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模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè) 計(jì) 題 目 ：
設(shè) 計(jì) 者：
班 級(jí)：
指 導(dǎo) 教 師：
哈爾濱理工大學(xué)
2013年 12 月 26 日
摘 要
論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成罩蓋的注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用塑料注射成型論文中具體分析了產(chǎn)品的工藝性,確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備,確定了模具制作的總體方案,分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。論文中還對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，完成了工件工程圖設(shè)計(jì)，圓滿完成了模具設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工作。
本文中針對(duì)罩蓋注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。
關(guān)鍵字：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 前言 1
第2章 塑件的工藝分析 2
2.1塑件的工藝性分析 2
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3
2.2.1結(jié)構(gòu)分析 3
2.2.2尺寸精度分析 3
2.2.3表面質(zhì)量分析 3
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 3
2.4 注射機(jī)的初選 4
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
3.1 注射模具分型面的選擇 5
3.1.1 分型面的基本形式 5
3.1.2 分型面選擇的基本原則 5
3.1.3 分型面的選擇 5
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 6
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 6
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 7
第4章 成型零件的設(shè)計(jì) 9
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
4.3 成型零件的尺寸確定 10
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
第7章 排氣系統(tǒng) 14
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 15
8.1注射機(jī)注射壓力校核 15
8.2 注射量的校核 15
8.3 鎖模力的校核 15
8.4 安裝尺寸的校核 16
8.5 開模行程的校核 16
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理 16
總 結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 19
第1章 前言
在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。近年來(lái)，由于新技術(shù)的引進(jìn)，模具工業(yè)有了新的發(fā)展，了解國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于本畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)疑具有很大的借鑒作用。
塑料模在國(guó)內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀
塑料模是應(yīng)用最廣泛的一類模具。在國(guó)外，塑料模占模具行業(yè)的50%以上，而我國(guó)只有30%左右。國(guó)內(nèi)模具制造周期比國(guó)外長(zhǎng)2-4倍，模具的質(zhì)量穩(wěn)定性也較差，總體水平與國(guó)外比尚有較大差距。而塑料模的主要應(yīng)用領(lǐng)域：汽車摩托車行業(yè)，家電電子行業(yè)在加入WTO后將會(huì)有更多的新產(chǎn)品開發(fā)，對(duì)各個(gè)檔次的模具需求均有大幅增長(zhǎng)。
現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，用仿型加工，成形磨削以及電火花加工方法來(lái)制造模具。而現(xiàn)代模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造，必須借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用先進(jìn)制造技術(shù)，才能達(dá)到它的技術(shù)要求。當(dāng)前，整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)模具制造的短交貨期，高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢(shì)：
（1） 愈來(lái)愈高的模具精度。
（2） 日趨大型化模具。
（3） 擴(kuò)大應(yīng)用熱流道技術(shù)。
（4） 進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具。
（5） 日益增多高擋次模具。
（6） 進(jìn)一步增多氣輔模具及高壓注射成型模具。
（7） 增大塑料模具比例。
（8） 增多擠壓模及粉末鍛模。
（9） 日漸推廣應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)化。
（10） 大力發(fā)展快速制造模具。
塑性成型技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展
