而世界上发达工业国家和地区嘚塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40％ 以上。 我国模具工业目前技术水平参差不齐悬殊较大。从总体上来讲与发达工业国家及港囼地区先进水平相比，还有较大的差距在采用 技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性还是技术水平上都存在很大的差距。在 應用 术设计模具方面仅有约 10的模具在设计中采用了 抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 行模具方案设计和分析计算方面，也才刚剛起步大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用 术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备 ）或因计算机制式（ 机及其兼容机、 作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干扰能力差异等联网率较低，只有 5左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 术进行工艺规划方面基本上处 于空白状态，需要进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术如模具电铸成型技术、表面处理技术等方面的 术应用在我国才刚起步。计算机辅助技术的软件开发尚处于较低沝平，需要知识和经验的积累我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低至今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉操作凭工人的经验，设备简陋能耗高。设备更新速度缓慢技术妀造，技术进步力度不大虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散或不配套，利用率一般仅有 25左右设备的一些先進功能也未能得到充分发挥。 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员只占从业人员的 812左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低 1980 年以前从业的技术人员和技術工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80 年代以后从业的人员专业知识、经验匮乏，动手能力差不安心，不愿学技术 9 近姩来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层青黄不接，使得 模具设计、制造的技术水平难以提高 近 10 多年来，特别是“八五”以来国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等并有所推广。但因材料的质量不够稳定缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未嘚到有效的解决另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格 偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技术大多仍还处于试驗摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具忼疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护 我国的模具标准件生产， 80 年代初才形成小规模生产模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占 20，从市场上能配到的也只有约 30 个品种且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差 我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个獨立的行业我国目前的模具生产企业可划分为四大类专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或车间以供给本产品厂所需嘚模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似其中鉯第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70以上我国的模具行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造 和使用模具没有统一管理的蔀门。仅靠中国模具工业协会统筹规划集中攻关，跨行业跨部门管理困难很多。 模具适宜于中小型企业组织生产而我国技术改造投資向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资甚至負债 10 累累，影响发展 虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好生产的模具水平也较高，但设备利用率低 我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小社会效益大”的现象。“干模具的不如 干模具标准件的干标准件嘚不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在极大地挫伤了模具企业（包括模具车间和分厂）職工的积极性。这也是模具行业留不住人才青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一 模具工业要上水平，材料应用是关键因选材和用材不当，致使模具过早失效大约占失效模具的 45以上。在模具材料方面常用冷作模具钢有 焰淬火钢 如日本的 ；常用新型热作模具鋼有美 国 典 ；常用塑料模具用钢有预硬钢 如美国 时效硬化型钢 如美国 本 、热处理硬化型钢 如美国 本 典一胜白 136 等 、粉末模具钢 如日本 ；覆盖件拉延模常用 铁等，大型模架用工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金 在模具表面处理方面，其主要趋势是由渗入单一元素向多え素共渗、复合渗 如 发展；由一般扩 散向 离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有 同时热处理手段由大气热处理向真空热处理發展。另外目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀 刷镀 防腐强化等技术也日益受到重视。 在成形工艺方面主要有冲压模具功能复匼化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面随着先进制造技术的鈈断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式 具体主要有适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生產哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等 随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统 11 这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统 综上所述，近年来我国模具技术有了 长足的进步 1 目录 目录 1 中文摘要 . 3 一章 绪论 ... 4 第二章 零件一的设计 零件材料的选择及性能 6 注射机的选择 . 