1、 目 錄摘 要Abstract3第一章 模具設計概論 5第二章 產品工藝性分析7第一節 產品材料分析7第二節 塑件結構和尺寸精度分析 8第三章 模具結構設計 14第一節 總體方案擬訂14第二節 成型零件的設計及計算17第三節 澆注系統設計24第四節 模具溫度調節系統29第五節 頂出系統的設計30第六節 導向機構的設計32第七節 排氣系統的設計33第八節 側向抽芯結構34第九節 脫模機構設計 34第四章 成型設備選擇36第一節 估算塑件體積36第二節 初選注射機36第三節 注射機的校核36第五章 模具材料的選擇39第一節 模具的動作過程40設計總結 41參考文獻 43摘要：本次設計分析了 接線盒

2、的塑件工藝特點，詳細介紹了 接線盒的結構設計和模具設計的過程以及要點。重點介紹了 接線盒的塑件結構的設計方法，分析和闡述了注射機的選擇，模具型腔數目確實定，模架的選擇方法，模具分型面，排氣系統，澆注系統等的設計過程。該塑件注射模設計的結構特點是點澆口形式的雙分型面注射模。 關鍵詞： 接線盒塑料注射模模具結構點澆口Abstract: The injection technological characteristics of the telephone connects the line box are analyzed, and the design of structure of The t

3、elephone connects the line box and the design main points of mould are also introduced. The most advanced technology of mold design is adopted. The design method of plastic structure is mainly introduced. The selection of sidewall thickness, the decision of the mould cavity number, the selection of

4、injection machine, and the designing process of the parting plane, the exhaust system and feed system are stated.The design structure characteristics of the telephone connects the line box are two times parting planes with pin gate style, and side core-drawing structure.Key words: The telephone conn

5、ects the line box Plastic injection mould Mould structure mould structure Pin gate 第一章模具設計概論塑料是20世紀才開展起來的新材料，目前世界上塑料的體積產量已經趕上和超過了鋼材，成為當前人類使用的一大類材料。我國的塑料工業正在飛速開展，塑料制品的應用已深入到國民經濟的各個部門。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型與制品加工。塑料制品與模具設計是塑料工程中的重要局部，是塑料工業中不可少的環節。模具是工業生產的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。在各種材料加工工業中廣泛地使用著各種模具，如

6、金屬制品成型的壓鑄模，鍛壓模，澆鑄模，非金屬模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。采用模具生產制件具有生產效率高，質量好，切削少，節約能源和原材料，本錢低等一系列優點，模具成型已成為當代工業生產的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的開展方向。模具是機械，電子等行業的根底工業，它對國民經濟和社會的開展起著越來越大的作用。一個國家模具生產能力的強弱，水平的上下，直接影響著許多工業部門的新產品開發和老產品更新換代，影響著產品質量和經濟效益的提高。我國為了優先開展模具工業，制訂了一系列優惠政策，并把它放在國民經濟開展十分重要的戰略地位。對塑料模具的全面要求就是能高效地生產出外觀和性能均符合使用要求

7、的制品。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具應能生產并滿足給定的形狀、尺寸、外觀和內在性能要求的制品。要求模具能被高效率的應用，且操作簡便，并到達自動化水平。要求模具有合理的結構，制造容易且本錢低廉。也要求模具有足夠的使用壽命。近年來塑料成型模具的產量和水平開展十分迅速，高效率，自動化，大型，精密，長壽命模具總產量中所占比例越來越大，在各種塑料模具中來看，注射模具在生產中占的比例是最大的，在生產中起著重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔融后，在注射機的螺桿式活塞推動下，經噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔，塑料在模具型腔內固化定型，這就是注塑成型的簡單過程

8、。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，但是近幾年來也越來越多的用于熱固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具產量中的約半數以上為注塑模具。在這次設計中充分運用了所學的專業知識，將所學的知識運用到實踐中來，在設計的塑料件也是利用注射模具來成型的，本套設計說明書主要放在塑件結構和模具設計這一環節，如注射機的選擇和校核、分型面的選擇、模具的結構設計、分流道的設計、澆注系統和冷卻系統的設計等方面。在設計過程中主要用到的設計軟件有Pro/ENGINEE和AutoCAD。首先用Pro/ENGINEE進行產品的結構設計，進行三維造型，然后根據三維

