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1、塑料后端盖塑胶模具设计说明书目录（1）设计题目及设计任务1（2）塑件分析（含塑件产品图）2（3）所选塑件材料的成型特性与工艺参数3（4）浇注系统的设计44.1 分型而选择4.2 型腔布置4.3 浇注系统及排气系统的形式，部件与尺寸及流动比的校核等（5）成型零件的设计及计算55.1 型腔，型芯等的结构设计5.2 尺寸计算5.3 强度校核等（6）脱模系统的设计66.1 脱模力的计算6.2 拉料机构6.3 推出机构6.4 复位机构等的结构形式6.5 安装定位6.6 尺寸配合等（7）侧抽芯机构的设计77.1 抽拔距离和抽拔力的计算7.2 抽芯机构的形式，结构，尺寸以及必要的验算（8）合模导向机构的设计
2、88.1 组成元件8.2 结构尺寸8.3 安装方式等塑料模具课程设计说明书（9）温度调节系统的设计9（10）其他技术说明10（三）设计小结:有何体会与建议等11（12）参考资料：资料编号，名称，作者，出版年月12塑料后端产品的分产品的胶（I）设计题目及设计任务设计题目为：塑料后端盖注塑模的2D零件图纸，2D模具排位图纸,盖的注塑模设计说明书设计任务：了解此产品的模具结构，分析此产品的注塑材料的性能,型面，顶出系统，排气系统，模具冷却系统，产品是否有出模角度,厚薄。（2）塑件分析（含塑件产品图）塑件的主要技术要求：1.材料采用ABS;2.壁厚太厚3.塑件不允许有裂纹和变形缺陷,外观光滑+0.06
3、6+0.03330.0-0.0333-0.06674 .脱模斜度301；5 .模具结构设计要求：采用一模2腔结构设计;6 .采用龙记模架;7 .进胶方式无特定要求。+0.100-0.1000+0.100+0.066+0.0330.0-0.0333-0.0667-0.1000绿色面为宜身面，需做减胶005-0.1MM的拔模角度，方面脱模。l55005OOO45004OOO5.0005002.0001.5001OOO000.50000检查壁厚O X确定 应用 取消OOO500000.500000.500.000500.000.50000050000.0胶位较为均匀，一般注塑模具的产品胶位厚度一般在
4、0.5到3MM左右，不能太薄或者太厚。（3）所选塑件材料的成型特性与工艺参数产品选用ABS料来注塑，ABS料流动性强，价格便宜。此产品胶位较厚,ABS料的密度在1.02-1.08克-厘米，根据体积X密度二重量的公式换算得到此产品重量为5g.ABS的缩水一般定为1.005.附：常用塑料的种类有：聚氯乙烯（PVC）它是建筑中用量最大的一种塑料。硬质聚氯乙烯的密度为1.38-1.43gcm3,机械强度高，化学稳定性好，使用温度范围一般在T5+55之间，适宜制造塑料门窗、下水管、线槽等。聚乙烯（PE）聚乙烯塑料在建筑上主要用于给排水管、卫生洁具。聚丙烯（PP）聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，约为0.
5、90左右。聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。聚苯乙烯（PS）聚苯乙烯为无色透明类似玻璃的塑料。聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料、透光材料等制品。ABS塑料ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（八）、丁二烯（B）及苯乙烯（三）为基础的三组分所组成。ABS塑料可制作压有花纹图案的塑料装饰板等。1.ABS丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物典型应用范围:六西格玛品汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机,搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。注塑模工艺条件：3G/g-Dww7dAM干燥处理：
6、ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.l%oia:yP9VB熔化温度：210280；建议温度：245。模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。3ULTKr$Z?注射压力：500-100Obaro+SGJ6S9E0y注射速度：中高速度。化学和物理特性:Eu?#f0w6g6XABS是由丙烯月青、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯月青有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁：烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三
7、中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯月青的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。#Dl2.PA6聚酰胺6或尼龙6典型应用范围：?2FD*x-d6G4由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。注塑模工艺条件：干
