调料盒注塑成型工艺与模具设计与仿真建模

本科毕业设计

题 目：200×90×55调料盒塑料成型工艺与模具设计

专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师：

论文提交日期： 2016年 5月 28日 论文答辩日期： 2016年 6 月 6 日

摘要

本次设计主要研究的是调料盒，在调料盒的塑料成型工艺跟模具方面进行设计。首先对塑件材料ABS，塑料件的尺寸精度，使用性能，表面质量，结构进行分析，然后利用CAD与PROE等软件对塑件的体积，重量，模具所需的塑料溶体注射量，锁模力等进行精确计算，随后可以暂定模具生产所需要的设备的选择，制定塑料成型工艺卡。重点在于注射模设计，首先分析可注塑性，对塑件表面质量不可忽视，表面不允许出现明显的接痕，和气泡伤疤，可以利用软件对注塑件可能出现的接痕和气泡进行分析。然后是可制造性，确定型腔数目，模具类型，模具主要结构，在模具主要结构设计中包括型腔布局，浇口的选择，型面设计，浇注系统设计，排气系统设计，导向机构设计，限位拉杆设计，随后可以确定模具的主要结构。然后选择模架，校准开模行程，计算推出距离，确定推出方式，设计侧抽芯机构，冷却系统，随之可以确定模具的总体结构。分析模具结构功能，其中包括型腔结构，型芯结构，型芯镶件结构，模具导向复位结构。计算成型零件工作尺寸，包括型芯尺寸，型腔尺寸。最后是模具的安装与试模，利用CAD绘制模具安装结构图。模具的具体工作过程是开模时，注塑机开、合模系统带动定模座板以后的部分后移，首先由橡胶、尼龙拉模扣的作用在水口板与定模板之间移动一段距离，把浇口里面的凝料拉断，拉杆端部的与动模座板接触，在带动水口板移动，把主流道里面的凝料拉出来，然后在定模部分的辅助分型面之间自行脱落或由人工取出，完成第一次分型。动模部分一起后移的同时斜滑块在弹簧给的弹力作用下带动侧型芯开始侧抽芯，动模继续后离，斜滑

块也继续在弹簧的作用下完成侧抽芯，主分型面分型。因塑件包紧在型芯镶件上，随动模部分继续后移直至推出机构开始工作，注塑机的推杆在推出机构的作用下将塑件从型芯上推出，塑件在动模分型面之间自行脱落，完成第二次分型，即开模过程。合模时，模具在注射机推杆的作用下，由推杆推动推板在推动复位杆进行复位和导柱导套的定向作用，同时斜滑块在斜楔的作用下向里运动，压缩弹簧，完成合模过程。随后可以进行模具的安装试模，试模前需要一些检验模具闭合高度等的准备工作，然后可以进行模具安装调试，试模，检验完成整个模具设计。因为模具在现代生活中越来越高的使用率，设计模具的长寿命，合理性，模具成本的缩减就显得尤为重要，本次设计中就针对这几点进行了主要设计并取得了理想的预期效果，这次设计使我对现在国内模具发展生产状况有了一定的了解，在模具的合理设计方面有了一定的经验。

关键词： 注塑模； 调料盒； 长寿命

Abstract

The design of the main research is the condiment box,in the box of plastic molding process and mold design. First plastic material of ABS, the dimensional precision of plastic parts, performance, surface quality, structure analysis, and use CAD and proe software on the plastic parts of the volume, weight, plastic mold with the required solution injection quantity, clamping force etc. for accurate calculation, then can temporarily fixing mold production equipment and the development of plastic injection molding process card. Focusing on the design of the injection mold. Firstly, it analyzes the injection molding, and surface quality of plastic parts can not be ignored, the surface does not allow appear obvious marks, and the bubble scar, you can use the software of injection molded parts may occur after mark and bubbles were analyzed. The main structure and manufacturability, determine the number of cavity, the types of mold, die structure and in the design of the main structure of the mold including cavity layout, the choice of gate, surface design, gating system design, exhaust system design, the design of steering mechanism, limiting pull rod design, then you can determine the mold. Then select the mold base, calibration mould opening stroke calculation launch distance to determine the launch mode, design of side core pulling mechanism, cooling system, with the attendant can determine the overall structure of the mold. Analysis of mold structure function, including the cavity structure, core structure, core insert structure, mold guide reset structure. Calculate the working dimensions of the molding parts, including the core size, the size of the cavity. Finally, the mold installation and test mode, the use of CAD drawing die installation structure. Specific working process of mold is a mold, injection molding machine, synthetic simulation system drives the fixed mould seat plate part after the shift, first by the die of rubber and nylon buckle

between the nozzle plate and the fixed template moving at a distance, to pull off the gate inside the aggregates, tie rod end with a movable mould seat plate contact, in driving the movement of the nozzle plate, the main channel inside the condensate is expected to pull out, and then the fixed mould part assisted by surface between off on their own or by manual removal, completed the first time typing. Moving mould part together after the shift and angle slide block in the spring to the action of the elastic force of the drive side core began to side core pulling and moving die continues after moving a certain distance, slanting slide also continue to under the action of the spring to complete side core pulling, the main sub surface type. According to the plastic package tightly on the core insert. With the moving mould part to shift until launch mechanism began to work, the push rod of the injection molding machine in the agency launched the plastic parts from the core launch, plastic parts in the moving mold surface between off on their own, to complete the second type, namely the opening process. When the mold, mold in injection molding machines of the push rod, by the push rod, the push board in promoting the reset rod directional function of reset and guide pin guide sleeve, also slanting slide in under the action of the wedge to move, compression spring, to complete the mold process. Then can carry on the mold installation test mold, before the test mold needs some to test the mold closing height and so on the preparation work, then may carry on the mold installation debugging, the test mold, the test completes the entire mold design. Mold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment (such as punching, plastic injection machine, die-casting machine, etc. ) supporting the use of, may directly alter

