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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題 目： 香皂盒上下連體蓋注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué) 號(hào)：
姓 名：
班 級(jí)：級(jí)（）班
專(zhuān) 業(yè)：
指導(dǎo)教師：
學(xué) 院：
答辯日期：20 15 年5 月 7 日
目 錄
目錄 I
摘 要、關(guān)鍵詞 II
PPtract、Key words III
一. 概論 1
二、塑件成型工藝的可行性分析………………………………………………. 10
2.1 塑件分析……………………………………………………………….. 11
2.2塑件的原材料分析………………………………………………………… 12
三、 注射成型機(jī)的選擇與成型腔數(shù)的確定…………………………………… 13
3.1注射成型機(jī)的選擇………………………………………………………… 13
3.2注塑機(jī)的校核……………………………………………………………… 13
3.3成型腔數(shù)的確定…………………………………………………………… 14
四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 15
4.1分型面的設(shè)計(jì)…………………………………………… …………… 15
4.2確定型腔數(shù)量及排列………………………………… ………………16
4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………18
4.4凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 19
4.5凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………… …………20
5、 成型零件工作尺寸的計(jì)算………………………………………………………… 21
六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 24
6.1排氣不良的危害…………………………………………………………… 25
6.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法……………………………………………………… 25
七、導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………… 25
7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則……………………………………………… 25
7.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 26
7.3頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………27
八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 28
8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 ………………………………………………………28
8.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響……………………………………………… 29
8.3 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求…………………………………………………… 29
8.4 冷卻裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)……………………………………………………… 29
九、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………28
9.1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則………………………………………………… 29
9.2斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算………………………………………… 30
9.3 滑塊的設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 30
十、其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) ……………………………………………………32
十一、小結(jié)…………………………………………………………………………33
注釋和參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………34
謝辭…………………………………………………………………………………35
摘要
塑料作為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一，已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，與鋼鐵、木材、水泥成為材料領(lǐng)域的四大支柱，有著以塑代鋼、以塑代木的發(fā)展趨勢(shì)。塑料模具是塑料成型加工中重要的裝備之一，在塑料制品制造過(guò)程中起著重要的作用，直接影響著塑料制品的質(zhì)量、性能與生產(chǎn)周期。
本設(shè)計(jì)介紹了香皂盒上下連體蓋注射成型的基本過(guò)程，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了塑件成型工藝設(shè)計(jì)，注射機(jī)的選擇，澆注系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)，成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的過(guò)程。并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇也作了相應(yīng)的介紹。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我掌握了注塑模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程，同時(shí)也提高了運(yùn)用CAD繪制復(fù)雜裝配圖的能力。
關(guān)鍵詞：塑料；注塑模具；香皂盒上下連體蓋；模具結(jié)構(gòu)；UG
PPtract
Plastic?as one of the?modern?social and economic development of the?basic material,?has been widely used in various fields?of national economy,?iron and steel,wood,?cement has become?the four pillar?materials field,?with?plastic steel,?with plastic?wood?development?trend.?Plastic mold?is one of the?important equipment ofplastic forming,?plays an important role in the?plastic products manufacturingprocess,?which directly affects the quality,?performance and?production cycle?of plastic products.
This design introduced the?basic process of?molded plastic?handle injection,especially the structure?and?working principle of single?injection mold parting surface,?put forward the basic design principles?of injection molding product?withplastic?molding process;?design?is?introduced,?the choice of injection machine,?the design of gating system,?the structure design?of molding parts,?mold releasemechanism design,?cooling system design?process.?And the choice of?the?standard mould?were introduced also.?Through this design,?I mastered the?whole process ofthe injection mold design,?but also improve the?ability to?use CAD to draw?the assembly drawing of?complex.
Keywords:?plastic;?injection mold;?plastic?handle;?die structure;?UG
第1章 概 論
1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
簡(jiǎn)而言之，模具是用來(lái)成型物品的工具，這種工具有各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過(guò)所成型材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。
模具就是一個(gè)模型,按照這個(gè)模型做出產(chǎn)品來(lái),但是模具是怎樣生產(chǎn)出來(lái)的呢,可能除了模具專(zhuān)業(yè)人士大多數(shù)回答不出來(lái).模具已經(jīng)在我們生活當(dāng)中起了不可替代的作用,我們的生活用品大部分離不開(kāi)模具,如,電腦,電話機(jī),傳真機(jī),鍵盤(pán),杯子等等這些塑膠制品就不用說(shuō)了,沒(méi)有模具是做不出來(lái)的.另外像汽車(chē)和摩托發(fā)動(dòng)機(jī)的外罩也是用模具做出來(lái)的,光一個(gè)汽車(chē)各種各樣的模具就要用到2萬(wàn)多個(gè).所以說(shuō)現(xiàn)代生活模具的作用不可替代.
