1、XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 1 摘 要 注射模设计质量对塑料制品成型的质量、生产效率、模具加工的难易程度、模具制造成本和制造周期等有着直接的影响。本课题主要是针对RICOH CORONA 的注射模具的设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，根据塑件的主要技术指标以及材料的性能，设计模具的浇注系统、型芯和型腔等成型零部件、导向机构、脱模机构、温度调节冷却系统、排气系统等主要模具设计内容，最终设计完成一副注射模具。 本次产品使用的材料为 ABS+PC,其综合了 PC 和 ABS 的优良性能，一方面可以提高 ABS 的耐热性、抗冲击和拉伸强度；另一方面可 以降低 PC成本和熔体粘度，提高流
2、动性，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性，满足了塑件所需要的优良的抗冲击性和刚性。 本设计说明书设计的这副注射模具为普通浇注系统模具，采用三板模的结构；塑料件采用一模两腔、点浇口的成型方案；模具的型芯由许多小镶块组成，改善了小尺寸高精度成型镶块的加工性；循环水路冷却系统的设计提高了成型区模具温度的均匀性和调控能力；在型芯型腔镶拼块、型芯型腔固定板和分流道末端上开设专门的排气槽的排气系统的设置保证模具型腔排气顺畅。通过这些模具结构的设计，满足塑件的质量要求 、生产效率和模具的使用寿命等技术指标。 关键词： 塑料， ABS+PC，模具设计，注射模 XXXX大学毕业设计（论文）
3、 注射模设计 2 RICOH CORONA Injection Mold Design ABSTRACT Injection mold design-quality has a directly impact on quality of plastic molding,productivity, ease of mold processing , die manufacturing cost and manufacturing cycle. The topic is mainly for the RICOH CORONA injection mold design.Through proces
4、s analysis and comparison of the plastic parts, and according to the major technical indicators and material properties, mold gating system design, core and cavity molding parts, guide mechanism, stripping mechanism, temperature adjust cooling system ,which finally complete a part of Injection mold.
5、 The product material is ABS + PC, which combines the excellent properties of PC and ABS. on the one hand it can improve the heat resistance of ABS, impact resistance and tensile strength.On the other hand it can reduce PC costs and melt viscosity, enhance mobility, improve processing performance, r
6、educe stress and impact strength of the products, which meet the excellent impact resistance and rigidity of the plastic parts needed. This mold is a common casting system mold, using the structure of the three-plate mold; Plastic parts use a two-cavity mold, point gate forming solution; The mold co
7、re be used of many small inserts, improving the processing of the small size and high precision inserts; Circulating water XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 3 cooling system designed improve the uniformity of the forming zone mold temperature and control capability.In the core cavity mosaic pieces, opened a spec
8、ial exhaust system exhaust ducts settings to ensure smooth exhaust cavity mold cavity fixed on the core plate and the runner ends.Plastic parts meet quality requirements, production efficiency and service life of molds and other technical indicators, through the design of the mold structure. Key wor
9、ds: Plastic, ABS+PC,Molding design, Injection molding design XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 4 注射模设计 X X xxxxxxxxx 0 引言 塑料由于具有密度小、质量轻而强度高、刚度大、绝缘性着色性好、成型方便等优点，成为 20 世纪发展最快的行业之一，各色各样、形状颜色各异的塑料零件出现在我们的生产生活当中，以塑代钢、以塑代木已成为一种趋势。在 塑料产品中，小型复杂零件占有相当的比例，其外形尺寸较小、形状较复杂、精度要求较高、模具设计制造困难，如果模具设计不合理注塑时成品率较低，其模具的设计开发在生产实际中占有重要的
10、地位。且随着模具制造技术的日益提高，模具不再局限于简单的普通机床加工和烦琐的手工后续加工，取而代之的是先进的数控机床加工、电火花线切割加工和电极加工等特种加工方式。因为随着近代工业的飞速发展，塑料制品用途日益广泛，注塑模具工艺空前发展，在汽车、数码产品和电子产品的领域都出现了精密塑料模的产品，这些零件表面比较复杂，要求较高，常规加工难以 达到设计要求。 本次设计需要考虑三个方面。一是产品的尺寸精度较高。所以模具在设计过程中，除了要考虑模具结构合理性问题之外，还要考虑到塑件能否顺利顶出、顶出时是否会对产品的精度产生影响的问题；二是塑件形状比较复杂，存在较多的型芯和型腔镶块结构。这样不但要考虑尽可
11、能的减少误差和保证精度，而且不能使模具的结构过于复杂，增加制造难度与成本；三是模具的寿命要求为大于 100 万件，在设计过程中需要在各方面考虑，提高模具寿命。 XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 5 1 塑料模具的发展现状及趋势 1.1 塑料模具的发展现状 近年来 ,塑料模具工业迅速发展 ,体 现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向发展 ,综合技术含量不断提高 ,模具制造周期不断缩短。但与国外塑料模具的先进水平相比 ,依然存在一定差距。模具行业是制造业的重要组成部分，具有广阔的市场前景。当前，我国模具行业的发展具有如下特征：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行业总
12、体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速 ;股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，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，南方的发展 快于北方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国总产值的 60%以上。我国模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平 1。 塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑
13、成型。世界塑料模具市场中塑料成型模具产量中约半数是注塑模具 2。 注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过 50吨，最精密的注塑模具精度己达到 2 微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min 以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM 技术得到普及的同时， CAE 技术应用越来越广，以 CAD/CAM/CAEXXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 6 一体化
14、得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得 注塑模的发展迅猛。 1.2 塑料模具的发展趋势 塑料制品在日常社会中得到了广泛的利用，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质和量都有了较快的发展。塑料制品在汽车、机电、仪表、航空航天等国家支柱产业与人民日常生活相关的各个领域得到了广泛的应用，塑料制品的成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成型，世界塑料模具市场中塑料成型模具产量中约半数是注塑模具 3。 塑料模具的发展史随着塑料工业的发展而发展的，在我国，起步较晚，但发展的很快，特别是近几年，无论是在质量、技术和
15、制造能力 上都有很大的发展，取得了很大成绩，具体表现在以下几方面： 1.2.1 CAD/CAM/CAE 技术的应用 在 CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是 :CAD/CAM 技术的应用较为普遍，取得了很大成绩。目前，使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程等已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等，使模 具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期。 1.2.2 电子信
16、息工程技术的应用 应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。国内一些主要的塑料模生产企业已经实现了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、报价、设计审定、设计更改等，这不仅XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 7 缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件。由于直接利用了用户提供的产品电子信息，大大缩短了 :CAD/CAM 的技术准备时间，也相应缩短了模具的设计和制造周期。 1.2.3 气体辅助注塑成型技术的使用更趋成熟 几年前还是刚 刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快，更趋成熟。目前，不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车
17、饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术，一些厂家还使用C-MOLD气辅软件，取得了良好效果。 1.2.4 热流道技术应用更加广泛 近年来，热流道技术发展很快，热流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说，热流道模具比例仍旧不高，但也有些模具企业，热流道模具已占其模具生产总量的 1/3 左右。现在，一般内热式、外热式元件以及分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍，具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴 国内也能自行设计制造。与此相应，国产商品化热流道系统元件也已出现。 1.2.5 精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高 目前，国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水
18、平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、多注射头塑封模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模、洗衣机滚筒注塑模、塑料管路三通接头注塑模、汽车灯及汽车饰件注塑模、冰箱吸塑发泡模等一大批精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平 。使塑件尺寸精度达到 6 7级的塑料模具国内已可生产，其分型面接触间隙为 0.02mm，模板的弹性变形为 0.05mm ，型面的表面粗糙度为 Ra=0.05mm 0.025mm。使用 CAD 三维设计、计算机模拟注塑成形、有些模具零件达到互换、抽芯脱模机构设计新颖等，对精密
19、、复杂模具的制XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 8 造水平提高起到了很大作用 .20 吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。 34 英寸彩电塑壳和 48 英寸背投电视机壳模具 6.5kg洗衣机塑料模具、汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达 50吨。 1.2.6 模具寿命不断提高 通过采用优质模具钢、对模具工作零件进行相应的热处理、采用高质量模架再镶入淬火工具钢件等结构，近年来模具寿命不断提高，不少模具的寿命已能达到 100万次以上。 1.2.7 模具效率不断提高 挤出速度达 2.5m/mim 以上的高速塑料异型材挤出模国内已能商品化
20、供应。双腔共挤、多腔注塑（塑封膜已达 600 腔）、采用热流道技术等使模具效率不断提高。不少企业在自动脱模（脱流道）方面精心设计，同时更加重视冷却系统的设计，使模具的效率大幅度提高，有的甚至能使注塑生产效率提高几倍。 1.2.8采用模具先进加工技术及设备 采用模具先进加工技术及设备，使模具制造能力大为提高。高速铣削技术及高速铣削机床在模具加工中的使用，已使模具加工效率有了显著提高。目前，主轴转速达到 25000r/min以上的高速铣床国内已引进多台，转速达到 8000r/min 以上的机床就更多了。使用高速铣床，采用高速铣削技术，不但能使模具精度和表面质量得到大幅度提高，而且模具制造周期大为缩
21、短。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专家系统，使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高新的模糊控制 系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起到了很大作用。 XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 9 2 塑件工艺分析 2.1 塑件分析 该塑件成型精度高，产品壁厚均匀，成型形状较规则。属于典型的精密塑料注射成型零件。侧面也有形状，需要侧抽芯机构。产品三维效果图见图 2.1，
22、2.2。 图 2.1 塑件三维图一 图 2.2 塑件三维图二 塑件的外形尺寸如下图 2.3、图 2.4和图 2.5 所示，成型零件单件的体积根据 SPACE-E 软件计算为 2053.48mm3，最大壁厚为 2.50mm，最小壁厚为 1.45mm，塑件的壁厚较均匀。 图 2.3 塑件外形尺寸图一 XXXX大学毕业设计（论文） 注射模设计 10 图 2.4 塑件外形尺寸图二 图 2.5 塑件外形尺寸图三 此次设计要求模具寿命应大于 100 万件，为了增加模具的使用寿命，且获得较好的成型质量，针对该零件采用下面改进方案： 1）从原材料方面考虑：一般要选用工艺性能 良好的塑料原材料来模塑成型制品。这样既有利于制品的成型又有利于模具寿命的提高。 2）型腔，型芯的结构形式：从模具使用寿命角度考虑，采用强度与刚度比较好同时又便于修复的结构形式可以延长模具寿命 4。 3）导向装置的结构及精度：普通注塑模主要依靠导柱导向机构保证其对合精度，在精密注塑模中，为确保动模和定模的对合精度，可以设计锥面精定位机构或圆柱正销定位机构与导柱导向机构配用。
