工具箱盖注塑模设计说明书[大全]

第一篇：工具箱盖注塑模设计说明书[大全]

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）

第1章 绪 论

1.1 选题的依据和意义

我们利用开学的四周时间在哈尔滨齐塑汽车饰件有限公司进行毕业实习。通过观察和工人师傅、老师指导下对模具和注塑模的发展都有一定了解。模具生产制件具有生产效益高、质量好、切削少、节约能源和原材料、成本低等一系列优点，模具成型已成为当代工业生产的重要手段,尤其是在汽车行业应用更为广泛，汽车的各零部件都应用模具来生产制造。正因为模具有这一系列优点，模具发展的前景广阔。因此，我选择赛马工具箱盖双型腔作为毕业设计题目。

模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最有潜力的发展方向，而注塑模又是塑料生产采用的最普遍的方法。世界塑料成型模具中，约60%为注塑模。在国民经济中，模具工业已成为五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑的基础。随着社会的发展，它将发挥更加重要的作用。

1.2 本课题在国内外的研究现状

1.2.1 模具在国内外的研究现状

我国塑料模具的设计与制造目前主要依赖设计人员的经验和工艺人员的技巧，设计的合理性只有通过试模才知道，制造的缺陷主要靠反复修模来纠正。这不仅难以保证模具的质量，而且使模具的设计与制造周期长，成本高，特别对大型、精密、复杂的中高档模具，问题更为突出。我国的模具应用技术有较大的提高，而且模具市场也逐年扩大。在原有的大型国有企业基础上，一些民营、合资企业等纷纷占据市场，最近在我国生产制造的新型汽车中，零部件的生产大部分都有模具结构成型。就模具的发展水平来看，汽车工业模具已进入专业化、一体化和标准化阶段。国外的汽车模具起步早、发展快、规模大，汽车模具大部分由专业制造商提供，还有大量生产模具的专业技术人才提供了标准的样件。快速提高我国汽车模具的专业化、一体化和标准化是我国模具工业发展的目标。[10]

进入21世纪，我国的模具工业发展将面临新的机遇和挑战，日益受到人们的重视和关注。目前，欧、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，我国对模具工

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业的重视程度也提上日程。1992 年，在我们国家通过并颁发了《关于当前工业技术改造政策重要的决定》，其中，模具被列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设序列的第二位。而国家计委和科技部发布的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《当前国家优先鼓励发展的高技术产品产业化重点指南（目录）》及《当前国家鼓励外商投资产业目录》中，模具也列入其中。这些都说明了我国的模具发展在国民经济中占有很重要的地位。[10]

中国虽然在很早以前就制造和使用模具，但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方，因此一直发展缓慢。1984年成立了这个模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有生产模具的厂点6000家，总产值约为30亿元。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具工业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展，提高很快。[10]

1988年至1992年，国家委托中国模协和机械院在全国范围内组织了上百个模具企业和有关科研，共同对模具关键技术进行攻关，取得了丰硕成果。这些成果主要有：冲压模具的设计制造技术，料模具的设计制造技术，铸压模具的设计制造技术，铸造模具的设计制造技术，模具表面处理技术模具材料，模具加工关键设备，模具寿命研究等方面，由于这些成果的取得及推广应用，使中国模具技术前进了一大步。[10]

20世纪90年代以来，中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术，国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范点，由华中理工大学作为技术依托单位，开发了汽车车身与覆盖件模具CAD/CAM软件系统，在模具和设计制造中得到了实际应用，取得了效益。现在，吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的CAD/CAM系统，并达到了较高水平，在生产中得到应用，收到良好效果。[4]

由于CAD/CAE/CAM的应用，特别是20世纪80年代开始中国许多模具制造厂从国外引进了许多软件，包括冲压模、级进模、塑料模、压铸模、橡胶模、玻璃模、挤压模等相应软件，使中国模具设计制造水平有很大提高，也产生了较大的经济技术和社会效益。但由于人才缺乏和基础工作较差，引进的软件未能很好应用及发挥其应有的效益现象普遍存在，这是今后应十分重视和有待解决的问题。[10]

中国模具产业除要继续发展生产能力外，更重要的是今后要重在行业内部结构的调整及技术的发展方向上下更大的功夫。结构调整方向，主要是指企业结构的调整应向专业化方向发展，产品结构中高档模具发展，进出口结构向增加出口减少进口的方向发展。技术发展主要是精密塑料模、成型工业与模具结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成型 2

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分析及结构改进；多功能附和模具、符合加工、激光技术、高速切削、超精度加工及抛光技术、快速成型及快速经济模具在模具设计制造上的应用。总体来看，中国模具工业将向数字化、信息化方向发展。[13]

中国模具工业协会现在是亚洲协会联合会（FADMA）和国际模办（IS。在大型塑料模具方面，中国已能生产34英寸大屏幕彩电和65英寸背投影式电视的塑壳模具，10kg大容量洗衣机全套塑料件模具，整体仪表板等塑料模具。在精密塑料模具方面，中国已能生产照相机塑料件模具多行腔小模数齿轮模具及精度达5μm的2560腔塑封模具等。在大型精密复杂铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模和汽车后桥齿轮箱压铸模及汽车发动机壳体的铸造模具。在汽车覆盖件模具方面，国内已能生产中高档新型轿车的部分覆盖件模具。子午线轮胎活络模具，铝合金和塑料门窗异材挤出成型模，精铸或树脂快速成型拉延模等，也已达到相当高水平，可与进口模具媲美。[10]

近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快了主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品，塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其能力增加较快，“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方快于北方。目前，发展最快、模具生产最为集中的省份上广大和浙江，江苏、上海、安徽、山东等地区进年来发展也很快。[10]

目前，我国的模具工业与发达国家相比，总体水平仍然较低，中国模具的产值不断提高，仅次于美国和日本。

1.2.2 模具存在问题和主要差距

虽然中国模具总量目前已达到一定规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于美、日、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面：

（1）模具产品水平要比国际水平低很多，而许多模具的生产周期却比国际水平长。（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构不合理。国内模具生产厂中自产自己率达60%，而国外70%以上为商品模具；属大型、精密、复杂、长寿模具的比例不足30%，而国外大50%以上。进出口之比2004年为3.7∶1，实进口达13.2亿美元，为净进口量最大的国家。

（3）人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少 目前掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。科研单位和大专院校的眼睛盯着创收，导致模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，致使模具技术发展步伐不大，进展不快。

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（4）开发能力较差，经济效益欠佳 我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是15～20万美元，有的高达25～30万美元。

（5）工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。[15]

1.3 本课题的发展期望

现今，中国经济处于高速发展期，国际上经济全球化的发展趋势日趋明显，这就为我国模具工业的高速发展提供了良好的国际条件和机遇。一方面，是国内模具市场将继续高速发展；另一方面，是国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具的国际采购趋向也十分明显。因此，展望未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景美好，预计中国模具工业将在良好的市场环境下继续得到高速发展，我国不但成为模具制造大国，而且一定会逐步向模具制造强国迈进。[11]

1.4 选题的目的和意义

在毕业实习的过程中，认识到模具制造的先进性，且从上面的描述中，了解到国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，而模具在汽车业的需求量会日益增加，所以本次设计的课题是汽车工具箱盖的注塑模设计，以了解设计模具的基本方法和生产工艺。

1.5 毕业设计内容概述

毕业设计课题为赛马车工具箱盖双型腔注塑模设计。本次毕业设计根据在工厂里实习时所见到的各种塑料模具外形及工作原理并通过查阅学习各种注塑模设计工具书来进行设计。

设计主要内容包括：注塑机的选用、凸凹模结构设计、浇注系统设计、排溢引气系统设计、冷却系统设计、脱模机构设计、复位系统设计、模具总体结构设计、模体设计和其它零部件设计。

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第2章 方案分析

2.1 设计任务

设计题目：赛马车工具箱盖双型腔注塑模设计

2.2 塑件分析

2.2.1 塑件外形分析

该塑件为赛马车双型腔工具箱盖，形状简单，外表为弧形，且塑件中间有向内凸起的形状结构。并且产品中抽芯机构困难，不易抽芯。壁厚为4mm，具体如图2-1。

图2-1 工具箱盖

2.2.2 塑件的尺寸公差及设计基准

（1）塑件尺寸见图塑件要求为一般精度4级，则尺寸公差取1.0mm。（2）塑件设计以左侧端面为基准，进行设计。

2.2.3 塑件所用塑料名称性能及工艺参数

选用材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚的产物，简称ABS，材料具有耐水性、耐磨性、耐油性，且具有良好的机械强度。由参考文献[8]查实用塑料注射模设计与制造表具

