一、支承座注射模设计 (1)二、塑件成型工艺性分析 (2)三、制定模具的结构形式和初选注射机 (6)四、浇注系统的设计 (9)五、成型零件的结构设计及计算 (13)六、脱模推出机构设计 (16)七、模架的确定 (18)八、排气槽的设计 (19)九、导向和定位结构的设计 (20)十、设计体会 (21)一、支承座注射模设计本课程设计为一塑料盖，如图1-1所示。
塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度30′-1°；材料要求为PC，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。
二、塑件成型工艺性分析1、塑件的分析(1)外形尺寸该塑件壁厚为3mm~4mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。
(2)精度等级塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差为MT5级。
(3)脱模斜度PC的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献（1）表选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1°。
图1-12、PC工程材料的性能分ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。
每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。
从形态上看，ABS是非结晶性材料。
三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。
的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。
这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS 材料。
这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。
ABS 材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。
PC 树脂的材料特性和成型工艺聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。
PC 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。
因此选PC 材料。
PC 的注射工艺参数： 1）温度熔料温度 220～280℃ 料筒恒温 220℃喷嘴 220～300℃（240℃）模具温度 20～60℃ ，设定其温度40 m T ℃2）注射压力 具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力，一般为80～140MPa ；一些薄壁包装容器除外可达到180MPa 。
3）保压压力 收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的30％～60％ 。
4）背压 5～20MPa 。
5）注射速度 对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品。
6）螺杆转速 高螺杆转速（线速度为1.3m/s ）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低 。
7）计量行程 0.5～4D （最小值～最大值）。
8）回收率 可达到100％回收。
9）收缩率 1.2～2.5％；容易扭曲；收缩程度高；24h 后不会再收缩（成型后收缩）。
10）浇口系统点式浇口；加热式热流道，保温式热流道，内浇套；横截面面积相对小。
11）料筒设备标准螺杆，标准使用的三段式螺杆；对包装容器类制品，混合段和切变段几何外形特殊（L：D＝25：1），直通喷嘴，止逆阀。
PC树脂的材料特性和成型工艺聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。
PC具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。
干燥处理：PC材料具有较强的吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。
建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。
材料温度应保证小于0.1%。
熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。
模具温度：25～70℃。
（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。
注射压力：500～1000bar。
注射速度：中高速度。
3、PC的注射成型过程及工艺参数1) 注射成型过程(1) 成型前的准备。
干燥处理：PC材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。
建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。
材料温度应保证小于0.1%。
熔化温度：225～250℃；建议温度：245℃。
模具温度：70～90℃。
（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。
注射压力：500～1000bar。
注射速度：中高速度。
表1-1PC的性能参数（2）注射过程。
塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
2）注射工艺参数注射机：螺杆式，螺杆转速为48r/min预热温度(℃)：130-140时间(ｈ)：2－3料筒温度（℃）：前段270-290中段255-270后段240-260喷嘴温度（℃）：260-270模具温度(℃)：70-100注射压力（MPa）：60-110成型时间（s）：注射时间20-90高压时间0-5冷却时间20-120总周期50-220三、制定模具的结构形式和初选注射机1、分型面位置的确定通过对塑件的结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底面上，其位置如图1-2所示。
2、型腔的数量和排位方式的确定（1）型腔数量的确定由于该塑件的精度要求不搞，尺寸也较小，并且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。
同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步制定为一模四腔形式。
（2）型腔排列形式的确定由于该模具选择的是一模四腔，其型腔中心距地确定见图1-3及其说明，故流道采用H形对称排列，使型腔进料平衡。
如图1-3所示。
图1-2 分型面的选择（3）模具的结构形式的初步确定由上分析，该模具的设计为一模四腔，对称H型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推板推出或推杆推出。
浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上，这样，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。
综上分析可确定采用大水口的单分型面注射模。
3、注射机型号的确定1）注射量的计算通过Pro/E建模分析得塑件属性如图:塑件体积为：V 塑=20.883cm塑件质量：M 塑=ρV 塑=1.2x20.88=25.056g 公式中，ρ可根据参考文献 [2]表9-6取1.2g/3cm2) 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能去定准确的数值，但是可根据经验按照塑件体积的0.2倍到1倍来估算。
由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为 V 总=1.3n V 塑=1.3x4x20.88= 108.5763cm ≈108.63cm 3) 选择注射机根据以上的计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为108.63cm ，由参考文献[1]式（4-18）V 公= V 总/0.8=108.6/0.8=135.73cm 。
根据以上的计算，初步选择公称注射量为2003cm ,注射机型号为SZ-200/120卧室注射机，其图片见图1-5以及主要技术参数见表1-2。
表1-2 注射机主要技术参数4）注射机的相关参数的校核（1）注射压力校核。
查参考文献[3] 表2-1可知，该制件属于厚壁件，PC所需注射压力为80-130Mpa，所以即使选用P0=110MPa，该注射机的公称注射压力P 公=150MPa，注射压力的安全系数K1=1.25~1.4,这里我们取K1=1.3，则：K1p0=1.3X110=133。
所以，注射机注射压力合格。
（2）锁模力的校核①塑件在分型面上的投影面积m mA塑=（227-82-4³42）X π/4=37462②浇注系统再分型面上的投影面积A浇，A浇是每个塑件再分型面上的投影面积A塑的0.2~0.5倍，本例中的流道较简单。
分流道也较短，所以选择分流道凝料投影面积可适当取小些，这里选取A浇=0.2A塑。
③塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积为m mA总=N(A塑+A浇)=N（A塑+0.2A塑）=4X1.2A塑=4X1.2X3746=179812④模具型腔内的胀型力F胀，则F胀=A总P模=17981X35=629.34KN上式中，P模是型腔的平均计算压力值，P模通常取注射压力的20%~40%，所以大致范围在25Mpa~40Mpa，因为材质是PC，根据其黏度和制品的精度要求，我们选择P模为35MPA。
由表1-2可知该注射机的公称锁模力为F锁=1200KN，锁模力安全系数为K2=1.1~1.2,这里选择K2XF胀=1.2XF胀=1.2X629.34=755.2＜F锁，所以注射机锁模力满足要求。
四、浇注系统的设计1、主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，形状一般为圆锥形，便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。
由于主流道和高温塑料熔体以及注射机喷嘴反复接触，故再设计时常设计为可拆卸更换的浇口套。
1）主流道尺寸（1）主流道的长度一般由模具结构确定，对于小型模具L应尽量小于60mm，本次设计初取50mm进行计算。
（2）主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+（0.5-1）mm=4.5mm（3）主流道大端直径 D=d+L主tan（a/2）=8，其中式中a选取4°。
（4）主流道球面半径SR=注射机喷嘴球头半径+（1-2）mm=15+2=17mm。
（5）球面的配合高度 h=3mm。
2）主流道的凝料体积V主=L主（2R主+2r主+R主r主）π/3=50x(24+225.2+4x2.25)x3.14/3=1573.33mm3) 主流道当量半径Rn=2425.2=3.125mm3）主流道浇口套的形式主流道衬套是标准件可选购，主流道小端口入口与注射机喷嘴反复接触，易磨损，故对材料要求比较高，故一般将主流道衬套与定位圈分开设计，便于拆卸更换。
材料选用优质钢材单独加工并进行热处理。
故浇口套选用碳素钢T10A，并热处理淬火表面硬度为50HRC-55HRC。
形式如下图1-6所示。
图1-62、分流道设计 1）分流道的布置形式为了减少再流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低以及减少分流道的容积和压力平衡，采用平衡式分流道。