1、【摘 要】本文是對斜齒輪進行注射塑料模具設計，文中從制件和所用原材料分析入手，分析了滑輪的注射成型工藝，進行了型腔的尺寸計算，論述了斜齒輪模具結構設計，闡述了塑件分型面確定、型腔數量、排列方式、澆注系統和排氣系統、塑件推出方式和位置、推出零件結構、澆注系統凝料推出方式、溫度調節控制系統和成型零件及主要結構形式的設計過程。在設計中，考慮到本次所設計零件尺寸較小，精度要求不高，為提高生產率，故采用一模一腔。在此基本上，對主要零件進行了加工工藝分析，并編制了工藝過程卡，通過模具設計、制造，實現了斜齒輪的注射成型。關鍵詞：注塑成型；分型面；模具設計；工藝性分析Abstract and KeywordT

2、his paper is carrying on designing the plastic injection mold with pulley. This article commence at spare parts and pulley material. It has analyzed the pulley injection formation craft and calculated the size of the mode lumen, elaborated the mold of pulley structural design, elaborated how to dete

3、rmined the parting surface， the quantity of mode lumens ，the arrangement way, the casting system，the exhaust gas system, the sprinkle way，position of design, the structure of sprinkle parts, how to sprinkle the casting system congeal material ,the temperature control system ,the formation parts and

4、the main structural design process. In the design, because the spare parts size is small and the accuracy request isn't high, in order to rise the rate of production, we adopted one mould and 8 mode lumens. In this paper, it has carried on the processing craft analysis of the major parts, and es

5、tablished the technological process card, through the mold design and the manufacture, the pulley injection formation has realized.Keyword：injection molding；parting surface；mold design；craft analysis前 言 在現代塑料制品生產中, 普諞采用了模塑成型的方法, 有效提高了制件的質量和生產率,獲得了顯著的經濟效益。 塑料成型模具是塑料模成型過程中不可缺少的工藝裝備,對實現塑料成型工藝要求,塑料制品使用要

6、求起主要作用,隨著工業技術的發展,塑料模在生產中的主要地位和作用被越來越多的人們所共識。 本次進行的塑料模畢業設計是在學完機械制圖、互換性與測量技術基礎、材料力學塑料成型工藝及模具設計、模具設計制造及其工藝、材料成型設備、機械原理、機械設計等基礎課程和專業課的基礎上,參閱各設計資料而進行的一次綜合性設計,起目的是為了檢驗學生對所知識的掌握程度和綜合應用能力.通過本次設計,使同學對所學的知識進一步鞏固和提高,進而能獨立完成一副塑料成型模具的設計。 塑料模具的設計步驟主要包括:1. 制品的成型工藝分析2. 成型零件工作尺寸的計算3. 選擇注射機4. 確定成型方案5. 模具各零件的結構設計6. 繪制

7、裝配圖7. 繪制各非標準零件圖8. 型芯、型腔加工等我國塑料模具工業和技術今后的主要發展方向將包括： （1）提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發展的一模多腔所致。（2）在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發展成為一項比較成熟的共性技術,近年來模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度,為其進一步普及創造了良好的條件;基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統結構初見端倪,其將解決傳統混合型CAD/CAM系統無法滿足實際生產過程分工

8、協作要求的問題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業中發揮越來越重要的作用。 （3）推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量,并能大幅度節省塑料制件的原材料和節約能源,所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準,積極生產價廉高質量的元器件,是發展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制,而且其常用于較復

9、雜的大型制品,模具設計和控制的難度較大,因此,開發氣體輔助成型流動分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度,繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。 （4）開發新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。 （5）提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低,與國外差距甚大,在一定程度上制約著我國模具工業的發展,為提高模具質量和降低模具制造成本,模具標準件的應用要大力推廣。為此,首先要制訂統一的國家標準,并嚴格按標準生產;其次要逐步形成規模生產、提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本;再次是要進一步

10、增加標準件規格品種。 （6）應用優質模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 （7）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。第一章 塑件成型工藝性分析1.1 塑件的分析 因為模具的型腔設計是根據塑件決定的，所以首先必須分析塑件圖和技術要求。分析塑件的幾何形狀，壁厚的均勻程度，工藝圓角，脫模斜度及成形孔的分布等。 塑件的幾何形狀分析： 塑件的幾何形狀與成型方法，模具的分型面選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接關系。因此，設計時要使塑

