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1、前言塑料模具是生产塑件的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定方式使原材料成型。各种塑料成型方法对应着不同模塑工艺和原理、结构特点各不相同的塑料模具。目前，塑料模具占模具总量近40%，这个比例还在不断上升，其中国注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法，注射成型的工艺装备注射模具在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响塑件的质量、产量、成本及产品的更新，也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与与工程塑料零件在强度和精度方面的不断提高，塑件的应用范围也在不断扩大，在家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑
2、件所占的比例迅猛增长。国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求量愈来愈大，产品换代更新周期愈来愈短，用户对塑件的质量要求愈来愈高，因而对塑料模具和模具加工方法不断地提出新的任务和越来越高的要求，促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，推动着塑料工业生产高速发展。塑件的制造是一项综合技术，围绕塑件成型生产将要用到有关成型塑料、成型设备、成型工艺、成型模具及模具制造等方面知识，这些知识构成了塑件成型生产的完整系统。它大致可包括产品设计、塑料选择、塑件成型、模具设计与制造四个主要环节。目录目录9摘要11Abstract12第1章 塑件的基本信息141.1 塑料制品名称：141.2 成型方法及设备
3、：141.3 塑料原材料：141.4 收缩率：141.5 生产批量及精度等级：151.6 二维图：151.7 三维图：15第2章 塑件成型分析172.1 原材料的选择：172.2 塑料原材料成型性能：172.3 塑件结构对成型的影响：17第3章 工艺参数的确定183.1 塑件内外尺寸：183.2 塑件体积和质量计算：183.3 塑件投影面积计算：18第4章 塑件成型工艺卡19第5章：分型面和型腔的模具设计215.1 分型面的类型及选择：215.2 腔数多少，采用什么方式得出：225.3 型腔排列方式，遵循什么原则、布置图：225.4 确定成型设备及参数表：22第6章 浇注系统的模具设计246.
4、1主流道设计：246.2 分流道设计：246.3 浇口选择：256.4 浇注系统设计时应遵循的原则 26第7章 成型零部件结构的设计277.1 型腔和型芯的结构设计：277.1.1型腔结构设计：277.1.2型芯的结构设计：287.2工作尺寸的计算;28第8章 推出机构设计308.1 推出机构的作用：308.2 推出机构的类型及选择：308.3 推出机构的组成：30第9章 标准模架的选择31第10章 温度调节系统的设计3210.1确定温度调节系统的类型：3210.2型腔、型芯的冷却系统设计：3210.3温度调节系统设计时遵循的设计原则：33第11章 注射机设备的选择与校核3411.1注塑机的选
5、择:3411.2相关尺寸校核:34第12章 模具装配3512.1模具装配图:3512.2加工工艺卡:3712.3装配流程:38第13章 结论42参考文献43致 谢44摘要塑料注射成型机是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成塑料制件的主要成型设备。塑料注射成型机是目前塑料成型设备中，增长最快、产量最多、应用最广的塑料成型设备。注射成型机通常由注射成型装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成。注射装置：使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定的溶料注射进模具型腔的系统。合模装置:又称锁模装置。保证注射模具可靠的闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件的系统。液压和电器控制
6、系统：保证注射机按预定工艺过程的要求和动作程序准确有效工作的系统。近十多年来注射成型机发展最快，类型不断增加，注射机的分类方法较多，根据目前使用较多的分类方法，主要有：立式注射成型机、卧式注射成型机、角式注射成型机、多模注射成型机。关键词：注射装置 合模装置 液压和电器控制系统AbstractPlastic injection molding machine is a thermoplastic or thermosetting plastics using plastic molding mold made of plastic parts of the main molding equip
7、ment. Plastic injection molding machine is the plastic molding equipment, the fastest growing, most output, the most widely used plastic molding equipment.Injection molding machine usually by injection molding device, clamping device, hydraulic system, electrical control system componentsThe injecti
