模具课程设计学院：机电工程学院班级：08机制统本03班姓名：卓衡超学号：0811********设计题目：1.按照工程图设计该产品的注塑模具图（以审定图纸为准）。

2.模具设计包括：产品造型分析，型腔数目及分布，注射机选择及校核，分型面选择，主流道、分流道、浇口、排气和冷料穴设计，浇口位置及浇注系统平衡，凸凹模结构和尺寸设计和校核，模架选择，推出机构设计，侧向分型与抽芯，温度调节等。

3.确定该产品的成型工艺。

模具课程设计一、产品造型分析1．产品造型设计塑件的选择：塑料盒子见下图：塑件工程图塑件造型图2．塑件制品的工艺分析(1)尺寸和精度尺寸：塑件尺寸的大小受到塑料材料流动性好坏的制约，塑件尺寸越大，要求材料的流动性越好，流动性差的材料在模具型腔未充满前就已经固化或熔接不牢，导致制品缺陷和强度下降。

尺寸精度：影响塑件制品尺寸精度的因素是比较复杂的，如模具各部分的制造精度，塑料收缩率，成型工艺及模具加工表面质量等等。

该塑料盒子属于低精度的塑件，可选用5级精度。

(2)壁厚该塑料盒子选用壁厚2mm。

(3)脱模斜度结合本塑件的形状，设定脱模斜度为3°分。

二、塑件在模型中位置1、型腔数目确定CQ-350注塑机材料：聚乙烯（PE ） m=7.4 g V=8043 mm 3ρ=0.92g/ cm 3（1）按最大注射量确定型腔数目 ≤mm kmp 1-=（0.8×25-54）/=2.02 取n=2（2）按额定锁模力确定型腔数目n ≤PAPA Fp 1-=350000/(148×2500)=1.13 取n=1（3）按精度确定型腔数目 增加一个型腔数目精度降4%，高精度塑件通常不要超过4腔。

综上的取 n=1型腔 a ．塑件制品分析 （1）产品要求从对本产品进行的工艺分析中可以得知，所设计的塑件材料为，材料收缩率为：0.015，精度要求一般，一次注塑一个。

塑件立体图所示：（2）计算制品的体积重量：材料采用聚乙烯（PE ），查找资料得知其密度为0.92 g/ cm 3，收缩率为1.5%。

使用pro/engineer 软件对三维实体产品自动计算出产品的体积，当然也可以根据实体尺寸手动计算出它的体积。

下面是部分计算过程：通过计算塑件的体积为： 体积 =8043 mm 3塑件的质量 = 7.4g ρ—塑料（PE ）密度为0.92g/ mm 3b.注塑机的确定根据制品的体积和重量查《塑料模具设计》选定注塑机，选定注塑机型号为：CQ-350。

注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量：30-38cm3锁模力：350KN注塑压力：185MPa 允许模具厚度：80-220mm最大开距：800mm 顶出行程：40mm 注塑机定位孔直径：55φmm 注塑机拉杆的间距：410×410(mm×mm) 2.注塑机参数校核（1）．按额定锁模力校核P（nA+a1）≤Fp 148×2300=3.268×105＜3.5×105 N（2）.按最大注射量校核nm1+m1≤km pm p≤K mnm1+=(7.4+5)/0.8=15.5<25g（3）.注射压力的校核注射压力的校核实核定注射机的额定注射压力是否大于成型所需的压力注射个压力为185MPa,满足要求。

3.分型面的选择a．在外型的最大轮廓处b.有利于塑件的顺利脱模c.应保证塑件的精度要求d.应满足塑件的外观质量要求e.便于模具的加工制造f.有利于排气分型面三．浇注系统的设计1.浇道的设计主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位，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，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。

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板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。

浇口套的选用：进料口直径：D=d+(0.5～1)mm=3＋0.5＝3.5mm式中d为注塑机喷嘴口直径。

球面凹坑半径：R=r+(0.5～1)mm=10+0.5＝10.5mm式中r为注塑机喷嘴球头半径。

所选浇口套的立体图如图2所示：图2 浇口套2.浇口设计浇口的作用：a、熔料经狭小的浇口增速、增温，利于填充型腔；b、注射保压补缩后浇口处先凝固封闭型腔，减小塑件的变形与破裂；c、狭小浇口便于浇道凝料与塑件分离，修整方便。

浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适宜直接影响到产品的外观、尺寸精度、物理性能和成型效率。

浇口过小：易造成填充不足、收缩凹陷、熔接痕等外观缺陷，且成型收缩会增大。

浇口过大：浇口周围产生过剩的残余应力，导致产品变形或破裂，且浇口的去除加工困难。

浇口的选用要考虑以下几项原则：a、尽量缩短流动距离；b、浇口应开在塑件壁厚最大处；c 、必须尽量减少熔接痕；d 、应有利于型腔中气体的排出；e 、考虑分子定向影响；f 、避免产生喷射和蠕动；g 、浇口处避免弯曲和受冲击载荷；h 、注意对外观质量的影响。

浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，长度约为0.5mm ～2mm ，该零件使用点浇口，根据计算得浇口尺寸为0.5mm ×1mm 。

a ．浇道的计算10=α° d=0.5～1.5mm l 3=0.5～2mm5544332211t l t l t l t l t l ++++=Φ d=（0.14～0.20）42A δ=(0.14～0.20) 42281=0.90678～1.2954 可以使用四．成型零部件的结构设计和校核1.成型凹模结构：由于该塑件结构简单，故选用整体式凹模；凸模：选用整体式凸模。

其结构见图所示，2．型腔和型芯径向尺寸的计算a 收缩波动误差 δ=（Smax-Smin ）×50=1b ．平均误差 S=1002SminSmax ⨯-%=1% c ．实际尺寸 Lm=Ls （1+S ）=50×1.01=50.1d ．型腔径向尺寸 查表 Δ=0.68 δ2=3∆=0.227()[]zzs m L s L δδ++∆-+=0)75.0~5.0(1=[(1+0.01) ×540－0.75×0.68]227.00+=227.0099.49+e ．型芯径向尺寸 查表Δ=0.56 δ2=3∆=0.18 ()[]00)75.0~5.0(1δδ--∆-+=s m L s L =[(1+0.01) ×46+0.6×0.18]018.0-=018.0468.46-f ．型腔深度 Δ=0.48 δ2=3∆=0.16 ()[]zx H s H s m δδ++∆-+=001=[(1+0.01)×10-0.5×0.48]16.00+ =16.0086.9+g ．型芯高度 Δ=0.28 δ2=3∆=0.09 ()[]001δδ--∆-+=x H s Hs m =[(1+0.01)×8-0.5×0.28]009.0- =009.022.8-2. 型腔的侧壁和地板厚度计算（1）按刚度计算： 型腔的侧壁厚度[]=⨯⨯⨯⨯=≥35434102.01006.21049930.0δE cpH S 4.8mm 按强度计算：[]38280)108.01(50493)1(33221=+⨯⨯=+≥δαW pH S mm（2）按刚度计算： 型腔的底板厚度[]=⨯⨯⨯⨯=≥35434105.01006.25049930.0h δE cpH 3.6mm 按强度计算 mm所以，型腔的侧壁S=38mm ，型腔的底板厚度H=8 mm凸模凹模五、推出机构设计1、推杆推出设计推出机构时应尽量使塑件留于动模一侧；塑件在推出过程中不发生形变和损坏；合模时使推出机构正确复位；推出机构动作可靠设计推出机构时应尽量使塑件留于动模一侧；塑件在推出过程中不发生形变和损坏；合模时使推出机构正确复位；推出机构动作可靠。

推出力的计算)sin (cos 1)sin cos (ααμααμ+-=b t F F 因实际上摩擦系数μ较小，αsin 更小，αcos 也小于1，故忽略ααμsin cos ，上式可简化为)sin cos (ααμ-=b F F=)sin cos (ααμ-Apα为脱模斜度；A 为塑件包络型芯的面积；p 为塑件对型芯单位面积上的包紧力，对于模内冷却的塑件p 取Pa 77102.1~108.0⨯⨯。

F t =)sin cos (ααμ-Ap =9500⨯10-6⨯7109.0⨯(0.1-0)=9102N脱模机构的设计：设计成顶杆脱模机构，选用φ8的顶杆，具体结构见图六．结构零部件1.模架选择选用标准模架的程序及要点：a 、对于不同型号及规格的注射机，不同结构形式的锁模机构具有不同的闭合距离。

模架厚度H 与闭合距离L （max L 和min L 分别为最大、最小闭合距离）的关系为：max L ≤H ≤min L ；b 、开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系；c 、选用的模架在注射机上的安装；d 、选用的模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求。

选用A3型模架，周边尺寸300*200模架模型2.支承板设计支承板又称动模垫板，是垫在动模型腔下面的一块平板，其作用是承受成型时塑料熔体对动模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。

由于对于中小型模具加支承板不好处理，故一般用加支承柱的方法。

七.温度调节1.冷却回路尺寸确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔直径不能大于14mm,否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。

一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。

平均壁厚为2毫米时，水孔直径可取10~8毫米，平均壁厚为4~2毫米时，水孔直径可取12~10毫米，平均壁厚为6~4毫米时，水孔直径可取14~10毫米。

由于本次设计的塑件壁厚为2毫米，所以选择冷却水孔的直径为8毫米。

a ．冷却回路所需总表面积)(3600w m a MqA θθ-=其中M 单位时间内注入模具中树脂的质量，kg/h ；q单位质量树脂在模具内释放的热量，J.kg ；a 冷却水的表面传热系数，11 W(m 2.K);m θ模具成型表面温度，℃；w θ冷却水平均温度，℃； )(3600w m a Mq A θθ-===-⨯⨯)40200(10009.6250.047m 2 传热系数a==Φ2.08.0)(d ρν=⨯⨯2.08.03008.0)1100.1(06.74849 b ．冷却回路总长 L==⨯=814.310001000d A π0.8m c ．冷却水流量体积计算 qv==-)21(60θθρc Mq 335537.1294010102.360109.6045.0mm =⨯⨯⨯⨯⨯⨯2.冷却回路布置冷却回路设置的基本原则：a 、冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；b 、冷却水道离模具型腔表面的距离；c 、水道出入口的布置；d 、冷却水道应沿着塑料收缩方向设置；e 、冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。