模具设计制造专业毕业设计
标 题： 汽车底盖零件注塑模
摘
文关汽车底盘零件研究象注塑模设计通结构形式材料注射成型工艺进行正确分析设计模两腔塑料注射成型模具塑料模毕业设计模具专业学生学程中重实践性学环节目：
1应专业学理知识实训技进行次注射模设计工作实际训练提高独立分析解决实际问题技培养科技研究工作初步力
2通查设计资料手册视频熟悉设计标准技术规范通进行方案证设计计算cadug绘图数处理综合分析编写说明书等环节进行工程师基训练
3根设计务书通分析务题目连接套筒零件结构注射工艺性基础详细介绍ug软件台快速生成连接套筒注射模型腔型芯程介绍运模具专家系统进行模架零部件设计开模仿真方法ug应缩短该模具开发周期提高效率降低成
4培养勤奋求实团结互助勇创新优良品质希通次毕业设计答辩进步巩固深化扩学知识技
关键词 注射模cadug机械
引言
年模具产品制造程中占重位模具设计水高低程度决定生产率高低效模具设计降低资源调整次数调整时间生产计划调度提供更优化空间达提高生产效率目模具设计工装系统重组成部分影响着产品生产效率质量模具设计进行深入研究着重意义中国塑料模具制造水已较提高型塑料模具已生产单套重量达50t注塑模精密塑料模具精度已达2μm制件精度高模数齿轮模具达高光学求车灯模具等已生产腔塑料模具已生产模7800腔塑封模高速模具方面已生产挤出速度达6mmin高速塑料异型材挤出模具型材双腔挤双色挤软硬挤挤生料挤出低发泡钢塑挤等种模具生产手段模具企业设备数控化率已较提高cadug等软件技术应面已扩展高速加工rprt等先进技术采已越越模具标准件覆盖率模具商品化率较幅度提高热流道模具例较提高外三资企业蓬勃发展进步促进塑料模具设计制造水企业理水提高企业已实现信息化理全数字化图制造
面现情况未模具发展趋势模具加工设备提出特殊求：制造模具钢材硬度较高求模具加工设备具热稳定性高性二复杂型腔功复合模具求加工编程程序量具高深孔腔综合切削力高稳定性三高动态精度面激烈市场竞争外资企业推动中国许模具企业结合身发展需纷纷加设备投资方面开发新工艺新设备方面引进国外先进加工设备美国摩尔坐标磨床辛辛提龙门加工中心德国dmg公司类精密设备瑞士制造类精密设备阿奇夏米尔公司瑞典制造精密定位基准系统日牧野三菱沙迪克隈等公司精密设备瑞士德国意利五轴高速铣等外立式加工中心立式快速加工中心数控铣床数控仿形铣床电加工机床数控三坐标测量机高速高精度
电火花成型机线切割机床坐标磨床坐标镗床镗铣机成型磨床光学曲线磨床带锯床深孔钻电极加工机雕刻机抛光机合模机模具标准件加工专机高性热处理设备快速成型设备种刀具磨刀机计算机工作站微机等
外模具行业提倡模具生产专业化模具带产品两种模式发展国模具工业继续模具企业间形成诚信营公竞争重合守信营作风继续加模具培训力度满足海模具工业需求种形式交流先进验推广现代模具建设营办法促进国模具企业整体素质提高等
毕业设计目两：学生掌握查阅资料手册力够熟练运cadug等软件进行模具设计二掌握模具设计方法步骤解模具注射工艺程
书根塑料成型工艺模具设计注塑成型模具设计实技术塑料制品模具设计中国模具设计典等诸参考资料编写成运ugcad软件设计出选定塑料制品图纸缺乏验知识限时间仓促该书难免出现足处请老师学指教谢谢家支持
说明书株洲职业技术学院模具设计制造专业1201班宋编谢冬老师审核编写程中参考量资料位老师指导帮助时学提示特表示衷心感谢
汽车底盘零件进行成型工艺分析分析
11塑料性分析
（1）塑料
品种：abs
基特性abs塑料(丙烯腈丁二烯苯乙烯聚物))
（2）典型应范围
汽车（仪表板工具舱门等）电冰箱强度工具（食品加工机割草机等）娱乐车辆高尔夫球手推车等
（3）注塑模工艺条件
干燥处理：abs材料具吸湿性求加工前进行干燥处理建议干燥条件80~90℃少干燥2时材料湿度应保证01
熔化温度：210~280℃建议温度：245℃
模具温度：2570℃（模具温度影响塑件光洁度温度较低导致光洁度较低）
注射压力：500~1000 mpa
注射速度：中高速度
（4）化学物理特性
（1）abs丙烯腈丁二烯苯乙烯三种化学单体合成种单体具特性：丙烯腈高强度热稳定性化学稳定性丁二烯具坚韧性抗击特性苯乙烯具易加工高光洁度高强度形态abs非结晶性材料三中单体聚合产生具两相三元聚物苯乙烯丙烯腈连续相聚丁二烯橡胶分散相
（2）abs特性取决三种单体率两相中分子结构产品设计具灵活性产生市场百种品质abs材料品质材料提供特性例中等高等抗击性低高光洁度高温扭曲特性等
（3）abs材料具超强易加工性外观特性低蠕变性优异尺寸稳定性高抗击强度
12塑件造型成型工艺性分析
（1）产品分析ug三维造型
图1汽车底盖零件产品图材料abs该零件属中等批量生产未注公差采取mts级精度该零件称性体拉伸抽壳倒角等
应ug软件该零件进行三维造型基操作步骤程先进行71122拉伸然长边25°短边20°拔模表面造型出r19边相切草图拉伸13倒r4角倒r8角拉伸表面4直径6圆两边 直径6圆
图1汽车底盘零件产品图
（2）成型工艺方案分析
该零件通孔两侧孔需侧抽芯成型零件设计考虑型芯嵌式处理方法根零件结构特点拟定工艺方案进行较分析终确定设计方案
1分型面确定选取分型面时应考虑塑件脱模利简化模具结构设计出结构零件便加工保证塑件表面精度分型面图1示aa分型面塑料分模动模模具结构变简单选定该方法模具分型设计方案模侧空侧型芯设定模模分三部分动模定模侧型芯合
2型腔布局该零件尺寸较中等批量生产采1模2腔模具型腔结构较简单降低模具制造成
3浇注系统浇注系统塑料熔体注射机喷嘴射出进入模具型腔前流段路程总称作喷嘴熔体稳利模压实保压正确设计浇注系统获优质塑件极重浇口形式设计应塑件异性该成型模设计图2示潜伏式浇口塑件端孔进料模具型腔加工简单浇口容易影响塑件外观模具结构相较简单
图2潜伏式浇口
4推出机构该塑件相深度较塑件动模型芯包紧力设计副推杆推出推出机构零件斜面较推杆更实现零件应稳顶出塑件样塑件易发生顶出变形确保塑件质量推杆推出次模具设计优选方案
13成型设备选校核
1注塑机选
（1）计算塑件体积质量
ug软件测塑件体积v 20440849577337 mm^3 m0160064934 kg
（2）确定模具型腔数量
塑件生产批量中等批量生产塑件精度求高应采模腔模具尺寸紧凑确定型腔数目模两腔
（3）选择注射机
根公式 vmax(n•vs+vj)
式中 vmax――模具注射量（cm3）
n――型腔数量
vs――塑件体积（cm3）
vj――浇注系统凝料体积（cm3）
k――注射机注射量利系数般取k08
已知n1vs2044cm3 估计vj3066cm3
vmax（2×2044+3066）cm3
43946cm3
查教材中表33初步选择注射机 xszy125
Ø 明确注射机规格参数：
注射量 60 cm3
注射压力 122 mpa
开模行程 180 mm
模板尺寸 330mm×440mm
锁模力 500 kn`
模具厚度 200mm70mm
拉杆空间 190mm×300mm
喷嘴尺寸 圆弧半径r12mm孔直径φ4mm
定位孔直径 φ100mm
顶出形式 顶杆顶出
（4）制定注射成形工艺参数
查表31ps注射成形工艺参数：
Ø 温度（℃）
喷嘴温度 160～170
料筒温度 前段170～190中段～段140～160
模具温度 20～60
Ø 压力（mpa）
注射压力 60～100
保压压力 30～40
Ø 时间（s）
注射时间 0～3
保压时间 15～40
冷时间 15～30
成形周期 40～90
2注射机校核
（1）注射量校核