8、燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%,建议在80以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105C,8小时以上的真空烘干。熔化温度：230280,对于增强品种为250280o六西格玛品质论坛z-e+t7y模具温度：8090oCo模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80、90。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度,但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm,
9、建议使用2040C的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80o六西格玛品质论坛!2XwmR3T$eC8q注射压力：一般在7501250bar之间（取决于材料和产品设计）。注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。*QQ8s?流道和浇口：由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。此产品有外观，先考虑怎么进胶，进胶方式有直冲进胶，牛角进胶，潜水进胶，小水口点进胶。因为此产品无外观要求，现我们定此产品为大水
10、口直冲进胶，很多进胶方进胶要根据产品的大小来决定，不可能一个很小的产品用一个很大的进胶，也不可能一个很大的产品用很小的进胶，这些都是不行的。我们这些学设计的，一定要考虑工人怎么加工，考虑怎么节省成本。有些注塑料例如PEEK都是几百块一公斤。如图所示塑料制件材料为丙烯月青一丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）,查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.5%；大批量生产1)该塑件尺寸较大，一般精度等级4,为降低成本，采用一模1腔，不用对制品进行后加工。2)根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用大水口直冲进胶。(4)浇注系统的设计，分型面选择，型腔布置，浇注系统及排气系统的形式，部件与尺寸及流动比的校核等
11、浇注系统的设计：主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：(1)主流道圆锥角=26,对流动性差的塑件可取36,内壁粗糙度为RaO.63Um。设计中取=2主流道大端呈圆角，半径r=l3三n,以减小料流转向过渡时的阻力。在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，过长则会影响熔体的顺利充型。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径用的关系为：R=%+(l2)nun；模具浇口套主流道小端面直径d与喷嘴出口直径d0的关系为:d=(l3H(mm)全自动注塑机生产时：根据实际选取S=
12、H+(2-5)mm综合考虑，动模成型尺寸最深为4mm,所以S6mm较为合理。1.推杆的长度推出部分长度为动模各板厚度，加上推出行程；再加上固定部分的长度L=55+28.3+39=122.3mm2.推杆固定部分的直径d=4mm,固定台阶直径D=8mm,台阶高度H=6mm0下图是顶杆分布图：顶出系统（7）侧抽芯机构的设计：抽拔距离和抽拔力的计算，抽芯机构的形式,结构，尺寸以及必要的验算此模具无侧抽芯机构（8）合模导向机构的设计：组成元件，结构尺寸，安装方式等该塑件精度要求较高，塑件形状、型腔分布对称，无明显单边注射侧向力，可采用最常见的导柱导套导向定位机构，在动模板、推件板，定模板间使用4对导柱，
13、导柱长度要确保推件板推出塑件后不脱落。我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：（1） .导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离,以保证模具的强度。（2） .导柱的长度应比型芯（凸模）端面的高度高出68mm,以免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。（3） .导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。.为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。（5）.导柱的设置应根据需要而决定装配方式。.一般导柱滑动部分的配合形式按H8f7,导柱和固定部分配合按H7m6,导套外径的配合按H7m6.（7） .一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机
