模具毕业设计74塑料外壳注射模的设计

目录摘要 (1)前言 (2)1、塑料外壳塑件的工艺分析 (3)1.1塑件成形工艺分析 (3)1.2塑件要求 (3)1.3塑件成形工艺参数确定 (4)1.4设计时应考虑的问题 (4)2、模具基本结构 (5)2.1确定成形方法 (5)2.2型腔布置 (5)2.3确定分型面 (6)2.4选择浇注系统 (7)2.5脱模机构设计 (12)2.6模具结构形式 (13)3、选择成形设备及模架选择 (14)3.1注射工艺参数计算 (14)3.2模架结构 (17)3.3模架安装尺寸校核 (19)4、模具结构尺寸的设计计算 (20)4.1模具结构设计计算 (20)4.2模具的导向结构 (22)4.3 推出机构的设计 (23)5、模具加热、冷却系统计算 (25)5.1模具加热 (25)5.2模具冷却 (25)6、模具总装图及模具的装配、试模 (28)6.1模具总装图及模具的装配 (28)6.2模具的安装试模 (29)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)摘要本设计是“塑料外壳”的模具设计与制造的全部，根据大量的图书参考得出了先从那下手的。

具体的就是设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。

开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、浇注系统要能够自动脱模，为保了保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。

模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。

由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。

注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。

关键词：塑件注射模硬聚氯乙烯前言随着现代化工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。

技术要求也越来越高。

在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。

模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。

被人称为“工业之母”和“磁力工业”。

过去在我国工业中，模具长期未受到重视。

改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具行业有了一定的发展。

随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。

当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。

我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后15～20年，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。

可见，我国模具工业的发展任重而道远。

从今年开始，我国将进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，我国模具工业的发展也将进入一个关键时期。

在这一时期，我们模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。

我们要共同努力来实现这个目标。

让我们共同努力，为不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。

1、塑料外壳塑件的工艺分析1.1塑件成形工艺分析产品名称：塑料外壳产品材料：UPVC 硬聚氯乙烯产品数量：大批量生产塑件尺寸：如零件图所示。

塑件质量：塑料的收缩率及密度的确定表1.1材料性能参数该产品材料为硬聚氯乙烯,查产品说明得知其密度为1.35—1.45g/cm 3,收缩率为0.2% --0.4%，计算出其平均密度为1.4 g/cm 3,平均收缩率为0.3%。

通过计算塑件的体积)193cm V （塑= (计算过程从略。

)塑件的重量)6.26194.1g V M （塑塑件=⨯==ρ式中： ρ——塑料密度。

浇注系统体积）（浇32.6cm V = 浇注系统重量)68.84.12.6g V M （浇浇=⨯==ρ故)2.252.6193cm V V V （浇塑总=+=+=故)9.354.12.25g V M （总总=⨯==ρ塑件颜色：黑色、白色、兰色、银白色等各种颜色 1.2塑件要求（1）塑件材料特性：硬聚氯乙烯不含或含有少量增塑剂，它的机械强度高，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能、对酸碱的抵抗能力极强，化学稳定性好，价格低廉，但成形比较困难，耐热性不高。

（2）塑件材料成形性能：它的流动性差，过热时极易分解，所以必须加入稳定剂和润滑剂并严格控制成形温度及溶料的滞留时间。

成形温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置；采用带预塑化装置的螺杆式注射机。

模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料。

模具应冷却，其表面应镀铬。

1.3塑件成形工艺参数确定查塑《料模具设计手册》得塑料成形的工艺参数：模具温度：30℃--60℃喷嘴温度：150℃--170℃料筒温度：前段温度：170℃--190℃中段温度：165℃--180℃后段温度：150℃--160℃注射压力：80—130MPa保压压力：40--60 MPa塑化形式：螺杆式喷嘴形式：通用式注射时间：2—5S保压时间：15—40S冷却时间：15—40S成形周期：40—90S1.4设计时应考虑的问题1.合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能，成形前进行预热。

