第一章绪论一、塑料模具设计与制造在国民经济中的地位和作用1.1塑料工业在国民经济中的地位结构泡沫注塑模和反应成型注塑模等之别。
1、压塑模用于塑料制件压缩成型的模具简称压塑模，俗称压模。
压塑模主要用于热固性塑料制品的成型，但也可用于热塑性塑料制品成型。
另外，还可用于冷压成型聚四氟已稀坯件，此种模具称为压锭模。
2、传递模用于塑料制件传递成型的模具称为传递模或称压注塑，俗称挤胶模。
传递模多用于热固性塑料制品的成型。
3、挤塑模用于连续挤出成型塑料型材的模具通称挤塑模，简称模头，俗称机头。
这是又一大类用途很宽、品种繁多的塑料模具。
主要用于塑料棒材、管材、板材、片材、薄膜、电线电缆包覆、带丝、复合型材及异性材的成型加工。
也用于中空制品的制坯成型，此种模具称为型坯模。
4、中空吹塑模将挤出或注射出来的尚处于塑化状态的管状型坯，趁热放置于模具型腔内、立即在管状型坯中心通以压缩空气，致使型坯膨胀而紧贴于模腔壁上，经冷却硬化即可得一中空制品。
凡此种塑料制品成型方法所用的模具，称为中空吹塑模。
中空吹塑模主要用于热塑性塑料的中空容器类的制品成型。
5、热成型模具热成型模具通常以单一的阴模或阳模形式构成。
将预先制备的塑料片材周边紧压于模具周边上，并加热使之软化，然后于紧靠模具一侧抽真空，或在其反面充以压缩空气，使塑料片材紧贴于模具上，经冷却定型后即得到一热成型制品。
此类制品成型所用的模具通称热成型模具。
第二章模具工艺规程的编制零件图如图所示,本塑件的材料采用聚丙稀(pp),其生产类型为大批量.1. 塑件的工艺分析:1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用聚丙稀(乳白色)属热塑性塑料,从使用性能上看,该件刚度好,吸水性小,耐热性强,是理想的套类零件的材料,从成型性能上看,该塑件熔料的流动性好,具有铰链特性,成型容易,但收缩大,另外该塑件成型时容易产生缩孔,凹痕,变形等缺陷.成型温度低时,方向性明显,凝固速度比较快,易产生内应力,即模温太低时制品取向显著,熔接强度低,表面无光泽,并会出现流痕;模温太高时,易发生翘曲变形,因此在成型时,注意控制成型温度,浇注系统应该比较缓慢散热.冷却速度不宜过快.1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1.2.1结构分析从塑件图上分析,该零件的总体形状为圆桶形,在高度方向直径方向13处对称开设四个宽度为3mm,深度为长度为11.5mm,高度为1mm的矩形凹槽,在昨端圆环处倒角为0.5*45.四个矩形槽为通槽,与开模方向平行,可直接开模,总体来说该制件结构比较简单,因此模具结构也简单,外形尺寸也比较小.1.2.2尺寸精度分析该零件主要尺寸如:Φ28 Φ19 Φ23 Φ15 等尺寸精度等级为IT14 .有以上分析可见,该塑件的尺寸精度等级中等,对应的模具相关零件的加工精度可以保证.(IT9级)从塑件的壁厚上分析,壁厚最大处尺寸为2.5mm.最小处为2mm,壁厚差均0.5mm,壁厚较均匀,有利于零件的成型.1.3.3表面质量分析该零件要求表面光洁平整,不允许有飞边,毛刺及其他外观上的明显缺陷,高,1.5.5采用一模两腔的模具结构,考虑其外型尺寸,注塑时所须注射压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机为XS-Z-60型.1.6.6塑件的注塑工艺参数的确定查找资料.和工厂实际情况,和工厂的工作经验,聚丙稀的成型工艺参数可作如下选择,试模时,可根据实际情况做适当调整.注射温度: 包括料筒温度和喷嘴温度料筒温度: 后段温度: 160-180中断温度: 180-200前段温度: 200-220喷嘴温度: t/c 240-250注射压力: 选用100mp成型时间: 注射时间: 30s高压时间: 0-3冷却时间: 30s保压时间; 选用10s模具温度:80-90第三章注射模具结构设计:1.分型面选择:模具设计中,分型面的选择很关键,他决定了模具的结构,应根据分型面选择原则和塑件成型要求选择分型面.该塑件为中空套筒类零件.表面质量要求较高,为保证制品内外表面成型后质量更佳,成型精度更高.其抽芯方向与开模方向一致.这样设计分型面,可使模具结构简单,减少成型零件的加工难度,又便于塑件成型后出件,故选用该分型面合理.图2-12.确定形腔的排列方式:本塑件在注射时采用一模两件,即模具需要设计两个型腔.综考虑浇系统,模具的复杂程度等因素,拟采用入图所示的形腔排列方式:图2-2 排列方式一采用所示的形腔排列方式的最大优点是,是便于设置抽芯机构,缺点是,熔料进入形腔后.大另一端的料流长度较长,易产生熔接痕,但是考虑本塑件尺寸较小,故成型时没有太大的影响.采用所示的形腔排列方式排列可减少熔接痕,提高熔接部位强度, ,比排列方式一更优异,故选用方式图2-3 排列方式二3.浇注系统设计:3.1主流道设计:图2-4 主流道形式根据设计手册查得XS-Z-60型注塑即喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径: d=4mm喷嘴前端球面半径: r=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系R=R+(1--2)mmd=d.+(0.5--1)mm球面半径R=13mm取主流道的小端直径d=4.5mm为便于将凝料从主流道中拔出,特竟主流道设计成圆锥形,斜度为1—3,经换算得主流道大端直径D= 8.5mm,为使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径R=5mm的圆弧过度.3.2分流道的设计3.2.1分流道的布局取决于型腔的布局型腔与分流道的布局原则是排列紧凑，缩小模具尺寸，分流道的长度尽量短，锁模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式进料和非平衡式进料两种，根据实际要求，在这里采用平衡式浇口形式。
