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計算內(nèi)容
說明
目 錄
引 言……………………………………………………………………………2
畢業(yè)設計指導書……………………………………………………………… 2
設計說明書……………………………………………………………………5
一、設計題目………………………………………………………………5
二、塑件分析 …… ………………………………………………………7
三、所選材料的成型特性與工藝參數(shù)………………………………………………8
四、澆注系統(tǒng)的設計………………………………………………………10
五、分型面的選擇及型腔布置………………………………………………………13
六、排氣系統(tǒng)的設計………………………………………………………………………………………14
七、成型零部件的設計與計算……………………………………………………………………………14
八、脫模機構的設計…………………………………………………………………………………………22
九、合模導向機構的設計…………………………………………………………………………24
十、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計與計算…………………………………………25
十一、設計小結………………………………………………………………………………………27
十二、模架的選擇………………………………………………………………………………………29
十三、參考文獻…………………………………………………………………29
引 言
本說明書為機械類塑料模注射模具設計說明書，是根據(jù)塑料模具設計手冊上的設計過程及相關工藝編寫的。本說明書的內(nèi)容包括：畢業(yè)設計任務書，畢業(yè)設計指導書，畢業(yè)設計說明書，畢業(yè)設計體會，參考文獻等。
編寫本說明書時，力求符合設計步驟，詳細說明了塑料注射模具設計方法，以及各種參數(shù)的具體計算方法，如塑件的成型工藝，塑料脫模機構的設計。
本說明書在編寫過程中，得到有張蓉老師關同學的大力支持和熱情幫助，在此謹以致意。
由于本人設計水平有限，在設計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。
計者：
2006 年4月13號
畢 業(yè) 設 計 指 導 書
一、題目：
瓶塞 材料 聚酰胺（PA）
二、明確設計任務，收集有關資料
1、了解畢業(yè)設計的任務、內(nèi)容、要求和步驟，制定設計工作進度計劃（一般需６—８周）
2、將Pro/E零件圖,轉化為AUTOCAD平面圖，并標好尺寸
3、查閱、收集有關的設計參考資料
4、了解所設計零件的用途、結構、性能，在整個產(chǎn)品中裝配關系、技術要求、生產(chǎn)批量
5、塑膠廠車間的設備資料
6、模具制造技能和設備條件及可采用的模具標準情況
三、工藝性分析
分析塑膠件的工藝性包括技術和經(jīng)濟兩方面，在技術方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析塑膠件的形狀特點、尺寸大小、尺寸標注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等因素，是否符合模塑工藝要求；在經(jīng)濟方面，主要根據(jù)塑膠件的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品成本，闡明采用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟效益。
１、塑膠件的形狀和尺寸：
塑膠件的形狀和尺寸不同，對模塑工藝要求也不同。
２、塑膠件的尺寸精度和外觀要求
塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法、模具結構型式及制造精度等有關。
3、生產(chǎn)批量
生產(chǎn)批量的大小，直接影響模具的結構型式，一般大批量生產(chǎn)時，可選用一模多腔來提高生產(chǎn)率；小批量生產(chǎn)時，可采用單型腔模具等進行生產(chǎn)來降低模具的制造費用。
4、其它方面
在對塑膠件進行工藝分析時，除了考慮上述因素外，還應分析塑膠件的厚度、塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見的制品缺陷問題對模塑工藝性的影響。
四、確定成型方案及模具型式：
根據(jù)對塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結果，確定所需的模塑成型方案：制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結構、澆注系統(tǒng)等。
