1、塑料成型模具畢業設計時間：四個月一、設計目的通過設計塑料注射成型模具，使大家對聚合物成型模具課有一個全 面的了解，綜合運用以前所學的理論知識，提高大家進行模具設計的能 力。二、設計步驟和要求（一）接受任務書在設計模具之前必須接受設計任務書，任務書是由所需制品一方提 供的。它是我們設計模具的原始資料和依據。設計任務書一般由兩部分 組成：1、產品圖紙這是需要制品一方提供的，以此來作為設計的依據。有時沒有產品 圖紙，只有使用一方提供的塑料樣品。這時就要根據樣品進行測繪，按 照機械制圖的要求把產品圖紙畫出來。有時使用一方提供的不是塑料樣 品，而是其它材料的樣品，象金屬、橡膠、陶瓷、玻璃等，這種情況就

2、要根據塑料制品的成型工藝性來對樣品進行產品設計和工藝設計，最后 畫出塑料制品圖。同時，使用一方還要提供產品所需的材料生產廠家等。 因為材料不一樣，成型收縮率不同。制品的顏色也要提供，如透明制品 模具的光潔程度要高。2、有完整的制品說明書及技術要求在說明書中，要詳細介紹制品的用途、使用環境、外觀要求、制品 的尺寸精度等內容，同時還要提供生產數量。因為生產數量決定模具的 使用壽命，如果生產批量小，可用次鋼材或有色金屬來作模具。可縮短 模具的制造周期，降低模具的成本。如果要求生產批量大，就應該用優質鋼材來做模具，以提高模具的使用壽命。我們這次設計任務就是給大家一個塑料制品，根據制品的形狀、尺 寸、技

3、術要求等設計出一套完整的塑料注射成型模具。當我們拿到這個 制品時，首先要做的工作就是：1）繪制產品圖 產品圖是我們設計注射模具的根據，因此要嚴格按照機械制圖的要 求，對制品進行測繪，畫出圖紙，并標明制品的材料，圖紙比例及制品 的一些特殊要求。像制品的生產批量、體積、重量、特殊的使用條件， 與其它零件的配合等。2）標注出全部的尺寸 自己測繪下來的產品圖標注上全部的尺寸，塑料件的尺寸公差先在 講義 P235 上表 32 常用材料公差等級中選用一般精度來確定塑件的精 度等級，對照P236上表3-3根據孔正軸負的原則來確定公差值。在確 定公差值時注意兩種情況，一種是受模具活動部分影響的尺寸，一種是 不

4、受模具活動部分影響的尺寸。3）模具全部用鋼材制造，并且是大批量、自動化的生產制品。（二）分析原始資料作為模具設計人員來講，當有了產品圖，說明書，技術要求，生產 批量等設計依據以后，還應該收集整理有關制件設計、成型工藝、成型 設備、機械加工及特殊加工資料，以備設計模具時使用，另外還要對這 些原始資料進行認真仔細的分析，一般從下面幾個方面分析：1、分析產品圖 分析產品圖，主要了解制品的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸 精度等技術要求。例如塑料制件在表面形狀、顏色、透明度、使用性能 方面的要求是什么，塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理，熔 接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、粘接、

5、鉆孔等后 加工。選擇塑料制品尺寸精度最高的尺寸進行分析，看看成型公差是否 低于塑料制品的公差，能否成型出合乎質量要求的塑料制品來。此外還 要了解塑料的塑化及成型工藝參數。并且從塑件的尺寸精度，表面光潔 程度等技術上來分析成型制品的可能性。2、分析工藝資料分析設計任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規格、模具結 構類型等要求是否恰當，能否落實。成型材料應當滿足塑料制品的各種要求，并具有良好的流動性、均 勻性和各向同性、熱穩定性等。根據塑料制品的用途，成型材料應滿足 染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、彈性和塑性、透明性或者相反的反射 性能、粘接性或者焊接性等要求。3、熟悉一下工廠的實際情況這里需要了