模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動(dòng)模具工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，還有賴(lài)于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
模具工業(yè)地位之重要，還在于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車(chē)、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機(jī)械、電子、汽車(chē)工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車(chē)大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國(guó)每年要進(jìn)口幾十億美元的模具。我國(guó)石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬(wàn)噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹(shù)脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費(fèi)。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門(mén)窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)模具的需求當(dāng)中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。
1.2 各種模具的分類(lèi)和占有量
模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔使材料成型。
（1）沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。
（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。
（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類(lèi)粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。
1.3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀
中國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級(jí)進(jìn)模，工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車(chē)后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車(chē)模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車(chē)的部分覆蓋件模具。其他類(lèi)型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門(mén)窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。
電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
1999年中國(guó)大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。對(duì)于大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具需求的增長(zhǎng)將遠(yuǎn)超過(guò)每年10%的增幅。
汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的模具需求將占國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)的一半左右。1999年，國(guó)內(nèi)汽車(chē)年產(chǎn)量為183萬(wàn)輛，。保有量為1500萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)到2005年汽車(chē)年產(chǎn)量將達(dá)300萬(wàn)輛。汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)的發(fā)展將會(huì)大大推動(dòng)模具工業(yè)的高速增長(zhǎng)，特別是汽車(chē)覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車(chē)行業(yè)將需要各種塑料件36萬(wàn)噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬(wàn)噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國(guó)的彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3200萬(wàn)臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)了1000萬(wàn)臺(tái)。家用電器行業(yè)的發(fā)展對(duì)模具的需求量也將會(huì)很大。
早在1989年，在國(guó)務(wù)院頌布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的首位。1997年以來(lái)，又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入《當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年開(kāi)始對(duì)部分模具企業(yè)實(shí)行了增值稅返還70%的優(yōu)惠政策。所有這些國(guó)家對(duì)模具工業(yè)采取的優(yōu)惠政策也將對(duì)其發(fā)展提供有力支持。
盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。
（1）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。
（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。
（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
二 產(chǎn)品技術(shù)要求和工藝分析
2.1 產(chǎn)品技術(shù)要求
2.1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖
2.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求
塑料零件的材料為PP，生產(chǎn)量較大，屬于大批量生產(chǎn)。表面要求無(wú)痕，表面粗糙度Ra3.2。
未注倒角R0.5，未注尺寸公差取MT5級(jí)精度?？刹楸?常用材料模塑件公差等級(jí)和選用（GB/T14486）、表-模塑件尺寸公差表（GB/T14486）。
2.2 塑件的工藝分析
2.2.1塑件結(jié)構(gòu)工藝性
1、制品簡(jiǎn)單，壁厚均勻,不易產(chǎn)生縮孔
2、塑件結(jié)構(gòu)合理,可以避免塑件變形
總之,塑件工藝性?xún)?yōu)良
2.2.2塑件成型工藝性要求
(1) 該香皂盒上下連體蓋，要求塑件表面精度等級(jí)較高，其表面要求光潔美觀，其工作面成型時(shí)不允許有澆口、頂桿痕跡，開(kāi)模時(shí)要求不被定模型芯拉裂或者拉變形。所以采用的澆口形式要保證其表面精度。
(2) 該塑件為大批量生產(chǎn)。而且模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為了提高模具的使用壽命成本，該塑件采用整體的結(jié)構(gòu)。
2.3塑件材質(zhì)特性