五、工藝計算和設計
1、 注射量計算：涉及到選擇注射機的規(guī)格型號，一般應先進行計算。對于形狀復雜不規(guī)則的制品，可以利用Pro/E的“分析/模型分析/模型質(zhì)量屬性”來計算質(zhì)量?；蛘卟捎霉浪惴ü烙嬎芰系挠昧?，以保證足夠的塑料用量為原則。
2、 澆注系統(tǒng)設計計算：這是設計注射模的第一步，只有完成澆注系統(tǒng)的設計后才能估算型腔壓力、注射時間、校核鎖模力，從而進一步校核所選擇的注射機是否符合要求。澆注系統(tǒng)設計計算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計算、澆注系統(tǒng)壓力降計算和型腔壓力校核。
3、 成型零件工作尺寸計算：主要有凹模和型芯徑向（長/寬）尺寸和高度（深度）尺寸，其最大值直接關系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計算方便，凡孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負；進行工作尺寸計算時應考慮塑料的收縮率和模具壽命（磨損裕量）等因素。
4、 模具冷卻與加熱系統(tǒng)計算：冷卻系統(tǒng)計算包括冷卻時間和冷卻參數(shù)計算。冷卻時間計算有三種方法，根據(jù)塑料制品形狀和塑料性能選擇適當?shù)墓竭M行計算即可。冷卻參數(shù)包括冷卻面積、冷卻水空長度和孔數(shù)的計算及冷卻水流動狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫度差的校核。模具加熱工藝計算主要是加熱功率計算。
5、 注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核：模具初步設計完成后，還需校核所選擇的注射機注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安裝，行程是否滿足模塑成型及取件要求。
六、進行模具結構設計
1、 確定凹模（模板）尺寸：先計算凹模（模板）厚度，再根據(jù)厚度確定凹模（模板）周界尺寸(長X寬),在確定凹模（模板）周界尺寸時要注意:第一,澆注系統(tǒng)的布置,特別是對于一模多腔的塑料模應仔細考慮模腔位置和澆道布置;第二,要考慮凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心與模板的幾何中心應重合;第四, 凹模（模板）外形尺寸盡量按國家標準選取。
２、選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù)：在確定模架結構形式和定模、動模板的尺寸后，可根據(jù)定模、動模板的尺寸，從《塑料模國家標準》GB/T 12555—1990 （塑料注射模大型模架）和GB/T 12556—1990 （塑料注射模中小型模架及技術條件）中確定模架規(guī)格。待模架規(guī)格確定后即可確定主要塑模零件的規(guī)格參數(shù)。再查閱標準中有關零部件圖表，就可以畫裝配圖了。
七、畫裝配圖
一般先畫主視圖，再畫側視圖和其他視圖。由于注射機大多為臥式的，故注射模也常按安裝位置畫成臥式，畫主視圖最好從凸凹模結合面（即分型面）開始，向左右兩個方向畫較為方便，且不易出錯。
模具裝配圖包括：
1、主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖
2、側視圖：一般情況下繪制定模部分視圖，
3、俯視圖、局部剖視圖等。
4、列出零件明細表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡標準件須注明規(guī)格。
5、技術要求及說明，包括所選注射機設備型號，所選用的標準模架型號，模具閉合高度，模具間隙及其它要求。
八、繪制各非標準零件圖
零件圖上應注明全部尺寸、公差與配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求。
九、編寫技術文件
1、編寫注射成型工藝卡片：根據(jù)塑料的成型特點，查閱有關資料，確定合理的注射成型工藝參數(shù)，并作成工藝卡片。
2、編寫加工工藝過程卡片：選取兩個重要模具成型零件，確定加工工藝路線，并作成加工工藝過程卡片
3、編寫設計說明書：
第一部分 設計題目：瓶塞注射模
一 設計題目：瓶塞注射模
二 設計要求：
1．繪制產(chǎn)品零件圖
2．繪制模具裝配圖
3．繪制整套模具零件圖（除標準件外）
4．編寫設計說明書
三 設計要求：
1．模具結構設計合理，工藝性好。設計計算正確，參數(shù)選用正合理。
2．模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰,各項要求符合規(guī)范。
3．模具裝配圖采用CAD繪制并打?。?號圖打?。?