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体参数如下：

注射压力：60～100MPa 密 度（g/cm3）：1.03～1.07 收 缩 率（%）：0.3～0.8（取0.5）

模具温度（ºC）：50～80（取50）

料筒温度（ºC）：150～200 喷嘴温度（ºC）：170～180 塑料温度（ºC）：200～260(取200)2.2.4 塑件结构要素

(1)塑件脱模斜度：对ABS塑料而言，型芯：35ˊ～1º（取40ˊ）

型腔：40ˊ～1º20ˊ（取1º）

(2)圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善充模特性，转角处采用圆角过度R=（0.2～0.5，取0.3）。

2.3 设备的选择

2.3.1 注射机类型的选择

由参考文献[9]可知注射机类型可分为卧式,立式和直角式三种。1.立式注射机

注射方向向下，分模方向向上，注射与分模都在同一竖直线上。立式注射机优点

占地面积小，安装和拆卸方便，嵌件及活动型芯易于安放，料斗中的塑件能均匀地进入料筒。

立式注射机缺点

由于柱塞式送料塑料的塑化不均匀，引起成型压力高注射速度不均，其塑件内应力大，这类注射机多是小型的。一般注射机容量为60 cm3以下。

卧式注射机的优点

（1）开模后塑件按自重落下,便于实现自动化操作。

（2）螺杆和塑化装置的塑化能力强,且均匀,注射压力可达6865～7845N/cm2 压力损失小,塑件内应力及定向性小,可减少变形和开裂倾向。

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（3）螺杆式注射机可采用不同的螺杆,使用调节螺杆转数及背压等适应能力, 可加工各种塑料及不同要求的塑件。

卧式注射机的缺点

装模麻烦,安放嵌件及活动型芯不便,易倾斜落下。螺杆式注射机加工低粘度塑料,薄壁及形状复杂塑件时,易发生副料回流,螺杆不易清洗,贮料清洗不净,易发生分解。

综上所述,由于卧式注射机主要以螺杆式为主,且卧式螺杆式注射机满足赛马车工具箱盖工艺成型要求,因此,可选用该类型的注射机。

2.3.2 注射机选择的依据

（1）工具箱盖注射量：由公式

V＝m/p（2-1）式中 V——塑件的体积（cm3）

m——塑件的质量（cm）m=200 cm p——塑件的密度（g/cm3）取1.05 g/cm

3由公式（2-1）得

V=200/1.05=190.476 cm3

所以所需最大注射量为

V＝190.476/80%＝238.095(cm)（2）工具箱盖锁模力的计算：

由参考文献[1]有公式：

F锁K损P注A分（2-2）式中 F锁——锁模力(kN)K损——注射压力到达型腔的压力损失系数，一般取0.34～0.67，取0.6 P注——型腔压力(MPa)，由参考文献查得P注为30MPa

A分——塑件及流道系统在分型面上的投影面积m 由公式（2-2）得

F锁=970.29(kN)

（3）工具箱盖注射压力：因为塑件形状简单，壁薄、尺寸不大，对于材料ABS,所需

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2.3.3 注射机型号的确定

综上考虑，选取SZ-300/1600型卧式注射机，其主要参数为： 最大注射体积/ cm3：300 螺杆直径/mm：48 注射压力/MPa：150 注射速率(g/s)：145 锁模力/kN：1600 最大模具厚度/mm：450 最小模具厚度/mm：250 移模行程/mm：380 模具定位孔直径/mm：Φ160 喷嘴球半径/mm：20 喷嘴口孔径/mm：4 2.4 拟定模具结构方案[8]

理想的模具结构应充分发挥成型设备的厚力，在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺要求（如塑件的形状，尺寸精度，表面光洁度等）和生产经济要求（成本低，效率高。使用寿命，节省劳动力等），由于影响因素很多，可先从以下几方面做起：

（1）塑件成型。按塑件形状结构合理确定，其成型位置，同成型位置在程度上影响模具的复杂性。鉴于塑件外形及模具空间的充分利用，要用中间成型。

（2）选择分型面。分型面位置的选取要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等。此方案中，依据塑件小孔的垂直方向为竖直方向作为最大分型面。

（3）确定浇注系统 包括主流道、分流道、冷料井、浇口的形状、大小和位置。主浇道的设计符合模具设计标准。

（4）排溢、引气系统设计 应保证排气顺畅有序，往往主要靠实践经验，通过试模后才能准确确定，排气槽开设在型腔最后被充满的地方。

（5）选择脱模方式 考虑开模、分型的方法与顺序，推杆的组合方式、合模导向与 8

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复位机构的设置以及侧向抽芯机构的选择与设计和模具空间的成分利用，采用两板式一次开模机构。对于塑件结构中的侧凸部分，可以采用斜导柱进行脱模，但在设计时要考虑其机构不要和其它的运动机构发生干涉。

（6）模温调节 冷却水道的形状、尺寸与位置，特别是与模腔壁间的距离及位置关系。都影响塑件产品的质量和成型周期。而考虑冷却效果初步设想采用圆孔水道。（7）确定主要零件的结构与尺寸 考虑成型与安装的需要及制造与装配的可能，根据能选材料，通过理论计算或经验数据，确定型腔、型芯、导柱、导套、推杆等重要零件的结构与尺寸以及安装固定、定位、导向等方法。

（8）支承与连接 合理的将模具的各个组成部分通过支承块、模板、销钉、螺钉等支承与连接零件，按使用与设计要求组合成一体，获得模具的总体结构。[3]

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第3章 模具总体机构设计

3.1 浇注系统

3.1.1 浇注系统总体结构

浇注系统设计是工具箱盖注射模设计中最重要的问题之一，浇注系统是从引到塑料熔体从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大，它的设计合理与否，直接影响这塑件的整体结构及其工艺操作的难易。

浇注系统组成：由主流道、分流道、浇口、冷料口等部分

3.1.2 主流道设计

主流道通常位于模具中心，塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状以圆锥形。3.1.2.1 主流道的结构设计[8]

（1）选卧式注射机熔融塑料首先经过主流道，所以它的大小直接影响塑料的流速及填充时间。

（2）为了便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形，其半锥角=2～6，取=1，过大会使流速减慢，表面粗糙度为Ra=0.4μm。

（3）主流道大端面处应呈圆角，其半径常取r＝1～3mm，取2mm，以减少料流转向过渡时的阻力，其小端直径D2D10.5~1mm，D1常取4～8mm，取D1=4mm,则D2=4+1=5mm。

（4）为确保塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，主流道对接处设计成半球形凹坑。如图3-1所示。具体关系为：

R2 ＝R1＋δ＝16mm(3-1)D＝d＋δ1＝5mm(3-2)式中 R2——主流道对接处半径(mm)，R2＝15mm；

R1——注塑机喷嘴球半径(mm)；

δ——喷嘴球半径接触富裕量(mm)，取1mm；

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D ——主浇道起始直径(mm)； d——注塑机喷嘴孔直径(mm)；

δ1——喷嘴孔直径接触富裕量(mm)，取1mm；

L1——凹坑深度(mm).一般3～5mm,取4mm。

图3-1 主流道

(5)在保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道凝料增多。通常L可小于或等于60mm。

(6)主流道衬套一般选用T8或T10制造，热处理硬度为52～56HRC。

3.1.2.2 浇口套设计

由于主浇道要于高温塑料及喷嘴接触和碰撞，所以要模具的主流道部分通常设计成可以拆卸更换的主流道衬套。为了选用优质钢材和单独加工和热处理。为方便定位，设计圆盘凸出定模端面的高度H为：H＝(5～10)mm。

3.1.3 分流道设计

分流道是指主流道与浇口之间的这一段，它是熔融塑料由主流道流入型腔的过度段，也是浇注系统中通过断面积变化和塑料转向的过渡段，能使塑料得到平稳的转换。

分流道的截面形状以及分布情况要根据塑件材料和塑件的具体尺寸而定，有的塑件在注塑成型的时候也可以不需要分流道。本次设计中对工具箱单型腔注塑模设计就可以不需要分流道，直接主流道与浇口连接，具体结构见浇口设计中。

