台灯底座注塑模具设计方案

摘要台灯是学生日常生活中必不可少的一件学习工具，此次设计的台灯底座只是众多产品当中的一个。设计过程中按照国家在机械设计方面有关标准，在零件制造、产品装配、标准件选择等均严格按照标准执行。本设计所涉及的技术资料有：机械设计；塑料成型工艺；有色金属材料成型工艺等等。本文主要是对台灯底座注塑模的设计进行描述。首先，本文将概述台灯底座塑件设计的结构特点，材料的选用，塑料的性能,并且阐述选择这种原料的原因。其次，本文将讲述台灯底座的模具结构设计。再次，本文将讲述台灯底座的模具设计计算。最后，本文将简单讲述模具的试模与修模. 关键词：PP,底座，注射模 AbstractThe desk lamp is in the student daily life an essential study tool, this design desk lamp foundation is only in the middle of multitudinous product one. In design process according to country in machine design aspect related standard, in components manufacture, product assembly, standard letter choice and so on strictly according to standard execution. This design involves the technical data includes: Machine design; Plastic formation craft; Non-ferrous metal material formation crafts and so on. This article mainly is carries on the description to the desk lamp foundation note mold design. First, this article will outline the desk lamp foundation to model a design the unique feature, material selection, the plastic performance, and elaborated will choose this raw material the reason. Next, this article will narrate the desk lamp foundation mold structural design. This article will once more narrate the desk lamp foundation mold design calculation. Finally, this article will be simple narrates the mold experimental mold with to repair the mold.Key words: PP,Chain, Injection mould, Cavity目 录1.前言12.塑件的工艺分析22.1.塑件的使用性能22.2.塑件的尺寸精度22.3.塑件表面质量22.4.塑件的塑件的结构及成型工艺性分析22.4.1结构分析22.4.2成型工艺分析22.5.原材料的工艺性22.5.1注射成型过程22.5.2PP的性能分析32.5.3聚丙烯的改性42.5.4PP成型塑件的主要缺陷及消除措施63.成型设备的选择及校核63.1注塑机的初选63.1.1计算塑件的体积63.1.2计算塑件的质量63.1.3选用注射机63.2注塑机的终选73.2.1型腔数量的校核83.2.2注射量校核83.2.3锁模力的校核83.2.4最大注射压力校核83.2.5安装尺寸的校核93.2.6开模行程和推出机构的校核93.2.7模架尺寸与注射机拉杆内间距校核94.分型面的确定105.浇注系统的确定115.1主流道尺寸设计125.3冷料穴的设计125.4浇口的设计126.排气结构设计137.温度调节系统设计137.1加热系统137.2冷却系统 138.模架的确定和标准件的选用169.合模导向机构的设计169.1导向机构的总体设计169.2导柱的设计169.3导套设计2110.模具相关的计算1710.1成型零件的尺寸及公差计算1711.塑件模塑成型工艺参数的确定1911.1PP的注射工艺参数1912.