基于ProE的牙簽盒注射成型模具設計(有圖紙)

1、摘要本次設計的是基于pro/e的牙簽盒注射成型模具設計。注射成型技術是以其能成型形狀復雜的制件及生產率非常高的特點，使其在塑料生產中占有很大的比重，注射模產量也約占世界塑料成型模具產量的半數多，可見搞好注射模具的設計顯得格外的重要。 牙簽盒套件對于我們來說是非常熟悉的，其形狀雖然非常簡單，但是它也有著注射模典型的結構。相信此次畢業(yè)設計對我今后從事塑料模型的設計將會有著非常重要而且深遠的意義。 pro/e是一套由設計至生產的機械自動化軟件，是新一代的產品造型系統(tǒng)，是一個參數化、基于特征的實體造型系統(tǒng)。 此次畢業(yè)設計牙簽盒套件的注射模設計，注射所用材料是聚丙烯，根據制品-日常生活中常見的牙簽盒套件

2、。設計出用于生產牙簽盒套件的注射模。在設計前廣泛的收集資料，掌握盡可能多的關于塑料的特性和其應用方面的知識，以及注射模設計方面的介紹，以便于在設計的過程中，可以靈活的選擇各種模具零件，確定出最佳方案，設計出更合理、更經濟、更適用的模具關鍵詞： 塑料注射模具 聚丙烯 牙簽盒套件 pro/ebased on pro / e box of toothpicks injection mold designabstract：the design is based on pro / e box of toothpicks injection mold design. injection molding t

3、echnology is able to shape their complex parts and features a very high productivity of its plastic production of a large proportion of production injection mold plastic mold about the worlds output of more than half of the shows do a good job injection mold design is particularly important.toothpic

4、k box suite for us is very familiar, although its shape is very simple, but it also has the structure of a typical injection mold. it is believed that the future of my graduation project involved the design of plastic model will be a very important and far-reaching significance.pro / e is a set of p

5、roduction from design to machine automation software, is a new generation of product modeling system is a parametric, feature-based solid modeling system. the graduation project toothpick box package design of injection mold, injection polypropylene material is used, according to products - the dail

6、y life of common toothpick box package. design toothpick box used in the production of the injection mold package. in the design of a wide range of data collection before the master as much as possible on the characteristics of plastics and their application of knowledge, as well as the injection mo

7、ld design, introduced in order to facilitate the process of design, you can choose a variety of flexible mold parts, to determine the best program, design a more rational and more economic, more suitable for the mold.key words: plastic injection molds polypropylene toothpick box package pro / e目 錄1

8、緒論11.1 課題背景、目的、意義11.2 模具工業(yè)的發(fā)展11.3 注射件原材料21.3.1 注塑件原材料工藝分析21.3.2 聚丙烯（pp）注射工藝參數31.3.3 注塑件原材料相關資料31.4 牙簽盒視圖42模具設計方案62.1 擬定模具結構形式62.2 模腔數量62.3 注射機的選用62.3.1 注射機的選用原則62.3.2 注射機選擇62.4 選擇模架72.5 澆注系統(tǒng)的設計92.5.1 澆注系統(tǒng)的確定92.5.2 澆口設計102.5.3 主流道112.5.4 分流道112.5.5 冷料穴及拉料桿122.6 分型面的確定方案122.6.1分型面的選擇122.6.2 分型面選擇原則122

9、.7 合模導向機構設計142.7.1 結構的構成142.7.2 導柱的位置布置142.7.3 導柱導套的選擇142.7.4 導柱與導套的配合142.8 制品的脫模142.9 排汽及溫度調節(jié)的安排172.10 成型零部件設計182.10.1 型腔型芯設計182.10.2 動模支撐板厚度的驗算212.11 校核222.11.1 注射量的校核222.11.2 型腔數量校核222.11.3 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核232.11.4 注射壓力的校核232.11.5 模具厚度校核232.11.6 開模行程校核242.12 試模與修模252.12.1 粘著模腔252.12.2 粘著模芯252.1

10、2.3 粘著主流道252.13 成型缺陷262.13.1 注射填充不足262.13.2 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）262.13.3 制件尺寸不準確263 pro/e三維造型283.1 產品三維造型技術的意義283.2 pro/e 簡介283.3 牙簽盒盒蓋模具零件pro/e三維造型283.3.1 定位圈283.3.2 澆口套293.3.3 定模座板293.3.4 上模板303.3.5 推件板303.3.6 動模型芯固定板313.3.7 動模型芯313.3.8 支撐板323.3.9 墊塊323.3.10 動模座板333.3.11 推桿333.3.12 推桿固定板343.3.13 推板343.3.1

