两则孔浅两则孔浅圆盒注射模-材料成型及控制工程毕业设计.doc

景德镇陶瓷大学毕 业 设 计 说 明 书题目： 两侧孔浅圆盒注塑模具设计 英文题目： DESIGN OF INJECTION MOLD FOR SHALLOW HOLE BOX ON BOTH SIDES 学 院： 机械电子工程学院 专 业： 材料成型及控制工程 姓 名： 彭志光 学 号： 201310340125 指导教师： 汤国兴 完成时间： 2017年5月11日 景德镇陶瓷大学本科生毕业设计摘要 本次毕业设计是塑料两侧孔浅圆盒的模具结构及工艺设计。具体内容包括模具结构设计模具型腔数量和布局的确定、注射机选择，浇注系统设计、温度控制系统设计、模架及其标准件的选用、脱模、成型部件的设计；工艺设计注塑工艺、主要模具零件机加工艺及模具装配工艺设计。最后的装配与公差配合要很好的达到要求对设计者也是一个很大难度的挑战。因此，设计过程中经过了多次计算和修改，使论文与设计达到预定的使用要求。从中学习到了许多的模具设计的知识和对在校所学知识的深化，有利于提高模具的生产效率和节约了生产成本，并大大缩短了生产的周期。关键词：两侧孔浅圆盒 模具结构 工艺分析IVAbstract The graduation design is talking about the plastic two holes in the mold cavity of the mold structure and process design. The design of the mold control system, the selection of the mold frame and its standard parts, the design of the mold part, the design of the molding part, the design of the mold part, the design of the mold part, the design of the mold, - injection molding process, the main mold parts machine processing and mold assembly process design. The final assembly with the tolerance to meet the requirements of the designer is also a very difficult challenge. therefore. After the design process has been calculated and modified several times, so that the paper and design to achieve the intended use of the request. From which to learn a lot of mold design knowledge and knowledge of the school in the deepening of the mold is conducive to improving the efficiency of production and save production costs, and greatly shorten the production cycle.Key words: two holes shallow box; mold structure; process analysis;景德镇陶瓷大学本科生毕业设计目录1. 绪论11.1 塑料模具现状及发展趋势11.1.1模具制造技术现状及其发展12. 塑件的结构分析与成型工艺设计32.1 塑料的结构分析32.2.1 塑料的外型分析32.1.2 塑件材料(Abs)分析42.1.3 确定塑件收缩率42.1.4 壁厚的确定42.1.5塑件的脱模斜度52.1.6 圆角的设计52.1.7斜顶的斜度52.2注射模设计与成形工艺52.2.1 注射成形前的准备52.2.2 注射过程52.2.3塑件的后处理62.3塑件的工艺分析72.3.1注射成型原理73. 塑料注射模具的结构设计83.1注射模结构选取和注射机的选择83.1.1型腔数目的确定83.1.2分型面的设计83.1.3型腔的配置93.2 注射机选择103.2.1 注射量的计算103.2.2 浇注系统凝料体积的初步估算113.2.3 选用注射机113.3浇注系统的设计123.3.1浇注系统的简介123.3.2浇注系统的分类及组成123.3.3 浇注系统设计的原则133.3.4主流道的设计133.4推出机构设计143.5脱模机构的设计原则与选用143.6合模导向机构设计153.7导柱导向机构的设计153.8 排溢系统的设计163.9 成型零件的结构设计及计算173.9.1 成型零件的结构设计173.9.2 成型零件钢材的选用183.9.3 成型零件工作尺寸的计算183.10支撑零部件的设计194. 