3.2.2分流道设计时应注意以下几点：①分流道布置应尽量平衡。
②分流道的尺寸需根据制品的壁厚，体积，形状复杂程度以及所用塑料性能等因素而定。
③分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料带入模腔，一般要求达到R a1.25~2.5m 即可，这样做可增大对外层塑料熔体的流动阻力，使其流速减小并与中心熔体之间具有一定的速度差，以保证熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。
④当分流道设计比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔造成充模不足或影响制品的熔接强度。
⑤设计分流道时应将热量损失和流动阻力作为主要矛盾进行考虑，只有在保证塑料熔体能够在足够的压力和合理的温度下充满模腔时，才能尽量减小分流道截面积和长度以降低原材料消耗。
3.3浇口设计：它是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分，它的作用是使分流道输送来得熔融塑料的流速产生加速度，形成理想的流态顺序，迅速地充满型腔，同时还起着封闭型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使浇口与塑件分离。
分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积,壁厚,和形状的复杂程度,注射速率,和分流道长度等因素来确定.本塑件的形状比较简单,熔料填充型腔比较容易,根据塑件的形状和选用的模具材料，浇注系统采用侧交口进料，浇口位置设置在塑件低部圆环一侧边缘处，即壁厚为3mm处。
熔料由厚处往薄处流，而且在模具结构上采用整体式形腔，型芯有利于填充，排气，故采用截面为矩形的侧浇口：长2mm，宽2mm，厚1mm。
用球形拉料杆拉断冷凝料，试模时修正浇口。
3.4冷料穴设计：冷料穴一般都设置在主流道末端，即主流道正对面的动模上，直径应稍大于主流道大端直径，以利于冷料流入。
当分流倒较长时，可将分流道的尽头沿前进方向稍延长部分作为冷料穴。
其作用是用来储藏注射间隔期间产生的冷料类的，防止冷料进入型腔而影响塑件质量，并使塑件能顺利地充满型腔。
为便于拉料杆将主流道凝料拉出，选用底部带有拉杆的Z形冷料穴，这类冷料穴的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上。
在设计时应注意，冷料穴的大小要适宜，一般情况下，主流道冷料穴圆柱体的直径为6~12mm，其深度为6~10mm,对于大型制品，冷料穴的具体尺寸可适当加大，在此处三板式模具上一般不设主流道冷料穴，只在分流道上设计冷料穴，其结构尺寸参照文献【3】表6——161冷料穴与拉料杆4.排气系统的设计在注射过程中，模具内部形腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑件受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体如果不及时被熔融塑料顺利的排出形腔，则可能因填充时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，使塑件产生气泡或使塑件熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填充等。
为了使这气体从形腔中及时排出应设计排气系统。
排气方式有：开设排气槽和利用模具分型面或模具零件的配合间隙处自然排气等。
该模具塑件尺寸中小型，模具比较简单，因此采用模具面或配合间隙自然排气即可，不需开设专门排气槽。
排气间隙： 0.03—0.05mm以不产生溢料为限。
5.拉料杆设计： 根据实际情况查表得R=4.5mm ，6．推出机构的设计与制造在注射成型的一循环中，都必须使塑件由模腔中或型芯中脱出，模具中这中脱出机构称为脱模机构。
该模具采用机动推出机构，它是利用注射机的开模动作推出塑件，开模时塑件先随动模一起移动，达到一定位置的，推出机构被注射机上固定不动的顶件顶住不再随动模时，动模继续移动时，推出机构便将塑件从动模上推该塑件结构分析，该塑件壁厚比较均匀，而且比较薄，不允许有推杆痕迹的的塑件一般都采用脱模板推出机构，推件板推出机构的机构特点是：脱模力大而均匀 热量Q ，查表得聚丙稀的单位热流量为59⨯104/kgQ=WQZ=0.26⨯ 59⨯104j/kg=15.34 104j/kg求冷却水体积流量：)21(11T T PC WQ -=)2030(10187.41060/1034.15334-⨯⨯⨯m 3/min 由体积流量查表可知，所需的冷却水管直径非常小假如塑件表面要求不高可不用设计冷却水管，但本塑件表面质量要求很高，所以为保证塑件质量采用冷却水管冷却系统。
选冷却水管直径d/mm=8mm第五章 模具闭合高度的确定:1. 根据要求选用A4模架查表2-20选用B*L=180*250规格模架,选用模板A=32mm则取B=20mm,C=63mm:分析:模板A=32mm,则取h2=20mm,垫块C=63mm,则取h2+h3=20+20=40mm:H=h1+A+h4+B+h5+C+h1=20+32+h4+20+h5+63+20=h4+h5+155则选h4=20mm,h5=20mm,则该模具闭合高度为H=195mm2.注塑机有关参数的校核本模具外形尺寸为220*180*196，XS-Z-60型注塑机模板最大安装尺寸为350*280，故可以满足要求。
由上述近似计算模具闭合高度H=195mm，XS-Z-60型注塑机所允许的模具最小 =50mm第六章绘制模具总装配图和非标准零件图（附件）第七章注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制1.凹模的结构设计1.1凹模的结构形式：凹模又称阴模。