the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified. Mold manufacturing mold design is the basis for rational design of the right mold to ensure correct; mold manufacturing technology to improve the mold quality, service life, accuracy and shorten the manufacturing cycle is of great significance mold; mold quality, service life, manufacturing precision and the passing rate depends largely on the manufacture of mold materials and heat treatment; mold costs directly related to the work piece, the cost and economic efficiency of enterprises mold; determine the accuracy of the die components parts precision; dies life expectancy and the mold materials and heat treatment, mold structure and the production of materials processing, and many other factors; and mold die design and manufacturing and use of mold performance and safety; and mold die design and manufacturing standards are the basis of the same, large scale, specialized production mold is a very important role in standardization of the level of mold is a sign of mold level of industrial development. The use of caxa for design and drawing, caxa tool for computer aided drawing, is a professional mechanical surface mapping software, has a strong image processing functions.Because the mold in the modern life more and more high using rate, long life of the mold design, rationality, tooling cost reduction is particularly important, this design is aiming at these points were mainly design and achieved the desired results, this design makes me now die in the domestic development situation of production have a certain understanding, in the rational design of the mold with some experience.

Key words: plastic injection mould; the condiment box; long life

目录

引言 ..................................................... 1 第一章塑件材料选择性能 .................................. 2 1.1ABS材料分析 .......................................... 2 1.2 塑料成型工艺性能分析 ................................ 2 1.2.1 收缩性 .......................................... 2 1.2.2 流动性 ........................................... 3 1.2.3 热敏感性 ......................................... 3 第二章塑料件的结构工艺 .................................. 5 2.1 塑料件的尺寸精度分析 ................................ 5 2.2 塑料件的表面质量分析 ................................ 5 2.3 塑料件的结构分析 ..................................... 5 第三章成型设备的选择和成型工艺的制定 ..................... 7 3.1 成型参数的确定 ...................................... 7 3.2 塑件的体积和重量的计算 .............................. 7 3.2.1 利用PRO/E进行体积的计算 ......................... 7 3.2.2 四组调料盒重量的计算 ............................. 7 3.3 模具所需塑料熔体注射量 .............................. 8 3.4 锁模力的计算 ........................................ 8 第四章注射模设计 ....................................... 10

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4.1 可行性分析 ......................................... 10 4.1.1 可注塑性分析 ..................................... 10 4.1.2 可制造性分析 .................................... 11 4.1.3 型腔数目的确定 .................................. 11 4.2 确定模具的类型 ..................................... 12 4.3 确定模具的主要结构 ................................. 12 4.3.1 模具型腔布局、浇口的选择 ........................ 12 4.3.2 分型面的设计 ..................................... 14 4.3.3 浇注系统的设计 .................................. 14 4.4 排气系统 ........................................... 17 4.5 导向机构的设计 ...................................... 17 4.5.1 导向机构的功用 .................................. 17 4.5.2 导向机构的设计 .................................. 17 4.5.3 设计导套和导柱须注意的事项 ....................... 18 4.6 限位拉杆的设计 ...................................... 18 4.7 确定模具的主要结构 ................................. 19 4.8 模架的选择 ......................................... 20 4.9 开模行程的校核与推出矩离 ........................... 21 4.10 推出方式的确定 ..................................... 21 4.11 侧抽芯机构的设计 .................................. 22 4.11.1 抽芯距 S抽 .................................... 22 4.11.2 滑块与导滑槽的设计 ............................. 23

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4.12 冷却系统的设计 ..................................... 24 4.13 模具的总体结构 ..................................... 24 4.14 模具结构功能 ...................................... 25 4.14.1 型腔结构 ....................................... 25 4.14.2 型芯及型芯镶件结构 ............................. 26 4.15 计算成型零件工作尺寸 .............................. 26 4.15.1 型腔尺寸 ........................................ 26 4.15.2 型芯尺寸 ........................................ 27 第五章安装与试模 ....................................... 29 5.1 模具的安装结构图 .................................... 29 5.2 模具工作过程 ....................................... 30 5.3 模具的安装试模 ..................................... 30 5.3.1 试模前的准备 ..................................... 30 5.3.2 模具的安装及调试 ................................ 31 5.3.3 试模 ............................................ 31 5.3.4 检验 ............................................ 32 结论 ................................................... 33 参考文献 ............................................... 34 致谢 ................................................... 35 附录 ................................................... 36

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 引言

引言

在开展模具具体设计之前，先对塑料模具工业进行详尽了解，这也就使我对自己课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具作为工业基础，模具的 质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上也占有着重要的地位，对经济发展起着不可以忽视的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。

现如今，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致。我国，很多人已经认识到模具在制造中的重要基础地位，成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。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。

我国模具工业起步晚，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业和与之配套的一系列国家经济的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。从总体上看，自产自用占主导地位,国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，CAD是当代计算机应用的一个重要领域，广泛应用于图纸绘画设计与模型建立。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 塑件材料选择性能

第一章塑件材料选择性能

1.1 ABS材料分析

ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。 ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。ABS无毒，无味。密度1.02～1.05g/cm3成型温度范围（180℃--240℃）,成型时有较好的流动性。ABS材料具有较高的抗冲击强度，抗寒性；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。ABS几乎不受酸、碱、盐、及水和无机化盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。此外，ABS的缺点是耐热性不高，低介电强度，低拉伸率，热变形温度为93℃，脆化温度为-27℃,使用的温度范围为-40℃～100℃，而且ABS的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬发脆。

1.2 塑料成型工艺性能分析

塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中会有一定的特有性质，下面，对注塑材料ABS工艺特性进行分析：