模具设计时必须注射成型周期需注射熔体质量注射机额定注射量80 注射成型需注射入塑料熔体质量塑件质量浇注系统质量总：
注射量指注射机次注射塑料容量设计模具时应保证成型塑件需总注射量选注射机注射量
nm+m1≤kmp
算符合求
（2）锁模力校核
防止注射成型时锁模紧发生溢边跑料现象高温熔体充满型腔时产生轴推力t 应注射机额定锁模力t
锁模力式校核：
f≥p (na +a )
式中：p ――塑料注射压力kn 查阅资料
abs注射成型型腔压力30mpa p 3080375mpa
a ――单塑件分型面投影面积
a ――浇注系统分型面投影面积
f――注射机额定锁模力1000kn
投影面积计算：
估算：na 2×86 172
a
p (na +a )
样xszy125额定注射压力120mpa＞375mpa
满足abs注射压力求
3模具厚度h注射机闭合高度校核
h ＜h＜h
式中：h――模具闭合高度 h285mm
h ――注射机允许模具厚度 h 200mm
h ――注射机允许模具厚度 h 300mm
校核满足求
4注射机开模行程校核
注射机开模行程应模具开模时取出塑件（包括浇注系统）需开模距
满足式：
式中：s模具需开模距离mm
h ――塑料脱模需顶出距离h 21mm
h ――塑件厚度（mm）h 355mm
a取出浇注系统凝料需浇口板固定模板间距离
a40mm
s 注射机开模行程300mm
s h + h +a+821+355+40+81045mm＜s
校核满足求
二塑件分模设计
21模具型腔布局设计
建立模具工程目录叶新建模具型腔选择公制模板→定位参零件改变坐标方模具坐标系统z轴零件轴线指正方升增加毛坯工件升设置收缩率图3示利分型面分割出型腔模具体
积块型腔模具体积块中分分割出2侧抽芯体积块然侧抽芯镶件进行处理增加定位台阶图4示
图3创建模具零件型腔 图4侧抽芯镶件
22分型面设计
塑料模具型腔凝固形成塑件塑件取出必须模具型腔开必须模具分成两部分定模动模两部分定模动模相接触面称分型面通常原：
(1)分型面选择利脱模：分型面应取塑件尺寸处应塑件流动模部分推出机构通常设置动模侧型芯设置动模部分塑件冷收缩包紧型芯塑件留动模样利脱模果塑件壁厚较孔较者嵌件时塑件留动模般应凹模设动模侧拔模斜度塑件较高时便脱模分型面选塑件中间部位塑件外形分型痕迹
(2)分型面选择应利保证塑件外观质量精度求
(3)分型面选择应利成型零件加工制造
模具成型零件包括2型腔4侧型芯分型面分割型腔分型面分型面设计稍微复杂先复制拉伸生成单曲面然通次合图5示：
图5分型面
23浇注系统设计
普通浇注系统流道分流道浇口等组成设计浇注系统前必须确定塑件成型位置模腔浇注系统设计注塑模具设计重环节注塑成型周期塑件质量（外观物理性尺寸精度）直接影响设计时必须原：
（1）浇口开设部位力求称防止模具承受偏载造成溢料现象
（2）浇口排列减少模具外形尺寸
（3） 系统流道应短断面尺寸适（太压力热量损失太塑料耗费）：量减少弯折表面粗糙度低热量压力损失
（4）满足型腔充满前提浇注系统容积量减少塑料耗量
（5） 浇口位置适量避免击嵌件细型芯防止型芯变形浇口残痕应影响塑件外观
1流道设计
注射机喷嘴分流道进料通道塑料熔体进入模具先部位形状直接影响塑料流动速度填充时间流道形状圆锥形便熔体流动开模时凝料利取出
流道尺寸：
1) 流道长度：模具l 应量合理 次设计中初选95mm进行设计
2) 流道端直径：d注射机喷嘴尺寸+（051）mm (3+05)35mm
3) 流道端直径： d d+2l tan 5mm 式中
4) 流道球面半径：
5) 球面配合高度：h3mm
6) 流道中熔料利流入分流道出料口末端设计 半径r3mm
2分流道设计
分流道连接流道浇口进料通道作通浇道截面方变化熔体衡转换流进入模具型腔分流道截面应量表面积热量损失摩擦阻力
（1）分流道布置形式 设计时应考虑量减少流道压力损失避免熔体温度降低时考虑分流道压力衡应 采衡式分流道
（2）分流道形状
流道截面形状会影响塑料浇道中流动流道炔康娜廴谒芰系奶寤常圆形梯形u形六角形便加工凝料脱模分流道设计分型面设计采u形截面加工工艺 塑料熔体热量散失流动阻力均
（3） 分流道长度
分流道长度应短弯折少便减少压力损失热量损失分流道设计
较长时末端应冷料穴防前锋冷料堵塞浇口进入模腔造成充模足影响塑件熔接强度
根结构设计取长度
（4）分流道表面粗糙度
分流道中模具接触外层塑料迅速冷部熔体流动状态较理想分流道表面粗糙度太低般ra16um左右增加外层塑料熔体流动阻力外层塑料冷皮层固定形成绝热层
3浇口设计
浇口连接流道型腔间段细短通道调节控制料流速度补料时间防止倒流等作浇口形状尺寸进料位置直接影响塑件成型质量正确设计浇口提高塑件质量重环节总求：熔料较快速度进入充满型腔时充满适时冷封闭浇口截面长度短样增料流速度快速冷封闭便塑件浇口凝料分离留明显浇口痕迹保证塑件外观质量外浇口设计需遵循述原
(1) 浇口尺寸位置选择应避免熔体破裂产生喷射蠕动(蛇形流)
(2) 浇口位置应利流动排气补料
(3) 浇口位置应流程短料流变少防止型芯变形
(4) 浇口位置数量应利减少熔接痕增加熔接强度
(5) 浇口位置应考虑定位作塑件性影响
(6) 浇口位置应量开设影响塑件外观部位浇口开设塑件边缘底部侧
根分析结果采种浇口类型
方案：塑件顶部中心位置采直接浇口直接进料熔体压力损失成型容易常成型深塑件该注塑件外观求光滑美观直接浇口般模腔浇口处易产生裂纹浇口凝料切塑件留疤痕较塑件成型塑件表观质量
方案二：采侧浇口直接开设模具分型面注塑件边缘进料截面形状简单易加工便试模修正易塑件外表面留浇口痕迹浇口开设注塑件佳浇口区域塑件成型质量部易产生气孔气泡等缺陷
方案三：采潜伏浇口推杆开设二次浇口二次浇口未端塑件壁相通避免浇口痕迹成型塑件处观质量较浇口压力损失必须提高注射压力浇口加工困难
方案四：采点浇口进料浇口附变形容易衡浇注系统浇口截面成型塑件外观质量影响适合三板式模具宜成型流动性较热塑件塑料
设计中塑料制件质量较abs流动性较较注射工艺性确保制件质量塑件利旋转型腔切出流道利流道设计分生成潜伏式分流道浇口图7示
图7潜伏式浇口
24排气系统设计
塑料熔体注入型腔时必须置换出型腔空气熔体中逸出挥发性气体
注射模组成部分排气槽果设计合理会产生弊病：
（1） 增加熔体充模流动阻力型腔法充满导致制件棱边清晰
（2） 制件呈现明显见流动痕熔接痕制件力学性降低
（3） 滞留气体制件产生银纹气孔剥层等表面质量缺陷
（4） 型腔气体受压缩产生瞬时局部高温熔体分解变色甚炭化烧焦
（5） 排气良降低熔体充模速度延长注射成形周期
通常三种排气方式：
①利配合间隙排气
②分型面开设排气槽
③利排气塞排气
该模具采间隙排气形式
25模具成型零件工程图设计
1型腔二维工程图
零件型腔外4侧型芯型腔二维工程图2图图9图10
图9 型腔二维工程图
图10侧型芯二维工程图
2型芯二维工程图
图11 型芯二维工程图
三导机构脱模机构设计
31导机构设计
1导机构作：
（1）定位作
模具装配程中会起定位作便模具装配调整
（2）导作
合模时首先导零件接触引导动定模模准确闭合避免型芯进入型腔造成成型零件损坏
（3）承受定侧压力
塑料熔体充型程中产生单侧压力受成型设备精度低影响导柱承受定侧压力保证模具正常工作
（4）动模定模间设导柱导套外般动模座板推板间设置导柱导套保证推出机构正常运动
2导柱结构技术求
导柱导部分长度应凸模端面高度高出8～12mm免出现导柱未导正方型芯先进入型腔情况
