毕业论文：钻头盒塑料注塑模具设计.doc

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1、摘 要本次毕业设计的题目是钻头盒塑料注塑模具设计。塑件钻头盒的材料是PP，是利用聚丙烯高分子高度定向的特点生产的一类以塑料材料本身为铰链的制品。模具浇点设置在两铰链的同一边，熔料经过铰链最薄处充满另一边，使铰链处达到分子高度定向。脱模后趁制品尚存余热将盒盖与盒底来回折几次，使其获得拉伸定向，将大幅提高铰链的使用次数，一般可达到几千万次。本设计属于薄壁塑件的模具设计。由于塑件中有倒扣，所以模具需要内抽芯机构完成，并且采用三板点浇口和二次分型。本文首先对模具的发展和塑料模具的地位进行了概述，接下来对钻头盒注塑模具结构详细介绍和比对，并分别对关键部分的强度和尺寸进行了校核和计算。在设计过程中应用了U

2、G软件的Moldwizard模块进行辅助和建模。Moldwizard模块的使用让本设计更大程度、更加合适地应用了标注件，使模具结构尽量简化，紧凑，标准化程度加大，从而缩短生产周期，提高效率。本设计采用UG软件设计并导出二维工程图，包括装配图和零件图。关键词：薄壁塑件；铰链；内抽芯；二次分型 ；Moldwizard模块AbstractThe subject of this thesis is the design of bit box injection mold .The material of the drill box is PP, which is the hinge products

3、made use of the characteristics of the highly oriented polypropylene polymer plastic material itself . We set the mold pouring point in two on the same side of the hinge, the melt filled with the other side of the hinges of from the thinnest, which the hinges achieve a high degree of molecular orien

4、tation . We fold the lid and the bottom of the box a few times back and forth which take advantage of waste heat after the demould , it stretch orientation will greatly enhance the lifetime of the hinge , which can reach tens of millions of times. This design belongs to the thin-walled plastic parts

5、 mold design. Because of the button of the plastic mold, we need the pulling mechanism to complete the three-board point gate,.So I adopt the second type of plastic parts. In this text we overview of the status of the mold and plastic mold and the details of the drill box injection mold structure.We

6、 have a check and calculation of the parts. UG software Moldwizard module was applied in the design process. Moldwizard module use a greater degree of the design, the more appropriate application of the label, the mold structure is as simple as possible.This part increases the degree of standardizat

7、ion, thus can help shortening the production cycle and improving the efficiency. In the last,we use UG software to export 2D drawings, including assembly drawings and part drawings.Key words: thin-walled plastic parts; hinge; core pulling; secondary typing; Moldwizard module目录摘 要IAbstractII目录III绪 论1

8、1塑件分析41.1 塑件的简介411.1 塑件设计要求41.1.2塑件结构分析41.1.3 塑件原材料分析51.2.注射工艺选择61.2.1 PP塑料的干燥61.2.2注射压力61.2.3注射速度61.2.4料量控制62.注塑成型的准备82.1 注塑成型工艺简介82.1.1物料准备82.1.2注塑过程82.1.3制件后处理92.2 注塑成型工艺条件92.2.1成型温度92.2.2成型压力102.2.3成型时间103. 拟定模具结构形式113.1确定型腔数量及排列方式114. 注塑机选用124.1 注塑机简介124.2 注塑机基本参数124.3注射机的选用原则134.4选择注塑机134.5 注射

9、机及各个参数的校核144.5.1 注射压力的校核154.5.2 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量154.5.3 按注射机的最大注射量校核型腔数量154.5.4 按注射机的锁模力的校核154.5.5 塑化能力的校核164.5.6 模具外形尺寸校核164.5.7 模具厚度校核164.5.8 模具安装尺寸校核164.5.9开模行程校核175.分型面的选择185.1 分型面的设计原则186.浇注系统设计206.1浇注系统设计原则206.2 主流道设计206.2.1主流道尺寸216.3 分流道的设计216.3.1分流道的形状及尺寸216.3.2分流道的布置226.4浇口的设计226.4.1浇口位置选择的

