保鲜盒盖注塑模设计毕业设计说明书.pdf

湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书湖南生物机电职业技术学院毕 业 设 计 报 告 书毕 业 设 计 报 告 书题目：保鲜盒盖注塑模设计专业模具设计与制造班级模具 13383 班姓名郭成凯指 导 教 师周旭红2015 年 11 月 5 日2015 年 11 月 5 日湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书目录目录第一部分设计任务.II第二部分设计说明.12.1塑件成型工艺性分析.12.2拟定模具的结构形式和初选注射机.32.3浇注系统的设计.82.4成型零件的结构设计及计算.142.5模架的确定.172.6推出系统的设计.182.7合模导向和定位机构.192.8温度调节系统的设计.202.9排气系统的设计.222.10注射成型的工作原理.22第三部分 设计成果.25第四部分 结束语.35第五部分 致谢.36参考文献.37湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书第一部分设计任务第一部分设计任务设计题目设计题目保鲜盒盖注射模设计课题类型课题类型产品设计类指导教师指导教师周旭红设计内设计内容与技术要求容与技术要求一、设计内容一、设计内容根据保鲜盒盖塑件结构特点及生产批量要求，选择注塑成型模具结构（两板式的注射模具结构、浇注系统凝料自动推出的两板式注射模具设计或热流道浇注系统注射模具结构等），完成模具总体结构和零件结构设计。执行步骤：1.零件结构工艺性的分析：零件的结构、材料的性能、成型工艺等，确定模具总体方案；2模具总体结构设计：确定型腔数目，分型面，浇注系统结构，推出方式，成型零件结构，温度调节系统等；3模具零件结构尺寸设计：初选设备，设计浇注系统，设计推出机构，动、定模导向机构设计，成型零件设计及注塑机校核等；4采用计算机软件绘制模具装配图以及各零件图。二、技术要求二、技术要求1.组装图1张，零件图8张（根据模具结构要求包含成型零件及模具其他结构零件图）；2.组立图和零件图要求布图合理，尺寸和公差的标注符合标准要求；3.设计说明书一份（含必要的设计步骤、相关设计计算数据、注射机的选择及有关参数的校核）：4.毕业设计方案一份。5.毕业设计任务书一份。设计进度设计进度开题报告，查阅资料，翻阅书籍（1 周）研究制品，选择设备，落实设计要求及约束条件。完成具体模具设计，并完成模具图的绘制（3 周）毕业设计说明书的撰写、整理（1 周）成果展现形式成果展现形式1.模具总装工程图；2.主要零件工程图；3.模具设计说明书。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书1第二部分设计说明第二部分设计说明2.1塑件成型工艺性分析塑件成型工艺性分析2.1.1 塑件的分析塑件的分析本毕业设计为一塑料壳体按键，最大几何尺寸：807012.如图 1 所示。塑件结构比较简单，塑件质量要求不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度 1；材料要求为 ABS，生产批量为大批量，塑件公差除图纸上要求外按 MT7 精度。图 1零件工程图图 2 塑件三维图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书2根据塑件产品图纸，有 Pro/E5.0 软件进行键盘按键的三维建模，三维实体建模更直观的表现了产品造型，软件可以测量并且可以根据三维数据进行验证，塑件如图 2 所示。2.1.2塑件结构和形状的分析塑件结构和形状的分析（1）外形尺寸。该塑件壁厚为 2mm，塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。（2）精度等级。塑件每个尺寸的公差都不一样，未注公差的尺寸取公差为 MT7。(3)脱模斜度。ABS 的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献【1】表2-10 选择塑件上的型芯和凹模的统一斜度为 1。2.1.3ABS 工程塑料的性能分析工程塑料的性能分析ABS 是一种综合性能优良的在工程中广泛应用的新型材料。ABS 是有丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的非结晶型的高聚物。这三种组分各自的特性，使ABS 具有良好的综合力学性能。ABS 呈浅象牙色或白色，不透明，无嗅、无毒，能缓慢燃烧。密度为1.021.05g/cm。它既有聚苯乙烯的光泽和成型加工性能，又有聚丙烯腈的刚性、耐曲性和优良的机械强度，同时还发挥了橡胶组分所具有的优良的抗冲击强度，ABS 有坚韧、硬质、刚性的特性，电性能良好，耐药品、耐磨、尺寸稳定、易着色。ABS 可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型等方法成型。ABS 材料票具有吸湿性，要求在加工前进行干燥处理，建议干燥条件：8090温度下至少干燥 2 小时，材料湿度应保证小于 0.1%。ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；ABS 在正常的成型条件下，壁厚、熔体温度对收缩率影响较小。其性能指标见表 1。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书3表 1ABS 的主要技术指标2.1.4ABS 的注射成型过程及工艺参数的注射成型过程及工艺参数1）注射成型过程1）注射成型过程成型前的准备。对 ABS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验，ABS 成型前须进行干燥，处理温度为 6080，干燥时间为 2h。