11、件的幾何形狀能滿足其成形工藝要求。1.脫模斜度 為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，在設計時沿脫模方向均應有足夠的脫模斜度。 根據塑件材料聚甲醛推薦的脫模斜度為401°30。聚甲醛屬硬脆類塑料，且屬厚壁大的塑件，因此脫模斜度可取大值。根據塑件幾何形狀，按照塑件的收縮規律，一般向心收縮，所以內表面脫模斜度要比外表面大,由塑件的精度等級可確定脫模斜度，內表面取1°30，外表面取1°。2.塑件的壁厚壁厚與流程有密切關系，且成比例關系，根據聚甲醛屬流動性中等。 可得： =（1000.8）×0.7 =(42+16)/100+0.8×0.7=1

12、.52 即厚度2 即可；由于塑件最薄處為4mm，因此符合要求，同時可判斷流程短，對注射成型有利。3.圓角 在塑件設計過程中，為了避免應力集中，提高塑件強度，及提高脫模，常采用圓弧過渡。根據塑件圓角都取R=0.5mm。4.精度等級每個尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實際公差進行計算。1.2 聚甲醛（POM）的性能分析塑料的種類繁多，性能有差異,在從事塑料應用技術工作時，首先應對所選用的塑料(聚甲醛)組成，類型以及有關性能有所了解，即掌握必要的塑料應用基礎知識。 塑料是以合成樹脂為基礎，再加入增塑劑，填充劑，染料，潤滑劑，穩定劑等材料組成。在一定溫度和壓力條件下，通過成型加

13、工，可以將塑料制成具有某種形狀，在常溫下保持形態不變的塑料制品。1.2.1常用塑料 塑料可分為熱固性塑料和熱塑性塑料。 常用熱固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料，環氧樹脂，DAP塑料等等。常用熱塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚體（ABS）、聚甲醛（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚砜（PSF）等等。1.2.2 聚甲醛（POM）塑料1、聚甲醛（POM）的工藝性能熱塑性塑料在恒溫壓力下，根據受熱溫度的差別，存在三種狀態，即玻璃態、高彈態和粘流態。處于粘流態的塑料，可采用注射成型和擠出成型等加工方法來制作塑料制品，而聚甲醛就是在粘流態情況下成型成制品。聚甲

14、醛流動性中等，主要由其溫度壓力，模具結構來決定其流動性。聚甲醛不是透明的結晶塑料。且不屬于吸濕性塑料，因此，在成型前可不用預熱處理，因為聚甲醛是熱敏性塑料。因此，模具設計選擇注射及成形時都應注意，應選用螺桿式注射機，澆注系統截面應大，模具和料筒應鍍鉻，不得有死角滯料，必須嚴格控制成型溫度，模溫，加熱時間，螺桿轉速及背壓等。2、聚甲醛（）的成型特性a結晶性塑料熔融范圍很窄，熔融或凝固速度快，結晶化速度快，料溫稍低于熔融溫度即發生結晶化，流動性下降。b 熱敏性強極易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解溫度為240,但200中滯溜30分鐘以上即發生有刺激性分解時產生有刺激性，腐蝕性氣體。c

15、流動性中等，溢邊值為0.04毫米左右，流動性對溫度不敏感，但對注射壓力變化敏感。d 結晶度高，結晶化時體積變化大，成型收縮范圍大，收縮率大。e 吸濕性低，水分對成型影響極小，一般可不干燥處理，但為了防止樹脂表面附粘水分，不利成型，加工前可進行干燥并起預熱作用，特別對大面積薄壁塑料件，改善塑件表面光澤有較好效果，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為90100,時間4小時,料層厚度30毫米。f 摩擦系數低，彈性高，淺側凹槽可強迫脫模，塑件表面可帶有皺紋花樣，但易產生表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病。g 宜用螺桿式注射機成形，余料不宜過多和滯留太長，一般塑件質量（包括主流道、分流道）不應超

16、過注射機注射量的75%，或取注射容與料筒容量之比為1：61：10，料筒噴嘴等務必防止有死角，間隙而滯料，預塑時螺桿轉速宜取低，并宜用單頭，全螺紋，等距，壓縮突變型螺桿。h 噴嘴孔徑應取大，并采用直通式噴嘴，為防止流涎現象噴嘴孔可呈喇叭狀，并設置的加熱裝置，以適當地控制噴嘴溫度。i模具澆注系統對料流阻力要小，進料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具澆注系統對料流阻力要小，進料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具應加熱，模溫高應防止滑動配合部件卡住，模具應用耐磨，耐腐蝕材料，并淬硬，鍍鉻，要注意排氣。j必須嚴格控制成形條件，嵌件應預熱（一般100150），余料一般儲存510個塑件重量的物料即可，料溫取

