1、摘要塑料制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活中的方面得到廣泛應用。特別是在電子業(yè)中則為突出。電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質的塑料模具和塑料性能。成型工藝和制品的設計。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，擠出，壓制，壓鑄和氣壓成型等和氣壓成型等。而注射模，擠出約占成型總數(shù)的60%以上。注射成型分為加料，熔融塑料，注射制件冷卻和制件脫模等五個步驟。當然如利用電氣控制?？蓪崿F(xiàn)半自動化或自動化作業(yè)。 塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型，已成功的用于成型熱固塑性塑料制品，它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。注射模的基本組成是：定模機構，動模機構，澆注系統(tǒng)，導向裝置，頂出

2、機構，芯機構，冷卻和加熱裝置，排氣系統(tǒng)。 因注射模成型的廣泛適用，正是我這個設計的根本出發(fā)點。 Summary The plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire the extensive application at the industry, agriculture, national defense. Especially in the electronic industry then and particularly for outstanding. Electronics

3、product that the outer shell spare parts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity. Type craft with product the design.The plastics products of the type method is a lot of. Among them most of inject, die-casting to compatibly press type etc. But inject the mold, extr

4、ude, extrude roughly share type total amount of 60% above inject the type is divided in to add the material, meltdown plastics, and inject to make piece to cool off with make the piece to take off the mold to wait five steps. Certainly if make use off the electricity control. Can realize half auto o

5、r automatic homework. Because inject the mold the types extensive suitable for use, exactly the basic point of departure of my this design.緒 論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，是國際上公認的關鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水

6、平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關注。早在1989年3月中國政府頒布的關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具

7、市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模

8、具市場。目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。（1）沖模：沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)

9、的50以上。按工藝性質的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復合模，連續(xù)模。（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包

10、括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機械設計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學科和行業(yè)，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而易見。1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀80年代以來，我國的經(jīng)濟逐漸起飛，也為模

11、具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預計每年仍會以1015的速度快速增長。 目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”

12、和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50（中國臺灣：40），塑料模具約占33（中國臺灣：48），壓鑄模具約占6（中國臺灣：5），其他各類模具約占11（中國臺灣：7）。中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（19611981），成長期（19811991），成熟期（19912001

13、）三個階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設備與技術的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981年1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟。隨著民生工業(yè)，機械五金業(yè)，汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工

14、業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設計和制造等CAD/CAM技術，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術的時間相當早。成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術應用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認同獲準入會，正式成為世界模具協(xié)會會員，。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術，檢測能力的提升，以及

15、計算機輔助設計，臺灣模具廠商供應對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算機與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況 美國塑料(原料)的產(chǎn)量多年來一直雄居各國之首。早在80年代前期，美國塑料產(chǎn)量就已達2000萬噸之多，1986年增至23l0萬噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5，此后美國塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長之勢，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬噸、2810萬噸、3010萬噸、3410萬噸、4000萬噸和4360萬噸，占世界總產(chǎn)量的

16、比例從1996年起提高到30以上。2001年美國塑料產(chǎn)量為4170萬噸，其中以聚乙烯為最多，達1500多萬噸。其次分別是氯乙烯650萬噸、聚丙烯720萬噸、聚苯乙烯對酞酸脂320萬噸、聚苯乙烯280萬噸。國內(nèi)塑料消費量(產(chǎn)量+進口量一出口量)，美國也是全球最多的。美國的全部塑料消費量2001年為4280萬噸。美國人均塑料消費量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53，50l00人的占21，100500人的占23，超過500人的占近4，職工總數(shù)近90萬人。在美國塑料制品加工業(yè)的就職

17、人數(shù)達110萬，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。 德國是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國之一，上世紀90年代初的1991年、1992年和1993年，德國塑料產(chǎn)量都為990多萬噸，1994年增達超過1000萬噸的1110萬噸1998年達近1300萬噸，1999年為近1400萬噸，2000年增至1550萬噸，超過日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國，2001年上升為1580萬噸，2002年已過1600萬噸。2001年德國生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬噸(低密度聚乙烯160萬噸，高密度聚乙烯125萬噸)，氯乙烯175萬噸，聚丙烯160萬噸。德國2001年的國內(nèi)塑料消費量為1