塑料注射模其它设计204.1选标准模架204.2成型零件材料选用204.3注射模钢种的选用204.4最大注射压力的校核214.5最大注塑量的校核224.6模具与注塑机安装部分相关尺寸校核224.7开模行程校核224.9斜顶抽出距离的校核和干涉的校核23 4.9.1斜顶抽出距离的校核234.9.2斜顶干涉的校核234.9.3模具冷却系统的设计244.9.4冷却装置的设计原则244.9.5冷却装置的选用245. 模具安装和试模266.结论277. 经济分析28致谢31参考文献32景德镇陶瓷大学本科生毕业设计1. 绪论1.1 塑料模具现状及发展趋势1.1.1模具制造技术现状及其发展模具行业的产品属于生产过程中的中间产品，其需求依赖于下游各行业的发展需求，因此，世界经济的发展对模具行业的发展有着要的作用。从 2003 年起世界模具业一直处于稳步上升态势，到 2014年市场规模为 1025 亿美元，2015 年为 1070 亿美元。预计到 2016 年将在 1200 亿美元左右。近年来，随着汽车、消费电子、家用电器等行业的快速发展，我国模具制造规模日渐增大。我国国家统计局的数据表明，近 10 年来，除 2008 年受国际金融危机影响增速有所下滑外，中国模具工业一直保持着快速发展的态势。我国模具的制造能力已从改革开放初期的数十亿元增加到2015年的2100亿元，从业人员从几万人增加到百万人，其中销售额超过 1700 亿元，2005-2014 年行业总产值年均增速保持在20% 以上。我国模具行业的不但基本满足我国制造业对模具数量、品种和质量的要求，而且具备了几乎所有模具品种的批量出口能力 2015年我国的模具出口额达到 50.8 亿美元。塑料模具是模具行业的重要组成部分，主要包括注塑成型模具、挤出模具、吹塑模具、吸塑模具、吸附模具、发泡模具、搪塑模具等模具类型，并被广泛应用于家电、汽车、铁路交通、航空航天、军工等领域的塑料零件生产。随着汽车、家电、电子通信行业的迅速发展，塑料模具具有良好的发展前景。据中国模具工业协会统计，我国塑料模具销售总额占整个模具市场销售总额的 45% 左右，塑料模具销售额由 275 亿元增长至 735 亿元，年复合增长率约 12%。从现在的行业发展情况来看，虽然我国模具市场一直发展良好，但是与其他制造业一样，产业全球化不断加剧。最终生产工艺简单、精度要求低的模具加工订单势必会向生产技术落后、发展水平较低的国家或地区迁徙，而具有生产较高水准的模具生产企业则能参与全球化的市场竞争。因此，在产品技术方面，我国模具制造企业未来必将加大高端人才的培养力度，加大制造水平的研发投入，提高技术水平，提高技术产出，向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化的方向发展，从而使得产品更精密、更经济，更多样，满足大型生产的需要。对于公司管理技术方面，在技术交叉、产业链较为集中的市场需求下，模具向上下游延伸趋势更加明显，供应链管理技术、精益制造与模具生产的自动化、激光加工、3D、逆向工程等技术在行业内已被积极采用。这些技术的使用使得模具企业能优化生产模式，高效配置自动化与智能化资源，让生产管理更精准高效，同时，更能挖掘客户与产品的潜在价值，并使企业进一步向技术集成化、设备精良化、产品品牌化、经营国际话的方向发展，从而走上“专而精而特”的差异化发展之路。第 2 页 共 33 页景德镇陶瓷大学本科生毕业设计2. 塑件的结构分析与成型工艺设计2.1 塑料的结构分析2.2.1 塑料的外型分析 塑件如图2.1所示图2.1 塑件图 这是塑料两侧孔浅圆盒的三维视图，塑料的两侧有通孔。塑料结构比较简单，塑件制件表面无明显痕迹。材料要求为Abs，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。2.1.2 塑件材料(Abs)分析塑料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1.051.18g/3,收缩率为0.4%0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性250。ABS属于无定形聚合物，无明显熔点。由于其牌号品级繁多，在注塑过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数，一般在160以上，240以下即可成型。因为温度过高，有破坏ABS中橡胶相的倾向，而且在250以上开始出现分解。在成型过程中、ABS热稳定性较好，可供选择的范围较大，不易出现降解或分解。而且ABS的熔体粘度适中，其流动性比聚氯乙烯、聚碳酸酯等要好，而且熔体的冷却固化速度比较快，一般在515S内即可冷固。