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1、目录前言.1第一章 塑料衣架产品图样.31.1 产品 3D 图 .31.2 产品的尺寸.4第二章 塑料衣架产品分析.52.1 材料的选择.52.2 材料的性能参数.52.3 工艺参数.62.4 产品结构和质量分析.62.5 脱模斜度的确定.72.6 塑料工件的结构工艺性.72.7 影响成型的主要因素.82.7.1 注射压力.82.7.2 注射温度.92.7.3 注射速度.9第三章 注塑机的选择规格.103.1 产品的参数.103.2 注塑机的选择.11第四章 注射机有关参数的校核.134.1 最大注射量的校核.134.2 锁模力的校核.134.3 注射压力的校核.15第五章 标准模架的选择.1
2、55.1 模架的组合形式确定.155.2 型腔壁厚的确定.155.3 型腔与型芯的工作尺寸计算.175.4 型腔模板周界的确定.195.5 模板的厚度确定.205.6 模具闭合高度部分.205.7 模具安装部分的校核.205.8 开模行程的校核.20第六章 模架各系统结构的设计.226.1 模架的类型.226.2 分型面的选择.226.2.1 分型面选择：.226.2.2 分型面的选择原则.236.3 浇注系统结构的设计.236.3.1 主流道的设计：.246.3.2 分流道的设计.256.3.4 浇口的设计.276.4 排气系统设计.296.5 脱模机构的设计.306.5.1 脱模机构.30
3、6.5.2 复位机构的设计.316.5.3 拉料杆的设计.326.6 冷却方式与装置的选择.32第七章 模架及其它结构零件.357.1 注射模的标准模架.357.2 支撑零部件的设计.357.2.1 垫块.367.2.2 动定模底板.377.3 合模导向装置设计.377.3.1 导柱导向机构.377.3.2 导套的结构设计.387.4 推板 推杆固定板.39结论.41致谢.42参考文献.43 前言前言由于塑料具有很多优良的性能和特点，近年来它在各领域得到了越来越广泛的应用。作为塑料制造业的支柱产业 塑料模具的设计与制造也得到了空前的发展，特别是作为塑料必备成型工具的塑料注射模具，由于它成型效率
4、高，易成型形状复杂的制品，并可实现自动化生产，得到迅速的发展，在我国其发展速度之快，需求量之大是前所未有的。同时其技术水平也得到了迅速的发展和提高，新的设计结构层出不穷，传统的设计理念不断更新，并逐步缩小和发达国家之间的距离5。由于塑料模具行业的发展日新月异，塑料模具行业的发展对我国制造业有着重要的影响。所以模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志5。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时， “小而专”、 “小而精” 仍旧
5、是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、 “精度高”、 “质量好”、 “价格低”的要求。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，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多5。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准
6、件的应用必将日渐广泛。（3）推广 CAD/CAM/CAE 技术，模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广5。Pro/E 软件的介绍Pro/E 是美国参数技术公司推出的一套 CAD/CAE/CAM 参数化软件系统，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分
7、析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、数控加工编程12。经过多年的发展，其功能也越来越完善，Pro/E 目前共有 80 多个模块，为用户和设计人员提供了丰富而实用的实体造型和装配功能，通过可视化的三维设计，保证了产品设计的合理性、高效性。从而提高设计质量和设计效率。Pro/E 软件的参数化设计可使 CAD 系统不仅具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。Pro/E 软件使用单一数据库设计，设计人员在设计过程所做的任何修改都会自动调整到整个设计结构中，从而做到了所谓全相关，这对设计复杂的装备尤为重要。在模具设计方面，Pro/E 有专门面向塑料模设计模块，通过利用其方便快捷的标准模架库外挂，使得
8、模具设计中的一些繁琐工作变得尤为简单，因此做到了零件的自动装配和数据的任意修改，直到得出满意的方案12。所以 Pro/E 是模具设计的首选软件。本次毕业设计的题目是塑料衣架注射模具结构设计 。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，适用的塑料注塑模具，并通过 Pro/E 软件的塑料模设计模块画出塑料衣架模具结构的三维视图12。重点解决的问题（1）分析塑件结构及其技术要求；（2）了解注射机的技术规格；（3）了解塑料的加工性能和工艺性能，主要了解一下几点；（4）考虑模具的结构与制造的问题；（5）正确选择分型面和进料点及型腔的布置；（6）
9、采用何种脱模机构和抽芯或分型机构，将塑件取出模外；第一章第一章 塑料衣架产品图样塑料衣架产品图样1.1 产品产品 3D 图图图 1-1 塑料衣架 3D 图产品的材料选择塑料 PP,选择该材料作为产品的生产原料，是由于其相对于其他塑料具有良好的使用性能，其相对密度小，强度、刚性、耐热性能均优于低压聚乙烯，且耐腐蚀性、耐疲劳性、高频绝缘性好。经玻璃纤维增强后，强度接近工程塑料1。其使用主要适用于注射制品、汽车配件、壳体、日用品、打包带、编织袋、双向拉伸膜（烟膜、黏胶带基膜等） 、电容器膜、上水管材、地热管、片材、 （吸塑成保证盒、一次性水杯等）及中空瓶等。1.2 产品的尺寸产品的尺寸图 1-2图