8、on device: the plastic uniformly plasticized into molten state, and with sufficient speed and pressure will be dissolved material is injected into the mold cavity system.Clamping device : also known as the mould locking device. To ensure reliable closed injection mold, and mold opening, action and t
9、op parts of the system.Hydraulic and electrical control system: guarantee of injection machine according to process requirements and the operating program is accurate and effective work system.Nearly ten years of injection molding machine with the fastest developing speed, increasing the injection m
10、achine type, the classification method is more, according to the currently used more classification method, mainly include: vertical injection molding machine, horizontal injection molding machine, angle type injection molding machine, injection molding machine multimode.Key words: injection device
11、clamping device of hydraulic,electrical control system.第1章 塑件基本信息1.1塑件制品名称插销座。1.2成型方法及设备注射成型：指在注射成型设备中已加热融化的塑料喷射注入模具内，经由冷却与固化后，得到塑件的方法。注射成型机：由合模装置与注射装置等组成。合模装置实现开闭模具以执行脱模作业。注射装置将树脂予以加热溶化后再射入模具内。1.3塑料原材料聚苯乙烯，简称PS，属热塑性塑料，具有较好的化学稳定性，但对氧化剂、苯四氯化碳、酮、酯类等抵抗能力较差，使用温度在-30到800左右。透明性好，电性能好，抗拉、抗弯强度高，但耐磨性差，质脆，抗冲击
12、强度差。成型性能很好，成型前可不干燥，但注射时应防止淌料，制品易产生内应力，易开裂。通常用于装饰用品、仪表壳、灯罩、绝缘零件、容器、泡沫塑件、日用品等。1.4收缩率0.50.61.5生产批量及精度等级因塑件尺寸较大，形状复杂，为保证产品质量采用一模两腔方式小批量生产，精度等级MT3。 1.6二维图如图1-1所示。 图1-1塑件图1.7三维图 如图1-2a 1-2b所示。图1-2a三维图 图1-2b三维图第2章塑件成型分析2.1原材料的选择类型：选用热塑性塑料聚苯乙烯。使用范围：常用在装饰制品、仪表壳、灯罩、绝缘零件、容器、泡沫塑料、日用品等。组成：属于线型结构非结晶型，化学稳定性较好，对氧化剂
13、、苯、酮、酯类等抵抗力较差。2.2塑料原材料成型性能成型性能很好，成型前可不干燥，但注射时应防止淌料，制品易产生内应力，易开裂。2.3塑件结构对成型的影响尺寸 形状：尺寸较大、形状复杂，应小批量生产。型腔数：一次两个型腔 。描述塑件形状：插销座为一个近似长方体的塑件。典型结构分析：塑件各边缘有圆角，实体内部有许多小孔。第3章工艺参数的确定3.1塑件内外尺寸见表3-1所示。表3-1塑件内外尺寸尺寸类型基本尺寸尺寸公差外型尺寸241214611824-0.220120.1801460-0.701180-0.58内型尺寸3.253.2+0.1405+0.140中心距1112611+0.09-0.09
14、126-0.32+0.323.2 塑件体积和质量计算体积V=2.7104质量m=pv=1.052.7104=2.8351043.3 塑件投影面积计算最大投影面积S=12624+21012=3264第4章 塑件成型工艺卡见表4-1所示。表4-1塑件成型工艺卡资料编号车间共 页第 页零件名称插销座材料牌号PS设备型号装配图号材料定额每模件数2零件图号单件质量2.835104g工装号材料干燥设备温度/100120时间/h812料筒温度（）后段/230-240中段240-260前段/230-250喷嘴/220-230模具温度/80-100时间注射/s0-5保压/s20-80冷却/s20-50压力注射压
15、力被压/Mpa后处理温度鼓风箱100-110时间定额辅助/min时间单件/min检验第5章 分型面和型腔的模具设计5.1 分型面的类型及选择如图5-1所示。图5-1分型面为了塑件的脱模和安放嵌件的需要，模具型腔必须分成两部分或更多部分，模具上用以取出塑件和浇注系统凝料得可分离的接触表面，统称为分型面。一副模具根据需要可能有一个或一个以上的分型面。与注射机台面平行的模具的分型面成为水平分型面，与注射机工作台面垂直的模具的分型面称为垂直分型面。分型面按形状分为水平分型面、阶梯分型面、斜分型面、异形分型面、垂直分型面。除主分型面外，模具中还有辅助分型面。为了使塑件顺利脱模，保证塑件的质量，还有利于简
16、化模具结构，使模具零件易于加工。考虑到塑件的形状、尺寸精度、脱模方法等等，使分型面容易加工，设计成上图所示的水平分型面，便于加工。5.2 腔数多少，采用什么方式得出塑件形状复杂、尺寸较大，为确保产品精度，应小批量生产，型腔数规定为两个。这样的模具结构尺寸较大，制造加工方便，生产效率较高，塑件成本较低。5.3 型腔排列方式，遵循什么原则、布置图一模两腔原则：1.结构紧凑、节省钢材、同一制品，大近小远；2.分型面的设计应有利于简化模具结构；3.保证塑件能够脱模；4.保证塑件外观质量；5.使分型面容易加工；6.保证塑件精度加工；7.有利于排气；8.使塑件尽量留在动模9.便于安装嵌件和活动型芯；10.
