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1、 目 录摘 要3前 言42 注塑件的设计52.1 产品分析52.2 材料选择52.3 结构设计72.3.1 壁厚72.3.2 脱模斜度82.4 塑件表面质量83 注塑成型的准备93.1 注塑成型工艺简介93.2 注塑成型工艺条件93.3注塑机的选择113.3.1 注塑机简介113.3.2 注塑机基本参数113.3.3选择注塑机123.4 注射机的校核143.4.1 最大注塑量的校核143.4.2 锁模力的校核143.4.4 喷嘴尺寸校核153.4.5模具厚度校核153.4.6开模行程校核154 模具设计164.1 分型面的确定164.2型腔数目的确定164.3模具材料的选择174.4浇注系统设
2、计184.4.1主流道184.4.2分流道194.4.3冷料井194.4.4浇口位置的确定204.4.5浇口的选择204.5模架的确定214.5.1型腔壁厚和底版厚度计算214.6.2模架的选用224.6导向与定位机构234.7顶出系统设计244.7.1脱模力的计算254.7.2推杆脱模机构274.7.3推板厚度的计算284.8成型零件设计294.8.1型腔工作尺寸的计算294.8.2 型芯工作尺寸的计算304.9排气设计324.10温度调节系统设计334.10.1温度调节对塑件质量的影响334.10.2对温度调节系统的要求344.10.3冷却系统设计344.10.4冷却水道的设计355模具总
3、装图37结论39参考文献40致谢41附录42摘 要本次设计的是“气炉开关注塑模具设计”，主要介绍了塑料气炉开关注塑模具的设计思路和加工过程，主要设计的是气炉开关注塑模具设计，气炉开关注塑模具具有耐高温、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，是值得人们信赖、常使用的产品，它具有非常大的使用价值。本次设计采用的是注射成形，注射成形是成形热塑加工的主要方法，就是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。在设计过程中，首先对塑料饭盒盒盖塑件进行工艺分
4、析，了解此类型塑料的特性、用途等；设计过程主要使用PRO/E进行塑件的三维造型和塑件分析。流道设计过程中使用了MPA进行塑性流动分析，确定该模具的浇口最佳位置和数量，解决了浇注系统的布局问题。整个模架设计都在PRO/E的外挂模块EMX里完成，在EMX中可以加载标准件，同时可快捷的将3D图转化为2D图，为模具设计节省了大量的时间。提高了设计效率。本文对模具制造和试模过程中可能出现的问题做了详细的分析，并提出了相应的解决方法，并对模具中的主要零件进行了结构设计、分析计算和校核此次设计不仅使我对书本有了进一步的了解，而且让我了解到许多书本上没有的东西，更让我让我所学到的理论与实际结合起来，这为我以后
5、的工作铺下了重要基础，从而让我在此次设计中收益很多。关键词： 注射成形 、 型腔 、 分型面 、冷却系统前 言模具工业1996年国内外塑料模现状,发雇趋势,市场预测咀及九五国家规划目标与对策.关键词皇茎连笪墼塑料模现状模具工业是国民经济的基础工业,.受到政府和企业界的高度重视.发达国家有模具工业是进人富裕社会的源动力之说,可见其重视的程度.当今,模具就是产品质量,模具就是经济效益的观念,已被越来越多的人所接受.我国塑料模的发展极其迅速.80年已走过国外90年的历程,现已具相当规模.塑料模的设计技术,制造技术技术。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。
6、中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进
7、口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。2 注塑件的设计2.1 产品分析 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标.该塑件是日用品,要能承受一定的外力,如冲击载荷,振动,摩擦等;塑件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低;作为一种日用品,生产批量应该是大批大量生产,这样,就必须考虑生产成本和模具寿命,在材料的选择时要综合各种因素;从图上可以
8、看出该塑件在两端的薄壁处成型比较困难。2.2 材料选择通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等.该塑件对材料的要求首先必须是耐磨性好,其次才是成型难易和经济性问题,以下是对耐磨性能较好材料的性能对比，如表2-1所示。表2-1 材料的特性 塑料名称PP PVC ABS拉伸强度/MPa7890 355038弯曲强度/MPa539080断裂伸长率/%200204035计算收缩率（%）1.03.00.61.00.40.7洛氏硬度（M）11582
