1、設計（論文）題目 飯盒上蓋注塑模具設計 飯盒上蓋注塑模具設計 摘要：本文主要闡述和說明飯盒上蓋的造型設計和成形零件模具設計的過程。通過運用模具設計基礎和CAD/CAM等這些課程的知識去做一次模具設計的實踐，并在這次實踐中鍛煉自己用理論知識來解決實際問題的能力。這個畢業設計是日常產品的設計的典型實例，這對于提高我以后的設計水平有一定的幫助，也相應帶動了工業產品高速與持續發展。希望以后能為人們設計出更多更好的產品，造福人類，造福社會。關鍵詞：飯盒上蓋;模具設計；CAD；CAMLunch Box Cover Cap Injection Mold Design Material forming and

2、 control engineering class 091 Xu kai Instructor:Yuan Hong Bin Abstract：This paper presents and explains the process of lunch box cover cap design and forming parts mold design.using the knowledge of courses as basis of mold design and CAD/CAM and so on to carry out a practice of mold design , and e

3、xercise my ability of using theory knowledge to slove actual problems in this practice .This graduation paper is a common case in design of daily products ,it is helpful for me to improve my latter designing level,and correspondingly drive fast and continuous development of industry products. i hope

4、 that i can design more and better products, for the benefit of humanity, benefit the society. Key words: lunch box cover cap; mold design; CAD;CAM 目錄第1章緒論11.1背景11.2 概 況21.3發 展21.4畢業設計內容概述4第2章 方案確定42.1塑件分析4 2.1.1塑件外形分析4 2.1.2 塑件的尺寸與公差及設計基準4 2.1.3塑件所用塑料名稱與性能及工藝參數4 2.1.4 塑件結構要素52.2 注射機的選擇52.3 擬定模具結構方案

5、5第3章 模具總體結構設計63.1 澆注系統6 3.1.1澆注系統的總體構成6 3.1.2 主流道設計7 3.1.3 分流道的設計8 3.1.4 澆口設計8 3.1.5 分型面的設計9 3.1.6排氣槽的設計103.2成型部分及零部件11 3.2.1型腔數的確定11 3.2.2 一般凹凸膜結構設計11 3.2.3 成型零件工作尺寸11 3.2.4 型腔壁厚計算123.3脫模機構13 3.3.1 脫模機構的構成與功能13 3.3.2 取出機構的方式13 3.3.3 脫出機構設計原則13 3.3.4 塑件的脫出機構設計13 3.3.5 澆注系統凝料的脫出部件設計15 3.3.6 拉料機構153.4

6、側向抽芯及合模導向機構16 3.4.1側向抽芯機構設計16 3.4.2合模導向機構設計163.5冷卻系統17 3.5.1 冷卻裝置設計分析17 3.5.2冷卻裝置的理論計算17 3.5.3 冷卻回路的布置19第4章 模體結構設計20結論21參考文獻21致 謝22附 錄23飯盒上蓋注塑模具設計材料成型及控制工程專業091班徐凱 指導教師袁鴻斌第1章緒論 1.1背景 塑料產品從設計到成型生產是一個十分復雜的過程，它包括塑料制品設計、模具加工制造和塑件生產等幾個主要方面，它需要產品設計師、模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協同努力來完成，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代，不斷優化的過程。

7、隨著塑料制品的應用日漸廣泛,為塑料模具提供了一個廣闊的市場,同時對模具也提出了更高的要求。模具是工業生產的基礎工藝裝備。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產所表現出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其它加工方法所不能比擬的。 模具又是“效益放大器”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產技術水平的高低，己成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，在很大程度上決定著產品的質量、企業的效益和新產品的開發能力。可以說，現代模具工業已經確立了作為一門新興基礎性工業的地位，并且

8、擁有越來越多的市場機遇。從50年代技術創新推出了螺桿式塑料注射成型機至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業中，80采用了注射成型。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫藥等產業對注射制品日益增長的需要，推動了注射成型技術水平的發展和提高。從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產國來看，塑模的產量都在逐年增加，在塑料相關工業中占的比重最大。加入WTO以后，將對我國塑模行業的發展產生重大影響，對企業來說機遇和挑戰并存。除了幼稚工業在一定時段內得到保護外，其他的行業關稅壁壘的保護將不復存在。關稅的降低會使大量的進口機占領國內市場，先進的技術、優秀的品質及良好的服務都具有強勁的競爭力。現代先進