注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化大道流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为冲模、压实、倒流和冷却五个阶段。塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为 70，处理时间为 2h4h。2）注射的工艺参数2）注射的工艺参数（1）注射机：螺杆式，螺杆转速 30r/min（2）料筒温度 t/：前段 180200,中段 165180，后段 150170（3）模具温度 t/：5080（4）注射压力（p/Mpa）：60100（5）成型时间（s）：113（注射时间初取 50，冷却时间初选：60，保压时间初选 3）2.2拟定模具的结构形式和初选注射机拟定模具的结构形式和初选注射机注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、推出机构的设计设计等内容。密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书42.2.1 分型面的确定2.2.1 分型面的确定为了塑件的脱模和安放嵌件的需要，模具型腔由两部分或者更多的部分组成，这些可分离部分的接触表面即称为分型面，其位置如图 3 所示。图 3分型面的选择分型面的选择很重要，它对塑件的质量，操作难易、模具结构及制造影响很大。在选择分型面时应遵守以下基本原则：（1）分型面应选在塑件外形的最大轮廓处。分型面必须开设在塑件断面轮廓最大的部位才能使塑件顺利地脱模。（2）确定有利的留模方式，便于塑件的顺利脱模。在注射成型时，因推出机构一般设置在动模一侧，故分型面应尽量选在能使塑件留在动模内的地方。（3）保证塑件的精度要求。对于同轴度要求高的塑件，在选择分型面时，最好把要求同轴度部分放在分型面的同一侧避免由于合模精度的影响而引起形状和尺寸上的偏差。（4）满足塑件的外观质量要求。因为分型面不可避免地要在塑件上留在痕迹，所以分型面最好不要选在塑件光滑的外表面或则带圆弧的转角处。（5）便于模具加工制造。（6）考虑成型面积和锁模力。注射机一般都规定其允许使用的最大成型面积及而定锁模力。为了可靠的锁模以避免胀模溢料现象的发生，选择分型面时应尽量减少塑件在合模分型面上的投影面积。（7）对侧抽芯的影响。一般侧向分型抽芯机构的侧向抽拔距离都较小，故选择分型面时，应将抽湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书5芯或分型面距离长的一方放在动、定模开模的方向，而将短的一方作为侧向分型的抽芯。（8）考虑排气效果。分型面应尽量与型腔充填塑料熔体的料流末端所在的型腔内壁表面重合，以利于把型腔内的气体排出。2.2.2型腔数量和排位方式的确定型腔数量和排位方式的确定（1）型腔数量的确定。由于塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的体现形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定位一模四腔结构形式。（2）型腔排列形式的确定。由于该模具选择的是一模四腔，故流道采用 H形对称排列，使型腔进料平衡。型腔型芯布置方式如图 3、图 4。图 3型腔型芯布置方式图 4型腔数量的排列布置湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书6(3)模具结构形式的初步确定。由以上分析可知，本模具设计为一模四腔，对称 H 型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且在开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型腔固定板、支撑板或推件板。由上综合分析可确定采用推杆推出的单分型面的注射模。2.2.3注射机型号的确定注射机型号的确定(1）注射量的确定通过 Pro/E 建模分析得塑件质量属性如图 5 所示。图 5塑件质量属性塑件体积：V塑=9.685cm塑件质量：M塑=PV塑=9.685X1.05=10.1g式中，P 可根据(塑料模具设计指导)参考文献2表 9-6 取 1.05g/cm。2）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。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 0.3 倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为：湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书7V总=1.3V塑=1.3X9.6=12.48cm3）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 V 总=12.48cm，由参考文献1式（4-18）V 共=V 总/0.8=9.98cm。根据以上的计算，初步选择公称注射量为 125cm，注射机型号为 XS-ZY-125 卧式注射机，其主要技术参数见表 2表 2 注射机主要技术参数标称注射量/cm104/106/125模板最大厚度/mm300螺杆直径/mm30/45/42模板最小厚度/mm200注射压力/mpa150模板尺寸/mm428x450注射行程/mm160拉杆空间260360塑化能力/(g/s)16.8合模方式液压机械注射时间/s1.8推出中心距/mm俩侧推出(230)注射方式螺杆式电动机功率/kW11合模力/N9105喷嘴球半径/mm12最大成型面积/cm360喷嘴孔直径/mm4模板最大行程/mm500定位孔直径/mm1002.2.4注射机的相关参数的校核注射机的相关参数的校核（1）注射压力校核）注射压力校核查参考文献1表 4-1 可知，ABS 所需注射压力为 60100MPa,取 P0=70MPa，该注射机公称压力 P公=104MPa，注射压力安全系数 K1=1.251.4,这里取 K1=1.3，则K1Po=1.3X70=91MPaP公,所以，注射机注射压力合格。