3.1.4 浇口设计

3.1.4.1 浇口形式设计

潜伏式浇口脱模时，有较强的冲击力，易堵塞浇口，侧浇口适用于两板流下明显的浇口痕。同时，ABS塑料性能为低粘度，故采用电浇口。本工具箱盖设计中采用的是两板式结构，浇口由浇注套与冷料穴组成，起结构见图3-2所示。

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3.1.4.2 浇口位置的选取原则

(1)浇口位置的选择应避免产生喷射和蠕动。(2)浇口应开设在塑件断面最厚处。

(3)浇口位置的选择应使塑料的流程最短，料流变向最少，以减少动能损失，良好填充。

(4)浇口位置的选择应有利于型腔内气体的排出。

(5)浇口位置的选择应减少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度。(6)浇口位置的选择应防止料流将将型腔、型芯等挤压变形。[8]

综合考虑以上各因素，浇口位置选择在工具箱盖的底部中心，这样熔融塑料向四周流动均匀，成型塑件质量好。在结构上，浇口与主流道的连接结构见图3-2所示。

图3-2 所示

3.1.5 双型腔工具箱盖排溢、引气设计

3.1.5.1 排溢系统设计

排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。排溢主要指成型部分的排溢。当塑料熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体，不能顺利的排出，将在制品上形成气孔，接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时还会因气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕，而且型腔内的气体被压缩产生的反压力会降低充模速度，影响注射周期和产品质量。

排气槽在塑料模上的开设位置，一般需要在试模后才能确定下来，但对大型塑模常常需要在试模前开好排气槽，经试模后再行修改，通常选择排气槽的开设位置时应遵循以下一些原则：[8]

a．排气槽应尽量朝向机器操作侧开设，防止因溢料而发生工伤事故；

b.排气槽应尽量开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终 12

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端；

c.排气槽最好开设在分型面上，使溢出的塑料毛边随塑件一起脱模； d.为了便于塑模加工以及清模方便，排气槽应尽量开设在凹模的一侧。

1—分流道 2—浇口 3—排气槽 4—导向沟 5—分型面

图3-3 排气槽设计

3.1.5.2 引气系统设计

注射成型后，整个型腔的塑料填满，型腔内的气体排出，此时塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，当塑料制件脱模时，由于受到大气压力的作用，造成脱模困难，如采用强行脱模，势必使塑件发生变形或损坏，影响塑件的质量，因此必须加设引气装置。通常对于大型深腔壳体塑件，必须开设专门的引气装置。对于工具箱注塑模的引气装置可直接利用塑件上的侧孔进行引气，而不用专门设计引气装置。

3.2 双型腔工具箱盖成型部分及零部件

3.2.1 分型面的设计

分型面是打开模具取出塑件浇注系统凝料的面，选择分型面时要综合考虑塑件尺寸精度、塑件表面要求以及模具结构。1.确保塑件尺寸精度

对有同轴度要求的塑件要使其全部在动模或定模中成型，防止由于模具合模不准确而造成塑件尺寸的误差。对于外观无严格要求的塑件，可将分型面选在塑件中部，这样可以用教小的脱模斜度有利于脱模。2.确保塑件表面质量

分型面尽可能选择在不影响外观的部位以及分型面处产生的飞边容易加工修整部位。

3.考虑模具结构

（1）尽量简化脱模部件。为便于塑件脱模，应使塑件在开模是尽可能留于动模部分。（2）尽量方便浇注系统布置。

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（3）便于排溢。为了有利于气体的排出，分型面尽可能与料流的末端重合。（4）模具总体结构简化，尽量减少分型面的数目，尽量采用平直分型面。根据赛马车工具箱盖形状，选择双分型面，以塑件的轮廓外形和主流道末端与浇口的接合处分别作为分型面。

3.2.2 工具箱盖型腔数的确定

合适的型腔数目，应受注射机锁模力、注射量、料筒塑化能力及成型件产量、精度、形状和进料口位置，以及注射模设计要求与经济性等条件的综合限制。型腔数的确定通常有下面四种方法： 1.根据最大注塑量确定型腔数目：

设注塑机的最大注塑量为m(g)，单个塑件的质量为m1(g),浇注系统的质量为m2(g)由参考文献[1]有公式：

n＝0.8mgmjmn

（3-3）

式中 n ——型腔数；

mg——注射机的最大注射量(g), mg=300 1.05=315g； mj——成型件的重量(g)，由前可知为200g；

mn——浇注系统的重量(g), mn为30g。

故由式（3-3）n=1.7，所以型腔数为2 同时，根据本课题设计任务书的要求，采用双型腔模具成型。2．根据塑件的精度确定型腔数目

根据经验，每增加一个型腔，塑件尺寸精度要降低4%，设塑件的基本尺寸为L(mm)，塑件尺寸公差为±δ%（ABS为0.5%），则

LL4n＝((x)()1）

（3-4）

1001001003．根据注射机最大锁模力确定型腔数 根据公式

nF锁fA废fA件

（3-5）

式中

F锁——注射机的额定锁模力（N）；

A废——模具上浇注系统及飞边在分型面上的投影面积（m2）；

A件——塑件在分型面上的投影面积（m2）；

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f ——单位投影面积所需的锁模力（N/m2）。4．根据所用注射机的最大注射量确定型腔数目 根据公式

n＝

K利G公G废G件

（3-6）

式中

n ——型腔数

K利——注射机公称注射量的利用系数；

G公——注射机的质量公称注射量（g）；

G废——浇注系统及飞边等的塑料质量（g）；

G件——单个型腔中塑件质量（g）。

3.2.3

一般凸凹模的设计[8]

1.凹模结构设计

凹模是是装在动模里的镶入成型塑件外形的主要部件，其结构随塑件的形状和模具的加工方法而变化。整体方式强度、刚性好、结构简单。考虑塑件形状采用完全整体式凹模块：它是由整块金属材料直接加工而成的，这种形式的凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成塑的塑件质量较好。但机械加工较困难，故适用于形状简单的塑件。

2.凸模的结构设计

凸模是装在动模里的部分凸起，用以成型塑件内形的成型零件。根据塑件的特殊形状的成型要求，在动模的凸起处成型一个凹槽，形成斜导柱侧抽芯机构，采用完全整体式凸模。

成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的尺寸，凹、凸模工作尺寸的精度直接影响塑件的精度。3.2.3.1 影响工作尺寸的因素

[8]

1．塑料收缩率的影响 其中包含最大收缩率Smax=0.7%、最小收缩率Smin=0.5%及平均收缩率Scp=1/2（Smax+Smin）=1/2（0.7%+0.5%）=0.6%。由于塑料热胀冷缩的原因，成型冷却后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。

2．凸模工作尺寸的制造公差值Δ 它直接影响塑件的尺寸公差，通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的3~6，当成型小型塑件或采用组合式型芯与凹模时，取偏上限，此工具箱盖属中小型塑件，取

6，表面粗糙度取Ra值为0.8～0.4μm。

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3.成型零件制造公差δz 其值取

6~3。当成型大型塑件时，取偏下限；当成型小型塑件或采用组合式型芯与凹模时，取偏上限。

4.凸模使用过程中的磨损量δc及其他因素的影响 一般取

6。生产过程中的磨损以及修复会使得凸模尺寸变小，凹模的尺寸变大。成型中小型塑件时，制造公差与磨损量对塑件的尺寸影响较大，常用塑件的收缩率通常在百分之几到千分之几之间衡量。

3.2.3.2 双型腔工具箱盖凹、凸模的工作尺寸计算

1.凹模径向工作尺寸计算

凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。

赛马车工具箱盖外表面为弧面，设计凹模型腔最外围长度方向尺寸为385mm；凹模最外围宽度方向尺寸为139.5mm；凹模凹槽最底部长为40mm；凹模凹槽最底部宽度为20mm；凹模最底端方形底为27×27mm；凹模凹槽边缘长为50mm；凹模边缘宽为8mm；凹槽加强筋宽1mm；塑件最外围边缘处的侧宽为12mm。

