 。0000.2400.24(1)(1 0.5%) 950.75 0.7296.02zzMslS lx 4) 型芯的高度 hm型芯高度mm00.2414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；取x=0.5。 ABS 塑料的收缩率为 0.30.8%，取平均收缩率为 0.5% 。洛阳理工学院论文第 19 页 共 46 页0000.0800.08(1)(10.5%) 140.5 0.2414.19zzMshS hx 5.4 浇注系统5.4.1 浇注系统的作用 浇注系统的作用是将注射机中的熔化的塑料顺利引入模具中完成注塑。5.4.2 浇注系统的组成 组成浇注系统的零件有：浇口套 ，定位圈，拉料杆，定模板浇注系统的组成部分：主流道，分流道，浇口，冷料穴5.4.3 浇注系统的设计塑件采用侧浇口成型，其浇注系统如图（图 5-4）所示。侧浇口宽度 b=2mm，深度为 t=0.5mm， 长度 l=1mm。 分流道采用梯形截面流道，梯形大底边宽度b=6mm，梯形高度 h=4mm，侧面斜角 =8。主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径 6mm。浇注系统零件的设计 浇口套的结构。使用 XSZY125 注射机时定位孔直径为 100mm，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定位圈与浇口套分离的结构。 图 5-4 浇口套的结构洛阳理工学院论文第 20 页 共 46 页 图 5-5 定位圈与浇口套分离的结构1）、 浇口套的设计。 XSZY125 注射机的注射部分喷嘴球头半径为 12mm，喷嘴直径为 4mm。浇口套凹球面半径取 14mm，深度取 5mm。浇口套进料口直径取 5mm，出料口直径取 8mm。浇口套外径取 40mm。浇口套的材料选 T10A 碳素工具钢，淬火处理 HRC50-55洛阳理工学院论文第 21 页 共 46 页 图 5-6 浇口套示意图 2）、 定位圈的设计。 XSZY125 注射机的固定模板上定位孔直径为 100mm。定位圈的结构 图 5-7 定位圈的结构定位圈的外径取 100mm，厚度 15mm。 定位圈的固定使用 M6 内六角螺钉。定位圈的材料选用普通碳素结构钢 A3，不需热处理。洛阳理工学院论文第 22 页 共 46 页浇浇注注系系统统零零件件的的设设计计2）、 定定位位圈圈的的设设计计定定位位圈圈浇浇注注系系统统零零件件的的设设计计2）、 定定位位圈圈的的设设计计定定位位圈圈图 5-8 定位圈与浇口套示意图3）、 拉料杆的设计。 浇口套出料口直径为 8mm，取拉料杆的直径与出料口相等 8mm。拉料杆上部选用钩头（Z 字形）形结构。拉料杆的结构 洛阳理工学院论文第 23 页 共 46 页图 5-9 拉料杆的结构 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 8mm4）浇注系统的主流道主流道上端直径为 5mm,下端直径取 8mm，高度为 60mm,锥角3。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 4mm，二级分流道半径取3mm。洛阳理工学院论文第 24 页 共 46 页图 5-10 分流道的截面形状本模具只有一级分流道，半径取 4mm，分流道在定模板上铣削加工形成。6）浇注系统的浇口 浇口共有十种形式，按照塑件的结构特点选用标准侧浇口，形状为矩形。 侧浇口宽度 b = 2mm， 深度为 t = 0.5mm， 长 度 l = 1mm。7）浇注系统的冷料穴冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是 容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料,以免这些冷料进入型腔。主流道末端的冷料穴还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。在模具分型时，注射凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。 冷料穴 图 5-11 冷料穴5.5 推出机构 5.5.1 推出机构的作用和种类 （1）推出机构的作用：推出机构的作用就是指分型后将塑件从模具中推出的装置。 （2）推出机构的种类：洛阳理工学院论文第 25 页 共 46 页推出机构的种类包括：推杆推出、推管推出、推板推出三种形式。5.5.2 香皂盒推出机构的组成由于塑件形状简单为圆柱形外壳，所以采用普通推出机构中的推杆推出方式。每个制件用四根顶杆顶出，其结构简单，推出可靠。 组成注射模的推杆推出机构的零件有： 推杆 、复位杆、推板导柱、推板导套、推板、推杆固定板、固定螺钉、支承钉。5.5.3 香皂盒推出机构的设计 1）、推杆 推杆的直径选 6mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取 105mm。