14、构的正常运动。（8） .导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。图272导向机构的设计（9）温度调节系统的设计塑料注射模温度调节能力的好坏，直接影响到塑件的质量，而且也决定着生产效率的高低，塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速，以减少塑件的内应力，使塑件的生产做到优质高效率，温度调节系统在模具中的作用是至关重要的。冷却水道形式大体分为沟道式冷却、管道式冷却和导热杆式冷却。本模具采用的是沟道式冷却，沿型腔边缘设置若干并联或串联的循环水路。由于该塑件体积比较小，所以水道采用直水道直径为8mm。（1）模具冷却面积的计算：由于影响模具温度的因素很多，比较复杂，所以我们假设塑料所放出的热
15、量等于冷却介质所带走的热量。塑料（ABS）每小时所放出的热量为：Q=nG”熔式中Q熔融塑料每小时所放出的热量（Jh）；G每次注射的塑料量（包括浇注系统在内（kg）,经测量G=O.0084kg；n每小时的注射次数，由于此次设计的产品注射周期为10s,所以n=360010=360次/小时;H炮一一塑料从熔融状态进入型腔的温度到塑件冷却后的脱模温度的烙之差(JAg)；Cs塑料的比热容，ABS塑料的比热1470J(kg.K);Z1熔融塑料进入型腔的温度(K),u=200C=473K;r0塑件脱模温度，to=6O。C=333K;H焰二147OX(473-333)=2O58OOJkgQ=360X0.008
16、4205800=622339.2Jh在不考虑其它热损失的情况下，可以认为塑料所放出的热量等于冷却介质带走的热量。(2)计算冷却水的体积V=GAi60Cp(1-t2)式中：V所需水的体积流量(mmin)；G单位时间注入模具内塑料熔体的质量(kgh),故G=0.0084kg360次/小时=3.024kg/h；Ai一成型塑料单位质量释放的热量，其值为3.5105Jkg;C冷却水的比热容,其值为4.18X103J(kg.K)；P水的密度，其值为LOXlOlg/,4为冷却水的出口温度(),。取450%匕为冷却水的入口温度，其值为20c。z3.0243.5IO5=1.68 1(厂mjnV-604.1810
17、31.0i03(45-20)(3)计算冷却水的导热总面积36(X)(-心)式中A冷却水路的导热总面积(m2)；Q熔融塑料每小时所放出的热量(Jh)；a冷却水的热导率，成型模板钻孔冷却道，取=0.64；Tw模具成型零件表面温度，取其为200Z；Tq冷却水的平均温度，取30c;=1.59m2622339.23600x0.64x(200-3()(4)确定冷却水路的直径d根据计算出的水的体积流量V后,根据冷却水处于紊流状态下的流速与通道的关系,确定冷却水路的直径为8mm。(5)冷却水孔的总长度由公式得rA1.=cl式中L冷却水路总长度(m);A冷却水路的导热面积()；d冷却水路直径(mm)；rIO61
18、.59ic,1.=63296/，=b5.3m3.148(6)冷却水路的条数n由于模具尺寸的限制，每根水路的长度由模具尺寸决定，设每条水路的长度为L,则冷却水路的条数为n,且=彳根据模具的尺寸，1=25OninFO.25m,每小时要注射360次；1.63.3八n=7=0,25360=3(条)，则此次设计最少为一条水路，为了模具温度更加均衡，确定此次设计的水路为2条简单式水道。其分布如下图：图7-3冷却系统（10）其他技术说明模架的选取：注塑模具标准模架分类是按进料口（浇口）的形式模架分为大水口模架和小水口模架两大类，大水口模架指采用除点浇口外的其他浇口形式的恶魔局（二板式模具）所选用的模架，小水
19、口模架指进料口采用点浇口模具（三板式模具）所选用的模架。1 .大水口模架：共有4种形式：A型、B型、C型、D型，在国外很多模具装配图都不画剖面线。2 .2.小水口模架：是指采用点浇口的模具所选用的模架，总共有8种形式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EL型、E则，其中以D字母开头的4种形式适用于自动断浇口模具的模架。模架的选用与塑件的尺寸大小、形状及模具设计师的设计风格以及模具制造所具有的生产设备有关。在选用模架时若浇注采用点浇口进料，手动脱落浇口则可选择小水口的EA,EB,EC,ED型号模架，模架尺寸的大小及各板的厚度都可以根据塑件的尺寸自己选定，根据所选个同类型的模架，设计
20、的模具结构大致图形简单，省略了剖面线。若进料方式选用其他浇口形式，则可选用大水口模架的A,B,C,D形式，设计的模具大致解耦股成B形式模夹。其模架型号为1520-B-1-40-40-60,该代码表示规格为大水口、长X宽15OmInX200mm、B类型、凸边、A板厚度40mm、B板厚度40mm、C板厚度60mm的模架。若选用进料方式为点浇口形式，且需要自动脱落浇口，则可选用小水口模架的DA,DB,DC,DD形式，设计的模具大致结构型号为：AI2740A70B70C80建议初学的记住这3种进胶方式就行，因为模具设计时，简单的模具是用标准的模胚，但如果大的产品或复杂的产品很多时候会用到非标模胚。根据
21、模仁的大小确定模胚的大小，一般选择原则是模仁比模胚的顶针面板大或小5到IOMM,有行位的模框一般最小单边需要+50,具本需要看模胚大小与行位大小，模胚大的需要适当加大。B板的厚度选择原则是后模仁厚度加上垫板厚度，垫板厚度可以查模架标准手册，A板厚度一般前模仁+25到50左右，视具本情况而定，比如有行位的，需要加厚点，没行位的就加25或30,方铁优先选择标准方铁，方铁的具体高度以满足顶出行程为原则。模具总装图剖视图（1）剖视图（2）定模俯视图（三）设计小结总体来说，模具设计是工业生产的核心，一个国家最重要的经济支撑就是工业，在世界中发达国家都是通过工业发展起来的；无疑做模具设计就是工业设计的第一
