目录 前言1 第一章塑料模具设计简介3 1.1塑料模具技术的发展现状和趋势3 1.2塑料制件的设计原则4 1.3注射模设计要点5 第二章烤架手柄塑件成型工艺性分析6 2.1塑件结构分析6 2.2 PP塑料注射成型特性7 2.2.1 PP塑料特性7 2.2.2 PP塑料成型性能7 2.3 PP塑料注射成型工艺参数8 第三章成型设备与模架的选用9 3.1注射机的选择9 3.2模架的选择10 3.3模具参数的校核11 第四章模具结构形式的拟定14 4.1分型面位置的确定14 4.1.1分型面的选择原则14 4.1.2烤架手柄分型面的确定15 4.2确定型腔数量及排列方式15 4.3浇注系统的设计15 4.3.1主流道设计16 4.3.2分流道设计17 4.3.3浇口设计20 4.3.4冷料穴的设计21 4.3.5浇注系统的平衡21 4.4成型零部件的设计21 4.4.1型腔的结构设计22 4.4.2型芯的结构设计22 4.4.3型芯镶件的设计23 4.5侧向抽芯与分型机构的设计24 4.5.1斜导柱的设计24 4.5.2侧滑块的设计25 4.5.5侧滑块定位装置的设计26 4.6推出与复位机构的设计27 4.6.1推出机构的设计27 4.6.2复位机构的设计28 4.7结构零部件的设计29 4.7.1支承零部件的设计29 4.7.2导柱导向机构的设计30 4.8排气与冷却系统的设计31 4.8.1排气系统的设计31 4.8.2冷却系统的设计31 4.8.3型腔和型芯的冷却32 第五章Pro/E和Moldflow软件的应用33 5.1应用Pro/E软件3D分模33 5.1.1模具设计流程33 5.1.2烤架手柄塑料模的设计步骤33 5.2烤架手柄塑件模流分析37 5.2.1 Moldflow模流分析流程37 第六章结论42 致谢43 参考文献44 第一章塑料模具设计简介 1.1塑料模具技术的发展现状和趋势 模具生产技术是衡量一个国家制造工艺水平的重要标志之一。而塑料模具在模具占有非常重要的地位。 从总体上看，塑料注射模具的基本发展趋势是朝高效率、高精度、高寿命方向发展。为了提高塑料制品生产效率，在模具结构上将向多型腔、自动装卸料、节能省料方向发展。为了充分发挥注塑机的潜力，发展了多层多腔模具，多工位多腔模具。 热流道模具应用范围正在逐渐扩大。已发展应用于微型注射件，热敏性材料的注射成型等等，以及多层多腔注射模，热流道装置已成为专门的商业产品。 测温控制系统的发展改善了注射件的尺寸精度和成型效率。冷却系统不单对型腔进行冷却，对滑块、型芯都进行冷却，从而构成空间的立体冷却系统。这些技术的应用，解决了注射成型中模温、模压、溢料等问题，使产品的内应力分布趋于合理，减少了废品率。 在设计方法上，用计算机模拟塑料成型时的料流速度，温度控制，流动方式以及应力场的分布等，使模具达到最优的参数和结构选择，得到最佳的浇注系统和冷却系统，减少反复试模的工作量。 在加工技术上，机械与电子技术日益密切结合，更多地采用数控、数显、计算机控制，如采用数控铣床、光学曲线磨床、高精度电火花加工机床和紧密镗床、数控雕刻机等高精度、高效率的加工设备。这使模具精度越来越多地由设备来保证，减少了对人工技巧的依赖性。 新型电加工工艺已发展成为一种与其他工艺相结合的复合加工工艺。实现高层次的自动化是目前电火花加工的一个发展方向。喷雾电火花加工也是新近发展起来的电火花加工技术。这种新加工方法，对改变电火花加工后材料表面的金相属性有重要意义，在实际应用中有较大的价值。 我国模具材料及应用技术较落后。塑料模具的设计、制造水平仅相当于先进工业国家70年代中期的水平；热处理工艺还停留在采用普通热处理方式，真空热处理工艺尚不完善。为使我国模具工业有较大发展，除加强加工与检测设备的研究外，对材料及其处理工艺的研究也应得到足够的重视。 