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯（isotactic polyprolene）、無(wú)規(guī)聚丙烯（atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三種。
甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱(chēng)等規(guī)聚丙烯，若甲基無(wú)秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱(chēng)無(wú)規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱(chēng)間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹(shù)脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無(wú)規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無(wú)色固體，無(wú)臭無(wú)毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167℃。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過(guò)改性予以克服。
共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，PP的沖擊強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。
PP的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚型的抗沖強(qiáng)度比均聚型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.6~2.0%。
聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0. 90--"0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0. 01%，分子量約8萬(wàn)一15萬(wàn)。成型性好，但因收縮率大(為1%~2.5%）.厚壁制品易凹陷，對(duì)一些尺寸精度較高零件，很難于達(dá)到要求，制品表面光澤好。
注塑模工藝條件:
注塑機(jī)選用：對(duì)注塑機(jī)的選用沒(méi)有特殊要求。由于PP具有高結(jié)晶性，需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。鎖模力一般按3800t/㎡來(lái)確定，注射量20%-85%即可。
干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。
熔化溫度：PP的熔點(diǎn)為160-175℃，分解溫度為350℃，但在注射加工時(shí)溫度設(shè)定不能超過(guò)275℃。熔融段溫度最好在240℃。
模具溫度：模具溫度50-90℃，對(duì)于尺寸要求較高的用高模溫，型芯溫度比型腔溫度低5℃以上。
注射壓力：采用較高注射壓力（1500-1800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的80%）。大概在全行程的95%時(shí)轉(zhuǎn)保壓，用較長(zhǎng)的保壓時(shí)間。
注射速度：為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選擇高速注射，但有些等級(jí)的PP和模具不適用（出現(xiàn)氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。
流道和澆口：流道直徑4-7mm，針形澆口長(zhǎng)度1-1.5mm，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長(zhǎng)度越短越好，約為0.7mm，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長(zhǎng)度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?0-60%）。均聚PP制造的產(chǎn)品，厚度不能超過(guò)3mm，否則會(huì)有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。
熔膠背壓：可用5bar熔膠背壓，色粉料的背壓可適當(dāng)調(diào)高。
制品的后處理：為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。
典型應(yīng)用范圍:
PP為無(wú)毒材料可應(yīng)用在食品材料，家用電器用品等零件。
三、 注射成型機(jī)的選擇與成型腔數(shù)的確定
3.1注射成型機(jī)的選擇
3.1.1 估算零件體積和投影面積。
塑件用UG建模分析知，體積為V1= 78.23Cm3由于此模具澆注系統(tǒng)采用測(cè)澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較小，澆注系統(tǒng)的體積為2.23cm3 ，由于采用的是一模2腔。
固 V總=V塑+V澆=78.23*2+2..23=158.69cm3
3.12鎖模力
計(jì)算其所需鎖模力為：
F鎖 =A·P型=78.23×35Mp=273.85KN （3.1）
3.13選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)
根據(jù)塑化塑化溫度，額定注射量，注射壓力，鎖模力要求，參考《塑料成型工藝設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)》P105表4.2 常用國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)的規(guī)格和性能。初步選擇采用注射機(jī)型號(hào)：XS-ZY-80
XS-ZY-150，其有關(guān)的參數(shù)為：
額定注射量 231cm3
注射壓力 206MPa
鎖模力 1500KN
最大注射面積 300cm2
最大開(kāi)合模行程 420mm
最大模具厚度 500mm
最小模具厚度 180mm
噴嘴圓弧半徑 16mm
噴嘴孔直徑 3mm
動(dòng)定模板尺寸 560×560mm
拉桿間距 560mm×560mm
3.2注塑機(jī)的校核
（1） 注射壓力的效核 所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，PP塑件的注塑壓力一般要求為35～150MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。
（2） 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿(mǎn)型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分形面分開(kāi)的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機(jī)額定鎖模力。
型腔壓力Pc可按下式粗略計(jì)算：
Pc=kP（MPa） （3.2）
式中： Pc為型腔壓力，MPa；
P為注射壓力，MPa；
K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內(nèi)選取。
所以 ， Pc=KP=0.37×273.85=101.32MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：
T>KPcA （3.3）
式中： T為注塑機(jī)的額定鎖模力，KN；
A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2；
K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；
KpcA=1.2×101.32*156.46=190.23KN （3.4）