17、考虑侧向分型面与主分型面的协调。5.4 确定成型设备及参数表见表5-1所示。表5-1参数表项目 型号额定注射量（3）注射压力（MPa）注射行程（mm）注射方式最大成型面积（cm2）最大开合模行程（mm）模具最大厚度（mm）模具最小厚度（mm）喷嘴圆弧半径（mm）喷嘴孔直径（mm）顶出形式XS-Z-6060122170柱塞式13018020070124中心没有顶杆，机械顶出第6章 浇注系统的模具设计6.1主流道设计主流道与注射机喷嘴在一条线上，熔体最先经过的通道。作用是负责将塑料熔体输往分流道。如图6-1所示。 图6-1主流道R=SR+1=12+1=13 1-定位圈=40 2-浇口套 H=1/3
18、R=4 3-主流道d=喷嘴直径+1=4+1=56.2 分流道设计分流道-过渡通道，作用是使熔体过渡或转向，将主流道送来的塑料分配后，输往各个浇口。如图6-2所示。图6-2分流道分流道截面尺寸及形状、文字描述、示意图。如图6-3所示。图6-3分流道截面优点：表面积比较小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小。缺点：同时在两半模上加工凹槽，难度大，费用高。表面粗糙度 0.81.6um6.3 浇口选择浇口-细短通道，作用是使熔体加速流入型腔，并且对保压补缩有控制作用。选择浇口的类型侧浇口-使用于一模多腔，能大大提高生产效率，减少浇注系统的耗料。6.4 浇注系统设计时应遵循的原则1适应塑料的成型工艺性能。注
19、射成型时，熔融塑料在浇注系统和型腔中的温度、压力和剪切速率是随时随处变化的，相应的表观粘度也在不断发生变化。在设计浇注系统时应综合考虑这些因素，以使熔融塑料以尽可能低的表观粘度和较快的速度充满整个型腔，而在保压阶段又能通过浇注系统把压力充分传递到型腔的各个部位，同时还能通过浇注的适时凝固来控制补料时间，以获得外形清晰、尺寸稳定、质量较好的塑件。2能够保证塑件的质量。浇注系统的设计要能够避免熔体填充过程中可能出现的各种问题，如溶接痕、流向杂乱、过渡保压或保压不足等。这些问题都可以通过好的浇注系统设计而得到改善。3利于型腔内气体的排出。浇注系统应能顺利而平稳地引导塑料熔体充满型腔的各个部位，且使型
20、腔内的气体顺利排出模外。4避免塑料熔体直接冲击细小型芯或嵌件。经浇口进入型腔的熔融塑料的速度和压力一般都很高，因此应避免熔融塑料直接冲击细小型芯或嵌件，以免细小型芯或嵌件产生变形或位移。5防止塑件翘曲变形。当熔体流程较长或采用多浇口进料时，应考虑由于浇口收缩等原因引起的塑件翘曲变形等问题，采取必要的措施予以删除。6去除浇口方便、不影响塑件外观质量。设计浇注系统时应做到去除、休整浇口凝料方便，并且不影响塑件的外观和质量。7尽可能做到同步填充。一模多腔时浇注系统应尽量与模具中心线对称，使塑料熔体能够同时充满各个型腔，并且使每个型腔入口处的压力相等。8尽量减小浇注系统的截面积和长度尺寸。浇注系长度统
21、的减小可以减少塑料熔体热量及压力的损失，缩短冷却时间及成型周期，还可减少塑料 用量和模具尺寸。第7章 成型零部件结构的设计7.1 型腔和型芯的结构设计在塑料成型加工中，型腔系指合模时用来填充塑料，成型塑料的空间。而成型零件则是构成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯等。由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到塑件的质量，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力，达到足够的精度和表面粗糙度。7.1.1型腔结构设计整体安装式凹模：它由整块材料加工制成，直接安装在模板上，其结构特点是结构简单牢固，强度高，成型的塑件质量较好。但对于形状复
