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1、目 录1 前言12 塑件分析22.1 塑件图的分析22.1.1 塑件图22.1.2塑件的体积、质量52.2 塑料原材料的性能及工艺52.3 初选注射机型号72.4注射机有关参数73 分型面的选择83.1 分型面的形式83.2 选择分型面的基本原则83.3 分型面的设计84 型腔数目的确定及排布95 选取模架及确定模架总体尺寸与结构形式105.1 模架结构的确定105.2 模架的总体尺寸的确定106 浇注系统的设计116.1 主流道的设计116.1.1 主流道衬套（浇口套）的设计126.1.2 定位环的设计126.2 分流道的设计136.2.1 分流道布置形式136.2.2 分流道截面形状与尺寸
2、的确定136.3 浇口的设计146.3.1 浇口的分类146.3.2 浇口设计的基本要点146.3.3 浇口尺寸的确定166.4 冷料井与拉料杆的设计166.5 流动比的计算与校核177 成型零部件的设计187.1 成型零件结构的设计187.2 成型零件成型尺寸的相关计算197.2.1影响成型尺寸的因素197.2.2 成型尺寸的计算197.3 型腔侧壁厚度与底板厚度的计算和校核217.3.1型腔侧壁厚的计算和校核217.4 排气系统的设计237.4.1 排气系统的概念237.4.2 排气系统的几种常见方式237.4.3 排气系统的设计要点237.4.4 排气系统的设计248 合模导向机构的设计
3、248.1.1 导柱的设计258.1.2 导套的设计268.1.3 导柱导套的配合形式269 脱模推出机构的设计279.1 脱模推出的设计原则279.2 制品推出的基本方式279.3 推杆推出机构的设计要点289.4 脱模力的计算和校核289.5 复位杆的设计2910 侧向分型与抽芯机构的设计3010.1 侧向分型与抽芯机构的分类3010.2 斜导柱的设计3110.3 滑块的设计3410.4 导滑槽的设计3510.5 楔紧块的设计3611 模具温度调节系统的设计3611.1 加热系统的设计3611.2 冷却系统的设计3611.2.1 冷却水道的设计要点3611.3 冷却系统的相关计算3711.
4、3.1 冷却时间的计算3711.3.2 冷却系统的相关计算3812 注射机有关工艺参数的校核4112.1 注射量的校核4112.2 注射压力的校核4212.3 锁模力的校核4212.4 模具与注射机装模部位相关尺寸的校核4212.5 开模行程和塑件推出距离的校核4313 模具材料的选用4414 绘制模具总装图和相关的零件图4414.1本模具总装图和部分非标零件工作图（见附图）4514.2本模具的工作原理4515 结论45参考文献47致谢辞48第 页1 前言 此次的毕业设计，我的课题是塑料小衣架夹注射成型模具设计，通过该课题来进行模具结构的研究。当今社会，塑料小衣夹的使用非常的普及，塑料小衣夹的
5、重点在于它的两边都有侧孔结构，这就需要设计侧抽芯机构。这种结构的应用非常多，因此，研究该结构的模具成型结构很有实际的意义和借鉴的价值。 对于塑料小衣夹来说，由于其产品方面的特性，有的问题是模具设计时非常要注意的。比如，塑料小衣夹要在户外使用，要在阳光下暴晒，因此，会导致衣夹翘曲变形或降解，在设计时要注意结构的设计和材料的选择。 由于塑料小衣夹大量的生产，因此，此类模具设计相对比较成熟。随着人们对于产品外观的要求不断提高，对于产品的功能的要求不断提高，塑料小衣夹变得越来越复杂。因此，在成型芯的结构设计上存在着一定的难度。此外，受到塑件外形的影响，侧孔结构在塑件上的位置，也是多种多样，导致抽芯机构
6、在设计时也存在着难度。针对具体的塑件，怎么样才能让模具的整体结构布局更紧凑，更合理，是每一个模具工程师都在努力研究的课题。 我的塑件相比较之下，外形较为简单，因此，在成型零件和抽芯机构方面，都减小了设计的难度。通过对相关设计文献的分析和总结，我选择了适合我的塑件的模具结构。比如，成型零件采用整体成型的设计思路。但是，和成熟的设计相比较，我的模具结构布局和抽芯机构的尺寸还有待进一步的优化和完善。在设计内容方面，本次的毕业设计，包括了浇注系统，冷却系统，分型及侧抽芯结构，合模导向及定位机构，脱模顶出机构等多个方面，论述了相关设计原则，进行了系统的计算及校核，重点论述了侧抽芯机构的设计。2 塑件分析
7、2.1 塑件图的分析2.1.1 塑件图（1）塑件的平面图如图2.1,2.3所示。立体图如图2.2,2.4,2.51。图2.1 塑料小衣架夹下夹图图2.2 塑料小衣架夹下夹立体图图2.3 塑料小衣架夹上夹图图2.4 塑料小衣架夹上夹立体图（2）明确塑件设计要求 该塑件由指导老师刘老师所提供，经设计改良后如图2.1，如图2.3所示，该产品普遍用于日常生活中，当你在户外晾晒较小的衣物时，常常会出现这些小衣物被无情的风吹走而掉到地上，甚至有时被吹走，无影元踪；当你看到衣柜里面衣服袜子乱七八糟摆放在一起的时候，桌面上又是一堆乱七八糟的饰品，想找找了半天还没有找到自己想找的，看到这一切，你不感觉到烦恼吗？
8、处处都在困扰着你，现在好了，就这么一个小小的塑料夹子，它可以为你解决这一切。图2.5 塑料小衣架夹上下夹表面的“AAA”标识图 该产品材料为PP树脂，它是无臭、无味、无毒的白色蜡状固体，应用广泛；是丙烯的共聚物；是目前已知的所有树脂中最轻的一种。它比聚乙烯略显透明些。它的力学性能、电性能、热性能、耐化学试剂及耐溶剂性较好，极易燃烧和耐老化性能差，但是市场上卖的PP树脂已在生产过程中加入抗氧剂、光稳定剂和阻燃剂，因此，PP树脂具有较好的力学性能和良好的综合性能2，所以该产品选用PP树脂为材料，常常在户外晾晒衣物就不必担心该夹子容易老化了。 该产品小衣夹上夹和下夹两个部件，必需相互配合，形状如外表
9、面英文大写字母“”，再加上一个弹簧和衣架钢骨架，便形成一个具有相互作用力的夹子了，它的精度要求不高，但在夹子固定相互配合的地方有一定的精度要求。 （3）明确塑件批量 该产品大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，由于该塑件较小，所以模具采用一模2腔结构，浇口形式采用侧浇口；由于该模具型腔数量不多，为了不使流道过长，所以采用非平衡式布置。（4）从塑件图上分析，该零件总体形状为椭圆形。在宽度方向的一侧有两个高度7.5mm,半径为3mm的侧孔，因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度。（5）从尺寸精度上分析，该制件尺寸选用尺寸一般精度MT4级和未注精度MT6级（GB/T1
10、44861993）,零件的尺寸精度中等，对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证3。（6）从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为2mm，最小处为1mm,壁厚均匀, 符合PP的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷。 （7）从表面质量上分析，该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部可留有顶出痕迹，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。2.1.2塑件的体积、质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。该产品材料为聚丙烯，其密度为0.88g/cm30.91g/cm3,收缩率为1.0%3.0%，计算平
11、均密度为0.895g/cm3,平均收缩率为2.0%4。使用画出三维实体图，软件能自动计算所画图形的体积，当然也可根据形状进行手动几何计算得到塑料衣夹的体积。通过Pro/E软件自动计算该塑件的体积VV下夹+V上夹（V下夹=2.293cm3，V上夹=2.280cm3），故V=4.573。可得塑件的质量为V0.8957.5736.78g2.2 塑料原材料的性能及工艺（1）PP塑料特点、性能、工艺参数、应用等如表2.1：（2）PP的加工性能2 聚丙烯吸湿性很低，在水中浸泡一天，吸水率仅为0.01%0.03%，成型加工前一般不需要对粒料进行干燥。适用于多种成型方法。 熔体黏度较小，但比聚乙烯高，不需要采
12、用很高的成型压力，易成型出薄壁长流程制品。 具有结晶性，收缩率绝对值及其变化范围都较大，在1%3%范围内，具有明显的后收缩性。工艺参数对制品结晶度有较大影响，对制品性能和尺寸变化也有较大影响。 熔体具有较明显的非牛顿性，黏度对剪切速率和温度都比较敏感。 熔体弹性大，冷却凝固速度快，制品易产生内应力。 受热时容易氧化降解，应尽量减少受热时间，并尽量避免及氧接触。表2.1 PP塑料的性能特点和工艺参数4材料名称聚丙烯代号PP密度/0.880.91收缩率/%1.03.0熔点/164170热变形温度/（45）105116工艺参数模具温度/4060喷嘴温度/190220前段温度/180200中段温度/2
13、20240后段温度/180210注射压力/4080塑化形式螺杆式螺杆转速/60预塑压力/0.5喷嘴形式通用式力学性能拉伸强度/3039拉伸弹性模量/1.11.6弯曲强度/4267弯曲弹性模量/1.45压缩强度/3956缺口冲击强度/3.54.8硬度/HBR95105电性能体积电阻率/介电常数/2.02.6击穿电压/2.02.6鉴别外观比LDPE更透明，更硬火焰颜色上黄下蓝形态熔滴、拉伸性好气味石油味重其他易燃烟淡特点塑料中最轻的、机械强度比PE高、耐水解药品、电性能好、折弯性好主要应用日常生活用品、电器绝缘制品、包装容器、打包带、编织袋2.3 初选注射机型号采用一模两腔的模具结构（只成型了一个
14、制品），考虑其外形尺寸，注塑时所需压力等情况，初步选用注塑机号为SZ-160/100。2.4注射机有关参数所选择注塑机的技术参数如表2.2：表2.2 SZ-160/100的有关技术参数5项目SZ-160/100结构形式卧理论注射容量/cm3160螺杆直径/40注射压力/MPa150注射速率/gs-1105塑化能力/gs-145螺杆转速/rmin-10200锁模力/KN1000拉杆内间距/mm345345移模行程/mm325最大模具厚度/300最小模具厚度/200锁模形式双曲肘模具定位孔直径/mm125喷嘴球半径/mm12喷嘴口孔径/mm3生产厂家成都塑料机械厂3 分型面的选择 模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分面选原则和塑件的成型要求来选择分型面。 制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体的生产