1.2.1 收缩性

一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b×100%，对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b×% 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：c b值。于是我们通过查找资料《塑料成型工艺与模具设计》附录B 常用塑料的收缩率，可得：ABS塑料成型收缩率为：0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。我们取一个相对平均值：0.005。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 塑件材料选择性能

1.2.2 流动性

塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。

1.2.3 热敏感性

热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，而且，塑料熔体发生热分解或热降解时，释放的挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，对人，还是模具都会造成一定的影响。ABS塑料成型温度为210℃-250℃，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达260℃变色，于料温达到280℃时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取210℃-250℃。

综上所述：ABS收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔40′～1°40′型芯 30′～１°

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 塑件材料选择性能

表1-1ABS材料性能、工艺参数表

密度 1.05 拉伸强度

33-49

收缩率 熔点 热变形温度 （45N/cm2）

模具温度

喷嘴温度 中段温度 后段温度 干燥温度 注射压力 塑化形式

干燥时间 背压压力 注射时间

0.003-0.008

130-160 65-98℃

25-70℃

180-190℃ 210-230℃ 200-220℃ 80-90℃ 70-100Mpa 螺杆式柱塞

式 2H 3-20Mpa 3-5s

拉伸弹性模量 弯曲强度 弯曲弹性模量 压缩强度 缺口冲击强度 硬度 外观 吸水率 特点 保压压力 比重 保压时间

1.8 80 1.4 18-39 11-20 R62-86 微黄色或白色不透明

0.05-0.5

耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工、可渡烙

30-80Mpa 1.05 10-30s

ABS溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 塑料件的结构工艺

第二章塑料件的结构工艺

2.1 塑料件的尺寸精度分析

按塑件的尺寸MT精度要求未标注公差为自由，按ABS材料模塑件公差等级（GB/T 14486-1993）选取一般精度要求MT3。其主要尺寸公差如下（单位均为mm）

塑料零件的外形尺寸:

185.4+0-0.92，200+0-0.92 ，90+0-0.38 ，47+0-0.36 , 55+0-0.40 ,8+0-0.16 ,4+0-0.14 ,1.5+0-0.12 , 44.18+0-0.36 ,45.68+0-0.36 ,48.5+0-0.32 ,40+0-0.36，5+0-0.14 ,1.8+0-0.12 ,R7.5+0-0.16，R1+0-0.12， R10+0-0.16，R5+0-0.14，R13.5+0-0.18，95°，15° 成型零件的外形尺寸:

70+0.92-0 ，45.68+0.36-0，48.5+0.36-0，R12+0.18-0，R6+0.14-0，R7+0.16-0 塑料零件的卡位孔尺寸: 4.2+0.14-0

2.2 塑料件的表面质量分析

该塑件要求外形美观，内、外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，内、外表面粗糙度均可取Ra0.4μm。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。

2.3 塑料件的结构分析

⑴ 塑件形状比较复杂，前、后面都用圆弧过度，后面有两个卡位孔，两侧均有加强筋。内部有三块隔板。

⑵ 塑件整体结构较大，平均壁厚为1.5mm，壁厚检测分析如图2-1所示，超过

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 塑料件的结构工艺

ABS塑料的最小成型壁厚。可注塑成型。

图 2-1 厚度检查分析

综上所述，从精度上看，ABS注塑可满足尺寸要求，表面粗糙度要求（ABS Ra可达到0.025～1.6/μm）。从结构上看，可考虑整体边缘为最大分型面，两侧卡位孔结构考虑侧向分型。从塑件的表面质量要求看，浇口选择在塑件的底部，提高它们的力学性能。由于塑件整体结构较大，但生产批量大等。可以考虑使用一模多腔的注塑成型，提高生产效率。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定

第三章成型设备的选择和成型工艺的制定

3.1 成型参数的确定

查《塑料成型工艺与模具设计》得ABS塑料的有关注塑成型参数： 密度：1.01～1.05g/mm³ 收缩率：0.005～0.008

预热温度：80℃～90℃，预热时间2～3h

料筒温度：前段200℃～210℃,中段210℃～230℃，后段200℃～220℃ 喷嘴温度：180℃～190℃ 模具温度：50℃～70℃ 注射压力：60～100MPa

注射时间：注射时间3～5s，保压时间10～30s，冷却时间15～30s. 成型周期：40～70S

3.2 塑件的体积和重量的计算

3.2.1 利用PRO/E进行体积的计算

根据产品图纸，将四组调料盒按1:1的尺寸比例在PROE里完成三维构图。利用PROE分析指令对调料盒进行体积计算。

体积=4.7173376e+04mm4 其中e=1 03=10000 调料盒体积 V=10001.82mm3

3.2.2 四组调料盒重量的计算

根据分析ABS材料ρ=1.05g/cm3 W=ρV

=1.05×10001.82×10-3

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定

=10.5019g

3.3 模具所需塑料熔体注射量

根据生产批量为大批量生产，由于注塑件的尺寸比较大，初步选择采用一模二腔，按《塑料模具设计指导》有如下模具所需塑料熔休注射量的计算公式：

M = N M1+ M2

式中，M—— 副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3） N —— 初步选定的型腔数量

M1—— 单个塑件的质量或体积（g或cm3） M2 ——浇注系统的质量或体积（g或cm3）

据注塑厂的统计资料，M2取15%-20%。在这里我们选用M2 =0.6N M1则有：

M=1.6NM1

=1.6×2×10.5019 =33.60608cm3

3.4 锁模力的计算

FM=（NA1 +A2）P型

式中，FM ——模具所需要的锁模力（N） N —— 初步选定的型腔数量

A1 ——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2） A2 ——流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）

P 型——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)

其中，A2按分型面上投影面积A1的0.2～0.5倍。取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析，A1投影面积为：40880.0mm2。

根据资料《塑料模具设计指导》P7常用塑料注射成型时型腔平均压力

表2-2中，ABS属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，P型取35, FM=（NA1+A2）