推杆材料选用优质碳素结构钢 45 号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度 Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合 H8/g7。 图 5-12 推杆2）、复位杆 复位杆的直径选 8mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取 105mm。推杆材料选用优质碳素结构钢 45 号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度 Ra1.6，与动模板的配合为间隙配合 H8/f8。洛阳理工学院论文第 26 页 共 46 页图 5-13 复位杆3）、推板导套 材料选用碳素工具钢 T8A 淬火处理 HRC4548。图 5-14 推板导套4） 推板导柱 材料选择： 碳素工具钢 T8A 热处理为淬火处理硬度 HRC52-55 图 5-15 推板导柱 洛阳理工学院论文第 27 页 共 46 页5）推板 推板的结构如图所示，长、宽、厚分别 230、180、15mm 为采用普通碳素结构钢 A3。6）推杆固定板 推杆固定板的结构如下图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为230、180、15mm，采用普通碳素结构钢 A3。7） 固定螺钉 选用 M6 内六角螺钉，长度为 20mm。8）支承钉 支承钉工作部分的直径为 20mm,高度为 10mm。下面直径 12mm，材料选用 45 号钢，调质处理 HB270-290。5.6 导向机构5.6.1 导向机构的作用和组成 （1）导向机构的作用：导向机构的作用就是在注射模中，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。（2）导向机构的组成：导柱，导套5.6.2 导向机构的设计 1)、导柱的设计选用阶梯型导柱，导向部分直径 25mm,高度 35mm,倒角高度 5mm。材料选用碳素工具钢 T8A,淬火处理 HRC4548。表面粗糙度 Ra0.8。洛阳理工学院论文第 28 页 共 46 页图 5-16 导柱2)、导套的设计选用台肩型导套，导向部分直径 25mm,高度 40mm,壁厚 5mm,台肩高度5mm。材料选用碳素工具钢 T8A,淬火处理 HRC4548。表面粗糙度Ra0.8。 图 5-17 导套洛阳理工学院论文第 29 页 共 46 页5.7 冷却和排气系统5.7.1 冷却系统 冷却系统的设计通常是在定模板和动模板上设计冷却水道。设计时应首先根据 ABS 塑料的成型温度和注射量进行热平衡计算，再确定冷却水道的尺寸和位置。 冷却水道水道直径为 8mm,总长度为 800mm5.7.2 排气系统由于塑件的尺寸适中，为薄壳型塑件，模具型腔空间较小，排气量不大。另外模具的推杆较多，形成的排气通道较多，所以可利用推杆与模板间的缝隙排气。 5.8 机架的选用 选用标准模架应设计的内容： 1)、选择标准模架型号 中小型模架国家标准有四种基本型的结构。因为采用整体式型腔和组合式型芯，所以选用 A2 型标准模架。 洛阳理工学院论文第 30 页 共 46 页 图5-18 A2型标准模架 2)、确定模架的长度和宽度； 模架主要尺寸确定的原则 模架的长、宽取决于型腔、型芯、导柱及 推出机构的位置，以各零件不干涉为原则。确定模架的长度和宽度，应以设计动模板为基准。 模具的长度为座板的长度，在动模板长度的基础上两侧各加上压板空间尺寸 20mm。即：260+40=300mm模具宽度与动模板一致（200mm）。 3)、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。 确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。图 5-19 确定模架的尺寸XS-ZY-125 注塑机要求： 最大模具厚度 300mm 最小模具厚度 200mm 模具厚度确定为 H=220mm洛阳理工学院论文第 31 页 共 46 页HminH=220mmHmax 模具厚度满足注射机要求。 4)、设计动定模板和座板。 （1）动模板的设计 如下图所示：图 5-20 动模板动模座板设计尺寸为：300 200 30 mm. 材料为 A3 钢。（2）动模垫板图 5-21 动模垫板动模垫板设计尺寸为：300 20030mm. 材料为 A3 钢。（3）动模垫块 动模垫块设计尺寸为：200 X 30 X 70 mm. 材料为 A3 钢洛阳理工学院论文第 32 页 共 46 页如下图所示：图 5-22 动模垫块（4）动模座板如下图所示：动模座板设计尺寸为：340 X 200 X 25 mm. 材料为 A3 钢。 图 5-23 动模座板（5）定模板的设计如下图所示： 洛阳理工学院论文第 33 页 共 46 页图 5-24 定模板定模板的设计尺寸为： 300 200 40 mm. 材料为碳素工具钢淬火处理中温回火 HRC45-50。（6）定模座板的设计如下图所示：图 5-25 定模座板洛阳理工学院论文第 34 页 共 46 页定模座板设计尺寸为：340 200 25 mm. 材料为 A3 钢。 （7）、选择动模部分和定模部分的紧固螺钉定模部分的紧固螺钉选用 M1240 的内六角螺钉，共 8 个。