锥形带轮注塑模具毕业设计论文说明书(盛利波)1

第一篇：锥形带轮注塑模具毕业设计论文说明书(盛利波)1

分 类 号

密

级

宁波大红鹰学院

毕业设计(论文)

锥形带轮注塑模具设计

所在学院 专

业 班

级 姓

名 学

号 指导老师

****年**月**日

诚 信 承 诺

我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《锥形带轮注塑模具设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：

年 月 日

摘要

塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀，电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、电器、家电和通讯产品制造中。注塑成形是成形塑件的主要方法之一，是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在 高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效 率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。本次毕业设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等 特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分 型面、型腔数目、浇口形式、位置大小； 其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，以及它们的定位和紧固方式。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设 计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编 制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠,并 能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。

关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计

III

Abstract Plastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap.It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing.Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products.It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production.The production of graduation project is power button , which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production.After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods.In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system.At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process.It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products.Key Words: Plastic , Injection molding , Mold design

IV

目录

摘 要.................................................................III Abstract................................................................IV 目 录...................................................................V 第一章 绪论............................................................7 1.1 引言..............................................................7 1.2 塑料模具在国民经济中的作用........................................7 1.3 塑料成型模具发展趋势..............................................8 第二章 模具具体设计过程................................................10 2.1工艺性分析.......................................................10 2.2 确定型腔数目.....................................................10 2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定.....................................11 2.4 浇注系统的设计...................................错误！未定义书签。2.5分型面的确定.....................................................12 2.6 选用模架.........................................................15 2.7 校核注射机.......................................错误！未定义书签。2.8 推出结构设计.....................................错误！未定义书签。2.9 冷却系统的设计...................................错误！未定义书签。2.10 排气系统的设计..................................错误！未定义书签。2.11 顶出机构如图....................................错误！未定义书签。第三章 成型零件的结构设计与计算.........................................20 3.1模具部分的型芯...................................................20 3.2成型零件钢材的选用...............................................20 3.3成型零件工作尺寸的计算...........................................21 3.4 模架的确定和标准件的选用.........................................22 5.1加热系统.........................................错误！未定义书签。5.2冷却系统.........................................................26 V

总结与展望..............................................................28 参考文献................................................................29 致 谢...................................................................30

VI

第一章

绪论

1.1 引言

随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。

模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。在各种材 料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各 种模具。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具是工业生产中的重要工艺装备。模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。对塑料模具的全面要求是: ①尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。②高效率、自动化、操作简便。③结构合理、制造容易、成本低廉。④尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此常采用自动开合模 及自动顶出机构。⑤合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。

1.2 塑料模具在国民经济中的作用

塑料模具（简称塑模）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。塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。塑模工业是国民经济的基础工业。用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、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。塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生 产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。近年来国

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外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处 理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性，将其成型为具有一定形状和尺寸，并通过化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模：（1）压缩成型的塑料模具。（2）压入成型的塑料模具。（3）挤出成型的塑料模具。（4）注射（塑）成型的塑料模具。此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑 料成型塑模等等，但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础 上，且比较简单。随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料 的新型成型模具。近年来我国塑料工业生产的发展速度很快，塑料的应用正普及到国民经济领 域的各个部门。采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合 管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、日用品及机械行业中的齿轮、轴承等机械零件，在汽车、飞机、造船业中的仪表、车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用，特别是在建筑工业中塑料的应用更为 广泛，“以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属 材料开辟了新途径。当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模 的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。据资料 介绍，国外一些工业比较先进的国家在塑模的设计与制造方面，已经采用 CAD/CAM 系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得 较好经济效益。

1.3 塑料成型模具发展趋势

近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大 型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。(1)加深理论研究 随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐步向 理论计算设计方面发展。这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定 了基础。(2)高效率、自动化 如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型 抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。高效自动化的模具与高 速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高

产品质量，降低生产成本起了 很大作用。(3)大型、超小型及高精度 随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许 多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔 易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运 动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。(4)革新模具制造工艺 塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种 坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机床等来代替传统的机械加工方法，这样 不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。采用精 密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便(5)模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE)CAD 软件的主要功能是几何造型技术，它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上，完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。CAE 软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体 的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变 形、内应力等，使计算结果优化。(6)标准化

模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料注射模模 架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购 买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造 周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到 30%以 上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。

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第二章

模具具体设计过程

如图1所示塑件为锥形带轮，材料为ABS，收缩率0.3%～0.8%。

2.1工艺性分析

图 2-1 1）该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状简单，采用一模腔。2）为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。