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定

P型

=（2×20440+0.3×2×20602）×35 =（40880+122)×35

=1860040Mpa 3.5

设备选择

根据塑化温度，额定注射量，注射压力，锁模力要求，参考《塑料成型工艺设计与模具设计》P105表4.2 常用国产注塑机的规格和性能。初步选择采用注射机型号：G-S200/400

G-S200/400，其有关的参数为： 额定注射量 200～400cm³ 锁模力 20KN 最大注射面积 5cm2 最大开合模行程 260mm 最大模具厚度 406mm 最小模具厚度 165mm 喷嘴圆弧半径 18mm 喷嘴孔直径 4mm 动定模板尺寸 532×634mm

拉杆间距 290mm×368mm

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 注射模设计

第四章注射模设计

4.1可行性分析

4.1.1 可注塑性分析

⑴ 最小壁厚要求

根据图纸，调料盒壁厚为1.5mm。《塑料模具设计与制造实训教程》P18（表1-3）常用塑料壁厚选用范围中，ABS材料壁厚范围为1.25-1.6mm。调料盒的壁厚中型塑件，需进行最小壁厚校核。壁厚（S）与流程（L）关系式：ABS流动性为中等。

S=（L÷90+0.8）×0.7 =（150÷90+0.8）×0.7 =1.73mm ＞1.5mm

调料盒平均尺寸大于ABS材料的实际最小注塑尺寸,可注塑成型。

⑵表面质量要求

由于塑件表面不允许出现明显的接痕，和气泡伤疤。为避免此类缺陷的出现，在结构设计，分型面设计，浇注系统设计，排气系统设计前进行使用PLASTTC ADVISER7.0进行注塑件可能产生的接痕和气泡分析如图4-1所示。

图4-1 接痕和气泡

图中，红色为缩痕区，蓝绿色小点为气泡。由图可知，缩痕多出现在相交结构上，一般由塑件的结构确定接痕的分析为红色，说明接痕缺陷不明显，塑件的结构达到表面

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 注射模设计

表质量的要求。蓝绿色点不多，多集中在边缘上，可考虑将分型面设计在此处，合理利用合模间隙，可达到良好的排气效果，可避免气泡引起的缺陷。

4.1.2 可制造性分析

⑴ 模具精度校核

根据塑件精度要求塑件外表面Ra=0.8μm按经验公式可得型腔的表面要求Ra=0.27μm 由精铣——研磨达到精度要求。 ⑵ 结构分析

塑件整体结构均匀，卡位孔结构小，内有R3倒角，型芯机构设计成整体式，如图4-2 （a）所示，需要用到线切割和数控铣加工，模具加工费较贵，且小的角槽容易磨损，一但磨损过量，则整个型腔需要更换，浪费大量的费用，从模具的加工性、经济角度出发考虑，所以型芯机构设计成拼块组合式，如图4-2 （b）所示，有利于加工，便于更换，即可节省模具的成本费。型芯设计成组合镶嵌式可以用铣工单独加工完成。

（a） 整体式 （b） 拼块组合式

图 4-2 型芯的形式

（a）整体式（b）拼块组合式

图 4-2 型芯的形式

塑件在两侧分别有一个卡位孔，卡位孔的直径：4.2mm、长：8mm，卡位孔结构不利于与主分型面一起分型，所以必须运用侧向抽芯分型才可以分型。

综上所述：四组调料盒塑件，满足最小注射壁厚，注射没有明显的缩痕现象，注射型成气泡少，且可利用合理的合模间隙排气。模具可加工简单，结构合理。

4.1.3 型腔数目的确定

模具的生产批量为大批量生产，一模多腔能提高生产效率。根据一模两腔塑件的

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 注射模设计

体积V=40880.0mm2，塑件体积比较大，按初步选择的注射机G-S200/400额定的注射量为200～400 mm3，可成型一模具多腔。但随着模具型腔数目的增加，塑件的精度降低，模具结构复杂，制造成本提高，注塑质量差。综合考虑，调料盒的模具设计采用一模二腔结构。

4.2 确定模具的类型

⑴ 塑料采用注射成形法生产。为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，由于塑件较大，所以一个塑件采用四个点浇口，因此模具应为双分型面注射模。

⑵ 模具采用一模二腔，模具规模较大，为了降低加工难度，模具采用组合镶嵌式。

⑶ 从塑件卡位孔结构的角度考虑，制件卡位孔结构较小，所需的抽芯力不大，所以可以利用斜滑块侧向分型。

4.3 确定模具的主要结构

4.3.1 模具型腔布局、浇口的选择

⑴ 模具型腔布局的选择

合理的型腔布局有，能简化模具结构，提高生质量。下图4-3中a、b为调料盒模具设计中的四种模具型腔的布置方式。

（a） 矩形横向对排

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（b） 矩形纵向对排卡位孔在内侧

图4-3 模具开腔布局

① 图 a为矩形横向对排，卡位孔外侧两个反向，内侧两个相对。此排列方式结构简单，利于压紧。浇口选择底部，但由于内侧两个卡位孔相对结构，不便于安装，不便于抽芯机构设计及抽芯。

②图 b矩形纵向对排卡位孔在内侧。此排列方式结构简单，利于压紧。浇口选择底部，卡位孔的侧抽芯分别在内侧两边。

根据经验，型腔的排列尺寸，即要保证成型时的压边值，又要考虑侧抽芯是否产生干涉，如有干涉则无法合模具。经综合考虑，型腔的横间矩最小处取20mm。综合分析考虑使用图b 矩形纵向对排卡位孔在内侧，卡位孔纵向对排内侧结构。