导柱前端应做成锥台形半球形导柱利进入导孔半球形加工困难导柱前端形式锥台形
导柱应具硬耐磨表面坚韧易折断芯20钢（表面渗碳淬火处理）者t8t10钢（淬火处理）硬度50～55hrc
导柱固定部分表面粗糙度ra08um导部分表面粗糙度ra08～04um
3导柱配合安装
导柱固定端模板间般采h7m6h7k6渡配合导柱导部分通常采h7f7h8f7间隙配合
32脱模机构设计
1脱模机构设计原
脱模机构注射成型塑件凸模凹模脱出机构系列推出零件辅助零件组成具脱模动作设计原：
(1) 保证塑件顶出变形损坏影响外观设计时必须分析正确分析塑件模具粘附力作位置便选择合适脱模方式恰推出位置塑件稳脱出时脱出位置应量选择塑件表面隐蔽处塑件外表面留推出痕迹
(2) 推出机构简单开模时应塑件留动模利注射机移动部分顶杆液压缸活塞推出塑件
(3) 推出机构运动准确灵活卡死干涉现象机构身应足够刚度强度耐磨性
2脱模力计算
推出方式确定
模具制件脱模方式采顶杆推动滑块脱模
脱模力包括两部分部分制品型芯抱紧脱模阻力qc部分封闭壳体脱模需克服真空吸力qb
qc
式中 e――塑料拉伸弹性模量（mpa）取21mpa
――塑料均成型收缩率取068
υ――塑料泊松取042
kf――脱模斜度修正系数kf ≈06
f――制品刚表面间静摩擦数取03
t――制品厚度t2mm
h――型芯脱模方高度h21mm
计算结果qc2862n
qb01ab16n
式中ab――型芯横截面积取160mm2
总脱模力2x（286+16）604n
33推杆设计计算
推杆脱模机构简单常种形式具制造简单更换方便推出效果等特点
推杆截面形状分圆形方形椭圆形等形状根塑件推出部位定常截面形状圆形推杆分普通推杆成型推杆两种前者起塑件推出作者仅参局部成型推杆非常灵活
1）推杆尺寸计算：设计采推杆推动哈夫块制件推出求出脱模力前提推杆直径预算进行强度校核设计采圆形推杆圆形推杆直径欧拉公式简化：
dk( ) ≈52mm
式中 d――推杆直径
n――推杆数量取6
k――安全系数取k15
l――推杆长度根模架高度约取80mm
e―推杆材料弹性模量取e21×10 mp
f ―总脱模力f 604n
进行强度校核推杆材料45号钢式中许应力[ ]58mpa
d≥ d≥
2）推杆固定形式：推杆固定形式种常推杆固定板中形式外螺钉紧固等形式设计利固定板固定
3）推出机构复位：脱模机构完成塑件顶出进行循环必须回复初始位置目前常复位形式复位杆复位弹簧复位设计采复位杆复位机构
实际设计时推杆直径采6mm
推杆长度
型芯固定板厚度 60mm
推杆顶出制件距离 20mm
支承板厚度 15mm
推板厚度20mm
l60+20+15+20115mm
四冷系统设计
注射成型中模具温度直接影响塑件质量生产效率般模具温度降低模具通入冷水热量带走实现注射成型时模具温度稳定冷水速度均衡减塑件变形求较低模温（般低80℃）塑料聚乙烯聚苯烯abs等仅需设置冷系统通调节水流量调节模具温度达改善塑件质量目
41冷系统设计原
1量保证塑件收缩均匀维持模具热衡
2冷水孔数量越孔径越塑件冷效果越
3冷水孔型腔表面距离相等制件壁厚距离相等验表明d8～12mml≥10mml1（1～2）dl2(1～2)d
4浇口处加强冷冷水浇口处进入佳
5应降低进水出水温差进出水温差般超5℃
6冷水开设方影响操作矩形模具通常宽度方开设水孔
7合理确定冷水道形式确定冷水接头位置避免模具机构发生干涉
42冷道工艺计算
冷系统中采水作冷介质进入模具温度20℃道总流出温度27℃模具温度保持40℃保持冷水道直处湍流状态增强冷效果时减冷直径减少成冷道传热面积道数目简易计算
1 塑件成型周期60s模具均温度50℃模具型腔布局模二腔时塑件产量 ：
式中： 时塑件产量(g)
型腔数目 2
单塑件质量 160g
t塑件成型周期ｔ＝60s
：w360060×2h×160g19200 g
2热量q计算
qwq19200×35×10
67200×10 kjh
式中 q1――pc单位质量放出热量abs单位热量： w――单位时间（时）注入模具中塑料质量
3） 求冷水体积流量
式中 ―――需冷水体积流量
――冷水出口温度 27℃
――冷水入口温度 20℃
――冷水均温度 时水密度 10
c1冷水均温度时水热容 c14187
3求冷道直径d冷水处湍流状态取d8mm
4 求冷水流速度ν
式中 ―――冷介质流速ms
d―――冷道直径d8mm
―――冷介质体积流量
(5) 求冷道孔壁冷介质间传热膜系数h
式中 h传热膜系数
冷介质温度关物理系数查表f722
冷介质定温度密度 996 （水温30℃）
冷介质圆中流速 v009 ms
――冷道直径 d8mm
28×10 kj( •h•℃)
(6) 求冷道总传热面积a
教材中公式1014 ：
(7) 求模具应开设冷道孔数n
式中l―冷道开设方模具长度宽度l03m
冷道直径 0008m
a冷道总传热面积a014m
五模架标准件选
51模架总体结构设计标准件选
注塑模模架国家标准两gbt12556――1990塑料注射模中型模架技术条件gbt12555――1990塑料注射模型模架前者适模板尺寸b×l≤560mm×900mm者模板尺寸b×l（630mm×630mm）～（1250mm×XXmm）塑料模具蓬勃发展现全国部分区形成标准
1模具模架方案
模具采ug模具专系统调设计模具进行正确定位根模具结构注射工艺动调标准模架库结合制品结构特点处模架选futuba250mmx300mm标准模架然模架组件里分进行动模板定模板推板定位环浇口套导零件顶杆等零部件设计元件装配
2模架模板尺寸
(1)模板确定
采整体式型腔受力作强度刚度必须足够考虑导柱导套螺钉冷水孔哈夫块推出等模架强度刚度削弱作 取250×300L尺寸模板
（2）模具高度尺寸确定
块板厚度已标准化需选择选择合理厚度里两尺寸需注意：
① 型芯固定板厚度支撑板厚度注射成型时型腔中成型压力塑件凝料分型面投影面积时型芯固定板厚度够极模架发生变形者破坏套模具属中型模具板厚相取较值安全取型芯固定板厚度60L支承板厚度取 70mm
②推杆推出距离分模时塑件般黏结型芯需推杆推板推出定距离脱离型芯
该塑件型芯高度21L推出距离21mm时塑件型芯分离果c板（模脚）高度太推出距离够塑件脱离型芯需满足关系：
h－h1－h2－h＞0
h――c板高度90L
h ――推板厚度15 L
h ――推杆固定板厚度20L
h――推出距离21mm
分析确定模架尺寸250×300mm型芯固定板厚度60L支承板厚度48L取卸料板厚度20mm 模座高度取25L
模具整体高度约270mm
52成型零件安装固定
1模具装配
安装步骤：
（1） 清理模板面定位孔模具安装面污物毛刺
（2） 调节锁模机构保证足够开模距锁模力模具闭合适肘伸直时应先快慢
（3） 慢速开启模板直模板停止退止调节顶出装置保证顶出距离注意顶板直接模体相碰应留5～10mm左右间隙开闭模具观察顶出机构运动情况动作否稳灵活协调复位机构动作否协调正确
（4） 模具装料筒喷嘴温度升距订定温度20～30℃校正喷嘴浇口套相位置弧面接触情况纸片放喷嘴浇口套间观察两者接触印痕检查吻合情况须松紧合适校正拧紧注射座定位螺钉紧固定位
模具安装注射机进行空循环调整目检验模具运动机构否灵活定位装置否够效作注意方面：
①合模分型面间隙足够合模力
②活动型芯推出导部位运动滑动稳干涉现象定位正确
③开模时推出稳保证塑件浇注系统凝料推出模具
④冷水畅通漏水阀门控制正常
2模具试模
①加入原料
原料品种规格牌号应符合产品图样中求成形性应符合相关标准规定原料般预先进行干燥