9、造型通過AutoCAD來設計注射模具。在設計的過程中由于經驗缺乏，難免會出現錯誤，敬請原諒，并給出指正。 第二章產品工藝性分析第一節 產品材料分析該塑件材料選用的是工程塑料ABS，ABS是廣泛使用的工程塑料。ABS屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一種堅韌而有剛性的非結晶性工程塑料。具有良好的綜合力學性能，良好的機械強度和一定的成型性、機加工性和耐沖擊性，以及較好的韌性和耐溫性等。ABS常用來制造各種殼體和結構件，以及經電鍍等外表處理的裝飾件。1、其成型特點為： 樹脂吸水性較大，在加工前應對ABS樹脂進行預枯燥處理，使其含水量下降至以下。的流動性較好，溢邊值為左右，易于充

10、模。ABS的最大流動長度與制品的厚度之比為190:1。的使用溫度為40100，260時即分解產生有毒的揮發性物質，其熱變形溫度在載荷為a時約為93。d.當模具溫度為40時，成型收縮率最小，故模溫控制在40左右為宜。料溫應低于260。e.為了獲得內應力較小的制品，要求保力不宜過高。ABS樹脂注射壓力對于薄壁、長流程、小澆口的制品或耐熱、阻燃等品級，要求較高些；對于厚壁、大澆口的制品那么可低些。f.模具設計時要注意澆注系統對料流阻力較小，進口處外觀不良，易發生熔接痕，應注意選擇進料口位置、形式，頂出力過大或機械加工時外表呈現白“色痕。2注射成型工藝參數：預熱和枯燥：8085 螺桿轉速：3060r/

11、min料筒溫度：前部200210中部210230后部180200模具溫度：5070 注射壓力：7090MPa保壓壓力：5070MPa 注射時間：35S保壓時間：1530S 冷卻時間：1530S總周期：4070S3其它參數：相對密度：1.06 密度：1.1g/cm3收縮率：查?塑料成型與模具設計?表2-1比熱容單位熱流量導熱率注射壓力1047 J/kg30-40 104 J/kg1055 J/mh60-100 M Pa表2-2工藝參數注射機類型螺桿式密度Kg/dm3收縮率第二節 塑件結構和尺寸精度分析塑件結構工藝性，直接關系到其成形模具結構、類型、生產周期與本錢。只有符合模塑工藝要求塑件設計，才

12、能順利成形，確保內在與外觀質量，到達高效率生產和低本錢的目地。一、其塑件的產品結構圖如下：圖2-1技術說明：1.材料為ABS 2.按自由公差3.外表不允許有流紋二、產品形狀分析1側孔與側凹在塑件設計時，應盡量防止側孔與側凹，從產品圖圖1可以看出，產品的兩側壁上各有一大凹方孔和一小凸臺。這些孔是無法防止的，它們與其它零件都有裝配關系，是 接線盒的必要局部。故在設計模具時必須給予充分的考慮和重視，針對本產品的凹孔與凸臺，模具結構采用了鑲塊配和型芯機構，從而實現塑件的完整和功能要求。2） 脫模斜度由于制品在冷卻后產生收縮，會緊緊包住型心或行腔突出的局部，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對

13、塑件的設計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設計時或者在模具設計時給予充分的考慮，設計出脫模斜度。目前并沒有精確的計算公式，只能靠前人總結的經驗資料。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制件形狀以及模具結構均有關，一般情況下取度，最小為15分到20分。下表為常用的脫模斜度： 表2-3 幾種塑料的常用脫模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增強聚乙稀聚甲基丙稀酸甲脂聚丙烯聚碳酸脂ABS塑料脫模斜度型腔20-4020-5020-4520-4025-4535-135-130型心25-4020-4020-4530-120-4530-5035-1由于塑料制品的產品圖可知，塑件四壁均有1的自帶斜度，此結構本身就在常用的脫模斜

14、度范圍內，此結構本身就有利于脫模，且此塑料制品的材料為ABS，故我們在脫模1的自帶斜度在經驗的35-130和301之間，故無需另行設計。3塑件壁厚 塑料制品應該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強度和剛度，而且也是為了塑料在成型時有良好的流動狀態。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據成型成型工藝的要求，應盡量使制件各局部壁厚均勻，防止有的部位太厚或者太薄，否那么成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產生縮孔，凹陷燒傷或者填充缺乏等缺陷。熱塑性塑料的壁厚應該控制在1mm4mm之間。太厚，會產生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。由產品圖可知，其

