目录 绪论…………………………………………………………………1 一模塑工艺性分析……………………………………………………5 二注塑模的结构设计…………………………………………………9 三模具工作零件的设计………………………………………………14 四模具加热和冷却系统的设计………………………………………18 五模具闭合高度的确定………………………………………………19 六注塑机有关参数的校核……………………………………………19 七模具的装配…………………………………………………………20 八模具试模过程中出现的问题及解决办法…………………………21 九结论…………………………………………………………………22 致谢…………………………………………………………………23 参考文献……………………………………………………………24 绪论 模具乃工业的基础，随着工业的发展，产品的品种和数量不断增加，使模具的需求也不断增加，而对模具的质量要求也越来越高。因此设计出合格的模具关系到国民经济的发展，关系到社会主义的建设，关系到全面“全面建设小康社会”的进程！ 注塑成型是塑料成型的主要方法之一，用注塑成型方法加工的塑料制品，不仅可以成型复杂结构的制品，而且制品精度高，质量好，注塑成型的生产率也高。由于塑料的物理性能化学性能与其它材料不同，因此注塑塑料制品的设计与成型加工以及模具设计亦有它独特的一面。要设计出结构合理，造型优美，经济耐用的塑料制品，不但要考虑塑料本身的特性，而且要考虑到塑料成型的工艺，模具的结构，制品的使用环境以及制品的经济效益。 为制得理想的模塑制品，除选用合适的塑料品种以外，还必须考虑塑料制品的模塑工艺性。塑料制品的模塑工艺性与模具设计有着密切的关系，然而模具是根据制品设计的，因此，制品设计能适应模塑工艺要求，才能设计出合格的模具结构。由此而见，根据模塑工艺要求设计制品关系到制品的顺利制造，提高制品质量和生产效率及降低成本等问题。 该制品为上铰链盖，材料是ABS，属于热塑性塑料，从使用性能上看该塑料性质坚韧、耐磨、耐疲劳、耐油、耐水、抗霉菌，其尼龙1010半透明，吸水性较小，且熔点高。从成型工艺看，其属于结晶型塑料，熔融温度范围窄，且热稳定性能差，温超过300℃、滞留30分钟即分解，且流动性能好，容易溢料，易发生“流涎现象”成型收缩率大，易发生缩孔、凹痕，所以成型条件要稳定，料温不宜超过300℃，应该低模温低料温，高注射压力以及采用白油脱模剂等措施。 该制件的结构特征可知: （1）其内部有4个倒钩式凸台，因此需要内抽芯机构，内抽芯不同于一般的侧向分型与抽芯机构，因为它不能有很大的抽拔距，也很难利用开模合模动力。 （2）由于制件B-B剖面有2个倒勾，且两倒勾之间的间距较小，要求两抽芯机构不发生干涉，所以处理好这个问题是这个模具设计的难点。 （3）由于该材料为ABS，其成型工艺比较复杂，根据本材料的成型工艺特性，设计合格的模具结构和成型工艺参数的选定是其又一个难点。 我国塑料模具工业的发展趋势 1我国塑料模具工业今后的主要发展趋势 据有关方面预测，模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具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，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材接头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网络机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。 2我国塑料模具工业和今后的主要发展方向 （1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。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腔所致。 （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，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 （4）.开发新的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。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 （6）.应用优质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。 国外塑料模具的发展现状 （1）模具生产效率高，工期短，人均产值高。各企业共同之处是厂房设备密集，显得十分拥挤，即使在这样的条件下，车间管理还是有条不紊，生产效率高。一般模具企业，人均年产值为5～14万美元。 （2）专业分工细，技术精益求精，客户相对稳定。模具企业专业分工较细，生产协作紧密。每家企业只生产某一类模具，各家都有自己的拳头产品，这利于在技术上精益求精，以利在激烈的竞争中生存发展。模具厂所需的模具标准件都是外购的，有些零件加工业是由其他厂协作。 （3）模具企业带件生产比较普遍，有利于企业发展。模具作为单件或极小批量产品，技术密集和精密加工设备密集，与模具成型制品的大批量生产相比，投入大，产出低，因而制约了模具企业大发展。