11、4 定距拉板353.4 總裝配圖35結束語36致 謝37參考文獻38381 緒論1.1 課題背景、目的、意義本次設計的內容是牙簽盒的注射成型模具設計。注射成型技術是以其能成型形狀復雜的制件及生產率非常高的特點，使其在塑料生產中占有很大的比重，注射模產量也約占世界塑料成型模具產量的半數多，可見搞好注射模具的設計顯得格外的重要。 牙簽盒對于我們來說是非常熟悉的，其形狀雖然非常簡單，但是它也有著注射模典型的結構。相信此次畢業(yè)設計對我今后從事塑料模型的設計將會有著非常重要而且深遠的意義。此次畢業(yè)設計牙簽盒的注射模設計，注射所用材料是聚丙烯，根據制品-日常生活中常見的牙簽盒。設計出用于生產牙簽盒的注射模

12、。在設計前廣泛的收集資料，掌握盡可能多的關于塑料的特性和其應用方面的知識，以及注射模設計方面的介紹，以便于在設計的過程中，可以靈活的選擇各種模具零件，確定出最佳方案，設計出更合理、更經濟、更適用的模具。1.2 模具工業(yè)的發(fā)展模具已不僅僅是人類用來澆鑄錢幣和內燃機殼的砂箱。模具，是以特定的結構形式通過一定方式使材料成型的一種工業(yè)產品，同時也是能成批生產出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產品零部件的一種生產工具。大到飛機、汽車，小到茶杯、釘子，幾乎所有的工業(yè)產品都必須依靠模具成型。用模具生產制件所具備的高精度、高一致性、高生產率是任何其它加工方法所不能比擬的。模具是現代制造技術的重要裝備，它已成為衡量

13、一個國家產品制造水平高低的重要標志，模具生產技術水平的高低標志著一個國家或企業(yè)的制造水平和生產能力，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。它凝聚了各類高技術，能快速精密的直接把材料成型、焊接、裝配成零部件、組件或產品，其效率、精度、流線、超微型化、節(jié)能、環(huán)保，以及產品的性能、外觀等，都是傳統(tǒng)工藝所無與倫比的。 目前，我國工業(yè)生產的特點是產品品種多、更新快和市場競爭激烈。 在這種情況下，用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質量好、價格低。必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能模具技術的發(fā)展應該與這些要求相適應。注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑

14、料的成型，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本課題就是將拉環(huán)組件作為設計模型，將注射模具的相關知識作為依據，闡述塑料注射模具的設計過程。塑料制品已進入一切工業(yè)部門，以及人們的日常生活中，塑料因其材料本身易得、性能優(yōu)越、加工方便，而被廣泛應用于各個領域，并顯示其巨大的優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿?。模具設計主要依據所學的關于模具設計的知識，各種實驗公式和各種設計手冊中的圖例、圖表等。結合實際制件，設計相應部件的結構。首先，要了解各種材料的情況，對制品的材料進行選擇，針對所選的材料確定注射工藝及模具的總體結構。如澆注系統(tǒng)類型、溫度調節(jié)系統(tǒng)等。其次，要對產品的各部分結構進行詳細分析，把握住設計的難點和重點根據不同部

15、位的結構特點，來確定相應的模具結構。再次，進行模具零件的全面設計，包括結構設計和尺寸的計算。畫出零件圖及整套模具的裝配圖，二者可以同時進行，計算出零件關鍵尺寸來設計裝配圖，根據裝配圖中的各種零件的相互關系來確定零件的某些尺寸。最后，對一些關鍵的部位進行校核，對不太合適的地方進行相應的調整，使設計出的模具能夠生產出合格的制品。1.3 注射件原材料1.3.1 注塑件原材料工藝分析聚丙烯（pp） 納塔(1903-1979)是意大利著名化學家，1954年，他在德國化學家k.齊格勒乙烯低壓聚合制成 聚乙烯重大發(fā)現的基礎上,發(fā)現以三氯化鈦和烷基鋁為催化劑 ,丙烯在低壓下高收率地聚合,生成分子結構高度規(guī)整的