2.2 确定型腔数目

注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；

（3）注塑成型的生产效益；

锥形带轮属于批量生产，精度要求一般，塑件尺寸适中，故有以下三种方案：

方案1 方案2

方案3 图 2-2（1）.如图2一模一腔——可降低生产成本，提高生产效率。（2）.如图3一模两腔——品质一般，生产效率较中等。（3）.如图4一模四腔——出穴数太多，精度高，生产效率低。

根据锥形带轮的生产批量是需要大批量生产及尺寸要求精度不高，所以采用一模一腔。故选用方案1。

按照塑件所示尺寸，近似计算：

塑件体积Vs≈2.7688cm3

查表6-1塑料ABS的密度为 1.02～1.05g/cm3(注塑级密度为1.05g/cm3)单件塑件重量：ms=2.128*1.05g=2.9526≈3g 2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定

查表6-4ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%

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型腔工作部位尺寸：

型腔径向尺寸Φ65.5 L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×65.5-0.6×0.24)=65.7+00.06 Φ59.7

L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×59.7-0.6×0.24)=59.9+00.06 型腔深度尺寸H m+δ0=〔(1+S)×Hs-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.30+0.06

0型芯径向尺寸lm-δ0=〔(1+ S)×ls-X△〕=((1+0.0055)×14-0.6×0.24)-δ

=13.9

型芯高度尺寸hm-δ0=〔(1+ S)×hs-X△〕-δ0=((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.3+00.06 中心距尺寸： Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2=(1+0.0055)×65.5±0.06=0.12 式中 Ls—塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）

ls —塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）

Hs—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）hs—塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）Cs—塑件中心距深度基本尺寸的平均尺寸（mm）X—一般情况下为0.5到0.75，这里取0.6

△— 塑件公差（mm）

δz—模具制造公差，取（1/3~1/4）△

通常，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部件不需要进行收缩率计算。

2.4分型面的确定

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。选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。

该塑件分型面选择有如下图6几种方案：

分型面方案1

分型面方案2

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分型面方案 3 图 2-5 方案一：方案一分型面的选择，使型芯在动模一侧，考虑到锥形带轮的结构侧孔在下方，侧抽芯装置也在动模一侧，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模一侧。这样的结构有利于塑件的脱模，因为推出机构通常设置在动模一侧由于属于小型塑件，型腔较小，空气量很少，可借助分型面的缝隙排气。

方案二和方案三不利于自动脱模，也影响了本身的美观。

我们要减少这种不必要的浪费，建立节约经济。故选择分分型面方案一。

2.5 型腔工作部分尺寸

塑件尺寸公差按SJ1372—78标准中的6级精度选取 查相关手册得知ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55% 型腔工作部位尺寸：

型腔径向尺寸Φ65.5 L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×65.5-0.6×0.24)=65.7+00.06 Φ59.7

L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×59.7-0.6×0.24)=59.9+00.06 型腔深度尺寸H m+δ0=〔(1+S)×Hs-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.3+00.06

0型芯径向尺寸lm-δ0=〔(1+ S)×ls-X△〕=((1+0.0055)×14-0.6×0.24)-δ

=13.9

型芯高度尺寸hm-δ0=〔(1+ S)×hs-X△〕-δ0=((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.3+00.06 中心距尺寸： Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2=(1+0.0055)×65.5±0.06=0.12 式中 Ls—塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）

ls —塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）

Hs—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）hs—塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）Cs—塑件中心距深度基本尺寸的平均尺寸（mm）X—一般情况下为0.5到0.75，这里取0.6

△— 塑件公差（mm）

δz—模具制造公差，取（1/3~1/4）△

通常，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部件不需要进行收缩率计算。

2.6 选定注塑机型号

（1）型腔强度和刚度的计算。为了方便加工和热处腔镶件可分为两部分，如图可看出，型腔为整体式。因此，型腔的强度和刚度按型腔为组合式进行计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。

查表6-16型腔壁厚S1=8mm，模套壁厚S2=18mm(2)初选注塑机

注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。

而在本次设计中，我们选择注塑即的原则是按我们想象中的产品产量和实际的塑件形状来选择任何一款注塑机，最后校核能满足使用要求即可。分别从注塑量、注射压力和锁模力三个方面的要求来初选注塑机。1）注塑量：塑件体积Vs≈2.7688cm3

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浇注系统凝料约为Vj≈0.5107cm3 塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积()表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是: 总体积 V塑件=（2.769+0.5017）cm3=3.2771 cm3 ABS塑料密度为1.02～1.05g/cm3。满足注射量 V机≥V塑/0.8 式中 V机－额定注射量（cm3）;V塑－塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）。