所以T=1500KN >KPcA成立，即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。
四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1分型面位置的確定
設(shè)計(jì)塑料注射模具時(shí)，選擇分型面是一個(gè)主要的環(huán)節(jié)。分型面選擇合適，模具的工藝性強(qiáng)，容易加工，塑料質(zhì)量也容易保證，否則會(huì)給選模帶來(lái)很大的麻煩。
為了將塑料和澆注凝料從模具中取出，以及為了將活動(dòng)型芯或嵌塊裝入模體，必須將模具分成兩個(gè)或幾個(gè)部分。一般地模體結(jié)構(gòu)大部分為定模和動(dòng)模兩大主要部分。當(dāng)模體逼和時(shí)，凹模和凸模相合的接觸表面叫做分型面。通常模具的分型面與成型注射機(jī)的開(kāi)模方向垂直。我們把成型的動(dòng)、定模的分型面叫做分型面。
選擇模具分型面時(shí)，通常應(yīng)考慮如下有關(guān)問(wèn)題：
（1）根據(jù)塑件的某些技術(shù)要求，確定成型零件在動(dòng)模和定模上的配置；
（2）塑件的生產(chǎn)批量；
（3）結(jié)合塑件的流動(dòng)性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置；
（4）型腔的溢流和排氣條件；
（5）模具加工的工藝性。
對(duì)于分型面的選擇，我們還須注意以下基本原則：
（1） 持塑件外觀整潔；
（2） 分型面應(yīng)有利于排氣；
（3） 應(yīng)考慮開(kāi)模時(shí)塑件留在動(dòng)一側(cè)；
（4） 應(yīng)容易保證塑件的精度要求；
（5） 分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；
（6） 考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；
（7） 分型面應(yīng)與注射機(jī)的參數(shù)相適應(yīng)；
（8） 考慮脫模斜度的影響；
（9） 嵌件和活動(dòng)型芯應(yīng)安裝方便。
綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。
如圖4所示，模具相對(duì)的簡(jiǎn)單，分型面在塑件尺寸的最大處，而且使塑件留在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，有利于脫模。分型面在中間面，不易出飛邊。
圖4 分型方案
4.2確定型腔數(shù)量及排列方式
表2 單型腔、多型腔的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍
類(lèi)型
優(yōu)點(diǎn)
缺點(diǎn)
適用范圍
單型腔模具
塑件的精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；模具制造成本低，周期短。
塑料成形的生產(chǎn)率低，塑件的成本高。
塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。
多型腔模具
塑料成形的生產(chǎn)率高，塑件的成本低。
塑件的精度低；工藝參數(shù)難以控制；模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長(zhǎng)。
大批量、長(zhǎng)期生產(chǎn)的小型塑件。
當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是采用單型腔還是多型腔模。由表二可以看出多型腔的適用于大批量生產(chǎn)，由于模具結(jié)構(gòu)大，但長(zhǎng)期大批量的生產(chǎn)，因此采用一模兩腔。
采用單分型面的側(cè)澆口，位置在塑件在模具的中心對(duì)稱(chēng)兩邊。設(shè)計(jì)流道時(shí)，充分考慮了流動(dòng)的平衡。
型腔的排列
4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開(kāi)始，到型腔入口為止的那一段流道。普通模具的澆注系統(tǒng)
由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。
4.3.1澆口設(shè)計(jì)
澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。
一般情況下，澆口采用長(zhǎng)度很短而截面很窄的小澆口。當(dāng)熔融塑料通過(guò)狹小的澆口時(shí)，流速增高，并因摩擦使料溫也增高，有利于填充型腔。同時(shí)，狹小的澆口適當(dāng)保壓補(bǔ)縮后首先凝固封閉型腔，使型腔內(nèi)的熔料即可在無(wú)壓力狀態(tài)下自由收縮凝固成型，因而塑件內(nèi)殘余應(yīng)力小，可減小塑件的變形和破裂。狹小的澆口便于澆道凝料與塑件的分離，便于修整塑件，成型周期較短。但是，澆口截面尺寸不能過(guò)小。過(guò)小的澆口，壓力損失大，冷凝快、補(bǔ)給困難，會(huì)造成塑件缺料、縮孔等缺陷，甚至還會(huì)產(chǎn)生熔體破裂形成噴射現(xiàn)象，使塑件表面出現(xiàn)凹凸不平。
此設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式。特點(diǎn)是進(jìn)料口小，去澆口后殘留痕跡小，可減少熔接不良現(xiàn)象，澆口可自動(dòng)拉斷，塑件光澤，表面清晰。適用于成型熔體粘度隨剪切速度提高而明顯降低的塑料和粘度較低的塑料，如各種塑料的殼、盒、蓋等塑件。
澆口的確定
4.3.2主流道的設(shè)計(jì)
注意事項(xiàng)：
1．定位圈須沉入模胚5ｍｍ，以支承模具部分重量．
2．定位圈高出模胚10ｍｍ，以作啤塑時(shí)模具裝入注塑機(jī)定位之用．
3．定位圈直徑通常作直徑99.8-99.9mm，比注塑機(jī)裝置孔直徑100小0.2ｍｍ，方便裝模．
4．唧咀通常做成直徑16mm．
5．唧咀配注塑機(jī)射咀Ｒ比射咀端部Ｒ大2-3ｍｍ．
主流道與噴嘴的接觸處多作成半球形的凹坑。二者應(yīng)嚴(yán)密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1-2mm；主流道小端直徑應(yīng)比噴嘴孔直徑約大0.5-1mm，常取Ф4-8mm，視制品大小及補(bǔ)料要求決定。大端直徑應(yīng)比分流道深度大1.5mm以上，其錐角不宜過(guò)大，一般取1°～2°。
定位圈和唧咀的固定形式
4.4 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模用于成型塑件的外表面，又稱(chēng)為陰模、型腔。按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種?？傮w上說(shuō)，整體是強(qiáng)度、剛度好，但不適于復(fù)雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)，是復(fù)雜型腔加工相對(duì)容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜[5]。
由于該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，凹模板加工量小，加工方便，，生產(chǎn)量大，所以凹模板采用整體式。
4.5凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸模用于成型塑件的內(nèi)表面，又稱(chēng)型芯、陽(yáng)模。凸模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼組合式兩類(lèi)。由于凸模的加工相對(duì)凹模容易，所以大多數(shù)的凸模是整體式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一體。
五 模具成型零件的工作尺寸計(jì)算
工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長(zhǎng)、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級(jí)確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面[7]：