ABS的流动性与注射温度和注射压力都有关系，其中注射压力稍敏感些。为此，在成型过程中可从注射压力人手，以降低其熔体粘度，提髙充模性能。ABS因组分的不同，吸的性能各异，其表面粘附水及吸水率在0.20.5%有时可达0.30.8%之间，为了得到较为理想的制品，在成型前作干燥处理，使含水量降至0,1%以下。否则制件表面将会出现气泡、银丝等疵病。2.1.3 确定塑件收缩率 模具型腔和型芯的加工尺寸除了计算基本尺寸之外，还有一个加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑料公差的1/4。但由于塑料收缩率范围和稳定性各有差异，首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。Abs的收缩率为0.4%-0.9%，在设计本产品时，结合产品的结构工艺特点和材料的特性，在本设计中，零件中，零件的收缩率为0.5%。2.1.4 壁厚的确定塑件壁厚对成形工业的影响很大，合理的去顶塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂塑件难以充满型腔。设计要求本产品的壁厚设置为3.0mm，是根据零件的工作要求、摆放位置和化学和流动特性确定。2.1.5塑件的脱模斜度根据产品的外型，结合的工作条件、工艺特点，为提高产品的生产效率和表质量，脱模斜度设置为32.1.6 圆角的设计在塑件的设计过程中，为了避免应力集中，提高塑件的强度，改善熔体的流动情况和便于脱模，在塑件各内外表面的转角连接处，均应采用圆弧过渡。此外，有了圆角，模具在淬火或使用时不致应力集中而开裂。一般内外圆弧半径R1均为壁厚1的1.5至2.5倍。2.1.7斜顶的斜度斜顶在计算其开模角度时尽量取大, 角度以不超过10为原则. 另需考虑斜梢开模后退行程中可能会带动成品偏移, 这里选取52.2注射模设计与成形工艺包括成形前的准备、注射过程和制品的后处理。2.2.1 注射成形前的准备（一）原料的检验和预处理根据塑料工艺性能要求，检验其各种性能指标，如含水量等。对于该塑件材料Abs，查本节参考文献得丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物Abs吸水率0.03%,允许水含量为0.05%-0.20%。由于该塑料不易吸水，估可以不进行干燥处理。2.2.2 注射过程注射的过程包括：加料、塑化、注射、保压、冷却、脱模。但就塑料注射成型中的实质变化来说，分为塑料的塑化、熔体充满型腔和冷却定型三大过程。加料由注射机的料斗落入一定量的塑料，以保证操作稳定、塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件。通常其加料量由注射机计量装置来控制。塑化塑化是指塑料在料筒内经加热达到熔融流动状态，并具有良好可塑性的全过程就生产的工艺而论，对这一过程的总要求是：在规定时间内提供足够数量的熔融塑料，塑料熔体在进入型腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，又要使塑化料各处的温度尽量均匀一致，还要使分解物的含量达到最小值。这些要求与塑料的特性、工艺条件的控制及注射机塑化装置的结构等密切相关。注射注射机用柱塞或螺杆推动具有流动性和温度均匀的塑料熔体，从料筒中经过喷嘴、浇注系统，直至压入模腔。保压保压是自注射结束到柱塞或螺杆开始后移的这段过程，即压实工序。保压的目的一方面是防止注射压力杰出后，如果浇口尚未冻结，发生型腔中溶料通过浇口流向浇注系统，导致熔体倒流；另一方面则是当型腔内熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的柱塞或螺杆可迫使浇口附近的溶料不断补充进模具中，使型腔中塑料能成型出形状完整而致密的塑件。冷却定型 当浇注系统的塑料已经冷却凝固。继续保压已不再需要，此时可退回柱塞或螺杆，由于通入的冷却水或空气德国冷却介质，对模具进一步冷却，这一阶段称冷却定型、实际上冷却定型过程从塑料注入型腔起就开始，它包括从注射完成、保压到脱模前这一段时间。脱模塑件冷却到一定温度即可开模，在推出机构的作用下将塑件推出模外。2.2.3塑件的后处理塑件经注射成型后，除出浇口凝料。修饰浇口出余料及飞边毛刺外，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高塑件的性能，塑件的后处理主要指退火和调湿处理。2.3塑件的工艺分析2.3.1注射成型原理 注射成型过程是将粒状或粉状的塑料从注射机料斗中加入到塑化料筒内，经受热而熔融化成粘流态然后在注射机螺杆的推动下熔融塑料经料筒前端的喷嘴及模具浇注系统而被注入模具的闭合型腔，经过一定时间的冷却或保压，待塑料在模具型腔内凝固定型后，注射机开合模机构动作，开启模具推出塑件。第 7 页 共 33 页景德镇陶瓷大学本科生毕业设计3. 