毕业设计（论文）-纽扣塑料模具设计【含全套CAD设计图纸】

'购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸1绪论1.1模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容置疑的作用。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。目前，世界模具市场仍供不应求。因此研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有这特别重要的意义。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。美国工业界认为“模具是美国工业的基石”；日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”；在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号；而欧盟一些国家称“模具就是黄金”；新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”；中国模具权威经理称“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的地位。1.2塑料模具在模具行业中的重要性塑料模具是指用于成型塑件的模具，是型腔模的一种类型。随着机械工业（尤其是汽车、摩托车工业）、电子工业（尤其是家电工业）、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的成长，塑件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具开发、设计与制造的程度也必需越来越高。因此，塑料模具设计程度的凹凸、制造能力的强弱以及质量的好坏，都直接影响着良多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各类产品的质量、经济效益的增长以及整个工业程度的提高。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸在仪器仪表、家用电器、交通、通信等行业中，有70％以上的产品是用塑料模具来成型的。用模具出产的塑件所展现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、横跨产率和低耗损，是其他加工制造方式所不能相比较的。模具出产技术程度的凹凸，已成为衡量一个国家产品制造程度凹凸的重要标识，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。根据塑料成型工艺的不同，通常将塑料模具分为注射模具、压缩模具、挤出模具、中空吹塑模具等。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具，是实现现代塑料制品生产必不可少的三大重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料成型工艺要求、保证塑件质量、降低生产成本起着重要的作用。一副质量优良的塑料模具可成型几十万次，甚至上百万次。这与模具设计、选材、制造、使用和维护有着很大关系。对塑料模具设计的基本要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能、力学性能等各方面均能满足使用要求的优质制件。1.3注射模具简介注塑模亦称注射模。它是热塑性塑料成型加工中常用的一种模具。注射模包括定模和动模两部分，其成型原理是将塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后，在柱塞和螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合模腔之中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化后即可保持模具腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样在操作上完成了一个周期的生产过程。通常，一个成型周期从几秒钟到几分钟不等，时间的长短取决于塑件的大小、形状和厚度、模具的结构、注射机的类型及塑料的品种和成型工艺条件等因素。目前，注射成型工艺发展很快，除了热塑性塑料注射成型以外，一些热固性塑料也可以成功地用于注射成型，且具有效率高，产品质量稳定的优点；低发泡塑料注射成型提供了缓冲、隔音、隔热等优良性能的塑料制件；双色和多色注射成型提供了多种颜色、美观实用的塑料商品。1.4本设计的目的和要求本设计为塑料纽扣。它来源于生活，具有很好的实用价值和推广价值。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸设计时综合考虑模具精度、质量与使用性能、模具生产周期、模具价格等。模具零件特别是型芯型腔在高压、高温、连续使用及大冲击负载的条件下工作，为保证模具的使用寿命，要求模具零件在工作过程中的变形和磨损尽可能小。在编写说明书过程中，参考了《简明塑料模具设计手册》、《模具设计大典》等有关教材。引用了有关手册的公式及图表。但由于我的水平有限，缺乏实际的模具设计经验，设计中肯定会存在错误和不妥之处，希望各位老师批评指正，以达到本次设计的目的。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸2塑件的工艺分析2.1塑件图图2-1塑件零件图产品名称：塑料纽扣产品材料：ABS产品数量：大批技术要求：未注公差IT142.2塑件的工艺分析2.2.1塑件的尺寸精度分析尺寸精度是塑料件重要的制造和使用指标，塑料件同金属件不同，尺寸精度受到塑料收缩特性、模具质量、设备精度、成型工艺和周围环境等诸多因素的影响。塑料件精度要求要合理，以能很好的满足设计和使用可靠性要求为主。精度过高会增加成本和制造难度，精度过低又满足不了使用要求。一般在满足使用要求的前提下，尽量降低尺寸精度。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸塑件公差数值根据塑料制品的尺寸精度等级SJ1372-78标准确定。此零件是日常用品，对塑件的精度要求不高，本塑件所用材料为ABS，根据塑料模具设计手册及其用途，塑件精度选用一般精度等级4级较为经济合理。2.2.2塑件表面质量分析该塑件要求外形美观，手感好，外表面无熔接痕，而塑料件内部没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。经过以上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。2.2.3脱模斜度分析该塑件采用的塑料是ABS，它的成型收缩率较小（1.0％～2.5％），且塑件结构简单，对型腔的包紧面积也不太大，所以应取较合适的脱模斜度。为保证壁厚的均匀一致，因此取塑料件的内外表面的脱模斜度一致，这里脱模斜度取2º。2.2.4计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量是为了选取合适的注塑机，提高设备利用率，确定模具型腔数。