目录
1绪论………………………………………………………………………………1
1.1国内塑料模现状和发展趋势…………………………………………………2
1.2国外塑料模现状和发展趋势…………………………………………………3
2塑件工艺规程的编制……………………………………………………………4
2.1塑件的工艺性分析…………………………………………………………4
2.1.1塑件的原材料分析………………………………………………………4
2.1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析…………………………………5
2.1.3计算塑件的体积和质量及注塑机的选拳………………………………5
2.1.4塑件注塑工艺参数的确定…………………………………………………6
2.1.5注塑机有关参数的校核……………………………………………………7
3注塑模的结构设计………………………………………………………………9
3.1分型面的选择………………………………………………………………9
3.2确定型腔的排列方式………………………………………………………9
3.3浇注系统的设计……………………………………………………………10
3.4脱模顶出机构的设计………………………………………………………11
3.5成型零部件的结构与设计…………………………………………………16
3.6模具设计的有关计算………………………………………………………18
3.7模具的加热与冷却系统……………………………………………………23
3.8模具闭合高度的确定………………………………………………………24
3.9模具标准零件的选用………………………………………………………25
4结束语……………………………………………………………………………27
设计总结……………………………………………………………………………27
致谢
参考文献
机械加工工艺过程卡
机械加工工序卡
1绪论
80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为131999年我国模具工业产值为245亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元，其中塑料模约占30右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。
1.1国内塑料模的现状和发展趋势
我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10～30万次，淬火钢模达50～1000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。
成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在29～34英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10与国外的50～80比，差距较大。
在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。
近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30下，和国外先进工业国家已达到7080比，仍有很大差距。
我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向包括：
1、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。
2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。
3、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。
4、开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。
5、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。
6、应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。
7、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。提高和改善。
1.2国外的注塑模的发展情况
国外的注塑模的发展情况，注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。
2.1.1塑件的原材料分析。
原始资料：如上图所示。塑件的材料采用PP，属热塑性塑料。从使用性能上看，这种材料不需要预先干燥，成型时的流动性都较好。成型条件：料筒温度180～300℃，注塑压力73.4～196×106Pa，模具温度40～80℃，成型收缩率0.01～0.025。
另外，从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热性强，其介电性能与温度和频率无关等优点，是理想的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。
模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)，脱模斜度宜取2°以上。
2.1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析
⑴结构分析。从零件图上分析，该零件总体形状为圆形，在宽度方面没有侧凸凹。因此，模具设计时不必设置侧向分型抽芯机构，该零件属于简单零件。
⑵尺寸精度分析。该零件尺寸精度为MT4级。由以上分析可见，该零件的尺寸精度一般，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看,厚度最大处为2mm，最小处为1mm，较均匀，有利于零件的成型。
⑶表面质量分析。该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。
综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制的较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。
2.1.3计算塑件的体积和质量及注塑机的选取
计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。
经称重塑件的质量为10g，根据设计手册可查的PP的密度为ρ=1.04kg/dm-3，所以其体积
为： V=W／ρ
=10÷1.04
=9.6cm3
该塑件的的形状简单，尺寸不大，结构不易变形。能够用整体型腔和型芯，简单方法脱模，生产量大，可用多腔模具成型。由此得出结论：应采用一模两腔，侧浇口，顶杆脱模，简单冷却的模具结构。
计算塑件在模具水平分型面上的投影面积：
S1=πR2
=3.14×392
=4775.94mm2
计算浇注系统和飞边在模具水平分型面上的投影面积：
S2=130π（5／2）2／2 30π（5／2）2
=1275.625 588.75
=1864.375 mm2
模具水平分型面上的总面积:
S总= 2S1＋S2
=2×4775.94 1864.375
=11416.255 mm2
根据塑件的重量和分型面上的投影面积可以确定使用的最小注塑机，初步选用的注塑机为XS-ZS-125型。
2.1.4塑件注塑工艺参数的确定
查找相关文献和参考工厂实际应用的情况，PP的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可依据实际情况做实际的调整）
注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度
料筒温度：后段温度t1选用：1700C
中段温度t2选用：1900C
前段温度t3选用：2100C
喷嘴温度：选用1800C
注塑压力：选用90MPa
注塑时间：选用50s
保压：选用30MPa
保压时间：选用20s
冷却时间：选用40s
2.1.5注塑机有关参数的校核
本模具的外形尺寸为200mmx400mmx227mm. XS-ZS-125注塑机模板最大安装尺寸为320mmx350mm,故可以满足模具的安装要求。
由上述计算模具的闭合高度H=227mm ，XS-ZS-125注塑机所允许模具的最小厚度：Hmin=200;最大厚度:Hmax=300;即模具满足安装的条件。
经查资料XS-ZS-125型注塑机的最大开模行程S=300mm，满足顶出塑件的要求。
S≥H1/ H2/ (5～10)
=30 25 10
=65mm
经验证XS-ZS-125型注塑机满足使用要求，可以使用。
模具的工作原理:
模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模部分固定在注塑机的动模板上，合模以后，注塑机通过喷嘴将熔融塑料经流道注入型腔，经保压，冷却后塑件成型，开模时动模随动模板一起运动逐渐将两个分型面打开，第一个分型面打开露出浇注系统凝料，动模继续后退，拉板将第二个分型面分开，当分型面打开一定距离后动模停止运动，在注塑机顶出装置的作用下，顶杆运动将塑件顶出，合模时随着分型面的闭合，弹簧也对模具进行复位。
