1、 目 录 1 绪论 . 1 1.1 中国塑料模具工业发展现状 . 1 1.2 中国塑料模具的发展市场 . 2 2 塑件的分析 . 2 2.1 塑件的使用要求 . 2 2.2 塑件的材料选择及其材料的介绍 . 2 2.3 塑件的形状及尺寸 . 3 3 行腔数目的决定及排布 . 4 4 注射机的初步选择 . 5 4.1 注射量的计算 . 5 4.3 XS-ZY-125 型注射机的主要参数 . 5 5 浇注系统的设计 . 5 5.1 浇注系统设计原则 . 5 5.2 浇注系统的组成 . 6 5.3 浇注系统的设计 . 6 6 分型面与排气槽设计 . 7 6.1 分型面的选择原则 . 7 6.2 分型
2、面的设计 . 7 6.3 排气槽的设计 . 8 7 成型零件的设计 . 8 7.1 成型零件的结构设计 . 8 7.2 成型零件工作尺寸的计算 . 9 7.3 成型零件的强度、刚度计算 . 11 8 导向机构的设计 . 13 8.1 导柱导向机构的作用 . 13 8.2 导柱导套的选择 . 13 9 推出机构的设计 . 14 9.1 推出机构的组成 . 14 9.2 推出机构设计的原则 . 14 9.3 推出机构的设计 . 14 9.4 复位零件 . 14 10 冷却系统设计 . 15 10.1 注射模冷却系统设计原则 . 15 10.2 冷却管尺寸 . 15 11 注射机的参数校核 . 16
3、 11.1 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核 . 16 11.2 模具厚度校核 . 17 11.3 开模行程校核 . 17 12 总结 . 17 摘 要 塑料制品具有原料来源丰富， 价格低廉 ,，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。 注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本产品是日常应用的塑料瓶盖，且实用性强。该产品
4、设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证 塑件表面质量采用侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。模具的型腔 选择一模四腔结构 ，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍，丰富了设计过程。 关键词 ： 注射成型，侧浇口，型芯 ABSTRACT Here to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality
5、and performance characteristics. it is in computers and mobile phones, cars and electrical and electronics, instruments, appliance and products manufacturing is an alternative to the role of the most widely used. an injection is a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of appli
6、cation is very large. Been shaping the plastic materials in rolls of the material being heated, which has become a highly fluid bolts, or as the pressure of tools, the melted by regulated by a high pressure injection mould of form, after a cooling and solidify, and then die from the adjustment, as o
7、f plastic. The product is of daily use of plastic bottle, and with high practicability. the product design for mass production, the design molds to have high molding efficiency, the system can automatically release, in addition to ensure the quality of the surface forms a side gate and therefore use
8、 single cent for the injection, the side gate automatically release the structure of the type. the machine mold is a choice of a module four chambers structure, the system uses the side gate to push out of shape, form a board with the agency to complete the forms of the launch of the process. Key wo
9、rds:injection;side gate;a core. 1 1 绪论 1.1 中国塑料模具工业发展现状 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发 展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持 20%左右的水平。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应
10、求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量 不太高的中档塑料模 .整体来看，中塑料模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时， 一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入 WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的 1/5 1/3，加入 WTO 后，国 外同类产