17、稍高于熔點（一般170190）即可，不宜輕易提高溫度，模溫對塑件質量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融了料流動，塑件內外均勻冷卻，防止缺料，縮孔，皺折，模溫對結晶度及收縮也有很大影響，必須正確控制，一般取75120，小于4毫米的取7590，宜用高壓，高速注射，塑件可在較高溫度時脫模，冷卻時間可短，但為防止收縮變形，應力不均，脫模后應將塑件放在90左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。k 在料溫偏高，噴嘴溫度偏低，高壓對空注射易發生爆炸性傷人事故，分解時有刺激性氣體，料性易燃應遠離明火 。 3、聚甲醛（）的成型條件 查塑料模設計手冊得：表1-1注射成型機類型螺桿式比重（gcm）1.411.4

18、3計算收縮率(%)1.23.0注射壓力(kg/cm)8001000噴嘴溫度()170180螺桿轉速(r/min)28模具溫度()90120適用注射機類型螺桿式預熱溫 度（）時間（小時）8010035料筒 溫度（）后 斷中 斷前 斷160170170180180190成型時間（秒）注射時間高壓時間冷卻時間總周期209005206050160（小）后處理方 法溫度（）時間（小時）紅外線燈鼓風烘箱1401454 注：塑料模具應加熱為宜。4、聚甲醛聚甲醛也是一種重要的工程塑料，它的抗疲勞強度較高，尺寸穩定，吸濕性遠比尼龍小。制品可在-40100范圍內長期使用，并能保持較高的硬度，耐磨性，剛度和強度。和

19、其它塑料對比，聚甲醛還能耐反復扭曲，而且有突出的回彈能力，故還可用作塑料彈簧制品。缺點是熱穩定性較差，成型過程中易因溫度控制不當而分解。此外，收縮率較大，約為1.02.5%，長期于大氣中暴曬會加速聚甲醛老化。 在工業中，除了選用聚甲醛作為某些有色金屬的代用品之外，還廣泛應用于汽車、機床、化工、機械、電器、農業機械等行業制造零部件。 第二章 模具結構形式的擬定2.1 分型面位置的確定 通過對塑件結構形式的分析，分型面應選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底面上其位置如圖2-1所示。 圖2-12.2注射機型號的確定1、注射量的計算通過三維軟件建模設計分析計算得 塑件體積： 塑件質量： 1.41=

20、36.2g式中，p參考表1-1可取1.42。2、澆注系統凝料體積的初步估算 澆注系統的凝料在設計之前是不能確定準確的數值，但是可以根據經驗按照塑件體積的0.21倍來估算。由于本次采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統的凝料按照塑件體積的0.2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統的凝料和塑件體積之和）為3、選擇注射機根據上面計算所得出一次注入模具型腔的塑料總質量，初步選用XSZY125型臥式注塑機較合適，其主要技術參數見表2-1.根據XSZY125型注塑機可查得：表2-1螺桿直徑30最大理論注射量104g注射壓力119Mpa鎖模力900KN最大注射面積320²最大模具

21、厚度300模板最大距離600最小模具厚度200模板行程300噴嘴孔徑4噴嘴圓弧半徑12噴嘴移動距離210拉桿內間距260×290 鎖模形式雙曲肘2.3 型腔數目的決定 注射模的型腔數目，可以是一模一腔，每一次注射生產一個塑件，也可以是多腔，每一次注射生產多個塑件。由此型腔數目的決定可以從多方面考慮, 從塑件尺寸精度考慮，型腔數越多，精度也相對較底，則該塑件精度不高，可多型腔數。從模具制造成本，多型腔模的制造成本省于單型腔模，但從塑件成本中所占的模具費比例來看，多型腔比單型腔要低。從注塑成型的生產效益來看，多型腔模從表面上看，比單型腔模經濟效益高，從制造的難度來看，多型腔比單型腔制造難