6、解工廠成型設備的類型、型號、及具體規范、設備的新 舊程度等、同時還要了解工廠的模具制造情況。這里包括加工模具的設 備情況和工人加工模具的能力。對于工廠來講，產品的成型能力和模具 的加工能力差別很大，這些情況都需要模具設計人員掌握。4、熟悉模具設計所需的參考資料在模具的設計時所需的參考資料，象公差配合表、所用塑料材料的 性能，各種數據，像收縮率、彈性模量、泊松比、摩擦系數等及所選用 的計算公式的來源及公式的準確度等都要做到心中有數。5、設計注射模具應注意的問題設計注射模具時，值得討論和注意的問題很多，現就其應特別注意 的問題簡敘如下：1）合理的選擇模具結構根據塑料制品圖紙及技術要求，研究和選擇適

7、當的成型方法及成型 能力，結合工廠的機械加工情況，提出模具結構方案，并經充分進行討 論，以便設計模具結構合理，能夠成型出保證質量要求的制品，并且模 具操作方便安全，取出順利可靠。必要時可以根據模具設計和加工的需 要，提出修改塑件圖紙的要求。2）正確地確定模具成型零件尺寸模具成型零件的尺寸和表面粗糙度，對塑件的質量影響極大，必須 特別注意。計算成型零件尺寸時，一般采用平均收縮率。對于高精度的 制件，最好采用在成型材料及工藝條件、成型設備、進料口位置固定的 情況下，按塑料制品幾何形狀在不同方向上測定的收縮率進行計算。3）設計的模具應當制造方便設計模具時，盡可能使設計的模具制造容易，價格便宜。特別是

8、對 那些比較復雜的模具成型零件，必須考慮是采用的機械加工方法加工， 還是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法，那么加工之后 怎樣進行組裝，這些問題在設計模具中一定要加以討論和解決，同時還 要考慮到試模后的修模，留有足夠的修模余地。4）盡是減少后加工要充分地考慮制品設計特色， 應能生產出滿足尺寸精度要求的制品， 減少不必要的后加工。在允許的范圍內，盡可能地由模具成型制品上的 孔、槽、上凸、下凹部分等，避免在制件成型之后，再用其它加工方法 去加工這些部分。5）設計的模具應當效率高，使用安全可靠 設計的模具應能保證在短時間內填充固化。推出裝置要安全可靠， 不致引起制件變形，破裂，而且去除澆道

9、容易，成型效率高并能自動化 地生產制品。6）模具零件應當耐磨，耐用模具零件的磨耗損失小，能長時間運轉，故障少。特別是像推桿一 類的零件容易卡住，彎曲、折斷，占模具故障的大部分。因此在設計模 具時應當寫明這些零件的材料，加工方法等。7）利用塑料的成型特性進行模具設計除考慮塑料是否能滿足機械強度、電氣性能、耐熱性、耐藥品性、 耐氣候性等要求外，還應對塑料的成型特性充分了解，并在模具設計中 加以利用，這也是為了得到優質制品必要措施之一。（三）估算制品的體積和重量這一項工作我們用天平稱一下制品的重量就可以。（四）確定成型方案這里的第一項工作是：1、選擇成型設備根據制品的重量， 尺寸等數據來確定模具的外

10、形尺寸及所需的設備。 有時會出現制品的外形尺寸大而重量并不重的情況。有時也會出現制品 很重，但外形尺寸很小，遇到這兩種情況時就要全面考慮，合理的利用 設備，提高生產率。500我們設計的是注射模具，就注射機而言，有臥式、立式、角式三種 形式，注射量有大有小，如果是大型塑料廠，注射機很多，有挑選設備 的情況，有時塑料廠很小，只有少數的幾臺設備，像125 立方厘米，立方厘米的注射機，這時設備就已經確定，沒有選擇的余地。那么就要 根據注射機上的工藝參數來對模具進行校核，像需要校核的有最大注射 量、鎖模力、注射壓力、開模行程、模具最大厚度、最小厚度、推出裝 置及尺寸、噴嘴孔直徑和噴嘴球面半徑、澆口套定位

11、環尺寸等。這部分 內容是講義上第三章第二節的內容。我們設計的模具選擇成型設備必須是 60 立方厘米以上的臥式注射機。2、確定模具的結構確定模具結構主要考慮下面幾個問題。1）確定模具的型腔數 根據生產量、制品的重量和尺寸及選用設備的生產能力、模具的加 工能力等來確定一模成型制品的個數。如果制品生產量很大，精度要求 低時，可一模多腔，像我們見到的一些制品，有時一模可達30 40 腔。如果制品的生產批量小，或者要求精度高時，一模最多不可超過 4 腔， 精密級的塑件最好采用單腔模具。2）確定模具的分型面 也就是選擇制品的成型位置，根據制品的幾何形狀、塑料的流動性、 模具加工、排氣、脫模及成型操作、制品