塑料注射模具的结构设计3.1注射模结构选取和注射机的选择注射模的分类方法很多，安注射模结构特征进行分类，可分为10种类型：（1）单分型面注射模；（2）双分型面注射模；（3）带有活动镶件的注射模；（4）斜滑块侧向抽芯注射模；（5）斜导柱侧向分型与抽芯注射模；（6）自动卸螺纹的注射模；（7）定模设置推出机构的注射模；（8）无流道注射模；（9）带定距分型拉紧机构的注射模；（10）层叠注射模本设计采用：斜导柱侧向分型与抽芯注射模。因为塑件没有外螺纹，有侧向抽芯。3.1.1型腔数目的确定确定型腔数目的方法有很多，如根据锁模力、根据最大注射量、根据制品的精度要求、根据经济性等等。这里选用根据最大注射量来确定型腔数目。由于该塑件的精度要求高，塑件生产量为一年30万件，数目较大，所以采用一模两腔的结构形式。3.1.2分型面的设计分型面的选择与塑件的几何形状及尺寸精度、脱模方法、后处理工序、模具类型、排气条件、嵌件位置、浇口形式有关。分型面的选择有以下8原则：分型面应便于塑件制品的脱模分型面的选择应有利于侧面分型和抽芯分型面的选择应保证塑件制品的质量分型面的选择应有利于防止溶料的流出分型面的选择应有利于排气分型面的选择使成型零件便于加工分型面的选择必须考虑注射机的技术参数分型面的选择必须考虑对成型面积的影响为了使塑料制品的脱模和安装嵌件的需要，模具型腔由两部分或更多部分组成，这些可分离部分的接触表面称为分型面。分型面可能是垂直于合模方向，也可能平行于合模方向。分型面的形状有平面和斜面，还有阶梯面和曲面，现采用平面型分型面。其分型面结构图3.1如下：图3.1 分型面的设计3.1.3型腔的配置这是模具结构总体方案的规划和确定。因为一旦型腔布置完毕，浇注系统的走向和类型就已确定。在此基础上可以选择合适的标准模架。这里采用一模两腔，因此型腔一般在标准模架的中央，如图3.2。图3.2 型腔布局3.2 注射机选择3.2.1 注射量的计算通过UG建模分析得塑件质量属性如图所示。塑件的体积为：V塑=12.3cm3塑料质量：m塑=p V塑=12.3*1.05=12.9g（图3.3）Abs塑料的密度为1.05g/ cm3图3.3 塑件质量3.2.2 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2倍1倍来估算，这里按照0.6倍计算，如图3.4。V总=1.3n V塑=1.3*2*12.3=31.98 cm3图3.4 塑件体积3.2.3 选用注射机（1）选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为V总=31.98cm3,由V公=V总/0.8=32.12/0.8=39.975cm3。根据以上的计算，初步选择公称注射量为104cm3，注射机型号为XS-ZY-125卧式注射机，其主要技术参数见表1。表1 注射机主要技术参数理论注射容积/cm3104注射方式螺杆式螺杆直径/mm42合模力/N9105注射压力/MPa120喷嘴口直径/mm4注射行程/mm115最大开合模行程/mm 300合模方式液压机械最大模具厚度/mm300拉杆空间/mm260290最小模具厚度/mm2003.3浇注系统的设计3.3.1浇注系统的简介注射模浇注系统是指模具中由注射机喷嘴开始到型腔制件的进料通道，其作用如下：将塑料熔体平稳地引入型腔，并使之能填充型腔，并把注射压力传到型腔的各部分，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸精度的塑件。同时也为了使型腔内的气体能顺利地排出。3.3.2浇注系统的分类及组成浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。普通浇注系统的组成：主流道：连接注射机喷嘴与分流道或型腔的进料通道，浇口套配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采用H9/f9的配合；分流道：是主流道与浇口之间的进料通道，设计为圆形截面，直径为5cm长度为23cm；浇口：分流道与型腔之间窄小部分，浇口采用侧浇口浇口采用计算经验公式算出长度为1.4cm冷料穴：作用是储存冷料，还有勾住主流道和分流道的冷凝料，将其保留在动模一侧，便于脱模。冷料穴采用经典的Z字形拉料杆。热流道浇注系统：是指在注射成型的整个过程中，模具浇注系统内的塑料一直保持熔融状态，浇注系统内的塑料并不冷却和固化，从而避免产生浇注系统凝料物。3.3.3 浇注系统设计的原则排气良好。使料流平稳顺利充满型腔；流程要短。减少压力和热量损失及塑料消耗量，同时缩短了冲模时间；防止型芯变形和嵌件位移。应避免料流直冲较小的型芯和嵌件；防止塑件翘曲变形和表面形成冷疤，冷斑等缺陷。应减轻浇口附近应力集中；合理选择冷料穴。