根据参考文献[1]计算公式

ZLM[(1Smax)LS]0

(3-7)及参考文献[1]校核公式

LMZCSminLSLS

(3-8)式中

LM——型腔径向尺寸（mm）；

Ls——塑件径向实际尺寸（mm）；

Smax——塑料的最大收缩率，Smax=0.7%；

Smin——塑料的最小收缩率，Smin=0.5%；

Z——成型零件制造公差（mm），其值可取

3~6；

6C——凹、凸模使用过程中的磨损量（mm），一般取——塑件的公差（mm）。

；

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）

分别进行凹模深度尺寸计算与校核 凹模最外围长度方向尺寸计算公式：

已知由此塑件精度等级选用4级精度，凹模最外围长度方向Ls385mm，则查塑件公差数值表（SJ1372-1978）得：Δ=0.89mm，取δz=Δ/4=0.325mm，δc=Δ/6=0.306mm 由凹模计算公式（3-7）得

LM =386.40300.325mm 凹模校核公式（3-8）得

386.4030.3250.2170.4%385384.645<385mm 满足要求，故凹模最外围长度方向制造尺寸为386.40300.325mm a.凹模最外围宽度方向：已知Ls=139.5mm，塑件为4级精度，查塑件公差数值表（SJ1372-1978）得：Δ=0.44mm，取δz=Δ/4=0.11mm，δc=Δ/6=0.037mm 由凹模计算公式（3-7）得

LM=139.464凹模校核公式（3-8）得

139.4640.140.0930.5%139.5139.368<139.5mm

0.140mm 满足要求，故凹模最外围宽度方向制造尺寸为139.464得：Δ=0.26mm，取δz=Δ/4=0.06mm，δc=Δ/6=0.045mm

由计算公式（3-7）得

LM= 40.42 0+0.06 mm

0.140mm。

b.凹槽最底部长为Ls=40mm，塑件为4级精度，查塑件公差数值表（SJ1372-1978）

校核公式（3-8）得

LMZCSminLSLS

40.420.060.0450.4%40.4239.861<40 mm

第二篇：液压泵盖夹具设计说明书

成都纺织高等专科学校

机械制造说明书

机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目设计液压泵盖零件的机械加工工艺规程及工艺装置（生

产纲领：4000件）

班级机设081 设计者杨淇茂 指导教师宋老师 评定成绩

设计日期2010年6月2日

目录

设计任务书

课程设计说明书正文 序言

一、零件的工艺分析

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

（二）基面的选择

（三）制定工艺路线

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

（五）确定切削用量及基本工时

三、专用夹具设计

（一）设计主旨

（二）夹具设计

四、课程设计心得体会 参考文献

成都纺织高等专科学校 机械制造工艺学课程设计任务书

设计题目设计液压泵盖零件的机械加工工艺

规程及工艺装置（生产纲领：4000件）

设计内容：

1、产品零件图1张

2、产品毛坯图1张

3、机械加工工艺过程卡片1份

4、机械加工工序卡片1套

5、家具设计零件图1~2张

6、课程设计说明书1份

班级机械设计081 设计者杨淇茂 指导教师宋老师 教研室主任

2010年6月2日

序言

机械制造工艺学课程设计是在我们大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们的大学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。

由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给定的零件是液压泵盖，他的作用有密封作用。

（二）零件的工业分析

1、以25.5孔位中心的加工表面

这组表面的包括32H8、26H8、66f9及其倒角，还有与25.5孔轴线垂直的液压泵盖左端面，其中，其轴线与左端面有垂直度公差为0.03mm，左端面平面度为0.01/№00

2、液压泵盖右端面上的3个24孔和7个8.5和15的阶梯孔，其中孔与A-A轴有对称关系和角度关系。

3、斜孔4 由以上分析可知，其中加工难度主要集中在1过程中，由于该零件材料是铝合金，在铣床上加工达不到精度要求，因此只能在车床上加工，在加工时必须使用专用夹具，保证它们之间的位置精度和尺寸精度要求。.二、工艺规程设计

（一）、确定毛坯的制造形式

零件材料为ZL106，对于图纸的要求使用硬模铸造，并之前使用热处理，采用铸造。

（二）、基面的选择

基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率看。否则，就会使用加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。

1、粗基准的选择

根据该零件的结构特点、重量轻，比钢硬度要低，加工难度要增加，但是该材料易于加工磨合低碳钢较类似，因此，对零件要以R39两湖面做四点定位加工液压泵盖右端面，以3个24凸圆做3点定位加工液压泵盖左端面，及钻孔。

2、精基准的选择

精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

（三）、制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线：

工序1：硬膜铸造

工序2：热处理后硬度为90~150HBS 工序3：车液压泵盖左右两端面 工序4：钻两孔Φ25.5至Φ24

工序5：半精车液压泵盖左端面 工序6：粗车Φ66外圆

工序7：精车Φ66外圆和尺寸14右端面 工序8：扩孔、镗孔Φ26

工序9：钻3个孔Φ11钻6个通孔Φ8.5 钻孔6个Φ15

工序10：扩3个孔Φ11扩6个通孔Φ8.5 扩孔6个Φ15倒角C0.5 工序11：扩孔、精镗Φ

32、Φ25.5和Φ26 倒角C1工序2 工序12：超精车液压泵盖左端面 工序13：钻孔Φ4 工序14：送检

以上工艺过程详见以上附表机械加工工艺过程卡片。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“液压泵盖”零件材料为ZL106，硬度为90~140HBS，毛坯重量约为kg，生产类型为大批量生产，采用硬模铸造。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下：

1、液压泵盖两端面轴线长度48mm 查《机械加工工艺手册》，其余量值规定为1~2mm,现取2mm，双边4mm。

2、两内孔25.5mmH8 毛坯为实心，不冲孔，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9及2.3-12（以下简称《工艺手册》）确定工序尺寸及余量为 钻孔

24mm 扩孔

25.2mm

2Z=1.2mm 精铰

25.5mm

2Z=0.3mm

3、外圆表面66f9mm

66f9mm为一凸台，为简化铸造毛坯的外形，限制级铸造成一平面，粗车

f=4mm

余量为20mm 粗车

f=4mm

余量为3mm 精车

f=0.5mm余量为1mm

4、孔324 钻孔23mm 扩孔1mm

5、孔78.5mm和715mm 钻孔的要求不高，经过钻孔和扩孔就可以达到要求。钻孔8mm 钻孔14 mm 扩孔8.5mm

2Z=1.5mm

扩孔15mm

2Z=1mm

6、孔26H8mm 此孔是轴线是基准轴线，要垂直度公差要求。因此要以液压泵盖左端面作为基准。钻孔24mm

扩孔25.8mm

2Z=1.8mm 铰孔26H8mm

2Z=0.2mm

7、孔32H8mm 钻24mm

车300.2mm

2Z=6mm 扩31.80_0.1mm

2Z=1.8mm 精镗32H8mm

2Z=0.2mm

8、钻4mm

由于没有精准的公差要求，用万能钻床一次性加工完成

五、确定切削用量及基本工时

工序三

1、车削液压泵盖左右端面 机床CM6125卧式车床 刀具

YG8N 2计算切削用量 1）、确定最大加工余量

已知毛坯长度方向加工余量为4mm，左右两端面格2mm，粗车两端面的最大加工余量为3mm，ap1.5mm

2)、确定进给量f 根据《切削用量简明手册》（第三版）（以下简称《切削手册》）表1.4

当刀杆尺寸为16mm25mm，ap3mm以及工件直径为110mm，f=0.6~0.9mm/r 按CM6125车床说明书f=0.81mm/r（参见表3-9）3）、计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式（寿命选T=60min）

Vc CvTmapfxvyvKv式中Cv=262

yv0.5Xv0.1m=0.28

即KMv=0.8 KMFe=1.0 Vc2620.81.051.4m/min 0.280.120.5601.50.814）、确定主轴转速ns1000Vc100051.4m/min149m/min dw110按机床说明书先选取160r/min，实际切削速度V=55.3m/min 5)、计算切削工时