他们注重模具与制品一体化，模具与制品相辅相成，互相促进，有利于模具企业的发展。 （4）紧跟主产品需求开发模具，重视开拓海外市常模具工业发展较快，紧跟主产品需求开发制造模具是一个重要因素。近几年3C电子产品和汽车工业的迅速发展，带动了模具工业的发展。目前模具产值的76自3C产品和汽车、摩托车提供的产品。模具行业以很强的市场敏感性，以最短的生产周期满足了这些行业的需求。大陆的许多3C产品和汽车模具就来自美国，日本和西欧，以及台湾。 （5）CAD/CAE/CAM和高速切削加工技术应用广泛。他们的模具生产效率较高，市场快速反应能力强，CAD/CAE/CAM技术和高速切削技术的普及应用，无疑是一个重要因素。 本设计所要解决的问题 在我们设计的冰箱门体下堵盖塑料模具的设计与制造过程中，根据所学的知识和我们在实习中所积累的经验，所采用方案如下。该塑件是堵盖，大批量生产，塑件的材料采用常用的原料ABS，属于常用的工程材料。堵盖设计有较多支撑筋并且塑件较大，支撑筋采用独立凹模，便于加工。由于堵盖面积较大且有圆角采用组合式型腔，侧向分型机构,便于塑件顶出和保证塑件质量。 总上所述，根据材料的成型工艺特点，选定合适的注塑工艺参数，设计出合格的型腔型芯，设计简单可靠的内抽芯机构，设计高效率，低成本的无流道浇注系统是本设计的几个关键所在，技术所在。 1塑件工艺性分析： 1. 1设计前的准备工作： 1.1.1明确设计任务和准备必要的技术资料 注塑模具设计工作必须以模具设计任务书作为依据，以设计任务书了解塑料制品的技术图样，生产纲领，使用技术要求，以及设计时所要掌握的细节，注塑成型工艺规程以及对模具质量要求和完成时间等内容，明确设计任务后，通过必要的技术资料进行初步设计。 1.1.2分析研究原始材料的工艺特性和成型性能【1】 本设计为上铰链盖，塑料件要求采用的材料为ABS;ABS树脂是一种共混物，是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物，这三种比例为20：30：50（熔点为175℃）。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以产生出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯成分曾加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性就会减少。 ABS的形成工艺ABS是吸水的材料，于室温下，24小时可吸收0.20.35°分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要注意事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于０.２％。 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工前进行干燥处理。建议干燥条件为80-90℃下最少干燥4小时。材料温度应保证小于0.1 熔化温度210-280℃；建议温度：245℃。 模具温度：60-80℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500-1000bar. 1.1.3分析制件的工艺性和注塑成型工艺规程对模具设计的要求 塑件制品为上铰链盖，上铰链盖是通过中间的四个挂钩以及周边与上铰链连接，为了更好的保证上铰链盖与上铰链的装配关系与要求，周围的边装配公差为0.01其余部分偏差值可按Js12，要求表面光亮，色泽一致无，工作环境为一般； 从该塑料制件制品图形上可以看出，该制件的形状结构复杂，而且对尺寸T太小，精度以及表面质量要求较高； 1.1.3.1制品的尺寸 制品尺寸的大小，主要取决于塑料品种的流动性和注塑机的规格有关，在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料品种可以成型出较大尺寸的制品；反之，流动性差的塑料及其薄壁塑料制件的尺寸不能设计的过大；本设计原料是ABS，它的流动性为一般，能满足尺寸大小要求高； 1.1.3.2制品的尺寸精度【2】 制品的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度；该塑料的尺寸精度往往要求较高，应在保证使用要求的前提下，经可能选用等精度等级，本设计圆周的精度高和中间柱芯的高度以及大小精度要求：高为0.1，0.2，属于一般精度，其余为Js15属于较低精度； 根据塑件的用途，工作环境，对塑件图上制品形状尺寸精度，以及表面粗糙度等要求，进行综合分析，可以知道该塑件的工艺性差，比较不容易注射成型。该表面要求光亮，色泽一致，质量要求高，没有缺陷，毛刺，但ABS的成型过程不稳定，较复杂，要做好工艺安排。 从零件图上分析，该零件总体形状为不规则的形状，在边缘A-A和B-B处各有两个挂钩，各种尺寸繁多，因此需要制作抽芯机构。而脱模则只需普通的脱模机构即可，成型该零件的模具属于中等复杂程度的注塑模具结构。 注射成型工艺规程对模具设计的要求在设计任务书上无特殊要求，故此地不做特殊要求和说明。 1.1.3.4分析研究制品的生产纲领 该注射成型制品的生产纲领属于大批量生产，对于大批量生产，由于模具价格在整个生产费用当中，所占的比例较小，生产率和模具寿命问题比较容易突出，因此在设计时可以使用自动化程度较高的复杂模具结构，以及对成型零部件采用较好的模具材料。