10、原则226.4.2 浇口的选用236.5排气方式237.成型零部件设计257.1 凹模和凸模的结构设计257.1.1 整体式凹模结构257.1.2 组合式凸模结构267.2 成型零部件的工作尺寸计算267.2.1型腔径向尺寸的计算267.2.2型芯径向尺寸的计算277.2.3 型腔高度尺寸的计算297.2.4 型芯高度尺寸的计算308.结构零部件的设计328.1模架的确定和标准件的选用328.2 合模导向机构的设计338.2.1导柱导向机构设计要点338.2.2导柱的设计348.2.3导套的设计349.推出机构的设计369.1 制品推出的基本方式379.1.1按模具中的推出零件分379.2 推

11、出力的计算3810.温度调节系统的设计3910.1 冷却回路的尺寸确定4010.1.1. 求单位时间内注入模具中的塑料质量M4010.1.2. 求冷却水的体积流量4010.2 冷却水回路设置的基本原则4010.3冷却系统的结构4110.4设计三维图4111.模具材料的选择4411.1塑料模零件选材原则4411.2 模具材料的选用44结论45致谢46参考文献47附录48附录译文65绪 论塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、

12、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大的提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的微型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所有部门，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。目前，世界的塑料

13、产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、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。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。塑料成型所用的模具成为塑料成型模，是用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，它是随着石油工业的发展应运而生的。自从聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改进技术的进步

14、、愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促进塑料工业的发展。目前，塑料制件几乎已经进入了一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的

15、制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。 考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业品生产中模具的地位，从塑料成型模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，设计与制造大致有以下几个方面的发展趋势。（1）CAD/CAM/CAE技术在模具设计与制造中的应用（2）大力发展快速成型制造（3）研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程（4）发展优质模具材料和采用先进的热处理和表面处理技术（5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率（6）模具的复杂化、精密化与大型化（7）采用高速数控铣削技术（8）优质模具材料的研制及正确选用；（9）模具自动加工系统的研制与应用；（10）虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。目前

16、为止，我国在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑料成型设备的自动化程度和精度等方面已经有了长足的进步，但与国外工业先进国家相比，仍有一定的差距。许多精密技术、大型薄壁和长寿命塑料模具自主开发的生产能力还较薄弱。要加速发展模具工业，应在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下工夫，以提高模具的整体制造水平和模具在国内、国际的市场竞争能力。三十多年来，国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据

17、理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。比较有代表性的软件系统有:澳大利亚Moldflow PTY公司的Moldflow系统该系统具有很强的注射模分析模拟功能，包括绘制型腔图形的线框造型软件SHOD，有限元网格生成软件FMESH，流动分析软件FLOW，冷却分析软件COOLING，流动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件FRES以及翘曲分析模拟软件。美国CRATEK公司的注射模C

18、AD/CAM/CAE系统该系统包括三维几何形状描述软件OPTIMOLD III，二维注射流动分析软件SIMUFLOW，三维有限元流动分析软件SLMUFLOW 3D，冷却分析软件SIMUCOOL，标准模架(美国DME标准)选择软件OPTIMOLD等部分。美国和意大利的Plastics&Computer Inc公司的TMCONCEPT专家系统，该系统包括材料选择TMC-MS、注射工艺条件和模具费用优化TMC-MCO、注射流动分析TMC-FA、型腔尺寸设计TMC-CSE和模具传热分析TMC-MTA等功能模块。德国IKV研究所的CADMOULD系统，该系统具有注射模流动分析、冷却分析和力学性能校核等功

19、能，CAD-MOULD-MEFISTO系统则采用有限元法进行三维型腔的流动分析。我国在注射模CAD技术开发、应用及研究方面起步较晚。从80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模CAD系统。同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模CAD系统的研制与开发工作。 多年来，我国对注射模设计制造技术及其CAD的开发应用十分重视，在“八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用CAD/CAM技术在精密注射模制造中的应用”等国家重点企业技术开发项目，还安排了国家“八五”重点科技攻关项目“塑料注射模CAD/CAM/CAE