按《工艺手册》6.2-1，取

L=26.5mmL12mmL20 L30

tmL1L2L3L426.520min0.22min

nwf0.81160工序四

1、钻孔24mm加工条件：加工要求机床Z515刀具

查《切削手册》表2.18 f=0.18~0.25mm/r 综合考虑f=0.2mm/r

V=120~140m/min ns1000Vc10001201592r/min =24dwr/min 按机床选取nw1540所以实际切削速度V=

2、切削工时 dwnw1000=116m/min tLL1L2211.54min0.09min式中L14mmL21.5 mmL21mm

nwf15400.2工序五 半精车液压泵盖左端面

1）、最大加工余量1.3mm，切削进给量为f=0.5mm/r，ap3mm（《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2），查得V=200~400m/min n=868r/min 查CM6125车床n=1000r/min实际切削速度V=345.4m/min 2)、切削工时 t=LL1L255230.131min

fn0.5900工序六粗车66mm外圆

最大加工余量为44mm，切削进给量f=1mm/r，ap7mm，切削速度V=150~300m/min（《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2）

速度取V=160m/min n=720r/min

查CM6125车床n=800r/min 实际切削速度V=165.8m/min 切削工时：t=LL1L25230.013min

fn1800工序七 精车Φ66外圆和尺寸14右端面

最大加工余量为1mm，切削进给量f=0.2mm/r，ap0.5mm，切削速度V=300~600m/min（《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-2）

速度取V=300m/min n=1447r/min

查CM6125车床n=2000r/min 实际切削速度V=414.5m/min 切削工时：t=LL1L25230.025min

fn0.22000工序八 扩孔Φ26 查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-24

切削进给量f=0.9mm/r，ap1.5mm，切削速度V=47.3m/min 则n=579r/min 查CM6125车床n=630r/min 实际切削速度V=51.4m/min 切削工时： t=LL1L29.530.022min

fn0.9630工序九 铰孔Φ26 查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表5-24

切削进给量f=0.9mm/r，ap1.5mm，切削速度V=5m/min 则n=61.2r/min 查CM6125车床n=63r/min 实际切削速度V=5.1m/min 切削工时： t=LL1L29.530.992min

fn0.263工序十 钻3个孔Φ11钻6个通孔Φ8.5 钻孔6个Φ15

1、钻孔11mm加工条件：加工要求机床

C3366K-1 刀具

查《切削手册》表2.18 f=0.1~0.18mm/r 综合考虑f=0.15mm/r

V=100~130m/min

ns1000Vc10001002895r/min =11dwr/min 按机床选取nw2000所以实际切削速度V=切削工时： dwnw1000=108.9m/min tLL1L2141.54min0.09min式中L14mmL21.5 mmL14mm

nwf20000.2r/min所以实际切削速度V=

2、钻孔8.5mm按机床选取nw2000tLL1L2481.52min0.128min

nwf20000.2dwnw1000=54m/min，t=

r/min所以实际切削速度V=

3、钻孔8.5mm按机床选取nw2000t=tdwnw1000=94.2m/min，LL1L2401.52min0.109min

nwf20000.2工序十一 铰6个通孔Φ8.5，倒角C0.5 查《切削手册》表2.25 进给量f=0.2mm/rap0.03mm，V=20m/min ns1000Vc=dw100020749r/min

8.5按机床选取800r/min 所以实际切削速度V=dwnw1000=22m/min tLL1L2401.52min0.306min

nwf7100.2工序十二 粗镗Φ32mm、Φ25.5mm 查《机械制造技术课程设计指导教程》表5-2 有f=0.35~0.65mm/r ap2.5~6mm

V=200~400m/min ap3.5mm

f=0.4mm/r

V=250m/min

1）、Φ32mm 计算实际转速ns1000Vc10002502488r/min选n=2500r/min

=dw32实际切削速度V=251.2m/min 切削时间：tLL1L2n31.5.5min0.01min

wf250032）、Φ25.5mm 计算实际转速n1000Vc1000250sd=

2488w25.5r/min选n=2500r/min 实际切削速度V=251.2m/min 切削时间：tLL1L2n11.51.5.5min0.01min

wf25003工序十三 精镗Φ32mm、Φ25.5mm和26mm

查《机械制造技术课程设计指导教程》表5-2 有f=0.1~0.3mm/r V=300~600m/min ap0.5mm

f=0.1mm/r

V=300m/min

1）、精镗Φ32mm 计算实际转速nc1000300s1000Vd=

2985r/minw32选n=3150r/min 实际切削速度V=316.5m/min 切削时间：tLL1L2n31.531500.1min0.02min

wf2）、精镗Φ25.5mm 计算实际转速n1000Vcd=

1000300sw25.53746r/min选n=3150r/min 实际切削速度V=253m/min 切削时间：tLL1L2n11.51.50.1min0.04min

wf31503）、精镗26mm 计算实际转速n300s1000Vc1000d=

2985r/min选n=3150r/min w32实际切削速度V=316.5m/min

ap0.3~2mm

切削时间：tLL1L29.51.5min0.04min

nwf31500.1工序十四

超精车液压泵盖左端面

查《切削手册》表1.15 f=0.075~0.15mm/r 综合考虑f=0.1mm/r

V=915m/min ns1000Vc10009152650r/min =110dwr/min 按机床选取nw2500所以实际切削速度V=切削工时： dwnw=863.5m/min 1000tLL1L20.51.5min0.004min式中L11.5mmL0.5mm

nwf25000.2工序十五

钻孔Φ4 摇臂钻床Z3025B10

f=0.13~0.56mm/r

主轴转速n=500r/min 时间大约t=0.05min

使用刀具YG640

二、专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。决定设计第四道工序——钻24mm。

（一）、设计主旨

该零件因为是不规则零件，又是大批量生产，两孔之见没有公差要求，只需找准定位中心，粗钻孔，考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。

（二）、夹具设计

1、定位基准的选择

32mm两孔，由零件图可知，有位置度要求3302、切削力及夹紧力的计算

切削刀具：钻刀E226 该钻床传递扭矩T=95490.1其主要基准选择液压泵盖右端面。mm。

0.6P3.72103Nmm =95491540N0.7kF钻孔时的轴向力F9.8161.2d0f扭矩M9.810.081d0f20.8kM9.8161.2240.020.71.25.39105N

9.810.0812420.020.81.01.832104Nmm

2M21.832104切向力Fa=470N

d78实际切向力Fa1KFa=4701.4N=658N 由手动夹紧满足要求

在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数K=K1K2K3K4 式中K1——基本安全系数，K1=1.4 K2——加工安全系数，K2=1.1 K3——刀具钝化安全系数，K3=1.1 K4——断续切削安全系数，K4=1.1 于是F1=KF=1.41.11.11.15.3910N=110N

3、定位误差分析

（1）、已知两圆的240.0.5mm，由于M的作用有转动趋势，因此，零件安装在夹具中的最大间隙为bmax0.05(0.05)0.1mm，因而引起的转角误差为

56=arctan(0.1)0.18由此可知，最大侧系满足零件的精度要求。33（2）、两圆的纵向误差max=0.05-（-0.05）=0.1mm满足两孔位置公差要求。

4、夹具设计及操作的简要说明

如其所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，首先着眼于机动夹紧，本道工序是钻削，需要的水平力不大，选择了手动夹紧。本工序是粗加工，精度要求不是太高，因此只需保证两孔公差。

四、课程设计心得体会

设计，两个字，笔画很简单。但是，在这本该用两个周而用了三周的日子里，我深深的对设计两个字有了重新的感受——不容易，不是一两天功夫就能办好的，它是一个长期积累加总结不断进步的过程，要想是抱佛脚那样三天打渔两天晒网，那么对于这个设计，你根本无法下手，因为这，让我吃尽了苦头。

一开始，拿到一个铝合金材料的，资料找不到，图一开始也没有看清楚，就盲目的在那里胡编乱造，结果是事倍功半，徒劳无功。

搞这个课程设计，涉及的知识面比较广，花费经历多，确实让人累了，但是，却让我从中学到了不少东西，不仅是学习上的，态度上的更是有所提高。对于这次设计，我们只是初步的了解设计过程，真真正正的我们做出的在实际中是