22、站，他需要优秀人才，但是不可能像招募普工一样需要这么多人，但是他需要的人才绝对不少。在模具设计现在生产效益的提升阵地五金模具设计、塑料模具设计到玻璃模具设计、甚至陶瓷工艺都在应用模具设计，所以这个从电子产品，到大型机械、汽车模具设计都需要高端设计人才；从事模具设计的主要工作包括：（1）数字化制图一一将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图；（2）模具的数字化设计一一根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型；（3）模具的数字化分析仿真一一根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析；（4）产品成形过程模拟一一注塑成形、冲压成形；（5）定制适合
23、本公司模具设计标准件及标准设计过程；（6）模具生产管理。未来模具的发展主要有这么几个发展方向：一：高精度。尺寸的精度能否达到，是制造高精密高质量，高科技含量产品最重要的因素。以前做的最好的是日本，德国。随着几十年不断的学习，创新，我们中国模具行业也出现了一大批专门从事高精度模具制造的公司。要做高精密模具，主要要素有两个，一个是设备，一个是人才。随着高档设备在中国的数量急剧增加，这点己经没有问题了。人才也有了，他们很多都是从外资或是合资企业里出来创业，或是老板，或是主管，凭借学习到的技术来跟原来的老东家竞争而来。二：高效率也就是高自动化。随着各种配合模具生产的自动化设备（主要是机械手）的普及，还
24、有模具内部标准件的智能化程度提升（主要是热流道），模具生产的效率是越来越高了，而且会朝着更高，跟好的境界发展。而在这个过程中，对模具设计人员的要求也会越来越高，那个时候，模具设计人员对自动化设备不能仅仅是了解了，还要参与到设计中才行。以后的工厂，只有三种人：管理人，技术人，机器人。三：新型模具随着技术革新不断进步，很多原来需要很复杂，很曲折的方式达到的模具可以变得很简单。也有很多原来认为是不可能的结构成为可能。这些都是模具行业新的机遇与挑战，具体来说，是模具设计师们的机遇与挑战，掌握了这些新型模具设计与制造技术的模具厂，将有着更多的主动。掌握模具高新技术需要深厚的设计和制造底蕴，这些新型模具丰
25、厚的利润会很好的回报为此投入不菲的公司，而这些高新技术也很好的成为公司打名气的资源，争取更优质客户的筹码！简单的举几个最近一些年出现的模具类型：四面旋转顶出的模具，塑胶产品二次注塑后产品滑动配合的模具，注塑与冲压一体模具，高速连续冲模等等。四：产品研发与模具融合这个趋势也是必然的，这种改变是比之流水线代替全能模具师傅更能影响制造业模式的一种改变。简单的说，就是模具设计讲和产品研发融合成一个新的岗位，一个能够负责整个产品从外观到机构，再到模具，到模具加工，模具生产，产品组装一系列工作的一个全新的岗位。成为制造业绝对的核心。五：总结模具行业还是大有可为的，因为它毕竟是制造业的两大核心，尤其是当以后
26、这两大核心开始融合为一个核心的时候，又一个黄金时代即将到来！即使现在确实不景气，确实困难，却不能够否定这个行业！特别是这样一个基础行业。通过了本次的课程设计，感觉自己对所学知识的重要性，也发现自己学的知识在综合运用能力还差得远，但总体在完成这次上也有了一点进步，使所学的知识和实践知识融合在一起，也在处理问题上有了提高，同时也巩固了所学的知识和技能，为今后参加工作及进一步学习奠定了基础。通过本次设计，的确使我感到“知识在于积累”、“知识是学无止境”，深感自己的欠缺，使之我发现问题从而解决问题，使今后在同样的问题能够尽快得到解决。因此，以后必须扎根于实践，从中充实自己。总而言之，由于我的专业基础比
27、较差，实践经验太小，实践和理论知识结合不够紧密，错误和不足之处肯定很多，请各位老师批评和指正。最后，由衷的向担任我本次毕业设计的指导老师感谢你们的耐心教导，谢谢!学生我先前有不足之处还请谅解。(12)参考资料1屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计M.高等教育出版社.20072叶久新王群主编.塑料成型工艺及模具设计M.机械工业出版社,2007.3王敏杰宋满仓.模具制造技术M.北京：电子工业出版社，2004.74陈世煜陈可娟.塑料注塑成型模具设计M.北京：国防工业出版社，2007.95叶久新王群主编.塑料成型工艺及模具设计M.机械工业出版社,2007.6屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京M.机械工业出版社，1996.7翁其金.塑料模塑成型技术M.北京：机械工业出版社，2000.28模具实用技术丛书编委会.模具实用技术注塑模具设计制造与应用实例M.北京：机械工业出版社2002.29唐志玉.大型注塑模具设计原理与应用M.北京：化学工业出版社，2002.110王树勋朱亚林.注塑模具设计M广州：华南理工大学出版社，2005.511田福祥.五板式推板推件高压聚乙烯堵头注塑模J.塑料科技.2007.212郭新玲编著.塑料模具设计M.北京:清华大学出版社,2006.13张信群.模具制造技术M.北京:人民邮政出版社,2009第21页