（2）锁模力校核）锁模力校核1.塑件在分型面上的投影面积A塑=18209m 见图 6 塑件分型面上的投影面积湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书8图 6塑件分型面上的投影面积2.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浇的数值，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头像面积 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。3.塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则A总=A塑+0.2A塑=21850m 4.模具型腔内的胀型力 F胀，则F胀=A总P模=21850X30=65.5N式中，P模是型腔的平均计算值。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 20.8MPa41.6MPa。故 P模取 30MPa。由表2可知注射机的公称锁模力F模=3500KN，锁模力安全系数为K2=1.11.2这里取 K2=1，则取 K2F胀=1X80.43=80.43KNF锁，所以注射机锁模力满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。2.3浇注系统的设计浇注系统的设计所谓浇注系统是指从主流道的始端道型腔之间的熔体流动的通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井组成，浇注系统设计的优劣，直湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书9接影响到塑件的外观、物理性能、尺寸精度、成型周期等。所以设计注射模的过程中，浇注系统的设计应遵循以下基本原则：1）适合塑件的工艺性为此，应深入了解塑料的工艺性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充模、保压补缩和倒流各阶段中，型腔内塑料的温度、压力变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统、保证塑料的质量。2）排气良好排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量。不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的溶接痕等缺陷。因此，浇注系统应顺利地引导熔体充满型腔，并在填充过程中不产生紊流和涡流，使型腔内的气体能顺利地排出。3）流程要短在保证成型质量和满足良好排气的前提下，尽量缩短熔体的流程和减少拐弯，以减少熔体压力和热量的损失，保证必需的充填型腔的压力和速度，缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，从而提高效率，减少塑料用量；提高熔接强度，或使接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料，从而缩短流程。4）避免料流直接冲型芯或嵌件高速熔体进入型腔时，要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件，以防型芯和嵌件变形和位移。5）修整方便、保证塑件外观质量设计浇注系统是要结合塑件大小、结构形状、壁厚及精度要求，综合考虑浇注系统的结构形式、浇口数量和位置。做到去除、修整浇口方便，无损塑件的美观和使用。浇口决不能开设在对外观有严重影响的外表面上，而应设在隐蔽处。6）防止塑件变形由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时，浇口收缩等原因可能引起塑件变形，设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形。7）浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也尽量小，这样既能减少塑料耗量，又能减小所需锁模力。8）浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称，浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书102.3.1主流道的设计主流道的设计按主流道的轴线与分型面的关系，浇注系统有直浇注系统和横浇注系统。主流道一般位于模具中心线上，他与注射机喷嘴的轴线重合，以利用浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大，以利用熔体顺利地向分流道流动，但不能太大，否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小，否则通体流动助力增大，压力损失大，对充模不利。因此，主流道尺寸必须恰当。通常对于粘度大的塑料或尺寸较大的塑料，主流道截面尺寸应设计得大一些；对于粘稠度小的塑料或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸设计得小一些。在本设计中主流道横截形状通常采用圆形截面。主流道大端与分流道相接处有过度圆角以减少料流转向时的阻力。