9、101弯曲弹性模量/GPa 1.450.050.091.4热变形温度/ 120115678283103维卡软化点/14015071122马丁耐热温度/6563体积电阻率/cm10146.7110116.91014吸水率% 0.010.030.070.40.20.4和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种材料的性能和成型特性比较，如表2-2所示。表2-2材料的性能和成型特性比较塑料品种能 特 点成 型 特 点模具设计注意事项使用温度主要用途聚丙烯（PP）力学性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬
10、度等，均优于低压聚乙烯，并有很突出的刚性，耐热性较好缺点是耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性。 成型收缩范围大,容易发生缩孔,凹痕及变形.热容量大,注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路.温度过高会产生翘曲现象.120115可做各种机械零件，接头、泵叶轮、化工管道及容器设备。并可用于制造衬里，表面涂层、录音带，聚氯乙烯(PVC)力学强度高，电器性能优良，耐酸碱的抵抗力极高，化学稳定性很好聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢.在成型时必须加入稳定剂和润滑剂.并严格控制温度及溶料的滞留时间.应采用带预塑化装置的螺杆式注射机注射成型,模具浇注系统也应粗短,进口截面宜大,模具应有冷却装置
11、.6782离心泵、通风机、轮油管、酸碱泵的阀门及容器等软聚氯乙烯制品有贮槽、薄板、薄膜、电线绝缘层、密封圈、耐酸碱软管等丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共物 (ABS)ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点.ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，易吸水，成型前应进行干燥处理。减少浇注系统对料流的阻力，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080 83103在机械工业系统中用来制造凸轮，齿轮，泵叶轮，水箱外壳，手柄，冰箱衬里等，还可供电视机晶体管收音机制造外壳以上的性能分析对比中看出,在耐磨性方面三种材料相差不大，成型特性上以ABS为最好，由于
12、是一般性民用品，所以价格上是需要考虑的，我们主要要求是价格和耐磨性,以及成型特点。其它如拉伸强度,断裂伸长率等则是次要考虑的指标(这由塑件的工作环境决定),最终选定ABS为塑件材料。2.3 结构设计塑件结构尺寸如图-所示。因为此塑件尺寸较多而且较为复杂，所以在设计成型零件时一定要保证其精度。 图2-1零件图2.3.1 壁厚 各种塑件,不论是结构件还是板壁,根据使用要求具有一定的厚度,以保证其力学强度.一般地说,在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚,不仅可以节约原材料,降低生产成本,而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短,提高生产率;其次可避免因过厚产生的凹陷,缩孔,夹心等质量上的缺陷.以下是ABS
13、的壁厚推荐值:最小壁厚mm 小型件壁厚mm中型件壁厚mm大型件壁厚mm0.75 1.25 1.6 3.25.4该塑件属于中小型件,从图上看,壳体整个塑件的壁厚是不均匀的,但也不会受大的影响，塑件可采用推杆推出。2.3.2 脱模斜度 由于塑件成型时冷却过程中产生收缩,使其紧箍在凸模或型芯上,为了便于脱模,防止因脱模力过大而拉坏塑件或使其表面受损,与脱模方向平行的塑件内,外表面都应具有合理的斜度.以下是ABS的脱模斜度推荐值:制件外表面（最小值） 制件内表面（最小值）40120 3512.4 塑件表面质量表面质量是一个相当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理-力学性质两方面技术指标，而不是单
14、纯的表面粗糙度问题。塑件的表观缺陷是其特有的质量指标，包括缺料，溢料与飞边，凹陷与缩瘪，气孔，翘曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定性因素，通常要比塑件高出一个等级。该塑件要求对型腔抛光，所以对粗糙度的要求比较高，查表得ABS抛光后顺纹路方向的表面粗糙度为0.02m，垂直纹路方向的表面粗糙度为0.26m。3 注塑成型的准备3.1 注塑成型工艺简介注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作：物料准备，注塑过程，制件后处理。3.2 注塑成型工艺条件1）温度；注塑成型过程中需要控制的温度
