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1、广西工业职业技术学院实验、实训、实习及设计等用纸广西工业职业技术学院注塑模具设计说 明 书（学生填写）设计（测绘）题目：端盖制品的注射模设计 学 生 姓 名： 班 级 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 前言随着全球经济一体化进程加快，模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显，机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产，并提出越来越高的要求。模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分，模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系，它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。各种性能优越的工程塑料不断开发，注塑工艺越来越多地被各个制造领域用以
2、成型各种性能要求的制品。要高质量、经济地生产出注塑制品，必须综合考虑成型树脂、注塑模具及注塑机的问题，注塑模具的设计质量直接影响成型制品的生产效率、质量及成本。注塑模具在注射制品成型中起着极其重要的作用，除了塑料制品的表面质量、成型精度完全由模具决定之外，塑料制品的内在质量、成型效率也受模具左右，所以如何高质量、简明、快捷、规范化地设计注塑模具，成为发挥注塑成型工艺的优越性，扩大注塑制品的首要问题。传统的注塑模具设计，主要是依赖设计人员的经验，设计的速度、质量及可靠性的程度，因设计人员的经验而异。又因模具是单品或极少批量的产品，采用传统设计方法，每一张图纸都需要手工绘制，设计人员的工作强度大，
3、设计工作难以达到规范化、标准化。目前世界上工业发达的国家和地区都已相继采用计算机技术进行注塑模具设计，其主要是采用计算机辅助设计即CAD及计算机辅助工程CAE。我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。塑料模是应用最广泛的一类模具。近年来，我国塑料模有长足的进步。在制造技术方面，首先是采用CAD/CAM技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已
4、是主要手段，CAE软件也得到应用。目录一、前言 1二、摘要 4三、塑件工艺性分析 5四、塑件材料的成型特征和工艺参数 7五、选择注塑机 9六、注塑机的校核 10七、模具结构的设计 121、分型面的选择 122、型腔数目的决定及排布 133、模具型芯，型腔尺寸的设计 144、标准模架的选定 155、模具浇注系统（主流道、分流道）的设计 166、模具成型零件的设计 21（1）型芯与型腔的具体结构 21（2）型芯镶件块 237、模具脱模机构（顶针与拉料杆）的设计 238、模具加热，冷却系统的设计 259、排气方式的设计 27八、谢辞 28九、设计总结 29 十、参考文献 30摘要注塑模具在注射制品成
5、型中起着极其重要的作用，除了塑料制品的表面质量、成型精度完全由模具决定之外，塑料制品的内在质量、成型效率也受模具左右，所以如何高质量、简明、快捷、规范化地设计注塑模具，成为发挥注塑成型工艺的优越性，扩大注塑制品的首要问题。传统的注塑模具设计，主要是依赖设计人员的经验，设计的速度、质量及可靠性的程度，因设计人员的经验而异。又因模具是单品或极少批量的产品，采用传统设计方法，每一张图纸都需要手工绘制，设计人员的工作强度大，设计工作难以达到规范化、标准化。目前世界上工业发达的国家和地区都已相继采用计算机技术进行注塑模具设计，其主要是采用计算机辅助设计即CAD及计算机辅助工程CAE，通过对模具设计，我们
6、熟悉了对CAD、UG等工具的掌握。本文通过对端盖的设计流程进行了分析，设计了一副四型腔的塑料模具。介绍了分型面的注塑机选用过程，详细介绍了模具的有关计算、模具的结构设计等的设计过程，重要零件的工艺参数的选择与设计计算以及其它结构的设计过程。关键词：CAD 端盖 注射机 分型面 流道 顶出机构三、塑件的工艺分析塑件产品的三视图如下所示：一般来说分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效应
7、。 图一 产品三视图由图可知：1、该零件相对来说外形比较简单，而且产品较小，上部有凸台，所以用到侧抽结构，这给模具设计带来了很大的难度。其材料应选尼龙1010又称聚酰胺（PA），因为该材料为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。2、生产批量：根据现在社会的需要，一般都是
8、追求利润为目的，所以就要求生产为大批量生产，为了达到这个目的，所以模具设计得讲究了，一般就是每次出模时能多生产多几个产品，也就是模具的型腔排布要尽可能多，而且要下一次生产出的时间短，但是这都是在保证质量的前提下去进行的。所以本零件为大批量生产。四、 塑件材料的成型特征和工艺参数注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规
9、格也略有差异。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。成型特征：1、 可用注射、挤压、压延、吹塑、真空成型等成型方法。2、 尼龙易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥。3、 流动性中等，溢边值0.04mm左右。4、 壁厚、熔料温度低，熔料温度对收缩率影响小，塑件尺寸精度高5、 尼龙比热容低，塑化效率高，固也快，成型
10、周期短。6、 尼龙的表现粘度对剪切速率的依赖性很强，一次模具设计中大都采用点浇口形式。7、 顶出力过大或机械加工时塑件表明留下白色痕迹，脱模斜度应取2度以上。8、 易产生熔接痕，磨具设计时注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。9、 宜采用高料温度、高模温、高注塑压力成型。估算塑件的体积和质量：该产品材料为尼龙，查资料得其密度为1.101.12g/ cm3,收缩率为1.001，计算其平均密度为1.11g/ cm3平均收缩率为0.015%，使用UG软件画出三位图形，软件能自动计算出所画图形的体积，由于该零件外形不是特殊结构，所以计算起来会存在很大的误差影响精度要求。另预置流道凝料为2.558cm3 现
11、估算一个塑件体积为8.871cm3质量为9.846g，这付模具的塑料总体积为35.484 cm3 ，总质量为39.387g。五、选择注塑机根据塑料制品的体积，查课本可选注塑机为卧式注射机，其优点为：重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修方便，模具开模行程大，但是占地也大。所以选择注塑机型号为：XZ-Z-80注塑机最大注塑量:80 cm3螺杆直径：38 cm3注塑压力：145 MPa锁模力：50 t最大注射面积为150cm2板模行程：180 cm2模具高度在200450mm最大开模行程230mm模具最大最小厚度：300 / 50板模尺寸：330 x 440拉杆空间：200x 350定位圈尺寸：直
12、径45地处方式：中心六、注塑机的校核1、 最大注塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的体积，通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。本塑件采用一模四腔的结构，由上面的计算结果可知： =8.871cm3 =2.558cm3故每次注射需要的塑料为：G=2.558+4X8.871=38.042 cm3由于注射机XZ-Z-80的最大注射量为80，大于38.042，所以满足要求2、 最大锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力。表3-1 常用塑料注射成型时型腔平
13、均压力 单位：MPa塑件特点举例容易成型的塑件一般塑件中等粘度及有精度要求的塑件高粘度及高精度、难充模塑料25303550PE、PP、PS等壁厚均匀的日用品、容器类在模温较高的情况下，成型薄壁容器类ABS、POM等有精度要求的零件、如壳类高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等制品的总投影面积为4515即：F胀型力 = 制品投影面积 A P型腔压强=4515x35=158025（N）=15.8025t 锁模力F =50t 15.8025/0.8=19.8t而注塑机的为50t大于19.8t，所选符合要求。3 闭合高度的校核得材料校核的公式： (3-12) 式中 注射机允许的最小厚度（XZ-Z-80注射机的200mm）；注射机允许的最大厚度(XZ-Z-80注射机的450mm) 本模具的总闭合高度H=331mm,所以满足要求。 4 开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，由于该零件选用的是二板模（大水口模）所以其开模行程如下:注射机开模行程应大于模具开模时取出塑件(包括浇注系统)所需要的开模距，即满足下式： 式中