②调整设备
工艺条件求调整注射压力注射速度注射量成形时间成形温度等工艺参数
③试模
模具安装注射机选合格原料根推荐工艺参数调整注射机采手动操作开始注射时首先采低压低温较长时间条件成形果型腔未充满增加注射时压力提高压力效时适提高温度条件试模程中应进行详细记录结果填入试模记录卡保留试模样件
3 成型缺陷采取改正措施
试模程中常检验制品表观质量技术指标验证模具质量水成型制品质量坏直接反映模具技术水
注射程中易产生问题：
(1) 注射填充足原解决方法：
1) 注射机成型力够
解决办法更换额定注射量设备
2) 流动阻力
① 喷嘴阻力致：解决办法加喷嘴直径提高喷嘴温度流动阻力较喷嘴
② 分流道阻力：解决办法加分流道直径改变分流道截面形状量采圆形梯形等相似形状
③ 前锋冷料穴未熔料前锋冷料存储直接充入型腔妨碍熔体流动 解决办法增加冷料穴数目改变冷料穴位置增冷料穴尺寸方
3) 型腔排气良 模具加工精度越高排气显越重尤模腔转角处深凹处
解决办法
① 增设顶杆利间隙排气
② 分型面加工排气槽
③ 较深凹陷部分整体变镶块
④ 锁模力足注射时动模稍退塑件产生飞边壁厚加制件料量增加引起缺料
解决办法应调锁模力保证生产合格塑件需料量
(2) 毛刺
原解决方法：
1) 锁模力足模腔涨力合模力注射压力作动定模间产生缝隙产生毛刺满足求条件适降低注射压力者增锁模力解决
2) 模具局部配合佳模具结构决定模具行度佳锁模装置良产生左右均衡现象改变模具锁模结构模具分型面镶块研合配作严部分重新研作
3) 模板翘曲变形模板刚度足采增模板厚度补加紧固螺钉等方法
4) 注射量防止缩孔注入量熔料造成注射量产生毛刺增加注射时间增加保压时间防止缩孔
(3) 缩孔缺陷
原解决方法：
1) 压缩足注射压力偏低时候物料压缩适密度容易产生缩孔应适提高注射压力
2) 流道分流道浇口截面需增浇口直径
3) 模具冷均匀模具温度高部位缩孔严重模具温度低较轻通调整模具局部温度方法改变缩痕出现
产生问题：
熔接痕
原解决方法：
成型熔料汇合处产生细线称熔接痕低温熔料相汇合完全熔合产生
解决方法：
①提高注射压力高压注射熔料汇合表面熔合强度
②提高模具温度熔合区域部分温度偏高达良熔合
③合理设置排气槽熔接处达排气通畅熔料流动时先空气挥发成分排掉
④少脱模剂表面涂脱模剂时旦接合处熔料前锋沾脱模剂时会二者相互熔合造成接合逢加深强度降低制品该部位开裂
(4) 塑件产生翘曲弯曲扭曲
原解决方法：
1) 成形应变引起成型收缩方差异壁厚变化产生成型应变
解决方法：
提高模具温度提高熔料温度降低注射压力改善浇注系统流动条件等减少收缩率方差异
2) 冷充分均匀制件未完全冷情况脱出型腔形状称产生非称收缩造成翘曲变形
解决方法：
①延长塑件模冷时间外适降低模具温度
产生问题：
制件尺寸符合求分尺寸变尺寸变
原解决方法：
尺寸变注射压力高高压注射产生量充模收缩率偏值制件实际尺寸边模具温度较低事实熔料较低温度情况成型收缩率便值
解决方法：
a 减少注射压力
b 增加模具温度
53模具三维分解图工作原理
1模具三维视图
图13三维爆炸视图
2工作原理
模具工作程开模时定模板动模板分型面处分开动模运动浇注系统冷凝料塑料制品起运动流道中冷凝料完全拉出段距离注射机顶杆作推板浇注系统中冷凝料塑料制品连接套筒起推出完成脱模程合模时注塑机顶杆复位顶杆固定板回初始状态动定模完全闭合回成型位置进入工作循环
六模具零件材料选
模具材料性直接影响模具质量寿命模具材料工艺性影响模具加工难易程度加工质量生产成应合理选择模具材料改进热处理工艺选适表面处理技术合理设计模具结构加强模具维护等措施稳定提高模具寿命防止模具早期失效成型零件材料选择应遵循原：
(1) 机械加工性良选易切割加工高精度零件钢种中碳钢合金刚常
(2) 抛光性优良注射模成型零件工作表面需抛光达镜面 求钢材硬度35～40hrc宜硬表面会抛光困难钢材显微组织应该均匀致密较杂质瑕疵针点
(3) 耐磨性抗疲劳性注射模型腔仅受高压塑料熔体刷受冷热交变温度应力作般高碳合金钢热处理获高硬度韧性差易形成表面裂痕宜采选钢种应注射模减少抛光修模次数长期保持型腔尺寸精度达批量生产寿命期限
导柱导套材料选择：导柱导套应足够强度耐磨度采t10a淬火处理硬度≥55hrc表面粗糙度ra16um
凸模型芯凹模材料选择：成型零件求强度高耐磨性抗腐蚀性热处理变形采40cr淬火低温回火硬度≥55hrc
种模板推板固定板模座材料选择：模板推板固定板需具定强度刚度选45钢调质处理硬度200hbs
流道衬套顶杆拉料杆材料选择：流道衬套选t8a钢淬火硬度≥52hrc顶杆拉料杆选45淬火硬度43～48hrc
七模具总装工程图设计
结
ug软件模具设计理念设计更方便化已成全世界普3d cadcam系统模具设计流程说①采ug进行该模具计算机辅助设计快速生成型腔型芯效帮助设计员摆脱复杂空间想象提高设计效率提供三维模型设计检测优化方面代传统许设计步骤设计程中直接修改模型形成产品合设计理念中流线型外观程度缩短产品开发周期②传统模具设计程中基2d模式ug外挂模块全新界面模具设计者提供快捷方便设计工具缩短模具设计周期提高模具设计准确性降低模具设计成③绘图模块助生成三维模型方便动生成工程图中视图然生成工程图转化dwg格式autocad等绘图软件进行图形文件交换3d模型转换iges格式mastercam等加工软件进行图形文件交换实现模具cadcam o
常塑料成型程中模具工艺求更深层理解掌握塑料成型模具结构特点设计计算方法独立设计模具具次新锻炼 设计程充分利种利方式时反复思考中断深化种理知
识理解设计阶段充分利cad软件例新工具利提高工作效率
计算机手段专模具分析设计软件工具设计模具软件直接调数库中模架尺寸金属材料数库加工参数通造型图形变换模板模腔型芯形状尺寸迅速完成模具设计 具体运手段：1运ug三维造型技术支架进行实体建模2运ug制造模块中模具型腔塑件进行型腔分型3运autocad外挂燕秀行设计模架调模具标准件水接头等附件
次毕业设计先前学知识进行系统回顾复制图软件更加熟练学会样查阅资料解决问题模具行业更深刻认识模具cadug技术模具传统设计方式革命提高设计效率尤系列化类似注射模具设计效率更提高
通毕业设计次锻炼完全清楚：充分利cadug技术进行设计模具符合求前提量降低成时实际中断积累验设计出价廉物美模具
参考文献
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[4]彭xx 基proe连接套筒注射模设计 [j] 模具制造 XX10
[5]欧xx彭xx：proe项目项目实力教材 清华学出版社
[6]葛xx编： proe注塑模具设计实列教程 化学工业出版社 XX年
致谢
次毕业设计中查阅种关模具方面相关资料老师学请教许关模具问题通相互间交流探讨模具设计总体结构更加深刻认识通次毕业设计事模具设计方面工作发展着十分重意义
次设计程中老师严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染激励着课题选择项目终完成谢老师始终予细心指导懈支持精心指导学帮助促设计利进展受益匪浅
文完成心情法静开始进入课题文利完成少敬师长学朋友言帮助里请接受诚挚谢意感谢培养长含辛茹苦父母谢谢关心指导老师帮助学表示衷心感谢
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标 题： 汽车底盖零件注塑模
摘