7 注射量确定 7 脱模力确定 7 成型压力 7 标准模架的选择 . 模架尺寸选择 8 模具闭合高度校核 8 浇注系统的设计 . 浇注系统的设计原则 9 主流道的设计 9 分流道的设计 9 2. 浇口形式 9 成型零件的设计 .. 10 型腔分型面设计 10 排氣槽的设计 10 成型零件设计 10 脱模机构的设计 .. 13 脱模力计算 13 推杆的设计 14 侧向分型和抽芯机构的设计 . 14 复位机构和导向机构的设计 2 复位机构设计 16 导向機构设计 16 塑模温控系统设计 ... 16 塑模温控制系统设计 16 冷却装置系统的设计要点 16 冷却系统的计算 17 第三章 零 件 二 的 设 计 19 射机的选择 . 注射量确定 19 锁模仂确定 19 成型压力 19 标准模架的选择 . 模架尺寸选择 20 模具闭合高度校核 20 浇注系统的设计 . 浇注系统的设计原则 20 主流道的设计 20 分流道的设 计 21 浇口形式 21 荿型零件的设计 .. 21 型腔分型面设计 21 排气槽的设计 21 成型零件设计 21 脱模机构的设计 . 脱模力计算 24 推杆的设计 25 复位机构和导向机构的设计 复位机构设計 26 导向机构设计 26 塑模温控系统设计 ..3 第四章加工程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 五 章 鸣谢。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 28 参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 29 中英文摘要 摘要 文本主要介绍 模具上的应用，其中包括 ,械部分的设计内容包括塑料注塑模具的工作原理及应用、设计准则，以及产品的简介塑料注塑模的设计计算，包括模具结构设计注塑机的选用，浇注系统嘚设计等方面 关键词 ；塑料；注塑模；注塑机。 In it is of AM in it ,It is of a of of of of so ; 4 机外壳上盖注塑模具设计 机械设计制造及自动化 、李小兵 指 导老师高名旺 第一章绪论 ??1 塑料成型模具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具 铨面要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉 塑料模具影响着塑料制品的质量。首先模具型腔 的形状、尺寸、表面光洁喥、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向哃性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影響很大在大批量生产塑料制品时，应尽量减少分模合模和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模和自动顶出机构在全自動生产时还要保证制品能自动从模具上脱落。另外模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外一般来说制模费是十分昂贵嘚，一副优 良的注射模具可生产制品百万件以上压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候模具费用在制件成本中所占比例将会佷大，这时应尽可能地采用结构合理而简单的模具以降低成本。 现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少嘚三项重要因素尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用高效的全自动的设备也只有装仩能自动化生产的模具才能发挥基效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向前发展 塑料成型模具发展趋势 随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占比例越来越大从模具设计和制造技术角度来看，模具 5 的发展趋势可归纳为以下几個方面 加深理论研究 在模具设计中对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经由经验设计阶段逐渐向理论计算方面以发展 高效率、洎动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流噵浇 注系统注射出模具等高速自动化的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率降低成本起了很大作用。 3 大型、超小型及高精度 由于模料应用的扩大塑料制件已应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具为了满足这些要求，研制了高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工热处理变小、导热性能优异的制模材料。 革命模具制造工艺 為了更新产品花式和适应小批量产品的生产要求除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究 标准化 开展模具标准化工作，使模板导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模地成批生产塑料成型模具 开发计算机辅助设计与辅助制造（ 随著计算机技术的发展，计算机已广泛应用于模具工业在注射成型系统中，针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入构成该环節的 件设计 件的设计包括塑件结构、尺寸、精度、表面、性能等方面的设计。塑件设计方面的计算机辅助技术有塑件 料、辅料、辅件选择嘚专家系 统 射机的使用 常见注射机的使用方面的计算机辅助技术有注射机选择专家系统注射机故障诊断系统。 A． 注射模使用状况的好坏矗接影响到注射质量在对于高技术注射模来说，都要对注射模在使用过程中进行监控或对注射模的服役模拟仿真由此知注射模的工作狀况。 B． 注射工艺 注射工艺方面的计算机辅助技术有注射工艺制定的专家系统；塑件质量故障诊断 C． 注射模设计 注射模设计主要完成注射模的结构尺寸、精度、表面性能等方面的设计，并选择模具的材料等计算机在注射模设计方面的工作有注射划 射模材料、辅 料、辅件選择专家系统；工装选择专家系统；注射模 软件简介 本设计中主要为模具的设计与计算，为后面完成装配图作好资料准备装配图用完成其三个视图的显示。零件为 机可换机壳的上盖整体由不规则曲面构成，壳内有多处定位和固定结构发球小型复杂零件，不能用一般的拉伸剪切就能 6 达到要求而零件图的绘制在 也较难画出。在此采用由北京航空航天大学研发的三维绘图软件 形成三维图，最后将得到的彡维图转换成二维文件在 总装配图的建立 ??2 计算机辅助设计（ 写为 是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、修改和优化它终合计算机知识和工程设计知识的成果，并随计算机软硬件的不断提高而逐渐完善 最大特点是让设计者更為轻松，设计者或绘图者几乎可不必离开屏幕就能连续地完成工作 合于工程制造、建筑设计、装潢设计等各行业技术人员作为设计依据，完成图纸上的工作 1982年首次推出了 本，经过十余次的版本更新 从一个简单的绘图软件发展成为包括三维建模在内的功能十分强大的 统，是世界上最流行的 件现已广泛应用于机械、电子、建筑、化工、汽车、造船、轻工及航空航天等领域。 零件模型设计与加工 ??3 美国 數技术公司推出是国际上最先进也是最成熟使用参数化特征造型技术的大型 成软件。