9、制造技術已在改變注塑模具領域的許多傳統觀念和生產組織方式，技術創新已成為21世紀企業競爭的焦點。由于新技術的應用和引導，塑模技術在國民經濟中的作用越來越大，在一定程度上決定了我國機械制造業在21世紀的市場競爭力，為此我們要有足夠的認識并采取得力的措施。這就要求我們積極推行專業化生產，改變大而全、缺乏高、精、尖的弱勢，積極研發高新塑模技術,力爭走在行業前列,才能在行業競爭中落于不敗之地。 塑模技術因為應用前景好,使用價值較高,一直是國內外研究的焦點。注塑模亦稱注射模，其成型原理是將塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經過加熱熔化呈流動狀態后，在柱塞和螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通

10、過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔之中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經冷卻固化后即可保持模具腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。這樣在操作上完成了一個周期的生產過程。通常，一個成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結構、注射機的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。 在注塑成型方面，其擁有相當多無可比擬的優勢。目前國內外紛紛開發注塑模具技術。如針閥式澆口熱流道系統, 針閥式澆口熱流道系統具有能避免流涎、澆口開口尺寸大、磨損小和澆口痕跡小的優點，特別適用于需要高注射壓力及高粘度材料的場合。近年來，其在手機外殼、汽車內外飾件、光盤、聚酯瓶

11、坯、大型家電的成型方面的應用不斷擴大。針閥的啟閉可以通過液壓、氣壓、機械驅動機構或彈簧來完成。日本菲沙株式會社設計一種最新的彈簧針閥式噴嘴，它利用注射壓力和彈簧的彈力來實現噴嘴口的自動開關，其動作的可靠性建立在針閥與分流梭的高精度配合基礎之上。據介紹該結構不僅具有高精度、高可靠性的優點，而且裝卸、安裝和維護都很方便。另外，這種噴嘴的高度尺寸相對較小，能降低模具的制造成本。 目前我國塑料模工業已能生產122cm 大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣全套塑料模具、汽車保險杠、整體儀表板、照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封等塑料模具。在成型工藝方面,多材質塑料成型模、高效多色注射

12、模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟。在制造技術方面,也有很大的進步。 本次畢業設計課題的研究目標是針對方便飯盒上蓋塑料件的生產，設計其注塑模具。力求運用合理的模塑工藝、先進的設計理念和方法 ，解決相應難題，并最終提交相關設計資料，并闡述設計思路及觀點。 1.2 概 況 塑料模具如果按成型工藝可分為壓縮模，壓注模和注射模。壓縮模是直接在型腔內加熱加壓的；壓注模與壓縮模的結構有較大的區別，即壓注模有單獨的加料腔；注射模是由注射機的螺桿或活塞，使料筒里的塑料塑化熔融，經噴嘴，澆注系統，注入型腔，固化成型所用的模具。它是由安裝在注射機移動工作

13、臺面上的那一半模具即動模和安裝在注射機固定臺面上的那一半模具即定模組成的。按分型面的特征可分為水平分型面模具，垂直分型面模具，水平垂直分型面模具。水平分型面模具是分型面與壓機工作臺面平行，與合模方向垂直；垂直分型面模具是分型面與壓機工作臺面垂直，與合模方向平行；按照模具的型腔數目又可分單型腔模具和多型腔模具。單型腔模具，即僅有一個型腔的模具，每次只能成型一個塑件；而多型腔模具，即有兩個或兩個以上的型腔的模具，可一模成型多個塑件。塑料模的結構一般包括七個部分：澆注系統，成型零部件，排氣結構，推出機構，側抽芯機構，合模導向機構，加熱冷卻系統。 1.3發 展 我國塑料模具工業起步晚,底子薄,與工業發

14、達國家相比存在很大的差距。隨著塑料工業的不斷發展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發展將高于總量發展速度，注射成型是當今市場上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的市場需求量。而傳統模具設計制造技術，根本不能滿足市場對模具的要求。因此，研制和開發新的模具設計、制造技術勢在必行。 在我國，隨著國民經濟的高速發展，模具工業的發展也十分迅速。1999年中國大陸制造工業對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。在現代生產中，模具是大批量生產各種產品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特