模具的试模与修模2012.1成型缺陷2012.2模具验修项目23结论24参考文献26致谢26 71. 前言学生用台灯的主要特点就是尽量不占用太多位置，其中一个就是台灯底座的占地面积。要求其能支撑起整个灯架和灯罩。在材料选择方面选用PP塑料，它具有下列优点。1. 优异的介电和电绝缘性能：作为台灯的组成之一首先要满足的就是要有很好的介电性能和电绝缘性，对学生而言更为重要。2. 表面有良好的光泽：对制品的外观有很重的影响。2. 塑件的工艺分析2.1. 塑件的使用性能该塑件为结构件，主要用于连接固件。因此，结构件的力学性能应较好，有足够的硬度以保证使用性能，如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较好。2.2. 塑件的尺寸精度由于该塑件的尺寸都无特殊的要求，尺寸公差按上级SJ1372-78规定8级精度查取公差。2.3. 塑件表面质量该塑件表面质量要求表面光泽，其表面粗糙为Ra =1.6，尽量避免出现缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、翘曲与收缩等缺陷。2.4. 塑件的塑件的结构及成型工艺性分析2.4.1 结构分析1. 由于此台灯底座塑料件表面要承受一定的压力，与弹性支架之间要有良好的结合，具有一定的强度。 2. 塑件的壁厚：塑件的壁厚对质量影响很大。当壁厚过小时，成型时流动阻力大，大型复杂制品难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足以下几方面要求：首先是使用要求，即具有足够的强度和刚度，脱模时能经受住脱模机构的冲击和震动，装配时能承受紧固力。塑料制品的最小壁厚随着塑料品种牌号和制品大小不同而异。壁厚过大，不但造成浪费，而且冷却时间会增加，使生产效率大大降低。另外也影响产品的质量，厚壁塑件易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷。聚丙烯的常用壁厚为2mm。塑件壁厚一般在16mm范围内，塑件属于中小型塑件。3. 精度等级：由于该塑件的尺寸都无特殊的要求，尺寸公差按上级SJ1372-78规定8级精度查取公差。2.4.2 成型工艺分析1. 结晶料，熔点较低，热稳定性好，料温100160C、滞留时间超过10min即分解。较易吸湿，需预热干燥，含水量不得超过0.3%。2. 流动性好，易溢料。用螺杆式注射机时螺杆应带上回环。 3. 成形收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等。4. 注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，成形周期按塑件壁厚选定。树脂黏度小时，注射、冷却时间应取长，注射压力应取高，并用白油作脱模剂。5. 增大流道和浇口尺寸可减少缩孔、凹痕。2.5. 原材料的工艺性2.5.1 注射成型过程1. 成型前的准备对PP的色泽、细度和均匀度等进行检验。吸湿性小，仅有0.010.03，成型加工前不需要对粒料进行干燥。2. 注射过程塑料在注塑机料筒内经过加热、塑化达到流动状态厚，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。2.5.2 PP的性能分析1. 工艺特性：聚丙烯可以采用注塑、挤出、吹塑、发泡等工艺，其中最常用的就是注塑与挤出，而所设计的模具是注塑模具。2. 聚丙烯成型加工性能特点： 吸湿性小，仅有0.010.03，成型加工前不需要对粒料进行干燥。 适用于多种成型方法。 熔体粘度小，易成型出薄壁长流程制品，不需要采用很高的成型压力。 具有结晶性，收缩率绝对值及其范围都较大，在13范围内，具有较明显的后收缩性。工艺参数对制品结晶度有较大影响，对制品性能和尺寸变化也有较大的影响。 熔体具有较明显的非牛顿性，粘度对剪切速率和温度都比较敏感。 熔体弹性大，冷却凝固速度快，制品易产生内应力。 受热时容易氧化降解，应尽量减少受热时间，并尽量避免受热时与氧接触。3. PP的各种性能 力学性能： PP的力学性能与分子量和结晶度有关。分子量低、结晶度高、球晶尺寸大时，制品的刚性大而韧性低。PP的力学性能较好，其拉伸强度超过PE和PS，并且受温度影响不大。PP的低温抗冲击性能差，并与结晶度，球晶尺寸和分子量等因素有关；PP制品对缺口敏感；PP有突出的抗弯曲疲劳性能； PP抗蠕变性能较好。 热学性能：PP的耐热性良好； PP的耐低温性不好；PP的线膨胀系数为塑料中较大的，热导率中等。 