18、280萬噸，其中聚乙烯265萬噸，聚丙烯155萬噸氯乙烯152萬噸。德國人均塑料消費量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時的172公斤，高于美國的155公斤，排在世界第2位。德國塑料制品加工業(yè)的職工總計有近30萬人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44，50100人的占28，100500人的占25，500人以上的占4。 中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長，1991年產(chǎn)量僅為250萬噸，1995年增為350萬噸，1998年超過700萬噸，到2002年已增達約1400萬噸，超過日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國。中國今年塑料制品市場將持

19、續(xù)走強，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個領域都將有較大幅度的增長，需求量將超過2500萬噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過850萬噸，工程塑料制品需求量將達400萬噸左右，建材塑料制品需求量將達300萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬噸左右。 日本在很長的時期內(nèi)都是僅次于美國的世界第2大塑料生產(chǎn)國。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長，年產(chǎn)量在70年代中期就已達500多萬噸，1987年突破1000萬噸，1991年達約1300萬噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬噸。從199

20、4年起產(chǎn)量再度增長，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬噸、1400萬噸和1470萬噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長3.7，達到1521萬噸，首次超過1500萬噸。但這種增勢在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬噸，比上年減少了8.7。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬噸和1445萬噸，但仍遠未恢復到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬噸以下的1364萬噸和1361萬噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬噸。而中國則增為1366萬噸，日本又退居第4位。 韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅

21、速，1986年超過200萬噸，1990年增達300萬噸，1992年突破500萬噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬噸、700多萬噸和800多萬噸，1998年產(chǎn)量增至850萬噸，1999年突破900萬噸，2001年達1200萬噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國之列。韓國塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬噸(低密度聚乙烯160萬噸，高密度聚乙烯180萬噸)，聚丙烯以238萬噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬噸、氯乙烯124萬噸、ABSAS樹脂86萬噸、聚苯乙烯77萬噸。韓國國內(nèi)塑料消費量2001年420萬噸，只相當于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費量2001年為1

22、06公斤，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬人，出貨金額為85億美元，人均276美元。 塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國家和地區(qū)還有法國660萬噸、比利時600萬噸、中國臺灣598萬噸、加拿大432萬噸和意大利385萬噸(均為2001年產(chǎn)量)。1.5 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多

23、科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術，模具的電加工和數(shù)控加工技術，快速成型與快速制模技術，新型模具材料等方

24、面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應在以下幾方面進行不斷的技術創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的

25、制造質量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。（3）推廣CAD/CAM/CAE技術；模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。（4）重視快速模具制造技術，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。第一章 雙聯(lián)齒輪的選料及其性能我們選用PP作為雙聯(lián)齒輪的材料。典型應用范圍:汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的PP：擋泥板、通風管、風扇等），器械（洗碗機門

26、襯墊、干燥機通風管、洗衣機框架及機蓋、冰箱門襯墊等），日用消費品（草坪和園藝設備如剪草機和噴水器等）?；瘜W和物理特性:PP是一種半結晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP溫度高于0以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150。由于結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法

27、對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結晶，PP的收縮率相當高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。第二章 雙聯(lián)齒輪注射成型工藝過程雙聯(lián)齒輪注射成形工藝過程如下： 注射裝置準備裝料預烘干 裝入料斗 預塑化 注射裝置準備

28、注射清理嵌件、預熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻塑件送下工序注射成形工藝參數(shù)見表2-1。表 2-1注射機類型預熱和干燥料筒溫度（）噴嘴溫度（）溫度（）時間（h）后段中段前段螺桿式809545150170165180180200170180模具溫度（）注射壓力（Mpa）成形時間（s）408060100高壓時間保壓時間冷卻時間成形時間05153015304070螺桿轉速（r/min）后 處 理 方 法溫度（）時間（h）3060紅外線燈、烘箱7024 第三章 塑件的工藝性分析一、 塑件的工藝性分析 塑件圖1、塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析1）塑件的結構分析該零件的總

29、體形狀為圓形，結構比較簡單。2）塑件尺寸精度的分析該零件尺寸精度為7級，有公差要求。由以上的分析可見，該零件的尺寸精度屬中等偏上，對應模具相關零件尺寸的加工可保證。3）表面質量的分析該零件的表面要求無凹坑等缺陷外，表面無其它特別的要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2、塑件的體積重量計算塑件的重量是為了選用注射機及確定模具型腔數(shù)。計算得塑件的體積：V190.35mm3計算塑件的質量：公式為WV根據(jù)設計手冊查得ABS的密度為1.02kg/dm3，故塑件的重量為： WV 190.351.0210-3 2.24g根據(jù)注射所需的壓力和