3.3.4主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拨出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中长设计成可拆更换的主流道衬套。主流道的尺寸计算：依据选择的注射机参数部分尺寸（单位：mm）得：喷嘴直径为4；主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+（0.5-1）=4.5；主流道球面半径SR=喷嘴球面半径+（1-2）=18+2=20；球面配合高度h=5（一般为3-5mm）；主流道锥角a=4；主流道长度L=60；主流道大端直径D=8；主流道衬套如图3.5。图3.5 主流道衬套二维图3.4推出机构设计 推出机构就是使塑件从成型零件上脱出的机构。它的动作是通过注射机合模机构上的顶杆或液压缸来完成的。这里采用顶杆顶出，长度为130cm。3.5脱模机构的设计原则与选用1. 脱模机构的设计原则2. 尽量使塑料制品留在动模上，结构简单可靠。3. 保证制品不变形不损坏4. 保证制品外观良好5. 推出动作要准确、灵活，无干涉现象，且推出零件更换容易。6. 合模时的正确复位3.6合模导向机构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的导向零件，合模导向装置主要有导柱导向现采用导柱导向装置。导向装置的主要作用有：（1）导向作用（2）定位作用（3）承受一定的侧向压力3.7导柱导向机构的设计 (一)导柱的设计 （1）导柱类型的选用导柱的形式有带头导柱、带肩导柱两种。带头导柱，结构简单，加工方便，用于简单模具。小批量生产议案不需要用导套，而是导柱直接与模板中的导向孔配合。生产大批量时，也可在模板中设置导套，导向孔磨损后，只需要更换导套即可。带肩导柱，其结构较为复杂，用于精度要求较高、生产批量大的模具，导柱与导套相配合，导套固定孔直径与导柱固定孔直径相等，两孔可同时加工，确保同轴度的要求。由于笨塑料模具结构简单，属于大批量生产，故选用带肩导柱。（2）导柱的配合精度导柱、导套与模板制件固定部分采用H7/k6的过渡配合，导柱与导套间的滑动部分采用H7/g6的间隙配合。（3）导柱的数量及布置导柱应均匀设置在模具分型面的四周，为确保动模和定模只能按一个方向合模，导柱的不致方式采用对称布置。本模具属于中等的注射模，故现定导柱的数目为4个。（4）导柱的长度导柱的长度比型芯面高出8-12mm，以避免出现导柱未导正方向面型芯先进入型腔。（5）材料 采用20钢经渗碳淬火或T8A钢经淬火处理，本例采用T8A，热处理硬度为50-55HRC，抗拉强度为1719.2-2074.2Mpa。导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8um，导向部分表面粗糙度Ra为0.8-0.4um。（二)导套的设计导套结构选择选用典型结构直导套，结构简单，加工方便。形状为使导柱顺利进入导套，在导套的前端应倒圆角。导柱孔最好作成同孔，以利于排孔内的空气及残渣废料。材料导套用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造，其硬度一般低于导柱硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为R0.8um。如图3.6。图3.6 导柱导套3.8 排溢系统的设计模具型腔在塑料填充过程中，除了模具型腔内有空气外，还有塑料受热而产生的气体，尤其是在告诉注射成型时，考虑排气式必要的。 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排除型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固禅僧的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廊不清及充填缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部炭化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。注射模成型时的排气有以下四种方式：1.用配合间隙排气2.分型面上开设排气槽排气3.利用排气塞排气4.强制性排气 从模具结构的设计要求看，对塑料两侧孔浅圆盒的设计将采用配合间隙排气的方式来排除气体。3.9 成型零件的结构设计及计算3.9.1 成型零件的结构设计（1）型腔的结构设计。型腔是成型制品的外表面的成型零件。按型腔结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式型腔，如图3.7所示。图3.7 凹模的二维图（2）型芯的结构设计（型芯）。型芯是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组成式两种类型。