电学性能：PP为非极性聚合物，电绝缘性优良，耐电弧性好。PP电性能受湿度、温度和频率影响小，可用作海底电缆的绝缘材料。 环境性能：PP具有良好的耐化学腐蚀性；PP耐应力开裂性较好； PP耐候性不好4. PP的主要性能指标PP的主要性能指标见表2-1。表2-1 PP的主要性能指标塑料名称聚丙烯密度0.900.91收缩率s1.03.0熔点t/170176热变形温度t/102115抗拉屈服强度MPa37抗弯强度MPa67.5拉伸弹性模量MPa冲击韧度78硬度HB8.65体积电阻系数击穿强度30比体积1.101.05吸水率0.010.832.5.3 聚丙烯的改性由于聚丙烯的耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性，热变形温度亦较低等缺点。因此对聚丙烯进行改性，可改善聚丙烯的物理、化学、加工性能。聚丙烯材料中通常都要添加抗氧剂，且在树脂生产过程中造粒加入。其它各种添加剂如光稳定剂，着色剂，填充剂，增强剂，阻燃剂等，它们有的已在树脂造粒时加入，构成了不同的树脂牌号，因而选择适当牌号树脂即可满足某种使用要求；有的则在制品成型前根据需要添加。为了达到长期的抗氧稳定性，通常使用链终止剂和过氧化物分解剂增效混合物。由于聚丙烯的加工温度较聚乙烯高，抗氧化性较差，所以对着色剂的要求应更高一些。长期在户外使用的聚丙烯制品应加有光稳定剂填充剂和增强剂由其本身的物理结构及其在复合材料中所起的作用来区别。按照传统的观念，塑料材料中使用填充剂的首要目的是增加容量，降低材料成本，故又称增量剂。增强剂掺入塑料后，可与树脂牢固粘合，显著提高材料的力学强度。聚丙烯的填充材料包括碳酸钙，云母，木屑，滑石粉和玻璃纤维增强材料等。改性的方法：1. 氯化聚丙烯：氯化聚丙烯的制法与氯化聚乙烯相似，将聚丙烯溶于四氯化碳或氯苯之类的溶剂中，加入少量引发剂（如偶氮二异丁腈）在常压和60温度通入氯气进行氯化，氯化完成后减压蒸馏并水洗，即制得氯化聚丙烯。等规聚丙烯，无规聚丙烯（丙烯/乙烯）共聚物都可进行氯化。氯化聚丙烯的含氯量随制备条件不同而异，高者可达65。该产品为白色粉末，熔点100120，分解温度180190，其硬度，耐磨性，耐酸性，耐盐水性都很好，耐热，耐光，耐老化性能也较好，含氯量高的氯化聚丙烯有难燃性，含氯量为2040的氯化聚丙烯具有好的粘结性能。2. 共聚改性（丙烯/乙烯）无规共聚物：对酸，碱，醇和许多种无机化学介质都有较好的耐腐蚀性，并且与表面活性剂和醇类接触不易发生环境应力开裂，但液态烃，含氯有机化合物和氧化性强酸能使其表面发生银纹或发生溶胀。主要用于生产透明度和冲击强度好的薄膜，中空吹塑和注塑制品。其初始热合温度较低，乙烯含量高的共聚物在共挤出薄膜或复合薄膜中作为特殊热合层得到广泛应用。由于该共聚物中含有较多的可萃取物和无规聚丙烯，因而如果用于生产食品包装材料，要注意是否符合有关卫生法规。（丙烯/乙烯）嵌段共聚物 既有较好的刚性，又有好的低温韧性，其主要用途为制造大型容器，周转箱，中空吹塑容器，机械零件，电线电缆包覆制品，也可用于生产薄膜等产品。 接枝聚丙烯接枝聚丙烯的性能与接枝聚合所用的聚丙烯种类，接枝链段的种类及长短和数量，接枝聚合物的分子量和分子量分布等有关。在聚丙烯分子链上接枝弹性链段，可以提高聚丙烯的冲击强度和低温性能，接枝适当的极性基团，可以改善聚丙烯的粘结性能，染色性能，抗电性能等。3. 共混改性与高密度聚乙烯共混使用，目的使提高冲击强度。为了改善聚丙烯的冲击性能和克服其低温脆性，还经常使用橡胶进行改性。聚丙烯与其它橡胶如聚异丁烯，（乙烯/丁烯）共聚物，（苯乙烯/丁二烯）嵌段共聚物等共混，也能取得良好的增韧效果聚丙烯与（乙烯/乙酸乙烯酯）共聚物共混，可以得到加工性，印刷性，耐应力开裂性以及冲击性能较好的材料。聚丙烯与聚酰胺共混，其抗冲击性，耐磨性，耐热性，染色性，亲水性等都有显著提高，为了增进它们的相容性，可掺入少量接枝顺丁烯二酸酐的聚丙烯。2.5.4 PP成型塑件的主要缺陷及消除措施1) 缺陷缺料（注射量不足）、气孔、溢料飞边、熔接痕强度低、表面硬度和强度不足。2）消除措施加大主流道、分流道、浇口，加大喷嘴，增大注射压力，提高模具温度。3. 