（1）主流道的尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为 d=注射机喷嘴尺寸=4mm主流道球面半径为 SR=注射机喷嘴球面半径=12mm其他详细参数看图 7（a)主流道浇口的结构形式图 7（a）主流道浇口衬套工程图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书111）主流道衬套形式主流道衬套为标准件可选购，主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损，对材料要求比较严格，本设计是中型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度为 73mm，主流道衬套如图 7 主流道浇口套的结构形式所示，材料采用 T8 钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC。2）主流道的凝料体积V主3215.41mm3)分流道设计分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。设计设计根据型腔的放置方式可知分流道的长度不长，为了便于加工起见，选用形状为圆形分流道，查塑料模具设计模设计手册得 R=2.5mm。塑料迅速冷却，只有内布的熔体流动比较理想，因此分流道表面粗糙度一般取 Ra1.6mm.分流道的布置形式如图8 所示。图 8分流道的布置形式湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书122.3.2浇口的设计浇口的设计浇口即称为进料口，是连接分流到与型腔的最短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。其主要作用如下：1）熔体冲模后，浇口处首先凝固，可防止注射机螺杆后退时熔体向分流到回流。2）熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模。3）易于切除浇口余料，二次加工方便。4）对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对于多浇口单型腔模具，浇口不仅用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹在塑件中的位置。中心浇口的缺点是：由于浇口处固化慢，故注射成型周期长，容易产生残余应力，浇口处易出现裂纹或翘曲变形，浇口凝料切除后有明显疤痕。本设计采用的侧浇口，熔体的压力损失较小，成型容易，因此适用于该塑件。浇口的尺寸一般根据经验确定，断面积为分流道断面积的 3%9%，断面形状为矩形或圆形，浇口的长度为 11.5mm。在设计浇口时，往往先取较小的尺寸值，以便在试模时在逐步加以修正。浇口的开设如图 9 所示。图 9浇口的开设浇口位置开设正确与否，对塑件的成型性能和质量影响很大，因此合理选择浇口位置是是设计浇注系统时的重要环节。在确定 浇口位置时，应注意以下几点：湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书13（1）尽量缩短流动距离（2）浇口应开设在塑件壁最厚处（3）避免在承受弯曲或冲击载荷的部位设置（4）尽量避免塑件出现熔合纹2.3.3冷料井的设计冷料井的设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是聚集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出，冷料井的直径应大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。冷料井分为两类：一类是底部带有推杆的冷料井，这类冷料井的底部有一根推杆组成，推杆装于推杆固定杆上，因推杆或者推管脱模机构连用。另一类是采用底部带有拉料杆的冷料井，此类冷料井的底部由一根拉料杆构成，拉料杆装于型芯固定板上，因此它不随脱模机构运动。本设计中采用与 Z 字头拉料杆匹配的冷料穴。图 10冷料穴湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书142.4成型零件的结构设计及计算成型零件的结构设计及计算2.4.1 成型零件的结构成型零件的结构模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。在本设计中成型零件就是成型端盖外表面的凹模，成型内表面的凸模。(1）凹模（型腔）凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体嵌入式凹模，如图 11 所示。(2）凸模（型芯）凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。该塑件采用整体嵌入式型芯，这样不仅保证了精度，也易于加工，型芯结构如图 12 所示。图 11 型芯结构图图 12 型腔结构图2.4.2成型零件钢材的选用成型零件钢材的选用根据对成型零件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的强度、刚度、耐湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书15磨性及良好的抗疲劳性，按键是大批量生产，成型零件所选的钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好：机械加工性能和抛光性能也应良好。因此构成型腔的嵌入式凹模钢材选用 P20。对于成型是塑件内表面的型芯来说，由于与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。2.4.3成型零件工作尺寸计算成型零件工作尺寸计算ABS 的收缩率查表 1 为 0.4%0.7%。塑件尺寸公差按 GB/T144861993 标准中的 MT7 级精度选取。