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1、目录序言- 1一、 明确设计任务- 3二、 塑件成型工艺性分析- 4三、 塑件成型工艺性分析- 5四、浇注系统形式和浇口的设计- 10五、成型零件的结构设计和计算- 13六、模架的确定和标准件的选用- 15七、合模导向机构的设计- 15八、脱模推出机构的设计- 16九、排气系统的设计- 18十、温度调节系统的设计- 18十一、模具主要零件的加工工艺- 20十二、模具的装配- 25十三、模具加工周期和成本核算- 25十四、模具的保养- 27总结- 28参考文献- 29设计任务书产品名称: 胶帽型腔数: 一模十六腔材料: HDPE收缩率：料流方向为2.75%，垂直方向为2.0%，这里取2.5% 生
2、产类型: 中批量制品脱模方式: 脱模板推出装置成型设备: 卧式螺杆式注射机成型制造方法:注射成型1、课程设计的目标通过模具设计与制造课程设计进行强化专业理论知识，全面提高分析问题、解决问题的能力。结合模具中心的实际生产，完成从产品分析、工程制图、模具设计、成本核算、生产进度的规划等全过程。2、课程设计要求（1）思想上的高度重视、以实际生产岗位的要求严格要求自己。（2）对相关的手册、图册、工具、夹具、量具、设备等必须要基本学会操作使用。3、对指定零件的模具设计、生产、试模、检验全过程必须全身心地参与者，并提高到设计、制造工艺理论高度认识。虚心求教，检索相关资料，撰写设计说明书。4、编写完整的设计
3、计算说明书内容如下：（1） 产品零件图；（2） 模具设计装配图、非标准件零件图；（3） 外购标准件清单及非标准件材料单；（4）编制模具的装配工艺流程图；（5）模具结构分析；（6）编写模具使用、维护说明书；概述模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又原料及设备的“效益放大器”，模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，上百倍。因此，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”；模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业技术水平高低的重要标志。塑料成型加工及其模具技术是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设 备成型机械的革新、成型工艺的成熟
4、而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，有很大的市场要求和良好的发展前景。注塑成型是将热塑性塑料加工成型的主要方法，并且逐渐用于加工热固性塑料、纤维填充混合物和弹性体。其优点有： 、生产效率高； 、所需的劳动力相对较低； 、制品无需修整或仅需少量修整，如可以消除飞边，自动切除浇注系统等； 、可以成型形状复杂的制品，模具的结构，加工模具的刀具起决定性作用； 、设计灵活（光洁度、颜色、嵌件、材料）； 、原料损耗小，对
5、于热塑性塑料，浇注系统可以再利用。注塑成型过程如下：备料（烘干）加料注塑机加热合模塑化注塑保压冷却分模顶出取件合模注塑成型的工艺条件：注塑成型工艺的关键在于要求获得塑化良好的塑料熔体并使之顺利注射模具中去，在控制的一定条件下冷却定型，使制品达到符合要求的质量。注射成型中最重要的工艺条件：温度，包括料筒和喷嘴的温度、模具温度；料筒和喷嘴的温度主要影响塑料的塑化与流动、而模具温度对塑料的流动与冷却定型起决定性作用。压力包括注射压力、锁模压力时间，分为注射时间、冷却时间和保压时间一、明确设计任务该塑件是胶帽，其零件图如图所示。本塑件的材料采用HDPE，生产类型为中批生产。 二、塑件成型工艺性分析（一
6、） 塑件工艺性分析：塑料材料选择、尺寸、精度和表面质量、塑件结构1、塑件原材料性能分析：塑件的材料采用HDPE。高密度聚乙烯，英文名称为“High Density Polyethylene”，简称为“HDPE”。HDPE是一种由乙烯共聚生成的热塑性聚烯烃，乙烯是聚乙烯主要原料，少数的其它共聚单体，如1一丁烯、l一己烯或1一辛烯，也经常用于改进聚合物性能，对HDPE，以上少数单体的含量一般不超过12。共聚单体的加入轻微地减小了聚合物的结晶度。这种改变一般由密度来衡量，密度与结晶率呈线性关系。美国一般分类按ASTM D1248规定， HDPE的密度在 0940g。C以上。同时HDPE是一种结晶度高