成型设备的选择及校核3.1 注塑机的初选3.1.1 计算塑件的体积根据制件的三维模型，利用ProE三维软件绘制出制品的实体模型，从面得到模型的体积，在绘制模型时，初定塑料的尺寸为：截面直径为120mm,高度为30mm，可求得单个塑件的体积为：V1=29.694cm3其中估算浇注系统凝料体积为： Vj=0.629.694=17.816cm3初定一模一腔，故一次注射所需要的塑料总体积为：V=v1+vj=29.694+17.8166=47.51cm33.1.2 计算塑件的质量查手册得该塑件PP的密度为： 塑件的质量为： m1=pv2=0.929.694=26.725g浇注系统凝料质量为： m2=pvj=pv2=0.917.816=16.034g塑件和浇注系统凝料总质量为： m=m1+m2=26.725+16.034=42.759g3.1.3 选用注射机根据一次所需要的注射量为v=47.51cm3,初步选取SZ- 60/40。注塑成型机SZ- 60/40主要参数如下表所示：表3-1 SZ- 60/40型注射机主要技术参数螺杆直径/30拉杆内间距220300理论容量60最大模具厚度250注射速率70最小模具厚度150塑化能力35定位孔直径100额定注射压力180喷嘴10螺杆转速0200喷嘴孔直径3锁模力400开模行程2503.2注塑机的终选3.2.1型腔数量的校核i. 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量：式中 注塑机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75注射机的额定塑化量或），该注射机为35成型周期，因塑件较小，壁厚不大，取60单个塑件的质量和体积（或）浇注系统所需塑料质量和体积（或）1. 按注射机的最大注射量校核型腔数量 ，m=85%mso，mso=Vcas，q一个塑件的质量和它均分到的浇注系统质量之和，mso普通聚苯乙烯的对空注塑量，Vc理论注塑容积，a注塑系数s聚苯乙烯密度1.05g/cm 3上式左边，符合要求。3.2.2注射量校核注射量以容积表示， 最大注射容积为式中模具型腔和流道的最大容积（）； 指定型号与规格的注射机注射量容积（），该注射机为60（）； 注射系数，无定型塑料取0.85，结晶型塑料取0.75，该处取0.75。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中的停留时间就会过长。所以最小注射容积。故每次注射的实际注射量容积应满足，而，符合要求。 3.2.3锁模力的校核其中 p-模具型腔及流道内塑料熔体平均压力，MPa P0注塑机料筒内螺杆或柱塞施予塑料熔体的压力，MPa K-损耗系数，取值在1/32/3范围选取,取k=0.5P=0.5200=100MPaP决定后，按F=0.1pA=0.110011.304=113.04KN180KN 符合要求F注塑机的额定锁模力，KNA制件加上浇注系统在分型面上的总投影面积，A=11.304cm23.2.4最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力 （见表3-1，）应该大于注射成型时调用的注射压力,即 式中 安全系数，常取 注射成型时调用的注射压力，实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为70。代值计算180KN1.3100=130KN，符合要求。3.2.5安装尺寸的校核（1）喷嘴尺寸主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为 对于该模具d3mm，（见表1-3）取D3.5mm，符合要求。主流道入口的凹球应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为： 对于该模具SR为SR10mm，取12mm，符合要求。（2）定位圈尺寸注塑机定位孔尺寸直径为mm，所以定位圈尺寸的直径也取mm，两者之间可以呈较松动的间隙配合，符合要求。2. 最大与最小模具厚度模具厚度应满足：式中H min=150mm. ,Hmax =250mm. ，。而该套模具厚度,符合要求。3.2.6开模行程和推出机构的校核式中 注射机动模板的开模行程，取250,见表13， 塑件推出行程（）,取， 包括流道凝料在内的塑件高度（），其值为 代值计算，符合要求。3.2.7模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 该套模具模架的外形尺寸为，而注射机拉杆内间距为220mm300mm因，所以符合要求。4. 分型面的确定模具上用于取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触面通称为分型面。根据塑件的结构和形状，分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造、使用性能均有很大的影响，它决定了模具的结构型式，是模具设计的重要环节。