经计算塑件体积、质量为：（ABS的密度ρ=1.02～1.05g∕cm3，根据平均值算法，取平均密度为ρ=1.035g∕cm3）体积V=2147.76mm3质量M=2.223g39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸3塑件的成型特性分析及成型工艺3.1ABS的结构性能及成型特性ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、耐油性、染色性、散热性、成型加工和机械加工较好。ABS具有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色后可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。ABS的塑料成型特性如下：（1）ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；（2）ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小；（3）ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流阻力；（4）可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型加工方法；（5）流动性中等，溢边值为0.04mm，溶体粘度强烈依赖于剪切速率，因此模具设计大都采用点浇口形式；（6）熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温、高模温和高注射压力，有利于成型；（7）塑件精度高时，模具温度可控制在50～60ºC，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60～80ºC；比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短。综上所述，ABS材料具有优异的综合力学性能，相比于其他的材料，ABS更适合于该塑件的加工。3.2塑件成型方法分析及成型工艺过程3.2.1塑件成型方法分析（139 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸）压缩模塑又称为模压成型或压制。主要用于热固性塑料的成型，也可以用于热塑性塑料的成型。压缩模塑特点是塑料直接加入型腔，加料腔是型腔的延伸，没有浇注系统；模具是在塑件最终成型时才完全闭合。压力通过凸模直接传给塑料有利于成型流动性较差的以纤维为填料的聚合物、不能压制带有精细、易断嵌件及较多嵌件的塑件；不易获得尺寸精度尤其是高精度的塑件；操作简单，模具结构简单；没有浇注系统，料耗少；可压制较大平面塑件或一次压制多个塑件；塑件收缩小、变形小、各向性能均匀、强度高。（2）压注模塑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、挤胶成型。模具闭合、热固性塑料放入加料室、受热熔融、塑料在压力下经浇注系统充满型腔、固化成型、开模取件模具闭合。压注成型的特点是加料前模具处于闭合状态；塑件飞边很薄，尺寸准确，性能均匀，质量较高；可以成型深孔、形状复杂、带有精细或易碎嵌件的塑件；模具结构相对复杂，制造成本较高成型压力较大，操作复杂，耗料比压缩模多；气体难排除，一定要在模具上开设排气槽。（3）注射模塑又称注射成型法。热塑性塑料主要加工成型方法之一。注射模的成型原理是将原料由注射机的加料漏斗加入压筒，加热使软化或变成流体，用栓塞经喷嘴压入模具，冷却后脱模即得制品。完成一个成型周期，栓塞可往复动作，不断的重复上述周期的生产过程。优点是成型周期短，能一次成型外形复杂，尺寸精度高，带有金属或非金属嵌件的塑件，对各种塑料的适应性强，生产效率高，易于实现全自动化等。缺点是注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及小批量的塑件生产。综上所述，该塑件形状结构简单，尺寸精度要求较低，未注尺寸精度为MT5。属于大批量生产，通过对上述成型方法的工艺特点比较，综合考虑该塑件的成型方法选择注射模塑成型。3.2.2注射成型工艺过程（1）注射前准备：预热、预压→装入料斗→预塑化和干燥。（2）注塑过程：加料→合模→注射→保压→冷却、预塑→开模→顶出塑件→注塑座复位。（3）注射后处理：模具清理、塑件后处理。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸3.3ABS注塑成型工艺参数ABS注射成型工艺参数如表3-1所示，试模时根据实际情况作适当的调整。表3-1ABS注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格树脂名称ABS形式直通式注射机类型柱塞式密度（g/cm）1.02～1.05注射时间/s3～5吸水率/％0.2～0.4喷嘴温度/ºC180～190模具温度/ºC50～70预热温度t80～85成型时间/s注射20～90时间h2～3保压0～5料筒温度/ºC后段150～170冷却20～120中段165～180周期50～220前段180～200螺杆转速（r/min）30～60注射压力/MPa119后处理方法红外线烘箱注射温度/ºC200～270压缩比1.8～2.0温度ºC70保压压力/MPa50～70时间h0.3～139 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸4注射机的选择和注射有关参数的确定4.1注射机概述注射机（又名注塑机），是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。注塑机的工作原理：与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射机是生产热塑性塑料制件的主要设备，按其外形注射机可分为立式、卧式和角式三种，本模具采用的是卧式注射机。4.2注射机的基本参数注射机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、购置和使用注射成型机的依据。（1）公称注射量是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。公称注射量在一定程度上反映了注射机的加工能力，标志着能成型的最大塑料制品，因而经常被用来表征机器规格的参数。（2）注射压力是指注射螺杆或柱塞的端部作用在物料单位面积上的压力。注射压力是为了克服熔料流经喷嘴、浇道和型腔时的流动阻力，螺杆（或柱塞）对熔料必须施加足够的压力。注射压力的大小与流动阻力、制品的形状、塑料的性能、塑化方式、塑化温度、模具温度及对制品精度要求等因素有关。注射压力的大小要根据实际情况选用，如加工粘度低、流动性好的塑料，其注射压力可选用35～55MPa；加工中等粘度的塑料，形状一般，但有一定的精度要求的制品，注射压力可选100～140MPa；对高粘度工程塑料的注射成型，其注射压力大约选在140～170MPa范围内。加工优质精密微型制品时，注射压力可用到230～250MPa以上。（3）注射时间（注射速率、注射速度）是指注射螺杆或柱塞往模腔内注射最大容量的物料时所需要的最短时间。