30、塑件的重量以及其它情況，可初步選用的注射機為：SZ60/40型注塑成型機.第四章 型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設計1、型腔數(shù)的確定型腔數(shù)的確定有多種方法，本題采用注射機的注射量來確定它的數(shù)目。其公式如下：n2=(G-C)/V 式中：G注射機的公稱注射量/cm3 V單個制品的體積/cm3C澆道和澆口的總體積/cm3生產(chǎn)中每次實際注射量應為公稱注射量G的（0.750.45）倍，現(xiàn)取0.6G進行計算。每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的（0.21）倍，現(xiàn)取C0.6V進行計算。n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=190.35/ (0.37560) =8.46由以上的計算可知，可采用一模8腔的模具

31、結構。2、確定型腔的排列方式本塑件在注射時采用一模8件，即模具需要8個型腔。型腔的排列方式為：3、分型面的確定分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。一、分型面的形式該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。二、分型面的設計原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的結構工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析。選擇分型面時一般應遵循以下幾項基本原則： 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 保證塑件

32、的精度 滿足塑件的外觀質量要求 便于模具制造加工 注意對在型面積的影響 對排氣效果 對側抽芯的影響在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。4、澆注系統(tǒng)的設計1）主流道的設計根據(jù)設計手冊查得SZ60/40型注射機噴嘴有關尺寸如下：噴嘴前端孔徑：d0=3.5mm 噴嘴前端球面半徑：R015mm為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑D應稍大于注射噴嘴直徑d。Dd+(0.51)mm=3.5+14.5mm 主流道的半錐角通常為12過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用2。經(jīng)換算得主流道大

33、端直徑D6mm,為使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設計半徑5mm的圓弧過渡。主流道的長度L一般控制在60mm之內(nèi)，可取L46mm。2）冷料穴與拉料桿的設計對于依靠推件板脫模的模具常用球頭拉料桿，當前鋒冷料進入冷料穴后緊包在拉料桿的球頭上，開模時，便可將凝料從主流道中拉出。球頭拉料桿固定在動模一側的型芯固定板上，并不隨脫模機構移動，所以當推件板從型芯上脫出制品時也將主流道凝料從球頭拉料桿上硬刮下來。3）分流道的設計分流道在設計時應考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。圓形和正方形流道的效率最高，當分型面為平面時一般采用圓形的截面流道，但考慮到

34、加工的方便性，可采用半圓形的流道。一般分流道直徑在310mm范圍內(nèi)，分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的塑料品種、重量和壁厚，以及分流道的長度由中國模具設計大典第2卷中圖9.212所示的經(jīng)驗曲線來選定，經(jīng)查取D=5mm較為合適，分流道長度取L100mm從圖9.214中查得修正系數(shù)fL=1.02，則分流道直徑經(jīng)修正后為DDfL=51.02=5.1，取D5mm4）澆口的設計根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，選用側澆口較為合適。側澆口一般開設在模具的分型面上，從制品的邊緣進料，故也稱之為邊緣澆口。側澆口的截面形狀為矩形，其優(yōu)點是截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正。在側澆口的三個尺寸中，以澆口的深度

35、h最為重要。它控制著澆口內(nèi)熔體的凝固時間和型腔內(nèi)熔體的補縮程度。澆口寬度W的大小對熔體的體積流量的直接的影響，澆口長度L在結構強度允許的條件下以短為好，一般選L0.50.75mm。確定澆口深度和寬度的經(jīng)驗公式如下：h=nt W=nA1/2/30 式中：h側澆口深度（mm）中小型制品常用h=0.52mm，約為制品最大壁厚的1/32/3,取1.5mmt制品的壁厚（mm） 3.38mmn塑料材料的系數(shù)查表得0.8W澆口的寬度（mm） A型腔的表面積（mm2） 計算得2940mm2 將以上各數(shù)據(jù)代入公式得：h=1.5mm，W=1.5mm, L取0.5mm。計算后所得的側澆口截面尺寸可用r=6q/(Wh