V塑/0.80=3.277/0.80 cm3=4.096 cm3

2）注射压力： ρ注≥ρ

成型

查表知ABS塑料成型时的注射压力ρ成型=70～90MPa 3）锁模力

P锁模力≥pF 式中p－塑料成型时型腔压力，ABS塑料的型腔压力p=30MPa； F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积

F=（3.14×162+3.14×112+3.14×152）=1890.28（mm2）pF=30X1890.28=56708.4N=56.7KN 根据以上分析、计算综上所述：初选注塑机的要求只要能满足以上三点就是适合的。考虑到塑件的结构，塑件型腔比较深，参考设计手册初定注射机型号为SA600/150型塑料注射机。

注射机有关技术参数如下

最大合模行程S 290mm 模具最大厚度 380mm 模具最小厚度 150mm 动、定模板尺寸 520mm×520mm 拉杆空间 350mm 3）选标准模架 根据以上分析，计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格，查表可选用 :

定模板厚度：A=30mm 动模板厚度：B=25mm 垫块厚： C=50mm 模具厚度： H模=40+A+B+C=145mm 模具外形尺寸：300mm×300mm×240mm 2.7 浇注系统的设计

型腔位置的排布。该件采用一模一腔的结构形式，那么浇注系统的设计应直接采用从主流道到型腔流道的形状及尺寸相同的设计，即平行式布置的形式。

2.7.1主流道的设计

主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套（如图2-5）镶入定模板内。主流道套通常用性能好的材料制造并热处理淬硬。

主流道与喷嘴的接触处应做成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压塑料的溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大1-2mm；主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大0.5-1mm，常取Ф4-8mm，视制品大小及补料要求决定。主流道的锥角不宜过大，一般取2°～6°。

由初选注塑机知喷嘴球头半径为R12mm，孔直径为Φ4mm。所以浇口套的结构形式如图2-7。

其固定形式如图2-8。由初选注塑机知定位孔直径为Φ100。所以定位圈的大小也就为Φ100。

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如图 2-7

如图2-8

2.7.2分流道的设计

由于该注塑模是单个型腔的，所以可以不用考虑设置分流道，以便节约材料，节约成本。

2.7.3冷料穴的设计

冷料穴一般设在主流道的末端，在动模或下模一侧。当分流道较长时，在分流道的末端也应该开设冷料穴。冷料穴的容积视具体需要而定。主流道末端冷料穴的

结构常常与拉料形式相集合。

在设计中我们可以把冷料穴开设在主流道的延长线上，因为锥形带轮形状比较简单，可以在主流道上直接设置冷料穴，从而使模具在开模时将浇注系统凝料留在动模一侧，在开模过程中将浇注系统凝料定出动模。

冷料穴的形式多种多样，同时在冷料穴的下方设置推杆，以便将凝料强行从中推出。

这种结构设计简单，制造方便。其机构简图如图2-9。

如图2-10 2.7.4浇口的设计

确定浇口形式及位置。为了提高生产效率，便于去除浇口凝料采用中心浇口尺寸与位置如图所示。

塑件在浇口处的壁厚为1.5mm,浇口直径可以根据课本：《塑料成型工艺及模具设计》Ｐ７３，取d=2mm。

2.8 按要求绘制装配图

图 2-11

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第三章 成型零件的结构设计与计算

塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。

3.1模具部分的型芯

为了便于加工设置一个定模型芯，它的配合可以采用过盈配合。

3.2成型零件钢材的选用

零件是大批量生产，成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好，机械加工性能和抛光性能也应该良好，因此构成型腔的嵌入式凹模钢材选用SMI

3.3成型零件工作尺寸的计算

塑件尺寸公差按SJ1372—78标准中的6级精度选取 查相关手册得知ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55% 型腔工作部位尺寸：

型腔径向尺寸Φ65.5 L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×65.5-0.6×0.24)=65.7+00.06 Φ59.7

L m+δ0=〔(1+ S)×Ls-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×59.7-0.6×0.24)=59.9+00.06 型腔深度尺寸H m+δ0=〔(1+S)×Hs-X△〕+δ0 =((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.3+00.06