16、立體定向聚合物聚丙烯 ,具有高 強度和高熔點,開創(chuàng)了立體定向聚合的嶄新領域。這為今天廣泛使用的合成聚丙烯的現代方法奠定了基礎。1957年,他直接參與在意大利的世界上第一套聚丙烯生產裝置的建立,他的發(fā)現導致合成樹脂和塑料的一個大品種問世。納塔還具體地研究了結晶性聚丙烯的空間結構，并分別闡明了它們的作用機理和成型規(guī)律。鑒于納塔的成就，他同齊格勒（聚乙烯工業(yè)化的發(fā)明者）一起獲1963年諾貝爾化學獎。 pp塑料，化學名稱：聚丙烯 英文名稱:polypropylene（簡稱pp） 比重：0.9-0.91克/立方厘米 成型收縮率：1.0-2.5% 成型溫度：160-220 聚丙烯的特點： 密度小,強度剛度

17、,硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化。 適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件。 成型特性： 1.結晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。 2.流動性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形。 3.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時容易取向，模具溫度低于50度時，塑件不光滑，易產生熔接不良，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。 4.塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應力集中。1.3.2 聚丙烯（pp）注射工藝參數 注射機類型螺桿式預熱和干燥

18、溫度（）80100時間（h）1料筒溫度（）后段 160170中段 200220 前段 180200 噴嘴溫度（）170190 模具溫度（）4080 注射壓力（mpa） 70120 成型時間（s） 注射時間 05 高壓時間 2060 冷卻時間 1550 總周期 40120螺桿轉速（轉分） 431.3.3 注塑件原材料相關資料 聚丙烯制品-注塑制品 注塑制品主要應用在小家電、日用品、玩具、洗衣機、汽車和周轉箱上。由于國內注塑級聚丙烯主要依靠進口，因此影響了注塑制品的發(fā)展，其在聚丙烯消費中所占的份額相對較小。 pp板/片材是指用共聚或均聚pp通過擠出方法制得的 pp片、板材。片材和板材是根據厚度不同

19、而劃分的，pp板材又分為空心板、實心板、金屬復合板等。pp片、板材在整個pp加工業(yè)中所占比例較小，但市場發(fā)展前景廣闊。2000年國內pp片材和板材產量在4萬噸，2003年國內產量約在6萬噸，增長速度較快。 厚度介于0.2-0.4mm之間的片材，主要用于食品包裝方面，如超市中一次性透明食品包裝盒，一次性pp水杯等，其主要原料為均聚pp（如國產t30s、f401、2401等），也有少量的無規(guī)共聚pp。厚度介于0.5-0.8mm之間的片材主要用于環(huán)保方面，作為水處理材料，該材料可在水下使用七、八年，所用原料主要為共聚pp。厚度0.8-6mm的pp板/片材主要用于化工槽內襯，在環(huán)保上也可用于水處理。厚

20、度3mm左右的pp板材用于制作塑料圣誕樹等飾物。pp中空板材厚度一般在2-7mm，主要用于制作文件包，包裝箱，大棚板，浴亭隔板，裝飾板，展板，護墻板，燈飾板等，其原料主要為嵌段共聚pp。厚度大于6mm的pp板材主要用于工業(yè)方面，板材原料一般為嵌段共聚pp，也有部分廠家使用無規(guī)共聚和均聚pp。 中國聚丙烯的工業(yè)生產始于20世紀70年代，經過30多年的發(fā)展，已經基本上形成了溶劑法、液相本體-氣相法、間歇式液相本體法、氣相法等多種生產工藝并舉，大中小型生產規(guī)模共存的生產格局?，F在中國的大型聚丙烯生產裝置以引進技術為主，中型和小型聚丙烯生產裝置以國產化技術為主。2006年，中國共進口聚丙烯294萬噸，

21、同比減少2.5%，進口平均價格1126美元/噸；同期出口聚丙烯2.6萬噸，同比增長16.5%，增速比2005年減少30個百分點，出口平均價格達1560美元/噸。近年來，中國在聚丙烯催化劑、生產工藝及產品的技術創(chuàng)新和開發(fā)方面都取得了顯著的進步，但是與世界發(fā)達國家聚丙烯生產水平相比，差距仍然很大。生產裝置規(guī)模偏小，生產成本較高；工藝技術開發(fā)能力上存在較大差距；產品牌號較少，高檔次品種比例??；加工應用力量薄弱，技術服務需要進一步加強等等都制約中國聚丙烯的發(fā)展。為此，聚丙烯行業(yè)做出了一系列的努力，加快新型催化劑的研究開發(fā)；擴大裝置生產能力，提高市場競爭力；調整產品結構，增加高檔次品種牌號的生產比例；注