模具设计是应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统型式，推出方式、排气方式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。因此，分型面应遵循以下选择原则：（1）分型面的应有利于脱模；（2）分型面的应有利于保证塑料制品的外观和尺寸精度要求；（3）分型面的应有利于成型零件的加工制造；（4）分型面的应有利于侧向抽芯等。且在选择分型面时一般要考虑以下因素：塑料制品的形状，尺寸和壁厚；塑料性能及填充条件；浇注系统的布局；成型效率及成型操作；排气及脱模；模具结构简单、使用方便、制造容易等。综合上述选择分型面的原则和影响选择分型面的因素，本结构件采用如下分型面：如图4-1：图4-1模具分型面示意图5. 浇注系统的确定浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。浇注设计应考虑以下因素：塑料成型特性；排气良好；流程要短；防止型芯变形和嵌件位移；整修方便，保证塑件外观质量。一方面有利于模具的制造，可使塑件留在动模，便于脱模；另一方面保证外圆面的尺寸的精度。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、浇口、和冷料穴。5.1 主流道尺寸设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道小端直径 通常去4-8mm主流道球面半径 。 球面配合高度 主流道长度 尽量小于80mm，由标准模架结合该模具的结构，取主流道大端直径 （半锥角为）取浇口套总长 具体尺寸见图5-1图5-1 浇口套整体尺寸图 。5.2 冷料穴的设计冷料穴主要收集前锋冷料，防止冷料进入型腔或堵塞浇口。主流道冷料穴的设计开模时应将主流道的凝料拉出，所以冷料穴的直径应该稍大于主流道大端直径。5.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的截面积通常为分流道的面积的0.7倍0.09倍，浇口的面积形状多为矩形和圆形两种，浇口的长度为。浇口的具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模中逐步调试修正。浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用直接浇口，它的特点是浇口注塑压力和热量损失很小，具有很好的成型性由于她的尺寸大，固化时间长，延长了补料时间，使补缩效果很好。主流道浇口根部设计不宜太粗，否则该处的温度高容易产生缩孔。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1、尽量缩短流动距离。2、浇口应开设在塑件壁厚最大处。3、必须尽量减少熔接痕。4、应有利于型腔中气体排出。5、考虑分子定向影响。6、避免产生喷射和蠕动。7、浇口处避免弯曲和受冲击载荷。8、注意对外观质量的影响本次设计采用轮辐式和点浇口相结合的方式，6. 排气结构设计热塑性塑料模具排除的气体量比较少，可利用模具分型面的间隙排气，利用拉料杆与模板之间的间隙排气和用侧型芯运动间隙排气。若排气不良，会造成以下问题：（1）型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模；（2）气体压缩所产生的热量可能使塑料烧焦；（3）气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。对于改套模具是属于小型模具，排气量小，而且分型面比较多，因此本设计不单独开设排气槽。7. 温度调节系统设计7.1 加热系统由于该套模具要求在以下，又是小型模具，所以无需设置加热装置。7.2 冷却系统从模具结构看，重点是冷却型腔和浇注系统，故冷却水孔开设在四个滑块上。由于型腔尺寸较大，开水孔后对其强度有一定的影响，为了保证强度和刚度，适当增加斜滑块的厚度。冷却水道设计原则如下：在模具设计时冷却系统的布置应先于脱模机构，以保证足够的空间来布置冷却回路；合理确定冷却管道的直径、中心距以及与型腔壁的距离；降低进水与出水的温度差；浇口处应加强冷却；应避免将冷却管道开设在塑件熔合部位，并注意干涉及密封等到问题冷却水道应便于加工和清理。一般注射到模具内的塑料温度为左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快的传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。