4．繪制全套模具零件圖，除標準件（模架選擇標準的也要出圖）
5．設計說明書內(nèi)容完整，分析透徹，語言流暢，參考資料應注明出處，字數(shù)在
20000左右，統(tǒng)一采用A４Z紙、5號宋體打印。圖量一般要求為2張半0號。
第二部分 塑件分析
1.制品圖如圖2-1：
圖2-1
2.制品分析：該制品結構簡單，形狀尺寸小，壁厚均勻，使用PA制造。公差等級為MT5，該制品采用了凸起來增加制品的強度和剛度，表面粗糙度為1.6。采用液態(tài)石蠟作為尼龍類塑料脫模劑效果較好，硅油的效果好，但價格貴，而且使用時要與甲苯等有機溶劑配成共溶液，涂抹型腔后待有機溶劑揮發(fā)后才能顯示硅油的潤滑效果。該制品在成型后應進行調(diào)濕處理 ，因為這類塑料在空氣中使用或存放過程中容易吸水而膨脹，需要很長時間尺寸才能穩(wěn)定下來。所以將脫模后的塑件放在熱水中處理，不僅隔絕空氣防止氧化，消除內(nèi)應力，而且還可以加速達到吸濕平衡，穩(wěn)定其尺寸。經(jīng)調(diào)濕處理后的塑料，其調(diào)濕處理后的塑件，其沖擊韌性和抗拉強度均有所提高。調(diào)濕處理的溫度一般為100
—150度。處理時間由塑料品種，塑件形狀，壁厚和結晶度的大小來決定的。達到 調(diào)濕處理后，應緩慢冷卻至室溫。
第三部分 所選材料的成型特性與工藝參數(shù)
該制品采用PA，俗稱尼龍，于1939年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，最初用作制造合成纖維的原料，后來由于PA具有高韌性，耐磨性，自潤滑，使用溫度范圍寬（高溫度強度好，低溫度韌度好），耐油和耐腐蝕等優(yōu)良綜合性能，已成為開發(fā)最早的工程塑料品種，并獲得廣泛的應用，其產(chǎn)量約占工程塑料總產(chǎn)量的三分之一。
1.PA的性能特點：
PA的熔點在180—280℃之間，品種不同，差別較大。然兒其熱變形溫度較低，一般均在100℃以下，長期使用就會發(fā)生脆化，必須提高熱穩(wěn)定性。PA具有良好的力學性能。它的勞性和耐油 耐溶劑性，抗拉強度 硬度 耐磨性好，PA具有吸水性，優(yōu)良的耐摩擦性和耐磨耗性，以及良好的耐疲還具有較好的電絕緣性。
2.PA的成型特點以及模具設計的注意事項：
〈1〉成型特點：PA熔點高，成型前須預熱；黏度低，流動性好，易產(chǎn)生溢流，飛邊；熔融溫度下較硬，易損模具主流道及型腔壁易黏膜。
〈2〉注意事項：防止溢料，更提高結晶化溫度，應注意模具溫度的控制；收縮率為1.5%~2.5%
3.工藝參數(shù)：
30%玻纖增強尼龍
66的工藝參數(shù)如下；注射機類型；螺桿
預熱和干燥
溫度 100~110℃ 時間 12~16H
成型溫度 227~30℃ 模具溫度 70℃
注射力 70~176MPa后處理方法； 油 水 鹽水
溫度； 90~100℃ 時間； 4.H
說明；1） 預熱和干燥均采用鼓風烘箱
2 ）凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應進行調(diào)濕處理，在100~120度水中加熱2~18H
4．注塑機的選擇：
1）注塑機的流量：
塑件的體積計算：
=2×× (—)=1099
=2×× (—)=6832.64
=+=1099+6832.64=7931.64
4=4×7931.64=31725.64 取=4000
2）塑件的質(zhì)量計算：
ρv=1.3×7931.64×=10.31g
4=4×10.31=41.24g
設凝料的質(zhì)量為5克
41.24+5=46.24g 取=50g
按注射量選擇4000的注射機按流量選擇注塑機，
由《料制品及成型技術》教材附錄F選擇SZ—40/32立式注射機，其參數(shù)如下：
理論注射容積：40 螺桿直徑：24cm
注射壓：150Mpa 鎖模力：320KN
拉桿內(nèi)向距：205mm 移模行程 160mm
最大模具厚度：160mm 最小模具厚度：130mm
噴嘴球半徑：10mm 噴嘴口半徑： 3mm
第四部分 澆注系統(tǒng)的設計
1.澆注系統(tǒng)的設計；
A 澆注系統(tǒng)的組成及設計原則
1 澆注系統(tǒng)通常由主流道 分流道 澆口料穴等組成
2 設計原則；〈1〉流程要短。減少壓力和熱量損失及塑料消耗量，同時縮短了充模時間〈2〉排氣良好。使料流平穩(wěn)順利充滿型腔。3〉防止型芯變形和嵌件位移。應避免料流直沖較小的型芯和嵌件。 〈4〉防止塑件翹曲變形和表面形成冷疤，冷斑等缺陷。應減輕澆口附近應力集中。〈5〉合理選擇冷料穴b 主流道設計； 主流道是指連接注射機噴嘴與風流道或型腔〈單腔?！档倪M料通道。負責將塑料溶體從噴嘴引入模具，其形狀，大小直接影響塑料的流速及填充時間。主流道垂直于分型面通常作在淬硬澆口套內(nèi)，如圖4-15a所示。為了使塑料疑料能從主流道中順利拔出，需將主流道設計成圓錐形，具有a=2-6的錐角。內(nèi)壁為ra 0.8 um 以下的表面粗糙度，小端直徑大于噴嘴直徑約0.5~1mm，凹坑半徑R也應比噴嘴頭半徑大1-2mm，以便疑料順利拔出。澆口套大端高出定模端面H=5`10mm，起定位作用與注射機定模板的定位孔呈間隙配合。為了拆御更換方便，模具的定位圈常與澆口套分開設計，如圖4-1所示。
圖4—1
C．分流道及其平衡布置
（1〉分流道：主流道和澆口之間的進料通道。其作用是通過流道截面及方向變化使塥料平穩(wěn)地轉換流向，并均勻分配給各個型腔〈多型腔模〉。常見分流道的截面形狀有圓形 梯形 U形 半圓形及矩形等幾種形式，其中圓形截面分流道的比面積最小，但需要開設在分型面兩側，且對應兩部分必須吻合，加工不方便；梯形及U形截面分流道加工較容易，且熱量損失和流動阻力均不大，為最常用形式；半圓形和矩形截面的分流道則因此比面積最大。在此設計中，采用圓形截面。