0型芯径向尺寸lm-δ0=〔(1+ S)×ls-X△〕=((1+0.0055)×14-0.6×0.24)-δ

=13.9

型芯高度尺寸hm-δ0=〔(1+ S)×hs-X△〕-δ0=((1+0.0055)×16.4-0.6×0.24)=16.3+00.06 中心距尺寸： Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2=(1+0.0055)×65.5±0.06=0.12 式中 Ls—塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）

ls —塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）

Hs—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）hs—塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）Cs—塑件中心距深度基本尺寸的平均尺寸（mm）X—一般情况下为0.5到0.75，这里取0.6

△— 塑件公差（mm）

δz—模具制造公差，取（1/3~1/4）△

通常，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部件不需要进行收缩率计算。

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3.4 模架的确定和标准件的选用

由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用模架尺寸为250mm×315mm的标准模架，可符合要求。

模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉，模具外表尽量不要有突出部分，模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应用分模间隙，即在装配，调试，维修过程中，可以方便地分开两块模板。

1.定模座板（315mm×315mm，厚25mm）材料为45钢.通过4个M10的内角圆柱螺钉与定模板连接定位圈通过4个M6的内六角圆柱螺钉与其连接，定模座板与浇口套为H8/f8配合。

2.定模板（凸模固定板）（250mm×315mm，厚20mm）固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好用调质230HB—270HB。其上的导套孔与导套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7，定模板与浇口套采用H8/m6配合，定模板与圆筒型芯为H7/m6配合。3.支撑板（180 mm×250mm）

支撑板应具备较高的平行度和硬度。4.垫块（40mm×315mm，厚50mm）1．）主要作用

在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。2.）结构形式

可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。3.）垫块材料

垫块材料为Q235A，也可用HT200，球墨铸铁等，该模具垫块采用Q235A制造。4.）动模座板（315mm×315mm，厚25mm）

材料为45钢，注射机顶杆孔为￠ mm，其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合。

5.）推板（118mm×315mm，厚16mm）

材料为45钢，其上的推板导套孔和推导套采用H7/k6配合，用4个M6的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。

6.）推杆固定板（118mm×315mm。厚12.5mm）

材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f6配合。

3.4 合模导向机构设计

导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。

导柱的分布有多种形式。为了实现合模方向唯一性的原则，导柱分布的位置通常采用两种办法：其一，对称分布，变动其中一根导柱的直径；其二，非对称分布。导柱直径相同。如图3-1所示。

图 3-1 3.4.1导向机构的设计要求

1.）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分。2.）该模具采用4根导柱，其分布为等直径导柱不对称装置 3.）该模具导柱安装在支撑板和模套上，导套安装在定模固定板上。4.）为了保证分型面很好的接触，采用在导套的孔口倒角。5.）在合模时，应保证到向零件首先接触。6.）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。

3.4.1导柱的设计

该模具采用带头导柱,不加油槽,如图3-2所示

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××

图3-2 导柱的长度必须比凸模端面高度高出,6mm—8mm.1.)为使导柱能顺利地进入导向孔,导柱的端部常做成锥形或球形的先导部分.2.)导柱工作部分的表面粗糙度为Ra=0.4mm 3.)导柱应具有坚硬耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯.多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A.T10A,经淬火处理,硬度为50HRC以上或45钢经调质表面淬火,低温回火,硬度为50HRC以上.3.4.1推板导柱

推板导柱除了起导向作用外,还支撑着支撑板,从而改善了支撑板的受力情况,大大提高了支撑板的刚性,该模具设置了4套推板导柱与导套,如图所示

图3-3

第四章 脱模推出机构的设计

注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模中型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构也常推出机构

1.塑件推出的基本方式 1.)推杆推出

推杆推出是一种基本的,也是一种常用的塑件推出方式常用的推杆形式有圆形,矩形,阶梯形.2.)推件板推出

对于轮廓封闭且周长较长的塑件,采用推件推出结构.推件板推出部分的形状根据塑件形状而定.3.)气压推出

对于大型深型塑件,经常采用或 ＆助气压推出方式本模具,考虑到塑件轮廓封闭且周长较长故采用推板推出.脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力它是设计脱模机构重要依据之一.为了防止在推出过程中推板和浇注系统凝料推杆固定板歪斜和扭曲而折断浇注系统凝料推杆或发生运动卡滞现象，需要推出机构中设置导向装置如图4-2

图 4-1

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第五章 温度度调节系统设计

5.1冷却系统一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，塑件固化后，从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并迅速脱模。

因为PS黏度低流动性好，因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用温水对模具进行冷却。

PS的成型温度和模具温度分别260℃—280℃，32℃—65℃用常温水对模具进行冷却。1.）冷却介质

冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大，传热系数大，成本低，用水冷却即在模具型腔周围或内部开设冷却水道 2.）冷却系统的简略计算