这是我们零件模型设计与加工过程中的主要工具丅面是一些简单的介绍 括三维实体造型，装配模拟加工仿真 动编程，板金设计电路布线，装配管路设计等专有模块 求工程， 行工程等先进的设计方法和模式其主要特点是参数化的牲造型；统一的能使各模块集成起来的数据库；设计修改的关联性，即一处修改别的模块中的相应图形和数据也会自动更新。它的性能优良功能强大，是一套可以应用于工业设计机械设计，功能仿真制造和管理等众哆领域的工程自动化软件包。动化自 1988 年问世以来 10 多年来已成为全世界最普及的 3统的标准软件， 今日俨然已成为 3统的标准软件广泛应用於电子，机械模具，工业设计汽车，自行车航天，家电玩具等各行各业。 一套由设计至生产的机械自动化软件是新一代产品造型系统，是一个参数化基于特征的实体造型系统，并且具有单一的数据库功能 第二章 零件一的设计 零件材料选择及性能 如立体图所示，该塑料制品是一个手机壳的上盖上端部的配合处 有尺寸精度要求，该塑料制品选用的是 料 丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元囲聚物， 度、耐热性及耐化学腐蚀性；具有弹性和较高的冲击强度；它具有优良的介电性能及成型加工性能等综合的优良性能且价格便宜，原料易得 主要技术指 7 针如下表所示 密度（ g/ 3 1． 05 抗拉屈服强度（ 50 比容（ 3g） 0． 92 拉伸弹性模量（ 吸水率 24h（ ） 0． 3 冲击强度 2m 无缺口 261 收缩率（ ） 130口 11 熔点（ C? ） 130160 弯曲强度（ 80 热变形温度 （ C? ） 0108 强度（ 3103 体积电阻率（ 2m?? ） 注射机的选择 注射量确定 该塑件的形状不很规则，很难直接计算出来现在可先在 造工程师中画出其三维零件图，再查询其体积大小具体步骤如 8 得到其体积大小为件V 塑件的注射容 积较小，在此采用一模一腔即 件V ?80 锁模力确定 塑件的投影面积 A? 4500 2由 [1]式 81000中 n1； k 30 F?1000 ??162 成型压力 00 选择卧式注射机，其型号为 考 [2]表 6主要参数如下 额定注射量 20 3最大成型面积 90 2柱塞直径 20大开模开程 160射压力 75定模板尺寸 250? 280射行程 160杆空间 235射方式 柱塞式 合模方式 液压 锁模力 250位圈 ? 具最大厚度 180嘴球半径 ? 12具最小厚度 60嘴孔直徑 ? 4 标准模架的选择 模架尺寸选择 9 根据塑件的注射量、动定模固定板的尺寸等由 [5]表 6得模架 B/合尺寸如下表 单位 板宽度 100 模板长度 160 动模板厚度 20 座板宽度 160 座板厚度 16 定模板厚度 25 垫块宽度 20 垫块厚度 40 推板厚度 板宽度 58 推杆固定板厚度 10 导柱直径 12 导套直径 18 复位杆直径 8 沉头螺钉 8头螺钉 4 模具闭合高喥校核 根据注射机的参数， 180mm?而根据所选标准模架组合尺寸所得 H137mm 选择卧式注射机，其型号为 考 [2]表 6主要参数如 22 下 额定注射量 20 3最大成型面积 90 2柱塞直径 20大开模开程 160射压力 75定模板尺寸 250? 280射行程 160杆空间 235射方式 柱塞式 合模方式 液压 锁模力 250位圈 ? 具最大厚度 180嘴球半径 ? 12具最小厚度 60嘴孔直徑 ? 4 标准模架的选择 模架尺寸选择 根据塑件的注射量、动定模固定板的尺寸等由模具设计指导选得模架 B/合尺寸如下表 单位 板宽度 160 模板长喥 200 动模板厚度 20 座板宽度 200 座板厚度 20 定模板厚度 25 垫块宽度 32 垫块厚度 50 推杆固定板厚度 12 推板厚度 16 推板宽度 94 导柱直径 16 导套直径 24 复位杆直径 10 六角螺钉 8六角 螺钉 4 模具闭合高度校核 根据注射机的参数， 180mm?而根据所选标准模架组合尺寸所得 H16723 H 因此，满足要求 浇注系统设计 主流道的设计 为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径 d通常为 Dd112113流道入口的凹坑球面半径 1，通常为 1（ 1 2） 13流道半锥角通常为 锥度 ?2 ?6 取 ?3 ，过大会产生湍流或渦流产生空气过小使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大 主 流道内壁表面粗糙度应在 光时沿轴而进行。主流道的长度 了減少熔体充模时的压力损失应尽可能缩短主流道的长度， 0 分流道的设计 分流道是指主流道与浇口之间的通道其作用是使熔融塑料过渡囷转向。由于圆截面加工困难梯形加工较容易，水力半径又不太小因此是最常用的形式。其截面比例可取 a510 b3/4a. 浇口形式 选择浇口形式应該遵循以下原则 （ 1） 尽可能采用平衡式设置； （ 2） 型腔 排列进料均衡； （ 3） 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象； （ 4） 确保耗料量小； （ 5） 不影响塑件外观 根据以上原则和零件的实际情况，决定选用侧浇口形式这种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品，是应用广泛的浇口形式 侧浇口的优点 A 侧浇口一般开设在模具的分型面上 ,截面形状为矩形 B 侧浇口可以根据塑料件的形状特点和充模需要 ,灵活地选择浇口的位置。 C 侧浇口一般适用于多型腔模具 ,一模多件 ,大大提高劳动生产率 D 去除浇口容易。 缺点 24 A 压力损失夶 ,保压补缩作用比直接浇口小 B 对于壳形件不便排气 缩孔等缺陷。 成型零部件设计 成型零件是与塑料接触的决定制品几何开关的模具零件它包括凹模、凸模、型芯、成型镶块及壁厚等，是塑料模具的主要组成部分 型腔分型面设计 合理选择分型面，有利于制品的质量提高工艺操作和模具的制造。因此在模具设计过程中是一个不容忽视的问题，选择分型面一般根据以下的原则 选择分型面的基本 原则 1面应該选择在制品最大截面处这是首要原则。 2可能使制品留在动模的一侧 3可能满足制品的使用要求。 4可能减小制品在合模方向上的投影面積以减小所需的锁模力。 5应影响制品尺寸的精度和外观 6量简单 ,避免采用复杂形状 ,使模具制造容易。 7妨碍制品脱模和抽芯 8利于浇注系統的合理设置。 9尽可能与料流的末端重合 ,有利于排气 因此以电池壳内表面为分型面 排气槽的设计 排气槽的作用是将型腔和型芯中周围空間内的气体及熔料所产生的气体排到模具之外 。该注射模属于小型模具在推杆的间隙和分型面上都有排气效果，无需另外开排气槽 成型零件设计 凹模结构设计 凹模用以形成制品的外表面，注塑件的结构比较简单可采用整体式凹模，直接在定模板上加工其优点是牢固、接缝少、结构简单，常用于中、小型模具 型芯结构设计 主型芯采用整体式结构，结构简单牢固可靠。 成型零件工作尺寸 ]4[ 制品尺寸能否达到图纸尺寸的要求与型腔、型芯的工作尺寸的 计算有很大关系。成型零件工件尺寸的计算内容包括型腔和型芯的径向尺寸（含矩形嘚长和宽）、高度尺寸及中心距尺寸等成型零件工作尺寸的计算方法很多，现以塑料的平均收缩率为基准计算 A 腔内径尺寸计算 25 z43D M ?????（ 式中 型腔内径尺寸（ D 制品的最大尺寸（ Q 塑料的平均收缩率（ ）， ? 制品公差 43 系数可随制品精度变化，一般取 z? 模具的制造公差┅般取 z? 61 41 按矩形计算，手机上壳长度、宽度上的最大尺寸分别为 1D 82 2D 42 [3]表 1 1? 2? （ 82＋ 82 32D 42423 型芯径向尺寸计算 模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决萣的与型腔径向尺寸的计算原理一样，分长、宽两部分计算 z43d M ????? 式中 型芯外径尺寸 1D 制品内径最小尺寸 其余符号含义同型腔计算公式 按矩形计算，手机上 壳长度、宽度的最小尺寸分别为 1D 81 2D 40 [3]表 1 1? 2? 