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XXXX说明书第1页摘要本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是双分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；设计的内容包括完成零件工艺性分析、拟定模具结构形式、浇注系统的设计、成型零件的设计（定模的设计、动模的设计）、推出机构的设计、模架的选择、注塑机的校核（开模行程的校核、注射量的校核、注射压力的校核等）、导向机构的设计、调温系统的设计。关键词：浇注、成型零件、推出、模架、注射机XXXX说明书第2页绪论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。为了适应现代模具的发展是必须的，为此，需要巩固和加强自己的专业知识，和设计能力。在自己的努力下，克服一切困难设计出了此模具。通过这次设计，我受益匪浅。不仅巩固了自己的专业知识，还增强了自己的综合能力，进一不地提升了自己的职业技能水平。由于本人没有实际的工作经验，处于模具设计的初学者，在设计中出现的瑕疵和漏洞，恳请老师们和评委们提出宝贵的意见。我会吸取教训，精进自己的技能。XXXX说明书第3页第1章产品说明及分析1.1产品说明零件名称：下水道盖设计要求：材料：PS(聚苯乙烯)产品图如下：（图1—1）1.2塑件的工艺性分析1.2.1塑件选择的材料分析聚苯乙烯（PS）密度为1.054g/cm3XXXX说明书第4页（1）基本特征：聚苯乙烯无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声。聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大，力学强度越高。聚苯乙烯具有优良的电性能和一定的化学稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10%-30%的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性底，热变形温度一般在70°-98°C，只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。（2）成型特点：聚苯乙烯流动性和成型性优良，成品率高，但易出现裂纹，成型塑件的脱模斜度不宜过小，但顶出要均匀；由于热胀系数高，塑件中不宜有嵌件，否者会因两者的热胀系数相差太大而导致开裂，塑件壁厚因均匀；宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形，降低内应力，但料温过高，容易出现银丝。（3）主要用途：聚苯乙烯在工业上可作仪表外壳、下水道盖、化学仪器零件、透明模型等。在电气方面用作良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等。在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。XXXX说明书第5页第2章根据初步设计方案选择注射机2.1注射机的初步选定2.1.1制品PS的注塑成型参数料筒温度：140-160170-190模具温度：32-65℃注射压力(MPa)：60-110成型时间：注射时间(s)：15-45高压时间：0-3冷却时间：15-60总周期：40-1202.1.2根据塑件的形状估算其体积和质量a.单个塑件的体积:V=50.92mm3b.单个塑件的质量：m=Vg=50.92x1.054=53.67gc.浇注系统的总料流道凝料质量M1还是个未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算。从分析中确定为一模两腔即设n=2则得：需要的总料质量M=2x1.6x53.67=171.7g从计算结果并根据塑件注射机技术规格选用XS-ZY-250XXXX说明书第6页2.2注射机有关参数的校核和最终选择2.2.1模具闭合高度的校核安装模具的高度应满足：Hmin＜H＜Hmax设计模具高度为H总=292mm选XS-ZY=250型，最大装模高度Hmax=350mm，最小装模高度Hmin=200mmH总=292mm介于二者之间，满足模具厚度安装要求。2.2.2注射机有关参数XS-ZY-250型注射机的主要参数标称注射量：250cm3螺杆直径：50mm注射压力：130MPa注射行程：160mm注射时间：2s注射方式：螺杆式合模力：1800KN最大成型面积：500cm模板最大行程：500mm模板最大厚度：350mm模板最小厚度：200mm模板尺寸：598x520mm拉杆空间：448x370Mm喷嘴球半径：18mm喷嘴孔直径：4mm定位圈尺寸：125mm2.3注射机注塑机的参数校核2.3.1注射容量和质量校核XXXX说明书第7页由前计算得塑件质量为2x53.67g,浇注系统为64.4g，则每次注射所需塑料为：按一模2腔计算：2×53.67+64.4=171.7g注射机最大注射量250×0.8=200﹥171.7所以注塑机符合要求。2.3.2锁模力按下式校核锁模力的大小必须满足下式：F≥Pm（nAs+Aj）式中As—塑件型腔在模具分型面上的投影面积Aj—塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积F—锁模力P—模腔压力取120MPaF≥120[（2×95×75）+201]≥1734120N≥1734KN由于F=1800KN故满足F=Pm(nAS+Aj)同时XS-ZY-250的额定注射压力为130MPa，所以注塑机符合PS塑料成型的注射压力要求。XXXX说明书第8页第3章浇注系统和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道，分流道、冷料穴，浇口。3.1主流道的设计主流常道通位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主要的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出（1）主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：a.主流道圆锥角α=2o～6o，对流动性差的塑件可取3o～6o，内壁粗糙度为Ra0.63μm。b.主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。c.在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。d.对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用99hH间隙配合。e.主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为52～56HRC。(2)主流道尺寸主流道小端直径D=注射机喷嘴直径+（0.5～1）=4+（0.5～1），取D=5XXXX说明书第9页主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径+（1～2）=16+(1～2)，取SR0=18球面配合高度h=3～5mm，取h=4mm主流道长度L=21mm主流道大端直径D′=D+2Ltanα=5+2×21×tan2.5°=6.8，取D′=7mm浇口套总长LO=L+h=25mm（3）主流道衬套的形式主流道小端入口处于注塑机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严格，因而模具主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用幼稚钢材进行单独加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC～55HRC。由于该模具流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较合适。图3-1XXXX说明书第10页3.2分流道的设计（1）分流道在分型面上的布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，应遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。模具的流道布置形式采用平衡式。流道分布如图4-6所示。图3-2（2）分流道的长度分流道长度要尽可能短，减少弯折，便于注射成型过程中最经济的使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。（3）分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面上，采用梯形截面。底宽：B=0.2654m×4L=6.297mm分流道的高度：H=2/3×B=2/3×6.297=4.2mmXXXX说明书第11页式中：B——大底边宽度m——塑件的质量L——分流道的长度H——高度（4）分流道表面粗糙度由于流道中于模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6um，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热，此处Ra=0.8。3.3浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道。除直浇口外，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道截面积的3%～9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。浇口的结构形式很多，可以分为点浇口、侧浇口、直浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、爪浇口、潜伏浇口、护耳浇口、轮辐浇口、平缝浇口。而我们这里选用的是侧浇口。简图如图五浇口的截面一般只取分流道截面积的3％～9％，浇口的长度约为0.5mm～2mm，点浇口查表5-4（常用的浇口形式）《塑料成型工艺与模具设计》XXXX说明书第12页图3-3浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，所以我们在开设浇口时应注意以下几点：①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔接痕的部位。⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。3.4排气槽的设计因该制品属于小型排气量不大，可利用分型面间隙以及推杆与孔配合间隙处排气，所以，不需开设排气槽。XXXX说明书第13页第4章成型零件的结构设计和计算4.1成型零件的结构设计（1）、整体式型腔是直接加工在型腔板上的，因为这样有较高的强度和刚度，在使用过程中不易发生变形，且该塑件尺寸较小，形状简单，型腔加工容易实现，故采用整体式结构。（2）、型芯形状简单，为减低成本故做成镶拼式型芯。便于机加工和热处理，修理更换方便也利于型芯冷却和排气。4.2成型零件钢材选用塑料为批量生产，成型零件选用钢材要具有较好的耐磨性和抗疲劳能力。机械加工性能和抛光性能要好，因此，嵌入式凸凹模均选用T10A。淬火后