文关汽车底盘零件研究象注塑模设计通结构形式材料注射成型工艺进行正确分析设计模两腔塑料注射成型模具塑料模毕业设计模具专业学生学程中重实践性学环节目：
1应专业学理知识实训技进行次注射模设计工作实际训练提高独立分析解决实际问题技培养科技研究工作初步力
2通查设计资料手册视频熟悉设计标准技术规范通进行方案证设计计算cadug绘图数处理综合分析编写说明书等环节进行工程师基训练
3根设计务书通分析务题目连接套筒零件结构注射工艺性基础详细介绍ug软件台快速生成连接套筒注射模型腔型芯程介绍运模具专家系统进行模架零部件设计开模仿真方法ug应缩短该模具开发周期提高效率降低成
4培养勤奋求实团结互助勇创新优良品质希通次毕业设计答辩进步巩固深化扩学知识技
关键词 注射模cadug机械
引言
年模具产品制造程中占重位模具设计水高低程度决定生产率高低效模具设计降低资源调整次数调整时间生产计划调度提供更优化空间达提高生产效率目模具设计工装系统重组成部分影响着产品生产效率质量模具设计进行深入研究着重意义中国塑料模具制造水已较提高型塑料模具已生产单套重量达50t注塑模精密塑料模具精度已达2μm制件精度高模数齿轮模具达高光学求车灯模具等已生产腔塑料模具已生产模7800腔塑封模高速模具方面已生产挤出速度达6mmin高速塑料异型材挤出模具型材双腔挤双色挤软硬挤挤生料挤出低发泡钢塑挤等种模具生产手段模具企业设备数控化率已较提高cadug等软件技术应面已扩展高速加工rprt等先进技术采已越越模具标准件覆盖率模具商品化率较幅度提高热流道模具例较提高外三资企业蓬勃发展进步促进塑料模具设计制造水企业理水提高企业已实现信息化理全数字化图制造
面现情况未模具发展趋势模具加工设备提出特殊求：制造模具钢材硬度较高求模具加工设备具热稳定性高性二复杂型腔功复合模具求加工编程程序量具高深孔腔综合切削力高稳定性三高动态精度面激烈市场竞争外资企业推动中国许模具企业结合身发展需纷纷加设备投资方面开发新工艺新设备方面引进国外先进加工设备美国摩尔坐标磨床辛辛提龙门加工中心德国dmg公司类精密设备瑞士制造类精密设备阿奇夏米尔公司瑞典制造精密定位基准系统日牧野三菱沙迪克隈等公司精密设备瑞士德国意利五轴高速铣等外立式加工中心立式快速加工中心数控铣床数控仿形铣床电加工机床数控三坐标测量机高速高精度
电火花成型机线切割机床坐标磨床坐标镗床镗铣机成型磨床光学曲线磨床带锯床深孔钻电极加工机雕刻机抛光机合模机模具标准件加工专机高性热处理设备快速成型设备种刀具磨刀机计算机工作站微机等
外模具行业提倡模具生产专业化模具带产品两种模式发展国模具工业继续模具企业间形成诚信营公竞争重合守信营作风继续加模具培训力度满足海模具工业需求种形式交流先进验推广现代模具建设营办法促进国模具企业整体素质提高等
毕业设计目两：学生掌握查阅资料手册力够熟练运cadug等软件进行模具设计二掌握模具设计方法步骤解模具注射工艺程
书根塑料成型工艺模具设计注塑成型模具设计实技术塑料制品模具设计中国模具设计典等诸参考资料编写成运ugcad软件设计出选定塑料制品图纸缺乏验知识限时间仓促该书难免出现足处请老师学指教谢谢家支持
说明书株洲职业技术学院模具设计制造专业1201班宋编谢冬老师审核编写程中参考量资料位老师指导帮助时学提示特表示衷心感谢
汽车底盘零件进行成型工艺分析分析
11塑料性分析
（1）塑料
品种：abs
基特性abs塑料(丙烯腈丁二烯苯乙烯聚物))
（2）典型应范围
汽车（仪表板工具舱门等）电冰箱强度工具（食品加工机割草机等）娱乐车辆高尔夫球手推车等
（3）注塑模工艺条件
干燥处理：abs材料具吸湿性求加工前进行干燥处理建议干燥条件80~90℃少干燥2时材料湿度应保证01
熔化温度：210~280℃建议温度：245℃
模具温度：2570℃（模具温度影响塑件光洁度温度较低导致光洁度较低）
注射压力：500~1000 mpa
注射速度：中高速度
（4）化学物理特性
（1）abs丙烯腈丁二烯苯乙烯三种化学单体合成种单体具特性：丙烯腈高强度热稳定性化学稳定性丁二烯具坚韧性抗击特性苯乙烯具易加工高光洁度高强度形态abs非结晶性材料三中单体聚合产生具两相三元聚物苯乙烯丙烯腈连续相聚丁二烯橡胶分散相
（2）abs特性取决三种单体率两相中分子结构产品设计具灵活性产生市场百种品质abs材料品质材料提供特性例中等高等抗击性低高光洁度高温扭曲特性等
（3）abs材料具超强易加工性外观特性低蠕变性优异尺寸稳定性高抗击强度
12塑件造型成型工艺性分析
（1）产品分析ug三维造型
图1汽车底盖零件产品图材料abs该零件属中等批量生产未注公差采取mts级精度该零件称性体拉伸抽壳倒角等
应ug软件该零件进行三维造型基操作步骤程先进行71122拉伸然长边25°短边20°拔模表面造型出r19边相切草图拉伸13倒r4角倒r8角拉伸表面4直径6圆两边 直径6圆
图1汽车底盘零件产品图
（2）成型工艺方案分析
该零件通孔两侧孔需侧抽芯成型零件设计考虑型芯嵌式处理方法根零件结构特点拟定工艺方案进行较分析终确定设计方案
1分型面确定选取分型面时应考虑塑件脱模利简化模具结构设计出结构零件便加工保证塑件表面精度分型面图1示aa分型面塑料分模动模模具结构变简单选定该方法模具分型设计方案模侧空侧型芯设定模模分三部分动模定模侧型芯合
2型腔布局该零件尺寸较中等批量生产采1模2腔模具型腔结构较简单降低模具制造成
3浇注系统浇注系统塑料熔体注射机喷嘴射出进入模具型腔前流段路程总称作喷嘴熔体稳利模压实保压正确设计浇注系统获优质塑件极重浇口形式设计应塑件异性该成型模设计图2示潜伏式浇口塑件端孔进料模具型腔加工简单浇口容易影响塑件外观模具结构相较简单
图2潜伏式浇口
4推出机构该塑件相深度较塑件动模型芯包紧力设计副推杆推出推出机构零件斜面较推杆更实现零件应稳顶出塑件样塑件易发生顶出变形确保塑件质量推杆推出次模具设计优选方案
13成型设备选校核
1注塑机选
（1）计算塑件体积质量
ug软件测塑件体积v 20440849577337 mm^3 m0160064934 kg
（2）确定模具型腔数量
塑件生产批量中等批量生产塑件精度求高应采模腔模具尺寸紧凑确定型腔数目模两腔
（3）选择注射机
根公式 vmax(n•vs+vj)
式中 vmax――模具注射量（cm3）
n――型腔数量
vs――塑件体积（cm3）
vj――浇注系统凝料体积（cm3）
k――注射机注射量利系数般取k08
已知n1vs2044cm3 估计vj3066cm3
vmax（2×2044+3066）cm3
43946cm3
查教材中表33初步选择注射机 xszy125
Ø 明确注射机规格参数：
注射量 60 cm3
注射压力 122 mpa
开模行程 180 mm
模板尺寸 330mm×440mm
锁模力 500 kn`
模具厚度 200mm70mm
拉杆空间 190mm×300mm
喷嘴尺寸 圆弧半径r12mm孔直径φ4mm
定位孔直径 φ100mm
顶出形式 顶杆顶出
（4）制定注射成形工艺参数
查表31ps注射成形工艺参数：
Ø 温度（℃）
喷嘴温度 160～170
料筒温度 前段170～190中段～段140～160
模具温度 20～60
Ø 压力（mpa）
注射压力 60～100
保压压力 30～40
Ø 时间（s）
注射时间 0～3
保压时间 15～40
冷时间 15～30
成形周期 40～90
2注射机校核
（1）注射量校核
模具设计时必须注射成型周期需注射熔体质量注射机额定注射量80 注射成型需注射入塑料熔体质量塑件质量浇注系统质量总：