根本不行的，所以，我应该更多的去关注怎样与实践拉近距离，让我更多的接触更多现实的东西，那么相信会做的好的，我还是对自己有信心的。

最后，我衷心的感谢老师，是你严格的要求让我学到了更多的东西。非常感谢！

五、参考文献

1、切削用量简明手册

2、机械制造工艺设计简明手册

3、机械加工工艺手册

4、机械制造工艺与机床夹具课程设计指导

5、机械制造基础课程设计指导教程

第三篇：《玩转工具箱》教学设计

玩转工具箱之巧手补按钮

——浙教版七下第八课《玩转工具箱》教学设计

【教材分析】

《玩转工具箱》一课选自浙教版七年级第二单元第8课。学习本课内容前，学生已初步认识了PhotoShop软件，了解了软件界面布局，学习体验了最常用的工具如文字工具的使用，设置画布大小、复制图片等基本操作等，最关键的是体验了图层的相关操作。本课主要是在多媒体作品封面的基础上，利用选框、渐变、油漆桶及拾色器等工具制作按钮，对学生的实践操作要求较高，需要让学生有充足的时间探索体验，达到熟练搭配使用相应工具，并获得积极的学习反馈。【学情分析】

学生虽然在第七课已经学习体验了图层的操作，但是对于图层的学习还难以达到学以致用的程度，所以难免会在学习探索过程中忘记“图层的选择”这个操作；同时按钮的制作尤其是指示图案的绘制，会有难度，容易产生挫败感；另外就是，学生对于PS学习的新鲜感还未褪去，学习兴趣有助于激发探究积极性。【学习目标】

遵循以生为本的教学理念，融学生学习探究于情境中。结合教材内容，联系学生实际情况，我将这一课的教学目标设定如下： 知识与技能：

1、可以根据需要把矩形选框工具切换成椭圆选框工具，把油漆桶工具切换成渐变工具；

2、能使用选框工具、渐变工具、拾色器完成对应的操作任务；

3、会根据实际情况利用自有变换命令调整按钮的大小； 过程与方法：

在制作立体效果的按钮形状和提示图案的过程中，结合微课、讨论、演示等方式的帮助体验多种工具的使用技巧，并慢慢积累制作的经验提高熟练度。情感、态度与价值观：

通过带提示图案的立体按钮的制作体验，收获PS制作的乐趣与成就感。【重难点】

重点：选框工具、油漆桶工具、渐变工具和拾色器的使用方法，自由变换的应用。

难点：根据需要选择合适的工具 【教具准备】

资源学习包，智能手机安装App：讯飞语音和之江汇教育广场，教师机安装软件：之江汇的互动课堂。【活动设计】

环节一：确定目标，剖析任务

一、情境设计：

教师出示图片“‘缺’了的封面”，让学生描述“奇怪”的发现。学生（可能回答）有3个圆形缺口。

教师引出多媒体封面中按钮的意义，接着出示本课的按钮图片示例，然后指出本课的任务——制作与封面缺口大小相近的按钮。

最后出示课题“玩转工具箱之巧手补按钮”。

【设计意图：任务情境虽然简单，但是目标明了。在简单的导入中，通过“任务封面图片->按钮示例图片->任务与课题”这样的流程，学生很容易就能明确学习目标。】

二、任务剖析：

教师播放按钮解析微视频“按钮的构造”，学生通过观看视频，思考并猜想：按钮可能有几个图层？过程步骤可能是怎样的？

通过视频解析，在图层问题上学生可以较快地达成共识——有三个图层，在此基础上，学生再根据自己的观察猜想按钮制作的过程步骤（教师通过讯飞语音将学生的回答转换为文字待用）

学生进一步可能的回答：（1）先新建一个图层（2）接着画一个较大的圆（3）再新建一个图层（4）紧接着又画一个较大的圆（5）最后输入提示文字

【设计意图：视频主要内容是对按钮.psd文件的展示，通过显示隐藏图层内容，以及移动按钮各图层内容的方式，让学生对将要制作的按钮有个直观的认识，并且通过学生猜想的互动环节，让学生有一个大致的思路，为本课接下去的自主探究奠定基础。在学生猜想步骤前，教师应引导学生描述时尽量做到步步明确，复杂的步骤要追问使其进一步分解要引导学生补充说出图层操作的时间点。】

环节二：认识工具，多样探究

一、认识工具

学生打开微课“工具教坊”，通过与微课的互动，学习本课将会用到的工具。教师巡视中要关注学困生，帮助指导他们正确使用微课学习。【设计意图：通过storyline互动微课，学生明确本课将要用到的工具，能熟练打开其中的隐藏工具，学习这些工具的一般使用方法，最后通过简单的热区测试题查看学习效果。这个环节的主要目的是帮助学生解决自主探究前的工具关。】

二、学习探究

1、任务一：制作立体效果的按钮。

教师将步骤文字截图部分呈现在屏幕上（通过互动课堂从手机到计算机）。学生则根据课件中相关步骤提示，尝试完成任务一。

教师在巡视过程中，可以用讯飞语音记录并整理学生发现的问题待用，用互动课堂移动端适时录制学生正确的操作视频。

注意：当有学生提问绘制正圆的方法时，教师可示意学生暂停操作，然后由学生给出关于“Shift键”的提示，由学生自行尝试。

【设计意图：之所以选择学生去提示，主要考虑到学生间信息传达的有效性】

大约5分钟后，现场统计学生的完成情况。根据学生的完成情况，选择不同的学习策略：

（1）当完成人数多于12人，让学生选择就近抱团——由已完成的学生在自己座位上教授方法或技巧。

（2）当完成人数6-12人，学生自助学习同学正确的操作视频。（3）当完成人数少于6人，由教师邀请学生上台演示，然后再提供相关视频。

学生一旦确认完成立体效果后，即可进入任务二的探究学习。

【设计意图：通过在这之前的按钮剖析与工具教坊，学生已经厘清了思路，通过自主探究解决能解决的问题，发现不能解决的问题，同时利用好个别先学会的学生的传帮带作用，通过互助学习既解决了受教者的问题，又强化了教授者的技能。】

2、任务二：制作按钮上的指示图案 教师根据大部分学生的进度，适时在屏幕上呈现任务二页面

学生先根据实际情况选择任务难度，接着通过微课“不同按钮图案的秘密”的学习后，再尝试完成任务二。教师巡视过程中，通过互动课堂把学生的操作技巧录制成小视频，适时放在学生在需要时可要求参考学习同学的帮助视频；也可申请走出自己的位置，与选择相同任务的同学开展讨论等互助学习。教师根据学生的完成情况，可适机邀请选择了不同任务的学生上台，讲解任务的制作方法。

【设计意图：提示图案的制作是本课较难的任务，教师要把握好学生可完成的任“学习资源包-同学帮助视频”文件夹内。务难度值，在巡视过程中要鼓励学生挑战更难的任务。依据本校学生的实际设置了分层任务，使得所有学生都可以选得了做得对，有助于他们最终获得积极的学习体验。同时，又保留了他们探究难度更高任务的机会。】

2、任务三：分别保存按钮为jpg图片，然后补上”‘缺’了的封面.psd“中图片的缺口。

教师及时在屏幕上呈现任务三页面，并给出必要的任务提示。学生根据屏幕上的任务提示，尝试完成任务三。

学生根据自己的实际情况，可在教师的提醒下寻找合适的同伴求助，也可以请求教师给出合适的照片或小视频。

【设计意图：教师除了给出必要的方法提示外，不再有直接的帮助，学生的学习探究更多地将借助同伴的帮助实现，当然教师应做好“媒介服务”，及时根据课堂情况选择合理的应对策略，避免学生长时间处于无助状态。当然教师还是要准备相关视频资料，在需要的时候推送给学生。】

活动三：分享问答，自查小结

一、分享问答

学生保存上交按钮源文件、按钮图片和”缺”了的封面.psd文件。根据互动课堂的随机挑人工具，随机抽取的学生们展示上交的内容并确认是否填补缺口，分享任务中最大的障碍或最得意的发现。

其他学生可以根据自己的疑惑向该学生提问，展示学生可选择自己回答或求助同学。

【设计意图：通过展示分享，尤其是“最大障碍”和“最得意的发现”，让学生体验学习乐趣和成就感。同时通过互动问答，让学生在倾听与思考中查漏补缺。不过本环节最重要的是学生间的互动问答能否开展，学生是否能提问，所以教师应做好提问的引导和动员工作，可适时把课堂上记录下来的学生的问题呈现出来。学生自己提出的问题是最真实的学习生成问题，用它们来检验学生的学习效果应该更真实更有效。】

二、小结延伸：

教师最后以“按钮不是预想中的圆形”这个问题设置悬念，为后面的课堂埋下伏笔。最后出示拓展范例“彩虹和圆锥体”，指出选框工具、渐变工具、自由变换等工具的更多更有意思的应用。