对于粘度低、流动性好的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙66等），因为成型工艺要求模温不太高，所以常用常温水进行冷却。PP的成型温度和模具温度分别为，用常温水对模具进行冷却。1. 冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的容量大、传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。2. 冷却系统的简略计算如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的和简略的计算。模具温度设为40根据热平衡计算： 在单位时间内熔体凝固时放出等热量等于冷却水所带走的热量，故有 公式： 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重量（Kg/Min）；单位的重量的塑料制品在凝固时所放出的热量（KJ/kg）；r冷却水密度；冷却水的比热容；冷却水出口温度；冷却水入口温度； .求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q 设注射时间为2s，冷却时间为20s，保压时间为15s，开模取件时间为3 s.，得注射成型周期为40s。 设用20的水作为冷却介质，其出口温度为30，水呈湍流状态， 一个小时成型次数n3600/4090WMn905292.97g/h=5.3Kg/h=0.09kg/min查手册得PP单位重量放出的热量Q16.410KJ/Kg 故.水的体积流量 由公式.求冷却水道直径d根据水的体积流量查手册1得.求冷却水在管道的流速v v4/()= .求管道孔壁与冷却介质见传热系数k查表得可f7.22 .求冷却管道总传热面积A .求模具应开设得冷却管道孔数n考虑到瓣合模为4块，每块设置一条水道，因此总水道数为4孔。8. 模架的确定和标准件的选用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为A2型、模架尺寸为 的标准模架可符合要求。1)定模底板（） 定模底板是模具与注射机连接固定的板，材料是45钢。通过4个M12的内六角螺钉与模套连接；定位圈通过4个M8的内六角圆柱螺钉与其连接；定模底板与浇口套为配合。9. 合模导向机构的设计当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选应即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人根据模具机构进行具体设计。9.1 导向机构的总体设计1. 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。2. 该模具采用4跟导柱，其布置为等直径导柱对称布置。3. 该模具导柱安装在下套上，导套安装在上模套上。4. 为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面初应制有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。5. 在合模时，应保证导向零件首先接触。6. 上下模套采用合并加工时，可确保同轴度的要求。9.2 导柱的设计1. 该模具采用带头导柱，不加油槽2. 为使导柱顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形或球形的先导部分3. 导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知为）。4. 导柱安装形式，导柱固定部分与模板按配合，导柱滑动部分按或的间隙配合。5. 导柱的工作部分的表面粗糙度为。6. 导柱的长度必须比上模套端面高度高出。7. 导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度为50HRC以上。9.3 导套设计 导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套（）、带头导套（）。该导套直径由标准模架可知为1. 结构形式：采用带头导套（I型）导套的端面应倒角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。2. 导套孔的滑动部分按或间隙配合，表面粗糙度为。