7、、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。PE具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性该聚合物不吸湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE具有很好的电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130，相对密度为0.9410.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好,但力学性能差，表面硬度较低，且质软；成型性能好，黏度与剪切速率关系较大。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。熔化
8、温度220260。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200250C之间。注塑：HDPE有数不清的应用，范围从可重复使用的薄壁饮料杯到5gsl罐，消费国内生产的HDPE的15。注塑品级一般熔体指数510，有具有韧性较低流动性品级和具有可加工性的较高流动性品级。用途包括日用品和食品薄壁包装物；有韧性、耐用的食品和涂料罐；高抗环境应力开裂应用，如小型发动机燃料箱和90gal垃圾罐。综上所述，HDPE相关数据为：熔点约为130,融化温度为220260，密度为0.9410.960g/cm3。成型收缩率为2.5%2、结构分析：从零件图上分析，该零件形状为U状圆柱形胶帽，总高20mm，外直径为10mm,
9、内 直径为8mm。结构比较简单，塑件成型后可直接由推板脱出型芯。适合于注射成型。但塑件的壁薄，要求点浇口。3 、尺寸精度分析：尺寸精度为MT6，该零件主要尺寸为 该塑件的表面粗糙度取Ra0.8，一般模具的行腔表面粗糙度要比塑件低12级，所以取其表面粗糙度为Ra0.4。本塑件脱模斜度为0.50，其尺寸精很高，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。4、表面质量分析该零件的外表面要求无毛边，无凹陷取Ra0.8，内表面取Ra3.2，成型后要求调湿处理。（二）塑件注射成型工艺性分析该注塑件无螺纹，无侧凹或侧孔，故结构简单，且尺寸较小，所以单个塑件的形芯结构简单，对于大批量生产类型塑件，可采用一模多穴的注
10、塑模具，推出零件若采用推杆，则推杆多，加工工艺路线长，且成行后容易在塑件表面留下很多痕迹，故推出零件采用推板，推杆减少，加工简单，且成行后塑件表面较光滑。综合上述分析可以看出：注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。三、拟定模具结构形式（一） 分型面位置的确定（依据原则，至少要有两方案比较） 模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构，分型面的设计直接影响着产品质量、模具结构和操作的难易程度，是模具设计成败的关键因素之一。根据分型面选择原则和塑件的成型要求分型面的选择应有利于塑件留在动模及脱模。本塑件的分型面可以考虑以下两种形式： 方案一 方案二图一因为塑件的表
11、面质量要求无飞边，精度要求较高，分型面选在塑件最大的投影边缘处，方案一的脱模分型面完全不影响塑件的表面质量并且脱模的可以靠脱模板就可以完成，这样型芯的加工可完全在动模板一侧，加工简单方便；方案二的分型面选择会影响塑件的表面质量，同时这种分型面的设置会使模具的结构上加一个侧向型芯，加大了模具结构的复杂难度，同时在加工型芯的时候要在两个模板上加工，并要求配合精度，加大了加工的难度和费用，生产效率有所降低。所以方案一的分型面较符合该塑件的成型。（二）确定型腔数量 该塑件要求为一模十六腔（三）型腔排列方式、模具结构形式的确定（单型腔单分型面、单型腔多分型面、多型腔多分型面）1、 型腔排列方式： 型腔的
12、布局有H形、Y形、X形，因为型腔的数目较多，要求流道的流程尽量要小，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称，根据计算采用H、X形综合的分流道布局。图二2、 模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具的设计为一模十六腔，采用对称排列，根据塑件的形状，推出机构拟采用脱模板推出机构的推出形式。浇注系统设计时，流道采用综合式，浇口为点浇口。但定模部分需要单独开始分型面来取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板，支撑板和脱模板。由上综合分析可确定选用带脱模板的双分型面注射模。（四）注射机型号的确定1、 按预选型腔数来选择注射机（学校做设计）1） 模具所需塑料熔体的注射量（多个塑件和浇注系统的质量或体积之和）（1）注射量的计算 经计算得塑件体积： =0.572塑件质量： =0.5720.95g=0.5434g (2)浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。由本次采用流道简单并且较短,因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为