36、2)104s-1作為初步校驗。設定充模時間為1s，于是： r=6q/Wh2=1.6104104s-1所以符合要求。 第五章 排氣、冷卻系統(tǒng)的設計與計算1、排氣系統(tǒng)的設計 排氣槽的截面積可用如下公式進行計算： F25m1(273+T1)1/2/tP0 式中：F排氣槽的截面面積（m2） m1模具內(nèi)氣體的質量(kg) P0模具內(nèi)氣體的初始壓力（Mp）取0.1Mp T1模具內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度() t充模時間(s) 模內(nèi)氣體質量按常壓常溫20的氮氣密度01.16kg/m3計算，有m1=0V0式中：V0模具型腔的體積（m3）應用氣體狀態(tài)方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度（）T1（273+T0）(P1

37、/P)0.1304-273式中：T0模具內(nèi)氣體的初始溫度（）由V9132mm3 充模時間t=1s 被壓縮氣體最終排氣壓力為P120MPa由式得：T1(273+20)(20/0.1)0.1304-273=311.7 模具內(nèi)的氣體質量由式得： m1=V00=9.13210-61.16kg=1.06 10-5kg 將數(shù)據(jù)代入式得：所需排氣槽的截面面積為：F=251.0610-5(273+311.7)1/2/(10.1106)=0.064mm2查取排氣槽高度h=0.03mm，因此排氣槽的總寬度為：W=F/h=0.064/0.03=2.13mm為了便于加工和有利于排氣，運用鑲拼式的型芯結構，與整體式型芯

38、相比，鑲拼型芯使加工和熱處理工藝大為簡化。2、冷卻系統(tǒng)的設計與計算冷卻系統(tǒng)設計的有關公式：qV=WQ1/c1(1-2) 式中：qV冷卻水的體積流量(m3/min)W單位時間內(nèi)注入模具中的塑料重量(kg/min)Q1單位重量的塑料制品在凝固時所放出的熱量(kJ/kg)冷卻水的密度(kg/m3) 0.98103c1冷卻水的比熱容kJ/(kg.)4.1871冷卻水的出口溫度() 252冷卻水的入口溫度() 20 Q1可表示為：Q1=c2(3-4)+u 式中：c2塑料的比熱容kJ/(kg.) 1.465 Q3塑料熔體的初始溫度() 200 4塑料制品在推出時的溫度() 60 u結晶型塑料的熔化質量焓(

39、kJ/kg) Q1=c2(3-4)+u=1.465(200-60)=205.1kJ/kg 將以上各數(shù)代入式得： qV=(0.013205.1)/0.981034.187(25-20)m3/min =0.1310-3m3/min上述計算的設定條件是：模具的平均工作溫度為40，用常溫20的水作為模具的冷卻介質，其出口溫度為25，產(chǎn)量為0.013kg/min。 由體積流量查表可知所需的冷卻水管的直徑非常小，體積流量也很小，但仍然要設冷卻系統(tǒng)，方便冷卻。第六章 模具工作零件的設計與計算 1. 凹模型腔及型芯的設計凹模的結構采用整體嵌入式，這樣有利于節(jié)省貴重金屬材料。本設計中零件工作尺寸的計算均采用平均

40、尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算，已給出這PP的成型收縮率為0.002，模具的制造公差取z=/3。凹模尺寸的計算：為計算簡便起見，凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負。（1）凹模徑向尺寸計算凹模徑向尺寸的計算采用平均尺寸法，公式如下： 式中 凹模徑向尺寸（mm）； 塑件的平均收縮率（PP收縮率為0.5%0.9，平均收縮率為0.7%）； 塑件徑向公稱尺寸（mm）； 塑件公差值(mm)（3 /4項系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化，一般在0.50.8之間，取0.6）；凹模制造公差（mm）(當尺寸小于50mm時，z=1/4；當

41、塑件尺寸大于50mm時，z=1/5)； 塑料的最小收縮率（）。凹模長度尺寸計算為： 凹模寬度尺寸計算為： （2）凹模深度尺寸計算凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： 式中 凹模深度尺寸（mm）； 塑件高度公稱尺寸（mm）； 2 /3項，有的資料介紹系數(shù)為0.5； 其他符號意義同上。 （3）中心距尺寸計算,公式如下 模具中心距尺寸（mm）；塑件心中距尺寸（mm）。所以 凸模部分的結構設計1、凸模尺寸的計算（1）凸模徑向尺寸計算凸模徑向尺寸的計算采用平均尺寸法，公式如下： 型芯徑向尺寸（mm）；型芯的制造公差（mm）；其他符號意義同上。凸模長度尺寸計算為： 凸模寬度尺寸計算為： （2）凸模深度尺