1、成形收縮率：在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為
δs=(Smax-Smin)Ls （5.5）
式中： δs為塑件收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差（mm）；
Smax為塑料的最大收縮率（%）；
Smin為塑料的最小收縮率（%）；
Ls為塑件尺寸（mm）。
一般情況下，由收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以?xún)?nèi)。
2、模具成形零件的制造誤差：實(shí)踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7～I(xiàn)T8級(jí)之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。
3、零件的磨損：模具在使用過(guò)程中，由于種種原因會(huì)對(duì)型腔和型芯造成磨損，對(duì)于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6，而大型零件，應(yīng)在1/6之下。
4、模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。
綜上所述，在模具型腔與型芯的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補(bǔ)償值應(yīng)在試模后進(jìn)行逐步修訂。
通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡(jiǎn)化后的計(jì)算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進(jìn)行計(jì)算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計(jì)算，公式如以下[7]：
（1）凹模的內(nèi)形尺寸：
L=[L(1+k)-(3/4)Δ] （5.6）
式中： L為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；
L為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸；
k為塑料平均收縮率(%)，此處取0.5%；
Δs為塑件公差，查表知PP塑件精度等級(jí)取5級(jí)；塑件基本尺寸在3~6mm公差取0.24mm；18~24mm公差取0.44mm；160~180mm公差取1.6mm；在180~220mm公差取1.76mm；塑件基本尺寸在280~315mm范圍內(nèi)其公差取2.5mm
所以塑件型腔尺寸如下：
L1=[170×(1+0.005)-(3/4)×1.6]=240.63
L2=[20×(1+0.005)-(3/4)×0.44]=170.65
型腔深度的尺寸計(jì)算：
h=[h(1+k)-(3/4)Δ] （5.7）
式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)；
h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；
Δs 、K 含義如（1）式中。
H1=[6×(1+0.005)-(3/4)×0.24]=35.85
2）凸模的外形尺寸計(jì)算：
L=[L(1+k)+(3/4) Δ] （5.8）
式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)；
L為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸；
Δs 、k含義如（1）式中。
所以型芯的尺寸如下：
L1=[170×(1+0.005)-(3/4)×1.6]=240.63
L2=[20×(1+0.005)-(3/4)×0.44]=170.65
型芯的深度尺寸計(jì)算：
h=[h(1+k)+ (2/3)Δ] （5.10）
式中： h為凸模/型芯高度尺寸(mm)；
h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；
Δs 、k含義如（1）式中。三個(gè)型芯的高度分別為：
H1=[18×（1+0.005）+（2/3）×0.44]=88.38
六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時(shí)，必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體[7]。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。
6.1排氣不良的危害
① 增加熔體充模流動(dòng)的阻力，是型腔充不滿(mǎn)；
② 在制品上呈現(xiàn)明顯可見(jiàn)的熔接縫，其力學(xué)性能降低；
③ 滯留氣體時(shí)塑件產(chǎn)生質(zhì)量缺陷；
④ 型腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時(shí)局部高溫，使塑料熔體分解；
⑤ 由于排氣不良，降低了充模速度。
6.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
① 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)；
② 對(duì)于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣；
③ 利用頂桿與孔的配合間隙排氣；
④ 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣；
⑤ 在熔合縫位置開(kāi)設(shè)冷料穴
本模具可以利用配合間隙排氣，通常中小型模具的簡(jiǎn)單型腔，可利用推桿、活動(dòng)型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣，這里不再單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣槽。
七、導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則
7.11 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動(dòng)模與定模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有：
a、定位作用
b、導(dǎo)向作用
c、承載作用
d、保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用
e、錐面定位機(jī)構(gòu)作用
7.12 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
a、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)對(duì)稱(chēng)分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度和防止模板發(fā)生變形；
b、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選定，并應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度；
c、 導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度要求；
d、 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性；
e、 為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱最好裝在定模板上，但有時(shí)也要裝在定模板上，這就要根據(jù)具體情況而定。
7.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動(dòng)，配合間隙一般采用H7/h6級(jí)配合[8]。