22、度大，從整體考慮，可以從注射機的注射能力來確定型腔數。為了更正確的確定型腔數目，可以以注射能力為基礎來校核一下，以按每次注射量不超過注射機最大注射量的80%。即： N=0.8·SW澆W件 N型腔數 注射機注射量（g） 澆澆注系統的重量 件塑件重量 104×1.42147.6g 澆7.3 W件36.2g代入得： N(0.8×177.57.3)36.2 3.06>1 即取一腔許可。第三章 澆注系統的設計 澆注系統設計時應從多方面考慮，結合塑料，澆注系統需按一模一腔分布設計，POM的成型特性而知，進料口應取厚盡量避免死角積料。在保證工作順利的條件下，容積應取最小，

23、以充分利用材料，減小材料損耗。3.1 主流道的設計 主澆道是與注射機噴嘴直接連接部分，它是最先進入模具的通道，它與噴嘴在同一軸心線上，故熔料在主流道內并不改變流動方向。主流道的形狀大多為圓錐形，也呈圓形或扁形。為了便于拉出流道中的冷料，通常將主流道設計成圓錐形，錐角為27，內壁粗糙值等于或小于0.8 mm。圓錐孔小頭直徑為48mm，但必須比注射機噴嘴大0.51mm。主流道的長度由定模板厚度確定。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的澆口套。 確定主澆道各部分尺寸： 確定噴嘴處孔徑,由XS-ZY-125型注射機查得： 嘴噴孔徑為4mm, 從聚甲醛成形特性看

24、嘴噴處孔徑應取大些,并采用直通式噴嘴。 d=噴嘴孔徑1mm d=5 mm 確定澆口處噴嘴球半徑,由XS-ZY-125型注射機查得： 球半徑R為12mm, R=噴嘴球半徑（23）mm 可取3mm。 R=123=15mm 其他尺寸, =2°5°, 可取=3°。 r=13mm, 可取r=2mm。 H=（1/3-2/5）R=510mm, 可取H=R/3=5mm。 確定主澆道直徑，可由經驗公式得： D= D主澆道大頭直徑 V流經主澆道熔體體積 K常數（ POM可取2.1）代入得： D=6mm即只需大于6mm即可。 D=d+tg/2·L =5+2.62=7.62mm

25、6mm。因此符合要求。3.2 澆口的設計 澆口的位置尺寸、形狀、直接關系塑件的內在質量與外在質量。如果采用不當，容易招致填充不良、氣泡、融合痕、翹變形、密度不均勻的弊病。聚甲醛塑料其結晶速度快，流速增高，并且摩擦使料溫也增高，有利于其填充型腔。且還可以縮短成型周期，殘余應力小，可防止塑件破裂，翹曲，變形易進行澆口痕跡的后加工。 選擇澆口對塑件的質量有直接關系，主要從塑件形狀和要求來確定。由于塑件是一工程塑件，長筒形，外形有齒輪，內孔要與軸相互配。因此，不可能在內壁外側開澆口，因此選擇圓薄片狀澆口較適合。因此其流程短，排氣條件好，不易產生熔接痕，且對筒形中間通孔塑件更適合，只能適用于型腔，但澆口

26、去除困難。其進料口厚度一般取0.21.2 毫米。3.3 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優質鋼材進行單獨加工和熱處理。設計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為5055HRC，如圖3-1所示。 圖3-13.4 澆口的設計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模一腔注射，為了便于調整充模時的剪切速率和封閉時間，采用直接澆注。澆口的位置尺寸、形狀、直接

27、關系塑件的內在質量與外在質量。如果采用不當，容易招致填充不良、氣泡、融合痕、翹變形、密度不均勻的弊病。聚甲醛塑料其結晶速度快，流速增高，并且摩擦使料溫也增高，有利于其填充型腔。且還可以縮短成型周期，殘余應力小，可防止塑件破裂，翹曲，變形易進行澆口痕跡的后加工。 選擇澆口對塑件的質量有直接關系，主要從塑件形狀和要求來確定。由于塑件是一工程塑件，長筒形，外形有齒輪，內孔要與軸相互配。因此，不可能在內壁外側開澆口，因此選擇圓薄片狀澆口較適合。因此其流程短，排氣條件好，不易產生熔接痕，且對筒形中間通孔塑件更適合，只能適用于型腔，但澆口去除困難。其進料口厚度一般取0.21.2 毫米。3.5 定位圈的選用