12、表面質量等因素確定模具的分 型面，設計時參考講義第二章第四節內容。3）型腔布置根據制品特點和型腔數來確定型腔的排列，像一模一腔的模具多采 用中心進料，一模二腔的采用側澆口，一模四腔的采用平衡式就 H 型和 圓型兩種進料形式。一模多腔的排列形式更多，不論采用哪種排列形式， 都必須達到注射平衡、料流同時充滿型腔。設計時參考講義第二章第十 節內容。4）確定澆注系統及排氣 澆注系統的位置、形狀、尺寸的確定主要是根據制品的幾何形狀、 尺寸大小、一模成型制品的腔數，分型面的位置、塑料的品種等等。設 計時參考講義第二章第十節內容內容。5）確定推出機構和抽芯機構根據制品的幾何形狀、尺寸結構來選擇推出機構的方式

13、。像薄壁容 器、殼形制品可采用推件板推出制品。像一些箱類制品適用于推桿脫模。園形管狀制品適用于推管推出等。在設計推出機構時，制品有一個留模問題，一定要從模具的結構上保證制品在模具打開后留在有推出機構的一方。此外還要考慮澆注系統凝料的推出。記時計時參考講義第二章第 十二節內容。6）考慮模具的溫度控制有的塑料在成型時需要低溫模具，在模具上就必須設計冷卻裝置。 有的塑料需要高溫模具，就必須在模具上設計加熱裝置。設計時參考講 義第二章第十八節內容。7）確定成型零件的結構形式成型零件的結構形式我們介紹了好多種，在設計時根據型腔、型芯 的結構形式選擇一種就可以，并且在選用時要考慮一下機加工能力。設 計時參

14、考講義第二章第五節內容。8）確定模具各零件的尺寸根據計算及經驗數據需要確定的模具尺寸有：外形尺寸、成型零件 的尺寸、導向零件的位置及尺寸、模板的厚度、抽芯機構各零件的尺寸、 推出機構各零件的尺寸、形狀及一些定位尺寸、裝配尺寸等。9）考慮安裝零件根據模具的重量要考慮安裝零件，像大型模具為了安裝方便，常在 模具上設計吊鉤等零件。我們這次設計的模具尺寸都很小，不需要這一 項。10）校核模具與注射機有關的工藝參數像最大注射量、型腔數、注射壓力、鎖模力、一些安裝部位的尺寸 等都需要進行校核。接下來進行的是這部分內容參考講義第 0 章第四節內容五）繪制方案草圖最后的模具裝配圖是根據方案草圖來繪制， 這里按

15、照 1:1 的比例，畫 出一張較完整的方案草圖，方案草圖畫得越完整，越正規，在計算機上 繪制裝配圖及拆零件圖時越容易。（六）模具的計算 模具的理論計算主要用我們教材上的介紹過的公式，需要進行計算 的有：1、成型零件 根據制品上的尺寸精度要求，對模具上的成型零件工作部分要進行 計算。這部分內容參考講義第二章第五節內容。2、受力零件 對于受力零件根據受力大小進行強度和剛度的校核。像型腔側壁和 底板等零件進行計算。對于模具上的一些其它受力零件，像受力的螺釘， 受力的彈簧等也都要進行計算。這部分內容設計時參考講義第二章第五 節內容。3、側向分型抽芯機構 像我們用斜銷抽芯機構時，就要對抽拔距，斜銷的長度

16、、直徑、開 模行程等進行計算。這是講義第二章第十三節內容。4、加熱冷卻裝置 對于需要用水冷卻的模具需要進行結構設計。對于加熱的模具，要 進行加熱功率的計算及確定加熱方式。這部分內容設計時參考講義第二 章第十八節內容。在畫正式模具圖紙以前需要做上面幾項工作。下面的工作就是（七）繪制裝配圖一付完整的模具圖紙包括一張裝配圖和若干張零件圖。先講一下對裝配圖的要求：1、盡量采用 1:1 的比例因為 1:1 的比例直觀，可表現出各零件的相互位置，比例和尺寸。2、模具在圖上的位置像選用臥式注射機，模具在裝配圖上主視圖的位置應該是模具的工 作位置，就是這樣的位置，但有時為方便起見，也這樣畫主視圖，畫俯視圖一般