15、定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優質、高產、省料和成本低等特點，現已在國民經濟各個部門，特別是汽車、拖拉機、航天航空、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，模具生產的最終產品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，因此模具工業是國民經濟的基礎工業，模具的生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造業水平高低的重要標志。由于塑料模具工業快速發展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發展必將大于模具工業總體發展速度。塑料模具生產企業在向著規模化和現代化發展的同時，專和精仍舊是一個必然的發展趨

16、勢。從技術上來說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求。通過對塑件材料、質量、體積的分析與計算，合理選用注塑機，并對各個參數進行了校核，設計出一副合理，經濟，適用的塑料注塑模具。國外發達國家模具標準化程度為七成到八成，而我國只有三成左右。如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期四分之一，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時浪費。應用模具計算機輔助繪圖技術設計模具已較為普遍，推廣使用模具標準件，能夠實現部分資源共享，這會大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發展計算機輔助繪圖技術、提高模具的精密度有重要意義。 90年代后期，國內汽車年產量近

17、兩百萬輛，保有量為產量的七倍有余，預計到21世紀初年汽車年產量將達六百萬輛。僅汽車行業就將需要各種塑料件三十六萬噸，而目前的生產能力僅為二十多萬噸，因此發展空間十分廣闊。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調等，在國內的市場很大。目前，我國的彩電的年產量己超過三千二百萬臺，電冰箱、洗衣機和空調的年產量均超過了一百萬臺。家用電器行業的飛速發展使之對模具的需求量極大。在建筑與建材行業方面，塑料門窗的普及率為三成，塑料管的普及率將達到一半，這些都會大大增加對模具的需求量。現代模具工業有“不衰亡工業”之稱。世界模具市場總體上供不應求，市場需求量維持在六百億至六百五十億美元，同時，我國的模具產業也迎來了新

18、一輪的發展機遇。在中國，人們已經越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產品質量、效益和新產品的開發能力。 現在，國內企業已認識到了模具標準化的重要性，目前有一定生產規模的模具標準件生產企業有一百余家，主要產品有塑料模架、側沖裝置、推桿推管等，其中塑料模架已可生產較大型產品，為發展大型精密模具打下了基礎。通過對模具專業的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，根據不同情況選用模具加工新工藝。 在當今社會背景

19、下，塑料模具的重要性對制造業的發展起著主導作用。模具的精度決定了產品的精度，實施標準化、專業化的生產工藝推動了我國塑料模具加工工業的發展，并將繼續為我國塑料模具生產企業提高技術水平、增強競爭實力、加快融入國際大市場的步伐提供必要的技術保障。 1.4畢業設計內容概述 1.塑件工藝分析：（1）塑件的外形分析（2）注射機的選擇（3）擬定模具結構方案 2.模具結構設計：（1）澆注系統（2）成型零部件（3）側向抽芯及合模導向機構（4）脫模機構（5）冷卻系統 3.模體結構設計 第2章 方案確定 2.1塑件分析 2.1.1塑件外形分析 外觀要求：表面要求光滑，不能變成。 如下圖2-1所示圖2-1 塑件外形

20、2.1.2 塑件的尺寸與公差及設計基準 （1）塑件尺寸見圖，查塑料成型工藝及模具設計表2-4塑件要求為一般精度4級，則尺寸公差取1.24mm（2）塑件設計以左側端面為基準，進行設計。 2.1.3塑件所用塑料名稱與性能及工藝參數 1) 塑件的材料： 按制品的用途，需要耐高溫，元毒，抗蠕變性能。應選取塑件的材料為：聚碳酸酯（PC）。 PC材料的各種性能如下： PC是一種半結晶性材料。密度在1.2g/cm3左右，它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PC溫度高于0以上時非常脆，因此許多商業的PC材料是加入14%乙烯的無規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PC材料有較低的熱

21、扭曲溫度100、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗沖擊強度。PC的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PC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。PC不存在環境應力開裂問題。通常采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PC進行改性。PC的流動率MFR范圍在140。低MFR的PC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PC的收縮率相當高，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PC材料都具有優良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、

22、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。PC也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。工藝參數如下： 料筒溫度：前部250310，中部240280，后部230250。噴嘴溫度：比后部低10。模具溫度：5080。注射壓力：70140MPa。螺桿轉速：30120r/min。成型周期：注射125s，冷卻540s。 2.1.4 塑件結構要素 1）脫模斜度 由于材料收縮率較大， 應選脫模作斜度為： 2）壁厚及體積 取壁厚為：3mm 體積： V1190×136（60×60-3.14×30×30）×3 75 cm3 V2180