1.2塑料制件的设计原则 塑料制件主要是根据使用要求进行设计。要想获得优质的塑件，塑件本身必须有良好的结构工艺性，这样不仅可使成型工艺得以顺利进行，而且能得到最佳的经济效益。塑件的设计视塑料成型方法和塑料品种性能不同而有所差异。 塑件的设计原则是在保证使用性能、物理性能、力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等前提下，尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时，还应考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型后尽量不再进行机械加工。 在塑料制件时，应考虑以下几点： （1）为了便于塑件从成型零件上顺利脱出，必须在塑件外表面沿脱模方向设计足够的斜度。一般斜度取30′～1°30′。 （2）在满足制件结构各使用要求的条件下，尽可能用较小的壁厚。并且同一塑件的壁厚应尽可能均匀一致，否则会因冷却和固化速度不均产生附加应力。 （3）加强肋的布置应考虑到其方向尽量与熔体充模流动方向一致，以避免熔体流动干扰、影响成型质量。 （4）制件的两相交平面之间尽可能以圆角过渡，避免因锐角而造成应力集中，同时采用圆角过渡可增加塑件的美观程度和增加塑件的强度。 （5）孔与孔的中心距应大于孔径（两者中的小孔）的2倍，孔中心至边缘的距离为孔径的3倍。孔周边的壁厚要加大，其值比与之相装配件的外径大2040以避免收缩应力所造成的不良影响。 （6）为增加塑件螺纹的强度，防止最外圈螺纹可能产生的崩裂或变形，应使其始末端留出一定距离。当考虑螺纹螺距收缩率时，塑件与金属螺纹的配合长度不能太长，一般不大于螺纹直径的1.5倍（或7～8牙）。 （7）塑件上标记的凸出高度不小于0.2mm，线条宽度一般不小于0.3mm，通常以0.8mm为宜。两条线的间距不小于0.4mm，边框可比字高出0.3mm以上。 （8）铰链部分厚度应减薄一般为0.2～0.4mm，且其厚度必须均匀一致，壁厚的减薄处应以圆弧过渡。 1.3注射模设计要点 （1）模具的结构和基本参数是否与注射机规格相匹配。 （2）模具是否具有合模导向机构，机构设计是否合理。 （3）分型面选择是否合理，有无产生飞边的可能，制品能否滞留在设有推出脱模机构的动模（或定模）一侧。 （4）模腔的布置与浇注系统设计是否合理。浇口是否与塑料原料相适应，浇口位置是否恰当，浇口与流道的几何形状尺寸是否合适，流动比数值是否合理。 （5）成型零部件结构设计是否合理。 （6）推出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理、安全和可靠。它们之间或它们与其它模具零部件之间有无干涉或碰撞的可能，脱模板（推板）是否会与型芯咬合。 （7）是否需要排气结构，如果需要，其设置情况是否合理。 （8）是否需要温度调节系统，如果需要，其热源和冷却方式是否合理。温控元件是否足够，精度等级如何，寿命长短如何，加热和冷却介质的循环回路是否合理。 （9）支承零部件装配关系是否合理。 （10）外形尺寸能否保证安装，紧固方式选择得是否合理可靠，安装用的螺栓孔是否与注射动、定模固定板上的螺孔位置一致，压板槽附近的固定板上是否有紧固用的螺钉。 第二章烤架手柄塑件成型工艺性分析 2.1塑件结构分析 烤架手柄属于小型塑件，如图2.1所示，其壁厚为1.5mm，其外形尺寸为46.42 mm×24.14 mm×22.09mm。烤架手柄外形结构具有复杂的曲面，四周都有圆角过渡。要求塑件表面美观、光洁、无明显熔接痕、银丝和流痕，同时不产生明显的翘曲变形。塑件一侧带有侧孔，下部由一个深为23mm的方形孔。塑件侧孔需采用侧抽芯机构；可设置一侧型芯，利用侧滑块和斜导柱驱