模具设计与制造专业塑料模具设计课程设计全文专业技术文章。
塑料注射模具设计。
摘要本文主要从实用型、简单型的角度出发进行注射模设计。此注射模在设计上满足其性能要求，适应工作条件、工作可靠，力求其结构简单、尺寸紧凑、成本低、生产效率好和操作维修方便等。
本文设计的是单分型面注射模，这是注射模中最常用的一种。此模具对生产效率、设备占用情况、模具的使用寿命提出了较高的要求，用于塑件表面质量较高的生产中。
本设计从模具的初步设计包括：（1）明确设计任务，收集有关资料；（2）注射工艺分析及工艺方案制定；（3）确定模块尺寸（4）确定注射模类型及结构形式（5）注射工艺计算及设计等各个方面展开设计计算的，在满足设计要求的前提下，并且进行优化，使的各零件既满足载荷要求，又使得其尺寸最小，所占空间也大大减少，并且节约大量制造成本，在使用过程中也真正体现了实用性。
目录。前言3
第一章塑料制件的分析4
第二章初步确定注射机型号4
第三章模具结构设计6
3.1 选择分型面6
3.2 确定型腔的布局7
3.3 浇注系统设计7
3.4 脱膜机构设计10
3.5 冷却系统设计13
3.6 排气系统设计14
3.7 成型零件结构设计15
3.8 确定标准模架型号与规格16
3.9 模具材料的选用17
3.10 绘制模具的结构草图17
第四章模具的设计计算17
4.1 成型零件工作尺寸的计算17
4.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算20
4.3 注射机与模具有关参数及尺寸的校核22
第五章绘制模具**图24
结论24参考文献25
前言。国民经济的高速发展对模具工业提出了愈来愈高的要求，促使模具技术迅速发展，作为生产各种工业产品和民用产品的重要工艺装备，模具已发展成为一门产业。20世纪80年代以来，中国模具工业的发展十分迅速。
近20年来，产值以每年15%左右的速度增长。2023年我国模具工业总产值已达280亿人民币。在模具工业的总产值约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。
目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家。华中科技大学模具技术国家重点实验室、上海交通大学模具cad国家工程研究中心等，在模具cad/cae/cam技术、精冲模cad软件、模具的电加工和数控加工技术、快速成行和快速制模技术、新型模具材料等方面都取得了显著的进步和多项的成果。
本书的主要内容为塑料注射模设计。对于塑件变形的基本概念、注射机设备、注射常用的材料以及其它注射工艺及其模具也作了概要的介绍。
第一章塑料制件的工艺性分析。
图—1塑料制件图。
1) 制件质量为14.9g，材料为abs，收缩率为0.3%~0.8%，密度为1.02~1.16g/cm3产量为20万件。
2) 该塑件尺寸较小，一般精度等级，为降低成本推荐一模多腔，并不对制件进行后加工。
3) 为满足制品的要求和提高成型效率采用轮辐式浇口。
4）为了方便加工、热处理和降低制造成本，型腔与型芯部分采用拼镶结构。
第二章初步确定注射机型号。
根据制品的生产批量及尺寸精度的要求，采用单型腔模，即一模一腔。
模具设计时，必须使制品所需注射的塑料容积或质量在注射机额定注射量的80%以内。
在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料溶体的容量或质量，应为制品和浇注系统两部分容量或质量之和，即。
w=nwz+wj≤wg
式中：w—一个成型周期内所需注射的塑料质量（g）；
wz—单个制品的质量（g）；
wj—浇注系统冷凝料和飞边所需的塑料质量（g）；为制品质量的10%；
wg—注射机额定注射量；
根据计算结果，并查阅塑料注射机技术规格表和abs材料注射成型的工艺参数，初步确定选用xz-z-60型注射机。
abs注射成型的工艺参数。
注射机类型：螺杆式。
螺杆转数：30~60r/min
喷嘴形式：直通式
喷嘴温度：180~190°c
料筒温度：前端：200~210°c中段：210~230°c后端：180~200°c
模具温度：50~70°c
注射压力：70~90mpa
保压压力：50~70mpa
注射时间：3~5s
保压时间：15~30s
冷却时间：15~30s
成型周期：40~70s
xs-z-60射机的主要技术参数。
一次注射量：60cm3
螺杆直径：ф38mm
注射压力：122mpa
注射方式：柱塞式。
锁模力：500kn
最大注射面积：130cm2
最大开（合）模行程：180mm
模具最大厚度：200mm
模具最小厚度：70mm
动、定模固定板尺寸：330 440mm
拉杆空间：190 300mm
定位圈尺寸：ф55mm
推出形式：中心推出。
第三章模具结构设计。
一、选择分型面。
分型的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量。根据分型面的选择原则：1）分型面应选择在塑件外形轮廓最大处2）分型面的选择应有利于塑件的留模方式，便于塑件顺利脱膜3）保证塑件的精度要求4）满足塑件外观的要求5）便于模具的制造6）减小成型面积7）增强排气效果。
制件留在动模上，分型面选择如下图所示。
图—2分型面选择。
二、确定型腔的布局。
本塑件在注射时采用一模一腔的模具结构。因为是回转体零件，所以型腔置于模具中心位置上。另外塑件为空心管状形式，故采用轮辐式浇口形式。
其浇口的典型尺寸为：深h=0.5~1.
5mm，宽b=1.6~6.4mm，长l=1~2mm。
如下图所示。
图—3轮辐式浇口。
三、浇注系统设计。
1、主流道设计。
在卧式或立式注射机使用的模具中，主流道一般垂直于模具分型面。其设计要点如下：
1）为了便于拉出流到中的冷凝料，通常将主流道设计成圆锥形，锥角α为2°~6°，内壁粗糙值ra为0.08μm。
2) 圆锥孔小头直径d为4~8mm，但必须比注射喷嘴d大0.5~1mm。
3) 主流道的长度由定模板的厚度来确定，一般不大于60mm。如下图所示。
图—4主流道衬套。
2、分流道设计。
1）分流道的形状。
分流道连接主流道和浇口，其主要作用是在压力损失最小的条件下，将来自主流道的熔料以较快的速度送至浇口进行充模。同时，在保证充满型腔的条件下。要求分流道容积要小，以减少**的冷凝料。
所以分流道截面要大小适宜。分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和u形等。根据塑件的实际情况，这里选用半圆形为分流道截面。
如下图所示。
图—5分流道截面形状。
2）分流道的尺寸。
分流道尺寸根据塑料品种、塑件的大小及流道长度确定。对于重量在200g以下、壁厚在3mm以下的塑件可用下面的经验公式计算分流道的直径。
d=0.2654m1/2l1/4
式中：d—分流道的直径（mm）；
m—塑件的质量（g）；
l—分流道的长度（mm）。
d=0.2654×16.391/2×61/4=1.6mm
根据经验值，分流道直径取3mm
3、冷料井和拉料杆设计。
注射机喷嘴前端要和温度较低的模具接触，所以喷嘴前端部位的熔融料温度也较低，在注射模具时应防止这部分材料（冷料）进入型腔，否则将影响塑件质量。为此，在主流道的末端开设冷料井，使这部分冷料停留在此处。当分流道较长时，料流的前端有会产生新的冷料，最好在分流道的末端也开设冷料井。
冷料井内的冷凝料和整个浇注系统的冷凝料是连成一体的，利用冷凝井的冷凝料脱出整个浇注系统的形式有拉料杆脱料式和推板脱料式两种类型。根据制件的成型要求、脱膜要求和浇口布置形式，本制件采用拉料杆脱料式。如下图所示。
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