波瓣形旋钮注塑模具3Word格式文档下载.docx
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2.1.1塑件模型5
2.1.2塑件材料的选择5
2.1.3塑件的结构与工艺性分析5
2.2PA的注射成型工艺5
2.2.1注射成型工艺过程5
2.2.2尼龙（N1010）的注射成型工艺参数6
第3章模具结构形式的确定7
3.1确定型腔数量及排列方式7
3.2浇口形式的选择8
第4章模架的确定和标准件的选用9
第5章成型零件的设计10
5.1成型零件材料的选择10
5.2定模工作尺寸的计算10
5.2.1定模的结构形式10
5.2.2定模工作尺寸的计算11
5.3动模工作尺寸计算11
5.4型腔侧型及底板厚度的计算12
5.4.1型腔侧型厚度的计算12
5.4.2型腔底板厚度的计算13
第6章合模导向机构的设计15
6.1导柱的设计15
6.2导套的设计15
第7章浇注系统的设计17
7.1主流道的设计17
7.2分流道的设计18
7.2.1分流道的截面形状19
7.2.2分流道的截面尺寸19
7.2.3分流道的长度20
7.2.4分流道的表面粗糙度20
7.2.5分流道的布置形式20
第8章注塑机型号的确定21
8.1有关塑件的计算21
8.2注射机型号的确定21
8.3注射机的相关校核22
8.3.1注射机及型腔数量的校核23
8.3.2注塑机及参数量的校核23
8.3.3模具安装尺寸的校核25
8.3.4开模行程的校核26
第9章其他系统的设计27
9.1温度调节系统的设计27
9.2排气系统的设计27
结论28
谢辞29
参考文献30
外文资料翻译31
前 言
塑料作为现代工业中较为常见的材料之一，在性能上具有质量轻、强度好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色等特点，其制品可加工成任意形状，且具有生产效率高、价格低廉等优点，所以应用日益广泛，在汽车、仪表、化工等工业中，塑料已经成为金属零件的良好代用材料。
塑料模具是利用其形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响。
在生产过程中，对塑料模具的要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。
从模具使用的角度要求高效率、自动化、操作简单；
而从模具制造角度要求结构合理，制造容易，成本低廉。
模具正是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。
通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素占80%。
然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。
就目前的形式看，可以说，模具技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。
按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。
因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。
在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模。
塑料模具的设计是模具制造中的关键工作。
通过合理设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的，塑料模的优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。
当塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。
首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。
其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。
再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。
塑料工业生产中的重要工艺装备，塑料模工业是国民经济的基础工业。
用塑料模生产成型零件的主要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。
随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。
塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。
其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。
随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。
塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。
由于计算技术和数控加工迅速发展，使得CAD/CAM逐渐取代了过去塑料模的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。
塑料模CAD/CAM的发展不仅可以提高塑料模质量，减少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。
第1章对注塑模具的认识及材料的分析
1.1注塑模的概念
注塑模是一种可以重复地大批量地生产塑料零件或制品的一种生产工具。
这种模具是靠成型零件在装配后形成的一个或多个型腔，来成型所需的制品形状。
注塑模是所有塑料模具中结构最复杂，设计、制造和加工精度最高，应用最普遍的一种模具。
注塑模具工作时必须安装在塑料注射机上，由注射机来实现模具动定模的开合，并按下面的顺序所需的制品：
合模→注射熔体进入型腔→保压并冷却→开模→推出制品后再合模。
1.2注塑模的分类
注塑模的分类方法有很多。