23、×126（50×503.14×25×25）-174×120（44×443.14×22×22）× 19 125 cm3 V=V1+V2=200cm3 3）圓角 圓角為防止塑件轉角處的應力集中，改善充模特性，轉角處采用圓角過度R=22和R=25 2.2 注射機的選擇 塑件的體積為200cm3,制品的正面投影面積為38.28cm2,鎖模力F應大于型腔平均壓力與塑件和澆注系統在分型面上的投影面積之和的積，本塑件為日常用品，查塑料成型工藝及模具設計表4-2得型腔平均壓力為25MPa,所以鎖模力應大于95.7KN,所

24、以選用注射機為XS-ZY-500。 2.3 擬定模具結構方案 （1）確定分型面 分型面是分開模具，取出制品的面。注射模具有一個分型面和多個分型面的模具。結合相關零的特點，選擇零件的最大端即零件的底面為分型面，這樣，在開模時容易取出零件。具體的形式如圖所示： （2）確定行腔數及其排列 考慮成型因素，采用1模1腔 （3）確定澆注系統 產品外觀及模具制造原因，該模具采用直接點澆口形式，從主型芯上進膠，這是因產品外觀結構的原因，進膠點被蓋在小蓋下面，無外觀影響。 （4）確定脫模方式 利用彈簧力的作用進行開模，當模具開模到一定的距離時，由于定距銷的作用，動模繼續分離的同時，利用定模頂出使飯盒蓋頂出，這樣

25、使得塑件都跟著動模運動，當分離到一定的距離后，此時采用推桿就能把留在動模上的塑件推脫，推桿固定在模具的推桿固定板上，由注塑機頂出裝置推動，實現零件的脫落，并依靠彈簧力的作用使復位桿復位。 （5）確定型腔、型芯結構和固定方式 由于制件的內部結構較復雜，故該模具的動模（型腔）采用的是鑲拼式結構，而定模（型芯）采用的是定位螺釘固定和壓板固定的結構，這樣便于磨損后可以更換。 （6）確定冷卻及排氣方式 由于PC塑料成型時的模具溫度為5080度，故模具不需要專門設置加熱裝置，只要設置冷卻冷卻系統即可，但注塑前要對模具進行預熱，使模具溫度達到80度左右再注塑。因聚碳酸酯（PC）料對溫度較敏感，該產品成型在定

26、模部分又較少，所以模具定模部分將不考慮設冷卻系統；動模冷卻系統設計為串聯冷卻方式，利用銅管鑲入模具冷卻孔內串聯冷卻。排氣主要是通過分型面間隙排出，而不必再開設專門的排氣槽。第3章 模具總體結構設計 3.1 澆注系統 3.1.1澆注系統的總體構成 澆注系統是模具中由注塑機噴嘴到型腔之間的進料通道。普通的澆注系統一般由主流道、分流道澆口和冷料穴等組成。在注射模具設計中對澆注系統進行合理布局和形式的選擇是一個重要的環節。在設計注射模的澆注系統時應注意以下幾項原則。 1）根據塑件的形狀和大小以及壁厚等諸因素，并結合選擇分型面的形式選擇澆注系統的形式及位置。 2）根據所確定的塑件型腔數設計合理的澆注系統

27、布局。 3）應根據所選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。 4）應盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節省原料，提升注射效率。 5）排氣良好。 3.1.2 主流道設計 主流道是指澆注系統中從注塑機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流到通道，是熔體最先流經模具的部分，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。 主流道的設計通常在模具澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計為圓錐形，錐角為2o6o，取=3o。流道的表面粗糙度Ra0.8µm，

28、主流道出口處為非圓角過渡。主流道設計如下圖3-1-1所示。圖3-1-1 主流道設計 澆口套一般采用T10制造，熱處理猝火硬度為5357HRC。澆口套的結構形式有兩種，一是澆口套與定位圈設計成一個整體，用螺釘固定于定模座板上，二是澆口套與定位圈設計成兩個零件，以臺階的形式固定在定模座板上。現采用第二種形式。澆口套的使用形式和參數如下圖3-1-2所示。為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑應稍大于注射機噴嘴直徑d0，通常為 d=d0+(0.51) （3-3-1）主流道入口的凹坑球面半徑SR也應大于注射機噴嘴球頭半徑SR1，通常為SR=SR1+(12) （3-3-2） 主流道的錐角通常為2到4度。過大