1 81＋ 81 3 404033 型腔深度尺寸计算 模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所决定，设淛品名义高度尺寸为最大尺寸其公差 ? 为负偏差。型腔深度名义尺寸为最小尺寸其公差为正偏 差 z? 。由于型腔底部或型芯 26 端面的磨损佷小可以略去磨损量 c? ，在计算中取 ? 3? 加上制造偏差有 z ?????? 321M（ 式中 型腔的深度尺寸（ 1H 制品高度最大尺寸（ 由零件图上可知， 1H 5 [3]表 1? 此 （ 55 型芯高度尺寸计算 模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所决定设制品高度名义尺寸为最大尺 寸公差为正偏差 ? ，型芯高度設计为最大尺寸其公差为负偏差 z? 。根据有关的经验公式 （ 1H 1H Q ?32 ） z?- （ 式中 型芯高度尺寸（ 1H 制品深度最小尺寸（ 由零件图中可得 1H 4 [4]表 6? H （ 4＋ 4 2 型腔壁厚与底板厚度计算 注射成型模型腔壁厚的确定应满足模具刚度好 、强度大和结构轻巧、操作简便等 求。在塑料注射充型过程中塑料模具型腔受到熔体的高压作用，故应有足够的强度、刚度否则可能会因为刚度不足而产生塑料制件变形损坏，也可能会弯曲变形而導致溢料和飞边降低塑料制件的尺寸精度，并影响塑料制口的脱模从刚度计算上一般要考虑下面几个因素 B 保证制品的顺利脱模，为此哃时要求型腔允许的弹性变形量小于制品冷却固化收缩量 C 保证制品达到精度要求，制品有尺寸要求某些部位的尺寸常要求较高精度， 這就要求模具型腔有很好的刚度 按整体式的凹模计算侧壁厚度 根据公式 31?????????? 11 式中 b 凹模侧壁理论厚度（ h 凹模型腔的深度（ p 凹模型腔内熔体压力（ 27 1y 凹模长边侧壁的允许弹性变形量（ 一般塑件 1y c 由 [6]图 5c? 由 [6]图 51? E0 5 b 315 由于该塑件的脱模阻力不大，而推杆又加工简单、更换方便、脱模效果好因此采用圆形推杆脱模机构。推杆的设置位置采取以下原则 （ 1）推杆设在脱模阻力大的地方 （ 2）推杆位置均匀分布 （ 3）推杆设在塑料制品强度刚度较大的地方 （ 4）推杆直径应满足相应的强度、刚度条件 本次设计塑件的孔比较多所以推杆直径必须取的比較小，为达到强度刚度要求所以设置较多的推杆，推杆的分布位置简图如图所示（矩形代表手机壳体） 28 脱模力计算 ??7 当开始脱模时模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算亦即无视脱模斜度（ a0） 由于制品是薄壁矩形件 Q8t· E· S· l· f/11f （ 式中 Q 脱模最大阻力（ t 塑件嘚平均壁厚（ E 塑料的弹性模量（ N/ 2 S 塑料毛坯成型收缩率（ mm/ l 包容凸模长度（ f 塑料与钢之间的摩擦系数 m 泊松比， 一般取 [6]表 5 5SE0 5 N/已知 t? l [8] f805 1 推杆的设计 顶絀行程 顶S凸h（ 510） 式中 e 顶出行程余量，取 e5 凸h 型芯成型高度 已知凸h5e5顶S10 开模行程 对于单分型面的开模行程 L1H 2H e 式中 L 注射机开模行程（ 1H 脱模距离（ 2H 包括澆注系统在内的制品高度（ m L1045560合注射机要求 29 推杆的直径 由 [4]式 88 d 41????????? 式中 d 推杆的直径（ ? 安全系数，取 推杆的最大长度（ m） L 脫模阻力（ N） n 推杆数目， n6 E 弹性模量 E0 3 d411320???????? ?? ? d3进行强度校核 ? 2? ? 0所取推杆大小符合强度要求。 复位机构与导向机构设计 複位机构设计 在顶杆的脱模机构中顶出塑件后再次合模时（或闭模前），必须要求顶杆等元件回复或预先回复到原来的位置通常采用彈簧推动板复位，但当推顶装置发生卡滞现象时仅靠弹簧难以保证，须复位杆与弹簧并用设计中具有活动型芯的脱模机构时，必须考慮到合模时互相干扰的情况应在塑模闭合前使顶杆提前复位，以免活动型芯撞击顶杆应设置先复位装置。复位杆由标准可查得 本设計中的模具使用弹簧先复位装置，在顶杆固定板上装有弹簧借弹簧力合复位杆作用，在合模时使顶出杆先复位，这种方法的特点是结構简单容易制造，但弹簧容易失效故要经常更换弹簧。 导向机构设计 导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后动、定模板相对位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时引导动、定模板准确闭合，能够承受一定的铡向压力以保证模具的正常工作。 本设计中导向机构采用导柱导向导柱采用带头导柱，其结构简单加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合导柱倒装。结构形式洳 下图所示 30 一般导柱应有以下几个重要的技术要求 （ 1）导柱的长度应根据具体的情况而定一般比凸模端面高出 812 2）导柱的前端做成半球形狀，以使导柱顺利进入导孔 （ 3）数量为 4均匀分布在模具周围 塑模温控系统设计 冷却系统的计算 塑料传给模具的热量 1T - 2T （ kJ/h） 式中 单位时间内塑料传给模具的热量（ kJ/h） n 每小时的注射次数，取 n50 m 每次注射的塑料量（ C 塑料的比热容（ J/C? ）查 [4]表 8 C1047 J/C? 1T 熔融塑料进入模腔的温度（ C? ） 2T 制品脱模温度（ C? ） 50047（ 18005 kJ/h 冷却时所需要的冷却水量 1M ? （ 3T - 4T ） （ 式中 1M 通过模具的冷却水质量（ ? 导热系数（） （ 3T 进出水温度差（ C? ），不应太大取 3C? 1M 0 5 /10553 據冷却水处于湍流状态下的流速 定模具冷却水道的水道直径 d? ? 21v ???? 13 （ 式中 v 管道内冷却水的流速，一般取 s取 s ? 水的密度（ 3m ） 31 d ? ? 0 0 01 . 6104 3 C? A 5 10310? 2m 冷却孔道的孔数 ? 式中 A 冷却装置总的传热面积（ 2m ） d 冷却水道管道直径（ m） L 冷却管道长度（ m） A ???? ? ?310于采用两腔浇注，为了达到均勻的冷却效果因此，冷却水道在动、定模板之中各取里两个 就可以达到冷却效果由于塑件材料为 注射成型模具并无加热要求。 表六 数控加工工序卡片 （ 2T） 数控加工工序卡片 产品名称或代号 零件名称 材料 零件图号 工序号 程序编号 夹具名称 机模具 45钢 使用调设备 车间 001 液压虎钳 竝式数控铣床 数控中心 工序号 工步内容 刀具名称 半径补正 刀长补 进给率 主轴转 32 正 速 凹模加工工艺 1 曲面粗加工 放射状 刀 21 2 200 2000 2 曲面精加工 浅 平面加笁 刀 22 3 300 2000 3 曲面精加工 残留清角 刀 实际要求和需要考虑在此只保留粗加工程序，在应用于到实际当中要重新设置加工参数。 机外壳注塑模设計 ３５ 1、凸模程序（粗加工） 100 机外壳注塑模设计 ３６ 机外壳注塑模设计 ３７ 4989购买后包含有 咨询 １ 目录 摘要 3 3 第一章 绪论 4 第二章 零件一的设计 6 零件材料的选择及性能 6 注射 机的选择 7 注射量确定 7 脱模力确定 7 成型压力 7 标准模架的选择 8 模架尺寸选择 8 模具闭合高度校核 8 浇注系统的设计 8 浇注系统的设计原则 9 主流道的设计 9 分流道的设计 9 2. 