7.21導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺(tái)階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺(tái)階式導(dǎo)柱[8]。
在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦,故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱
其示意圖如下：
圖7.1 導(dǎo)柱
7.22 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套. 其示意圖如下[8]：
圖7.2 導(dǎo)套
7.23 導(dǎo)向孔的總體布局
導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周?chē)蚩拷吘壍牟课?，其中心距模具邊緣?yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如下圖所示：
圖7.3 導(dǎo)向孔總體布局
7.3.頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
頂出機(jī)構(gòu)的功能是在任何正常的情況，頂出機(jī)構(gòu)都能確實(shí)可靠的將成型塑件從模板一側(cè)頂出，并在合模時(shí)其相關(guān)的頂出零件確保不與其它模具零件相干擾的恢復(fù)到原來(lái)的位置。
頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：
開(kāi)模時(shí)應(yīng)留在動(dòng)模的一側(cè)；塑件在成型頂出后，一般都有痕跡，但應(yīng)盡量使頂出殘留痕跡不影響塑件的外觀，一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件內(nèi)表面以及不顯眼的位置；頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部位，即不易變形或損傷的部位，盡量避免頂出力作用于最薄的位置，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷；頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠。
頂出機(jī)構(gòu)有多種類(lèi)型，本設(shè)計(jì)采用頂桿中心頂出。采用段面形狀為圓柱形的頂桿，圓柱型頂桿是最常用的一種，由于這個(gè)形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工，且容易保證其配合精度，易于保證其互換性，并易于更換，而且它還具有滑動(dòng)阻力小，不易卡滯等優(yōu)點(diǎn)，因此，我們采用圓柱形頂桿頂出。
圖7.4 推桿
推桿長(zhǎng)度的計(jì)算 ，頂桿總長(zhǎng)度為：
h桿=[h凸+б1]+h動(dòng)墊+[S頂+б2]+h頂固
式中： h桿 為推桿的總長(zhǎng)度；
h凸 為凸模的總高度；
h動(dòng)墊 為動(dòng)模墊板的厚度；
S頂 為頂出行程；
h頂固 為頂桿固定板的厚度；
б1為富裕量，一般為（0.05～0.1）mm，表示頂桿端面應(yīng)比腔型的平面高出；
б2為頂出行程富裕量，一般為3～6mm。
根據(jù)以上公式計(jì)可得，推桿的總長(zhǎng)度為161.13mm。
八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在注射過(guò)程中，開(kāi)始注射時(shí)模具是冷的，由于注入型腔內(nèi)的塑料溫度的影響，模具溫度逐漸升高。根據(jù)注射的成型材料不同，模具的溫度也不同。由于成型要求模具有一定的溫度，模溫過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響塑件質(zhì)量，產(chǎn)生縮孔，變形等缺陷。所以，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮冷卻或加熱裝置來(lái)調(diào)節(jié)模具的溫度。成型時(shí)若料溫不足，為了使模具達(dá)到成形要求的模溫，一般應(yīng)考慮加熱裝置；當(dāng)料溫使模溫超過(guò)成形要求時(shí)，則應(yīng)考慮冷卻裝置。
在模具設(shè)計(jì)中，設(shè)置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫模變形；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較低的結(jié)晶度，以得到柔軟性、擾曲性、伸長(zhǎng)率較好的塑件。
冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理地設(shè)置通水冷卻水路，并通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來(lái)控制模溫。
本設(shè)計(jì)采用循環(huán)式冷卻水路，這樣對(duì)型腔和型芯的冷卻效果較好。水孔邊離型腔距離為20mm，因?yàn)槿绻嚯x太近的話冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)的話效率就近。水孔直徑設(shè)計(jì)為8mm。
8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：
1）冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大；
2）冷卻通道的布置應(yīng)合理；
3）冷卻回路應(yīng)有利于降低冷卻水進(jìn)、出口水溫的差值；
4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理；
5）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；
6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度
8.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響
a、 采用較低的模溫可以減小塑料制品的成型收縮率；即收縮率小，變形小，尺寸穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，耐應(yīng)力開(kāi)裂性好和表面質(zhì)量好；
b、 模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減小塑件的變形，其中均勻一致的模溫尤為重要。
8.3 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求
a、 根據(jù)選用的塑料品種，確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是采用冷卻方式還是加熱方式；
b、 希望模溫均勻，塑件各部分同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和塑件質(zhì)量；
c、 采用較底的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好；
d、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉。
8.4 冷卻裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
a、 冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)塑件的冷卻也就愈均勻；
b、 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即將孔的排列與型腔形狀相吻合；
c、 塑件局部壁后處，應(yīng)加強(qiáng)冷卻；
d、 對(duì)熱量積聚大，溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻；