〈2〉分流道的尺寸；因為各種塑料的流動性有差異，所以a 以根據(jù)塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑。常用塑料的分流道直徑推薦值如〈塑料制品成型及模具設計〉表4-3。對于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200—以下的塑件可以用以下經(jīng)驗公式確定分流道的直徑；D=0.2654 式中；M-流徑分流道的塑料量 L-分流道長度〈mm〉 D-分流道直徑，對于粘度叫大的塑件，可用上式算得的D值再 以1.2~1.25的系數(shù)，據(jù)表4——3查得尼龍類分流道的直徑為1.6~9.5 取D=4。
〈3〉分流道的布置：分流道采用平衡布置，多型腔模具應盡量均衡布置型腔，使熔融塑料幾乎同時到達每個型腔的進料口，這樣，塑料到每個型腔的壓力和溫度是相同的，塑件的品質(zhì)理應相同
圖4—2
D 澆口的設計
〈1〉澆口又稱進料口，是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，他使塑料溶體的流速產(chǎn)生加速度，有利于迅速充滿型腔，同時還起封閉型腔防止溶體倒流的作用，并在成型后使?jié)部谀吓c塑件易于分離。澆口的設計與塑料性能，塑件形狀，截面尺寸 模具結構及注射工藝參數(shù)等有關。總的要求是使溶料以較快的速度進入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉，因此澆口的截面要小，長度要短，這樣可以增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。
〈2〉澆口的形式；澆口的形式很多，在此設計中為了保證制件的外觀，采用推切式潛伏口。
〈3〉前途澆口的優(yōu)缺點；進料口設在塑件內(nèi)側時，塑件外邊面沒有點澆口切斷痕跡。脫模時，推桿切斷進料口可實行注射機的全自動化操作。避免了點澆口流道所需要的定模定距分型機構。模具結構簡單。但隧道斜孔的加工較困難。為了將斜的點澆口推出。必須是柔韌性好的塑料，必須是柔韌性好的塑料。并且要嚴格掌握塑件在模內(nèi)的冷卻時間。在流道為凝固時及時推出潛伏澆口
E 冷料穴設計；
冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及塥體流動的前鋒冷料，以防止溶體冷料進入型腔。冷料穴一般設在主流道的末端，冷料穴底部常作成曲折的鉤行或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道襯套中拉出，并留在動模一側的作用。在此設計中采用帶球型頭拉料桿的冷料穴。這種拉料桿專用于借助推板將制品脫模時模具中。前鋒冷料進入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，開模時便可將主流道凝料從主流道中拉出。球頭拉料桿固定在動模一側的型芯固定板上，并不隨推出機構移動，所以當推件板從型芯上推出制品時，也就將主流道凝料從球頭拉桿上硬刮下來
圖4—3
第五部分 分型面選擇及型腔布置
A分型面的選擇原則；
（1〉便于塑件脫模：
1）在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi)；
2）應有利于側面分型和抽芯；
3）應合理安排塑件在型腔中的方位。
〈2〉考慮和保證塑件的外觀不遭損失：
（3）盡力保證塑件尺寸的精度要求
（4）有利于排氣。
（5）盡量使模具加工方便
B分型面的形式如圖5——1
圖5—1
2 型腔樹木的確定與排列形式
1.型腔數(shù)目確定方法常見的有四種：
（1）根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔樹木
（2）根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔樹木
（3）根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目
（4）根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目
對于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致。故通常推薦型腔數(shù)目不超過4個，本設計為四型腔注射模。
2型腔的排列
此設計的型腔在模板上呈圓形排布。在設計時要注意以下幾點
（1）盡可能采用平衡式排列（參見分流道布置）確保制品的質(zhì)量的均一和穩(wěn)定
（2）型腔布置與澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象如圖4-20
盡量使型腔排的緊湊，以便減少模具的外形尺寸。
第六部分 排氣系統(tǒng)的設計及流動比的校核
在注射成型過程中模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱和凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不兩而引起缺陷。
注射模的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣。只在特殊情況下采用開設排氣槽的排氣方式。此模具排氣系統(tǒng)設計成第一種。采用間隙配合排氣。