⑵ 模具点浇口的选择

模具型腔体积较大，塑件壁厚均匀，经塑料专家分析，注塑件浇口最佳位置主要为两塑件相对的一小部分，如图 4-4所示。

图 4-4 浇口选择的分析

图4-4 浇口选择的分析

图4-4中，蓝色表示浇口最佳选择区域，红色表示最不好的选择区域。根据分析

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报告，为达到好的浇口位置的选择效果，浇口选在绿色区域并在塑件的底部。

4.3.2 分型面的设计

分型面的选择原则：应选在外形最大轮廓处、有利于塑件的顺利脱模、模具结构简单既便于加工制造、应有利于排气，还应考虑到型腔在分型面上投影面积的大小，以避免可能产生溢流现象。根据塑件结构分析，结合缩痕和气泡分析。分型面取塑件底面为主分型面，结构简单，利于气体的排出，外侧抽芯结构由侧抽芯侧向分型。下图4-5 A、B两种方式。

（A） （B）

图4-5 分型面的设计

图4-5 分型面的设计

⑴图A整体式：结构复杂不利于加工且不可完成侧向分型。只能史模具复杂。 ⑵图B组合拼块式：结构简单利于加工及顺利完成侧向分型，浇口不能设计边沿或上表面上，于是此分型面的方式必需采用点浇口，设计在塑件的底部。卡位孔通过斜滑块侧向抽芯完成，侧抽芯具有较好的力学性能，在合模时，可将模具锁紧。

综合分析，采用图4-5分型面设计。

4.3.3 浇注系统的设计

⑴ 主流道设计

主流道是注射机喷嘴与分流道的塑料熔体的流动通道，其形状尺寸对熔体的流动和充模时间有较大的影响。主流道一般设计在浇口套中，为更容易的拔出，主流道的锥角为20°～40°。

⑵ 分流道的设计

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分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。其主要形式有：圆形、梯形、U形、半圆形、矩形、六角形4-6所示。

图4—6 分流道

其中，梯形和半圆形加工较为容易，且热量损失与压力损失均不大，所以在 此

图4-6 分流道

设计中，选用半圆形流道。 根据经验，梯形的主流道热量损失与压力损失，所以分流道设置为梯形。

⑶ 分流道的布局

模具结构为一模二腔，型腔排列采用矩形纵向对排卡位孔在内侧的方式，各型腔压力平均同时充满，分流道的排列方式如下图4-7所示，

图4-7 分流道布局

图4-7中，L由型腔的布局确定，L1=50、L2=15 图中的二次分流比一次分流要小15%～20%。

⑷ 浇口的设计

考虑浇口的灵活性，加工方便，及零件的表面质量要求，所以选用点浇口进料，

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减少了浇注系统塑料的损耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。如下图4-8所示

图4-8 点浇口

其中，主流道衬套和定位环由主流道尺寸，衬套尺寸选择标准件。如下图4-9 B所示：

A 主流道衬套

AA A 主流道衬套

B 定位环 图4-9 标准件

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A、

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4.4 排气系统

模具型腔体积较大，塑件壁厚均匀，经塑料专家分析，注塑件主要在下表面相交处，及卡位孔部位产生少量气泡，如图 4-10所示。在分型面的设计中，其主要将合模具间隙控制在0.03mm，则能将气体通畅排出。卡位孔结构部位的气体排出，主要设计侧型芯的配合间隔为0.03mm。

图 4-10 排气系统分析

4.5 导向机构的设计

4.5.1 导向机构的功用

任何一副模具在定动模之间都设置有导向机构。其作用是合模时维持动定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状；合模时引导动默按序闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧向力。

4.5.2 导向机构的设计

⑴ 导柱

导柱头部为接锥形，截锥形长度为导柱直径的1/3，半锥角为10 º—15 º，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。

⑵ 导套

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直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套壁厚通常在3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。S=5 L=40 d=24 壁厚为2。

4.5.3 设计导套和导柱须注意的事项

⑴合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度，通常设在长边离中心线的1/3处最安全。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置。

⑵导柱工作部分长度应比型芯端面高出6-8mm ，以确保其导向与引导用。 ⑶导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，导柱固定部分配合精度采取H7/k6；导套外径摩檫，并降低加工难度。

⑷导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为HRC48-55。导柱工作部分的粗糙度为RaR0.4，固定部分为Ra0.8；导套内外圆柱面表面粗糙度取Ra0.8为妥。

4.6 限位拉杆的设计

本模具设计是双分型面，所以必须要设计一个限位装置来控制中间板与定模座板的距离，本设计选择限位拉杆作为限位装置，如图4—11所示限位拉杆是在模具中起限位作用。

图 4—11 限位拉杆

图4-11 分流道

L= S+K

L—拉出浇口凝料距 S—浇口的深度 K—安全系数（一般取3～10mm） L=S+K=165+5=170

L1是在开模时利用水口板把主流道中的凝料拉出来，限位水口板距离。

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图 4-12 限位拉杆安装图

限位杆安装于图4-12所示。

4.7 确定模具的主要结构

模具结构为双分型面注射模，如图4-13所示。模具分型面A—A的打开距离，应大于165mm，分型面B—B的打开距离，应大于55mm，方便制件和浇注系脱落。

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图4-13 本模具双分型面注射模结构图

1—定位环 2—浇口衬套 3—定模座板 4—水口板板 5—限位拉杆 导套 6—定模板 导柱 7—尼龙拉模扣 8—动模板 9—复位弹簧 螺钉 10—复位杆 11—垫铁12—动模座板 13—垃圾钉 14—推板 15—推杆固定板 16—支承柱 17—顶杆 18—导柱 19—导套