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（4）螺杆直径和注射行程是指注射机的一次注射量由螺杆直径D和注射行程S所决定，而S值与D值之间应保持一定比例。（5）塑化能力是指单位时间内所能塑化的物料量。塑化能力应与注射机的整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间太长，则不能发挥塑化装置的能力，反之，则会加长成型周期。（6）注射功及注射功率是指机器在实际使用过程中，能否将一定量的熔料注满模腔，主要取决于注射压力和注射速度，即决定于充模时机器作功能力的大小。注射功及其注射功率即作为表示机器注射能力大小的一项指标。（7）锁模力（合模力）是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。在此力的作用下，模具不应被熔融的塑料所顶开。锁模力同公称注射量一样，也在一定程度上反映出机器所能塑制制品的大小，是一个重要参数，所以有的国家采用最大锁模力作为注射机的规格标称。（8）合模装置的基本尺寸包括模板尺寸、拉杆空间、模板间最大开距、动模板的行程、模具最大厚度与最小厚度等。这些参数规定了机器所加工制品使用的模具尺寸范围，亦是衡量合模装置好坏的参数。（9）开合模速度（动模板移动速度）是为使模具闭合时平稳以及开模、顶出制品时不使制件损坏，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速运行，这样会降低生产率。因此，在每一个成型周期中，模板的运行速度是变化的：即在合模时从快到慢，开模时则由慢到快再慢。（10）空循环时间是在没有塑化、注射保压、冷却、取出制品等动作的情况下，完成一次动作循环所需要的时间（秒）。它由合模、注射座前进和后退、开模以及动作间的切换时间所组成。空循环时间是表征机器综合性能的参数，它反映了注射机机械结构的好坏、动作灵敏度、液压系统以及电气系统性能的优劣（如灵敏度、重复性、稳定性等），也是衡量注射机生产能力的指标之一。综上所述，在选择注射机时应从注射机的基本参数上考虑。4.3有关塑件的参数确定由2.2.4可知，塑件体积V=2147.76mm3，塑件质量M=2.223g。4.4初选注射机型号39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸根据塑件所用塑料的类型、体积和重量、塑件的生产批量及产品的特点和设计要求，初选注射机为XS-Z-30型注射机，其注塑机的相关参数如表4-1所示。表4-1XS-Z-30型注射机主要技术参数名称大小名称大小注射量/cm330模板最大行程/mm160螺杆直径/mm28模具厚度/mm最大180注射压力/MPa119最小60注射行程/mm130喷嘴球径/mmSR12注射时间/s0.7喷嘴孔径/mmΦ4锁模力/KN250锁模方式液压-机械39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸5注射模具结构设计5.1确定型腔数目一般来说精度要求高的小塑件和中大型塑件优先采用一模一腔结构，对于精度要求不高的小塑件（没有配合精度要求），形状简单又是大批量生产时，优先采用一模两腔结构。根据塑件精度及经验得，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低4％。型腔数目的确定与注射机的公称塑化量、注射机的最大注射量及注射机的锁模力等参数有关，此外还应考虑技术、经济、质量、设备及生产批量模型大小等因素的影响。而该塑件精度要求不高，为一般精度塑件，再依据塑件大小，采用一模八腔的模具结构。5.2选择分型面5.2.1分型面及其基本形式分型面是为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要，将模具型腔适当地分成两个或更多部分，这些可以分离部分的接触表面。分型面是决定模具结构形式的重要形式，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料脱模。分型面可能是垂直于合模方向或倾斜于合模方向，也可能平行于合模方向。分型面的形状有平面、斜面、阶梯面和曲面。分型面应尽量选择平面的，但为了适应塑件成型的需要和便于塑件脱模，与可采用后面三种分型面。后三种分型面虽然加工较困难，但型腔加工却比较容易。分型面有单分型面和多分型面之分。方案一：双分型面选用双分型面形式的优点：模具进料均匀、平稳，表面质量较好。选用双分型面形式的缺点：增加模具的结构复杂性。方案二：单分型面选用单分型面的优点：使模具的结构简单化，减小模具的厚度，也节省了模具材料，且在脱模后塑料制件的外表面无浇口的痕迹。进料的距离也大大的缩短了。5.2.2分型面的选择原则（1）分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处；（2）满足塑件外观质量的要求及保证塑件的精度要求；39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（3）有利于塑件的留模方式，便于塑件的顺利脱模；（4）分型面的选择应有利于排气；（5）便于模具的制造；（6）应尽量减少塑件在合模方向上的投影面积；5.2.3确定分型面根据分型面选择的原则，通过综合分析零件图的特点，从以上的两个方案进行比较，采用方案二（单分型面）比采用方案一（双分型面）更符合要求。方案二符合了模具的加工经济性，使模具的结构简单化，减小模具的厚度，也节省了模具材料，且在脱模后塑料制件的外表面无浇口的痕迹。因此，本模具成型的零件虽然形状复杂但是结构简单宜采用单分型面。5.3确定型腔的布置方案由于该塑件采用的是一模八件非平衡式型腔成型。如图5-1所示。图5-1一模八件非平衡式型腔39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6浇注系统的设计6.1浇注系统设计的基本原则浇注系统是指模具中由注塑机喷嘴到型腔之间的进料通道。浇注系统设计是注射模设计的一个重要环节，它直接影响注射成型的效率和质量。设计时一般遵循以下基本原则：（1）塑料成型特性不同的塑料组成不同，有特殊要求的温度及剪切速率，设计的浇注系统应适用所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。（2）塑件的大小及形状根据塑件大小、形状、壁厚、技术要求等因素，结合选择分型面，同时考虑设置浇注系统的形式、浇口数量及位置，保证正常成形，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯或型芯受力不匀，以及充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。（3）塑件外观设置浇注系统时应考虑到去除、修整浇口方便，同时不影响塑件的外表美观。（4）模具成形塑件的型腔数设计浇注系统时还应该考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。（5）冷料在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。（6）成形效率在大量生产时，设置浇注系统还应该考虑到在保证成形质量的前提下尽量缩短流程，减少断面面积以缩短填充及冷却时间，缩短成形周期，同时减少浇注系统损耗的塑料。