17、將定模部分拿走，這樣畫好布置圖紙。3、包括全部的模具組成零件在裝配圖上應該包括全部的模具組成零件。像模具上的聯接零件、 定位零件、安裝零件等要表示清楚。還應畫出各零件的相對位置，確定 各零件的結構和相互間的裝配關系。4、模具上的所有聯接螺釘都用內六角螺釘5、標注必要的尺寸像模具的總體外形尺寸（長、寬、高） 、特征尺寸（定位環尺寸）配合尺寸、模具和注射機的連接尺寸、各種極限尺寸等，都要在裝配圖 上標注出來。6、按順時針方向將零件標號，填寫明細表 明細表中的內容和格式說明書中已經給出。7、標注必要的技術要求和使用說明1）選用的機器型號2）所需最小開模行程3）推出機構的推出行程4）澆口的形式、尺寸5

18、）與模具有關的附件規格、數量及工作程序6）說明特殊機構的動作過程7）模具安裝平面與分型面方向不平度誤差在厚度為200 毫米內不大于0.05 毫米。8）合模后分型面的間隙要 0.05 毫米導柱與分型面的垂直度不應 0.04 毫米。模具尺寸在 200 毫米內。9）導向孔距公差在正負 0.02 毫米。裝配圖要求視圖足夠，布局合理。（八）繪制零件圖零件圖是由模具裝配圖上拆出來的，拆圖的順序是：先內后外，先 復雜后簡單，先成型零件后結構零件。在畫零件圖時注意：1、比例適當零件圖可根據圖紙將比例放大或縮小，要注意的是圖紙視圖選擇要 合理，布置要適當，投影要正確，符合加工位置。為了使加工者容易看 懂，便于裝

19、配，圖形位置盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。2、尺寸標注完整、有序信、統一、集中標注尺寸的順序為：先標注主要零件上的主要尺寸和出模斜度，再 標注配合尺寸，然后標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸， 再標注全部尺寸。3、確定零件的加工精度在零件圖上標注出加工的尺寸精度值，制品圖上的精度取 11 級，模 具成型零件的尺寸精度取 IT9 級。有配合部位的公差值按尺寸精度從手 冊中查出。像導柱和導向孔的配合精度為，畫導柱時按 f7 查公差值，孔 按 H7 查公差值標在零件圖上，沒有尺寸精度要求的地方標注公稱尺寸。4、粗糙度 把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角，其它粗糙度值在零件圖上分別標出。

20、5、填寫明細表 在明細表中需要標注零件名稱、零件圖號、所用材料、圖紙比例等。在圖紙上還要寫出技術要求，像熱處理后的硬度要求、表面處理、加工 工藝要求，自由尺寸的加工精度及技術說明等都要正確填寫。裝配圖與零件圖的繪制均應符合國家標準，圖紙一律采用機械制圖 標準圖框。在完成裝配圖，零件圖后，接下來的工作是：（九）審定圖紙、簽名、標注日期 在完成結構總圖及模具零件圖設計之后，為了避免設計差錯，必須逐項對圖紙進行審核，自我審核的內容有1、模具及零件與塑料制品圖紙的關系 模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度、結構等是否符合制品圖 紙的要求。2、制品性能方面1）制品圖 對照制品審核制品圖紙上的制品形狀、尺

21、寸、精度，有無 錯誤的地方，有無遺漏的尺寸。2）塑料材料 審核塑料材料的流動性，制品上縮孔、熔接痕、裂口、脫模斜度等是否影響塑料制品的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面 的要求。3）簡化加工 審核圖紙設計有無不足，是否注意做到，在不妨礙制品 性能、造型等前提下盡是簡化加工。4）收縮率 審核成型材料的收縮率選擇是否正確， 是否考慮了后收縮。3、成型設備選擇方面1）注射機 注射機的注射量、注射壓力、鎖模力是否足夠。還要審核 噴嘴端面的圓弧半徑、噴嘴孔直徑、定位孔直徑、注射機導桿的間距、 開模行程、推出行程和推出機構是否適應。2）模具 模具固定螺釘位置，定位環直徑，澆口套上的圓弧半徑、主 流道直徑，