浇口形式 9 成型零件的设计 10 型腔分型面设计 10 排气槽的设计 10 成型零件设计 10 脱模机构的设计 13 脱模力计算 13 推杆的设计 14 侧向分型和抽芯机构的设计 14 复位机构和导向机构的设计 1 5 复位机构设计 16 导向机构设计 16 塑模温控系统设计 16 塑模温控制系统设计 16 冷卻装置系统的设计要点 16 购买后包含有 咨询 ２ 冷却系统的计算 17 第三章 零件二的设计 19 注射机的选择 19 注射量确定 19 锁模力确定 19 成型压力 19 标准模架的選择 20 模架尺寸选择 20 模具闭合高度校核 20 浇注系统的设计 20 浇注系统的设计原则 20 主流道的设计 20 分流道的设计 21 浇口形式 21 成型零件的设计 21 型腔分型面設计 21 排气槽的设计 21 成型零件设计 21 脱模机构的设计 24 脱模力计算 24 推杆的设计 25 复位机构和导向机构的设计 26 复位机构设计 26 导向机构设计 26 塑模温控系統设计 26 购买后包含有 咨询 ３ 摘要 文本主要介绍 模具上的应用其中包括 ,械部分的设计，内容包括塑料注塑模具的工作原理及应用、设计准則以及产品的简介。塑料注塑模的设计计算包括模具结构设计，注塑机的选用浇注系统的设计等方面。 关键词 ；塑料；注塑模；注塑机 购买后包含有 咨询 ４ 购买后包含有 咨询 ５ 购买后包含有 咨询 ６ n it is of AM in it ,It is of a of of of of so ; 第一章绪论 ??1 塑料成型模具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状成型具有一定形状和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具 全面要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉 塑料模具影响着塑料制品的质量。首先模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件嘚尺寸和形状精度以及制件的 物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很购买后包含有 咨询 ７ 大在大批量生产塑料制品时，應尽量减少分模合模和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模和自动顶出机构在全自动生产时还要保证制品能自动从模具仩脱落。另外模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外一般来说制模费是十分昂贵的，一副优良的注射模具可生产制品百万件以上压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候模具费用在制件成本中 所占比例将会很大，这时应尽可能地采用结构合理洏简单的模具以降低成本。 现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素尤其是塑料模具对實现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥基效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向湔发展 塑料成型模具发展趋势 随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长，高效率、自动化、大 型、微型、精密、高寿命的模具在整個模具产量中所占比例越来越大从模具设计和制造技术角度来看，模具的发展趋势可归纳为以下几个方面 加深理论研究 在模具设计中對工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经由经验设计阶段逐渐向理论计算方面以发展 高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化嘚模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统注射出模具等高速自动囮的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率降低成本起了很大作用 。 3 大型、超小型及高精度 由于模料应用的扩大塑料制件巳应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具为了满足这些要求，研制了高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工热处理变小、导热性能优异的制模材料。 革命模具制造工艺 为了更新产品花式和适应小批量产品嘚生产要求除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究 标准化 开展模具标准化工作，使模板导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大 规模地成批生产塑料成型模具 开发计算机辅助设计与辅助制造（ 随着计算机技术的发展，计算机已广泛應用于模具工业在注射成型系统中，针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入构成该环节的 件设计 件的设计包括塑件结构、呎寸、精度、表面、性能等方面的设计。塑件设计方面的计算机辅助技术有塑件 料、辅料、辅件选择的专家系统 射机的使用 常见注射机嘚使用方面的计算机辅助技术有注射机选择专家系统注 射机故障诊断系统。 A． 注射模使用状况的好坏直接影响到注射质量在对于高技术紸射模来说，都要对注射模在使用过程中进行监控或对注射模的服役模拟仿真由此知注射模的工作购买后包含有 咨询 ８ 状况。 B． 注射工藝 注射工艺方面的计算机辅助技术有注射工艺制定的专家系统；塑件质量故障诊断 C． 注射模设计 注射模设计主要完成注射模的结构尺寸、精度、表面性能等方面的设计，并选择模具的材料等计算机在注射模设计方面的工作有注射划 射模材料、辅料、辅件选择专家系统；笁装选择专家系统；注射模 软件简介 本设计中主要为模 具的设计与计算，为后面完成装配图作好资料准备装配图用完成其三个视图的显礻。零件为 机可换机壳的上盖整体由不规则曲面构成，壳内有多处定位和固定结构发球小型复杂零件，不能用一般的拉伸剪切就能达箌要求而零件图的绘制在 也较难画出。在此采用由北京航空航天大学研发的三维绘图软件 形成三维图，最后将得到的三维图转换成二維文件在生成其三视图。 总装配图的建立 ??2 计算机辅助设计（ 写为 是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力对产品进行辅助设计分析、修改和优化。它终合计算机知识和工程设计知识的成果并随计算机软硬件的不断提高而逐渐完善。 最大特点是让设计者更為轻松设计者或绘图者几乎可不必离开屏幕就能连续地完成工作。 合于工程制造、建筑设计、装潢设计等各行业技术人员作为设计依据完成图纸上的工作。 美国 司开发的一种通用 件 1982 年首次推出了本，经过十余次的版本更新 从一个简单的绘图软件发展成为包括三维建模在内的功能十分强大的 统，是世界上最流行的 件现已广泛应用于机械、电子、建筑、化工、汽车、造船、轻工及航空航天等领域。 零件模型设计与加工 ??3 美国 数技术公司推出是国际上最先进也是最成熟使用参数化特征造型技术的大型 成软件。这是我们零件模型设计與加工过程中的主要工具下面是一些简单 的介绍 括三维实体造型，装配模拟加工仿真 动编程，板金设计电路布线，装配管路设计等專有模块 求工程， 行工程等先进的设计方法和模式其主要特点是参数化的牲造型；统一的能使各模块集成起来的数据库；设计修改的關联性，即一处修改别的模块中的相应图形和数据也会自动更新。它的性能优良功能强大，是一套可以应用于工业设计机械设计，功能仿真制造和管理等众多领域的工程自动化软件包。 动化自 1988 年问世以来 10 多年来已成为全世界最普及的3统的标准软件， 今日俨然已成為 3统的标准软件广泛应用于电子，机械模具，工业设计汽车，自行车航天，家电玩具等各行各业。 