42、寸計算凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： 凸模深度尺寸（mm）；塑件孔深度尺寸（mm）；其他符號意義同上。 （3）中心距尺寸計算,公式如下 模具中心距尺寸（mm）；塑件心中距尺寸（mm）。 2、型腔側壁厚度和底板厚度的計算1）型腔側壁厚度的計算根據(jù)圓形整體式型腔的側壁厚度計算公式：S0.90Pr4/E()1/3 式中：S側壁厚度(mm)P型腔壓力(Mpa) 40r型腔半徑(mm) 17.625E模具材料的彈性模量(MPa) 2.1105 剛度條件，即允許變形量(mm) 0.05將以上各數(shù)代入式得： S1.15(4019.84)/(2.11050.05)1/3 =9.62mm 2）底板厚度的

43、計算公式如下：hs0.56(Ph4/E)1/3將各參數(shù)代入式中得：hs4.68mm型腔的厚度h腔hc+h=4.68+19.8=24.48mmS可取10mms腔取32mm根據(jù)計算，型腔側壁厚度應大于9.62mm，而型腔的直徑為3525mm。根據(jù)澆注系統(tǒng)的條件及制件的大小，初選標準模架，依據(jù)塑料注射模中小型模架及技術條件(GB/T12556-90)，根據(jù)模板的參數(shù)確定導柱、導套、墊塊等的有關尺寸。 第七章 脫模機構的設計與計算1、脫模力的計算此模具采用推件板脫模，因該制件的，屬厚壁制品，厚壁制品脫模力受到材料向壁厚中性層冷卻收縮的影響，可用彈性力學的有關厚壁圓筒的理論進行分析計算，公式如下：Qc=

44、1.25kfcaE(Tf-Tj)Ac/(dk+2t)2+dk2/(dk+2t)2-dk2 式中，對于圓筒制品中：k脫模斜度系數(shù) k=(fcCos-Sin)/fc(1+fcSinCos)=0.92fc脫模系數(shù)，即在脫模溫度下制品與型芯表面之間的靜摩擦系數(shù)，它受高分子熔體經(jīng)高壓在鋼表面固化中粘附的影響。 0.50塑料的線膨脹系數(shù)（1/） 查表得：610-5塑料的泊松比0.40E在脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量（MPa） 3.16103Tf軟化溫度() 100T脫模頂出時制品的溫度（） 60Ac制品包緊在型芯上的有效面積（mm2） 1422.55t制品的厚度（mm） 3.38將以上各數(shù)據(jù)代入公式得：

45、Qc=1372.45N2、推板的厚度筒形或圓形制品采用推件板脫模，推件板的受力狀態(tài)可簡化為圓環(huán)形平板周界受集中載荷的力學模型，最大撓度產(chǎn)生在板的中心。按剛度條件和強度條件的計算公式如下，取大者為依據(jù)。按剛度條件：h=(C2QeR2/Ep)1/3按強度條件：h=(K2Qe/p)1/2式中：h推件板的厚度(mm)C2隨R/r值變化的系數(shù) 0.3500R推桿作用在推件板上的幾何半徑(mm) 61r推件板圓形內(nèi)孔或型芯半徑(mm) 13.125Qe脫模力(N) 1372.45E推桿材料的彈性模量(MPa) 2.1105K2隨R/r值變化的系數(shù) 1.745p推件板材料的許用應力(MPa) 610p推件板

46、中心允許變形量(mm)，通常取制品尺寸公差的1/51/10，即p=(1/51/10)i 0.088其中i制品在被推出方向上的尺寸公差(mm) 0.88將上述各數(shù)據(jù)代入式得：h=1.69mm將上述各數(shù)據(jù)代入式得：h=1.98mm所以推板的厚度可取：20mm3、頂桿直徑的計算推桿推頂推件板時應有足夠的穩(wěn)定性，其受力狀態(tài)可簡化為一端固定、一端鉸支的壓桿穩(wěn)定性模型，根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導推桿直徑計算式為： d=K(l2Qe/nE)1/4推桿直徑確定后，還應用下式進行強度校核：c=4Qe/nd2s式中：d推桿直徑(mm)K安全系數(shù)，通常取K=1.522l推桿的長度(mm) 102Qe脫模力(N)1372.