（7）注射机安装模板的大小在塑件投影面积比较大时，设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许，并应防止模具偏单边开设浇口，造成注射时受力不匀。因此，本模具的浇注系统设计遵循设计的基本原则，本模具设计符合要求。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.2普通浇注系统的组成注射模的浇注系统均由主浇道、分浇道、浇口及冷料穴四个部分组成。（1）主浇道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有分浇道支线为止的一段料流通道。主流道是熔体最先流经模具的部分，它起到将熔体从喷嘴引入模具的作用，其尺寸的大小直接影响熔体的流动速度和填充时间。（2）分浇道是主浇道与型腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，即将熔体由主浇道分流到各个型腔的过渡通道，也是浇注系统的断面变化和熔体流动转向的过渡通道。（3）浇口是指料流进入型腔前最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且短，目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，且又利于封闭型腔口，防止熔体倒流。另外，也便于成型后冷料与塑件分离。（4）冷料穴是在每个注射成型周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温、变硬，被称之为冷料。冷料穴是为防止堵塞浇口或影响制件的质量而设置的料穴，作用就是储藏冷料。冷料穴一般设在主浇道的末端，有时也增设在分浇道的末端。6.3主浇道设计主流道是熔料注入模具最先经过的一段流道，直接影响到填充时间及流动速度。连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，主浇道轴线一般位于模具中心线上，与注射机喷嘴轴线重合，型腔也以此轴线为中心对称布置。主流道太小，熔料流动过程中冷却面积相对增大，注射压力损失大，但主流道太大则会造成塑料损耗大，冷却时间长，发生漩涡及紊流，要求机床可塑化能力增大。因此，必须选择恰当尺寸的流道。主流道的小端直径为5mm，主流道的球面半径取14mm，球面的配合高度取3mm，主流道的长度取42mm。分流道长按具体情况决定，不宜过长或过短且不宜小于8mm。主流道大端直径取6.06mm。浇口套尺寸取45mm。浇口套常采用碳素工具钢T8、T10制造，本套模具中浇口套与定位圈设计成整体形式，浇口套采用T8。热处理后硬度为50HRC～55HRC，浇口套如图6-1所示。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸图6-1浇口套简图6.4分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的进料通道。在分流道的设计过程中应该考虑尽可能减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑减小流道的容积。根据型腔在分型面上的排布情况，分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑件的原料和能耗，L3=6～10，选取6mm；b=5～10,选取b=8mm。常用的流道截面形状有圆形、梯形、U形和六角形等，如表6-1所示。本模具采用梯形截面的流道，如图6-3所示。表6-1分流道截面的形状截面形状特征热量损失加工性能流动阻力效果效率圆形小较难小最佳0.250D梯形较小易较小良0.195D单面圆形较小易小佳0.153D矩形大易大不良0.250D图6-3梯形截面分流道39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸根据成型条件不同L=5～10，取L=8mm。由公式h=2/3b得h=5.3mm。6.5浇口的设计浇口是流道与型腔之间最短的一段距离，其尺寸狭小。目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，且又利于封闭型腔口，防止熔体倒流。另外，也便于成型后冷料与塑件分离。浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否被完好、高质量地注射成形。6.5.1浇口的分类（1）非限制性浇口又称直浇口，其形式是塑料通过主流到直接注射到塑件上，与限制性浇口相比有很多不利之处，但是因为他具有压力损失小、节约塑料、模具结构简单等优点，因此广泛使用。（2）限制性浇口指流道与型腔之间采用一段距离很短、截面很小的浇口相连接，当熔融塑料通过狭窄的浇口时，流速增高，并因摩擦使料温也增高，有利于填充型腔。当充满型腔后由于模具散发热量，熔料逐渐冷却，塑料由接触模具部分开始逐渐向中心层固化，而浇口比型腔部分要薄，因此首先固化封闭，注射压力就不能继续传递到型腔里面去，型腔内的熔料即可在无应力状态下自由收缩固化成形，因此塑件内残余应力小，可减少弊病。其优点：①成型周期短。②去除流道方便，在塑件上残留的痕迹小。③型腔内实际压力小，与使用非限制性浇口相比可成形较大投影面积的塑件。④由于浇口的摩擦作用，可提高料温，减少流痕。另外料流流速高，有利于充满型腔。⑤对多型腔模具，可调节浇口截面积，以保证各型腔同时充满。⑥残余应力小，可防止塑件破裂、翘曲、变形。本模具采用限制性浇口。6.5.2浇口形式和尺寸浇口的类型有很多，有直接浇口、盘形浇口、侧浇口、扇形浇口、点浇口、直接浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定，该模具采用侧浇口,侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为梯形（扁槽），是限制性浇口，（如图6-4所示），其有以下特性:①可根据塑件的特点灵活地选择塑件的某个边缘进料，一般设在分型面上；39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸②浇口的加工和去除均比较方便；③能方便地调整熔体充模时的剪切速率和浇口封闭时间；图6-4侧浇口的形式表6-2列出了不同塑料按塑件平均壁厚确定的点浇口直径尺寸，点浇口直径也可查此表选择。表6-2侧浇口直径尺寸mm壁厚塑料种类＜1.51.5～3＞3PS、PE0.5～0.70.6～0.90.8～1.2PP0.6～0.80.7～1.00.8～1.2HIPS、ABS、PMMA0.8～1.00.9～1.81.0～2.0PC、POM、PPO0.9～1.21.0～1.21.2～1.6PA0.8～1.21.0～1.51.2～1.86.5.3浇口位置选择浇口的位置对塑件质量有直接影响，主要以塑件形状和要求来确定，通常应考虑以下几个问题：（1）塑料流动能量损失最小。①浇口的位置应是填充型腔各部位的流程最短，并保证充满型腔。②浇口的位置应使料流变向越少越好。③浇口的位置设计应该39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸能使最终压力有效地传递到塑件较厚部位以减少缩孔，同时注意保证薄壁部分也能充满。