28、由XS-ZY-125型注射機查得,定模板與澆口套之間配合孔徑為10000.054mm 圖3-2如圖參定位圈推薦值： D=100mm d3=75mm D2=50mm h=15mm3.6 排氣槽的設計 為了使塑件制品上不產生氣孔,甚至不能完全充滿等缺陷考慮排氣作用。通常采用間隙排氣,但為了使塑件精度更高、不破壞等。常在0.030.05mm內取,不過不得超過其塑料的最大溢邊值,結合本模具,可依靠模具分型面的間隙和側抽芯和型腔的配合間隙來排氣,無須另外開設排氣槽,聚甲醛推桿間隙C可取0.020.025mm。 第四章 成型零件的結構設計及計算4.1成型零件的結構設計1、成型凹模的結構設計 成型零件在工作

29、時是直接與塑料接觸的,對塑件的質量有直接關系。因此選擇結構時,即要保證成型塑件,又要便于加工制造。由于塑件較復雜,有齒輪與側孔,因此用整體式,肯定不行,而采用組合式比較適當,但組合拼塊也有其缺點,制造較麻煩,且塑件宜產生拼痕跡。不過,也有其好,可解決復雜型面的加工困難。通常為保證側壁之間連接準確性,常在連接處外側保留0.30.4mm間隙, 可使內側連接緊密。因此本模具型腔選擇組合較合適。 2、成型凸模的結構設計 通常凸模的機械加工比凹模方便,而工作中受力比較集中,所以多數凸模是整體結構。4.2 成型零件鋼材的選用 根據對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲

30、勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。所以構成型腔的凹模鋼材選用P20。對于成型塑件內孔的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用高合金工具鋼Cr12MoV。4.3 成型零件工作尺寸的計算采用平均尺寸法計算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計算。 型腔的制造尺寸是包括了塑料的成型收縮在內的。因此,在計算尺寸之前,首先要確定使用塑料的成型收縮率。 a)塑料的成型收縮率 理論的成型收縮率： 塑件在20溫度下的體積型腔在20溫度下的容積成型收縮率 也就是體積的收縮,在設計型腔時,常按長度收縮計算。聚甲醛是結晶性塑料,因此,成型中收縮率較大,且其收縮有導向性。查得聚甲

31、醛厚度大于8mm時,收縮率為1.23.0mm,根據塑件復雜程度與精度取其平均值較合適,取S=2.1mm。 b)工作尺寸計算 型腔的制造公差,按精度等級查得m/3(為塑件公差值)。查表得各尺寸制造公差值與塑件公差值：表4-1(mm)尺寸制造公差值塑件公差值正偏差塑件公差值負偏差520.0300-1.200180.0430.8000其平均收縮率： Scp(1.2+3.0)/22.1 計算型腔徑向尺寸： 52 型腔徑向尺寸計算公式： Mds(1+Scp)-3/4+0z 5252(1+2.1)-3/4×1.4+00.467 52.042+00.467 mm 計算型芯徑向尺寸： d18 型芯徑

32、向尺寸計算公式： dMds(1+Scp)+3/4-0z d1818(1+2.1)+3/4×0.80-00.267 18.978-00.267 mm 計算型腔深度尺寸： H14 型腔深度尺寸計算公式： HMHs(1+Scp)-2/3+0z H1414(1+2.1%)2/3×0.72+00.240 13.814+00.240 mm 計算型芯深度尺寸： H14 型芯深度尺寸計算公式： hMhs(1+Scp)+2/3-0z h14=14(1+2.1%)2/3×0.72+00.240 13.814+00.240 mm齒輪成型尺寸計算： Ncos4°24'

33、（0.5cos4°24'）×10050.148 mm a2z 50.1482×0.551.148 mm 51.1551.15×（10.021）00.467 52.22400.467 mm 第五章 模架的確定 根據模具型腔布局所占的平面尺寸為115mmmm，又考慮凹模最小壁厚，導柱、導套的布置等，同時參考資料中小型標準模架的選型經驗，可確定選用模架序號為5號（），模架結構為A4型。5.1 各模板尺寸的確定1）A板尺寸。 A板是定模型腔板，塑件高度為14mm，又考慮脫模模板與塑件間的相互作用力影響，故A板取32mm。2）B板尺寸。 B板是型芯固定板，