塑料的平均收缩率Scp=（Smin+Smax)/2=(0.4+0.7)/2=0.0055(1)凹模径向尺寸Ls1=12+0.25-0.15mm=12.250-0.4mm，相应的塑件制造公差1=0.4mmHm1=10 0.2mm=10.20-0.4mm,相应的塑件制造公差2=0.4mmLM1=（1Scp）Ls1x1)0=（10.0055）20.250.650.40+0.067=12.1010+0.067mm=12.01+0.068+0.001mm式中Scp塑件平均收缩率 s=0.0055.X1修正系数（取0.65）1塑件公差值（取0.4）制造公差取0.067图13 型芯工程图.(2)凹模深度尺寸HM1=（1Scp）H1X20湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书16=（10.0055）10.20.580.400.067=10.02300.067mm=10+0.09+0.023mm式中x2修正系数（取 0.58）。2塑件公差值（取0.4）制造公差取0.067(3)凸模的径向尺寸Lm2=（1Scp）ls+x10-=（10.0055）18.90.70.30-0.05=19.2120-0.05mm=19.2+0.012-0.038mm式中Scp塑件平均收缩率 s=0.0055X1修正系数（取0.7）1塑件公差值（取0.3）制造公差取0.05(4)凸模的高度尺寸Hm2=（1Scp）h2+x20-=（10.0055）9.35+0.60.30-0.05=9.7100-0.05mm=9.7+0.010-0.04mm式中x2修正系数（取 0.6）2塑件公差值（取0.3）制造公差取0.05图14 型腔零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书172.5模架的确定模架的确定2.5.1 各模板尺寸的确定各模板尺寸的确定根据型腔的大小，查有关书籍，在 Auto CAD 中用燕秀调用模架，选用模架为 CI-4040，模架如图 13 模架1）A 板尺寸：A 板是定模型腔板，根据塑件的高度，再考虑到模板上还要开设冷却水道，还需留出足够的距离，故 A 板厚度为 60mm。2）B 板尺寸：B 板是动模型芯板，按模架标准板厚取 50mm。3）C 板（垫板）厚度：垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510）mm，初步选定为 C 板为 120mm。根据计算，模架尺寸已确定，大体尺寸如图 13 所示。可知：模具高度：H=291mm模具外形尺寸：400mmX400mmX291mm湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书18图 13模架2.5.2模架各尺寸的校核模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。（1）模具平面尺寸400mmX400mm450mmx450mm（拉杆间距），校核合格（2）模具高度尺寸 221mm200mm291mm300mm（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格（3）模具的开模行程=塑件高度+型芯高度+凝料厚度=10+10+73=93500（注射机开模行程）其他参数在前面校核合格，所以本模具所选注射机完全满足使用要求。2.6推出系统的设计推出系统的设计在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯中脱出，模具中这种脱出型件的机构称为推出机构（或称脱模机构）。其设计要求如下：（1）尽量使塑件留在动模上这是因为要利用注射机推出装置来推出塑件，必须在开模过程中保证塑件留在动模上。这样模具结构较为简单。（2）保证塑件不变形、不损坏为此必须正确分析塑件与型腔各位置的附着力的大小，选择合理的推出方式和推出部位，使脱模力合理分布。由于塑件收缩时包紧型芯、因此脱模力作用位置应尽量靠近型芯，同时应布置在酸碱刚度、强度最大的位置（如凸缘、加强筋处），作用面积也应可能大些，以免损坏塑件。（3）保证塑件的外观良好也就是说，推出塑件的位置应尽量选在塑件的内部或对塑件外观影响不大的湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书19部位。（4）结构可靠即推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足够的强度和刚度。顶针的分布如图 14 顶针的分布图 14 顶针的分布2.7合模导向和定位机构合模导向和定位机构塑料模闭合时为保证型腔形状和尺寸的准确性，应按一定的方向和位置合模。所以必须设有导向机构，最常见的导向机构是在模具型腔四周设 24 对互相配合的导向柱和导向孔，导柱设在动模边均可，但一般高在主型芯周围。导向机构主要有导向、定位和承受注塑是产生侧压力三个作用，现分别介绍如下：导向作用：动定模合模时按导向机构的引导，使动定模正确方位闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或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 68mm。这对于移动式模具采用人工合模时特别重要。定位作用：在模具闭合后使型腔保存正确的形状和所有由动定模构成的尺寸的精度，例如定位不准会引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。承受注塑产生的侧压力：当塑件形状不对称或通过侧浇口注入塑料时都会产生单向侧压力，该力会使动定模在分型面处产生错动，当侧压力很大时，还不能单靠导柱来承担，需增设锥面或斜面进行定位。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书20导柱没长度分为固定段和导向段。两段名义尺寸相同，只是公差不同的导柱叫主导柱。两段名义和公差都不相同的叫台阶式导柱。其大端用来固定，小端用来导向。直导柱的导柱固定孔和不设导套的导向孔采用相同的尺寸。可配合一般加工。导柱与导套要一起配合使用。此设计中采用的是导柱导套定位，分型面有 1的斜度。