29、的錐角會產生湍流或渦流，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。主流道內壁的表面粗糙度應在Ra0.8um以下，拋光時沿軸向進行。主流道的長度L，一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失和物料損耗，應盡可能縮短主流道的長度，L一般控制在60mm以內。澆口套常用T8或T10鋼材制作，經淬火洛氏硬度為50到55HRC。 對于該產品模具的澆口套的設計計算過程如下：查表得d0=2.5mm由式（3-3-1）得d=2.5+0.5=3mm；SR1=18由式（3-3-2）得SR=18+1=19mm；根據手冊205頁，式（5-59）算得主流道大端直徑為6mm。主流道錐角選用的度

30、數為3度； 圖3-1-2 澆口套的使用形式和參數 澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合，定位圈在模具安裝調試時插入注射機固定模板的定位孔內，用于模具與注射機的安裝定位，定位圈外徑比注射機定模板上的定位孔小0.2mm一下，取為0.1mm。澆口套的固定形式和定位圈尺寸如下圖3-1-3所示。圖3-1-3 澆口套的固定形式和定位圈尺寸 3.1.3 分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道的作用是改變熔體的流向，使其以平穩的流態均衡的分配到各個型腔。設計時應盡量減少在流動過程中的熱量與壓力損失。 由于此次設計是一模一腔，分型面

31、為盒蓋底面，而澆口選擇為點澆口直接式，故分流道不必設計。 3.1.4 澆口設計 澆口是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設計與位置的選擇恰當與否，直接關系到塑件能否被完好高質量的注射成型。此次設計，選擇點澆口，澆口將是整個澆注系統中截面尺寸最小的部位，澆口由于前后兩段存在較大的壓力差，能較大地增大塑料熔體的剪切速率并產生較大的剪切熱，使熔體的表面粘度下降，流動性增加，利于型腔的充填，接著澆口處塑料首先冷凝，封閉型腔，防止熔料倒流。成形后澆口處凝料最薄，利于與塑件的分離。點澆口是截面形狀小如針點的澆口，應用范圍十分廣泛，它具有如下優點： 1）可顯著提高熔體的剪切速率，使熔體黏度大為降低，有利于充

32、模。 2）熔體經過點澆口時因高速摩擦生熱，熔體溫度升高，黏度再次下降，使熔體的流動性較好。 3）有利于澆口與制品的自動分離，便于實現制品生產過程的自動化。 4）澆口痕跡小，容易修整。 5）在多型腔模中，容易實現各型腔的平衡進料。 6）對于投影面積大的制品或者易于變形的制品，采用多個點澆口能夠提高制品的成形質量。 7）能較自由地選擇澆口位置。 澆口的開設位置對塑件的成型性能和成型質量有很大的影響，澆口的位置需要根據塑件的幾何形狀、結構特征，技術和質量要求及塑件原料的工藝特性與塑料熔體在模內的流動性等來選擇。澆口的選擇原則如下： 1.盡量縮短流動距離 其能保證熔體迅速和均勻的填充模具型腔，避免熔體

33、破裂現象產生引起塑件缺陷 。 2.澆口應開設在塑件壁厚處 3.考慮分子定向影響：塑料熔體在流動方向上會出現聚合物分子和填料取向，垂直于流向的方位強度比平行于流向的低，易產生應力開裂。 4.減少熔接痕提高熔接強度。 考慮塑件的成型要求和模具的加工方便與否及實際的使用情況，故此次設計澆口的位置選為飯盒蓋頂部中心。點澆口直徑通常為0.51.5mm，取為0.5mm，角度通常為6o15o，取為14o。澆口的設計如下圖3-1-4所示： 圖3-1-4 澆口的設計 3.1.5 分型面的設計 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質量、便于塑件脫模及簡化模具的結構，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統設

34、計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、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比較具體可以從以下方面進行選擇。 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 這是最基本的原則，分型面的目的就是為了塑件能夠從型腔中脫落出來。 1.分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模 由于注塑機的頂出裝置設置在動模一側，因此分型面的選擇應盡可能的使塑件在開模后 能留在動模一側，便于在動模部分設置推出機構，降低模具的復雜程度。 2.分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量及其使用要求 同軸度要求高的塑件在選擇分型面時最好把有同軸度要求的部分放置在模具的同一側，與分型面有關的合模方