【设计意图：本课按钮制作任务比较耗时，利用最后的时间对学生做必要的引导和拓展是必要的。如果有学生提前完成任务，也可以让学生尝试拓展范例彩虹的制作。】 【教学反思】

本课是建立在分层任务基础上的学习探究型课堂，教师提供了系列微课，让学生获得探究学习的必要帮助，同时借助移动终端及应用，将生生之间的互助学习融入到了课堂的主要环节。接下来先来谈谈创意：

一、精心设计的系列微课。微课的技术并不新奇，但是抓住学生的需要和认知规律，充分发挥微课在学生自主探究学习中的支撑作用。“按钮的构造”、“工具教坊”、“不同按钮图案的秘密”这三个微课，以简单、明了的说明与互动，从学生的角度讲他们需要了解的知识或技巧。

二、及时有效的移动教学工具。本课的任务比较紧凑，学生在学习中难以腾出足够的时间参与互助学习。教师在巡视过程中，通过讯飞语音和互动课堂等工具将学生的生成以最及时的方式保留下来，然后用于后续环节，尤其是关键操作的小视频，给需要的学生的帮助和启发是最有效的。

本课最大的困惑在于教学情境的设计。在教材任务体系的基础上，做了一点改变，将各任务更紧凑地衔接在一起。然而这样的情境毕竟不够生动，对学生积极性的助推力量比较弱。大任务情境设计既要能较好得结合教材，又要符合学生学习生活阅历，真是一境难求啊。

以上是本人的想法，肯定存在偏僻和不当之处，敬请批评指正。

第四篇：肥皂盒底盖塑料模具设计说明书

塑料成型工艺及模具设计

题

目：专

业：班

级：姓

名：学

号：指导老师：时

间：

课程设计说明书

肥皂盒底盖塑料模具设计 模具设计与制造

----------------------------

引 言

本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。

编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。

本说明书在编写过程中，得到江五贵老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。

由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。

设计者：

2010.4.28

课程设计指导书

一、题目：

塑料肥皂盒 材料：PVC

二、明确设计任务，收集有关资料：

1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划

2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸

3、查阅、收集有关的设计参考资料

4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量

5、塑胶厂车间的设备资料

6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况

三、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1、塑胶件的形状和尺寸：

塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：

塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。

3、生产批量

生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。

4、其它方面

在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。

四、确定成型方案及模具型式：

根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。

五、工艺计算和设计

1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。

2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。

3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。

4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。

5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。

六、进行模具结构设计：

1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。

2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。

七、画装配图

一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。

1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图

2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图

3、俯视图、局部剖视图等

4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格

5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。

八、绘制各非标准零件图

零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求

九、编写技术文件

1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。

2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片

3、编写设计说明书

目

录

第 一 部分

产品的说明

第 二 部分

塑件分析

第 三 部分

注射机的型号和规格选择及校核

第 四 部分

第 五 部分

第 六 部分

第 七 部分

第 八 部分

第 九 部分

第 十 部分

第十一部分

第十二部分

第十三部分

型腔的数目决定及排布

分型面的选择

浇注系统的设计

成型零件的工作尺寸计算及结构形式

导柱导向机构的设置

推出机构的设计

温度调节系统的设置

模具的动作过程

设计小结

参考资料

第 一 部分

产品的说明

肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座，结构比较简单，但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中间凸起的曲面，并在底座水平放置面处开了漏水孔。为了防止使用香皂后手滑，特别将肥皂盒侧面设计成了内凹的曲面。此次产品是在UG 6.0的辅助下完成的。产品图如下：

图一

零件实体图 第 二 部分

塑件的分析

PVC塑料

化学名称：聚氯乙烯

比重:1.38克/立方厘米 成型收缩率:0.6-1.5% 产品需要预热到70~90度，预热时间为4~6小时 成型温度：230~330℃ 成型时间为40~130秒

成型特性：

1.无定形料,吸湿性小,但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。

2、流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200°C.分解时有腐蚀及刺激性气体

3、成型温度范围小，必须严格控制料温

4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径易大，以防死角滞料，滞料必须及时处理清除

5、模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面应镀铬

第 三 部分 注射机的型号和规格选择及校核

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。

从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。

1、注射机的选用

选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。

以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成

型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：

V实V公

式子中，V实—实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（cm3）。由UG分析/体测量，可得塑料盒的体积为19.60cm3，考虑到设计为2腔，加上浇注系统的冷凝料，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，可以选择XS—ZY—60.其最大理论注射容量为60cm3，注射压力为122MPa，锁模力为500KN，最大注射面积为130cm2.模具高度在200~300mm，最大开模行程180mm。喷嘴圆弧半径为12mm，喷嘴孔直径为4mm。

2、注射压力的校核

该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，其值一般为70～150MPa，通常要求P> P0。我们这里选70MPa。

3、锁模力的校核

锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：

F锁  F胀 = A 分 × P型

F锁—注射机的额定锁模力（N）；

P分—模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我们这里选P型=30MPa。

A分—塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2）

由UG分析/面测量，可得投影面积为70cm2，浇注系统的投影面积不超过10cm2

∴ F锁  F胀 = A 分 × P型

= 80×200×30=4.8×105（N）

而锁模力为500KN，大于480KN，符合要求。

4、开模行程与推出机构的校核

开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核：一种是开模行程与模具厚度无关；二种是开模行程与模

具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关，且是单分型面注射模具。

1、当开模行程与模具厚度无关时

这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型： ⑴ 对单分型面注射模，所需开模行程H为：

S  H = H1 + H2 +（5～10）mm 式中，H1—塑件推出距离（也可以作为凸模高度）（mm）； H2—包括浇注系统在内的塑高度（mm）； S —注射机移动板最大行程（mm）； H —所需要开模行程（mm）。而我们这里通过资料可得出（结构见图六）：

H = 15 + 95 + 8 = 118（mm）。

⑵ 对双分型面注射模，所需开模行程为：

S机  H = H1 + H2 + a +（5～10）mm 式中，a—中间板与定模的分开距离（mm）。

2、推出机构的校核

各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同，设计模具时，推出机构应与注射机相适应，具体可查资料。

第 四 部分

分型面的选择

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也

可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向倾斜。

1、分型面的形式：

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

2、分型面的选择原则：

a）、便于塑件脱模：

Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内

Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯

Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位； b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏

c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气

e）、尽量使模具加工方便

3、我们这里选择曲线分型面

图二

分型面

第 五 部分 型腔数目的决定及排布

1、型腔数目的确定：

为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a），其计算过程如下：

我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C０，每小时注射制品成型的加工费用为y（元／h），成型周期为t（min），则：

模具费用为XMnC1C0（元），N(yt60M注塑成型费用为Xs)（元），S总成型加工费用为XXX，即

yt)nC1C0

XN(60n为使总的成型加工费用最少，即令

yt60dxdn＝０，则有 ：

N()(1n2)C10所以n＝Nyt60C1。

对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过４个，塑料件的精度为6级左右，以及模具制造成本、制造难度和生产效率的综合考虑，型腔数目初定为2腔，排布形式为矩形的平衡布局（详细的布局参见零件布局图）。

图三

型腔布局图

第 六 部分

浇注系统的设计

1、浇注系统的组成

图四

浇注系统的组成

所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图四所示：

2、浇注系统各部件设计

A、主流道设计：

主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：

⑴ 主流道圆锥角α=2o～6o，对流动性差的塑件可取3 o～6o，内壁粗糙度为Ra0.63μm。

⑵主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。⑶在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。

⑷对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9h9间隙配合。

⑸主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为52～56HRC。

B、冷料穴的设计

冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；三种是无拉料杆的冷料穴。我们这里选用与推出杆匹配的倒锥形冷料穴，其结构如图五：

图五 冷料穴 — 定位圈— 冷料穴— 推 杆

— 动模板

C、分流道的设计

分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。

①分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和

六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，如图六。因为圆形截面

分流道的效率是分流道中效率最高的，固选它。

②分流道的尺寸：因为各种塑料的流动性有差异，图六 圆形流道 所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。

但对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑料，可用此经验公式确定其流道直径：

式中，m—流经分流道的塑料量（g）；L—分流道长度（mm）；D—分流道直径（mm）。对于黏度较大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系数。我们这里取m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸为1.2D，即D`=1.2D=1.2×0.265×√63×450=8（mm）。所以S=Л×8*8/22×1.22=72.4（mm2）