动模部分的紧固螺钉选用 M12130 的内六角螺钉，共 6 个；另外M1240 的内六角螺钉 2 个 。（8）选择动模部分和定模部分的定位销 动、定模部分都是有两块以上模板组成，安装时，为了保证模板间的位置正确，应使用定位销定位。选用直径为 10mm 的圆柱销。定模部分：圆柱销 1040动模部分：圆柱销 10140（9）注射模的设计结果参数 1)、 模具外形尺寸(长宽厚）： 340200220mm 2)、定位圈尺寸：100mm 3)、模具开模距离： 60 220 10 110mm 4)、塑件推出距离：20 +5 =25mm 5)、成型周期：64 +26 = 72 秒 6)、模具固定压板螺钉：M1625mm5.9 模具的工作过程和注射工艺规程5.9.1 模具的工作过程模具装配主视图： 洛阳理工学院论文第 35 页 共 46 页图 5-26 主视图洛阳理工学院论文第 36 页 共 46 页模具装配左视图：图 5-27 左视图5.9.2 注射工艺规程模具分模主视图：洛阳理工学院论文第 37 页 共 46 页 图 5-28 分模主视图洛阳理工学院论文第 38 页 共 46 页第六章 总 结三个月的毕业设计即将结束，敬请各位老师对我的设计做最后检查。大学的日子匆匆而过，回想起过去有些后悔，我浪费了那么多的早晨那么多的晚上，我那些时间都花到哪里了？我想最关键的是我没有真正的去做过。经过的那如歌的三年，在这三年中我经历了很多挫折，包括很多意想不到事情和莫名其妙的失败,但它们给我最多的是一种激励,一种不屈的态度，大学的经历不仅使我拥有了一定的专业知识，而且使我对学习有了全新的认识，教会了我认知新事物的态度。在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教工厂中极具经验的模具设计人员和工人师傅以及各位老师有关模具方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺（如线切割、电火花加工、CNC电脑数控加工），主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。再次让我更深一层的了解到 CAD、ProE 在模具设计方面的广泛应用，从陌生到能熟悉到能熟练的运用，这在我的学习上是一个飞跃。最后通过这次毕业设计有一次锻炼了我学习的认真态度，注意每一个细节，在学习和工作上没有模能两可。这样的学习态度对我以后的工作和学习有很大的好处。洛阳理工学院论文第 39 页 共 46 页致 谢本设计是在吴锐副教授的悉心指导下完成的。吴锐老师为设计课题的研究提出了许多指导性的意见，为设计的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助，而且教给我学习的方法和思路，使我在工作及论文写作过程中不断有新的认识和提高。吴锐老师的严谨治学、不断探索的科研作风，敏锐深邃的学术洞察力，孜孜不倦的敬业精神，给我留下了深刻的印象，使我受益良多。导师一丝不苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风范，以及正直无私、磊落大度的高尚品格，更让我明白许多做人的道理！在此，特向我敬爱的导师致以最崇高的敬礼和深深的感谢！在论文撰写期间，得到了机电学院多位老师还有同学们的帮助，在忙碌的工作之余，给予我专业知识上的指导，而且教给我学习的方法和思路，使我在科研工作及论文写作过程中不断有新的认识和提高。在此，我对他们表示由衷的谢意！在本文结束之际，特向我敬爱的导师致以最崇高的敬礼和深深的感谢！同时，对关心和指导过我的各位老师和帮助过我的同学们表示衷心的感谢! 作者：邢宏锴洛阳理工学院论文第 40 页 共 46 页参考文献 1李学锋 塑料模具设计及制造 .北京：机械工业出版社，20022阎亚林 塑料模具图册 .北京：高等教育出版社，20043齐卫东 塑料模具设计与制造 .北京：高等教育出版社，20054王谟金等 AutoCAD2000(中文版)机械制图教程 .北京: 机械工业出版社, 20035廖念钊 互换性与技术检测-4 版 .北京:中国计量出版社,20006刘小年 机械制图 .北京：机械工业出版社，19997冯炳尧等 模具设计与制造简明手册 .上海：科学技术出版社，19988詹友刚 Pro/ENGINEER 中文野火版 3.0 模具实例教程 .北京:机械工业出版社,20069二代龙震工作室 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 基础设计 .北京:电子工业出版社,2004 10杨老记 AutoCAD2004(中文版)工程制图实用教程 .北京: 机械工业出版社, 200411二代龙震工作室Pro/DETAIL Wildfire 3.0 工程图设计 .北京:电子工业出版社,200612詹友刚 Pro/ENGINEER 中文野火版 3.0 模具设计教程 .北京:机械工业出版社,200713詹友刚 Pro/ENGINEER 中文野火版 3.0 高级应用教程 .北京:机械工业出版社,200614唐志玉模具设计师指南 . 国防工业出版社,199915黄毅宏模具制造工艺机械工业出版社，1999