该塑件采用整体式型芯，如图所示，因塑件的抱紧力较大，所以设在动模部分。如图3.8所示。图3.8 凸模二维图3.9.2 成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性，同事考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式型腔钢材选用P20.对于成型塑件内表面的型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选用P20钢，进行渗氮处理。3.9.3 成型零件工作尺寸的计算（1）凹模径向尺寸的计算 （2）凹模深度尺寸的计算 （3）型芯径向尺寸的计算 （4）型芯高度尺寸的计算式中 塑件平均收缩率s=x修正系数，由表2-10查得；塑件公差值，塑件未给出的由参考文献1表2-4查得；制造公差，由表2-11查得，塑件给出尺寸公差的取。3.10支撑零部件的设计塑料模的支撑零件包括动模板、定模板、动模固定板、定模固定板、垫块等。动模底座和定模底座：是动模和定模的基底，也是固定式塑料模具与成型设备连接的模板。因此，底板的轮廊尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装相适应。另外还必须具有足够的强度和刚度。动模板和定模板：其作用是固定型腔、导柱等零件；支承板：是垫在固定板背面的模板。作用是防止型腔、导柱的脱出，增强零件的稳定性。支承板连接用螺钉紧固；垫块：其作用是使动模支承板与动模座板之间形成用于推出机构运动空间和调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高的要求。4. 塑料注射模其它设计4.1选标准模架根据选择的注射机XS-ZY-125，以及型腔侧壁厚、型腔尺寸及型腔位置尺寸可确定模架的结构形式和规格：CI-2330-A565-B65-C80 GB/T 12556.1-1990定模板厚度：A=65mm；动模板厚度：B=65mm；垫块厚度：C=80mm；模具外形尺寸：300mm*300mm*300mm；4.2成型零件材料选用1.成型零件材料选用要求2.机械性能良好3.抛光性能良好4.耐磨性和抗疲劳性能好5.具有耐磨性成型零件选用预硬钢5NiSCa，不用进行热处理直接可以进行切削加工。硬度在37-42HRC为宜。因为成型零部件强度高、耐磨性好、热处理变形小，而且塑件形状简单，尺寸不大。4.3注射模钢种的选用表2钢材的选用零件名称材料牌号热处理方法硬度凹模、型芯4Cr5MoSiVS淬火空冷HRC43-46垫块（支承板）45# 调质HRC28-32动模板45#调质HB230270定模板45#调质HB230270动定模座板45#调质HB230270推杆固定板45#推板45#调质HR28-32浇口套T10A淬火HRC5055导柱20Cr渗碳淬火HRC5055导套20Cr淬火HRC5055顶杆P20淬火HRC5458复位杆P20预硬化HRC5458垫块45#锻压退火或调质HB123235定位圈45#推板导柱. 导套20Cr淬火50-60HRC拉料杆P20预硬化36-38HRC限位柱45#淬火40-44HRC垃圾钉45#淬火40-44HRC弹簧T8调质50-55HRC4.4最大注射压力的校核 塑件的原料为Abs，所需注射为40-80MPa，而所选注射机压力为120MPa。所以注射压力符合要求。4.5最大注塑量的校核注射机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注射量的80%，所以选用的注射机最大注塑量应满足：nV塑+V浇0.8V机式中 V机注射机的最大注射量，125 cm3 V塑塑件的体积，该产品V塑=12.3cm3 V浇浇注系统体积，该产品V浇=7.38cm3 故 2*12.3+7.38=31.980.8*125=100cm34.6模具与注塑机安装部分相关尺寸校核（一）模具闭合高度校核HMin 注射机允许最小模厚=200mm；HMax 注射机允许最大模厚=300mm；H 模具闭合高度=300mm；故满足HMax =H 4.7开模行程校核由于该模具主要是液压和机械联合作用的锁模机构，故开模行程的校核是属于注射机最大开模行程SMax 与模厚无关的校核。对于单分型面注射模，注射机的开模行程应满足下式： HH1 +H2 +（5-10）H注射机最大开模行程=300mm；H1推出距离（脱模距离）H2包括浇注系统在内的塑件高度（mm）这里取最大值10mm，S总=18.5+（18.5+51.5）+10=98.5mm，又因为S注=300mm，所以S总S注所以该注射机开模行程满足要求。4.8锁模力校核a.塑件在分型面上的投影面积A塑=562/4=2463mm2 b.浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2倍0.5倍。