精密成形技術(shù)對(duì)于提高產(chǎn)品精度、縮短產(chǎn)品交貨期、減少切削加工和降低生產(chǎn)成本均有著重要意義。近!"年來(lái)，精密成形技術(shù)都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。精沖技術(shù)、冷擠壓技術(shù)、無(wú)飛邊熱模鍛技術(shù)、溫鍛技術(shù)、超塑性成形技術(shù)、成形軋制、液態(tài)模鍛、多向模鍛技術(shù)發(fā)展很快。除傳統(tǒng)的鍛造工藝外，近年來(lái)半固態(tài)金屬成形技術(shù)也日趨成熟，引起工業(yè)界的普遍關(guān)注。所謂半固態(tài)成形，是指對(duì)液態(tài)金屬合金在凝固過(guò)程中經(jīng)攪拌等特殊處理后得到的具有非枝晶組織結(jié)構(gòu)，固液相共存的半固態(tài)坯料進(jìn)行各種成形加工。它具有節(jié)省材料、降低能耗、提高模具壽命、改善制件性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，并可成形復(fù)合材料的產(chǎn)品，被譽(yù)為&$世紀(jì)新興金屬塑性加工的關(guān)鍵技術(shù)。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金屬粉末鍛造成形，金屬粉末超塑性成形，粉末注射成形、粉末噴射和噴涂成形以及塑料注射成形中熱流道技術(shù)，氣體輔助技術(shù)和高壓注射的成功應(yīng)用，大大擴(kuò)充了現(xiàn)代精密塑性成形的應(yīng)用范圍。
國(guó)內(nèi)塑性成形技術(shù)與國(guó)外相比還有一定的差距，加入WTO之后，為了塑性成形技術(shù)逐步達(dá)到國(guó)際水平，需在如下六方面不斷研究，不斷提高：
（1）塑性成形:有限元分析金屬流動(dòng)；數(shù)值仿真金屬流動(dòng)；成形工藝過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)缺陷；納米材料（超細(xì)、微細(xì)晶粒）成形，微觀視塑法；快速原型成形。
（2）模具設(shè)計(jì):計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；反（逆）向工程；并行工程；快速設(shè)計(jì)；協(xié)同設(shè)計(jì)；人工智能；基于知識(shí)的工程；基于事例的推理；基于模型的推理；集成化技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)；多學(xué)科多功能綜合技術(shù)；特征技術(shù)。
（3）模具結(jié)構(gòu):標(biāo)準(zhǔn)化模具；模塊單元組合模具；基于Web的CAPP體系結(jié)構(gòu)；納米模具。
（4）模具材料：
A：基本材料：新型模具材料（冷作、熱作）；鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
B：表面工程技術(shù)：熱擴(kuò)滲技術(shù)；熱噴涂與熱噴焊技術(shù)；復(fù)合電鍍與復(fù)合電刷鍍技術(shù)；化學(xué)鍍技術(shù)；物理氣相及化學(xué)氣相沉積技術(shù)；高能束（激光束、離子束、電子束）技術(shù)；稀土表面工程技術(shù)；納米表面工程技術(shù)。
（5）模具制造：數(shù)控；電火花；線切割；超精加工；高速銑削；計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；快速模具制造；柔性制造系統(tǒng)；敏捷制造系統(tǒng)；虛擬制造系統(tǒng)；智能制造系統(tǒng)；協(xié)同制造系統(tǒng)；精益生產(chǎn)體系；綠色制造系統(tǒng)；信息管理系統(tǒng)。
（6）綠色環(huán)保技術(shù)：無(wú)色熱鍛潤(rùn)滑劑（削除烏煙骯臟）；拉深潤(rùn)滑劑（可完全揮發(fā)的）；無(wú)噪聲技術(shù)；消震、隔震技術(shù)。
針對(duì)國(guó)內(nèi)模具發(fā)展的現(xiàn)狀，本設(shè)計(jì)在水槽及其模具的設(shè)計(jì)中采用了UG軟件系統(tǒng)作為模具開發(fā)工具。從提高經(jīng)濟(jì)效益著手，在模具的設(shè)計(jì)中，在確定型腔數(shù)目時(shí)，將模具制造與注塑成型同時(shí)考慮，采用了一模四腔的方案。在水槽設(shè)計(jì)中，在滿足質(zhì)量要求的前提下，充分考慮了水槽的外觀，去掉了水槽中心的澆道，制品的擺放位置和傳統(tǒng)的相差了180度，這樣在制品被頂出的時(shí)候就不會(huì)影響到其外觀。
21
第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析
該塑件是罩蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用聚苯乙烯，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖2.1 罩蓋圖
2.1塑件的工藝性分析
該材料為聚苯乙烯，一般聚苯乙烯強(qiáng)度不高，質(zhì)硬而脆，有易破碎和耐熱性低性等缺點(diǎn)。而通過(guò)改性后：它的抗沖擊性，絕緣性，耐熱性，耐應(yīng)力開列性等性能都提高了。化學(xué)性能也更穩(wěn)定了。原料在成型前要很好的干燥，以防止塑件產(chǎn)生氣泡渾濁，銀絲和發(fā)黃等缺陷，影響塑件質(zhì)量：為了得到良好的外觀質(zhì)量，防止塑件表面出現(xiàn)流動(dòng)痕跡，熔接痕和氣泡等不良現(xiàn)象，一般采用盡可能低的注射速度。
分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸較小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)塑件的測(cè)量和計(jì)算沒(méi)較大影響，符合塑件的設(shè)計(jì)要求。
塑件精度要求,塑件工作要求不高，故選普通精度：４級(jí)
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
2.2.1結(jié)構(gòu)分析
從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。因此,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度.