注射量指注射机次注射塑料容量设计模具时应保证成型塑件需总注射量选注射机注射量
nm+m1≤kmp
算符合求
（2）锁模力校核
防止注射成型时锁模紧发生溢边跑料现象高温熔体充满型腔时产生轴推力t 应注射机额定锁模力t
锁模力式校核：
f≥p (na +a )
式中：p ――塑料注射压力kn 查阅资料
abs注射成型型腔压力30mpa p 3080375mpa
a ――单塑件分型面投影面积
a ――浇注系统分型面投影面积
f――注射机额定锁模力1000kn
投影面积计算：
估算：na 2×86 172
a
p (na +a )
样xszy125额定注射压力120mpa＞375mpa
满足abs注射压力求
3模具厚度h注射机闭合高度校核
h ＜h＜h
式中：h――模具闭合高度 h285mm
h ――注射机允许模具厚度 h 200mm
h ――注射机允许模具厚度 h 300mm
校核满足求
4注射机开模行程校核
注射机开模行程应模具开模时取出塑件（包括浇注系统）需开模距
满足式：
式中：s模具需开模距离mm
h ――塑料脱模需顶出距离h 21mm
h ――塑件厚度（mm）h 355mm
a取出浇注系统凝料需浇口板固定模板间距离
a40mm
s 注射机开模行程300mm
s h + h +a+821+355+40+81045mm＜s
校核满足求
二塑件分模设计
21模具型腔布局设计
建立模具工程目录叶新建模具型腔选择公制模板→定位参零件改变坐标方模具坐标系统z轴零件轴线指正方升增加毛坯工件升设置收缩率图3示利分型面分割出型腔模具体
积块型腔模具体积块中分分割出2侧抽芯体积块然侧抽芯镶件进行处理增加定位台阶图4示
图3创建模具零件型腔 图4侧抽芯镶件
22分型面设计
塑料模具型腔凝固形成塑件塑件取出必须模具型腔开必须模具分成两部分定模动模两部分定模动模相接触面称分型面通常原：
(1)分型面选择利脱模：分型面应取塑件尺寸处应塑件流动模部分推出机构通常设置动模侧型芯设置动模部分塑件冷收缩包紧型芯塑件留动模样利脱模果塑件壁厚较孔较者嵌件时塑件留动模般应凹模设动模侧拔模斜度塑件较高时便脱模分型面选塑件中间部位塑件外形分型痕迹
(2)分型面选择应利保证塑件外观质量精度求
(3)分型面选择应利成型零件加工制造
模具成型零件包括2型腔4侧型芯分型面分割型腔分型面分型面设计稍微复杂先复制拉伸生成单曲面然通次合图5示：
图5分型面
23浇注系统设计
普通浇注系统流道分流道浇口等组成设计浇注系统前必须确定塑件成型位置模腔浇注系统设计注塑模具设计重环节注塑成型周期塑件质量（外观物理性尺寸精度）直接影响设计时必须原：
（1）浇口开设部位力求称防止模具承受偏载造成溢料现象
（2）浇口排列减少模具外形尺寸
（3） 系统流道应短断面尺寸适（太压力热量损失太塑料耗费）：量减少弯折表面粗糙度低热量压力损失
（4）满足型腔充满前提浇注系统容积量减少塑料耗量
（5） 浇口位置适量避免击嵌件细型芯防止型芯变形浇口残痕应影响塑件外观
1流道设计
注射机喷嘴分流道进料通道塑料熔体进入模具先部位形状直接影响塑料流动速度填充时间流道形状圆锥形便熔体流动开模时凝料利取出
流道尺寸：
1) 流道长度：模具l 应量合理 次设计中初选95mm进行设计
2) 流道端直径：d注射机喷嘴尺寸+（051）mm (3+05)35mm
3) 流道端直径： d d+2l tan 5mm 式中
4) 流道球面半径：
5) 球面配合高度：h3mm
6) 流道中熔料利流入分流道出料口末端设计 半径r3mm
2分流道设计
分流道连接流道浇口进料通道作通浇道截面方变化熔体衡转换流进入模具型腔分流道截面应量表面积热量损失摩擦阻力
（1）分流道布置形式 设计时应考虑量减少流道压力损失避免熔体温度降低时考虑分流道压力衡应 采衡式分流道
（2）分流道形状
流道截面形状会影响塑料浇道中流动流道炔康娜廴谒芰系奶寤常圆形梯形u形六角形便加工凝料脱模分流道设计分型面设计采u形截面加工工艺 塑料熔体热量散失流动阻力均
（3） 分流道长度
分流道长度应短弯折少便减少压力损失热量损失分流道设计
较长时末端应冷料穴防前锋冷料堵塞浇口进入模腔造成充模足影响塑件熔接强度
根结构设计取长度
（4）分流道表面粗糙度
分流道中模具接触外层塑料迅速冷部熔体流动状态较理想分流道表面粗糙度太低般ra16um左右增加外层塑料熔体流动阻力外层塑料冷皮层固定形成绝热层
3浇口设计
浇口连接流道型腔间段细短通道调节控制料流速度补料时间防止倒流等作浇口形状尺寸进料位置直接影响塑件成型质量正确设计浇口提高塑件质量重环节总求：熔料较快速度进入充满型腔时充满适时冷封闭浇口截面长度短样增料流速度快速冷封闭便塑件浇口凝料分离留明显浇口痕迹保证塑件外观质量外浇口设计需遵循述原
(1) 浇口尺寸位置选择应避免熔体破裂产生喷射蠕动(蛇形流)
(2) 浇口位置应利流动排气补料
(3) 浇口位置应流程短料流变少防止型芯变形
(4) 浇口位置数量应利减少熔接痕增加熔接强度
(5) 浇口位置应考虑定位作塑件性影响
(6) 浇口位置应量开设影响塑件外观部位浇口开设塑件边缘底部侧
根分析结果采种浇口类型
方案：塑件顶部中心位置采直接浇口直接进料熔体压力损失成型容易常成型深塑件该注塑件外观求光滑美观直接浇口般模腔浇口处易产生裂纹浇口凝料切塑件留疤痕较塑件成型塑件表观质量
方案二：采侧浇口直接开设模具分型面注塑件边缘进料截面形状简单易加工便试模修正易塑件外表面留浇口痕迹浇口开设注塑件佳浇口区域塑件成型质量部易产生气孔气泡等缺陷
方案三：采潜伏浇口推杆开设二次浇口二次浇口未端塑件壁相通避免浇口痕迹成型塑件处观质量较浇口压力损失必须提高注射压力浇口加工困难
方案四：采点浇口进料浇口附变形容易衡浇注系统浇口截面成型塑件外观质量影响适合三板式模具宜成型流动性较热塑件塑料
设计中塑料制件质量较abs流动性较较注射工艺性确保制件质量塑件利旋转型腔切出流道利流道设计分生成潜伏式分流道浇口图7示
图7潜伏式浇口
24排气系统设计
塑料熔体注入型腔时必须置换出型腔空气熔体中逸出挥发性气体
注射模组成部分排气槽果设计合理会产生弊病：
（1） 增加熔体充模流动阻力型腔法充满导致制件棱边清晰
（2） 制件呈现明显见流动痕熔接痕制件力学性降低
（3） 滞留气体制件产生银纹气孔剥层等表面质量缺陷
（4） 型腔气体受压缩产生瞬时局部高温熔体分解变色甚炭化烧焦
（5） 排气良降低熔体充模速度延长注射成形周期
通常三种排气方式：
①利配合间隙排气
②分型面开设排气槽
③利排气塞排气
该模具采间隙排气形式
25模具成型零件工程图设计
1型腔二维工程图
零件型腔外4侧型芯型腔二维工程图2图图9图10
图9 型腔二维工程图
图10侧型芯二维工程图
2型芯二维工程图
图11 型芯二维工程图
三导机构脱模机构设计
31导机构设计
1导机构作：
（1）定位作
模具装配程中会起定位作便模具装配调整
（2）导作
合模时首先导零件接触引导动定模模准确闭合避免型芯进入型腔造成成型零件损坏
（3）承受定侧压力
塑料熔体充型程中产生单侧压力受成型设备精度低影响导柱承受定侧压力保证模具正常工作
（4）动模定模间设导柱导套外般动模座板推板间设置导柱导套保证推出机构正常运动
2导柱结构技术求
导柱导部分长度应凸模端面高度高出8～12mm免出现导柱未导正方型芯先进入型腔情况
导柱前端应做成锥台形半球形导柱利进入导孔半球形加工困难导柱前端形式锥台形