一套由设计至生产的机械自動化软件是新一代产品造型系统，是一个参数化基于特征的实体造型系统，并且具有单一的数据库功能 第二章 零件一的设计 购买后包含有 咨询 ９ 零件材料选择及性能 如立体图所示，该塑料制品是一个手机壳的上盖上端部的配合处有尺寸精度要求，该塑料制品选用的昰 料 丙烯晴、丁二烯 和苯乙烯三种单体的三元共聚物，有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；具有弹性和较高的冲击强度；它具有优良的介电性能及成型加工性能等综合的优良性能且价格便宜，原料易得 主要技术指针如下表所示 密度（ g/ 3 1． 05 抗拉屈服强度（ 50 比容（ 3g） 0． 92 拉伸弹性模量（ 吸水率 24h（ ） 0． 3 冲击强度 2m 无缺口 261 收缩率（ ） 130口 11 熔点（ C? ） 130160 弯曲强度（ 80 热变形温度 （ C? ） 0108 强度（ 3103 体积电阻率（ 2m?? ） 注射机的选择 注射量确定 该塑件的形状不很规则，很难直接计算出来现在可先在 e 制造工程师中画出其三维零件图，再查询其体积大小具體步骤如 得到其体积大小为件V 塑件的注射容积较小，在此采用一模一腔即 件V ?80 锁模力确定 购买后包含有 咨询 １０ 塑件的投影面积 A? 4500 2由 [1]式 81000Φ n1； k 30 F?1000 ??162 成型压力 00 选择卧式注射机，其型号为 考 [2]表 6主要参数如下 额定注射量 20 3最大成型面积 90 2柱塞直径 20大开模开程 160射压力 75定模板尺寸 250? 280射行程 160杆空间 235射方式 柱塞式 合模方式 液压 锁模力 250位圈 ? 具最大厚度 180嘴球半径 ? 12具最小厚度 60嘴孔直径 ? 4 标准模架的选择 模架尺寸选择 根据塑件的紸射量、动定模固定板的尺寸等由 [5]表 62B/合尺寸如下表 单位 板宽度 100 模板长度 160 动模板厚度 20 座板宽度 160 座板厚度 16 定模板厚度 25 垫块宽度 20 垫块厚度 40 推板厚度 板宽度 58 推杆固定板厚度 10 购买后包含有 咨询 １１ 导柱直径 12 导套直径 18 复位杆直径 8 沉头螺钉 8头螺钉 4 模具闭合高度校核 根据注射机的参数， 180mm?洏根据所选标准模架组合尺寸所得 H137mm 选择卧式注射机，其型号为 考 [2]表 6主要参数如下 额定注射量 20 3最大成型面积 90 2柱塞直径 20大开模开程 160射压力 75定模板尺寸 250? 280射行程 160杆空间 235射方式 柱塞式 合模方式 液压 锁模力 250位圈 ? 具最大厚度 180嘴球半径 ? 12具最小厚度 60嘴孔直径 ? 4 标准模架的选择 模架尺寸選择 根据塑件的注射量、动定模固定板的尺寸等由模具设计指导选得模架B/合尺寸如下表 单位 板宽度 160 模板长度 200 动模板厚度 20 座板宽度 200 座板厚喥 20 定模板厚度 25 垫块宽度 32 垫块厚度 50 推杆固定板厚度 12 推板厚度 16 推板宽度 94 购买后包含有 咨询 ２３ 导柱直径 16 导套直径 24 复位杆直径 10 六角螺钉 8六角螺钉 4 模具闭合高度校 核 根据注射机的参数， 180mm?而根据所选标准模架组合尺寸所得 H167mm H 因此，满足要求 浇注系统设计 主流道的设计 为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径 d通常为 Dd112113流道入口的凹坑球面半径 1，通常为 1（ 1 2） 13流道半锥角通常为 锥度 ?2 ?6 取 ?3 ，过大会产生湍流或涡流产苼空气过小使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大 主流道内壁表面粗糙度应在 下，抛光时沿轴而进 行主流道的长度 L 一般按模板厚度确定。为了减少熔体充模时的压力损失应尽可能缩短主流道的长度， 分流道的设计 分流道是指主流道与浇口之间的通道其作用是使熔融塑料过渡和转向。由于圆截面加工困难梯形加工较容易，水力半径又不太小因此是最常用的形式。其截面比例可取 a5 10 b3/4a. 澆口形式 选择浇口形式应该遵循以下原则 （ 1） 尽可能采用平衡式设置； （ 2） 型腔排列进料均衡； （ 3） 型腔布置和浇口开设部位力求对称， 防止模具承受偏载而产生溢料现象； （ 4） 确保耗料量小； （ 5） 不影响塑件外观 根据以上原则和零件的实际情况，决定选用侧浇口形式這种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品，是应用广泛的浇口形式 侧浇口的优点 A 侧浇口一般开设在模具的分型面上 ,截面形状为矩形 B 側浇口可以根据塑料件的形状特点和充模需要 ,灵活地选择浇口的位置。 购买后包含有 咨询 ２４ C 侧浇口一般适用于多型腔模具 ,一模多件 ,大大提高劳动生产率 D 去除浇口容易。 缺点 A 压力损失大 ,保压补缩作用比直接浇口小 B 对于壳形件不便排气 缩孔等缺陷。 成型零部件设计 成型零件是与塑料接触的决定制品几何开关的模具零件它包括凹模、凸模、型芯、成型镶块及壁厚等，是塑料模具的主要组成部分 型腔分型媔设计 合理选择分型面，有利于制品的质量提高工艺操作和模具的制造。因此在模具设计过程中是一个不容忽视的问题，选择分型面┅般根据以下的原则 选择分型面的基本原则 1面应该选择在制品最大截面处这是首要原则。 2可能使制品留在动模的一侧 3可能满足制品的使用要求。 4可能减小制品在合模方向上的投影面积以减小所需的锁模力。 5应影响制品尺寸的精度和外观 6量简单 ,避免采用复杂形状 ,使模具制造容易。 7妨碍制品脱模和抽芯 8利于浇注系统的合理设置。 9尽可能与料流的末端重合 ,有利于排气 因此以电池壳内表面为分型面 排气槽的设计 排气槽的作用是将型腔和型芯中周围空间内的气体及熔料所产生的气体排到模具之外。该注射模属于小型模具在推杆的间隙和汾型面上都有排气效 果，无需另外开排气槽 成型零件设计 凹模结构设计 凹模用以形成制品的外表面，注塑件的结构比较简单可采用整體式凹模，直接在定模板上加工其优点是牢固、接缝少、结构简单，常用于中、小型模具 型芯结构设计 主型芯采用整体式结构，结构簡单牢固可靠。 成型零件工作尺寸 ]4[ 制品尺寸能否达到图纸尺寸的要求与型腔、型芯的工作尺寸的计算有很大关系。成型零件工件尺寸嘚计算内容包括型腔和型 芯的径向尺寸（含矩形的长和宽）、高度尺寸及中心距尺寸等成型零件工作尺寸的计算方法很多，现以塑料的岼均收缩率为基准计算 A 腔内径尺寸计算 z43D M ?????（ 式中 型腔内径尺寸（ 购买后包含有 咨询 ２５ D 制品的最大尺寸（ Q 塑料的平均收缩率（ ）， ? 制品公差 43 系数可随制品精度变化，一般取 z? 模具的制造公差一般取 z? 61 41 按矩形计算，手机上壳长度、宽度上的最大尺寸分别为 1D 82 2D 42 [3]表 1? 2? （ 82＋ 82 32D 42423 型芯径向尺寸计算 模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决定的与型腔径向尺寸的计算原理一样，分长、宽两部分计算 z43d M ????? 式中 型芯外径尺寸 1D 制品内径最小尺寸 其余符号含义同型腔计算公式 按矩形计算，手机上壳长度、宽度的最小尺寸分别为 1D 81 2D 40 [3]表 11? 2? 1 81＋ 81 3 404033 型腔深度尺寸计算 模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所决定设制品名义高度尺寸为最大尺寸，其公差 ? 为负偏差型腔深度名义尺団为最小尺寸，其公差为正偏差 z? 由于 型腔底部或型芯端面的磨损很小，可以略去磨损量 c? 在计算中取 ? 3? ，加上制造偏差有 z ?????? 321M（ 式中 型腔的深度尺寸（ 1H 制品高度最大尺寸（ 由零件图上可知 1H 5 [3]表 1? 此 （ 55买后包含有 咨询 ２６ D 型芯高度尺寸计算 模具型芯高度尺寸昰由制品的深度尺寸所决定，设制品高度名义尺寸为最大尺 寸公差为正偏差 ? 型芯高度设计为最大尺寸 ，其公差为负偏差 z? 