③分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。

④分流道与浇口的连接：分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及充填。

D、浇口的设计：

浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。

浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根

据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道截面积的3%～9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。

浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七

图七 点浇口

浇口的截面一般只取分流道截面积的3％～9％，浇口的长度约为0.5mm～2mm，现在可算出我们需要的浇口面积S=5％×s=3.9mm2。

浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，所以我们在开设浇口时应注意以下几点：

①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。

⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。

⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。

⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。

第 七 部分 成型零件的工作尺寸计算

一、凹模的结构形式：

凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件。根据需要有以下几种结构形式：

整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分析我们

可选用组合式凹模——整体嵌入式凹模。

整体嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是将每个型腔单独加工后压入定模中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形，由台阶定位，以H7座板将其固定。其结构如图六所示：

m6过渡配合嵌入定模板，然后用定模板

二、凸模的结构设计

1、凸模的结构形式：

凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可非为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模——整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成，如下图所示：

图八

型芯图

2、凹模的形状

图九

型腔图

三、成型零件的工作尺寸计算

现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸，其公差按规定为负值“-Δ”； 凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，其公差按规定为正值“+δZ”现由公式可得：

ZLM[LS(1S)0.5]0

式中，“Δ”前的系数（此处为0.5）可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.5～0.75之间，ABS的收缩率S为0.005.制品偏差大则取小值，偏差小则取大值。Δ值由塑料模设计手册《公差数值表》可查基本尺寸为120mm时，其Δ值为0.68，基本尺寸为70mm时，其Δ值为0.52,基本尺寸为15mm时Δ为0.24.（这里塑料件的精度取5级）

固可由以上公式算出其尺寸：

A、型腔尺寸计算：

ZDM1[LS1(1S)0.5]0

+0.14=[120（1+0.005）-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26

Z（mm）

DM2[LS2(1S)0.5]0

+0.10 = [70(1+0.005)-0.5*0.52]+0.2*0.52=70.1

4Zmm

DM3[LS3(1S)0.5]0

=[15(1+0.005)-0.5*0.24]+0.2*0.24 =15.0+0.04(mm)

B、型芯尺寸的计算

设塑件内型腔尺寸为ls，公差为正值“+Δ”，制造公差为负值“-δZ”，经过与上面凹模径向尺寸相似推理，可得：

lM[lS1S0.5]0

Z由于我们塑料件的厚度为2mm。因此相应的尺寸上减去4mm或者2mm。Δ值的取值分别为。基本尺寸为116mm的为0.68，66mm的为0.52，13mm的为0.24.dM1[dS11S0.5]0

Z=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.2*0.68

=116.92-0.14mm dM2[dS11S0.5]0

Z=[66(1+0.005)+0.5*0.52]-0.2*0.52 =66.6-0.10mm

dM3[dS11S0.5]0

Z=[13(1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24 =13.185-0.04mm C、型腔壁厚和底板厚度计算

在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其是对大型塑件。但我们这里的塑件较小，故不需要对型腔壁厚和底板厚度进行计算，大致得体即可。

第 八 部分 导柱导向机构的设计

为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。

导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，我们这里选取导柱导向机构，其结构如图十：

我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：

⑴、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。

⑵、导柱的长度应比型芯（凸模）端

面的高度高出6～8mm（图十），以免型 图十 导向机构

芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。⑶、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。

⑷、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。

⑸、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。

⑹、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。

⑺、一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。

⑻、导柱的直径应根据模具大小而决定，可

参考准模架数据选取。

第 九 部分 脱模机构的设计

1、何为脱模机构

在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。

2、脱模机构的分类及选用

脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。

3、脱模机构的设计原则

设计脱模机构时，应遵循以下原则：

（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。

（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。

4、推杆的结构形式及形状

因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，我们这里选用普通推杆。其结构形式见图十一。

5、推杆的固定方式（图十二）

图十一 推杆 图十二 推杆固定

第 十 部分 温度调节系统的设计

1、冷却系统设计

塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。

一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以

2、冷却时间的确定

在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：

ts22ln[4TsTmTeTm]

式中，a — 塑料热扩散系数（m2/s）； S — 制品壁厚（mm）； 现我们根据已知条件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度为2mm：

∴ t22422.410ln[42606010060]

=4.5s

3、冷却系统设计原则

①、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡

②、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。④、浇口处加强冷却。

⑤、应降低进水与出水的温差。⑥、合理选择冷却水道的形式。⑦、合理确定冷却水管接头位置。

⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。

⑨、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。

4、冷却系统的结构形式

根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。

简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图十三：

图 十三

冷却系统

5、冷却系统的计算

由塑料成型工艺及模具设计查阅可得，ABS的单位质量成型时放出的热量为

300KJ~400KJ/Kg。放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ 其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。

第 十一 部分 模具动作过程

随着动模部分的开模，拉料杆5将塑件及冷凝料从型芯板10上拉出，顶杆7将塑料件和冷凝料从型腔板12中顶出。随着动模机构后移，将塑料件完全顶出。合模时，在导柱23和导套1的作用下将完全合模，进入下一次浇注。

第 十二 部分 设计小结

塑料工业是当今世界上最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。

塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来，这还需要我们到工厂里去实践。我相信在未来的我一定能走到最前头。

第 十三 部分 参考资料

[1] 屈华昌主编，塑料成型工艺与模具设计，高等教育出版社，2009 [2] 塑料模具设计手册编委会，塑料模具设计手册，机械工业出版社，2004 [3] 叶久新、王群主编，塑料制品成型及模具设计，湖南科学技术出版社，2003

第五篇：液体计量筒注塑模设计心得体会

心得体会

本图纸为液体计量筒注塑模图纸。

图纸分析：

由图纸可以看出，一次注塑可以制造3只计量筒，为一模三腔。三腔之间互相呈120度分布，符合型腔布置力求紧凑的规则。浇道口在圆形的中部，符合型腔布置力求对称的要点。本图纸所示模具为双分型面模具，即三板式注射模，分别为定模版，中间板，动模板。靠近浇道口的分型面为第一分型面，远离浇道口的分型面为第二分型面。第一分型面选在了计量筒的筒口位置，这样可以降低分型产生的对塑件的损坏。由于塑件对于筒体的壁厚有严格的公差要求，所以第二分型面选在了计量筒的底部垂直的截面，便于塑件的取出，且不影响筒体外观。

模具的工作原理：

首先注射成型前，轴环9在碟形弹簧7的推动下，处在顶住型芯20并轴环9的沉孔与型芯20相配合的高位。一旦塑料充满型腔底部，流入轴环9与凹模镶件13之间的环形间隙，便可以推动轴环9向下运动离开凹模镶件13。于是这样就使轴环9与型芯20分离，取消了轴环9对型芯20底端的定位，而塑料就能充满型腔的底部。最后制品成型后，机床喷嘴后撤离开浇口套21，弹簧22将浇口套21抬起，使浇口套21与主流道凝料脱开。

开模时，靠近浇口道的I-I面先分型，塑件筒口与动模板分离。II-II面后分型，制品由于压缩空气吹出。弹簧11通过推块14将流道凝料推落。

模具的特点：

由图可知制品壁厚仅为1.2mm，壁厚公差不得超过0.1mm，内孔深112mm，故模具主要应该解决好型芯的稳定性和制品的脱模问题。该模具型芯采用两端固定式，顶端固定于定模，底端由动模的轴环9的上表面有一沉孔可与型芯20相配合，以此来达到两端固定。

轴环9与动模8的孔呈滑动配合，便于弹簧7作用轴环9上下运动。由于分型后制品仍旧处于中间板内，因此采用将塑件用压缩空气吹出的方式脱模。浇口凝料在模内与制品断离并自动下落。

心得体会：

由此可以得出本模具具有一些比较特色的特点。首先便是采用了一模多腔的设计，提高了生产效率。其次是因为塑件长度过长且底部面积大于筒体截面积，采用单分型面设计不利于分型以及塑件的脱出，因此采用三板式设计。可是采用三板式设计，塑件的脱出还是比较困难，因此模具采用了压缩空气帮助塑件的脱出，利于工业自动化，节省人力。

通过阅读本设计图，我对模具的设计有了新的认识，知道设计模具不能局限于一点，任何问题都有解决的方法。