图4-13 本模具双分型面注射模结构图

4.8 模架的选择

⑴ 根据模具的主要结构，选择派生型的三板模架P4型如上图4-14所示。 ⑵模具安装尺寸校核模具整体尺寸长宽高：长440、宽400、高400mm，注射

机的模具尺寸要求为：长〈634mm、宽〈532mm高〈396mm模具的整体尺寸不符合注射机对模具的尺寸要求。故，从模具的综合因素考虑，最终注塑机确定为：XS-ZY-500。长〈550mm、宽〈450mm高〈496mm模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，模具的闭合高度小于注塑机的最大模具厚度要求450mm。

模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，可方便的安装到注射机上。 XS-ZY-500，其有关的参数为： 额定注射量 500cm³ 注射压力 145MPa 锁模力 3500KN 最大成型面积 1000cm2 最大开合模行程 500mm

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最大模具厚度 450mm 最小模具厚度 300mm 喷嘴圆弧半径 18mm 喷嘴孔直径 4mm

动定模板尺寸 700mm×850mm 拉杆间距 0mm×440mm

4.9 开模行程的校核与推出矩离

合理的开模行程，能保证制件的顺利脱落，同时可以缩短成形周期，提高生产效率。《塑料成型工艺与模具设计》P103 开行程校核的公式如下：

S≥H1+H2+（5～10）mm 式中S——注射机最大开模行程，mm

H1 ——推出距离（脱模矩离），mm H2 ——包括浇注系统在内的塑件高度，mm

根据注射机型号有S=500mm ，H1推出距离，一般取塑件高度加上一个安全距离（3～10）mm则H1 =55+10=65mm ,H2 =65+165+10=240mm于是有：

S≥H1+H2+10

综合考虑，螺杆式注射机XS-ZY-500，满足模具最大行程要求。且塑件的推出行程为65mm。

4.10 推出方式的确定

由分型面的设计来看，塑件能在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部脱出。其推出机构如下图4-14所示：

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图4-14 一次推出机构

4.11 侧抽芯机构的设计

本模由于需要抽芯的距离较短，只有8mm,所以采用侧向抽芯机构。滑块设在动模，在斜滑块与型芯镶件之间装入2个黄色弹簧，开模时斜滑块与动模部分一起后移，远离斜楔块，然后在弹簧的作用下把斜滑块向后推，

最后在限位销的作用下抽芯距完成侧图 4-15 侧抽芯机构

抽芯，在合模过程中由于限位销了斜滑块的活动距离，斜楔将斜滑块、侧型芯一起压入复位到成型位置，因为侧型芯固定在斜滑块上，完成侧抽芯动作，如右图4-15所示。

4.11.1 抽芯距 S抽

侧向抽芯或侧向瓣合模从成型位置到不妨碍制品顶出脱摸位置所移动的距离称为抽芯距，用S抽表示，为了安全起见，抽拔距通常应比侧孔或侧凹的深度大3-5mm。但在侧向小型芯或瓣合模块脱出侧孔或侧凹以后，其几何位置有限于制品脱摸的情况下，抽芯距不能简单依靠这种方法确定。

所以，根据上所述本套模具的抽芯距可取S抽= 8 mm 。

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4.11.2 滑块与导滑槽的设计

⑴ 滑块设计

可采用组合装配结构，整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，而组合式结构则是把型芯与滑块分开加工，然后装配在一起，采用组合式结构可以节省优质刚材，并使加工变得比较容易。

⑵ 滑槽设计

设计滑槽时应注意的问题：滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3，否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。

⑶ 滑块与滑槽的材料

滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度≥40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52-56HRC。

⑷ 滑块的导滑形式

为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下不窜动和不卡死现象，滑块与导滑槽必须很好配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H7/f6。

⑸ 楔紧块的设计

楔紧块的形式如下图 4-16所示：

（a） （b） （c） （d）

图 4-16 楔紧块的形式

图（a）为楔紧块与定模板作成整体，特点是材料耗量大，加工不便，磨损后修复困

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难，但牢固可靠，适用于楔紧力要求很大的场合。

图（b）是用螺钉，销钉固定形式，便于制造，装配和调整，适用于楔紧力不大的场合。

图（c）（d）为整体镶入式，常用在模板边缘与足够固定位置的场合。 综上分析本设计选用图（d）形式。

楔紧块的楔角α′，要求楔紧块的楔角α′必须大于或等于斜滑块的斜角α，这样当模具一开模，楔紧块就让开，否则弹簧难以将滑块弹出做作抽芯动作，一般α′=α+(2 º—3 º)。

4.12 冷却系统的设计

图4-17 冷却质量分析

模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。由于注塑件的平均壁厚溥，整体高度只有1.5mm。主要热量的分布浇注口与上表面上。用PLASTTC ADVISER7.0进行Cooling Quality（波前温度）分析如图4-17所示： 图4-17中，绿色表示冷却质量最好区域，红色表示冷却质量不理想区域。根据分析报告，为达到好的冷却效果，将冷却水道设计如图4-18所示：

4.13 模具的总体结构

模具的结构示意图如下图4-18所示：

24

沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 注射模设计

1—定位环2—浇口衬套 3—定模座板 4—水口板 5—橡胶 6—定模板 7—限位拉杆8—型腔9—尼龙拉模扣 10—动模板 11—型芯 12—复位弹簧13—复位杆14—垫铁 15—动模座板 16—垃圾钉17—推板18—推杆固定板 19—支承柱 20—顶杆 21—导柱22—导套 23—拉料杆 24—斜楔块 25—斜滑块 26—小型芯27—限位销 28—弹簧 29—型芯镶件1 30—型芯镶件2

图4-18 模具结构示意图

4.14 模具结构功能

4.14.1 型腔结构

模具型腔采用整体镶件的方式7，型腔与水口板4采用小间隙配合定位，通过凸台压紧固定。卡位孔同样采用侧型芯镶件的方式24，利用型腔镶块7配合，通过凸

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台压紧固定，利用镶件底部成型。对于容易模损部位能灵活的更换，提高模具寿命。