3. 导套的外径与模板的一端采用配合。4. 导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，该模具中采用T8A。10. 模具相关的计算11.1 成型零件的尺寸及公差计算对于单个塑件(1)平均收缩率=(1.0%+3.0%)/2=2.0%(2)型腔径向尺寸：1200.44/2=119.78 mm=2.0%=119.78+0.02119.78+0.02119.78=122.22mm因塑件是按照8级精度，所以模具型腔按照IT9级精度制造，其制造偏差是：0.074 得到：LM122.22+0.074 mm(3)型芯径向尺寸：116+0.38/2=116.19mm=2.0%=116.19+0.02116.19+0.02116.19=118.56mm同理，型心按照IT9所以模具型腔按照IT9级精度制造，其制造偏差是：0.062得到：LM118.56-0.062mm(4)型腔深度尺寸：300.2/2=29.9 mm=0.2%=29.9+0.0229.9+0.0229.9=30.51mm同理，型芯按照IT9所以模具型腔按照IT9级精度制造，其制造偏差是：型腔容易修浅，则HM30.51+0.052 mm(5)型芯高度尺寸：280.2/2=28.1 mm=0.2%=28.1+0.0228.1+0.0228.1=28.67mm同理，型芯按照IT9所以模具型腔按照IT9级精度制造，其制造偏差是：0.036 型芯容易修短，则HM28.6-0.036mm11. 塑件模塑成型工艺参数的确定11.1PP的注射工艺参数聚丙烯具有良好的注塑成型工艺，其典型的注塑工艺参数如表9-1所列。表9-1：树脂名称PP中料筒温度/180200注塑机类型螺杆式后料筒温度/200220螺杆转速（r/min）48注射压力/MPa70100喷嘴形式直通式注射时间/S03喷嘴温度/180190保压时间/S2060模具温度/2060冷却时间/S2090前料筒温度/160180总注塑周期/S5016012模具的试模与修模 虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交织在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。 修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。试模中所获得的样件是对模具整体质量的一个全面反映。以检验样件来修正和验收模具，是塑料模具这种特殊产品的特殊性。12.1成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时，制件本身必然存在各种各样的缺陷，这种缺陷的形成原因是错综复杂的，一般很难一目了然，要综合分析，找出其主要原因来着手修正，逐个排出，逐步改进，方可得到理想的样件。下面就对应模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。一般会出现的缺陷有：充填不足毛边缩水流道痕银线融接线气泡烧焦痕、黑痕裂痕挠曲脆弱表层剥离分散不良离型不良表面雾状痕根据本设计的大小和形状，很有可能出现以下三个问题：1. 充填不足由机床引起的原因及对策 ：原因对策1.射出能力不足机台射出部能力确认2.射出压力太低提高压力3.原料温度低,流动性差确认加热缸温度及提高射出压力4.原料供给量不足增加料量5.射出速度慢提高射速6.射出喷嘴部阻力大确认孔径及电热能力7.螺杆进料不良手动进料8.原料落下因难确认清除原料团，降低入料口温度9.螺杆射出逆流更新逆止环由模具引起的原因及对策原因对策1.汤口设计不平均重新计算与修正2.汤口流道浇口设计过小重新计算及加大尺寸3.冷料储井阻塞清除阻塞部位4.排气不良追加逃气设计5.模温低减少冷却水温、水量6.成品肉厚太薄检查排气性或增加肉厚设计7.热料道阻塞未通检查电路及温度并检修8.模具冷却不当确认水路系统并修改之2. 缩水由机床引起的原因及对策 原因对策1.射速太慢提高射出速度2.射压偏低提高射出压力3.保压时间不足增加保压时间4.原料供应量不足增加原料供应量5.原料温度偏高降低原料加热温度6.射出喷嘴太长或孔径太小更换短喷嘴或增大喷嘴孔径7.射出喷嘴与模具汤口未吻合重新校正中心度及圆弧度8.射出喷嘴部温度低提高喷嘴温度9.开模太早、冷却不足增加冷却时间10.热流道温度低提高热流道之温度11.射出时原料产生逆流螺杆逆止环更换由模具引起的原因及对策 原因对策1.模具温度太高增加冷却水路或降低水路2.