e、 當(dāng)成型大型塑件或薄壁制品時(shí)，料流程較長(zhǎng)，而料溫愈流愈低，為在整個(gè)塑件上取得大致相同的冷卻速度，可以適當(dāng)改變冷卻水道的排水密度，在料流末端冷卻水道可以排列得稀一些；
f、 冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件強(qiáng)度；
g、 冷卻裝置的形式應(yīng)根據(jù)模腔的幾何形狀而定；
h、 便于加工清理。
8.5 冷卻水道的結(jié)構(gòu)
冷卻水道其分布如下圖[15]：
圖8.5冷卻水道結(jié)構(gòu)圖
九、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
9.1. 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
一般指的模具的行位機(jī)構(gòu)，即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作來(lái)拖出產(chǎn)品倒扣，低陷等位置的機(jī)構(gòu)。
下圖列出模具的常用行位結(jié)構(gòu)。
1.從作用位置分為下模行位、上模行位、斜行位（斜頂）
2.從動(dòng)力來(lái)分，為機(jī)動(dòng)側(cè)向行位機(jī)構(gòu)和液壓（氣壓）側(cè)向行位機(jī)構(gòu)
9.2斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算
是利用成型的開(kāi)模動(dòng)作用，使斜撐梢與滑塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使滑塊沿開(kāi)模方向及水平方向的兩種運(yùn)動(dòng)形式，使之脫離倒勾。如圖所示：
1、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的類(lèi)型
（1）手動(dòng)抽芯
（2）液壓或氣動(dòng)抽芯
（3）機(jī)動(dòng)抽芯
2、抽心距：S=H+(3-5)
其中,S為抽芯機(jī)構(gòu)需要行走的總距離，
H為通過(guò)測(cè)量出來(lái)的產(chǎn)品抽芯距離（可以通過(guò)3D或2D進(jìn)行實(shí)際測(cè)量）
3-5MM為產(chǎn)品抽芯后的安全距離
本設(shè)計(jì)中，抽芯距離較大，抽芯5-10mm即可。取6MM
3、抽芯力：
將塑料制品從包緊的側(cè)型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱(chēng)為抽芯力。
抽芯力F=PA(f *cosα+sinα)
p---塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，通常取8~12Mpa;
A---塑料制品包緊型芯的側(cè)面積，
f---磨擦系數(shù)，取0.1~0.2 α---脫模斜度，一般就是幾度而已。
F---單位為N
斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)
（1）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)
1）斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
① 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
A、斜導(dǎo)柱的形狀，在此套模具中，我們采用標(biāo)準(zhǔn)的斜導(dǎo)柱形式，含有胚頭示。
可以直接購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)件。
B、斜導(dǎo)柱的材料：45鋼、T8、T10或者20鋼經(jīng)滲碳處理，淬火硬度在55HRC以上，表面粗糙度為Ra0.8μm～Ra1.6μm。
C、斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過(guò)渡配合H7/m6。
D、 斜導(dǎo)柱傾斜角的確定：通常α取15°～20°，一般不大于25°
E、斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算：
F、 斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算：查表
（2）滑塊的設(shè)計(jì)
滑塊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時(shí)制品尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種。
滑塊材料常用45鋼或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。
（3）導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
1）導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8。
2）滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長(zhǎng)度的2/3，
3）導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，調(diào)質(zhì)至HRC 28～HRC32，
（4）滑塊定位裝置設(shè)計(jì)，由于我們采用的是后模行位的形式，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采用行位壓板的方式，主要作用為固定與導(dǎo)向作用。
（5）楔緊塊設(shè)計(jì)
楔緊角β應(yīng)比斜導(dǎo)柱的傾斜角α大2°～3°。
（2）斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式。
1）斜導(dǎo)柱在定模上、滑塊在動(dòng)模上的結(jié)構(gòu)
A、設(shè)計(jì)時(shí)必須注意，滑塊與推桿在合模復(fù)位過(guò)程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動(dòng)側(cè)向型芯與推桿相碰撞，造成活動(dòng)側(cè)向型芯或推桿損壞。
B、如果發(fā)生干涉，常用的先復(fù)位附加裝置有彈簧先復(fù)位、楔形滑塊先復(fù)位、擺桿先復(fù)位等多種形式。
2）斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上的結(jié)構(gòu)
3）斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上
4）斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上
9.3 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)
斜滑塊側(cè)向抽芯的特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力驅(qū)動(dòng)斜滑塊斜向運(yùn)動(dòng)，在制品被推出脫模的同時(shí)由斜滑塊完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。一般分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種。
1、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適用于制品具有側(cè)孔或較淺側(cè)凹，成型面積較大的場(chǎng)合。
2、特點(diǎn)：在制品被推出脫模的同時(shí)由斜滑塊完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。
3、斜滑塊的導(dǎo)滑形式
4、傾斜角通常不超過(guò)30°。
5、進(jìn)行斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，若定模一側(cè)有成型型芯，則需設(shè)置銷(xiāo)釘鎖緊或壓緊的止動(dòng)裝置，保證制品與定模型芯分離而留在動(dòng)模一側(cè)。
??