4.14.2 型芯及型芯镶件结构

模具型芯同样采用整体镶件的方式10，型芯镶块与动模板9采用小间隙配合定位，通过凸台压紧固定。整体型芯镶嵌方式、型芯镶件组合拼块的采用，能节约贵重的材料，加工方便。对于不容易损坏的部位能灵活的更换，提高模具受命。

4.15 计算成型零件工作尺寸

取ABS的平均成形收缩为0.5%，塑件未注公差按照《塑料模成型工艺与模具设计》 P69表3.9塑件公差数值表（GB/T 14486—1993）MT3精度要求选取。

4.15.1 型腔尺寸

⑴ 径向尺寸

模具最大磨损取塑件公差的1/6；模具制造公差〥z=△/3；取X=0.75. 200+0-0.92

(Lm1) +〥Z0 = [(1+S)Ls1-X△]+〥Z0

= [(1+0.5%)×200-0.75×0.92] +0.30 =200.31+0.30 90+0-0.58

(Lm2) +〥Z0 = [(1+S)Ls2-X△]+〥Z0 =[(1+0.5%)×90-0.75×0.58]+0.190 =90.02+0.190 1.5+0-0.12

(Lm3) +〥Z0 = [(1+S)Ls3-X△]+〥Z0

= [(1+0.5%)×1.5-0.75×0.12]+0.040

=1.42+0.04-0

4.2+0-0.14

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(Lm4) +〥Z0 = [(1+S)Ls4-X△]+〥Z0

= [(1+0.5%)×4.2-0.75×0.14]+0.0450

=4.12+0.045-0

其余的型腔径向尺寸，按上面的计算方法计算。

⑵ 深度尺寸 47+0-0.36

(Hm1)+〥Z0 =[(1+S)Hm1-X△]+〥Z0

=[(1+0.5%)×47-0.75×0.36] + 0.12 0 =46.97+ 0.12 -0 44.18+0-0.36

(Hm2)+〥Z0 =[(1+S)Hm2-X△]+〥Z0

=[(1+0.5%)×44.18-0.75×0.36] + 0.12 0 =44.13+ 0.12 -0 8+0-0.16

(Hm2)+〥Z0 =[(1+S)Hs2-X△]+〥Z0

=[(1+0.5%)×8-0.75×0.16] + 0.05 0 =7.92+ 0.05 -0 R7.5+0-0.16

(Hm2)+〥Z0 =[(1+S)Hs2-X△]+〥Z0

=[(1+0.5%)×7.5-0.75×0.16] + 0.05 0 =7.42+ 0.05 -0

4.15.2 型芯尺寸

⑴ 径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具制造公差〥z=△/3；取X=0.75 70+0.52-0

(Lm1)0-〥Z =[(1+S)Ls1＋X△] 0-〥Z

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=[(1+0.5%)×70＋0.75×0.52] 0-0.14 =70.74 0-0.14 R12+0.18-0

(Lm2)0-〥Z =[(1+S)Ls2＋X△] 0-〥Z

=[(1+0.5%)×12＋0.75×0.18] 0-0.06 =12.20 0-0.06 R6+0.14-0

(Lm2)0-〥Z =[(1+S)Ls2＋X△] 0-〥Z =[(1+0.5%)×6＋0.75×0.14] 0-0.04 =6.14 0-0.04 R7+0.16-0

(Lm2)0-〥Z =[(1+S)Ls2＋X△] 0-〥Z =[(1+0.5%)×7＋0.75×0.16] 0-0.05 =7.16 0-0.05

其余的型芯径向尺寸，按上面的计算方法计算。

⑵ 高度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具制造公差〥z=△/3；取X=0．6 (hm1)0-〥Z =[(1+S)hs1＋X△] 0-〥Z

=[(1+0.5%)×45.68＋0.6×0.36] 0-0.12 =46.12 0-0.12 48.5+0.36-0

(hm2)0-〥Z =[(1+S)hs2＋X△] 0-〥Z

=[(1+0.5%)×48.5＋0.6×0.36] 0-0.12 =48.96 0-0.12

其余的型芯高度尺寸，按上面的计算方法计算。

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45.68+0.36-0 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 安装与试模

第五章安装与试模

5.1 模具的安装结构图

图5-1 模具的安装结构示意图

图5-1 模具的安装结构示意图

1—定位环 2—浇口衬套 3—定模座板 4—水口板 5—橡胶 6—定模板 7—限位拉杆8—型腔9—尼龙拉模扣 10—动模板 11—型芯 12—复位弹簧13—复位杆14—垫铁 15—动模座板16—垃圾钉17—推板18—推杆固定板 19—支承柱 20—顶杆 21—导柱22—导套 23—拉料杆 24—斜楔块25—斜滑块26—小型芯27—限位销 28—弹簧 29—型芯镶件1 30—型芯镶件2 31—啤喉

图5-1 模具的安装结构示意图

在模具安装和过程中，保证推杆底面的位置，与型芯镶件平齐。型腔镶件固定在定模板上。动模板，压紧型芯镶块及型芯镶件。保证小型芯与斜滑块之间位置，导柱与导套安装运动顺畅。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 安装与试模

5.2 模具工作过程

开模时，注塑机开、合模系统带动定模座板以后的部分后移，首先由橡胶、尼龙拉模扣的作用在水口板与定模板之间移动一段距离，把浇口里面的凝料拉断，拉杆端部的与动模座板接触，在带动水口板移动，把主流道里面的凝料拉出来，然后在定模部分的辅助分型面之间自行脱落或由人工取出，完成第一次分型。动模部分一起后移的同时斜滑块在弹簧给的弹力作用下带动侧型芯开始侧抽芯，动模继续后移一定距离，斜滑块也继续在弹簧的作用下完成侧抽芯，主分型面分型。因塑件包紧在型芯镶件上，随动模部分继续后移直至推出机构开始工作，注塑机的推杆在推出机构的作用下将塑件从型芯上推出，塑件在动模分型面之间自行脱落，完成第二次分型，即开模过程。 合模时，模具在注射机推杆的作用下，由推杆推动推板在推动复位杆进行复位和导柱导套的定向作用，同时斜滑块在斜楔的作用下向里运动，压缩弹簧，完成合模过程。