10、1-3图 1-4上图为塑料衣架衣架尺寸图第二章第二章 塑料衣架产品分析塑料衣架产品分析2.1 材料的选择材料的选择本设计选用 PP 塑料成型，PP 是一种具有优良综合性能的工程材料，它物料性能密度小，强度刚度，硬度耐热性均优于低压聚乙烯，具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨易老化， 适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件1。其抗拉强度可达 37Mpa。粘度较低，流动性好。它的另一个优点是耐气候性，其使用温度范围 100左右。PP 的线膨胀系数为 6-10，线膨胀系数较小，具有良好的尺寸稳定性，且抗蠕变性好；拉伸强度、冲击强度、硬度值都较高；能耐水、无机酸、碱等。但
11、耐候性差，易发生光氧化老化和热氧化老化，为了提高耐候性，可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。综上所述，由于 PP 具有良好的耐酸碱性、较强力学性能、使用温度范围较高，因此更加适合做衣架的成型材料。2.2 材料的性能参数材料的性能参数PP 是目前较常用的塑料材料，它是一种半结晶性材料1。介电强度 24kV/mm介电常数 2.2（百万赫兹）耐电弧 185/s相对密度 0.90-0.91g/cm3吸水率 0.01-0.03%/24h收缩率在 1.0-3.0%熔点（170-176） 。C热变形温度为 102。C（1.85MPa）拉伸强度：37MP弹性模量：896 MP弯曲强度：67.5MPa冲击强度：
12、3.5-4.8MPa硬度：R95-105 PP（聚丙烯丙烯少量乙烯共聚物）具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学及电性能好、易成型加工各等特点1。鉴别：外观似 PE 乳白色，但比 PE 硬，膜透明好，揉搓有声。 火焰：上端黄色，底部蓝色，有少量黑烟。燃烧状态：熔融落滴，易燃烧。燃烧气味：石油性气味。2.3 工艺参数工艺参数干燥处理：吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间预热干燥7。模具温度：4080 喷嘴温度：150170 前段温度：220200 中段温度：200180 后段温度：180160 注射温度：200260 注射压力：68.7117.7MPa塑化形式：螺杆式喷嘴形式：直
13、通式注射时间：35s保压时间：2030s冷却时间：3040s成型周期：6075s成型收缩率：1.02.0%2.4 产品结构和质量分析产品结构和质量分析（1）产品的结构分析：本产品是生活当中经常用到的衣架，该制品要求有高的耐气候性以及优良的集合稳定性，这就要求材料具有良好的强度，材料均匀。（2）表面质量分析：产品尺寸精度为0.1mm9，外观较光滑，粗糙度可取 Ra=1.6m9，且无飞边、缺陷、毛刺、斑点及熔接痕。2.5 脱模斜度的确定脱模斜度的确定塑件截面比较简单，且高度在 25mm 以下时可以不考虑脱模斜度6。本产品的衣架的实际尺寸高度为 220mm，远大于 25mm，因此必须采用脱模斜度，根
14、据常用塑料脱模斜度数据表可查的，PP 型芯的脱模斜度为 2550，型腔的脱模斜度为 301，故选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 30。此外若塑料衣架有孔存在的情况下，不仅要考虑塑料脱模斜度，还要采用侧向分型抽芯机构的设计。表 2-1 常用塑料脱模斜度表脱模斜度塑料名称型芯型腔ABS35140120PS30135130PC3050351PP2550301PE20452545POM30135130PA20402540HPVC50145502SPVC2550301CP204525452.6 塑料工件的结构工艺性塑料工件的结构工艺性（1）塑件公差等级的选用与塑料的品种有关：模具塑件尺寸公差的代号
15、为MT，公差等级分为 7 级,每一级又可分为 A、B 两部分，其中 A 为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B 为受模具活动部分影响尺寸的公差。塑件尺寸精度的确定应合理选择，尽可能选用低精度等级。查常用材料模塑件公差等级9表可知材料为 PP 时，选取一般精度等级为 MT3，未注公差尺寸的公差等级为MT5，故选用产品的公差等级为 MT5. （2）塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低 12 级，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般为 3.20.2m，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随
16、时给以抛光复原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件则根据使用情况而定，非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度9。PP 塑料表面粗糙度的取值范围为 0.1m1.6m。在本设计中表面粗糙度采用 1.6m。2.7 影响成型的主要因素影响成型的主要因素2.7.1 注射压力（1）合模力：合模力的调整将直接影响制品的表面质量和尺寸精度，合模力不足会导致模具开缝，发生溢料；合模力太大会使模具变形，制品不合要求，能量消耗也高。 （2）注射压力：太高时，塑料在高压下，强迫冷凝，易产生内应力，有利于提高塑料的流动性，易产生溢料、溢边，对模腔残余压力大，塑料易粘模，脱模困难塑件变形，但不产生气泡等：太低时，塑料的流动性下降，成型不足，产生熔接痕，不利于气体从熔料中溢出，易产生气泡，冷却中补缩差，产生凹痕和波纹等4。 （3）保压压力：压力较高时，往往会使制品的收缩率减小，制品表面光洁、密度增加、熔接痕强度提高、制品尺寸稳定。 （4）背压：过高，塑化时间长，熔料易分解变色，产生气泡、斑纹、黑点等；过低，料筒前端熔料中气体受