如图所示图 15导柱和导套2.8温度调节系统的设计温度调节系统的设计塑料模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产率。为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速是模具冷却。本设计采用的材料为 ABS，其模具温度为 6070。2.8.1冷却水道设计要点冷却水道设计要点冷却孔道设计要点可归纳如下：（1）在允许的条件下，冷却孔道距行腔壁不宜太远也不宜太近，以免影响冷却效果和模具机械强度。通常在 1220mm 范围内。（2）注意平衡模具中塑件不同部位的冷却。（3）冷却孔道不应穿过设有镶块或其接缝部位，以防漏水。（4）冷却孔道内部应有存水或产生回流的部位。（5）凹模、凸模或成型芯应分别冷却，并应保证其冷却平衡。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书21（6）浇口部位由于经常接触注射机喷嘴，是模具上最热的部位，应加强冷却；有时应考虑进料嘴的单独冷却。（7）进、出口水嘴接头应设在不影响操作的方向，尽可能设在模具的同一侧，通常朝向注射机的背面。（8）水嘴雨水管连接处必须密封，不漏水。2.8.2冷却装置冷却装置模具中冷却装置的形式大体上可分为以下三类：（1）沟道式冷却：直接在模具或模板上钻孔或铣槽，通入冷水冷却。（2）管道式冷却：模具或模板上钻孔或铣槽。（3）导热杆式冷却：在型芯内插入金属杆导热，一般适用二细长成型芯的冷却。本设计中的水路为两条，此两条水路布置采用沟道式冷却，其冷却孔道直径为 6mm。均匀地分布在型芯，型腔上。水孔开设如图 16图 13水孔开设湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书222.9排气系统的设计排气系统的设计模具型腔在塑料熔体填充过程中，除了型腔内原有的空气外，还有塑料受热或凝固而产生的低分子发挥气体，尤其是在高速注射成型时，考虑排气是很必要的。一般是在塑料填充的同时，必须将气体排除模外。否则，被压缩的气体所产生的高温，引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填充等。为了使这些气体从型腔中及时排出，可以采用开设排气槽等办法，有时排气槽还能溢出少量料流前锋的冷料，有利于提高塑料熔接强度。当塑料融体注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸汽等不能顺利排出，将在制品上行成气孔、银丝、灰雾、接缝、表面轮廓不清，型腔不能完全充满等弊病，同时还会因气体压缩而产生高温，引起流动前沿物料温度过高，粘度下降。容易从分型面溢出，发生飞边，重则灼烧制件，使之产生焦痕。排气槽的开设位置，通常是通过试模后才能正确地确定。排气槽应开设在型腔最后被充满的地方。而塑料在型腔内填充的情况雨浇口的开设有关，因此在确定浇口的位置时，同时要考虑到排气槽的开设是否方便。本设计中排气系统是利用模具分型面和模具零件间的配合间隙来排气的，所以不要开排气槽。2.10注射成型的工作原理注射成型的工作原理注射成型的原理:动模和定模部分闭合，螺丝杆熔体保持一定的压力（保压），以阻止塑料的倒流，并向型腔补充因塑料冷却收缩所需的塑料。经一定时间保压后，注射油缸活塞的压力消失，螺杆开始转动。此时料斗落入的塑料随螺杆向前输送。在塑料向料筒前端输送的过程中，塑料受加热器和螺杆剪切摩擦热的作用而逐渐升温熔融成黏流状态，并建立起一定压力。当螺杆头部压力达到能克服液压缸活塞退回的阻力时，螺杆在转动的同时，逐步向后退回，料筒前端的熔体逐渐增多，当螺杆退回到调整好的行程开头扫接触，即停止转动和后退，具有模具一次注射量的塑料预塑与储料结束。预塑过程与保压于同一时间内完成。在预塑过程或再稍长一些时间内，已成型的塑件在模具内冷却定型。当塑件湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书23完全冷却定型后开模，在推出机构作用下，塑件被推出模外，完成一个工作循环。热塑性塑料的各种成型方法都应该在适当工艺条件下才能成型出合格的塑件。所以确定工艺条件时必须根据塑料的特性和实际情况全面分析，确定一个初步的试模工艺条件，需要控制的工艺条件也不少，而且各工艺条件之间关系又很密切，所以确定工艺条件时必须根据塑料的特性和实际情况全面分析，确定一个初步的试模工艺条件，并提出工艺条件控制要求。各种成型方法及其各工序需要确定的工艺条件项目虽有差别，但总的来说，温度（包括模具温度）、压力、时间是主要的，尤其是温度。因而一般的成型方法对温度、压力和时间有明确的规定。本设计采用一模四穴方形排列，推杆推出因此提高了模具的工作效率，减少了工人的工作量，也节约了大量的材料，提高了加工成本，浇道采用平横式排列侧浇口进料是塑料熔体平稳而有序地填充到型腔中，组织致密，外形轮廓清晰。壁厚适中，不仅节约了原料，减少了工件的成本，而且减少了成型时间和冷却时间，缩短了成型周期，提高了生产率。本设计符合要求.湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书24湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书25第三部分 设计成果第三部分 设计成果-图一 装配图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书26图二 型芯零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书27图三 型腔零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书28图四 垫板零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书29图五 口套零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书30图六 