浇口位置应按塑件壁厚分布情况而定，一般应设置在塑件壁厚的部位上；如有几个厚部位，则应布置在这些厚壁之间的一般壁厚上，使压力能均匀传递到各部位；如当加强肋能造成缩孔时，浇口应放置在加强肋上。（2）浇口的位置应减少或者避免塑件的熔接痕。（3）浇口的位置要避免造成收缩变形。（4）浇口的位置应使进入型腔的塑料能顺利地排出模腔内的空气，塑料进入型腔后不要立即封闭排气系统。（5）浇口的位置及大小要考虑对型芯的影响。尽量避免进入的塑料正面冲击型芯，尤其对于较小直径型芯，否则使注射压力耗损或者使型芯弯曲变形。（6）对有镶件的模具，浇口位置不能使流动的塑料冲击镶件，但也不能离浇口太远，否则塑料流到镶件附近时变冷熔接不好。（7）外观要求高的塑件则浇口不允许设置在表面上，同时要考虑清理方便，不损坏塑件。6.6冷料穴的设计冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流动熔体前端的冷料头；避免这些冷料进入型腔影响塑件质量或堵塞浇口。此次设计采用卧式注射机，冷料穴设计在主浇道的末端。且开在主浇道对面的动模板上，直径稍大于主浇道大端直径，便于冷料的进入。冷料穴的形式不仅与主浇道的拉料杆有关还与主浇道中的凝料脱模形式有关。7温度调节系统及排气系统设计39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度，为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模内，可以提高成型效率。对于高熔点，流动性差的塑料，流动距离长的制件，为了防止填充不足，有时也在水管中通入温水把模具加热。7.1模具温度及其调节系统对塑件质量的影响（1）塑件的尺寸精度。模具的温度稳定、冷却速度均匀可以减少塑料的成型收缩率的波动，是塑件减少变形、保证尺寸稳定的根本条件。（2）塑件的力学性能。对于结晶型的塑料，结晶度越高，塑件的应力开裂倾向越大，从减少应力开裂的角度出发，降低模温是有利的。（3）塑件的表面质量。提高模具的温度可以改善塑件的表面光洁，过低的模具温度会使塑件的轮廓不清晰，并产生明显的熔合纹。7.2冷却系统设计原则（1）冷却水道可设计成单回路或多回路。（2）冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。（3）冷却水道与型腔表面之间的距离应尽量相等。（4）冷却水的入口宜选在浇口附近。（5）冷却水道的出、入口温差应尽量小。（6）冷却水道应沿着塑件收缩的方向设置。（7）冷却水道应尽量避开塑件的熔接部分，以免产生熔接痕，而影响塑件的强度。（8）冷却水道的大小要易于加工和清洁，一般孔径为8～10mm。7.3排气系统的排气方式确定排气系统对确保成型塑件的质量起着重要的作用，排气方式一般有开设排气槽和利用模具零件配合间隙排气两种。对于中小型模具,可利用模具分型面间隙、推杆和推杆孔的配合间隙及活动型芯孔的配合间隙自然排气。本次设计利用模具分型面及成型零件配合间隙来排气，间隙大小为0.03mm。8成型零件的设计39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸8.1成型零件的结构设计模具中成型零件决定塑件的几何形状和尺寸，成型零件包括型芯、型腔、镶块、成形杆和成形环等。在进行成型零件的结构设计时，首先应根据塑件的性能和塑件的形状、尺寸以及其他的使用要求。然后根据其塑件的形状、尺寸和成型零件的加工及装配工艺要求进行成型零件的结构设计和尺寸计算。（1）型腔型腔也称作凹模，是成型塑件外表面的主要零件（包括零件的内腔和实体两部分）。它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配的工艺要求，通常可分为整体式和组合式两大类。本模具根据塑件的外形结构选择整体式凹模，该结构形式的型腔强度高、牢固、成型的塑件无拼缝痕迹。（2）型芯型芯是注射模中成型塑件内表面的零件，它又称主型芯，是成形塑件中较大的、主要内形的零件。型芯有整体式和组合式两大类。该塑件采用整体式型芯。①整体式型芯整体式型芯将型芯与动模板做成一体，使其结构牢固，成型的塑件质量较好。但由于机械加工不便，钢材消耗量大。故此型芯主要用于形状简单的小型芯模具。②组合式型芯组合式型芯又分为整体装配式和镶件组合式。整体装配式型芯：它将凸模或型芯加工后与动模进行装配而成。镶件组合式型芯：对于形状复杂的大型型芯，为了便于机械加工，可采用镶件组合式。综上所述，本模具采用组合式型芯中的整体装配式型芯。8.2成型零件工作尺寸计算成型零件中与塑料熔体接触并决定制品几何形状的尺寸称之为工作尺寸。塑料制品的几何尺寸分别称之为凹模尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸。8.2.1影响塑件尺寸误差的因素制品成型后所获得的实际尺寸与名义尺寸之间的误差成为制品的尺寸偏差。引起制品产生尺寸误差的原因横多，但制品尺寸可能出现的误差δ主要是以下五方面因素综合作用的结果。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（8-1）其中，δ-塑件的成形误差；δ1-因采用的成形收缩率不准确引起的制品尺寸误差；δ2-因塑料的成形收缩率波动而引起的塑件尺寸误差；δ3-模具成形零件的制造偏差；δ4-模具成形零件的最大磨损量；δ5-模具安装配合间隙的变化而引起塑件的尺寸误差；（1）塑料制品的成形收缩成形收缩引起制品产生尺寸误差的原因有两方面。一方面是设计时采用的成形收缩率与塑件生产时的实际收缩率之间的误差（δ1）；另一方面是成形过程中，成形收缩率受到注射工艺的影响，可能在其最大值和最小值之间波动，而产生误差（δ2）。（8-2）其中，δ2-塑料收缩率波动误差（mm）；Smax-塑料的最大收缩率；Smin-塑料的最小收缩率；Ls-塑件的基本尺寸（mm）；由于Smax=0.008，Smin=0.003，Ls=30mm，代入公式（8-2）得：＝（0.008-0.003）×30＝0.15mm实际收缩率与计算收缩率会有差异，按照一般的要求，塑件收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的1/3。（2）模具成形零件的制造误差模具成形零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。模具成形零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。一般成形零件工作尺寸制造公差值δ3取塑件公差值Δ的1/3～1/4或取IT7～IT8级作为零件制造公差，组合式型腔或型芯的制造公差应根据尺寸链来确定。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（3）模具成形零件的磨损模具在使用过程中，由于塑件熔体流动的冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成形过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀以及由于以上原因造成的模具成形零件表面粗糙度值提高而要求从新抛光等，均造成模具成形零件尺寸的变化，型腔的尺寸会变大，型芯的尺寸会减小。