22、杂的凹模，其加工工艺性较差，且凹模局部受损后维修困难。因此，在先进的型腔加工机床尚未普遍应用之前，整体安装式凹模适用于小型且结构简单的塑件成型。因塑件结构简单、加工工艺性较好，所以选择适用于小型且形状简单的整体安装式凹模。如图7-1所示。图7-1型腔设计7.1.2型芯的结构设计型芯是成型塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小不同，通常又有型芯和成形杆之分。型芯一般是指成型塑件中较大的主要内型的成型零件，又称主型芯。成形杆一般是指成型塑件上较小孔的成型零件，又称小型芯。凸模及是型芯，塑件的凹模为单一的孔，所以型芯选用简单的整体式圆柱。如图7-1所示。图7-2型芯设计7.2工作尺寸的计
23、算收缩率 S=0.50.6制造误差 Sz=/3=0.22/3=0.073外形 Lm=Ls(1+1.5%)-3/4=27.770+0.073 Hm=Hs(1+1.5%)-2/3=16.620+0.073 内形 lm=ls(1+1.5%)+3/4=10.4350-0.073 Hm=hm(1+1.5%)+2/3=12.290-0.073见表7-1所示。表7-1工作尺寸类型零件尺寸工作尺寸外形尺寸径向高度24-0.22027.770+0.073120.18016.620+0.073内型尺寸径向高度5+0.14010.4350-0.07380+0.1612.290-0.073第8章 推出机构设计8.1
24、推出机构的作用在注射成型的每一循环中，使塑件由模具型腔中脱出。8.2 推出机构的类型及选择按模具结构可分为简单推出机构、二级推出机构、双推出机构、带螺纹塑件的推出机构和浇注系统凝料的自动切断及推出机构等。塑件结构简单，由推杆推出机构即可完成。第9章 标准模架的选择9.1模架见图9-1所示。1定模座板 2型芯 3定位圈 4浇口套 5导套 6定模板 7动模板 8支承板 9推杆固定板 10垫块 11推板 12动模座板 13推杆 14定位销 15复位杆图9-1模架第10章 温度调节系统的设计10.1确定温度调节系统的类型由于塑件成型的材料是高密度聚苯乙烯，它的成型温度较高，所以这里要采用冷却系统。10
25、.2型腔、型芯的冷却系统设计如图10-1a 10-1b 所示。图10-1a冷却系统图10-1b冷却系统10.3温度调节系统设计时遵循的设计原则1冷却系统应防止漏水，特别是不能渗透到成型部件；2冷却通道内不应有存水和产生回流的部位，应畅通无阻；3在模具的总体设计中应给冷却通道留有足够的空间；4冷却通道离凹模型腔壁不易太远或太近，以免影响冷却效果和模具的强度。第11章 注射机设备的选择与校核11.1注塑机的选择注射量：它是指对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。它在一定程度上反映了注射机的加工能力，标志着能成型的最大塑料制件，因此是经常被用来表征注射机
26、规格的参数。公称注射量应为=D2SS/4式中 Vc 公称注射量（cm3）； DS 螺杆或柱塞的直径（cm）；S 螺杆或柱塞的最大行程（cm）。选择设备时，实际注射量应为注射机理论注射量的25%70%为宜。11.2相关尺寸校核选用XS-Z-60型注射机，其有关参数为：最大注射量 60cm锁模力 500KN最大成型面积 130cm最大开模行程 180cm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 4mm该注射模具外形尺寸小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便的安装在注射机上，经校核注射机的最大注射量、注射压力、锁模力和开模行程等参数均能满足使用要求，故可用。第12章 模具装配12.1模具总装配图如图12
27、-1a 12-2b所示。图12-1a装配图图12-2b装配图12.2加工工艺卡见表12-1所示。表12-1加工工艺卡机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号共 页插销座凸模1第 页工件材料T10A毛坯种类或材料规格总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车间量具工时定额10下料 毛坯尺寸85x 30线切割机20热处理退火：HB18022 调质：HRC4550 表面镀鉻抛光加热炉30车削车端面，车外圆到尺寸15X80车床40车削精车端面，外圆到尺寸 12X79车床50检验按照零件图要求检验车床小组成员签名指导老师日期编制审核批准（单位名称）型芯程序O0101；G40 G97 G99