35、向尺寸，其尺寸精度在注射過程中會有脹開的趨勢而受到影響。動、定模配合的分型面上稍有間隙，熔體就會在制品上產生飛邊，因此。在制品光滑平整的表面或圓弧曲面上應盡量避免選擇分型。在注射成形過程中，制品上會產生一些很難以避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等，因此，在分型面設計時，應從使用角度考慮避免這些工藝缺陷影響制品的使用功能。 3.分型面的選擇應有利于模具的加工、簡化 當安排制品在型腔中方位時，應盡可能避免側向分型或抽芯，特別硬避免在定模一側的側向抽芯。模具設計分型面的選擇多為平面，在選擇非平面分型時，應有利于型腔加工和制品的脫模方便，并根據模具的實際情況合理的選擇分型面。 4.盡量

36、減小制品在合模方向上的投影面積，其目的是為了減小所需鎖模力。 5.長型芯應置于開模方向 當制品在相互垂直的兩個方向都需要設置型芯時，應將較短的型芯置入側抽芯方向，以便減小抽拔距。 6. 分型面的選擇應有利于排氣 分型面的選擇和澆注系統的設計應同時考慮型腔有良好的排氣條件，分型面應盡量的設置在塑料融體流動方向的末端，以便氣體能從分型面上的空隙逸出。 故綜上所述，為了保證塑件的順利脫模和塑件的技術要求及模具的制造簡單，分型面選擇為飯盒盒蓋下表面。如下圖3-1-5所示：圖3-1-5 分型面 3.1.6排氣槽的設計 排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內的空氣；二是排除物料在加熱過程

37、中產生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。充分排氣的方法，一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內的排氣是充分的。適當地開設排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變為容易，從而提高生產效率，降低生產成本，。其設計往往主要靠實踐經驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。 3.2成型部分及零部件 3.2.1型腔數的確

38、定 確定型腔數目的方法有：根據鎖模力確定，根據最大注射量確定，根據塑件幾何結構特點及尺寸精度確定，根據生產經濟性確定。而此次根據塑件設計說明書的設計要求、塑件的幾何結構特點及尺寸精度要求和生產的經濟性要求，確定采用一模一腔。 3.2.2 一般凹凸膜結構設計 整體式凸、凹模是直接在整塊模板上分別加工出凹模、凸模。其特點是牢固、不易變形，不會使塑件產生拼接線痕跡。但是其加工卻困難，熱處理不方便，并且消耗模具鋼多、浪費材料等。所以整體式凹、凸模結構常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試驗模具。組合式凹、凸模簡化了復雜成型零件的加工工藝，減少了熱處理變形，拼合處因有間隙又有利于排氣，還便于模具的

39、維修，很有經濟效益。但是其對鑲塊的尺寸、形位公差要求很高，機械加工工藝性要好，組合結構必須牢固。鑲拼組合的結構必須合理，保證型芯和鑲塊的強度，防止熱處理時變形，還須避免尖叫鑲拼。 因為是小型塑件，一模一腔，又為了加工效率高，拆裝方便，還保證塑件的形狀和尺寸精度，此次設計選擇整體式凸模，凹模選擇為整體式。凸模用單獨加工的方法加工制成，凸、凹模的結構設計示意圖如下圖3-1-6所示。圖3-1-6 凸、凹模的結構設計示意圖 3.2.3 成型零件工作尺寸 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復雜，塑件本身精度難以達到

40、高精度，為了計算簡便，規定： 1）塑件的公差 塑件的公差規定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“”，制品內腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應按以上規定進行轉換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取士1/2。 2）模具制造公差 實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/31/6，即z=(1/31/6)，而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“+z”,型芯尺寸不斷減小則取“-z”，中心距尺寸取“士1/2”。現取1/3。 3)模具的磨損量 實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對于大型塑件則取1/6

41、以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量c=0。 4)塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關，因為PC材料屬于收縮率較小的塑料，通常按收縮率的范圍取中間值,查塑料成型工藝及模具設計表1-2得，PC的收縮率范圍為0.5%0.8%,所以塑件的收縮率為0.65%。 5）模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產生的飛邊也小。飛邊厚度一般應小于是0.020.1mm。 3.2.4 型腔壁厚計算 1）凹模型腔的強度 根據塑料成型工藝及模具設計130頁，表4-19