模具温度不一局部过高确认水路循环系统或增减3.汤口或流道细小重新计算及修改汤口或流道4.模穴有特别厚肉的部位增加厚肉部位之流道5.肉厚设计不均一或不适当依肉厚比例修正3. 流道痕 由机床引起的原因及对策 原因对策1.原料温度低,流动性不够提高原料加热温度2.射出速度慢提高射出速度3.射出喷口太长、孔径太小适当修正孔径、更换合适品4.保压压力低提高保压压力5.保压时间不足增加保压时间6.原料供应略不足略增加计量值7.刚成型时冷料流入可以松退来防止冷却出现8.射出喷口部温度低检修喷口部电热圈及能力 由模具引起的原因及对策 原因对策1.模温偏低确认后再适提高2.模具冷却不当确认整个水路系统再修正3.冷料储陷设计太小增大冷料储陷部位4.脱气不良增加逃气槽设计或追加pin5.热浇道温度偏低适当提高温度12.2模具验修项目1. 各工作系统坚固可靠，活动部分灵活平稳，动作相互协调，定位起止正确，保证正常稳定工作，满足成型要求和塑件质量及生产效率。2. 脱模良好，塑件流落方向符合设计要求。3. 成型条件不要太荷刻，便于掌握投产。4. 各主要受力零件有足够的强度各刚性。5. 模具安装平稳性好，调整方便，工作安全。6. 加料，取件方便安全。7. 模具的附件使用性能好。结论经过差不多三个月的时间，本人的毕业设计终于圆满完成。为了更好地完成这份设计，在这段时间里本人查阅了大量的相关技术文献和设计资料。为了更好地理解这类产品，我通过在图书馆、网上等方式尽最大努力查阅相关资料。并且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，请教老师和同学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，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，浇注系统，冷却系统，脱模机构以及Pro/E、Auto-CAD绘图能力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这次设计，是对我在大学四年中所学的全部知识的一次全面的检验，同时也是我走上工作岗位前的一次很好的实践。通过这次设计，本人学到以了以前未曾了解的知识，真可谓受益匪浅，在加强个人专业知识和软件操作能力的同时，也开阔了本人的设计思路。参考文献1 陈万林.实用塑料注射模设计与制造M.北京. 机械工业出版社.2000：63-67. 徐佩弦编著.塑料制品与模具设计M.北京：中国轻工业出版社.2001：125-127.2 黄锐主编，曾邦禄副主编.塑料成型工艺学（第二版）M.北京. 中国轻工业出版社.2005:432-433.3 张克惠主编.塑料材料学M.西安.西北工业大学出版社.2006:29-40.4 洪慎章编著.实用注塑成型及模具设计M.北京.机械工业出版社.2006：337.5 黄虹主编.塑料成型加工与模具M. 北京：化学工业出版社. 2003：81.6 四川大学、北京化工大学、天津轻工业学院合编.塑料成型模具M. 北京：中国轻工业出版社. 2000:146-155.7 广东工业大学内部教材.塑料模具设计手册Z.2005：53-58.8 冯开平,左宗义主编.画法几何与机械制图M.广州. 华南理工大学出版社.2003:4,167.9 伍先明,王群,庞佑霞,张厚安编.塑料模具设计指导Z.北京. 国防出版社2006:67-71.10 P. Lv, Z. Wang, K. Hu and W. Fan, Polym Degrad Stab 90 , pp.2005: 523534.11 B. Schartel, U. Braun, V. Schwarz and S. Reinemann, Polymer 44, ppM.2003: 62416250.致谢本毕业设计论文是在我的导师李思良老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，李老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。还要感谢等同学对我毕业设计的帮助和问题的解答。同时，我要感谢我们学院给我授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了专业知识，并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢我的母校广东工业大学，是她提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔。