塑料模具设计参考

毕业设计（论文）题目院系专业班级学生姓名指导教师摘要我国加入WTO之后，给国内模具制造业既带来冲击，又带来了机遇，总体来说是机遇大与挑战。

我国的制造业正是迅速崛起的时代，国内制造业前景一片光明。

而在这模具制造业中注塑模的发展更为突出，当然制作一套模具首先它的设计是占很大比例的。

本设计主要介绍了轮子注射模设计与制造方法，先读零件图，塑件工艺性的分析等等。

确定行腔数目，分型面的选择，确定浇注系统，推出机构导向机构，成型零件的结构设计、工作尺寸设计，模具材料的选择，通过Pro/E建模分析模型质量和体积确定最大注射量，选出注塑机的机型并进行一定的校核。

关键词：轮子注射模、塑件工艺性方案、模具的设计PICK TOAfter China's accession to the WTO, to domestic die manufacturing both impact, and brought the opportunity, in general is big and challenge opportunity. China's manufacturing industry is rapidly rising era, the domestic manufacturing for a brighter. And in that mold manufacturing industry in the development of injection mold is more outstanding, of course, making a set of mould first it is designed to take up a large proportion.This design mainly introduces the design and manufacture of wheels injection mould method, read part drawing, the analysis of the technology of plastics, etc. Determine the number of cavity while curing, points the selection of type, sure gating system, roll out institutions steering mechanism, the structure design, molding part work size design, mould material choice, through the Pro/E modeling analysis model quality and volume of maximum injection, to select the model of injection molding machine and certain respectively.Keywords: wheels injection mould, plastic parts technology solutions, the design of the mould目录第一章轮子的工艺性分析一）、塑料的工艺性分析二）、塑件结构工艺性分析三）、塑件尺寸工艺性分析第二章注射机的选择一）行腔数目的的初步确定二）注射机的选择三）最大注射量的校核四）注射压力的校核五）锁模力的校核六）模具与注射机合模部分相关尺寸校核七）开模行程校核八）推出机构校核第三章注射成型方案确定一）分型面的类型。

位置及数量的确定二）浇注系统机构及尺寸设计三）推出机构的选择四）导向机构的选择五）加热/冷却系统的选择及计算第三章注射成型零件设计一）成型零件结构设计二）成型零件工作尺寸设计三）模具材料的选择第四章模具图纸一）模具装配图二）非标件零件图致谢参考文献第一章塑件工艺性分析1.1 塑料工艺性分析该塑件选用的材料是聚甲醛（POM）聚甲醛是以三聚甲醛为原料聚合而成的线型热塑性工程塑料，由于原料（甲醛）来源丰富，综合性能优异，成型方便，因此作为工程塑料发展很快。

POM广泛应用于汽车、机械、仪表、电器、化工和农机等的零部件制造。

POM的化学和物理性质：POM为半透明到不透明的白色粉末或粒料，密度为1.42/g ·cm3左右，着色性好，易燃，高结晶性。

POM具有良好的力学性能，比强度、比刚度十分突出，与金属接近（超过尼龙）抗冲击性能是其他工程材料不能比的。

用于制造各种齿轮、轴承、弹簧、凸轮、螺栓、螺母、泵体及机床导轨等。

POM具有良好的电缘性，几乎不受温度影响，其介电性能在很宽的频率范围内变化不大。

用于制造电动工具外壳、电话机、电视机、计算机及继电器中的零部件。

POM的耐化学性质优良，耐有机溶剂烃、醇、酯、醚和油脂性能良好，不耐强酸、碱及氧化剂。

需加入助剂提高热稳定性。

POM尺寸稳定性好，吸湿性小，可用来制造精密零件。

聚甲醛的成型特性：1)可用注射（95%以上）、技出及吹塑等成型加工方法。

吸湿性小，可不必干燥处理。

2)熔融温度范围窄，热敏性强，易分解，分解时有刺激性和腐蚀性气体产生，熔料不宜在料筒是时间过长塑化时螺杆转速要低，防止过热和长时间受热。

采用直通喷嘴，喷嘴孔径大一些，防止滞料分解。

3)熔融及凝固速度快，有利于缩短成型周期，但结晶速度快，塑件易产生毛斑、折皱、凹陷及熔接痕等。

料问稍低于熔融温度就会结晶，结晶后流动性变差。

4)流动性中等，溢边值约0.04，流动性对温度变化不敏感，对压力十分敏感，可增加压力提高熔体流动性。

5)摩擦系数小，弹性大，对于带有浅侧凹凸的塑件可强行脱模。

6)浇注系统流动阻力应尽量小，浇口截面宜取大些，应避免死角滞料；模具应加热，改善流动性，使塑件内外冷却均匀，防止产生缺陷；成型零件的模具应选耐磨及耐腐蚀的材料，并淬硬及镀铬，应排气。