按注塑模浇注系统基本结构的不同分三类：
第一类是二板模；
第二类是三板模；
第三类是热流道模，又叫无流道模。
1.3PA性能分析：
PA塑料化学名称：
聚酰胺，英文名称:
Polyamide，比重:
1.05克/立方厘米，成型收缩率:
0.4-0.7%，成型温度：
200-240℃，干燥条件：
80-90℃2小时，工作温度：
-50~+70℃。
PA塑料特点：
1.尼龙力学性能优良，抗拉，抗压，耐磨；
2.尼龙有良好的消音效果和自润滑性能；
3.尼龙耐碱，耐弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙；
讯零件。
4.尼龙熔融粘度低，流动性好，但热稳定性差，易分解。
PA塑料用途：
适于制作一般机械零件,化学和电气零件。
如：
轴承，齿轮，蜗轮。
PA成型特性：
1.尼龙原料较易吸湿，因此料粒在成型加工前必须干燥
2.尼龙的熔点很高，且熔融温度范围小，这就使成型工艺困难，且喷嘴必须进行加热，以免堵塞。
3.尼龙的熔融粘度低，流动性好，有利于成型强度特别高的薄壁塑件。
但必须严格控制成型温度，采用特殊喷嘴，且模具必须选用最小间隙。
4.熔融尼龙的冷却速度对结晶度影响很大，且对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温。
模温低，易产生缩孔，结晶度低等现象。
5．熔融尼龙热稳定性差，容易分解，故不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。
尼龙具有很高的结晶性。
经过拉伸定向处理的尼龙，其抗拉强度很高，接近于钢的水平。
因尼龙的结晶性很高，表面硬度大，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。
它的耐磨性高于一般用做轴承材料的铜、铜合金、普通钢。
尼龙不溶于普通的有机溶剂和油脂，十分耐弱碱和大多数盐液，但对甲酚、苯酚、农硫酸等不稳定。
尼龙的吸水性大，介电性能不高，耐热性较低，成型收缩率不稳定。
尼龙成型收缩率范围及收缩率大，方向性明显，容易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。
第2章对塑件及其材料的分析
2.1塑件材料的选择及其结构分析
2.1.1.塑件（波瓣形塑料旋钮）模型
2-1波瓣形塑料旋钮
2.1.2.塑件材料的选择
适于制作一般机械零件,化学和电气零件,所以选聚酰胺（PA）。
2.1.3.塑件的结构与工艺性分析：
（1）结构分析
塑件为塑料瓶盖，应有一定的结构强度和刚度,对表面粗糙度要求较高,取
=0.8μｍ。
（2）工艺性分析
精度等级：
采用5级低精度
脱模斜度：
塑件外表面40´
～1°
20´
（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准）
2.2PC的注射成型工艺
2.2.1.注射成型工艺过程
（1）预烘干--→装入料斗--→预塑化--→注射装置准备注射--→注射--→保压--→冷却--→脱模--→塑件送下工序
（2）清理模具、涂脱模剂--→合模--→注射
2.2.2.尼龙（N1010）的注射成型工艺参数
（1）注射机：
螺杆式
（2）螺杆转速（r/min）：
48r/min
（3）预热和干燥：
温度（℃）:
100～110
时间（h）：
12～16
（4）密度（g/cm³
）：
1.05
（5）材料收缩率（℅）：
0.5～4.0（选2.2）
（6）料筒温度（°
C）：
后段190～210
中段200～220
前段210～230
（7）喷嘴温度（°
200～210
（8）模具温度（°
40～80
（9）注射压力（MPa）：
40～100
（10）保压压力（MPa）：
30～70
（11）成型时间（S）：
注射时间20～90
保压时间0～5
冷却时间20～120
总周期45～220
（12）适应注射机类型：
（13）后处理：
方法：
油、水、盐水
温度（°
90～100
时间（h）：
4
第3章模具结构形式的确定
3.1确定型腔数量及排列方式
一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；
对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。
型腔的数目可根据模型的大小情况而定。
1、多型腔单分型面模具：
塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。
2、多型腔多分型面模具：
塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。
该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。
该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两腔的模具结构。
型腔的排列方式如图3-1：
第4章模架的确定和标准件的选用
根据模具设计工具书选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号。
在本次设计中由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可选用A4型标准模架400×
400，可符合要求。
由《机械模具设计工具书》查得模具各个零部件规格如下：
1.定模固定板（定模座板）（400×
400，厚25mm，45钢）
主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合；
通过4个M10×
40的内六角螺钉与定模固定板连接；
2.定模板（300×
400，厚25mm，T10A钢）
导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。
第5章成型零件的设计
5.1成型零件材料的选择
直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件称为凹模，构成零件内部形状的成型零件称为凸模（或型芯）。