2.2.2尺寸精度分析
從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為3.5mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。
2.2.3表面質(zhì)量分析
該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
（1）計(jì)算塑件體積
通過(guò)計(jì)算可獲得塑件的體積V=13.4855cm。
根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目
（2）由于該塑件精度要求不高，且無(wú)側(cè)孔，且為大批量生產(chǎn)，所以考慮一模四腔，型腔平均分布，以方便澆口排列和模具的平衡。
（3）確定模具溫度及冷卻方式
ABS為非結(jié)晶性塑料，流動(dòng)性中等，壁厚一般，因此在保證順利脫模的前提下盡可能的降低模溫，用冷卻水冷卻，成型溫度控制在60~80℃。
（4）確定成型設(shè)備
2.4 注射機(jī)的初選
由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可計(jì)算出一次注射成型中所用塑料量為：V=4 V+V=4×13.4855+6=61 cm。則注射機(jī)的最大注射量V≧V/k=61/0.8=76.25 cm。
根據(jù)以上一次注射量的分析及考慮塑料品種、塑料結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素。參考設(shè)計(jì)手冊(cè)，初選SZ-100/630型螺桿型注射機(jī)。相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表1-2所示
表1-2
序號(hào)
主要技術(shù)參數(shù)
參數(shù)值
1
最大注射量/ cm
105
2
注射壓力/MPa
164.5
3
鎖模力/KN
630
4
動(dòng)定模板最大安裝尺寸/（mm×mm）
375×320
5
最大模具厚度/mm
300
6
最小模具厚度/mm
150
7
最大開模行程/mm
270
8
噴嘴前端球面半徑/mm
15
9
噴嘴孔直徑/mm
4
10
定位圈直徑/mm
125
第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 注射模具分型面的選擇
3.1.1 分型面的基本形式
分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開模是塑料留在動(dòng)模一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。
3.1.3 分型面的選擇
1、確定成型位置
由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各8個(gè)型腔分布.