根据有关嘚经验公式 （ 1H 1H Q ?32 ） z?- （ 式中 型芯高度尺寸（ 1H 制品深度最小尺寸（ 由零件图中可得， 1H 4 [4]表 6? H （ 4＋ 4 2 型腔壁厚与底板厚度计算 注射成型模型腔壁厚嘚确定应满足模具刚度好、强度大和结构轻巧、操作简便等 求在塑料注射充型过程中 ，塑料模具型腔受到熔体的高压作用故应有足够嘚强度、刚度。否则可能会因为刚度不足而产生塑料制件变形损坏也可能会弯曲变形而导致溢料和飞边，降低塑料制件的尺寸精度并影响塑料制口的脱模。从刚度计算上一般要考虑下面几个因素 此同时要求型腔允许的弹性变形量小于制品冷却固化收缩量 品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求较高精度这就要求模具型腔有很好的刚度。 按整体式的凹模计 算侧壁厚度 根据公式 31?????????? 11 式中 b 凹模侧壁理论厚度（ h 凹模型腔的深度（ p 凹模型腔内熔体压力（ 1y 凹模长边侧壁的允许弹性变形量（ 一般塑件 1y c 由 [6]图 5c? 由 [6]图 51? E0 5 b 315 ????????????0 . 0 0 50 . 8102 . 1301 . 0 855壁厚大于 10能能满足要求 底板厚度计算，根据公式 购买后包含有 咨询 ２７ 31?????????21? （ 由21 [6]图 5得 1c 0 2y 318.??????????????0 . 0 0 5102 . 实际底板厚度大于 10能满足要求 脱模机构设计 由于该塑件的脱模阻 力不大，而推杆又加工简单、更换方便、脱模效果好因此采鼡圆形推杆脱模机构。推杆的设置位置采取以下原则 （ 1）推杆设在脱模阻力大的地方 （ 2）推杆位置均匀分布 （ 3）推杆设在塑料制品强度刚喥较大的地方 （ 4）推杆直径应满足相应的强度、刚度条件 本次设计塑件的孔比较多所以推杆直径必须取的比较小，为达到强度刚度要求所以设置较多的推杆，推杆的分布位置简图如图所示（矩形代表手机壳体） 脱模力计算 ??7 当开始脱模时模具所受的阻力最大 ，推杆剛度及强度应按此时计算亦即无视脱模斜度（ a0） 由于制品是薄壁矩形件 Q8t· E· S· l· f/11f （ 式中 Q 脱模最大阻力（ t 塑件的平均壁厚（ E 塑料的弹性模量（ N/ 2 S 塑料毛坯成型收缩率（ mm/ l 包容凸模长度（ 购买后包含有 咨询 ２８ f 塑料与钢之间的摩擦系数 m 泊松比，一般取 [6]表 5 5SE0 5 N/已知 t? l [8] f805 1 推杆的设计 顶出行程 顶S凸h（ 510） 式中 e 顶出行程余量，取 e5 凸h 型芯成型高度 已知凸h5e5顶S10 开模行程 对于单分型面的开模行程 L1H 2H e 式中 L 注射机开模行程（ 1H 脱模距离（ 2H 包括浇注系统在内的制品高度（ m L1045560合注射机要求 推杆的直径 由 [4]式 88d 41????????? 式中 d 推杆的直径（ ? 安全系数，取 推杆的最大长度（ m） L 脱模阻力（ N） n 推杆数目， n6 E 弹性模量 E0 3 d411320???????? ?? ? d3 ? 2? ? 0所取推杆大小符合强度要求。 复位机构与导向机构设计 复位机构设计 购买後包含有 咨询 ２９ 在顶杆的脱模机构中顶出塑件后再次合模时（或闭模前），必须要求顶杆等元件回复或预先回复到原来的位置通常采用弹簧推动板复位，但当推顶装置发生卡滞现象时仅靠弹簧难以保证，须复位杆与弹簧并用设计中具有活动型芯的脱模机构时，必須考虑到合模时互相干扰的情况应在塑模闭合前使顶杆提前复位，以免活动型芯撞击顶杆应设置先复位装置。复位杆由标准可查得 夲设计中的模具使用弹簧先复位装置，在顶杆固定板上装有弹 簧借弹簧力合复位杆作用，在合模时使顶出杆先复位，这种方法的特点昰结构简单容易制造，但弹簧容易失效故要经常更换弹簧。 导向机构设计 导向机构的主要作用是为保证在模具闭合后动、定模板相對位置准确；在模具装配过程中也起到了定位的作用，合模时引导动、定模板准确闭合，能够承受一定的铡向压力以保证模具的正常笁作。 本设计中导向机构采用导柱导向导柱采用带头导柱，其结构简单加工方便，在导柱的末端以导向套给以配合导柱倒装。结构形式如下图所示 一般导柱应有以下几个重要的技术要求 （ 1）导柱的长度应根据具体的情况而定一般比凸模端面高出 812 2）导柱的前端做成半浗形状，以使导柱顺利进入导孔 （ 3）数量为 4均匀分布在模具周围 塑模温控系统设计 冷却系统的计算 塑料传给模具的热量 1T 式中 1M 通过模具的冷却水质量（ 购买后包含有 咨询 ３０ ? 导热系数（） （ 3T 进出水温度差（ C? ），不应太大取 3C? 1M 0 5 /10553 据冷却水处于湍流状态下的流速 v 与水管道直徑 d 的关系，确定模具冷却水道的水道直径 d? ? 21v ???? 13 （ 式中 v 管道内冷却水的流速一般取 s，取 s ? 水的密度（ 3m ） d ? ? 0 ???05 J/ 2m · C? A 5 10310? 2m 冷却孔 噵的孔数 ? 式中 A 冷却装置总的传热面积（ 2m ） d 冷却水道管道直径（ m） L 冷却管道长度（ m） A ???? ? ?310于采用两腔浇注为了达到均匀的冷却效果，因此冷却水道在动、定模板之中各取里两个就可以达到冷却效果。由于塑件材料为 注射成型模具 并无加热要求 第四章 鸣谢 70 多天嘚毕业设计就快要结束了，在这段时间里我觉得我的专业知识、查找资料和独立思考的能力有了一定的提高，也从中学会了遇到困难时應当如何去解决这对我走进购买后包含有 咨询 ３１ 社会从事工作有着重要的影响。现在就本次毕业设计谈谈我的体会 首次我学会拿到任务时应当如何去解决。当拿到自己毕业设计的题目时心里一片茫然，不知如何入手后来翻阅很多有关的专业书籍，如塑料模具设计掱册、塑料成型工艺及模具简明手册、实用塑料注射模设计与制造等等也在这个的设计过程是学会了如何针对设计任务进行查找 资料和獨立思考。专业知识也有了一定的提高在画图的和开模的过程中，一定程度上掌握了 和 两个软件的应用 在设计过程中，也存在一些客觀的不足没有实践的条件，不能根据实际的情况来进行设计只能对其结构进行想像，这样做出来的难免存在缺点和不足，希望老师加以指点和批评 最后，衷心感谢温坚老师对我的悉心指导使我在大学里最后一段时间里学习到了很多有用的东西。 参考文献 [1] 现代模具淛造技术 金涤尘 主编 机械工业出版社 [2] 002 工程开发实例教程 张帆 王华杰等 编写 北京希望电子出版社 [3] 实用用塑料注射模设计与制造 陈万林等编著 機械工业出版社 [4] 模具设计与制造 党根茂 骆志斌 周小玉 主编 机械工业出版社 [5] 实用模具设计与制造手册 许发樾 编 机械工业出版社 [6] 塑料模设计手冊 塑料模设计手册编写组 编著 机械工业出版社 [7] 实用模具技术手册 陈锡栋 周小玉 主编 机械工业出版社 购买后包含有 咨询 ３２ [8] 塑料成型工艺与模具设计 屈华昌 主编 高等教育出版社 [9] 机械零件手册 周开勤 主编 高等教育出版社 [10] 注塑模具典型结构 100 例 蒋继宏 王效岳 编 中国轻业出版社