34、按模架標準厚取32mm。3）C板（墊塊）尺寸。 墊塊=推出行程 + 推板厚度 + 推板固定板厚度 +（510）mm=7075mm。初步選定C為75mm。經上述尺寸的計算，模架尺寸已經確定為模架序號為5號，板面為230mm×230mm，模架結構形式為A4型的標準模架。其外形尺寸：寬×長×高=230mm×230mm×287mm。5.2 模架各尺寸的校核根據所選注射機來校核模具設計尺寸。a) 模具平面230mm×230mm<260mm×290mm（拉桿間距），校核合格。b) 模具高度尺寸287mm，200mm<287m

35、m<300mm（模具的最小厚度和最大厚度），校核合格。c) 模具的開模行程S=H1+H2+（510）mm=8590mm<300mm（開模行程），校核合格。第六章 溫度控制系統的設計 對于注射模而言，其是連續工作的，而受人為因素影響較多，所以無須很精確的計算，加熱冷卻系統可以根據型腔的幾何形狀、塑料的成形特性來確定 。1、加熱系統的設計 聚甲醛塑料在加工前進行干燥的同時起到預熱作用,而且模具型腔的壁厚比較大，又由成形特性可知,聚甲醛結晶性熔融范圍很窄,熔融速度快,且流動性對溫度變化不敏感,所以模具不需要加熱系統。2、冷卻系統的系統設計 由聚甲醛塑料的成形特性可知, POM的凝固速度快

36、,結晶速度快,料溫稍低于熔融溫度即發生結晶化。因為塑料的壁厚大于等于4 mm,所以結晶時的模溫可取T=90120,塑件可在較高溫度時脫模,所以可推出塑件在成形時不需冷卻系統。如果要裝冷卻系統.則應把孔的位置放在定模板和型腔板上。模具是不需要安裝冷卻系統,本該按塑件釋放的熱量等于由模板散發的熱量來詳細推測出。但因本畢業設計的參考資料有限，所以只能根據推測來確定，故不開設冷卻系統。第七章 脫模機構的設計 模具中的脫模機構，根據成型設備，塑件形狀的不同而有多種形式，但都要求機構的工作可靠，動作靈活，結構簡單。塑件有側抽芯機構，還有斜齒輪脫模機構。 7.1 頂管脫模機構設計 1、運動形式 4°

37、;24'螺旋升角的塑件，雖然其螺旋升角不大，但若采用強制脫模，因其模數小，齒數多，則易出現制件破壞，顯然不行。因此常采用在推頂的，制件應沿著齒廓升角被強制旋出型腔。也就是說，推管在推動的同時也相應的應與塑件一起旋出型腔，從而實現脫模。為了使其導向嚴格地與塑件螺旋齒廓相吻合，頂管通過一個與注塑齒輪升角相同的導向槽與動型芯固定的銷相配合，當銷被軌跡槽控制驅動時，就能精確的依照齒輪螺旋升角傳動。2、結構形式 其脫模結構是推塊為主。由于塑件帶有斜齒輪，因此在推頂同時要有旋轉，所以設旋轉機構。如圖所示，其頂推由推塊實現，而其型芯則轉動來實現。而型芯的轉動是由頂桿的推動固定在推塊上的兩配合軸承轉動

38、帶動齒輪的自轉來實現，軸承與推塊為過盈配合。中間頂桿桿除了用來推動軸承，還用來正確的確定型芯位置，同時在塑件脫模時，有排氣作用，從而不影響脫模。3、頂桿的設計 頂桿在機構中的作用主要有三點,一是頂出型芯上部的冷料井；二是防止型芯偏斜,起定位型芯的作用,保證精度；三是起到排氣作用。參考標準ISO 6751-1986,可查得：L=95mm H=4mm D1=5mm D2=12mm D3=6mm7.2 脫模力的計算 當脫模開始時，阻力最大，推桿剛度及強度應按此時受力計算。即無需脫模斜度（=0）。 抽拔力由兩部分組成,即Q=Q1+Q2 Q1成型斜齒輪上部內孔的抽拔力 Q2成型花鍵形的內孔的抽拔力 Q1

39、=C1h1p1u C1=d=18 h1=21 p1=12Mpa u1=0.2 Q1=18×21×12×0.2=2850N可知 =45°/2=22.5° /2=arctg1.2/12=aectg0.1 /2=5.71° =-/2=22.5°-5.71°=16.79° Q2=c2h2p2u2c2=2×1.2×8+(16.79°/180°)××2×8×12 =(19.2+17.9) =116.58mmh2=21 p1=12Mpa u