22、重基礎研究，加強結構、性能表征及加工應用研究等，取得不錯的成效。中國聚丙烯在將來的幾年里產量會有較大的增長，但生產仍然供不足需，中國已經成為全球最大的聚丙烯凈進口國。但由于國內產量很快增長，進口依存度總體上呈下降趨勢。中國聚丙烯未來幾年內，表觀消費量依然會保持較高增速，進口量將會增大，聚丙烯產業(yè)在中國的前景廣闊。中國投資咨詢網發(fā)布的2008年中國聚丙烯市場分析及投資咨詢報告共十章。首先介紹了聚丙烯的定義、分類、性能、用途及生產工藝等，接著分析了國際國內丙烯和聚丙烯行業(yè)的發(fā)展現狀，然后具體介紹了阻燃聚丙烯、共聚聚丙烯和氯化聚丙烯。隨后，報告對聚丙烯市場做了產品開發(fā)應用分析、技術裝置建設項目進展分

23、析、關聯產業(yè)發(fā)展分析和重點企業(yè)運營狀況分析，最后分析了聚丙烯市場的未來前景和技術發(fā)展趨勢。12，131.4 牙簽盒視圖 圖1-1牙簽盒盒蓋三維視圖圖1-2牙簽盒盒蓋二維視圖 圖1-3 牙簽盒盒底三維視圖 圖1-4 牙簽盒盒底二維視圖2模具設計方案2.1 擬定模具結構形式本此設計的組件分為兩套模具，由于塑件外觀質量要求低，尺寸精度要求低，裝配精度要求也很低，體積小，因此我設計的牙簽盒盒蓋、盒底均采用一模兩腔雙分型面。2.2 模腔數量要求：1）按塑件經濟性確定型腔數 2）按注射機的最大注射量確定型腔數3）按注射機額定鎖模力確定型腔數4）按制品精度要求確定型腔數。根據以上的要求，同時此零件為大批量生

24、產，而且在精度要求上很低，所以此設計模具組件均為一模二樣的模具生產。2.3 注射機的選用2.3.1 注射機的選用原則 （1）計算塑件及澆道凝料的總容量（體積或重量）應小于注射機的額定容量（體積或重量）的0.8倍。（2）模具成型時需用的注射壓力應小于所選用注射機的最大注射壓力。（3）模具型腔注射時所產生的壓力必須要小于注射機的鎖模力。（4）模具的閉模高度應在注射機的最大，最小閉合高度之間。（5）模具脫模取出塑件所需的距離應小于所選的注射機的開模的行程。（6）模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機模板相適應，即模具最大外形尺寸安裝時應不受拉桿間距的影響，模具安裝時用的定位環(huán)應與機床地位孔直徑相配

25、合；模具的模板各安裝孔應與注射機固定模板的安裝孔相對應、機床噴嘴孔徑和球面半徑應與模具進料孔相對應，注射機的開模行程應滿足脫件要求2.3.2 注射機選擇首先根據塑料組件的尺寸計算塑料組件的體積，投影面積根據以往的經驗和注射模的大小，先預選注射機的型號，然后再根據所設計的模具效核。（1）牙簽盒組件體積計算：牙簽盒盒蓋： （2-1）牙簽盒盒底： （2-2）（2）牙簽盒組件投影面積計算：牙簽盒盒蓋：牙簽盒盒底： 根據塑件外形尺寸及投影面積和模具設計手冊1-7，11，選擇標準模架，根據標準模架選擇相應的注射機規(guī)格：250cm3,根據注射機規(guī)格選擇注射機，查表可取注射壓力機型號：xs-zy-250型主要

26、技術規(guī)格螺桿（柱塞）直徑（）50注射容量（cm或g）250g注射壓力（mpa）130鎖模力（kn）1800最大注射面積（cm）500模具厚度（）最大 350最小200 模板行程（）500噴嘴球半徑（）18孔半徑（）5定位孔直徑 （） 100頂出中心孔徑（）602.4 選擇模架 注射模標準模架一是適用于模板尺寸bl小于等于560mm900mm的中小型模架（gb/12556-1990）；二是適用于模板尺寸bl大于等于630mm630mm 1250mm2000mm的大型模架（gb/12555-1990）。（1）中小型模架：基本型：a1型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設置推桿推出機構。適用于單分