这种由于磨损而造成的模具成形零件尺寸的变化值与塑件的产量、塑料原料等都有关系，在计算成形零件的工作尺寸时，对于批量小的塑件，且模具表面耐磨性好的，其磨损量应取小值；对于与脱模方向垂直的成形零件的表面，磨损量应取小值，甚至可以不考虑磨损量，而与脱模方向平行的成形零件的表面，应考虑磨损；对于中、小型塑件，模具的成形零件最大磨损可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成形零件最大磨损量应取塑件公差的1/6以下。成形零件的最大磨损量用δ4来表示，一般取δ4=1/6Δ。（4）模具安装配合的误差模具的成形零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。例如型芯按间隙配合安装在模具内，塑件孔的位置误差要受到配合间隙值的影响；若采用过盈配合，则不存在此误差。模具安装配合间隙的变化而引起塑件的尺寸误差用δ5来表示。综上所述，塑件在成形过程产生的最大尺寸误差应该是上述各种误差的总和。由于δ2=0.15mm，δ3=0.18mm，δ4=0.09mm，δ5=0.03mm，代入公式（8-1）得：＝0.15+0.18+0.09+0.03＝0.45mm塑件的成形误差应小于塑件的公差值，即式8-3。Δ≤Δ（8-3）8.2.2成形零件工作尺寸的计算方法所谓工作尺寸是零件上直接用以成形塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异形型芯的长和宽）、型腔深度和型芯高度和尺寸，中心距等。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸成型零件工作尺寸的计算方法有以下两种：一种是按平均缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算；另一种是按极限收缩率、极限制造公差和极限磨损量进行计算。该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13～1.14g/cm3，收缩率为0.3～0.8％，计算其平均密度为1.135g/cm3，平均收缩率为0.15％，型芯型腔的计算结果见表8-1。本次设计是按平均尺寸法进行计算。表8-1型芯型腔的计算结果尺寸类型塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔径向尺寸（LS）深度（HS）型芯径向尺寸（lm）高度（hm）S-塑件的平均收缩率，mm；LS-塑件的外形最大尺寸，mm；lS-塑件的内形最小尺寸，mm；HS-塑件的高度最大尺寸，mm；hS-塑件的内形深度的最小尺寸，mm；Δ-塑件尺寸的公差；x-系数，尺寸大，精度低的塑件，x=0.5；尺寸小，精度高的塑件，x=0.75。9结构零件的设计9.1脱模装置设计39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸9.1.1脱模机构的设计原则脱模机构设计一般应遵循如下原则：（1）尽可能使制品滞留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）力求良好的制品外观，在选择推出位置时，应尽量选择制品的内部或对制品外观影响不大的部位。（3）防止制品变形和损坏，正确分析制品对型腔的黏附力大小及其所在部位，有针对性地选择合适的脱模机构，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于制品在收缩时包紧型芯，因此推出作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于制品刚度和强度最大的部位，推顶面积也应尽可能大一些，否则会造成制品变形和损坏。（4）结构合理可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，推杆应具有足够的刚度和强度。本模具的脱模装置设计应遵循以上原则。9.1.2脱模力的计算（9-1）其中，Ft-脱模力（N）；A-塑件包络型芯的面积（m2）；p-塑件对型芯单位面积上的包紧力一般情况下，模外冷却的塑件p取2.4×107～3.9×107Pa；模内冷却的塑件，p取0.8×107～1.2×107Pa；α-脱模斜度忽略为2º；µ-塑件对钢的摩擦系数，查资料得µ=0.2；由于A=0.2m2，p=0.9×107，α=2º，µ=0.2，代入公式（9-1）得：=0.2×0.9×107（0.2cos2-sin2）=3060×102（N）9.1.3推出机构的设计（1）推出机构的工作原理及组成工作原理：推出机构是把塑件及浇注系统从型腔中或型芯上脱出来的机构。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸推出机构组成：推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）、推出导向部件（推杆导柱、推杆导套）、复位部件（复位杆）。（2）推出机构的设计原则①结构可靠；②推出位置尽量选在塑件内侧，保证塑件的外观良好；③保证塑件推出是不变形不损坏；④脱模力作用位置靠近型芯；⑤脱模力应作用于塑件刚度和强度最大的部位；⑥作用力面积尽可能大；⑦圆推杆的顶部不是平面时要防转；⑧把塑件推出模具10mm左右，如果脱模斜度较大时，可以顶出塑件深度的2/3左右。9.1.4拉料杆的设计拉料杆的作用是模具开模时，主流道凝料在拉料杆的作用下，从定模浇口套中被拉出，随后推出机构将塑件和凝料一起推出模外。本模具的拉料杆设计如图9-1所示。图9-1拉料杆示意图对本拉料杆的分析：这是Z字形的拉料杆是最常用的一种形式，工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套；长80mm，表面粗糙度为0.8μm等，这些保证了将塑件成功拉出浇口套。9.1.5推杆的设计39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸推杆是推出机构中最简单最常见的一种基本形式。由于推杆加工简单、安装方便、维修容易、使用寿命长、脱模效果好，设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，因此本模具采用推杆推出方式。（1）推杆设计的注意事项①推杆位置应选在脱模阻力大的地方及设在塑件强度刚度较大处，以免塑件变形损坏。②推杆端面一般应高出型芯或型腔表面0.05～0.1mm，这样不会影响塑件以后的使用。③推杆与其配合孔一般采用H8/f7的配合，配合长度取直径的1.5～2倍，通常不小于10mm。④在保证塑件质量和顺利脱模的前提下，推杆数量不宜过多，以简化模具和减小对塑件的影响。（2）推杆的形状尺寸本模具采用的推杆是最常见的直杆式圆柱形推杆，如图9-2所示。图9-2推杆示意图对本推杆的分析：本零件采用的T10A材料加工出长100mm，直径6mm的推杆，热处理硬度为50～54HRC，推杆工作端配合部分的粗糙度值Ra0.8μm。这些保证了配合的精度。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸9.2合模导向装置的设计合模导向装置是保证动模与定模或上模与下模合模时正确定位和导向的装置。合模导向装置主要有：导柱导向和锥面定位。