第七部分 成型零部件的設計與計算
一 型腔，型芯的結構設計
（1）型腔的結構設計
凹模分為整體式和組合式凹模。整體式凹模它是由一整塊金屬材料（也稱定模板或凹模板）直接加工而成。其特點是為非穿通式模體，強度好，不易變形。但由于加工困難，故只使用于小型且形狀簡單的塑件成型。組合式凹模又可分為整體嵌入式，局部鑲嵌式以及拼塊組合式。本設計采用整體式凹模，型腔對稱 均布在定模板上，如圖7—1
圖7—1
（2）凸模的結構設計
凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。整體式凸模是將成型的凸模與動模板做成一體，不僅結構牢固還可省去動模墊板（既支承板）。但是由于不便于加工，故只適用于形狀簡單且凸模高度較小的單型腔模具。組合式凸模又分整體裝配式和鑲件組合式。
整體裝配式凸模：它是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成。
鑲件組合式凸模：對于形狀復雜的凸模，為了加工方便，可采用鑲件拼合式結構。
綜上所述，本模具凸模采用整體裝配式凸模
凸模的固定采用帶脫模板式。結構如圖4-24
圖7—2
二 成型零部件工件尺寸計算
（1）影響工件尺寸的因素：
〈1〉塑件的公差：塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取制品內(nèi)腔尺寸公差取正值 若制品上原有公差標注方法與上不符，則應按以上規(guī)定進行轉換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算。既取
（2）模具制造公差：時間證明，模具制造公差可取塑件公差的
（3）模具的磨損量：實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6
（4）塑件的收縮率：塑件成型后的收縮率與多種因素有關，通常取平均收縮率：
（5）模具分型面上的合模間隙：由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模，定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型面的平面度較高時，表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的飛邊也小，飛邊厚度一般應小于0.02~0.1mm
（2）成型零件工作尺寸的計算：
〈1〉凹模徑向尺寸的計算
[D(1+s)—
=[40×（1+0.005）—×0.56
=
=[H（1+S）—
=[36×（1+0.005）—×0.56
=
（2）型心尺寸：
[d（1+s）+
=[30（1+0.005）+×0.50
=
零件的加工工藝：
1．定模型芯
定模型芯是主要的工作零件，這套模具的生產(chǎn)批量為大批量，且塑件成型時有一定的腐蝕性，因此選用的材料要具有良好的耐磨性，由于客戶已明確提出成型零件的材料要選用瑞典一百騰公司的718S鋼材（注：此種鋼材的性能特好，是做塑料的專用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性，它的價格為一百多元人民幣一斤），因此我們選用718S的材料。
同時考慮到此塑料對尺寸精度要求一般，但對表面要求較高，根據(jù)本工廠的實際設備情況，在對材料進行粗加工后，留0.5mm的單邊，淬火，低溫回火后，用電火花機放電到位，最后還需要對成型表面進行拋光，省模（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的省模女工，即用打磨機，沙紙、油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度）。
其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.2—0.5mm的余量，熱處理后采用慢走絲割出即可。
綜上所述，定模型芯加工工藝如下：
1.材料：718S
2.加工工藝：
1) 開料：開出長x寬x高為241×96×31mm的毛坯。
2) 磨基準：按照零件圖基準方位在平面磨床上磨出基準面，同時磨平各平面，留0.1—0.3mm單邊余量。
3) 按照圖樣，在銑床上鉆螺紋孔，運水孔。
4) 在數(shù)控銑床上采用Mastercam9.0軟件，采用直徑為Φ8的銑刀，銑出兩條澆道，采用直徑為Φ6的銑刀銑出分流道，同時，按照圖樣要求銑出四個型腔的形狀，單邊留0.2—0.5mm的余量。
5) 送熱處理車間進行熱處理：淬火（油淬+低溫回火），使其表面硬度達到56—60HRC。
6) 按照圖樣要求加工型芯各表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨后六面見光。
7) 電火花放電：
a)工件準備：模塊材料為718S鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理56—60HRC 后，六面見光，保證平行度及垂直度，同時加工兩塊模板，保證尺寸的一致電性。
b)電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金，根據(jù)型腔的形狀，為了便于銅公的加工，將銅公分體做成三個依次放電到位（注：兩邊側抽芯的型腔各一個，中間型腔做一個銅公，同時考慮到銅公的裝夾，將其銑成兩邊各一半的外形，中間為方形，便于裝夾，每擋加工制作一個銅公，可連續(xù)放電四個型腔，利用銅公的別一邊用來放電動模型腔.