27、型面注射模。a2型定動模均采用兩塊模板，設置推桿推出機構。適用于具有側向分型抽芯注射模。a3型定模采用兩塊，動模采用一塊模板，設置推板推出機構。適用于薄殼體塑件注射模。a4型定、動模均采用兩快板，設置推件板推出機構。適用于薄殼體塑件注射模。（2）大型模架：基本型：a型：定模由兩塊，動模由一塊板構成。適用于單分型面注射模。b型：動、定模各有兩塊板構成。適用于側型抽芯機構注射模。計算塑料的投影面積：牙簽盒盒蓋投影面積為：牙簽盒盒底投影面積為；根據此塑料組件的投影和模具設計手冊選取模架1-7，11，因為兩個組件的大小、體積、投影面積基本上差不多，所以查得此制品的結構初選為以下的兩種形式和結構，如圖2

28、-1，2-2所示： 圖2-1 牙簽盒盒蓋模架全拋視圖 圖2-2 牙簽盒盒底模架全拋視圖按模具設計手冊查的注射模模體組合推薦尺寸1-7，11，選?。貉篮灪泻猩w模具：定模座板厚25mm；定模板厚77mm推件板厚32mm；動模固定板厚30mm支撐板厚50mm；墊塊高100mm動模座板厚25mm；推板厚25推桿固定板后20mm內六角螺栓4m10，4m16牙簽盒盒底模具：定模座板厚25mm；定模板厚15mm中間板厚50mm；動模固定板板厚40mm支撐板厚50mm；墊塊高100mm動模座板厚25mm；推板厚25推桿固定板厚20mm內六角螺栓4m10，4m162.5 澆注系統(tǒng)的設計 2.5.1 澆注系統(tǒng)的確

29、定 注射模的澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔融塑料的通道。起作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內，并在填充及凝聚過程中將注射壓力傳遞到型腔塑件個部位，而得到的要求的塑件。澆注系統(tǒng)是從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動管道。它分為撲通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)設計的好壞對制品性能和成型的難易程度影響很大，設計澆注系統(tǒng)應注意以下幾個方面。 塑件的成型特性。根據塑件大小，形狀設計澆注系統(tǒng)應適當滿足所有塑料的成型特性的要求，以保證塑件的質量。 塑件大小及形狀。根據塑件大小、形狀壁厚、技術要求等因素綜合選擇分型面，同時考慮澆注系統(tǒng)的形式、進料口數量及位置保證正常成型還應注

30、意防止料流直接沖擊嵌件及細微型芯或使型芯受力不均勻，還應考慮到可能產生的質量弊病和錯位等問題，從而采用相應的措施或留有修整的余地。 模具成型塑件的型腔數。設置澆注系統(tǒng)還應考慮到模具是一模一腔還是一模幾腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設計。 塑件外觀。澆注系統(tǒng)在設計時應考慮到去除、修整進口是否方便，并同時不影響塑件外觀。 注射機安裝模板的大小。當塑件投影面積較大時，設置澆注系統(tǒng)時應考慮到注射機模板大小是否允許，并應防止模具偏單邊開模設計料口，造成注射機壓力不均。 成型效率。在大批量生產時設置澆注系統(tǒng)還應考慮到在保證成型質量的前提下盡量縮短流程，減小斷面面積，縮短填充及冷卻時間，即縮短了成型周期又減少了澆

31、注系統(tǒng)消耗的塑料。 冷料口。在注射間隙時間，噴嘴端部的冷料穴必須去除，防止注射型腔影響塑料件的質量，所以設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的各種措施。本套模具選用普通澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)由澆口、主流道、分流道、冷料穴幾部分組成。2.5.2 澆口設計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量的影響很大。澆口是將從主流道末端將塑料引入型腔的狹窄部分，除了主流道型澆口以外，各種澆口其斷面尺寸一般都比分流道斷面尺寸短。澆口類型：1）普通澆口2）點澆口3）潛伏式澆口 4）直澆口5）環(huán)行澆口 6）平縫