47、45E推桿材料的彈性模量(MPa) 2.1105n推桿根數(shù) 7c推桿所受的壓應力(MPa)s推桿材料的屈服點(MPa) 360將以上各數(shù)據(jù)代入式得： d=3.06mm 圓整取3mm將以上各數(shù)據(jù)代入式進行校核： c=4Qe/nd2=17.47 MPas=360 MPa所以此推桿符合要求。第八章 注射機與模具各參數(shù)的校核1、工藝參數(shù)的校核1）注射量的校核（按體積）Vmax=V 式中：Vmax模具型腔流道的最大容積(cm3)V指定型號與規(guī)格注射機的注射量容積(cm3)塑料的固態(tài)密度(g/cm3)注射系數(shù)取0.750.85，無定形料可取0.85，結晶形可取0.75。將以上各數(shù)代入式得：Vmax=V 0

48、.856051cm3倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留的時間會過長。所以最小注射量容積Vmin0.25V。Vmin0.25V=0.2560=15cm3實際注射量V=2V0+20.6V0=29cm3即Vmin VVmax所以符合要求。2）鎖模力的校核公式：FKAPm式中F注射機的額定鎖模力(kN) 400A制品和流道在分型面上的投影和(cm3)Pm型腔的平均計算壓力(MPa) 由表9.9-4取30K安全系數(shù)，通常取K1.11.21.2則：KAPm1.22(35.25/2)2+20630 =78.905kN400kN=F所以符合要求。3）最大注射壓力的校核PmaxKP

49、0式中：Pmax注射機的額定注射壓力(MPa)150 P0成型時所需的注射壓力(MPa)100 K 安全系數(shù)，常取K=1.251.4 取1.3則KP0=1.3100=130 MPaPmax150 MPa所以符合要求。2、安裝參數(shù)的校核 經(jīng)查資料SZ-60/40型注射機的最大開模行程S=180mm SH1+ H2+(510)mm =17.5+20+10 =47.5mm滿足要求所以注射機的開模行程足夠，由以上的驗證可知，型注射機能滿足使用要求，故可采用。 第九章 模具的裝配和調(diào)試1、模具的裝配模具的裝配過程相對要簡單一些，主要工作就是給每個零件添加約束關系。裝配過程主要還是圍繞凹模和凸模來進行的，

50、將以上設計的模架零件和模具零件添加一定的約束，得到如下圖9-1所示的裝配圖。裝配圖圖9-1 2、模具的調(diào)試試模中所獲得的樣件是對模具整體質量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應當解決的問題。原因分析：1粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設計意圖相反，離開型芯一側，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機構失效，制品無法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：（1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2） 注射保壓和注射高

51、壓時間過長，造成過量充模。（3） 冷卻時間過短，物料未能固化。（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。2粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。（2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3） 模腔溫度過高，使制件在設定溫度內(nèi)不能充分固化。（4） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設定時間內(nèi)完成固化。（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。3粘著主流道（1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷

52、卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當，未達到比噴嘴孔大0.51 。（5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。4成型缺陷當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進，

53、方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。（1） 注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有：a. 熔料流動阻力過大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。b. 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣

54、，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。c. 鎖模力不足因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：a. 注射過量b. 鎖模力不足c. 流動性過好d. 模具局部配合不佳e. 模板翹曲變形（3） 制件尺寸不準確初次試模時，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應行從注射工藝上找原因。a. 尺寸變大注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，

55、使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變?。荒剡^高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。此時調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。對以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來消除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個方面來討論。熱塑性塑料注射成形件的常見缺陷及消除措施如下。1. 缺料（注射量不

56、足）消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加排氣槽；改變澆口位置。2. 氣孔消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。3. 溢料飛邊消除措施如下：工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時間；降低熔料溫度；增大合模壓力。模具條件：矯正修理分型面。4. 著色不均勻 消除措施如下：工藝條件：縮短保壓時間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；物料不得帶有雜質、灰塵。模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。5. 翹曲變形 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；降低熔料溫度；降低模具溫度；使用矯正框架。模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。6. 波狀痕跡 消除措施如下：工藝條件：增大注射壓力；延長成形周期；延長保壓時間；調(diào)整原料供給；降低熔料