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1、中文摘要本次毕业设计课题来源于我们日常生活中用得最多的水杯，本文详细记录水杯注塑模具的设计过程。设计过程包括塑件材料、注塑机、分型面等的选择、塑件结构的分析，注塑模具浇注系统、注塑模具成型零件和模体、注塑模具侧抽芯机构、注塑模具顶杆脱模机构、注塑模具温度调节系统等的设计。综合水杯塑件的结构特点，该模具设计采用了直接浇口、顶针脱模的形式。在粗步设计完注塑模具之后还要对注塑机各项参数进行校核，其中包括注塑机的锁模力、注射机的装模厚度、注射压力、注射机最大开模行程等内容，校核的目的是保证让注射机可以配合模具顺利地工作。本次设计中让我可以综合应用到以前学习到的专业知识，加深我对注射模具设计原理的理解，
2、设计中除了应用传统的计算方法，我还多次使用AuToCAD、soliworks等软件，简化了设计过程，提高了设计精度和效率。关键词：注塑水杯；浇口；收缩率；脱模AbstractThe graduation design topic originates from the cup is most commonly used in everyday life. The design process of this paper records cup injection mold in detail. The design process includes plastic material selec
3、tion , plastic parts structure analysis, injection molding machine selection , die joint selection , injection mold for plastics injection system design, plastic injection molding parts and die design , plastic injection mold side core pulling mechanism design, plastic injection mold ejection mechan
4、ism design , plastic injection mold temperature control system design , etc. Comprehensive cup plastic structure parts, the design of the mold adopt the form of direct gate and demolding thimble. After designing a mold , all parameters of injection molding section is checked.The contents of checking
5、 includes the clamping force of injection molding machines, injection molding machine mold thickness, injection pressure, the maximum opening stroke etc .The purpose of checking is in order to ensure that the injection machine can be matched with the mold to work .This design makes me comprehensive
6、application Ive learned knowledge ,to deepen my understanding of the principles of the design of injection mold .In the design ,I am not only use the traditional calculation method of application but use the software of AutoCAD and SolidWorks times ,which simplify the design process and improve the
7、precision and efficiency of design.Key words：Plastic cups；gate；shrinkage；Mold release目 录第1章 前言1第2章 塑件的设计22.1 塑件材料的选择22.1.1 材料的概述及选择22.1.2 ABS塑料的性能22.2 塑件的结构分析42.2.1 塑件的二维图42.2.2 塑件的三维图42.2.3 塑件的结构分析5第3章 模具结构的拟定及运动部件设计63.1 确定塑件的排位63.2 浇注系统及脱模形式的初步拟定63.3 注射机的选用63.3.1 注射量的计算63.3.2 所需锁模力的计算73.3.3 注塑机型号的
8、初步确定73.4 模架的选用83.4.1 凹模壁厚的计算83.4.2 凹模底板厚度的计算93.4.3 标准模架的选择93.5 模具参数的校核113.5.1 最大注射量校核113.5.2 锁模力的校核123.5.3 注射压力的校核133.5.4 模具厚度的校核133.5.5 模具的长度和宽度校核133.5.6 开模行程的校核133.6 抽拔结构的设计143.6.1 抽拔结构的作用143.6.2 抽拔结构类型的选择和各零部件的设计143.7 分型面的选择与浇注系统的设计173.7.1 分型面的选择173.7.2 浇注系统的设计183.8 成形零件工作尺寸的计算193.8.1 凹模径向尺寸和深度的计