15、形狀較為規那么，結構不太復雜：從產品的壁厚上來看，壁厚最大處為，最小處為1.0 mm，壁厚較均勻，有利于零件的成型；為便于脫模，產品內外表設30的脫模斜度，這里采用half模具，因此外外表不需設脫模斜度；該產品的孔邊距約為2mm，符合要求。4加強肋 支撐面 為使塑件具有一定的強度和剛性，又不使塑料件截面壁太厚，而產生成型缺陷，行之有效的方法就是，在塑件結構允許的位置適當設置加強肋或者增設防止變形結構。加強肋不僅可防止塑件變形，而且有利于改善塑件模塑成型的充模狀況。設置加強肋后，可能出現背部塌坑，但只要位置設置得當，壁厚適宜，既可防止。5） 圓角 塑件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增強塑件某部位或者

16、整個塑件的機械強度從而改善成型時塑料在模腔內流動條件，也有利于塑件的頂出和脫模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出現圓角外，應該盡量采用圓角特征。塑件上采用還可以使模具成型零部件加強，排除成型零部件熱處理或使用時可能產生的應力集中問題。由塑件的產品圖可知：產品所有邊緣均帶有圓角特征，最大圓角特征R=1mm，最小圓角特征r=從理論分析，邊緣圓角特征與塑件壁厚存在如下的關系：圖2-2圖2-3p_外力負荷，T_厚度，R_圓角半徑。由于邊緣修飾與張力集中圖我們可知：邊緣圓角對塑件的影響，圓角應盡量使壁厚平滑過渡，使壁厚均勻一致，對于 c03產品圖季提供了圓角，考慮了塑件受應力的影響，和它的外觀

17、要求符合模具設計和產品的要求，故而，即依據c03塑件產品圖設計模具型芯和型腔，而不另行設計計算。6尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結構特點又在相當大程度的影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應盡量選擇的低些。對于本產品，圖紙未注明尺寸精度，我們取IT10級精度。IT8=.此值由下表查知：表2-4 精度等級選用推薦值：類別塑料品種建議采用的等級高精度 一般精度 低精度1PS3 4 5ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPS

18、U 聚砜PF氨基塑料30玻璃纖維增強塑料2聚酰胺6.66 610 9.10 104 5 6氯化聚乙醚PVC硬3POM5 6 7PPPE低密度4PVC6 7 8PE高密度由于沒有規定制品尺寸精度，查表3-2取4-5級精度。7外表質量分析 該零件的外表除要求沒有流紋、缺陷、毛刺，沒有特別的外表質量要求，故比擬容易實現。第三章模具結構設計此處生咯.第八節 側向抽芯結構模具抽芯機構有斜導柱抽芯與液壓抽芯兩種：一、斜導柱抽芯機構。這種結構簡單，加工方便，動作可靠，勞動強度小，生產效率高。借助機床開模力和開模行程來完成抽芯動作，廣泛用于延時抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。二、液壓抽芯機構。這種形式的抽芯

19、距及抽拔力較大，抽芯動作平穩，但必須設置液壓裝置。一般用于外表積大，端面幾何形狀復雜的大型塑件的抽芯。該模具結構較為簡單，兩側凹臺與凸耳均設計鑲塊和型芯配合來成型。所以不需設計側向抽芯結構。第九節脫模機構設計一、設計原那么1、塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結構簡單。2、正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對性的選擇適宜的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑料收縮時包緊型芯，因此推出力作用點應盡量靠近型芯，同時推出力應施與塑件剛性和強度最大的部位，作用面積也應盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。3、保證良好的外觀。在選擇頂出位置時，

20、應盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位。4、結構合理可靠。脫模機構應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，具有足夠的強度和剛度。二、頂出部件1推出部件的設計：推出部件由推桿支承板、推桿固定板、以及推桿組成。針對該塑件可知，使用推桿推出是適宜的，且這種推桿易于加工。但其中有多根推桿的頭部是弧面，要想單獨加工到精確尺寸是比擬困難的，所以選擇在裝配時進行加工。并且在設計時盡量使用標準推桿，在目前的生產中都采用英制頂針，該模具所用推桿均為大同標準頂針。本套模具采用頂桿脫模機構。頂桿適用于筒形塑件或塑件帶孔局部的推出，由于頂桿以圓形接觸塑件，故推頂塑件力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出