2、確定分型面
采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:
圖3.1 分型面
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則[12]。
（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。
（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。
（3）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。
（4）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)
查資料得到SZ-100/630注射機(jī)與噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端球面半徑R=15mm，噴嘴孔直徑d=4mm。為保證模具主流道與噴嘴的關(guān)系為：SR=R+（1~2），d=d+0.5。因此取主流道半徑SR=17mm，主流道的小端直徑d=5mm。
為了便于將凝料從主流道中拔出，應(yīng)將主流道設(shè)計(jì)成錐形，其斜度為2℃~3℃，計(jì)算其大端直徑約為11mm；為避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過(guò)大的反壓力，配合段直徑D不宜過(guò)大，取直徑D=25mm。
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì)
分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進(jìn)入單腔中的進(jìn)料澆口或主流道進(jìn)入多腔的澆口的通道，它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用，通常分流道設(shè)置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。
分流道連接主流道和和澆口，其主要作用是在壓力損失最小的條件下，將來(lái)自主流道的熔料以較快速度送至澆口進(jìn)行沖模。同時(shí)，在保證充滿型腔的條件下，要求分流道的容積要小，以減少回收的冷凝料。所以分流道截面要大小適宜。本案例采用半圓形分流道，切削加工在一塊模板上，加工易實(shí)現(xiàn)，且比表面積不大，熱量損失和阻力損失不大。查有關(guān)經(jīng)驗(yàn)表格得ABS的分流道直徑推薦值為4.8~9.5mm，據(jù)此，該模具的分流道設(shè)計(jì)如圖2-2所示：
圖2-2
根據(jù)塑件的外觀要求及型腔分布情況，選用如圖2-3所示的點(diǎn)澆口：
圖2-3
采用帶球頭頭拉料桿的冷料穴，如圖所示，將其設(shè)置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼又開模分型時(shí)將凝料從主流道中拉出留在動(dòng)模一側(cè)。
圖2-3
第4章 成型零件的設(shè)計(jì)
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個(gè)加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。
型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。
成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響了制件的質(zhì)量。該塑件的材料為ABS工程塑料，對(duì)表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具剛制作，還應(yīng)進(jìn)行熱處理以使其具備50 ～55HRC的硬度。
（1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚S按下列公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：S=4mm
（2）底板厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚H按下面公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：H=5.5mm
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。
4.3 成型零件的尺寸確定
該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算，查有關(guān)手冊(cè)得ABS的收縮率為0.4﹪～0.7﹪，故平均收縮率S=（0.4+0.7）﹪/2=0.0055，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具制造公差取=/3，成型零件尺寸計(jì)算見表4-1：
表4-1
類別
塑件尺寸
計(jì)算公式
工作尺寸
型腔計(jì)算
44
=
38
32
8
10
4
型芯計(jì)算
40
=
83
28
4
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
頂出機(jī)構(gòu)的分類：按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。
按模具結(jié)構(gòu)分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。
（1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
在注射成形的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。
結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。
（2）結(jié)構(gòu)分類
手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。
（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（a）推桿推出機(jī)構(gòu)
推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度．推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。
（b）推管推出機(jī)構(gòu)
推管推出機(jī)構(gòu)是用來(lái)推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個(gè)周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。
（c）推件板的推出機(jī)構(gòu)
凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出．推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。
特點(diǎn)：推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。
（d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)
有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí)，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。
（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，因此，在一般情況下開模時(shí)，盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。
在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒(méi)有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí)，可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。
頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射，其后這些熔料在摸腔中冷卻到塑料變形溫度以下固化成型。在塑料固化成型過(guò)程中，由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而且一般說(shuō)來(lái)，模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到迅速固化成型的目的。但是模具的溫度既不能過(guò)高也不能過(guò)低。模具溫度過(guò)高會(huì)造成溢料，脫模困難，并使塑件固化時(shí)間延長(zhǎng)，延長(zhǎng)注射成型周期，降低生產(chǎn)效率；模溫過(guò)低則會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性，使塑料應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料等制品缺陷，影響塑件質(zhì)量。模具溫度不均勻會(huì)使塑件變形，以及收縮率偏差等諸多問(wèn)題影響塑件的質(zhì)量。為此，控制模具溫度是塑件注射成型中的重要環(huán)節(jié)。
第7章 排氣系統(tǒng)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于罩蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。
第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核
8.1注射機(jī)注射壓力校核
最大注射壓力指的是注射劑料筒內(nèi)柱塞或螺桿施加于熔融塑料的單位面積上的壓力，它用于克服熔料流經(jīng)噴嘴、澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力。成型制品所需的注射壓力一般很難確定，它與塑料品種、注射劑類型、噴嘴結(jié)構(gòu)形式、制品形狀的復(fù)雜度、制品的壁厚、精度、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素有關(guān)。在確定制品成型所需的注射壓力時(shí)可利用類比法或參考各種塑料到注射成型工藝等數(shù)據(jù)，一般制品的成型壓力在70~150MPa范圍內(nèi)。注射機(jī)的最大注射壓力為164.5MPa，大于成型制品所需要的注射壓力，合格。
8.2 注射量的校核
由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可計(jì)算出一次注射成型中所用塑料量為：V=4 V+V=4×13.4855+6=61 cm。則注射機(jī)的最大注射量V≧V/k=61/0.8=76.25 cm，合格。
8.3 鎖模力的校核
鎖模力是指注射劑合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。注射劑鎖模力的校核公式為：F≥kpA
式中F——注射劑鎖模力，查表的SZ—100/630型螺桿式注射劑的鎖模力為630KN；
K——壓力損耗系數(shù)，一般取1.1～1.2；
P——型腔內(nèi)熔體的壓力，本塑件p=30MPa；
A——塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，本模 具A=6.00×10㎡。
計(jì)算得:
kpA=1.2×30×10×6×10×10=216kN﹤F=630kN
故注射機(jī)的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。
8.4 安裝尺寸的校核
本模具采用的型號(hào)為A4—200200—5—P4 GB/T125556.1—90的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為200mm×200mm，模具閉合高度為H=282mm，查資料得SZ-100/630型注射機(jī)動(dòng)、定模模版最大安裝尺寸為370mm×320mm，允許模具的最小壁厚=150mm，最大厚度=355mm，即模具到外型尺寸不超過(guò)注射機(jī)動(dòng)定模模板最大安裝尺寸，模具閉合高度滿足≦H≦的安裝要求，故改模具滿足SZ-100/630型螺桿式注射機(jī)的安裝要求。
8.5 開模行程的校核
注射機(jī)的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，本模具為雙分型面注射模具，SZ-100/630型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程與壁厚無(wú)關(guān)，校核關(guān)系式為：S＞＋＋a＋(5～10)
式中S——注射機(jī)的最大開模行程，查資料得SZ-100/630型桿式注射機(jī)的最大開模行程S=270mm；
——塑件脫模所需到推出距離，該塑件的脫模推出距離為38mm；
——塑件的高度為40mm；
a——取出凝料所需要的距離為54mm。
計(jì)算得：＋＋a＋(5～10)=38+40+54+10=142mm﹤S=270mm。即所選注射機(jī)的開模行程足夠。
以上分析證明，SZ-100/630型螺桿式注射機(jī)能滿足要求，故可以采用。
第9章 模具特點(diǎn)和工作原理
1、模具的特點(diǎn)：
該模具是兩板模，設(shè)計(jì)了1 個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿， A 分
型面是為了取出制件。該模具一模16 件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。
2、模具的工作過(guò)程
模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如
下。
（1）對(duì)塑料進(jìn)行烘干，并裝入料斗。
（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。
（3）合模、鎖緊模具。
（4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。
（5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。
（6）脫模過(guò)程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注
塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板，從而推動(dòng)推件桿將之間頂出。
總結(jié)
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)從CAD造型設(shè)計(jì)；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；模具成型零件CAD造型設(shè)計(jì)；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。
這次課程設(shè)計(jì)，歷時(shí)3個(gè)月。在此期間，針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作，順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù)，達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。
通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。
課程設(shè)計(jì)從測(cè)繪塑件，進(jìn)行三維造型繪制；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。
完成了注射模具的制造工藝設(shè)計(jì)，但由于缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在這些設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多困難，但在老師的指導(dǎo)下，問(wèn)題都迎刃而解。
總之，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)各項(xiàng)知識(shí)的學(xué)習(xí)深度，更培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，教會(huì)我怎樣才能按步驟有條不紊地進(jìn)行工作。這些為我走上工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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