成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯等。
模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；
也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。
因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。
对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：
第6章合模导向机构的设计
合模导向机构对于塑料模具是不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必须导向。
导柱安装在动模或者定模一边均可。
通常导柱设在模板四角。
导向机构主要有定位、导向、承受一定侧压力三个作用。
定位作用是为了避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均，或者模塑失败；
导向作用则是在动定模合模时，首先导向机构接触，引导动模、定模正确闭合，避免凸模或型芯撞击型腔，损坏零件。
承受一定侧压力指塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注塑机精度的限制，
第7章浇注系统的设计
浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。
浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。
该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、
第8章注塑机型号的确定
除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。
8.1有关塑件的计算
体积=120.96cm³
密度=1.05（g/cm³
）
质量=127.01g
8.2注射机型号的确定
在本设计中我们选用的是国产注塑机SZ系列中的SZ—800/3200注塑机，其主要技术参数如下；
理论注射容积（cm³
840
螺杆直径（mm）
67
注射压力（MPa）
142.2
注射速率（g/s）
260
塑化能力（g/s）
34
螺杆转速（r/min）
10～125
锁模力（kN）
3200
拉杆有较距离（mm）
600×
600
移模行程（mm）
550
模具最大厚度（mm）
模具最小厚度（mm）
300
锁模形式
双曲肘
模具定位孔直径（mm）
￠160
喷嘴球半径（mm）
SR20
表8-1SZ—60/40注塑机主要技术参数：
第9章其他系统的设计
9.1温度调节系统
对于小型模具，塑料熔体传给模具的热量可以依靠自然对流和辐射的方式散发，但在更多的情况下，熔体传给模具的绝大多数热量只能依靠冷却水对流传导扩散出去。
因此，需在模具中合理地设计冷却水的通道截面尺寸及长度，以便准确地计算控制模具所需的热传导面积。
在本设计中，因为加工产品为旋钮零件，部分壁比较厚，所以采用在型腔板两侧开通8个直径为8mm的通孔作为冷却水道.冷却水道到型腔的距离分别为11mm、9mm,其两端攻有M10×
15的内螺纹，以便于冷却水管的连接。
9.2排气系统的设计
在塑料熔体填充注射模腔过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体、塑料助剂挥发产生的气体。
这些气体如果不能被熔融塑料顺利的排出模腔，将在制件上形成气孔、接缝、表面轮廓不清，不能完全充满型腔等缺陷。
由此可见，模腔内气体必须及时排出，否则，将会严重影响产品质量。
在本设计中，型腔为小型腔，所以可利用分型面间隙排气。
不再进行排气系统的设计。
结论
经过几个月毕业设计的磨练，使我对模具的感觉由模糊到有个轮廓的转变。
这里说只是了解了模具的设计和加工，其实经过了这次之后，我才明白那些模具设计工程师多么不容易。
因为完全靠自己的所学独立设计出一套没有大毛病的模具真的不容易。
能让一套自己设计的模具正常工作，真的要注意很多问题。
单是结构设计就需要翻阅一堆资料。
记得刚接触机械知识时，老师教制图的中的那些细节的时候，我就觉得那完全没有那么必要吗，结果就真的只学了个皮毛，从这次设计可以看的到，图被老师改过的基本都是那些部分。
而模具行业的精度又是比较硬的指标，通俗点说就是模具基本要靠精度吃饭。
所以做起设计来就觉得有点吃力。
不过还好，现在总算勉强把一套完整的模具设计出来了。
通过这次做毕业设计，真的觉得2年的学习得到一些肯定。
当抱着一堆图纸从人群中穿过引来别人的关注的时，很是有成就感，虽然这段时间累了点，但很幸福！
致谢
首先感谢我的导师段雷老师，他在注塑模上的造诣令人折服。
我在做毕业设计过程中，遇到了不少困难，尤其是机构和制图方面的一些小细节，在导师一遍一遍不厌其烦的指导下改了又改，同时还和我一起拆点交口模具细心指导我。
最终做出了令自己比较满意的设计。
可以说没有导师的耐心指导，曾经一度真的进展不下去了，因为有的时候彷徨，大脑一片空白，以自己的能力根本就没有可能在几个月的时间内搞定设计。
现在想来，在导师的帮助下走过的这3个多月设计的日子，自己还真的长进不少。
段老师，谢谢啦！
参考文献
[1]刘小年主编.机械制图.北京:
机械工业出版社,1999
[2]陈于萍,周兆年主编.互换性与测量技术基础.北京:
机械工业出版社,2005
[3]严亚林主编.塑料模具图册.北京:
高等教育出版社,2006
MachineryandMold
Atpresent,Chinaisfastbecomingthefactoryoftheworld.However,thecurrent"
Chinafactoryoftheworld"
Chinaisrapidlybecomingmultinationalcorporations,"
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