目录 前言1 第一章塑料模具的现状及展望2 1.1模具工业在国民生产中的作用2 1.2塑料模具工业的现状2 1.3塑料模具工业的发展趋势3 第二章塑件产品的分析5 2.1产品材料的选用5 2.2连接件塑件产品的二维工程图6 2.3连接器支架塑件三维造型7 第三章成型设备的选用8 3.1注塑机的选择8 3.2模架的选择9 3.3模具参数的校核10 第四章模具结构形式的拟订12 4.1确定型腔数量及排列方式12 4.2注射模分型面的选择13 4.3模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定14 4.3.1侧向抽芯机构的分类与组成14 4.3.2抽芯力与抽芯距的确定15 4.3.3侧滑块的设计16 4.3.4侧型芯的设计17 第五章浇注系统形式和浇口的设计18 5.1主流道设计18 5.2分流道设计19 5.3浇口设计21 第六章成型零部件设计24 6.1成型零部件的结构设计24 6.2成型零部件尺寸的计算25 第七章导向机构设计28 7.1直导柱、导套结构设计28 7.2侧抽机构设计29 第八章推出机构和复位机构的设计31 8.1推出机构的设计31 8.2推杆设计32 第九章模具冷却系统35 9.1冷却水管管道的设置35 第十章支承与连接零件的设计与选择36 10.1固定板36 10.2支承板和垫块36 10.3模座37 第十一章结论37 附录A:致谢39 附录B:参考文献40 第一章塑料模具的现状及展望 1.1模具工业在国民生产中的作用 模具技术是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产产品的发展和质量的提高，并获得极大的经济效益。模具是效益的放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业，德国则认为其是所有工业中的关键工业，日本则认为模具工业是促进社会繁荣富裕的动力。 模具工业在我国几经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国名经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中60%-80%的零部件都依靠模具成型。 1.2塑料模具工业的现状 塑料模具技术是一门涉及面广、技术综合性强的精密基础工艺装备技术，包括：各类模具设计、制造、保管、修理、调试、标准化、专业化生产、“四新”即：新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用……等方方面面，涉及到冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机械、电子、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、有削及无削加工、检测等有关工种，是一个要由上述众多学科和工种共同打造的庞大的系统工程。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面，已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50～80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。 近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。 1.3塑料模具工业的发展趋势 模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的。 因此，塑料模的未来发展趋势主要为以下几个方面： （1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。 （2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。 （4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。 （6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 （7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 （8）大力发展快速制造成形和快速制造模具技术。 （9）逐步推广高速铣削在模具业务的应用。 （10）进一步研究开发模具的抛光技术和设备。 第二章塑件产品的分析 2.1产品材料的选用 本次设计中的材料LCP,其聚合方法以熔融缩聚为主，全芳香族LCP多辅以固相缩聚以制得高分子量产品。非全芳香族LCP常采用一步或二步熔融聚合制取产品。近年连续熔融制取高分子量LCP的技术得到发展。液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链式取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年来发展起来的各种热塑性工程塑料。机械性能、尺寸稳定性、光学性能、电性能、耐化学药品性、阻燃性、加工性良好，耐热性良好，热膨胀系数较低。采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的不同也都影响它的性能。LCP的用途将会更加广泛。 液晶聚合物高分子（LCP）的特性简述如下 （1）液晶高分子聚合物树脂一般为米黄色，也有呈白色的不透明的固体粉末。密度为1.4～1.7g/cm3。液晶聚合物具有高强度，高模量的力学性能，由于其结构特点而具有增强型，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平；如果用玻璃纤维，碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。 （2）液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变缺点，液晶材料可忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。 （3）LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。LCP是防火安全性最好的特种塑料之一。 （4）LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。作为电器应用制件，有连续使用温度200～300℃时，其电性能不受影响。而间断使用温度可达316℃左右。 （5）LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%的酸及浓度为50%的碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。 （6）LCP的成型温度高，因其品种不同，融融温度在300～425℃范围内。LCP熔体粘度低，流动性好，与烯烃塑料近似。LCP具有极小的线膨胀系数，尺寸稳定性好。成型加工条件参考为：成型温度300～390℃；模具温度100～260℃；成型压力70～100Mpa,压缩比2.5～4，成型收缩率0.1～0.7%。 该材料用于连接器塑件，要求表面光滑，具有一定的强度,不可有熔接痕，气孔，整体外观不变形。 2.2连接件塑件产品的二维工程图 任何一个零件从传统意义上来说，它必须含有二维平面图纸，这样它的尺寸就一目了然了。