21、痕跡。頂桿的組合形式如下列圖，其外徑與模板配合： 圖3-6頂出機構第四章成型設備選擇一、估算塑件體積經Pro/E三維造型后測得實際體積約為3，因需要采用一模四腔。初步設計澆注系統，并估算凝料體積約為6cm3，因此一次注射需要的物料體積約為27.4 cm3。二、初選注射機根據物料體積初選注射機為XS-Z-60其工藝參數如下：注射壓力：1220105Pa鎖模力：5010KN最大注射面積：130 cm2模具厚度：70-200 mm范本行程：180mm噴嘴：球半徑R12孔徑R2三、 注射機的校核 1注射量的校核 根據注射機的使用性能以及經驗，模具設計是，必須使得在一個注射周期內所需注射的塑料熔體的容量

22、或質量在注射機額定注射量的80%以內。在一個注射成型周期內，需注射入模具內的塑料熔體的容量或質量為制品和澆注系統兩局部容量或質量之和。即： V = n經CAD分析知：澆口凝料的體積為 =3所以，注射總量 V= n=2103103 mm3 3104104 mm3即注射量符合注射機的要求2 鎖模力的校核注射時，為防止模具分型面被模腔壓力頂開，必須對模具施加足夠的鎖緊力，否那么在分型面處產生溢料。因此，模具設計時應使注射機的鎖模力大于模具將分型面脹開的力。 即 式中 F為鎖模力N分別為制品和澆注系統在分型面上的垂直投影面積 為塑料熔體在型腔內的平均壓力Mpa經CAD分析可知：制品在分型面上的垂直投影

23、面積為540，澆注系統在分型面上的垂直投影面積32注射機注入的塑料熔體流經噴嘴，流道，澆口，和型腔，將產生壓力損耗，一般型腔內平均壓力僅為注射壓力的25%50% 取100=40 Mpa 所以， =40102540+3210=44480N 250KN 故鎖模力在要求的范圍內。3最大注射壓力校核ABS的流動性一般，塑件形狀復雜度一般，精度要求較低，因此根據經驗值注射壓力取70100 Mpa 122符合要求4開模行程的校核模具開模后為了便于取出塑料件，要求有足夠的開模距離，而注射機的開模行程是有限制的，因此模具設計時必須進行注射機開模行程的校核。對于本套模具，由于是雙分型面注射模，因此 s=H1+H

24、2+a+(510)mm 式中a為取出澆注系統凝料所需固定模板與澆口板之間的距離 在第一章中分析可知，塑件在脫模方向的高度為23mm，塑料件脫模需推出的距離為30mm。取出澆注系統凝料所需固定模板與澆口板之間的距離為67mm。 所以 s=23+30+67+10=130160mm故開模行程合符要求。圖4-1第五章 模具材料的選擇定模底板，動模底板選用45號鋼。脫料板選用3Gr2Mo.支承板選用T7A.推桿固定板選用45號鋼。澆口套選用CrWMn.復位桿選用T10A。拉料桿選用T10A.推桿選用50CrV，熱處理至4550HRC。滑塊選用40CrNiMo，熱處理至3540HRC。限位釘選用45號鋼，

25、熱處理至3035HRC。導柱，導套選用T10A，熱處理至5560HRC。圖5-1模具的動作過程經過以上的過程，經過全面的考慮最終可以設計出該塑件的模具結構圖。在圖中設定在上模板與水口推板之間的分開面為1，水口推板與凹模之間的分開面為2。其完全的工作過程是首先將模具安裝在注塑機上夾緊，并要注意注射機噴嘴和模具中心的位置。在充塑結束后，模具在注射機的作用下開始開模，1分型面先隨動模動作開始分型，拉料桿隨著動模的下行將澆口凝料拉出，與定模貼和靜止不動。凝料在拉料桿作用下與制品別離并留在定模側，當限位拉桿的凸臺碰到中間板而停止運動后，第二次分型開始，隨動模一起運動流道凝料從點澆口處被拉斷，從而使凝料從主流道及拉料桿上脫落。此時即為分型面的翻開。當開到一定的距離后停止，接著在注射機頂桿的作用下帶動頂針頂出塑件，到此模具的一個過程全部完成。到現在為止模具的設