32、式澆口7）扇形澆口 8）隙澆口9）輪輻式澆口 10）爪形澆口11）護式澆口澆口位置的選擇：模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結構。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1) 盡量縮短流動距離。2) 澆口應開設在塑件壁厚最大處。3) 必須盡量減少熔接痕。4) 應有利于型腔中氣體排出。5) 考慮分子定向影響。6) 避免產生噴射和蠕動。7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8) 注

33、意對外觀質量的影響。根據本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，本塑件的兩套模具均采用點澆口。 圖2-3 定位圈 圖2-4澆口套2.5.3 主流道 主流道系統(tǒng)是指緊接注射機噴嘴到分流道為止那一段留道，熔融塑料進入模具時首先經過它，它與注射機在同一軸線上，物料在主流道中并不改變流動方向，主流道斷面一般為圓形，其斷面尺寸可能是變化的，也可能是不變的。主流道其形狀、大小直接影響塑料的流動速度和填充時間。算取主流道尺寸： =24 取=3噴嘴直徑，見熱塑性塑料注射機技術規(guī)格噴嘴球直徑，見熱塑性塑料注射機技術規(guī)格主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道大端尺寸為78m

34、m。2.5.4 分流道 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。所以設計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力降低都盡可能小，而且還要求分流道平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個型腔。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。因此，恰當合理的分流道形狀和尺寸應根據制品的體積、壁厚、形狀復雜程度、模腔數量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮，設計分流道時應注意以下

35、事項。a.分流道排布應盡量平衡。b.分流道的截面形狀。c.分流道的尺寸需根據制品的壁厚、體積、形狀復雜程度及所用塑料的性能等因素而定。d.分流道表面的表面粗糙度不宜太小。e.當分流道設計的比較長時，末端應設置冷料穴。f.應將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮。2.5.5 冷料穴及拉料桿 在注射過程的循環(huán)中，由于噴嘴與低溫模具接觸，使噴嘴端有一段低溫料，常稱冷料，在注射入模具時，冷料在流道最前端，如冷料進入進入型腔將造成冷接縫，甚至在未進入型腔前料頭將澆口堵塞而不能進料。為了克服這一現象，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的

36、井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的11.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為z 字形和拉料桿的形式，具體要根據塑料性能合理選用。本模具體的冷料穴的具體位置和形狀見裝配圖。實際上只要將分流道順向延長一段距離就行了。本設計不由于分流道的設計所以不需要拉料桿。2.6 分型面的確定方案 2.6.1分型面的選擇 選擇分型面時，應考慮到使模具結構簡單，分型容易，并且應不影響塑件的外觀及使用。零件制品的分型面是決定模具結構簡單與復雜與否的關鍵。因此在設計模具時必須要合

37、理正確的選擇零件分型面位置，要確保注射成型后，塑件留在動模一側，便于推出。并且，對含有側孔與側凹的塑件，盡量考慮與主體一次成型，以防成型后在加工。一次成型的橫向抽芯機構要設計合理。動作平穩(wěn)可靠。直接影響到模具整體結構復雜程度及塑件質量。2.6.2 分型面選擇原則 如何確定分型面， 需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響。因此在選擇分性面時應從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般遵循以下幾個原則：（1）分型面應選擇在塑件外形最大輪廓處 這是一個首要原則，因

38、為我們設置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。（2）便于塑件順利脫模模具型腔深度的大小對模具結構與制造有如下三方面的影響： 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時間越長，影響模具生產周期，同時增加生產成本。 模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機對模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜過大。 型腔深度越深，在相同起模斜度時，同一尺寸上下兩端實際尺

39、寸差值越大，若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時應盡可能使型腔深度最淺。（3）盡量使塑件開模時留在動模一邊 模具開模時型腔內的塑件一般不會自行脫出，需用頂出機構頂出，注射機上都有頂出裝置，且設在動模一側，因此設計模具分型面時應使開模后塑件能留在動模內，以便直接利用注射機的頂出機構頂出塑件。如果塑件留在定模內，則要再另設計頂出裝置才能脫模，模具結構復雜得多，且成本攀升，加工周期延長。（4）保證塑件的精度要求 作為機械零部件的塑件，平行度、同心度、同軸度都要求很高，保證塑件精度除提高模具制造精度外，與分型面的選擇有很大關系。（5）滿足塑件的外觀質量要求盡