2.流道和浇口的设计应考虑尽量减少阻力。

3.采用不锈钢制做型腔或采用镀铬进行型腔表面耐腐蚀处理。

2、模具基本结构2.1确定成形方法制品为薄壁件，内腔相对较深且有一定的精度要求。

该模具采用点浇口，并设计了点浇口自动切断脱落机构。

2.2型腔布置型腔数目的多少应于下列条件的关系来决定：1.塑件尺寸精度型腔数越多时,精度也相对地降底。

这不仅由于型腔加工精度的参查，也由于熔体在模具内的流动不均所致。

所以精密塑件不能用多腔模成形。

按照我国SJ1372-78标准中规定的1、2级超精密级塑件，只能一模一腔，当尺寸数目少时（形状简单）可以一模一腔。

3、4级的精密级塑件，最多一模四腔。

2.模具制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。

四腔模并不是单腔模的四倍。

因此，从塑件成本中所占的模具费比例来看，多腔模比单腔模要低。

3.注射成形的生产效益多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高。

但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维持费用高。

所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。

4.制造难度多腔模的制造难度比单腔模大。

当其中某一腔先循环（或磨损超差）时，应立即停机维修，影响生产。

每一模的腔数的决定，原则上应由需方决定。

但有时却要求模具制造者决定。

由于该塑件较大，所以模具采用一模四腔结构，浇口形式采用点浇口，由于塑件较大，所以采用四点进料，以利于充满型腔。

根据设计需要可知：由于该塑件形状较简单，质量较小，且需要大批量生产所以模具采用一模四腔结构，平衡布置，浇口形式采用点浇口四点进料，这样模具尺寸较小，制造加工方便，利于充满型腔，塑件质量高，生产效率高，塑件成本低。

型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列，其排列方法如下图所示：图2.1型腔的分布2.3确定分型面选择分型面时的考虑方向：〈1〉塑件开模后留在动模上〈2〉分型面的痕迹不影响塑件的外观〈3〉浇注系统和浇口的合理安排〈4〉推杆的痕迹不露在塑件的外观上〈5〉使塑件易于脱模分型面设计：分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。

因此要求减少接触面积，增加接触压力，以改善塑料溢边问题。

型腔周围外部的平面凹下0.5—1.0mm。

分型面上不允许有孔穴或凹坑，表面硬度在HRC30以上。

图2.2分型面的选择排气槽设计：热固性塑料在固化时会放出大量的气体物质，易阻塞缝隙，所以必须开设专用排气槽。

排气槽深度为0.1—0.3mm，宽5—10mm，距型腔6mm以外可加深到8mm。

当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。

如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是很有必要的，通常排气槽设计有多种方式，通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优，因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为0.03。

2.4选择浇注系统1.主流道的设计：主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔（单腔模）的进料通道。

负责将塑料熔体从喷嘴引入模具，其形状、大小直接影响塑料的流速及填充时间。

在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直与分型面，通常作在淬硬浇口套内，为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有@=2度-6度的锥角，内壁为Ra0.8um以下的表面粗糙度，小端直径应大于喷嘴直径约0.5-1mm，凹坑半径R也应比喷嘴头半径大1-2mm，以便凝料顺利拔出。

浇口套大端高出定模面H=5-10mm，起定位作用，与注射机定模板的定位孔呈间隙配合。

为了拆卸更换方便，模具的定位圈常与浇口套分开设计。

主流道直径计算的经验公式：由文献[8] 式[2.1])(4mm KV D π= 式中 D ——主浇道大头直径 mmV ——流经主浇道的熔体体积 3cm 注射量为 943cmK ——因熔体材料而异的常数故 mm D 93.85.114.3944=⨯⨯= 所以主流流道的大头直径确定为8.93mm主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，主流道衬套的材料常用T8A 、T10A 制造，热处理后硬度为50—55HRC 。

主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。

由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。

主流道衬套与定位环的尺寸如下：表2.1主流道衬套与定位环的尺寸主流流道的大头直径确定为8.93mm ，因为小端直径比注射机喷嘴直径大（0.5-1） ，由注射机的选择知注射机喷嘴直径为3mm ，所以可得主流道小端直径为5mm ，主流道锥度一般取 4~2，根据设计计算可知锥度为4o ,所以符合主流道的选取范围。