20、集成系统研究”。这些项目的成果对促进我国注射模CAD技术的迅速发展起到了重要作用，使我国注射模CAD技术的发展和应用水平得到很快提高。1塑件分析1.1 塑件的简介11.1 塑件设计要求本设计的塑件是一个钻头盒。塑件各项要求 ： 1、材料名称：聚丙烯（PP）；2、生产纲领：中小批量生产3.尺寸精度：一般精度（MT3）塑件图如下： 图1.1 钻头盒产品三维图其设计要求就是根据其外形，做出这个塑料模具。1.1.2塑件结构分析1、（1）开模方向由零件的三维图分析，作为外壳类产品，外表面的表面质量是比较重要的，再根据模具的结构分析得到，产品应该在动模上，在产品的分型面设置推出机构，所以开模方向应沿零件的

21、Z轴。（2）收缩率PP品牌的收缩率为1.0%2.5%，在设计本产品时，结合产品的结构工艺特点和材料的特性，在本设计中，零件的收缩率为1.75%。（3）零件壁厚本产品的壁厚设置为1.5mm，是根据零件的工作要求、摆放位置和PP的化学和流动特性确定的。（4）脱模斜度根据产品的外型，结合产品的工作条件、工艺特点，为提高产品的生产效率和表面质量，脱模斜度设置为1。（5）圆角塑件在面与面之间都设计了圆角过渡，这样不仅可以避免塑件尖角处的应力集中，提高塑件强度，而且可以改善物料的流动状态，降低充模阻力，便于充模。（6）塑件尺寸精度分析2、影响塑件尺寸精度的因素和模具直接有关系：模具的形式或基本结构；模具的

22、加工制造误差；模具的磨损、变形、热膨胀。和塑料有关的原因：塑料的标准收缩率的变化；塑料的成型收缩、流动性、结晶化程度的差异；再生塑料的混合、着色剂等添加剂的影响；塑料中的水分以及挥发和分解气体的影响。和成型工艺有关的原因：由于成型条件变化造成的成型收缩率的波动；成型操作变化的影响；脱模顶出时的塑料变形，弹性恢复。和成型后实效有关的原因：周围温度、湿度不同造成的尺寸变化；塑料的塑性变形及因为外力作用产生的蠕变、弹性恢复；残余应力、残余变形起的变化。3 、塑件的尺寸公差本塑件在使用上不需要采用高精度等级，但为了不影响塑件的美观，也不能采用低精度等级。同时，考虑到本盒子材料的性能和成型工艺特点，经查

23、表注塑模具设计使用手册，精度等级选为3级。1.1.3 塑件原材料分析 塑件的原材料是PP聚丙烯(PP塑料)是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，它是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。物料性能 密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨易老化。 适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。1.2.注射工艺选择1.2.1 PP塑料的干燥物料性能密度小，强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100度左右使用。具

24、有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨易老化。适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。1.2.2注射压力PP在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有PP制件都要施用高压，考虑到本制件小型、构造不算非常复杂、厚度中等可以用较低的注射压力。注制过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑料收缩大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。压力过大，塑料与型腔表面摩擦作用强烈，容易造成粘模。1.2.3注射速度通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑，本设计中塑件是薄壁件

25、，并且熔料需要通过很薄的铰链处，所以用低速注射。1.2.4料量控制注塑机注塑PP塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的75。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的50。通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内，并且在调整确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。2.注塑成型的准备2.1 注塑成型工艺简介注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成

26、为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作。 图2.1 注塑成型压力时间曲线2.1.1物料准备成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。2.1.2注塑过程塑料在料筒内经过加热达到流动状

27、态后，进入模腔内的流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示2.1所示。图中t0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（t=t1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间t1到t2，塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从t2到t3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下

28、降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。2.1.3制件后处理由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂，再加上流动前塑化不均匀以及充模后冷却速度不同，制件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩，导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会使制件的力学性能，光学性能及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取向，并降低制件硬度和提高韧性，温度一般在塑件使用温度以上的1020度至热变