28、T0101 S500 M03；G00 X100.0 Z100.0；G01 X25.0 Z0 F50；X27.0 Z-2.0；Z-85.0；G00 X100.0 ；Z100.0；M05；T0202 S300 M03；G00 X29.0 Z4.0；G92 X26.8 Z-12.0 F1.5；X26.2；X25.7；X25.3；X25.05；X25.05；G00 X35.0；Z100.0；M05；M30；12.3装配流程见表12-2所示。表12-2装配流程序号装配内容图示1将定模板翻面，将定模座板放到定模上3在定模座板和定模板之间装入连接螺钉5将支撑板放在等高块上6将动模板上装入导柱，并按规定方向装
29、在支撑板上7将件型芯装入动模板8在支撑板与动模板之间装入连接件10放上推板13动定模合在一起，模具装配完成结论这次毕业设计，让我受益良多，下面谈谈我的体会。首先要感谢我的辅导老师刘东晓的大力指导，他那严谨的学习态度和精心的指导让我颇为敬佩。 通过这次毕业设计，我们掌握了课本外的实际知识，对书本上理论的知识有了更加深刻的了解。真的很感谢学校和老师在期末给我们这么好的实习机会，所以每次我都十分珍惜这些机会，这次也不例外。感谢学校和老师给我们这么好的学习机会，在工作中我们也体会到一位优秀的教师为我们这次作业的付出，在老师的精心组织下，我们顺利完成了规定任务。作业是短暂的，但它让我们在学校里学到了我们
30、平常在书本上没能学到的动手方面的实践，那也是我们毕业前与社会工作的接触，感受了与社会类似的工作。为我们毕业后的社会工作做好准备。这次毕业设计总结了三年来所学的理论专业知识，是理论和实践结合的大课题，为提交我们分析问题、解决问题，巩固运用知识的能力发挥了举足轻重的作用，为提交我们实践操作技能，为我们踏上社会走上工作岗位参加工作奠定了良好的基础。鸣谢三年时光，转瞬即逝。在此即将毕业之际，向众多给予我帮助和建议的亲人、朋友、老师和同学们表示衷心的感谢！在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师xxx老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其
31、烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写和排版等过程中提供热情的帮助。谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也没就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们。时间的仓促及自身专业水平的不足，整篇论文肯定存在尚未发现的缺点和错误。恳请阅读此篇论文的老师、同学，多予指正，不胜感激！参考文献1 李学锋塑料模塑工艺与塑料模设计M北京：机械工业出版社，19982 刘昌棋塑料模具设计手册M北京：机械工业出版社，19993 耿考正塑料成型机械M2002-12-62002-12-6北京：轻工业出版社，19824 唐志玉塑料模具设计师指南M北京：国防工业出版社，19995 胡凌塑料压制成型M北京：化学工业出版社，20066 孔德音模具制造学M北京：机械工业出版社，19967 夏新涛滚动轴承振动与噪声的综合控制J精密制造与自动化，2003，(3)：38-398 夏新涛滚动轴承振动的谐波控制方法J中国机械工程，1998，9(7)：4-79 商锦海圆锥滚子轴承振动值分析J轴承，2000，(8)：32-3310 姜利平降低滚子轴承振动值及噪声的措施J轴承，2004，(4)：17-18 第 36 页