c)校正、裝夾、安裝合格。
d)使用設備：使用北京易通電加工技術研究所制造的ETD7125電火花成形機床。
脈寬/us
間歇/us
雙邊間隙/mm
粗糙度/Ra
200
100
0.20
6.3
60
50
0.11
3.2
20
50
0.04—0.06
1.6
e)加工規(guī)準：如上表所示（注：以上規(guī)準只供參考，具體規(guī)準應根據(jù)機床的性能，及其加工工人的經(jīng)驗來確定，確保最后一檔放電加工到位）。
8)用慢走絲割出直徑為Φ32k6的澆口襯套孔，鑲件孔。
9)對成型面進行研磨達到圖樣表面粗糙度的技術要求。
10)最后用激光在型芯上刻出產(chǎn)品上的文字。
2.動模型芯
同定模型芯一樣。
3．行位
a)材料：45#
b)加工工藝：
1)開料：在45#鋼板上割出一塊長x寬x高為100×177×51mm的毛坯。
2)在平面磨床上磨基準。
3)在銑床上有角度分度頭調(diào)好角度，粗銑左側的斜面。
4)在銑床上銑出如圖所示右側的形狀及其導滑部分。
5)在銑床上銑出用分度頭調(diào)好角度，用鏜刀鏜出的直徑為Φ17mm的斜孔。
6)鉆螺釘固定孔。
7)熱處理：淬火+低溫回火，淬硬表面硬度為54—58HRC。
8)磨削基準平面及其斜面，使各部分的尺寸加工到位。
9)用電火花機放電打出滑塊兩個R7的定位孔。
10)在滑塊斜面磨出45度，寬大10mm,深0.2mm的儲油槽，其它的零件在此就不一一敘述。
模具加工工藝流程:
1、 根據(jù)零件結構和制造工藝,模架的基本組成零件有兩種:導柱、導套等回轉零件；模板等平板零件。
導柱、導套的加工主要是內(nèi)、外圓柱面加工，平板內(nèi)零件的制造過程主要進行平面加工和孔隙加工，他們在模具中起定位的導向作用，保證凹凸模在工作時具有正確的相對置，除了要保證導柱，導套配合表面尺寸形狀精度外，還應該保證導柱、導套各自配合面之間的同軸度要求。
導柱、導套一般采用低碳鋼進行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度58-62HRC。
根據(jù)分析，導柱、導套加工藝過程如下：
備料——粗車、半精車內(nèi)外圓柱表面——熱處理——研磨導柱中心孔——粗磨、精磨配合表面——研磨導柱、導套重要配合表面。
1、 凸模加工工藝過程如下：
下料——鍛造——退火——粗加工——精磨基面準面——劃線——工作型面半精加工——淬火、回火——磨削——修研。
2、 凹模加工工藝過程如下：
下料——鍛造——退火——粗加工六面——精磨基面準面——劃線—型孔半精加工——型孔精加工——淬火、回火——精磨（研磨）
3、 模架的裝配：
導柱、導套與模板之間一般采用過盈配合，裝配時可采用手動壓力機將導柱壓入動模板的導柱孔，復位機構的裝配復位桿與固定板一般采用過度配合。模架的裝配比較的簡單，主要是用螺釘將裝有導套的定模板連接起來。
4、 模具表面強化處理工藝特點及應用：
滲氮處理：滲氮處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程，
模具滲氮前應加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經(jīng)過試模確認完全合格后再進行滲氮處理。根據(jù)模具的技術要求分別采用以下兩種工藝路線：
精密模具：備料——鍛造——退火或回火——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——裝配——試模——滲氮——研磨拋光——裝配；
一般模具：備料——粗加工——調(diào)質(zhì)——精加工——糝氮——研磨——裝配；
5、 總裝的技術要求
a、裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05；
b、模具閉合后分型面應均密合；
c、導柱、導套滑動靈活，推件時推桿和卸料板動作一致；
d、合模后動模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸
6、 試模：
模具在裝配完成之后，在交付生產(chǎn)時試模，其目的是檢查模具在設計制造上是否存在缺陷，若有，則要求排除；對模具成型工藝條件進行試驗以有利于模具成型工藝的確定和提高。
（3）強度校核：
在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應具有足夠的強度和剛度。如果型腔的壁厚和底板的厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應力超過型腔材料 本身的應力 時，型腔將導致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導致過大的變形從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此。有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其對重要的精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定型腔壁厚和底板厚度。常用的剛度和強度計算公式見《塑料制品成型及模具設計》P85 采用T10淬火。 HRC=60