42、 公式 ，各個字母所代表的含義如下： b：凹模側壁的理論寬度 h: 凹模型腔的深度 p: 凹模型腔內的熔體壓力; y: 凹模長邊側壁的允許彈性變形量 塑件截面如下圖3-2-4所示： 圖3-2-4塑件截面 已知：P=130Mpa ; E=2.1×Mpa ; h = 2.2cm y1=0.005cm 22/180=0.12 得：c=1 126/180=0.67 得： 將以上各數值代入公式得： 1.5 cm 2）成型零件的工作尺寸計算計算 塑件的平均收縮率為：0.65,模具制造公差取1/3的制品公差。根據塑料成型工藝及模具設計127頁表4-15中的凹模徑向尺寸計算公式得型腔的長寬，型腔的深

43、度尺寸，型芯的長，寬，型芯的高度 3.3脫模機構 3.3.1 脫模機構的構成與功能 脫模機構的構成由推出部件（推桿，拉料桿，推桿固定板，推桿墊板，限位釘），導向機構（推桿導柱，推桿導套），復位部件（復位桿）。它的功能包括塑件等的推出，取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其推出物從模具內取出。 3.3.2 取出機構的方式 常用得推出機構形式有：推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、推塊推出機構、聯合推出機構及其他特殊推出機構。本制品為薄壁的容器塑件，故采用推桿推出機構。這種推出機構的特點是：脫模力大而均勻，運動平穩，無明顯的推出痕跡，且不必另設復位機構

44、，在合模過程中推桿依靠彈簧力的作用回到初始位置。 3.3.3 脫出機構設計原則 推出機構的設計應遵循以下原則： 1）塑件滯留于動模 要求在開模過程中塑件留在動模一側，以便推出機構盡量設在動模一側，從而簡化模具結構。 2）保證塑件不變形損壞 正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點應靠近塑件對凸模包緊力最大的位置，同時也應是塑件剛度與強度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過程中變形或損壞。 3）力求良好的塑件外觀 推出位置應盡可能設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位，以力求良好的塑

45、件外觀。 4）推出機構應結構簡單，動作可靠（即：推出到位、能正確復位且不與其他零件相干涉，有足夠的強度與剛度），遠動靈活，制造及維修方便。 3.3.4 塑件的脫出機構設計 （1）推出機構設計 塑件注射成型后在模內冷卻定形，因體積收縮而對型腔產生包緊力，推出機構的設計就是為了克服因包緊力而產生的摩擦力。根據塑料成型工藝及模具設計第143頁公式4-25和表4-24計算脫模力，其中t=3mm,E=3120+4000/2=3560Mpa,L=180mm脫模斜度為，f=0.31,K2=1+fsin1.5cos1.5=1.008,S=0.45%,A=3828平方毫米，計算得F=19862N.推出機構示意圖

46、如下圖3-3-4-1所示。圖3-3-4-1 推出機構 （2）推件板設計 1）推件板與型芯應呈3°10°的推面配合，以減少遠動摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側壁之間應有0.200.25mm的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產生塑料溢料為準，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。 2)推件板可用經調質處理的45鋼制造，對要求比較高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5357HRC，有時也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長壽命。 3)當用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時，

47、應在型芯上增設一個進氣裝置，以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空。 4)推件板復位后，在推板與動模座板間應留有為保護模具的23mm空隙。 （3）推桿的結構設計 由圖3-3-4-1知此次設計的為直推桿，其直徑為20mm，長度為113mm,標記為20×113，推桿的結構形式和參數如下圖3-3-4-2所示。部分技術要求見下圖3-3-4-2,，選取推桿的材料為T8A，淬火后進行滲碳處理,滲碳層深度為0.080.15mm，推桿與其配合的孔單邊配合為0.6mm，復位桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合采用H7/f7的間隙配合。 圖3-3-4-2 推桿的結構形式和參數 （4）復位桿的結構設計 查