母模板零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书31图七 公模板零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书32图八 塑件零件图湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书33图九 动模座板湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书34图十 定模座板湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书35第四部分 结束语第四部分 结束语经过一个月的紧张毕业设计的过程中，让我在校期间学习的理论知识与实践融为一体，亲身设计让我感慨万千，收获多多。因为毕业论文的完成，既为大学三年划上了一个完美的句号，也为将来的人生之路做好了一个很好的铺垫。通过自己动手弥补自己头脑的不足，认真的做一套属于自己的东西，在设计过程中，发现有很多东西都无从下手，幸好之前做过塑料模的课程设计，才对设计塑料模的程序有了大致的了解，后来经过周老师的讲解后，才发现自己用软件画的零件图、装配图都有很多细节错误，让我明白细节真的很重要，一张图纸美不美，主要看你有没有用心去做.设计的顺利完成，离不开我的指导老师周旭红老师以及我的组员朋友的帮助，感谢老师的悉心指导和无私关怀，感谢朋友的支持和批评。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是设计得以完成的基础。在此我要向我的指导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。在做毕业设计的这段时间里，时间过得充实而忙碌。在整个毕业论文设计的过程中让我懂得了在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就打退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。在工作中要学会与人合作的态度，认真听取别人的意见，这样做起事情来就可以事倍功半。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。但由于本人设计水平有限，在设计过程中出现不合理与错误，还敬请各位老师批评指正。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书36第五部分 致谢第五部分 致谢通过一个多月的忙碌和学习，本次毕业设计已接近尾声。在这一个多月的学习中，我学到了很多，也看到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。在这里我衷心感谢指导老师周旭红老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时地完成这次的毕业设计。本论文设计在周旭红老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从选择题目到具体的设计过程，毕业设计初稿与定稿无不凝聚着周旭红老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，周旭红老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，周老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，如果没有这样的帮助和熏陶，我是不会这么顺利的完成毕业设计。在此向指导老师周旭红老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这大学三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢你们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师的认真负责，在你们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，同时顺利完成毕业设计。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍，在这里一并向有关的作者表示谢意。在毕业设计即将完成之际，我以最诚挚的敬意衷心感谢我的指导老师周旭红老师，和大学三年以来各科老师对我的谆谆教诲，感谢各位老师对我的支持与鼓励，感谢各位同学对我的帮助。谢谢大家。湖南生物机电职业技术学院毕业设计报告书37参考文献参考文献1 唐志玉主编.模具设计师指南M.国防工业出版社，19992 贾润礼，程志远主编.实用注塑模设计手册M.中国轻工业出版社，20003 黄毅宏主编.模具制造工艺M.机械工业出版社，19994 模具制造手册编写组.模具制造手册M.机械工业出版社，19965 夏红梅主编.塑料成型模具与设备M.机械工业出版社.20056 张孝民主编.塑料模具技术M.北京:机械工业出版社,20037 叶久新，王群主编.塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社，2007.11.8 伍先明主编.塑料模具设计指导M.北京：国防工业出版社，2011.2.9 熊小平，张增红主编.塑料注射成型M.北京：化学工业出版社，2005.3.10 王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册M.北京：机械工业出版社，2006.6.11 许洪斌主编.塑料注射成型工艺及模具M.北京：化学工业出版社，2006.11.12 王文广主编.塑料注射模具设计技巧与实例M.北京：化学工业出版社，2003.12.13 冯炳尧主编.模具设计与制造简明手册M.上海：上海科学技术出版社，2001.5.