1.2塑件结构工艺性分析该塑件的表面没有提出特殊要求，通常一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取0.8微米，没有特殊要求的取Ra=3.2微米。

1.3 塑件尺寸的工艺性分析该塑件尺寸较大，整体结构有点复杂。

除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，据POM的材料性能，故选一般精度等级：MT6级。

第二章注射机的选择2.1行腔数目的初步确定根据产品（轮子）结构特点，此塑料产品在模具中有两种放置方式:一种是将塑料制品的回转轴线与模具中主流道衬套的轴线垂直；另一种是将此塑料制品的中心线与模具中主流道衬套的轴线平行。

而该塑件的尺寸较大，虽然说是大批量生产但是也得一个一个的来，如果选择一模两腔它所选择的模架会很大，耗材万一在加工过程中遇到损坏，将会很麻烦同时也影响产品的生产。

故该模具在这里采用一模一腔的结构。

型腔的结构采用动、定模对称的结构，易于加工制造。

根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用一模一。

行腔结构图2．2注射机的选择2.2.1塑件体积的计算跟据零件尺寸通过Pro/E三维建模得出：塑件的体积为V1=168cm3浇注系统的体积为V2=26.6cm3塑件与浇注系统的总体积为V=V1+V2=168+26.6=194.6 cm32.2.2塑件的质量查塑料模具设计教材P123 表4-3某些热塑性塑料的密度及压缩率知聚甲醛的密度为ρ=1.4 g/cm3塑件的体积为V1=168 cm3塑件的质量为m=ρ. V1=235g2.3最大注射量的校核V=Kl·V=1.8·V=1.8X(168+26.6)=350.28cm3根据最大注射量选择注射机，选取注射机的型号为XS-ZY-500，其参数如下：2.4 注射压力校核注射机最大注射压力要大于或等于塑件成型时所需的注射力。

塑件成型所需要的注射压力与注射机的类型、喷嘴的形式、塑料的流动性、浇注系统及行腔的阻力等因素有关。

一般取值在P=40-200Mpa2.5 锁模力的校核F>PA1()F p nA A >+即30X （83.02+0.74）=25.12kN 符合p --注射时型腔内熔体（Mpa ），常取P=20~40Mpa 。

A --塑件在分型面上的投影面积(2cm ) 1A --浇注系统在分型面上的投影面积(2cm ) F --注射机的公称锁模力。

2.6 模具与注射机合模部分相关尺寸校核 2.6.1 模具的外形尺寸安装模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆间距，否则模具无法安装。

同时，模具的坐板尺寸不应超过注射机的模板尺寸。

2.6.2喷嘴尺寸 注射机喷嘴前端球面半径r 和孔径d 与模具浇口套始端的球面半径R 及小孔径D 应吻合，以防止高压塑料熔体从缝隙中溢出。

R=r+（1~2）mm 即R=18+(1~2)=19~20 D=d+（0.5~1）mm 即D=5+（0.5~1）=5.5~62.6.7 开模行程的校核开模行程是指模具开合模过程中，注射机移动模板的移动距离。

选注射机时，其最大的开模行程必须大于取塑件或有其他要求时所需分开模具的距离。

对于液压——机械联合作用的锁模机构的注射机，XS-ZY -500其最大开模行程是由连杆机构的冲程或其他机构的冲程所决定，不受模具厚度的影响。

该塑件分型面是双分型面故对于双分型面注射模开模行程的校核：()mm a H H S 10~521+++≥式中 H1——塑件脱模所需的推出距离； H2——塑件高度（不包括浇注系统高） a ——取出浇注系统凝料所需的分模距离（mm ） S1=7+20+10+25=62mm S1<S=500mm,所以条件符合。

2.6.8 推出机构的校核各种型号注射机的推出装置情况各及推出距离等各不相同，设计模具时，必须了解注射机推出杆的直径，推出形式，最大推出距离等，以保证模具的推出机构与注射机的推出机构相适应。

第三章 注射成型方案确定3.1行腔数目的确定模具设计时，必须先确定行腔数目，而型腔数目的确定应考虑技术、经济、质量、设备、批量等多方面的因素。

按注射机的锁模力确定型腔数目N: AP JSaS A P F N -≤式中：Ps——单位投影面积所需的锁模力（Mpa），其值等于注射机最大锁模力与最大成型面积之比，也可以参考表4-5F——注射机的公称压力（N）A a——浇注系统及飞边在分型面上的投影面积（m2）;A j——单个塑件在分型面上的投影面积（m2）P S=3500/1000=3.5Mpa3.2分型面的类型、位置及数量的确定分型面的选择设计原则1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；3）分型面的选择应保证塑件的精度要求；4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；5）分型面的选择要便于模具的加工制造；6）分型面的选择应有利于排气；7）分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小。