48、實用模具設計與制造手冊表6100，表6101知復位桿直徑為8，查實用模具設計與制造手冊表6144查得復位桿的結構形式如下圖3-3-4-3所示。部分技術要求見下圖3-3-4-3,，選取導柱的材料為T8A，推桿的標記為8×90，復位桿與其配合的孔單邊配合為0.5mm，復位桿工作部分與模板復位桿孔的配合采用H7/f7的間隙配合。 圖3-3-4-3 復位桿的結構形式 3.3.5 澆注系統凝料的脫出部件設計 由3.1.4澆口設計知，澆注系統凝料的脫出部件應采用這里三板式脫模點澆口式澆注系統凝料的脫出機構。它一般可用人工，機械取出，但生產效率低，勞動強度大。主要有利用推桿拉斷點澆口凝料，利用側凹

49、拉斷點澆口凝料，利用拉料桿拉斷點澆口凝料和利用定模推板拉斷點澆口凝料四種方式。 點澆口時料的澆注系統能夠利用開模動作實現塑件與流道凝料的自動分離，同時利用塑件對凸模的包緊力將塑件與流道凝料拉斷。 3.3.6 拉料機構 三板模在開模過程中，第一次分開需要將流道凝料貼在流道板上，這個時候需要有拉料釘將流道凝料拉住使其不隨動模部分運動。本設計在每個分流道的末端都設置鉤料釘。其結構如下圖3-3-6所示，它的直徑為4mm,長度為23mm. 圖3-3-6 鉤料釘 3.4側向抽芯及合模導向機構 3.4.1側向抽芯機構設計 在注射模設計中，當塑件上具有與開模方向不一致的孔或側壁有凹凸形狀時，除少數情況可以強制

50、脫模外，一般都必須將成型側孔或側凹的零件做成可活動的結構，在塑件脫模前，一般都需要側向分型和抽芯才能取出塑件，完成側向活動型芯的抽出和復位的這種機構叫做側向抽芯機構。側型芯常常裝在滑塊上，這種滑塊機構的運動常常分為以下3大類： （1）模具打開或閉合時，滑塊也同步完成側型芯的抽出和復位動作，這是最常用的側滑塊運動的方式。 （2）模具打開后，滑塊借助外力驅動完成側型芯的抽出和復位的動作，這種側滑塊運動常常用于大型的滑塊或側抽芯距較長的場合。 （3）與前兩者不同，將滑塊設在定模，在模具打開前，借助其它動力將側型芯抽出。 綜合考慮，應采用第一種方式，比較方便和簡單。 3.4.2合模導向機構設計 合模導

51、向機構設計要點： 小型模具一般只設置兩根導柱，當其元合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法，若有合模方位要求時，則應采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設置三個或四個導柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。 直導套常應用于簡單模具或模板較薄的模具；型帶頭導套主要應用于復雜模具或大、中型模具的動定模導向中；型帶頭導套主要應用于推出機構的導向中。導向零件應合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導柱中心到模板邊緣的距離一般取導柱固定端的直徑的11.5倍；其設置位置可參見標準模架系列。 導柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側依靠推件板脫模，

52、為了對推件板起到導向與支承作用，而在動模側設置導柱。 為了確保合模的分型面良好貼合，導柱與導套在分型面處應設置承屑槽；一般都是削去一個面，或在導套的孔口倒角，導柱工作部分的長度應比型芯端面的高度高出68mm，以確保其導向作用。應確保各導柱、導套及導向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準確性，甚至損壞導向零件。 導柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時可采用H8/f8或H9/f9）；導柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導套與安裝之間一般用H7/m6的過渡配合，再用側向螺釘防止其被拔出。 對于生產批量小、精度要求不高的模具，導柱可直接與模板上加工的導向孔配合。通

53、常導向孔應做志通孔；如果型腔板特厚，導向孔做成盲孔時，則應在盲孔側壁增設通氣孔，或在導柱柱身、導向孔開口端磨出排氣槽；導向孔導滑面的長度與表面粗糙度可根據同等規格的導套尺寸來取，長度超出部分應擴徑以縮短滑配面。 導柱結構設計：選取直導柱的材料為T8A，滲碳0.50.8mm，淬火處理硬度為5660HRC，倒角為300，導柱的直徑為12mm，導柱固定部分與模板之間采用H7/m6的過渡配合。另一種導柱的直徑為24mm.結構形式如下圖3-4-2-1所示： 圖3-4-2-1 導柱結構形式及參數 導套結構設計：選取直導套的材料為T8A,滲碳0.50.8mm，淬火處理硬度為5660HRC，長度為16mm,導柱與導套的配合精度為H7/f7。.結構形式