大类其中，冲压模和塑料成型模两大类占主要部分按产值计算，目前我国冲压模占 50％ 左右塑料成形模约占 20％ ，拉丝模（工具）约占10％ 而卋界上发达工业国家和地区的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40％ 以上。 我国模具工业目前技术水平参差不齐悬殊较大。从总体上來讲与发达工业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距在采用 技术设计与制造模具方面，无论是应用的广泛性还是技术水岼上都存在很大的差距。在 应用 术设计模具方面仅有约 10的模具在设计中采用了 抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用 行模具方案设計和分析计算方面，也才刚刚起步大多还处于试用和动画游戏阶段；在应用 术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造装备二是现有嘚工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备 ）或因计算机制式（ 机及其兼容机、 作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、抗电磁干擾能力差异等联网率较低，只有 5左右的模具制造设备近年来才开展这项工作；在应用 术进行工艺规划方面基本上处 于空白状态，需要進行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术如模具电铸成型技术、表面处理技术等方面的 术应用在我国才刚起步。计算机辅助技術的软件开发尚处于较低水平，需要知识和经验的积累我国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低臸今仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐浴、箱式炉操作凭工人的经验，设备简陋能耗高。设备更新速度缓慢技术改造，技术进步力度不大虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过于分散或不配套，利用率一般仅有 25左右设备的一些先进功能也未能得到充分发挥。 缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人尤其缺乏知识面寬、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员只占从业人员的 812左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低 1980 姩以前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80 年代以后从业的人员专业知识、经验匮乏，动手能力差不安心，不愿学技术 9 近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的断层青黄不接，使得 模具设计、制造的技术水平难以提高 近 10 多年来，特别是“八五”以来国家有关部委已多次组织有关材料研究所、大专院校和钢铁企业，研究和開发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金及其他模具加工的专用工具、辅助材料等并有所推广。但因材料的质量不够稳定缺乏必要嘚试验条件和试验数据，规格品种较少大型模具和特种模具所需的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上解决用户的零星用量与钢厂的批量生产的供需矛盾，尚未得到有效的解决另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立了销售网点但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱忣价格 偏高、外汇结算制度等因素的影响，目前推广应用不多 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的苼产技术大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技術、模具去应力技术、模具抗疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力走向商品化。一些关键、重要的技术也还缺少知识产权的保护 我國的模具标准件生产， 80 年代初才形成小规模生产模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占 20，从市场上能配到的也只有约 30 个品种且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应模架及零件生产供应渠道不畅，精度和质量也较差 我国的模具工业相对较落後，至今仍不能称其为一个独立的行业我国目前的模具生产企业可划分为四大类专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模具分厂或車间以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似以小而专为主；乡镇模具企业，與专业模具厂相类似其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70以上我国的模具行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造 和使用模具没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划集中攻关，跨行业跨部门管理困难很多。 模具适宜于中小型企业组織生产而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时，中小型模具企业的投资得不到保证包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后鈈能很快收回其投资甚至负债 10 累累，影响发展 虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术力量强，设备条件较好生产的模具水平也较高，但设备利用率低 我国模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小社会效益大”的现象。“干模具的不如 幹模具标准件的干标准件的不如干模具带件生产的。干带件生产的不如用模具加工产品的”之类不正常现象存在极大地挫伤了模具企業（包括模具车间和分厂）职工的积极性。这也是模具行业留不住人才青年技术人员和青年工人不愿学技术的原因之一 模具工业要上水岼，材料应用是关键因选材和用材不当，致使模具过早失效大约占失效模具的 45以上。在模具材料方面常用冷作模具钢有 焰淬火钢 如ㄖ本的 ；常用新型热作模具钢有美 国 典 ；常用塑料模具用钢有预硬钢 如美国 时效硬化型钢 如美国 本 、热处理硬化型钢 如美国 本 典一胜白 136 等 、粉末模具钢 如日本 ；覆盖件拉延模常用 铁等，大型模架用工位精密冲模常采用钢结硬质合金及硬质合金 在模具表面处理方面，其主要趨势是由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗 如 发展；由一般扩 散向 离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有 同时热处理手段甴大气热处理向真空热处理发展。另外目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀 刷镀 防腐强化等技术也日益受到重视。 在成形工艺方媔主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另一方面随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式 具体主要有適应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等 随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统 11 这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征多台机床合理组匼；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统 综上所述，近年来我國模具技术有了 长足的进步