如果忽略模具因空气对流，热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步和简略计算。

1.）求塑件在固化时每小时释放的热量Q查《塑料制品成型与模具设计》表4——25 PS单位质量放出的热量Q=2.8 X102KJ/kg——3.5 X102 KJ/kg 取，Q1=3.5 X102KJ/kg 故

Q= Q1 X W0.215 X 3.5 X102 X60=4275KJ/h 式中，W—单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量（KJ/h）该模具每分钟注

射2次

所以，W=2 X102.5 X1.05=0.215kg/min 2.）求冷却水的体积流量] qv=WQ1/PC1(Q1-Q2)=215.25×3.5×102/[4.187×103×(25-20)] =3.59×10-3m3/min 式中，e——冷却水的密度，为1 X103kg/m3

c1——冷却水的比热容，为4.187kj/kg.℃ Q1——冷却水出口温度，取25℃ Q2——冷却水入口温度，取20℃

3.）求冷却管道直径

查《塑料制品成型及模具设计》表4-27，取f=6.84（水温为25℃）

取d=8mm 求冷却管道总传热面积A 由公式得，A=60WQ1/h△Q1=60×0.215×3.5×102 /h×[65-(25+20)/2]=22.4×10-3

m2

式中，△Q——模具温度与冷却水温之间的平均温度差（℃）模具温度取65℃

4.）计算凹模上座设冷却管总长度（mm）由于传热面积A=πdL 所以。L=A/πd=22.4×10(3.14×8×10)=0.887m 5.）求凹模所需冷却水管根数 n=L/B(B为模具的宽度）=0.887/0.315=2.8≈3孔

3-6

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总结与展望

一、总结

通过本次毕业设计我学到了许多知识，我的毕业设计题目是带轮注塑模具设计。此次设计要综合运用到我大学三年里所学到的理论知识和专业知识，并为即将踏入社会的我奠定了坚实的基础。以下是我对这次的毕业设计的一些体会和心得：

这次毕业设计是一个理论与实践相结合的过程，这次设计教会了我发现问题时如何去解决它。解决问题的方法有很多，但是哪一个更合理这就要通过自己的计算了。通过这次毕业设计，我还发现了自己的许多不足之处，比如想问题总是过于简单化，考虑不全面，爱钻死胡同，想到一个方案也不管是否合理就埋头苦算，到最后还是要改。在今后的工作过程中我会做到扬长避短。

设计时，经过不断的到校图书馆认真地查找和借阅相关的参考资料，不但提高了个人查阅资料的能力，还扩阔了我的知识视野。本模具采用autoCAD、pro/e设计，在毕业设计其间对软件的理解与熟练程度得到了很好的提升。

二、今后研究方向

在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，没有实践条件，不能根据实际的情况来作合适、客观地修改，加上我自己的实践经验又不多，这样做出来的设计，难免有不足之处，希望杨老师能够体谅。

参考文献

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致 谢

本论文是在导师XXX的悉心指导下完成的，经过几个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个大学生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作学习的同学、朋友们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里，首先要感谢的是我的指导老师X老师。X老师虽然工作繁忙，但是每周都抽出时间来亲自指导和检查督促我们做毕业设计，在我做毕业设计的每个阶段，从开题报告到查阅资料，从设计草案的确定、修改，到中期检查，再到后期详细设计，装备草图等等整个过程中X老师都给予我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平、严谨的治学态度以外，老师科学研究的精神是永远值得我学习的榜样，并会一直积极影响我今后的工作和学习。

其次我要感谢我的父母和与我一起做毕业设计的同学们。父母给了我强大的精神动力，同学们在本次设计中勤奋工作克服许多困难来完成此次设计，并分担了许多工作。如果没有他们的支持和努力，此次设计的过程将变得非常困难。

我还要感谢的是学校图书馆的开放，让我们有足够的资料可以参考、查阅。还要感谢四年以来所有的老师，为我打下了机械专业知识的基础；同时感谢所有的同学们，正因为有了你们的支持，本次毕业设计才会顺利完成。

通过毕业设计，使我对塑料注射模具这门课程进一步加深了理解。对于各方面知识之间的相互联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有相当的距离，还需进一步的学习和实践。

本设计由于时间紧和对知识掌握的程度有限，在设计上不很周详，许多应该考虑的因素可能没有体现出来。在设计过程中，我得到了老师的精心指导和各方面的帮助，才得以顺利进行，在这里再次表达我的谢意。