1、 畢 業 設 計課題名稱 塑料小桶蓋模具的設計 姓 名 學 號 所 在 系 專業年級 指導教師 職 稱 二oo 年 月 日目 錄摘要 1第一章 塑料模具的分類和發展21.1 塑料模具的分類 21.2 塑料模具的發展 3第二章 模具的要求和產品的要求 42.1 模具的要求 42.2 產品的要求 4第三章 模具結構形式的確定 53.1 確定型腔數量及排列方式 53.2 模具結構形式的確定 53.3 注射機型號的確定 53.4 分型面位置的確定 5第四章 澆注系統形式和澆口的設計 84.1 主流道設 84.2 澆口的設計 84.3 分流道的設計 9第五章 成型零件的設計 105.1 凹模結構的設計

2、105.2 型芯的設計 105.3 型芯固定板的設計 11第六章 脫模推出機構的設計 126.1 推桿的設計 126.2 推板的設計 126.3 導柱的設計 126.4 墊塊的設計 136.5 驗校模具的高度 13第七章 結束與展望 14致謝 15參考文獻 16摘 要模具是工業的重要工藝裝備，是許多工業產品生產中不可缺少的組成部分。我國加入wto以后，吸引外資能力的逐年增強，成為世界產品制造工廠地位愈加突出，而模具也在這其間扮演著越來越重要的角色。塑料作為現代社會經濟發展的基礎材料之一，是農業、工業、能源、交通運輸等經濟領域不可缺少的重要材料，其用途已滲透到經濟和生活的各個領域，和鋼鐵、木材、

3、水泥成為材料領域的四大支柱。模具是工業生產的基礎工藝裝備，被各行業廣泛用于生產最終產品，其產生的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，被譽為“效益放大器”。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個地區制造水平高低的重要標志。大學時光將要成為過眼云煙，然而我們在畢業前還有一個環節畢業設計。我在實習中接觸的大多數模具是塑料模具，所以我就選擇了在實習時我們公司接到的一模具的設計塑料小桶蓋模具的設計。我結合公司的設計圖紙設計了這套模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。由于在公司沒有相應的設計手冊、許多計算的部分我都是借鑒的公司的設計圖紙。本套模具是一套一腔四模的注射模，比之單型腔

4、模具而言提高了生產效率，縮短了生產周期。關鍵詞：分型面、型腔、主流道、澆口、分流道、凹模型芯、推桿、導柱、推板第一章 塑料模具的分類和發展1.1 塑料模具的分類模具的類型通常是按照加工對象和工藝的不同進行分類，從行業角度的區分來看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具、金屬拉拔模具、粉末冶金模具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具、玻璃鋼模具等等。 下面就最為常見的塑料制品成型加工中所用不同類型的模具作一介紹。 塑料最常見的成型方法一般分為熔體成型和固相成型兩大類：熔體成型是把塑料回熱至熔點以上，使之處于熔融態進行成型加工的方式，屬于此種成型方法 的模塑工藝主

5、要有注射成型、壓塑（縮）成型、擠出成型等；固相成型是指塑料在熔融溫度以下保持固態下的一類成型方法，如一些塑料包裝容器生產的真空成型， 壓縮空氣成型和吹塑成型等。此外還有液態成型方式，如鑄塑成型、搪塑和蘸浸成型法等。 按照上述成型方法的不同，可以劃分出對應不同工藝要求的塑料加工模具類型，主要有注射成型模具、擠出成型模具、吸塑成型模具、高發泡聚苯乙烯成型模具等。 塑料注射（塑）模具：注射模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆系統進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。它主要是熱塑性塑料件產品生產中應用最為普遍的一種成型模具，塑料注射成型

6、模具對應的加工設備是塑料注射模具對應的加工設備是塑料注射成型機，塑料首先在注射機底加熱料筒內受熱熔融，然后在注射機的螺桿或柱塞推動下，經注射機噴嘴和模具的澆注系統進入 模具型腔，塑料冷卻硬化 成型，脫模得到制品。其結構通常由成型部件、澆注系統、導向部件、推出機構、調溫系統、排氣系統、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊， 常用的材質主要為碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼，高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑料品的制品生產，用注射成型工藝生產的塑料制品十分廣泛，從生活日用品到各類復雜的機械，電器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生產中應用最廣的一種加工方法。