9、算193.8.2 型芯径向尺寸和型芯高度的计算203.9 脱模机构的设计213.9.1 脱模机构类型的选择223.9.2 脱模力的计算223.9.3 推出零件尺寸的确定23第4章 冷却系统的设计254.1 冷却时间的计算254.2 冷却介质体积流量的计算264.3 冷却管道传热面积的计算26第5章 其他零部件的设计285.1 排气机构的设计285.2 模具导向机构的设计285.3 复位杆的设计29总结参考文献致谢- 2 -第1章 前言近年来，塑料制品在医药、工业、建筑、电器、交通运输、包装等行业得到越来越广泛的应用，是材料工业中发展较快的领域之一。塑料的广泛应用得益于它自身的特点与性能，首先塑
10、料的密度小、质量轻，这使得塑件在与其他金属制品相同体积的情况下，塑件的重量要比金属制品的重量轻很多。第二是塑料的比强度高，能够很大范围满足设计需求。当然塑件还有绝缘性好、化学稳定性高、减振及耐磨性能好等优点，这使得塑件在电器设备、生活用品、电子仪表等行业得到空前的发展。经过多年的发展，我国的塑料工业得到了极大的进步，在塑料原料、辅料的生产、塑件的开发设计、塑料的生产设备等方面已步入世界先进行列。但是我们不能否认的是我国目前的塑料工业是以塑料加工为主，生产的产品大部分是附加值较低的低端产品，与外国先进国家相比我们的产品缺乏原创性，技术含量和工艺性等更是远远不能相及，所以我们国内的塑料企业应该放眼
11、世界，加大对技术开发、工艺设计等的投资，只有掌握核心先进技术，才能改变我们的产业结构，获得长足的发展。未来塑料的发展必然是朝着低碳节能、无污染的绿色发展道路前进，这也是我国经济可持续发展的重要前提。塑件的大量应用也促进了注塑模具设计与制造的发展。这次毕业设计我选择的分类是注塑成形模具，注塑模具是模具行业非常总要的组成部分，其特点是可以一模多腔，可以大大提高工业效率，而且塑料模具可以成形结构复杂，表面质量要求高的塑件，这使得塑料成形模具在工业生产中应用广泛。注塑成型一般包括四个工艺步骤：首先是填充，填充的时间计算是从模具闭合后开始注射到型腔的95%被填满为止，一般来说，时间越短越好。接着是保压，
12、因为塑料熔体冷却固化时会产生收缩，为了填补因塑料收缩产生的缩小，注射机要对熔体施加压力，第三个步骤是冷却，冷却系统的设计是非常重要的，塑料原料只有冷却固化才能防止因为外力而变形，冷却时间一般占注塑周期的70%到85%，所以好的冷却系统能够缩短生产周期，提高生产效率，降低成本。最后是脱模，脱模是注塑成型的最后一个步骤，脱模的主要两种机构：顶杆顶出机构、推板推出机构，设计时应该根据塑件的实际结构特点选择适合的脱模机构，以保证塑件的质量。 第2章 塑件的设计2.1 塑件材料的选择2.1.1 材料的概述及选择塑料的种类很多，按照不同的原则分类也完全不同，最常用的一种分类是将塑料分成热塑性塑料和热固性塑
13、料。热塑性材料的合成树脂是线性的聚合物，它的特点是能够反复多次加热软化和冷却硬化，常见的热塑性材料有：聚乙烯（PE），它是乙烯聚合的结晶型聚合物，最大的特点是熔体流动性能好；聚丙烯（PP），它是由丙烯聚合而成耐热性较好的结晶型聚合物，性能跟聚乙烯非常相近，有抗疲劳的性能特点；聚氯乙烯（PVC），它具有无定行聚合物的特点，熔体热稳定性差；聚苯乙烯（PS），他是透明无色塑料，化学稳定性、耐水性、着色性较好；ABS，ABS是比较重要的的工程材料，它是丙烯腈与苯乙烯工具的无定形塑料，综合力学性能较好，熔体流动性能一般比较容易注射成形。热固性塑料它的特点是只能一次成型，在固化成形后不能成为再次熔融，所以
14、由热固性塑料成形的制件不能重复利用，常见的热固性材料有：酚醛塑料（PF），它是用量最高的热固性塑料，因为酚醛塑料容易成形且刚性良好，但是酚醛塑料耐酸不耐碱、抗冲击能力差；环氧塑料（EF），它是复合材料，有良好的力学性能、绝缘性能、化学阻抗性能，广泛应用于电子器件的塑封；脲醛塑料（UF），它的机体是脲甲醛树脂、填料为纤维素。着色容易，难以燃烧，但是抗冲击能力差。 材料的选择是设计过程重要的一个步骤，它影响着注射成形过程及成品质量，需要考虑多种影响因素。首先我们要同步考虑塑件的要实现功能及能够满足其性能的相关材料，材料性能一般包括四方面：加工性能方面、力学性能方面、热性能方面、物理性能方面，然后在
15、众多的材料中粗步选出几种材料作为对比，但是材料的选择我们不能仅仅考虑塑料制品的功能和性能，还要考虑加工生产、经济效益等因素。综合考虑及查阅相关的资料后，最后决定本次塑件选用的ABS塑料。2.1.2 ABS塑料的性能ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种成分合成的共聚物，它的三种成分使得ABS具有“硬、韧、刚”的良好力学性能，更重要的是ABS塑料具有无毒的特点，符合水杯的使用要求。ABS塑料是使用非常广泛的工程材料也是由它的众多的优点决定的，ABS塑料的力学性能好、抗腐蚀性强、收缩率小，产品尺寸稳定，精度高、流动性能中等，有利于注射成形、着色性好。当然ABS塑料也有它的缺点， 因为它容易吸水，所以在使用前应该先干燥，特别是在制件表面光滑度要求高的情况下，ABS必须要长时间干燥后才能使用； 由ABS的特性我们知道，ABS在注射成型时基本不受壁厚和收缩率的影响，但是却容易出现熔接痕，所以在设计模具时要让浇注系统的斜流阻力尽量减小，选好浇口位置。当塑件的精度要求较高时，在加工时应该适当提高模温和料温。用ABS所成形的塑件的主要缺陷为气孔，