22、推出孔位置及大小，模具的尺寸和厚度等是否適當。4、模具結構方面1）分型面 分型面位置、 加工精度及成型制品的外觀等是否滿足需要， 會不會發生溢料，開模后是否能保證塑料制品留在有推出裝置的模具一 邊。2）澆注系統 澆注系統的審核包括（1）選用的澆口是否適當。（2）主流道和分流道的大小是否適當。（3）澆口的位置和大小是否適當及排氣系統的位置、大小、形狀是否 恰當。3）脫模方式（1）相對成型制品是否選擇適當的推出方式。包括推桿、推件板、推 管、脫模板、推出機構的復位等。2）審核推桿、推管的大小、位置、數量是否合適，推件板會不會被型芯卡住，會不會擦傷成型零件或制品4）模具溫控調節方面（1）加熱模具 加

23、熱模具要審核加熱器容量是否足夠， 壽命是否適當。（2）冷卻模具 審核冷卻介質的流動線路位置、 大小、數量是否合適， 冷卻水是自來水還是制冷水，若是制冷水采用何種制冷裝置。5）分型抽芯機構 制品在側向有側凹或側凸時需要設計側向分型抽芯機構，這里要審 核側向分型抽芯機構設計得是否合理，所采用的結構與原理是否可靠、 是否會引起抽芯與推出機構在復位時的干擾，滑動部分的耐磨措施，滑 動型芯的定位等。5、設計方面1）總裝圖 （1）模具大小是否合理，模具是否具有合適的壽命。（2）各零件的布置是否合適。（3）組裝圖圖面布置是否合適，有無遺漏零件和尺寸。（4）零件的組裝位置是否明確，配合性質是否明確標注。（5）

24、必要零件是否遺漏，總裝圖與零件圖有無矛盾。（6）標題欄和其它欄目是否填寫，必要的技術說明是否得當。2）零件圖（ 1）零件圖號是否正確。（2）零件名稱是否適當，與裝配圖零件名稱是否一致。（3）件數是否填寫正確。（ 4）關鍵地方的精度、配合符號是否填寫正確。（5）成型制品要求過嚴精度的部位是否能夠修正。（ 6）是否有過高的精度要求。（ 7）使用的材料與各零件的機能是否適應。（ 8）是否要求進行必要的熱處理和表面處理。（ 9）一模多腔時型腔在加工時是否有編號。6、復算主要零件 需要計算的零件，要重新計算，做到成型零件工作尺寸及配合尺寸， 強度計算尺寸、冷卻加熱裝置計算等數字正確無誤，不要使生產者換算

25、 有關尺寸。7、審核圖紙1）畫法（1）畫法是否符合機械制圖國家標準，機加工工人能否容易地看懂圖 紙。（2）有無多余視圖，必要處或關鍵處是否充分表達出來。2）尺寸 檢查全部零件圖及總裝圖的視圖布置，投影是否正確，有無錯標、 遺漏尺寸，檢查尺寸數字是否在適當位置，公差標注是否合理，有無與 總裝圖配合性質不符的地方。8、加工工藝方面 在設計零件圖時對零件的加工工藝也要予以考慮，需要審核的有：1）加工方法 對各零件的加工方法及方式是否進行了研究，與加工方 式相適應的結構，加工量或者裝配方式是否進行了研究，可加工性如何， 有無不合理之處。2）特種加工 需要特種加工的零件標注是否完整與合理，與其它的現 有零件關系是否明確。3）裝配工藝 裝配圖上是否標注了調整余量，有無吊環孔，有無便于 裝配、拆卸的撬杠槽、拆卸孔、牽引螺釘等零件。4）其它事項 是否標注了應注意的其它事項，是否把淬火或其它原因 造成的零件變形量控制在最小限度也要進行標注等。以上審核雖然有繁瑣之感，但可有效的避免疏忽和遺漏，可把差錯 減少到最低程度。所以我們一定仔細認真地做好這一步工作。審簽之后，確定正確無誤就可進行機械加工。