本次设计的和模导向装置采用导柱导向，导柱导向装置的主要零件是导柱和导套。9.2.1导向装置的作用（1）导向作用动定模合模时按导向机构的引导，使定模按正确方位闭合，避免型芯进入型腔时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而互相碰伤，因此设在型芯周围的导柱应比主型芯高出至少6mm。（2）定位作用在模具闭合后使型腔保持正确的形状和所有由动定模合模构成的尺寸的精度。对于垂直分型的两瓣对拼凹模，合模销可以保证在合模时定位准确。（3）承受一定的侧向压力塑料注入型腔过程中会产生单向侧面压力，或由于成型设备精度的限制，使导柱在工作中承受一定的侧压力。但侧压力很大时，则不能完全由导柱来承担，需要增设锥面定位装置。9.2.2导向零件的设计原则（1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘部分，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时发生变形。（2）根据模具形状和大小，一副模具一般需要2～4个导柱。对于小型模具，无论圆形或矩形的，通常只有两个直径相同且对称分布的导柱（图9-3a）；如果模具的凸模与凹模合模时有方位要求，则用两个直径不同的导柱（图9-3b），或用两个直径相同，但错开位置的导柱（图9-3c）；对于大中型模具，为了简化加工工艺，可采用三个或四个直径相同的导柱，但数量分布不对称（图9-3d），或导柱位置对称，但中心距不同（图9-3e）。对于该塑件的模具采用两个直径相同且对称分布的导柱2个。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（a）(b)(c)(d)(e)图9-3导柱的分布形式（3）有足够的耐磨性：导柱：20渗碳淬火或T10，50～55HRC；导套：20渗碳淬火或T10，50～55HRC。（4）便于导向：导柱先导部分做成球状或锥状，导套导入部分要做导角。（5）导柱工作部分的配合精度采用H7/f7；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6。导套与安装孔之间采用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。（6）对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。导向孔的导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。9.3支承零件的设计塑料模的支承零件包括定模座板、定模板、型腔固定板、支承板、支架、动模座板等。9.3.1动模座板和定模座（1）作用：是模具的基座，起支承与连接作用。动模座板固定在注射机移动工作台上，定模座板固定在注射机固定工作台上。（2）要有足够的强度：小型模具H＞13mm，大型模具H可达75mm以上；（3）材料：T8；（4）连接方式：用螺栓压板与机床相连；9.3.2固定板（1）作用：固定型芯、型腔、导柱、导套、推杆等零件；（2）要求：有足够的强度与厚度H=15～45；39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（3）与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接；9.3.3支承板作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向零件的轴向移动并承受一定的成型压力。9.3.4支架（1）作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出空间；（2）安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面平行。（3）推出机构组成：推出部件（如推杆）、推出导向部件（如推杆导柱）。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸10注射机与模具各参数的校核10.1最大注射量的校核注射机的最大注射量标志着注射机所能加工塑件的最大重量或体积。选择注射机时，必须保证塑件所需的注射量M1（包括浇注系统及飞边在内）小于注射机允许的最大注射量，一般占注射机最大注射量的80％以内。否则，就会使塑件成型不完整或内部组织疏松，塑件强度降低。注射机多以公称容量来表示，可采用以下公式校核：（10-1）其中，Gmax-为注射机可注射的最大注射量（应在塑件与浇注系统凝料的质量和的80％之内）；c-料筒温度下塑料的体积膨胀率的校正系数，结晶型塑料，c≈0.85；非结晶型塑料，c≈0.93；ρ-所用塑料在常温下的密度（g/cm3）；G-注射机的公称注射量（cm3）；由于c=0.93，ρ=1.03g/cm3，G=30cm3，代入公式（10-1）得：Gmax=0.93×1.03×30=28.737gGmax×80％=22.990M1=2.223×8+2.223=20.007M1＜0.8Gmax综上所述，所选注射机的最大注射量满足注塑成型需求。10.2注射压力的校核注射机的公称注射压力要大于塑件成型的压力。塑件的形状一般，材料所需注射压力为119MPa，所以满足要求。注射压力校核的目的是校验注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要，为此注射机的最大注射压力应大于或等于塑件成型时所需的注射压力，即：≥（10-2）其中，Pmax-注射机的最大注射压力（MPa），初选的XS-Z-30型注射机的注射压力为119MPa，39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸P-塑件成型时所需的注射压力（MPa），它的大小与注射机类型、喷嘴形式、塑件的流动性、浇注系统及型腔的阻力等因数有关。一般取P=119MPa。综上所述，所选注射机的注射压力满足注塑成型需求。10.3锁模力的校核由于高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个很大的推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则将出现溢料现象。（1）流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计之前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上投影面积S的0.2～0.5倍，因此可以用0.35nS来进行估算，即：（10-3）其中，S-塑件在分型面上的投影面积（mm2）；n-型腔数；A2-流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（mm2）；由于n=8，S=1.35mm2，A2=706.5mm2，代入公式（10-3）得：=1.35×8×706.5=7630.2mm2（2）锁模力是指注塑机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。