40、管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應避免設在塑件光滑表面上，（6）便于模具加工制造分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現象。（7）對排氣效果的影響 對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設在注射時熔融塑料最后到達的

41、位置，而且不把型腔封閉。（8）對側向抽芯的影響塑料注射模具，應盡可能避免采用側向抽芯，因為側向抽芯模具結構復雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時耗財，制造成本顯著增加，故在萬不得己的情況下才能使用。抽芯越短，斜抽移動的距離越短，一方面能減少動、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模。塑件中有兩個垂直的孔，我們應使深度大的孔與開模方向一致，深度小的孔置于側向，利用側向抽芯的方法成型。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術要求，模具結構簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分

42、型面。2.7 合模導向機構設計 導向機構主要用于保證動模、定模兩大部分或模內其它零件之間的準確對合、定位、和定向作用。當動模和定模合模時，導向裝置先進行導向，型腔與型芯在合模，這樣可避免型芯和型腔發(fā)生碰撞而損壞。同時，保證了型芯和型腔的相對位置，兼起定位的作用及承受一定的側壓力作用。2.7.1 結構的構成 導向裝置包括兩個部件，即導柱和導套，導柱一般安裝在動模上，導套一般安裝在定模上。有時也可相反安裝或在動模上設計導套孔，用導柱直接導向。2.7.2 導柱的位置布置 1）在一副模具中導柱（導套）數量一般為24個，為了防止動、定模裝反，在使用四個導拄是可以設計成不對稱式，或將導拄直徑設計成不等的結

43、構2）導拄或導套距模板邊緣應有足夠的距離，以保證模板強度。本次設計選用四個導柱（導套）2.7.3 導柱導套的選擇 本次設計導柱選用帶頭導柱，規(guī)格按gb4169.484，導套選用帶頭導套，規(guī)格按gb4169.384。 導套的材料選用t8a制作，熱處理hrc 5055。導柱的材料選用20號鋼，淬火、滲碳處理。導柱的引導部分應設計成錐形或球形其高應比型芯高。2.7.4 導柱與導套的配合 （1）導柱和導套的配合形式按h7/f7或h7/h7，與固定板配合一般按h7/k6或h7/n6形式。（2）固定導柱與導套的孔徑，設計時最好一致，這樣容易在裝配時，保證尺寸及同軸度尺寸精度。2.8 制品的脫模 在注射成型

44、的每一個循環(huán)中，塑料必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機構稱為脫模機構，或頂出機構。脫模機構的結構主要由以下幾個部分組成，即頂出零件，它直接與塑件接觸，將塑件頂出型腔，頂出桿需要固定，為了使頂出過程平衡，頂出零件不至于彎曲或卡死，常設有頂出系統(tǒng)的導柱和導套，對脫模機構的要求有以下幾點：（1）塑件留在動模。模具結構應該保證塑料制件在開模過程中留在具有脫模裝置的支模上，若因塑件幾何形狀的關系，不便留在動模上，應考慮對塑件的外形進行修改，或在模具的結構上采取強制脫模措施。（2）塑件不變形損壞。要保證塑件不變形這是脫模機構應達到的最基本要求，要做到這一點，必須對塑料對型腔附著力的大小和部位進行分析，以便

45、選擇合理脫模方式和脫模力，使得模具的脫模力能得到均勻合理的分布。（3） 機構簡單動作可靠 推出機構應使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。（4） 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，或隱蔽面和非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量。（5） 合模時的正確復位 設計推出機構時，還必須考慮合模時機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。由于制件收縮時包緊型芯，因此，頂出部位應盡量靠近型芯，同時頂出力應施予制件剛度、強度最大部位，在加強筋部、凸模殼體側壁處

46、，作用面積也盡可能大一些，塑件與型腔的附著力大多由塑件冷卻時收縮引起它與塑件的幾何形狀、模溫、冷卻時間、脫模斜度以及型腔的表面光潔度有關，由于影響因素很多，計算脫模力比較困難，常用類似產品比較法，即收縮率大、壁愈厚，型芯形狀復雜，脫模斜度以及型腔光潔度低時脫模力就大，反之則小。由于本組件的材料為pp，制件的壁厚很小，側壁的高度很大，因此盒蓋件采用推板頂出，因為組件形狀比較規(guī)格，所以采用四個推桿推動推板將制件頂出，盒底件采用五根推桿頂出型芯，分別對制件中間及四邊進行頂出。 圖2-5 牙簽盒盒底頂桿位置推桿：圖2-6 牙簽盒盒底推桿1圖2-7 牙簽盒盒底推桿2因兩套模具均采用雙分型面結構，兩次分型