由于本设计的流道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。这里取A浇=0.2A塑。c.塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积，A总=n（A塑+A浇）=n(A塑+0.2A塑)=21.2A塑=5911.2mm2d.模具型腔内的胀型力F胀=A总p模=5911.235=206.892kN式中，p模是型腔的平均计算压力值。p模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为25MPa40MPa。对于黏度较大的精度较高的塑件制品应取较大值。ABS黏度较大且制品有精度要求，故p模取35MPa。由表2可知该注射机的公称锁模力F锁=500kN，锁模力安全系数为k2=1.11.2,这里取k2=1.2，则取k2F胀=1.2F胀=1.2206.892=248.27kN3cm，抽出距离满足要求。4.9.2斜顶干涉的校核S为实际抽出距离p为塑件的宽度。p=50cm2s+4=19.5cm斜顶不发生干涉。4.9.3模具冷却系统的设计（一）模具温度对塑件制品质量的影响模具温度及其波动对制品的收缩率、尺寸稳定性、力学行为、变形、应力开裂和表面质量均有影响。模温过低使熔体流动性差，制品轮廊不清晰，甚至不充满型腔或形成熔接痕，制品表面不光泽，缺陷多，力学性能降低。（二）模具温度对模塑周期的影响注射模具的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、塑件的尺寸精度、力学性能都有影响。适当降低模具温度，有利于缩短冷却时间，提高生产效率，提高生产效率。冷却系统的目的是通过控制模具的温度，使注射成型具有良好的质量。4.9.4冷却装置的设计原则1. 在满足冷却所需的传热面积和模具结构允许的前提下。冷却回路应尽量地多。冷却管道的直径与间距直接影响模温分布。冷却通孔要尽量地大，以便型腔散热均匀。2. 冷却通道的不致应合理。冷却通道与型腔表面的距离要相等。塑料熔体在填充型腔的过程中，一般在浇口附近温度最高，因而应加强浇口附近的冷却。3. 冷却回路应有利于减少冷却水进、出口水温的差值。4. 冷却回路结构应便于加工清理，其通道孔取8-12mm，这里取10mm。4.9.5冷却装置的选用由于塑件结构形式较简单，制造方便，是一个轴类的对称图形。故设计冷却水道为环型腔的形似，如图4.1。图4.1 水路的布局第 34 页 共 33 页 5. 模具安装和试模（一) 模具设计难点与特色总结（1）清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺；（2）因模具外形尺寸不大，故采整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好板，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔，并放正，慢速闭合模板，压紧模具，然后用压析或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平稳，灵活，无卡住现象，然后固定动模。（3）调节锁模机构，保证有足够开模距及锁模力，使模具闭合适当。（4）慢速开启模板直到模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。（5）模具装好后，待料筒及喷嘴温度上升到距离预定温度2030，即可校正喷嘴主流道衬套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片放在喷嘴与浇口之间，观察两者接触印痕，检查吻合情况，必须使松紧合适，校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。（6）开空车运转，观察模具各部分运行是否正常，然后才可注射试模。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。试模时，塑件上常可能出现各种弊病，为此必须进行原因分析、排除故障。造成次、废品的原因很多，有时是单一的，但经常是多方面综合的原因。需按成型条件、成型设备、模具结构及制造精度、塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中主要矛盾，然后再采取调节成型工艺参数、修整模具等方法加以解决。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。6.结论三月底开始着手有两侧孔浅圆盒注射模的模具结构和工艺设计的毕业设计，在设计过程中，查阅了机电学院的图书馆往届学姐学长的毕业设计，借鉴其中的经验并且在毕业设计的时候使