导柱应具硬耐磨表面坚韧易折断芯20钢（表面渗碳淬火处理）者t8t10钢（淬火处理）硬度50～55hrc
导柱固定部分表面粗糙度ra08um导部分表面粗糙度ra08～04um
3导柱配合安装
导柱固定端模板间般采h7m6h7k6渡配合导柱导部分通常采h7f7h8f7间隙配合
32脱模机构设计
1脱模机构设计原
脱模机构注射成型塑件凸模凹模脱出机构系列推出零件辅助零件组成具脱模动作设计原：
(1) 保证塑件顶出变形损坏影响外观设计时必须分析正确分析塑件模具粘附力作位置便选择合适脱模方式恰推出位置塑件稳脱出时脱出位置应量选择塑件表面隐蔽处塑件外表面留推出痕迹
(2) 推出机构简单开模时应塑件留动模利注射机移动部分顶杆液压缸活塞推出塑件
(3) 推出机构运动准确灵活卡死干涉现象机构身应足够刚度强度耐磨性
2脱模力计算
推出方式确定
模具制件脱模方式采顶杆推动滑块脱模
脱模力包括两部分部分制品型芯抱紧脱模阻力qc部分封闭壳体脱模需克服真空吸力qb
qc
式中 e――塑料拉伸弹性模量（mpa）取21mpa
――塑料均成型收缩率取068
υ――塑料泊松取042
kf――脱模斜度修正系数kf ≈06
f――制品刚表面间静摩擦数取03
t――制品厚度t2mm
h――型芯脱模方高度h21mm
计算结果qc2862n
qb01ab16n
式中ab――型芯横截面积取160mm2
总脱模力2x（286+16）604n
33推杆设计计算
推杆脱模机构简单常种形式具制造简单更换方便推出效果等特点
推杆截面形状分圆形方形椭圆形等形状根塑件推出部位定常截面形状圆形推杆分普通推杆成型推杆两种前者起塑件推出作者仅参局部成型推杆非常灵活
1）推杆尺寸计算：设计采推杆推动哈夫块制件推出求出脱模力前提推杆直径预算进行强度校核设计采圆形推杆圆形推杆直径欧拉公式简化：
dk( ) ≈52mm
式中 d――推杆直径
n――推杆数量取6
k――安全系数取k15
l――推杆长度根模架高度约取80mm
e―推杆材料弹性模量取e21×10 mp
f ―总脱模力f 604n
进行强度校核推杆材料45号钢式中许应力[ ]58mpa
d≥ d≥
2）推杆固定形式：推杆固定形式种常推杆固定板中形式外螺钉紧固等形式设计利固定板固定
3）推出机构复位：脱模机构完成塑件顶出进行循环必须回复初始位置目前常复位形式复位杆复位弹簧复位设计采复位杆复位机构
实际设计时推杆直径采6mm
推杆长度
型芯固定板厚度 60mm
推杆顶出制件距离 20mm
支承板厚度 15mm
推板厚度20mm
l60+20+15+20115mm
四冷系统设计
注射成型中模具温度直接影响塑件质量生产效率般模具温度降低模具通入冷水热量带走实现注射成型时模具温度稳定冷水速度均衡减塑件变形求较低模温（般低80℃）塑料聚乙烯聚苯烯abs等仅需设置冷系统通调节水流量调节模具温度达改善塑件质量目
41冷系统设计原
1量保证塑件收缩均匀维持模具热衡
2冷水孔数量越孔径越塑件冷效果越
3冷水孔型腔表面距离相等制件壁厚距离相等验表明d8～12mml≥10mml1（1～2）dl2(1～2)d
4浇口处加强冷冷水浇口处进入佳
5应降低进水出水温差进出水温差般超5℃
6冷水开设方影响操作矩形模具通常宽度方开设水孔
7合理确定冷水道形式确定冷水接头位置避免模具机构发生干涉
42冷道工艺计算
冷系统中采水作冷介质进入模具温度20℃道总流出温度27℃模具温度保持40℃保持冷水道直处湍流状态增强冷效果时减冷直径减少成冷道传热面积道数目简易计算
1 塑件成型周期60s模具均温度50℃模具型腔布局模二腔时塑件产量 ：
式中： 时塑件产量(g)
型腔数目 2
单塑件质量 160g
t塑件成型周期ｔ＝60s
：w360060×2h×160g19200 g
2热量q计算
qwq19200×35×10
67200×10 kjh
式中 q1――pc单位质量放出热量abs单位热量： w――单位时间（时）注入模具中塑料质量
3） 求冷水体积流量
式中 ―――需冷水体积流量
――冷水出口温度 27℃
――冷水入口温度 20℃
――冷水均温度 时水密度 10
c1冷水均温度时水热容 c14187
3求冷道直径d冷水处湍流状态取d8mm
4 求冷水流速度ν
式中 ―――冷介质流速ms
d―――冷道直径d8mm
―――冷介质体积流量
(5) 求冷道孔壁冷介质间传热膜系数h
式中 h传热膜系数
冷介质温度关物理系数查表f722
冷介质定温度密度 996 （水温30℃）
冷介质圆中流速 v009 ms
――冷道直径 d8mm
28×10 kj( •h•℃)
(6) 求冷道总传热面积a
教材中公式1014 ：
(7) 求模具应开设冷道孔数n
式中l―冷道开设方模具长度宽度l03m
冷道直径 0008m
a冷道总传热面积a014m
五模架标准件选
51模架总体结构设计标准件选
注塑模模架国家标准两gbt12556――1990塑料注射模中型模架技术条件gbt12555――1990塑料注射模型模架前者适模板尺寸b×l≤560mm×900mm者模板尺寸b×l（630mm×630mm）～（1250mm×XXmm）塑料模具蓬勃发展现全国部分区形成标准
1模具模架方案
模具采ug模具专系统调设计模具进行正确定位根模具结构注射工艺动调标准模架库结合制品结构特点处模架选futuba250mmx300mm标准模架然模架组件里分进行动模板定模板推板定位环浇口套导零件顶杆等零部件设计元件装配
2模架模板尺寸
(1)模板确定
采整体式型腔受力作强度刚度必须足够考虑导柱导套螺钉冷水孔哈夫块推出等模架强度刚度削弱作 取250×300L尺寸模板
（2）模具高度尺寸确定
块板厚度已标准化需选择选择合理厚度里两尺寸需注意：
① 型芯固定板厚度支撑板厚度注射成型时型腔中成型压力塑件凝料分型面投影面积时型芯固定板厚度够极模架发生变形者破坏套模具属中型模具板厚相取较值安全取型芯固定板厚度60L支承板厚度取 70mm
②推杆推出距离分模时塑件般黏结型芯需推杆推板推出定距离脱离型芯
该塑件型芯高度21L推出距离21mm时塑件型芯分离果c板（模脚）高度太推出距离够塑件脱离型芯需满足关系：
h－h1－h2－h＞0
h――c板高度90L
h ――推板厚度15 L
h ――推杆固定板厚度20L
h――推出距离21mm
分析确定模架尺寸250×300mm型芯固定板厚度60L支承板厚度48L取卸料板厚度20mm 模座高度取25L
模具整体高度约270mm
52成型零件安装固定
1模具装配
安装步骤：
（1） 清理模板面定位孔模具安装面污物毛刺
（2） 调节锁模机构保证足够开模距锁模力模具闭合适肘伸直时应先快慢
（3） 慢速开启模板直模板停止退止调节顶出装置保证顶出距离注意顶板直接模体相碰应留5～10mm左右间隙开闭模具观察顶出机构运动情况动作否稳灵活协调复位机构动作否协调正确
（4） 模具装料筒喷嘴温度升距订定温度20～30℃校正喷嘴浇口套相位置弧面接触情况纸片放喷嘴浇口套间观察两者接触印痕检查吻合情况须松紧合适校正拧紧注射座定位螺钉紧固定位
模具安装注射机进行空循环调整目检验模具运动机构否灵活定位装置否够效作注意方面：
①合模分型面间隙足够合模力
②活动型芯推出导部位运动滑动稳干涉现象定位正确
③开模时推出稳保证塑件浇注系统凝料推出模具
④冷水畅通漏水阀门控制正常
2模具试模
①加入原料
原料品种规格牌号应符合产品图样中求成形性应符合相关标准规定原料般预先进行干燥
②调整设备
工艺条件求调整注射压力注射速度注射量成形时间成形温度等工艺参数