29、形温度以下1020度之间；调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性很强、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为121，加热温度为100121，保温时间与制件厚度有关，通常取29小时）。2.2 注塑成型工艺条件2.2.1成型温度注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。2.2.2成型压力注射成型过程中

30、的压力包括注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。对于像PP流动性好的料，保压力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，背压力除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提高，根据生产经验，背压的使用范围约为3.427.5MPA。2.2.3成型时间完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间，

31、保压时间，冷却时间，其他时间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在保证塑件质量的前提下尽量减小成型周期的各段时间，以提高生产率，其中，最重要的是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射时间一般为35秒，保压时间一般为20120秒，冷却时间一般为30120秒（这三个时间都是根据塑件的质量来决定的，质量越大则相应的时间越长）。确定成型周期的经验数值如表2.1所示表2.1 成型周期与壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 所以本设计周期定为65秒。3.

32、 拟定模具结构形式3.1确定型腔数量及排列方式当塑料制件的设计已经完成，并选定所用塑料后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。与多型腔模相比，单型腔模具有以下优点：1、塑料制件的形状与尺寸精度始终一致；2、工艺参数易于控制；3、模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。一般来说，精度要求高的小型制品和中大型制品优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型制品（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。根据塑件的技术要求，要求中小批量生产，初步设计型腔数量为“一出一”即一模一腔，因此我们设计的模具为单型腔的模具。由于塑件外观

33、质量要求高，尺寸精度要求一般（MT3），根据塑件的形状，采用两个分型面，一模一腔。4. 注塑机选用4.1 注塑机简介1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机，这是注塑成型工艺技术的一大突破，目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%；注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%。成为塑料成型设备制造业中增长最快，产量最多的机种之一。注塑机的分类方式很多，目前尚未形成完全统一标准的分类方法。常用的说法有：（1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；（2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。4.2 注塑

34、机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量，注射压力，注射速度，塑化能力，锁模力，合模装置的基本尺寸，开合模速度，空循环时间等。这些参数是设计，制造，购买和使用注塑机的主要依据。(1)公称注塑量：指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。(2)注射压力：为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力，我们将这种压力称为注射压力。(3)注射速率：为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。（4)塑化能力：单位时间

35、内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间长，则不能发挥塑化装置的能力，反之则会加长成型周期。(5)锁模力：注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。(6)合模装置的基本尺寸：包括模板尺寸，拉杆空间，模板间最大开距，动模板的行程，模具最大厚度与最小厚度等。这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。(7)开合模速度：为使模具闭合时平稳，以及开模，推出制件时不使塑料制件损坏，要求模板在整个行程中的速度要合理，即合模时从快到慢，开模时由慢到快在到停。(8)空循环时间：在没有塑化，注射保压，冷却，取出制

36、件等动作的情况下，完成一次循环所需的时间。4.3注射机的选用原则（1）塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的0.8倍；（2）模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；（3）模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；（4）模具的闭模高度应在注射机最大，最小闭合高度之间；（5）模具脱模取出朔件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；（6）模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔

37、径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。4.4选择注塑机（1）由公称注射量选定注射机由注射量选定注射机.由UG建模分析得（材料密度取0.95g/cm）：塑件体积为：体积 = 60 cm考虑到浇注系统及泄露，流道凝料V=15cm (流道凝料的体积是个未知数，按0.5V来估算,塑件越大则比例可以取的越小)；实际注射体积为；V =60+15=75cm ；实际注射质量为M =71.25g；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则，即： （4.1） = V /0.8 =75/0.8=93.75 cm ；（2）由锁模力选定注射机 （4.2）=2654430 /0.8=796.3