7、 塑料壓塑模具：包括壓縮成型和壓注成型兩種結構模具類型。它們是主要用來成型熱固性塑料的一類模具，其所對應的設備是壓力成型機。壓縮成型方法根 據塑料特性，將模具加熱至成型溫度（一般在103108），然后將計量好的壓塑粉放入模具型腔和加料室，閉合模具，塑料在高熱，高壓作用下呈軟化粘 流，經一定時間后固化定型，成為所需制品形狀。壓注成型與壓縮成型不同的是沒有單獨的加料室，成型前模具先閉合，塑料在加料室內完成預熱呈粘流態，在壓力 作用下調整擠入模具型腔，硬化成型。壓縮模具也用來成型某些特殊的熱塑性塑料如難以熔融的熱塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷壓成型），光學性能很高的樹 脂鏡片，輕微發泡的硝酸纖維素

8、汽車方向盤等。壓塑模具主要由型腔、加料腔、導向機構、推出部件、加熱系統等組成。壓注模具廣泛用于封裝電器元件方面。壓塑 模具制造所用材質與注射模具基本相同。 塑料擠出模具：是用來成型生產連續形狀的塑料產品的一類模具，又叫擠出成型機頭，廣泛用于管材、棒材、單絲、板材、薄膜、電線電纜包覆層、異型材 等的加工。與其對應的生產設備是塑料擠出機，其原理是固態塑料在加熱和擠出機的螺桿旋轉加壓條件下熔融，塑化，通過特定形狀的口模而制成截面與口模形狀相 同的連續塑料制品。其制造材料主要有碳素結構鋼、合金工具等，有些擠出模具在需要耐磨的部件上還會鑲嵌金剛石等耐磨材料。擠出中工工藝通常只適用熱塑性塑 料品制品的生產

9、，其在結構上與注塑模具和壓塑模具有明顯區別。 塑料吹塑模具：是用來成型塑料容器類中空制品（如飲料瓶、日化用品等各種包裝容器）的一種模具，吹塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成 型、注塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗稱“注拉吹”），多層吹塑中空成型，片材吹塑中空成型 等。中空制品吹塑成型所對應的設備通常稱為塑料吹塑成型機，吹塑成型只適用于熱塑料品種制品的生產。吹塑模具結構較為簡單，所用材料多以碳素多則制造。 塑料吸塑模具：是以塑料板、片材為原料成型某些較簡單塑料制品的一種模具，其原理是利用抽真空盛開方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹模或

10、凸模上的 塑料板、片，在加熱軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產品，主要用于一些日用品、食品、玩具類包裝制品生產方面。吸塑模具因成型時壓力較 低，所以模具材料多選用鑄鋁或非金屬材料制造，結構較為簡單。高發泡聚苯乙烯成型模具：是應用可發性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和發泡劑組成的珠狀料）原料來成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。其原理是可發聚苯乙烯在模具內能入蒸汽成型，包括簡易手工操作模具和液壓機直通式泡沫塑料模具兩種類型，主要用來生產工業品方面的包裝產品。制造此種模具的材料 有鑄鋁、不銹鋼、青銅等。 1.2 塑料模具的發展隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現中華民族的偉大復

11、興”口號的倡引下，中國的制造業也日趨蓬勃發展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志之一，模具工業能促進工業產品生產的發展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。而且近年來，塑料模具的產量和水平發展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰比例越來越大。第二章 模具的要求和產品的要求2.1 模具的要求對于本模具訂做公司的要求是：是一腔四模，結構簡單，牢固耐用。2.2 產品要求塑料桶蓋的材料為pe(聚乙烯)乳白色，其表面要求無凹痕，尺寸均無精度要求，可按mt10級精度查取公差值。 圖2-1 產品的2d剖視圖第三章 模具結構形式的確定3.