③试模
模具安装注射机选合格原料根推荐工艺参数调整注射机采手动操作开始注射时首先采低压低温较长时间条件成形果型腔未充满增加注射时压力提高压力效时适提高温度条件试模程中应进行详细记录结果填入试模记录卡保留试模样件
3 成型缺陷采取改正措施
试模程中常检验制品表观质量技术指标验证模具质量水成型制品质量坏直接反映模具技术水
注射程中易产生问题：
(1) 注射填充足原解决方法：
1) 注射机成型力够
解决办法更换额定注射量设备
2) 流动阻力
① 喷嘴阻力致：解决办法加喷嘴直径提高喷嘴温度流动阻力较喷嘴
② 分流道阻力：解决办法加分流道直径改变分流道截面形状量采圆形梯形等相似形状
③ 前锋冷料穴未熔料前锋冷料存储直接充入型腔妨碍熔体流动 解决办法增加冷料穴数目改变冷料穴位置增冷料穴尺寸方
3) 型腔排气良 模具加工精度越高排气显越重尤模腔转角处深凹处
解决办法
① 增设顶杆利间隙排气
② 分型面加工排气槽
③ 较深凹陷部分整体变镶块
④ 锁模力足注射时动模稍退塑件产生飞边壁厚加制件料量增加引起缺料
解决办法应调锁模力保证生产合格塑件需料量
(2) 毛刺
原解决方法：
1) 锁模力足模腔涨力合模力注射压力作动定模间产生缝隙产生毛刺满足求条件适降低注射压力者增锁模力解决
2) 模具局部配合佳模具结构决定模具行度佳锁模装置良产生左右均衡现象改变模具锁模结构模具分型面镶块研合配作严部分重新研作
3) 模板翘曲变形模板刚度足采增模板厚度补加紧固螺钉等方法
4) 注射量防止缩孔注入量熔料造成注射量产生毛刺增加注射时间增加保压时间防止缩孔
(3) 缩孔缺陷
原解决方法：
1) 压缩足注射压力偏低时候物料压缩适密度容易产生缩孔应适提高注射压力
2) 流道分流道浇口截面需增浇口直径
3) 模具冷均匀模具温度高部位缩孔严重模具温度低较轻通调整模具局部温度方法改变缩痕出现
产生问题：
熔接痕
原解决方法：
成型熔料汇合处产生细线称熔接痕低温熔料相汇合完全熔合产生
解决方法：
①提高注射压力高压注射熔料汇合表面熔合强度
②提高模具温度熔合区域部分温度偏高达良熔合
③合理设置排气槽熔接处达排气通畅熔料流动时先空气挥发成分排掉
④少脱模剂表面涂脱模剂时旦接合处熔料前锋沾脱模剂时会二者相互熔合造成接合逢加深强度降低制品该部位开裂
(4) 塑件产生翘曲弯曲扭曲
原解决方法：
1) 成形应变引起成型收缩方差异壁厚变化产生成型应变
解决方法：
提高模具温度提高熔料温度降低注射压力改善浇注系统流动条件等减少收缩率方差异
2) 冷充分均匀制件未完全冷情况脱出型腔形状称产生非称收缩造成翘曲变形
解决方法：
①延长塑件模冷时间外适降低模具温度
产生问题：
制件尺寸符合求分尺寸变尺寸变
原解决方法：
尺寸变注射压力高高压注射产生量充模收缩率偏值制件实际尺寸边模具温度较低事实熔料较低温度情况成型收缩率便值
解决方法：
a 减少注射压力
b 增加模具温度
53模具三维分解图工作原理
1模具三维视图
图13三维爆炸视图
2工作原理
模具工作程开模时定模板动模板分型面处分开动模运动浇注系统冷凝料塑料制品起运动流道中冷凝料完全拉出段距离注射机顶杆作推板浇注系统中冷凝料塑料制品连接套筒起推出完成脱模程合模时注塑机顶杆复位顶杆固定板回初始状态动定模完全闭合回成型位置进入工作循环
六模具零件材料选
模具材料性直接影响模具质量寿命模具材料工艺性影响模具加工难易程度加工质量生产成应合理选择模具材料改进热处理工艺选适表面处理技术合理设计模具结构加强模具维护等措施稳定提高模具寿命防止模具早期失效成型零件材料选择应遵循原：
(1) 机械加工性良选易切割加工高精度零件钢种中碳钢合金刚常
(2) 抛光性优良注射模成型零件工作表面需抛光达镜面 求钢材硬度35～40hrc宜硬表面会抛光困难钢材显微组织应该均匀致密较杂质瑕疵针点
(3) 耐磨性抗疲劳性注射模型腔仅受高压塑料熔体刷受冷热交变温度应力作般高碳合金钢热处理获高硬度韧性差易形成表面裂痕宜采选钢种应注射模减少抛光修模次数长期保持型腔尺寸精度达批量生产寿命期限
导柱导套材料选择：导柱导套应足够强度耐磨度采t10a淬火处理硬度≥55hrc表面粗糙度ra16um
凸模型芯凹模材料选择：成型零件求强度高耐磨性抗腐蚀性热处理变形采40cr淬火低温回火硬度≥55hrc
种模板推板固定板模座材料选择：模板推板固定板需具定强度刚度选45钢调质处理硬度200hbs
流道衬套顶杆拉料杆材料选择：流道衬套选t8a钢淬火硬度≥52hrc顶杆拉料杆选45淬火硬度43～48hrc
七模具总装工程图设计
结
ug软件模具设计理念设计更方便化已成全世界普3d cadcam系统模具设计流程说①采ug进行该模具计算机辅助设计快速生成型腔型芯效帮助设计员摆脱复杂空间想象提高设计效率提供三维模型设计检测优化方面代传统许设计步骤设计程中直接修改模型形成产品合设计理念中流线型外观程度缩短产品开发周期②传统模具设计程中基2d模式ug外挂模块全新界面模具设计者提供快捷方便设计工具缩短模具设计周期提高模具设计准确性降低模具设计成③绘图模块助生成三维模型方便动生成工程图中视图然生成工程图转化dwg格式autocad等绘图软件进行图形文件交换3d模型转换iges格式mastercam等加工软件进行图形文件交换实现模具cadcam o
常塑料成型程中模具工艺求更深层理解掌握塑料成型模具结构特点设计计算方法独立设计模具具次新锻炼 设计程充分利种利方式时反复思考中断深化种理知
识理解设计阶段充分利cad软件例新工具利提高工作效率
计算机手段专模具分析设计软件工具设计模具软件直接调数库中模架尺寸金属材料数库加工参数通造型图形变换模板模腔型芯形状尺寸迅速完成模具设计 具体运手段：1运ug三维造型技术支架进行实体建模2运ug制造模块中模具型腔塑件进行型腔分型3运autocad外挂燕秀行设计模架调模具标准件水接头等附件
次毕业设计先前学知识进行系统回顾复制图软件更加熟练学会样查阅资料解决问题模具行业更深刻认识模具cadug技术模具传统设计方式革命提高设计效率尤系列化类似注射模具设计效率更提高
通毕业设计次锻炼完全清楚：充分利cadug技术进行设计模具符合求前提量降低成时实际中断积累验设计出价廉物美模具
参考文献
[1]屈xx塑料成型工艺模具设计(第二版)[m] 北京：高等教育出版社XX
[2]模具设计典编写组模具设计典z第二卷{[m] 江西：江西科技出版社 XX
[3]杨xxproeengineer wildfire30产品造型模具设计案例精解[m]北京高等教育出版社 XX
[4]彭xx 基proe连接套筒注射模设计 [j] 模具制造 XX10
[5]欧xx彭xx：proe项目项目实力教材 清华学出版社
[6]葛xx编： proe注塑模具设计实列教程 化学工业出版社 XX年
致谢
次毕业设计中查阅种关模具方面相关资料老师学请教许关模具问题通相互间交流探讨模具设计总体结构更加深刻认识通次毕业设计事模具设计方面工作发展着十分重意义
次设计程中老师严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染激励着课题选择项目终完成谢老师始终予细心指导懈支持精心指导学帮助促设计利进展受益匪浅
文完成心情法静开始进入课题文利完成少敬师长学朋友言帮助里请接受诚挚谢意感谢培养长含辛茹苦父母谢谢关心指导老师帮助学表示衷心感谢
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