側壁厚度：S 1.15（
由《塑料制品成型及模具設計》教材查得。=0.025—0.04取
=0.03 E=2.1×Mpa P=25—40MPa 取P=30MPa
S6.74 取S=10mm
Sr=2 取S=10符合要求
底板厚度，即推板厚度：
=3.28 取=10mm
0.87（=3.96 取=10mm符合要求
第八部分 脫模機構的設計
（1）設計脫模機構時，應遵循以下原則：
1結構可靠：機械的運動準確，可靠。靈活，并有足夠的剛度和強度。
2保證塑件不變形，不損壞
3保證塑件外觀良好
4盡量使塑件留動模以便以便借助與開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作
（2）脫模力的計算：
= +0.1A=PA+0.1A
式中 P—塑件對型芯產(chǎn)生的正壓力，一般P=8—12MPa，薄件取小值，厚件取大值，取P=10MPa
=+0.1×=7135.65N
=47135.65=28542.6 N
（3）脫模板的厚度計算：
按剛度計算則為：
H （ 式中H—脫模板厚度（mm）
—脫模板（N）
R—推桿軸線到脫模板中心的距離（mm）
與—與R/r相關的系數(shù)，由教材4—18查得：
=17/15=1.13 按=1.25 取=0.0051，=0.227
H2.65mm 取H=10mm
若按強度計算：
H（=4.46mm
取H=10mm 符合要求
第九部分 合模導向機構的設計
為了保證注射模準確合模和開模，在注射中必須設置導向機構。導向機構的作用是導向。定位。以及承受一定的側向壓力。本設計中采用導柱導向機構。導柱 導套結構適用與精度要求高，生產(chǎn)批量大的模具。對于小批量模具可不采用導套，直接與模體間隙配合。同時在設計導柱導套時還應注意以下幾點：
1 導柱應合理地均布在模具分型面的四周，導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具的強度
2 導柱的長度應比型芯《凸模》端面的高度高出6—8mm以免型芯進入凹模時與凹模想碰而損壞。
3 導柱和導套應有足夠的耐磨度和強度采用20低碳剛經(jīng)滲碳0.5——0.8mm，淬火48—55HRC，也可采用T8A碳素工具剛，經(jīng)淬火處理。
4 為了使導柱能順利地進入導套，導柱端應做成錐形或半球形，導套的前端也應倒角。
5 導柱設在動模一側可以保護型芯不受損傷，而設在定模一側便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。
6 一般導柱滑動部分的配合形式按H8/F8，導柱和導套部分配合按H7/K6，導套外徑的配合按H7/K6
7 除了動模，定模之間設導柱，導套外一般還在動模座板與推板之間設置導柱和導套，以保證推出機構的正常運動
8 導柱的直徑應根據(jù)模具大小而決定，可參考標準模架數(shù)據(jù)選取采用直徑為20的帶頭導柱。
第十部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計與計算：
1盡量保證塑件收縮均勻，維持 模具的熱平衡。
2冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗，一般水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水孔直徑的1—2倍冷卻水孔中心距約為水孔直徑的3—5倍，水孔的直徑一般為8—12mm。
3盡可能便冷卻水孔至型腔邊面的距離相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔邊面的距離應處處相等。
4澆口處加強冷卻。
5應降低進水與出水的溫差。
6合理選擇冷卻水管的形式。對于收縮大的塑件應治收縮方向開設冷卻水孔。
7合理確定冷卻水管接頭位置。為不影響操作，進出口水管接頭通常設在注射機背面的模具同一側
8冷卻系統(tǒng)的水管應盡量避免于模具上其他機構發(fā)生干涉現(xiàn)象，設計時通盤考慮。
9冷卻水管進出接頭應埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損害，最好在進口和出口初打出
冷卻系統(tǒng)的計算
（1）計算單位時間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量
1）計算每次需要的注射量（kg）
G==4×10.31+5=46.24g=0.04624kg
2）確定生產(chǎn)周期（s）
t==35+5+65=100
3）求使用的塑料的單位熱流量，查表4—25得：=280KJ/kg
4）求每小時需要注射的次數(shù)
N=3600/t=3600/100=36
5）求每小時的注射量（kg/h）
W=NG=36×0.04624=1.665kg
（2）以凹模冷卻系統(tǒng)為例求凹模冷卻水的體積流量（/min）
===0.124×/min
（3）求凹模冷卻系統(tǒng)水孔的直徑d，查表4—26選用d=8mm的水管