12、1 確定型腔數量及排列方式型腔的數量是由廠方給定，為一模四腔，他們已考慮了本產品的生產批量（大批量生產）和自己的注射機型號。因此我們設計的模具為四型腔的模具。 圖3-1 模具的型腔排列3.2 模具結構形式的確定注射模的典型結構有以下六種：1.單分型面注射模2.雙分型面注射模3.斜導柱側向分型與抽芯注射模4.斜滑塊側向分型與抽芯注射模5.帶有活動鑲件注射模6.角式注射機用注射模考慮到模具的簡單實用及與實際塑件的要求，單分型面注射模完全符合要求，所以設計為單分型面注射模。3.3 注射機型號的確定一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機。中等型號的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不

13、必過多的考慮注射機型號。具體到這套模具，廠方提供的注射機型號和規格為xs-zy-125型國產注塑機。3.4 分型面位置的確定分型面是決定模具結構形式的一個重要因素，它與模具的整體結構、澆注系統的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關 ，因此分型面的的選擇是注射模設計中的一個關鍵驟。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：1. 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。2. 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。3. 保證塑件的精度要求。4. 滿足塑件的外觀質量要求。5. 便于模具加工制造。6. 對成型面積的影響。7. 對排氣效果的影響。8. 對側向抽芯的影響。其中最重要的是第1、2、8點。為了便于模

14、具加工制造，應盡量選擇平直分型面和易于加工的分型面。如下圖所示，采用下圖2和3之間這樣一個平直的分型面就完全可以滿足模具的要求，并大大的簡化了模具的制造。圖3-2 模具的整體構架表3-1 模具各部分的名稱在圖3-2中，從2和3之間分型，塑件收縮會包在動模型心上，依靠注射機的頂出裝置和模具的推板推出塑件。然后用手工清除掉連接在塑件上的廢料。第四章 澆注系統形式和澆口的設計4.1 主流道設計主流道尺寸：主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段。主流道一般設計在模具的澆口套中。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為2-6，小端直徑比注塑機大0.5-1mm。

15、由廠方所提供注塑機的參數查得噴嘴孔直徑為4，本模具設計為5mm，大端直徑為7mm。小端前面是球面其深度為3-5mm，本模具設計其深度為3mm.注塑機噴嘴球面在該位置與模具接觸并貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴面半徑大1-2mm,由廠方所提供注塑機的參數查得噴嘴圓弧半徑為12mm，本模具設計為16mm。流道的粗糙度ra0.8um。澆口套長大于定模板的厚度加型腔板的厚度，本模具設計為67mm.通過畫圖知主流道錐角為41856符合2-6的要求。圖4-1 主流道及澆口套的設計圖4.2 澆口的設計模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對

16、塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環節，同時澆口位置的不同還影響模具結構。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1.盡量縮短流動距離。2.澆口應開設在塑件壁厚最大處。3. 必須盡量減少熔接痕。4.應有利于型腔中氣體排出。5. 考慮分子定向影響。6. 避免產生噴射和蠕動。7.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8.注意對外觀質量的影響。澆口的形式有直接澆口、中心澆口和側澆口。側澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調整其截面的厚度和寬度可以調節

17、熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。因此它是廣泛使用的一種澆口形式，本模具采用應用廣泛的側澆口。澆口的形狀有扇形澆口、平縫澆口、環形澆口、輪輻式澆口、爪澆口、點澆口等幾種形式。本模具采用輪輻式澆口，這種澆口耗料比環形澆口少得多，去除澆口凝料容易。澆口的尺寸計算：側向進料的澆口對中小型塑件，一般的厚度為塑件厚度的1/32/3。對本模具而言為4*1/34*2/3即1.332.66mm之間，本模具設計為2mm。寬度為1.55.0mm之間，本模具設計為4mm。澆口長度為0.72mm本模具設計為2mm。4.3 分流道的設計分流道常用的 面形式有圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等幾種形式，本模具設計為半圓形

18、截面形式。本分流道設計為x形對稱分布。分流道的尺寸計算：由排樣圖知分流的長度=兩對角型芯中心距-2*澆口的長度尺寸-2*塑件的半徑，即為85/sin45-2*2-2*33=50.19根據成型條件及經驗半圓截面的直徑可以在210mm內選取，本模具設計為6mm。為了減少流動過程中的熱量與壓力的損失，流道邊緣皆設計為發6mm的半圓形。粗糙度ra設計為1.6um。圖4-2 分流道的設計圖對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡

19、式）的形式，否則就需要通過調節澆口尺澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統的平衡。顯然，我們設計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。第五章 成型零件的設計模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。5.1 凹模結構的設計凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結構不同可分為整

20、體式和組合式兩種。為求模具的堅固耐用及使塑件不產生連接痕跡，本模具設計為整體式結構形式。凹模型腔板的設計考慮本廠板料只有20mm、25mm、 40mm、50mm和100mm45#鋼幾種，以及塑件的厚度為17mm，所以設計凹模時使用40mm的板料，設計最終尺寸為38mm，板料上下兩側各去除材料1mm。最終設計尺寸如圖： 圖5-1 凹模的設計圖5.2 型芯的設計本模具比較簡單只要設計一個整體式型芯即可。根據塑件尺寸可得型芯的頂部尺寸。而型芯的高度則要考慮推板及型芯固定板的厚度尺寸。根據經驗固定板及推板不需要太厚即能滿足模具的要求所以我們選取厚25mm的板料上下各去除材料1mm，設計最終尺寸都為23

21、mm。下面是模具型芯的設計圖：圖5-2 模具型芯的設計圖5.3 型芯固定板的設計 根據排樣圖、模型腔板的設計尺寸及各部件的緊固方式得型芯固定板的具體尺寸圖如下：圖5-3 型芯固定板的設計圖第六章 脫模推出機構的設計推出機構一般由推出、復位和導向部分組成。本模具的推出機構設計為推桿、推板及導柱三部分組成。6.1 推桿（也叫回程桿）的設計本模具采用直通式推板桿。為減少加工步驟及增加標準件的使用，推桿采用的是四根16*126的標準導柱與四個用車床車削的臺肩組成，其間用刃口膠粘結而成。推桿在模具中的基本尺寸計算如下：直徑d=16推桿在型芯固定板上的孔為d+1=16+1=17mm推桿臺肩部分的直徑為d+

22、5=16+5=21mm推桿固定板的臺階孔為d+6=22mm在同一直線上的推板中心距為110mm6.2 上推板的設計本模具為求簡單及牢固耐用采用推板直接推出塑件的原理。推板的基本尺寸的長寬應和型芯固定板相同為250*250mm由型芯的設計中知道其厚度為23mm推板由4*m12*50的內六角圓柱頭螺釘連接在推桿上。圖6-1 上推板的設計圖6.3 導柱的設計本模具為減少加工步驟又考慮型腔板、推板及型芯固定板的厚度，采用四個25*8的標準導柱。6.4 墊塊的設計用于支撐動模成型部分，并形成推出機構運動空間的零件叫做墊塊，也叫模腳或支架。下面是墊塊的設計尺寸：圖6-2 墊塊的設計圖6.5 驗校模具的高度

23、本模具的閉合高度為248mm,而xs-zy-125型國產注塑機的閉合高度為200-300mm符合注塑機的要求。第七章結束與展望大學三年的時光一晃即過，在完成大學三年的課程學習和畢業設計中，我熟練地掌握了模具制造、模具設計、機械制圖等專業基礎課和專業課方面的知識，對模具制造、加工的工藝有了一個系統、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在學校實習基地的實訓、東星表業的見習尤其是在臨淄超宇模具有限公司為期五個月的頂崗實習更加加深了模具尤其是塑料模具認識，更加堅定了我從事模具行業的決心。在這次畢業設計中我選擇了這套模具的設計，并主要設計了這套

24、模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。在這套模具的設計當中有許多地方與書本中的設計思路有所偏離但卻體現出了實際生產的靈活性。然而百疏終有一漏, 設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。現代工業的飛速發展為素有“工業之母”美譽的模具工業帶來前所未有的發展機遇，而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產品的迅猛發展而得到更為廣泛的應用。而且發達國家將塑料模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。由于模具行業是一個技術、資金、勞動力和都相對密集的產業，我國的平均勞動力成本僅是美國的1/40-1/30。隨著我國經濟的快速發展，我國技術人才的水平也逐步提高，而工業發達國家塑料模具發展逐漸萎縮的趨勢，也加速了這些國家把本國模具工業向工業和技術基礎較好的國家轉移。相信在不久的將來我們中國的塑料模具業必在世界同行業中大放光彩。致 謝在這次畢業設計中通過參考、查閱各種有關模