11、品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 WTO 前本来就主要依靠进口，加入 WTO 后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具才起到了推动作用。 2006 年，中国塑料模具总产值约 300 多亿元人民币，其中出口额约 58 亿元人民币。根据海关统计资料， 2006 年中国共进口塑料模具约10 亿美元，约合 83 亿元人民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面，2006 年中国塑料模具总需求约为 313 亿元人民币 ，国产模具总供给约为 230 亿元人民币，市场满足率为 7
12、3.5%。进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长 50%以2 上就是一个很好的证明。虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。一状况在 2006 年 已得到改善，逆差略有减少。 1.2 中国塑料模具的发展市场 模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽
13、车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有 13%，而未达 17%。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料 工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持 20%左右的水平。 2 塑件的分析 2.1 塑件的使用要求 耐用，耐磨，可以承受较大
14、的冲击力，不易摔坏；好看，有光泽，表面较光滑；化学性质稳定，可以耐高温（一般低于 100oC），耐化学腐蚀。 2.2 塑件的材料选择及其材料的介绍 2.2.1 根据塑件的用途及其使用要求，选用 ABS 塑料。 2.2.2 ABS 的介绍 名称中文名：丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯共聚物 英文名 ： Acrylonitrile-Butadiene-Styrene copolymer 基本特性 无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，密度在 1.021.05g/cm3,其收缩率为 0.30.8%。 ABS 吸湿性很强，成型前需要充分干燥，要求含水量小于 0.3%。流动性一般，溢料间隙约在 0.04
15、mm。 ABS 有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。 成型 特点 3 ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阴力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060oC，要求塑件光泽和耐热时，应控制在 6080。 主要技术指标 比容： 0.860.98cm3/g。 熔点： 130160oC 吸水性： 0.20.4% (24h) 热变形温度： 4.6 105Pa- 90108oC 1
16、8.0 105Pa- 83103oC 屈服强度 : 50MPa 拉伸弹性模量： 1.8GPa 抗弯强度： 80MPa ABS 注射工艺参数 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速（ r/min）： 3060 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度（ oC）： 180190 料筒温度（ oC）： 前 200210 中 210230 后 180200 模温（ oC）： 5070 注射压力（ MPa）： 7090 保压力（ MPa）： 5070 注射时间 (s)： 35 保压时间 (s)： 1530 冷却时间 (s)： 1530 成型周期 (s)： 4070 2.3 塑件的形状及尺寸 塑件的工作条件对精度要求较低，根
17、据 ABS 的性能可选择其塑件的精度等级为 5 级精度。 经计算得塑件的底面积为： S 塑 =530.66mm2 得塑件的体积为： V 塑 =2.49cm3 塑件的质量为： W 塑 =V 塑 r 塑 =2.62(g)。见图 2-1 所示。 4 图 2-1 塑件 图 3 行腔数目的决定及排布 已知的体积 V 塑或质量 W 塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，综合考虑生产率和生产成本等各种因素，初步确定采用一模四腔对称性排布。排布图如 2-2 所示： 图 2-2 型腔数目及排布图 5 4 注射机的初步选择 4.1 注射量的计算 Q=4 2.62=10.48 (g) 4.2 注射机的初步选择
18、XS-ZY-125 型注射机 4.3 XS-ZY-125 型注射机的主要参数 额定注射量 (cm3)： 125 螺杆直径 (mm)： 42 注射压力 (MPa)： 120 注射行程 (mm)： 115 注射时间 (s)： 1.5 注射方式：螺杆式 合模力 kn： 900 最大注射面积 (cm2)： 320 最大开（合）模行程 (mm)： 300 模具最大厚度 (mm)： 300 模具最小厚度 (mm)： 200 喷嘴圆弧半径 (mm)： 12 喷嘴孔径 (mm)： 4 5 浇注系统的设计 浇注系统的设计是注射模设计的一个重要环节，它对注射成形周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度等）都直接
19、影响。 5.1 浇注系统设计原则 结合型腔布局考虑； 热量 及压力损失要小； 确定均衡进料； 塑料耗量要少； 消除冷料； 排气良好。 6 5.2 浇注系统的组成 普通流道浇注系统一般由主流道，分流道，浇口和冷料穴等四部分组成。 5.3 浇注系统的设计 5.3.1 流道尺寸 根据该塑件体积，可得体积流率 Q=（ 4 2.49） /1.6 6.55cm3/s,取主流道中熔体流动 rs=5 103s-1,由 r-Q-Rn 关系曲线图，可得 Rn=4.50mm,故得主流道大端尺寸 D=2Rn=9. mm，小端尺寸由注射机喷嘴尺寸，取 d=4mm,SR=12+2=14mm。如图 5-1 所示。 图 5-1 浇口套图 5.3.2 分流道尺寸 为使四浇口能同时进料，各分流道按平衡式布置，故熔体在各分流道中的流速，为使分流道易于加工和顶出凝料系统容易，采用设在模具一边的梯形形分流道。 梯形大底边宽度 : B=0.2654 4.83 3.9=5 梯形高度 : H=0.67 B=3.35