即：（10-4）其中，F锁-注塑机的额定锁模力（N）；P型-模具型腔内塑料熔体的平均压力，根据表10-1，10-2可得；A-塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2）；由于A=7630.2mm2，P型=35N，代入公式（10-4）得：=7630.2×35=267057N≈267.057KN≥（10-5）其中，K-压力损失系数。一般取K=1/3～2/3；F-注塑机锁模力；39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸F锁-注塑机的额定锁模力（N）；由于K=0.4，F锁=267.057N，代入公式（10-5）得：≥=0.4×267.057=106.823（KN）因F=250KN，所以模具的锁模力符合加工要求。表10-1常用塑料可选用的型腔压力塑料型腔平均压力/MPa塑料型腔平均压力/MPa高压聚乙烯10～15AS30低压聚乙烯20ABS30中压聚乙烯35有机玻璃30聚丙烯15醋酸纤维素脂30聚苯乙烯15～20表10-2制品形状和精度不同时可选用的型腔压力条件型腔平均压力举例易于成形的制品25MPa聚乙烯等厚壁均匀的日用品、容器类普通制品30MPa薄壁容器类高黏度塑料、精度高35MPaABS、聚甲醛等机械零件、精度高的制品黏度特别高、精度高40MPa高精度的机械零件综上所述，所选注射机的锁模力满足注塑成型需求。10.4模具安装部分尺寸校核（1）喷嘴尺寸注射机喷嘴前端球面半径r和孔径d与模具浇口套是始端球面R和小孔径D应吻合，以防止高压塑料熔体从缝隙中溢料。它们一般应满足下列关系：D=d+（0.5～1）mm（10-6）R=r+（1～2）mm（10-7）根据设计手册得XS-Z-30型注射机喷嘴尺寸如下：喷嘴前端孔径d=Φ4mm，喷嘴球面半径SR=12mm。根据公式（10-4）、（10-5）得：D=4.5～5mm＞d、R=13～14mm＞r。如果R＜r，将会出现死角而积存塑料，使主浇道凝料无法脱出。直角式注射机的喷嘴头部多为平面，模具主浇道始端与其接触处也应做成平面。（2）定位圈尺寸39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸为保证模具主浇道中心线与注射机喷嘴中心线重合，注射机固定模板上设定有定位孔，模具的定模座板上应设有凸起的定位圈或浇口套，两者按H9/F9间隙配合。小型模具取8～10mm，大型模具取10～15mm。（3）模具外形尺寸模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，以保证模具能安装到注射机工作台面上。同时，模具的座板尺寸不应超过注射机的模板尺寸。10.5模具闭合高度校核本模具采用A2型模架，本模架的外形尺寸为200mm×250mm×172mm。XS-Z-30型注射机模板最大安装高度为Hmax=180mm，最小合模高度为Hmin=60mm，而模架的闭合高度为180mm。根据模具闭合高度必须满足：≤≤（10-8）由于Hmin=60mm，H=172mm，Hmax=180mm，代入公式（10-8）得：≤≤60mm≤172mm≤180mm综上所述，所选注射机的闭合高度满足注塑成型需求。10.6开模行程的校核模具开模取出制品所需的开模距离必须小于注射机的开模行程。注射机最大的开模行程的大小直接影响模具所形成的塑件高度，太小时塑件无法从动定模之间取出。≥（10-9）其中，H1-脱模距离（顶出距离）；H2-流道凝料与塑件高度；由于H1=16mm，H2=63mm，代入公式（10-9）得：≥180≥16+63+10180≥89XS-Z-30型注射机的模板行程为180mm。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸综上所述，所选注射机的开模行程满足注塑成型需求。11绘制模具总装图通过以上设计，可得出模具装配图。模具主要包括：定模座板、定模板、支承板支架、型芯、型腔及动模座板等组成。根据已确定的塑件结构以及参数，按照制图标准绘制出标准件零件图和模具装配图，如图11-1所示。图11-1塑料纽扣注塑模具装配图39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸12结论本设计首先体现了塑料工业的重要地位和当今注塑模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。因此研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有这特别重要的意义。其次介绍了对注塑件的一般设计原则。在做好注塑成型的准备工作之后，接着介绍了如何制定出塑件的成型工艺卡以及模具结构设计的步骤。根据最大注射量、锁模力等确定型腔数目。脱模方式的设计中根据塑件所留在模具的不同部位而设计出不同的脱模方式；温度调节系统说明了设计的一般步骤，确定冷却时间，计算体积流量等；该模具属于简单脱模机构，先开定模后推出塑件。通过设计计算，本模具设计能够达到设计要求。39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸参考文献[1]齐卫东.简明塑料模具设计手册.[M].北京：北京理工大学出版社.2012[2]陈志刚.中国模具设计大典第一卷.[M].南昌：江西科学技术出版社.2003[3]李德群，唐志玉.中国模具设计大典第二卷.[M].南昌：江西科学技术出版社.2003[4]林江.机械制造基础.[M].北京：机械工业出版社.2011[5]张维合.塑料成型工艺与模具设计.北京：化学工业出版社.2014[6]朱维克，黄文彦.AutoCAD机械制图教程.北京：机械工业出版社.2011[7]洪慎章.实用注塑成型及模具设计.[M].北京：机械工业出版社.201439 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸致谢本次的毕业设计能够顺利完成，首先要感谢我的指导教师杨宇老师给予了我悉心指导和督促，并为我在设计过程中提出宝贵的意见和建议，使我得以顺利完成了设计的工作。从我的选题报告到设计过程再到说明书的完成，杨老师都给了我很多的建议和指导。从中，我学会了如何去思考问题、解决问题。同时，我还要感谢我在大学期间的授课老师，正是由于他们拥有的传道、授业、解惑精神，让我在这三年中学到了丰富的专业知识，感谢各位老师的辛勤培育。其次，我还要感谢我的同学。谢谢你们在我的设计的过程中，给予了我丰富的灵感。当我遇到困难时，你们的鼎力相助让我少走了很多的弯路，节省了很多的时间，也是我的设计变得更加的完善。最后，再次向一直指导和帮助我的指导老师表示深切的感谢。您的耐心教导，让我在以后的工作中又多了一份自信，谢谢您给予的一份宝贵的财富。并向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的感谢！39 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸附录序号图名图纸大小图纸编号备注1浇口套A401附页2定模座板A402附页3型腔A303资料袋4动模板A404附页5支承板A405附页6垫块A406附页7动模座板A407附页8推杆A408附页9拉料杆A409附页10推板A410附页11推杆固定板A411附页12复位杆A412附页13导柱A413附页14导套A414附页15塑料纽扣注塑模具设计A115资料袋39'