47、采用定距拉板與彈簧配合分型，定距拉板設計如下圖所示： 圖2-8 牙簽盒盒蓋定距拉板 圖2-9 牙簽盒盒底定距拉板復位桿： 圖2-10 牙簽盒盒底模具復位桿2.9 排汽及溫度調節(jié)的安排 在設計塑料模具時，必須考慮用冷卻和加熱的方法來調節(jié)模具溫度，溫度對塑料質量的影響主要表現在以下方面：（1）成型收縮率。利用溫度調節(jié)系統(tǒng)來保持模具溫度恒定能減少制品成型收縮率的波動，提高制品尺寸精度。（2）變形。模具的型芯和型腔溫度差別過大，會使制件翹曲變形，影響制品的外觀和實用。（3）尺寸穩(wěn)定性。除模具溫度波動會影響制品尺寸穩(wěn)定性外，模具的大小也會影響尺寸的穩(wěn)定性，對于結晶性塑料，為保證制品尺寸穩(wěn)定，合理控制模溫

48、，這樣可以使塑料均勻結晶，否則在制件存放和使用時，其尺寸由于塑料結晶不均而發(fā)生變化。（1）力學性能。對于結晶性塑料，結晶度越高，制件的應力開裂傾向也越大，這時降低溫度是有利的。（2）表面粗糙度。提高模溫能改變制品的表面狀態(tài)，過低溫度會使制品表面粗糙度降低。設計原則：（1）利用配合間隙排氣（2）在分型面上開設排氣槽排氣（2）利用推桿設排氣槽方法排氣在設置排水孔時有以下要求：一、冷卻水孔的數量應盡可能多，直徑盡可能大；二、各冷卻水孔至型腔表面的距離應相等，一般應保持在1520mm內，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般取812mm，孔距最好為水孔直徑的五倍；三、水孔通過鑲塊時，防止鑲

49、套管等漏水；四、冷卻管路一般不易設在型腔內塑熔接的部位以免影響塑件的強度；五、水管接頭（冷卻水嘴）應設在不影響操作的一側。 此組件模具的排氣的地方均為與動模板相接觸的固定板。2.10 成型零部件設計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆

50、口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。2.10.1 型腔型芯設計 pp收縮率1.02.5%，則其平均收縮率為1.5%，因為組件的精度要求很低，所以計算型腔型芯時不用非常的精確。=0.2，凸凹模制造公差按制品公差的1/3，即 z=1/3。（1）組件體積計算：牙簽盒盒蓋： （2-1）牙簽盒盒底： （2-2）（2）組件型腔計算：牙簽盒盒蓋：根據公式 （2-3）計算型腔徑向尺寸如下：根據公式 （2-4） 計算型腔深度尺寸如下： 牙簽盒盒底：（3）組件型芯計算：牙簽盒盒蓋：根據公式，

51、(2-5)計算型芯徑向尺寸根據公式 (2-6)計算型芯高度尺寸牙簽盒盒底：模具型腔：圖2-11 牙簽盒盒蓋型腔圖2-12 牙簽盒盒底型腔組件模具型芯：圖2-13 牙簽盒盒蓋型芯圖2-14 牙簽盒盒底型芯2.10.2 動模支撐板厚度的驗算 根據所選的注射機，注射機壓力130兆帕，選取牙簽盒盒蓋型芯最大截面尺寸為44mm，牙簽盒盒底型芯最大截面積尺寸為39mm。所以p=f/s牙簽盒盒蓋： f=6714kn牙簽盒盒底： f=8547kn45鋼彎曲許用應力=160兆帕因組件01，02選取支撐板厚均為50mm。所以強度足夠。成型零件的加工工藝：成型零件結構設計完后，就要開始零件的下材料和加工制作等。由于此塑件主要成分是pp，制品的表面質量要求較高。成型零件的加工工藝大致可分為：a)訂材料、開料，b)熱處理前的加工，c)熱處理后的加工，d)加工型腔等幾道工序。型腔的加工是用電火花加工。圖2-15 牙簽盒盒蓋支撐板圖2-16 牙簽盒盒底