40、2=0.2Q2=116.58×21×12×0.2 =5875.632NQ總=Q1+Q2 =2850+5875.632=8725.632N由于這個力是由注射機頂桿來承擔的,而所選注射機的法定推力F=2.5kg。即： F=2.5×1000×9.8=24500N F>Q總 故合格第八章 導向與定位結構的設計 注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和模內定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。保證模

41、具開合運動時動、定模相對的精確位置,保護型芯在合模時與型腔不發生碰撞。具體要求為：配合精確，保證模具開合動作輕便、壽命長。推板和固定板之間的導向裝置是保證推件機構推出、復位的準確導向，具體要求為能承受規定的重量，導向平穩、準確。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所帶的定位結構。第九章 裝配要點1、模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm，分型面處需密合。 2、定、動模的型芯、型腔必須緊密接觸。裝配時，以分型面密合作為該模具的裝配基準，裝配順序如下：1）裝配前按圖檢驗主要工作零件及其他零件的尺寸；2）鏜導柱和導套孔。將動模板，定模板和疊合在一起，使分模面緊

42、密接觸并夾緊，在孔內壓入工藝定位銷后，加工側面的垂直基準；3）加工定、動模板。用定、動模板側面的垂直基準分別確定定、動模板上型腔、型芯位置，并以此作為加工基準，銑出型芯和型腔，通過拋光保證粗糙度。4）壓入導柱和導套。在定模板、動模板分別壓入導柱和導套，使導向可靠滑動靈活；5）裝配動模型芯。把動模型芯放入動模板型孔內，將兩個大表面磨平；6）通過墊板引鉆推板固定板上的拉料桿孔；7）通過推板固定板引鉆推桿上的銷釘；8）通過動模座板上的孔分別鉆出墊塊的底孔并攻絲，鏜導柱、導套；9）組裝推板固定板和推板；10）組裝澆口套和定位圈；11）裝配定模型腔。把定模型腔放入定模板型孔內。用螺孔復印法和壓銷釘套法使

43、定模型腔緊固在定模板上將兩個大表面磨平；12）定模板、與定模座板的裝配。用平行夾頭把它們夾緊（澆口套的澆道孔應與定模型腔的澆道口對中，研磨修正保證澆道孔處無縫隙，用螺釘復印法和壓銷釘套法使定模座板、和定模板固定；13）組裝動模座板、墊塊以上組裝好的部件，修正頂料桿和復位桿的長度；14）組裝好的零件通過四根導柱裝在一起。檢查一下是否對開模合模有影響；15）完成裝配后進行試模。第十章 試 模6.1 試模過程模具裝配完成以后，在交付之前應進行試模，試模的目的主要是：檢查模具在設計中制造上是否存在缺陷，若有缺陷則需要排除，另外對模具成型工藝條件進行試驗以有利于模具成型工藝的確定和提高。試模應按以下順序

44、進行：（1）裝模模具盡可能整體安裝，模具定位圈裝入注射機的定位孔后，以很慢的速度合模，由定模板將模具輕輕壓緊，然后裝上壓板，通過調節螺釘或墊塊，將壓板壓緊。模具固緊后可慢慢開模，裝好模具后，按通冷卻水管進行檢驗。（2）試模做好試模準備后，選用合格的原料，根據注射工藝條件將料筒和噴嘴加熱并調試加熱溫度。當溫度合適時可以開機試模。6.2 試模過程中可能產生的缺陷、原因以及調整方法 （1）注射填充不足所謂的填充不足是指在足夠大注射壓力，足夠多的料量的條件下注射不滿型腔而得不到完整塑件。這種情況極為常見，其主要原因有：1、熔體流動阻力過大 這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理；2、型腔排氣不良

45、這是個很容易被忽略的問題，模具精度高，排氣尤為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須要合理的安排頂桿、鑲塊，利用間隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且容易產生燒焦現象；3、鎖模力不足 因注射時動模稍往后退，制品產生飛邊，壁厚加大，使制件料量加大而引起缺料，應調大鎖模力，保證正常制件料量；（2）制品尺寸超差 初次試模時經常出現制件尺寸與設計尺寸相差比較大。這個時候不要輕易修改型腔，應從注射工藝上找原因。若尺寸變大，原因可能有：注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產生了過量充模，收縮率趨向小值，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。這時要繼續注射，提高