（4）求冷卻水的平均流速
==0.019m/min
選用v=1.66m/s（由表4—26查得）
（6）計算凹模的冷卻管的總傳熱面積：
A==466.1/119×37.5×3=0.035
式中為模具溫度與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差，即
==65—（25+30）/2=37.5℃
（7）計算凹模上應設冷卻水管的總長度
L=A/=0.035/3.14×=1.39m
（8）求凹模冷卻水管的根數(shù)
n=L/B=1.39/0.315=4
第十一部分 設計小結
塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從1927年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術，材料改性技術的進度，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。新型塑料品種的增加以及塑料成型技術的發(fā)展，為了塑件的應用開拓了廣闊的領域。目前，塑料制品已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中。特別是在辦公用品。照相器材。汽車。儀器儀表。機械。/航空。交通。通信。輕工。建材產(chǎn)品，日用品以及家用電器行業(yè)中的零件 塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現(xiàn)以塑料代金屬的全塑產(chǎn)品。據(jù)報道，美國已是世界上的最大塑料生產(chǎn)國，每年的塑料消耗量已經(jīng)超過剛才。就全世界而言按照體積和質(zhì)量計算，塑料的消耗量也超過了剛材。我國自改革開放以來。塑料工業(yè)發(fā)展也很快，表現(xiàn)在不僅塑料產(chǎn)量增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位。由此可見，塑料工業(yè)已在我國過名經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。
塑料模具是當今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過一定的方式來成型塑料制品的工藝裝配或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素約占80%，然而模具的質(zhì)量好壞又直接與模具的設計與制造有很大的關系隨著國民經(jīng)濟的領域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期也和質(zhì)量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設計和制造技術不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)以及機械加工工業(yè)的告訴發(fā)展，可以說，模具技術，特別是設計與制造大型，精密，長壽命的模具技術便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。模具在世界上占有的比列大，我作為一個學模具 專業(yè)的學生，應在學完所學的知識之后來很好的進行模具設計。在我們進行設計之前，不許具備機械制圖，公差與技術測量，機械原理及零件，模具材料及熱 處理，模具制造技術，塑料制品成型工藝及模具設計等方面必要的基礎知識和專業(yè)知識，并且通過教學和生產(chǎn)實習，初步了解塑料制品的生產(chǎn)過程，熟悉多種塑料模具的典型結構。我們在設計時應遵守設計程序：
1 擬定制品成型工藝
2 擬定模具機構
3選擇成型設備的類型，型號及主要技術參數(shù)
4 方案論證
5 繪制模具裝配草圖
6用計算機CAD繪制模具裝配圖
7繪制零件圖
8編寫設計說明書，
第十二部分 模架的選擇
根據(jù)注塑機的類型選用A3型模架，其規(guī)格為315×315圓柱形模架；其參數(shù)如下：
凹模板厚度 A=36mm
凸模板厚度 B=25mm
墊塊厚度 C=43mm
模具的閉合厚度 H=160mm
模板寬B0=315 長L0=315mm
座板寬B1=345 長L1=345mm
定模座板厚 H1=25mm
動模座板厚 H2=25mm
墊塊寬度 B3=40mm
頂出底板厚度 h2=25mm
頂出底板長度 B2=199mm
第十三部分 參考資料
《塑料制品成型及模具設計》 葉久新/王群 2004年 4月
《機械工程材料》 王運炎 葉尚川/主編 1991年1月
《沖壓與塑壓設備》 孫鳳蔚 主編 1999年10月
《模具材料與使用壽命》 模具使用技術叢書編委會 2000年4月
《模具結構設計》 模具設計與制造技術教育叢書編委會 2003年10月
《聚合物材料》凌繩 王秀芬 主編2000年3月
《幾何量公差與檢測》 甘永立 主編 2004年元月
料制品及成型技術》教材
料制品及成型技術》教材附錄F
《塑料制品成型及模具設計》教材
查表4—25
查表4—26