38、20 KN式中注射机的锁模力（N）；塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；型腔压力，取=30MP；结合上面两项的计算，初步确定注塑机为TTI-130Se主要技术参数如下：表4.1 TTI-130Se技术参数表特性内容特性内容结构类型卧拉杆内间距(mm)410410理论注射量（cm）177移模行程(mm)410螺杆(柱塞)直(mm)35最大模具厚(mm)410注射压力(MPa)236最小模具厚度(mm)150注射速率(g/s)89顶针力(t)3.7塑化能力(g/s)43.6顶针行程(mm)100最大螺杆转速(r/min)195射台拉力(t)5.3锁模力(t)130净重（t）3.84.5 注射机

39、及各个参数的校核4.5.1 注射压力的校核注射压力的校核是额定注射机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力。该注射机的注射压力为247MPa，PP的注射压力为180MPa，所以能够满足要求。4.5.2 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 (4.3) 上式右边=10.181（符和要求） 式中n型腔个数K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8 M注射机的额定塑化量（g/h或cm/h） T成形周期 M2浇注系统所需塑料质量或体积（g或cm） M1单个制品的质量或体积（g或cm） 4.5.3 按注射机的最大注射量校核型腔数量 (4.4) =5.235 5.2351 （符合要求）其中式中 n型腔个数

40、K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8Mn注射机允许的最大注射量（g或cm）M2浇注系统所需塑料质量或体积（g或cm） M1单个制品的质量或体积（g或cm） 4.5.4 按注射机的锁模力的校核在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力： （4.5）1.22654430 955.584 KN 满足要求。 其中式中 F注塑机额定锁模力：1300 KN； K安全系数，通常取1.11.2，取K=1.2。4.5.5 塑化能力的校核成型周期为65秒计算，实际要求的塑化能力为：93.7565 =1.442（g/s）小于注塑机的塑化能力34（g/s），说明注射机能完全满足塑化要求。

41、4.5.6 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。本套模具选用标准塑胶模架，其规格如下：296 296，而注塑机拉杆内间距为410mm410mm，故符合要求。4.5.7 模具厚度校核模具厚度必须满足下式： H H H （4.6） 150277410 满足要求。式中H所设计的模具厚度 277 mm； H注塑机所允许的最小模具厚度150mm；H注塑机所允许的最大模具厚度410mm；4.5.8 模具安装尺寸校核注塑机的动模板，定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”

42、形槽，用于安装固定模具。模具固定安装方法有两种：螺钉固定，压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具常用这种方法），模具动，定模板上的螺孔及其间距，必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中，小模具多用这种方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。该模具外形尺寸为296296属中小型模具，所以采用压板固定法（一般认为当尺寸在500500内为中小型模具）。4.5.9开模行程校核所选注塑机为双曲肘式锁模机构，最大开模行程受模具厚度影响。此时最大开模行程S等于注塑机移动、固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度。SH+H+（510）mm （4.7）41026+67+10 即

43、410103 满足要求。 式中 S注塑机移模行程410 mm；H推出距离26 mm；H流道凝料与塑件高度67 mm。5.分型面的选择分型面是确定模具结构形式的一个重要因素，分型面的类型、形状及位置与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，不仅直接关系到模具结构的复杂度，也关系到塑件的成型质量。5.1 分型面的设计原则如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选

44、择分型面时一般应遵循以下几项原则：1、分型面应选择在制品的最大截面处,无论塑件以何方位布置型腔,都应将此作为首要原则；2、有利于保证制品的外观质量,分型面上型腔壁面稍有间隙,熔体就会在塑件上产生飞边；3、尽可能使制品留在动模一侧,因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行；4、有利于保证制品的尺寸精度；5、尽可能满足制品的使用要求；6、尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁模力；7、长型芯应置于开模方向,当塑件在相互垂直方向都需设置型心时,将较短的型心设置在4侧抽芯方向,有利于减小抽拔距离；8、有利于排气；9、有利于简化模具结构,应尽量避免侧向分型或抽芯；10、在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。根据以上的设计原则，结合塑件的特点选择二次分型，本塑件的主分型面就开在塑件的最大表面上，见下图：图5.1 6.浇注系统设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。他的作用是将塑料熔体顺利地充满到模具行腔深处，以获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑料制件。普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。6.1浇注系统设计原则1、浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度的分布的均衡布置；2、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道