5.3 模具的安装试模

5.3.1 试模前的准备

⑴ 模具闭合高度的检验

根据模具模架的闭合高度如图4-23有：H=48+32+96+96+96+29+1=398mm 小于注射机的最大模具厚度要求500mm

⑵ 开模行程

根据注射机型号有S=500 mm ,H1推出距离，一般取塑件高度加上一个安全距离（3～10）mm则H1 =55+10=65mm H2 =65+165+10=240mm

于是有： S≥H1+H2+10

⑶ 浇口套球面半径与浇口套小端直径

浇口套球面半径R=22大于喷嘴圆弧半径18mm;浇口套小端直径D=4.5大于喷嘴孔直径4mm均合理可行。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 安装与试模

⑷ 模具大小

模具宽：400mm长：440mm 射机模具安装板：700×850mm

模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，可方便的安装到注射机上。

5.3.2 模具的安装及调试

模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。

⑴ 模具安装在注射机上要注意以下几方面： ① 模具的安装方位要满足设计图样的要求。

② 模具中的侧抽芯结构，尽量使其运动方向为水平方向。

模具在注射机上的固定采用螺钉，压板的形式，如图5-2所示。每侧6块压板，对称布置。

图5-2 模具固定

1－压板 2－螺钉 3－模具 4－注射机安装板

图5-2模具的安装结构示意图

⑵ 模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。

其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用。要注意以下方面：

① 活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确可靠。

② 开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。

5.3.3 试模

模具安装调试后既可以进行试模。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 安装与试模

⑴ 加入原料

原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成形性能应符合相关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。

⑵ 调整设备

按照工艺条件要求调整注射压力60～100、成形时间50S、成形温度等工艺参数。 ⑶ 试模

将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。开始注射时，首先采用低压、低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。试模注射器出样件。试模过程中容易产生的缺陷及原因可参考相关资料。试模过程中，应进行详细记录，并保留试模的样件。

5.3.4 检验

通过试模检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 结论

结论

调料盒的模具设计，采用了点浇口浇注系统，保证塑件的表面质量要求。侧抽芯机构的合理使用，解决了卡位孔对脱模的干涉。分型面的合理选择，让模具结构变成更简单。在模具结构比较复杂容易磨损的地方，利用高性能的模具材料采用镶嵌式的结构，提高模具寿命的同时，降低模具加工难度。同时我了解了注塑成型工艺和多种塑胶外观件的生产工艺流程，对各种工程塑料的性质也有了一定的掌握。设计当中，运用了PRO/E设计软件对塑件进行三维造型、交口位置的选择、注模分析、接痕缩痕分析、气泡分析、冷却系统设计的分析。设计中，运用了CAD作图软件，提高了绘图效率，让图纸更加清析规范合理。在整个设计的过程中也遇到了一些问题，如第一次的设计方案考虑不够周全，适用性差，后经过老师指点及自己认真的考虑、仔细的分析，修改方案后得到了老师的认可。经过各位老师的细心指导和自己不懈的努力最终设计出了符合要求的、长寿命的模具。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 参考文献

参考文献

[1] 伍先明王群庞佑霞．塑料模具设计指导（第一版）[M]．国防工业出版社，2006：11-15. [2] 王旭．塑料模结构图册[M]．机械工业出版社，1999：17-21.

[3] 文广田宝山田雁晨．塑料注射模具设计技巧与实例[M]．北京：化学化工出版社，2004：39-45. [4] 唐志玉.塑料模具设计师指南[M].国防工业出版社,1999：21-24.

[5] 杨占. Pro/ENGINEER Wildfire 3.0产品造型与模具设计案例精解[M]北京：高等教育出版社，

2007：21-24.

[6] 张晓黎李海梅．塑料加工和模具专业英语（第一版）[M]．化学工业出版社，2005：53. [7] 康俊远.模具材料与表面处理[M].北京：北京理工大学出版社，2007:39-40. [8] 朱光力万金保．塑料模具设计[M]．清华大学出版社，2003:35-38. [9] 高锦张．塑性成形工艺与模具设计[M]．机械工业出版社，2000:38-41.

[10] 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计[M].(第2版).北京:高等教育出版社,2006:46-51.

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 致谢

致谢

非常感谢陈慧珍老师在我大学的最后学习阶段——毕业论文设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，，到论文的修改，定稿，CAD以及PROE作图方面的指导，她给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文她放弃了自己的休息时间，她的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向她表示诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这三年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会论文我如何做人。正是由于他们的帮助，我才能在各方面取得显著的进步，在此想他们表示我衷心的谢意。

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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录

附录

成型工艺卡片 车间 零件名称 装配图号 零件图号 调料盒 TLH00 材料牌号 材料定额 单件重量 ABS 10501.9g 材料 干燥 塑料成型工艺卡片 资料 编号 共1页 第1 页 设备 G-S200/400 型号 每模 2 件数 工装号 设备 温度/℃ 80~90 时间/h 后段/℃ 料筒中段/℃ 温度前段/℃ （℃） 喷嘴/℃ 模具温度/℃ 注射/s 时间 保压/s 冷却/s 注射压力/MPa 背压力/MPa 辅助/min 单件/min 检验组长 2 180~200 210~230 200~210 180~190 50~80 2~9 15~30 15~30 70~100 60~100 温度 后处理 时间 检验 编制

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压力 100 8~10 时间 定额 校对 审核 组长 车间主任 主管工程师 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录

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