46、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。若尺寸變小，原因可能有：注射壓力偏低，保壓時間不足，制件在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小。模具溫度過高，制件從型腔取出時，體積收縮率大，尺寸偏小，此時調整工藝參數即可。（3）制品產生飛邊其主要原因是注射過量、鎖模力不足、流動性過好、模具局部配合不佳、模板翹曲變形；（4）翹曲變形 產生翹曲變形的原因可能是充模時間過長、推出位置不當、冷卻不均勻或保壓時間過短等。可以通過加大噴嘴、改變冷卻水道和推出桿的位置或延長保壓時間解決。（5）表面質量差表面質量差可能的原因有物料帶有雜質灰塵，未干燥；排氣系統不佳；型腔表面粗糙度不高等?？赏ㄟ^對物料的充

47、分清潔干燥、改進排氣系統、研磨型腔表面等措施解決。（6）制品粘模制品的粘模的原因是由于澆口尺寸太大，且位置不當、型腔的表面粗糙度太高了、脫模斜度太小或推出位置不恰當。應該增加澆口尺寸、改正它的位置；拋光型腔的表面；增加脫模斜度；選擇合適的推出位置來達到要求。（7）主流道粘模引起主流道粘模的原因有：主流道襯套的表面粗糙度太高、主流道脫模斜度太小、噴嘴的孔徑大于主流道的直徑、主流道襯套的弧度與噴嘴的弧度不吻合。應該減低主流道粗糙度、增加主流道的斜度、減小噴嘴直徑、使噴嘴和主流道的尺寸相同并對準。（8）氣泡產生氣泡的原因：原料含水分、溶劑或易揮發物、塑料溫度太高或受熱時間太長，已降解或分解、注射壓力

48、太大、注射螺桿退回太早、模具溫度太低、注射速度太快、在機筒加料端混入空氣。應該干燥原料、降低成型溫度，或拆機換新料、降低注射壓力、延長退回時間或增加預塑時間、提高模溫、降低注射速度、適當增加背壓排氣，或對空注射。（9）凹痕產生凹痕的原因：流道澆口太小、制品太厚或薄厚懸殊太大、澆口位置不適當、注射及保壓時間太短、加料量不夠、機筒溫度太高、注射壓力太小、注射速度太低。應該增加流道澆口尺寸、改進制件工藝設計使制件薄厚相差小、澆口開在制件的厚壁處改進澆口位置、延長注射及保壓時間、增加裝料量、降低機筒溫度、提高注射壓力、提高注射溫度。（10）熔接痕產生熔接痕的原因：料筒溫度太低、模具溫度太低、注射壓力太

49、小、模具排氣不良。應該提高機筒噴嘴及模具溫度、減少澆口或改變澆口位置、采用霧化脫模劑減少用量、提高注射速度、提高模溫、提高注射壓力、增加模具排氣孔。第十一章 總結 為期幾個月的畢業設計至今己將近尾聲，這次畢業設計總結了四年來所學的理論專業知識，是理論和實踐結合的大課題，提交我們的分析問題、解決問題，鞏固運用知識的能力發揮了舉足輕重的作用，為提交我們的實踐操作技能，為我們踏上社會走上工作崗位參加工作典定了良好的基礎。 通過本次畢業設計，我對塑料模的設計思路、方案分析， 擬定等各個環節有了較為清晰、深入的了解，拿到一個塑料制件，首先要對制件進行工藝分析，在滿足制件使用要求的前提下，為提高制件質量、

50、精度還可以對制件的某件的某些部位進行改進，注射模的設計步驟主要還包括：模具型腔個數的確定、分型面的選擇、型腔配置、澆道、澆口系統的確定、側凹處理的方式、拉料桿型式的確定流道凝料脫落形式的確定、溫度控制方式的確定、型腔、型芯固定方式的確定、型芯抽拔方式的確定、校核、繪制主要需件工作簡圖等，在設計時要對各個方案進行權衡量，采用用標準件以縮短設計周期，降低設計成本，在塑料模選材的方面，認識到塑料模所用材料與冷沖模等其它模具所用的材料有所不同，其選標主要按用途而定如在這副模具中，模具用于成大量生產，所以應具有足夠的耐磨性，并應具有良好的定模板，動模板等也選用45鋼經過熱處理。在設計的過程中，曾碰到了許多不夠成熟和理解的技術方面，制造方面，但經過指導老師的悉心教導和各參考書的參閱均得到了較為圓滿的答案。由于本次畢業設計是在未曾真正接觸運用，操縱過模具的情況下僅憑書本認識和指導下完