模具側(cè)抽滑塊
圖中：
β = α +2 °～ 3 ° ( 防止合模產(chǎn)生干涉以及開(kāi)模減少磨擦 )
α ≦ 30 ° ( α為斜撐銷(xiāo)傾斜角度，本設(shè)計(jì)中采用20°)
L=1.5D (L 為配合長(zhǎng)度 )
S=T+2 ～ 3mm(S 為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距離； T 為成品倒勾 )
=3+2=6MM
產(chǎn)品的底部跟隨后模一起運(yùn)動(dòng)，所以不計(jì)算在倒扣距離之內(nèi)
S=(L1xsina- δ )/cos α ( δ為斜撐梢與滑塊間的間隙, 一般為 0.5MM ；
L1 為斜撐梢在滑塊內(nèi)的垂直距離 )
十一、小結(jié)
經(jīng)過(guò)十周的設(shè)計(jì)，香皂盒上下連體蓋注塑模設(shè)計(jì)基本完成了。從拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)起，我查閱了大量書(shū)籍、期刊和電子資料，盡可能多的了解目前國(guó)內(nèi)塑料模具行業(yè)和PP塑料的現(xiàn)狀和發(fā)展前景。充分運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)、借鑒前人的資料，對(duì)給定的塑件進(jìn)行認(rèn)真分析，最終確定成型工藝方案。并進(jìn)一步選擇設(shè)備、確定模具結(jié)構(gòu)、動(dòng)作原理分析、計(jì)算零件尺寸、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。中期檢查過(guò)后，我對(duì)自己的思路和設(shè)計(jì)做了一些調(diào)整，最終確定了整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)。并涉獵了相關(guān)英語(yǔ)資料，翻譯了其中一部分。
由于模具要求精度高，形狀、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅用到模具制造工藝學(xué)的知識(shí)，而且要用到大量機(jī)械制造方面的內(nèi)容。比如機(jī)械制圖、機(jī)械工程材料、塑性成型設(shè)備、公差、計(jì)算機(jī)制圖及UG等。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和溫習(xí)，可以說(shuō)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年大學(xué)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的檢驗(yàn)和練習(xí)。
由于所學(xué)知識(shí)有限且缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，難免有不足和錯(cuò)誤之處。希望老師給予指正。
十二、參考文獻(xiàn)
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致 謝
經(jīng)過(guò)2個(gè)多月的努力，我順利完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里首先要感謝xxx老師在收集材料以及設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的指導(dǎo)和幫助。通過(guò)老師的指導(dǎo)，我在這段時(shí)間內(nèi)掌握了注塑模設(shè)計(jì)基本原則以及設(shè)計(jì)中參數(shù)的選擇方法。中期檢查時(shí)檢查老師給予的意見(jiàn)對(duì)我以后的設(shè)計(jì)質(zhì)量和進(jìn)度也有很大的幫助，在這里表示感謝。
設(shè)計(jì)中還引用了不少工廠的經(jīng)驗(yàn)以及多位專(zhuān)家學(xué)者的著作，從中學(xué)到了很多設(shè)計(jì)技巧。使我初步認(rèn)識(shí)到了以后工作中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，如何去解決，這將對(duì)我以后的工作有很好