目 录
一．引言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二．塑件分析，塑料成型特征工艺参数„„„„„„„„„„„„„„„„1 1． 制品的分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1制品的设计要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2 制品的成型设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2注射成型工艺的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.1塑料制品分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 2.2制品成型方法与工艺流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.3塑件的后处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.4成型工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„5 三、注射机的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 四、模具结构的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 5、结构零部件的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （1） 支承板设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （2） 垫块的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （3） 合模导向机构的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 6推出机构的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （1）推杆的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 （2）拉料杆的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 7 冷却系统的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 （1）冷却回路尺寸的确定及布置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 8.选择注射机型号„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 9 结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 10 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 一、引言
模具作为重要的生产工艺装备，在现代工业的规模生产中日益发挥着重在作用。通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材、成本低等显著特点，在汽车、机械、电子、轻工、家电、通信、军事和航空航天等领域获得了广泛应用，对塑料模具的需求越来越大，对产品质量要求越来越高，用不可代替。
近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。
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
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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。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。
我国在十二五规划中，专门提到了模具的发展，所以在将来的几年里，模具行业的发展是客观的，现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。 二、塑件分析，塑料成型特征工艺参数
1、制品的分析
1.1 制品的设计要求
本次设计制品的用途是打印机零件壳体的设计，该制品结构形状较复杂，壁厚均匀，不对称，精度要求高。
1.2 制品成型设计
该制品使用二次分型机构（三板模），采用点浇口形式，虽然其他的浇口形式还有直接浇口、侧浇口、扇形浇口、薄片式浇口、环行浇口、轮辐浇口、爪形浇口、潜伏浇口、护耳浇口等，但他们都不容易在开模时实现自动切断，而点浇口就具有这个优点，而且其留于塑件的疤痕较小，不影响塑件外观。
2、注射成型工艺的设计
2.1塑料制品分析
本制品采用ABS为原料苯乙烯—丁二烯—丙烯氰共聚物。
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ABS主要技术指标：
密度(g/ cm³) 导热系数 (W·m-1·K-1×10-2) 滞流温度(°C) 表1-2 力学性能 屈服强度（MPa） 断裂伸长率(﹪) 抗弯强度(MPa) 抗压强度(MPa) 冲击韧度 (简支梁式) 无缺口 缺 口 50 35 80 53 261 11 布氏硬度 抗拉强度(MPa) 拉伸弹性模量(GPa) 弯曲弹性模量(GPa) 抗剪强度(MPa) 38 1.8 1.4 24 9.7R121 表1-1 热物理性能 1.02—比热容1．05 (J·kg-1K-1) 13.8—31.2 130 线膨胀系数 (10-5K-1) 1255—1674 5.8—8.6 （1）ABS为无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚氯乙烯好，溢边值为0.04 mm左右。
（2）吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑料须经长时间的预热干燥。 （3）成型时宜取高料温，但料温过高易分解（分解温度≥250℃），对精度较高的塑料，模温宜取50～60℃，对光泽要求较高的耐热塑料模温宜取60～80℃，注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，料温为180～200℃，注射压力为1000～1400MPa，用螺杆式注射机成型时，料温为160～220℃，注射压力为700～1000×10MPa。
（4） ABS的其他成型工艺参数
注射机类型 制品收缩率 预热温度 模具温度 注射压力 注射时间 保压时间 螺杆式 0.4～0.8% 80～85℃ 50～80℃ 60～100 MPa 20～90 s 0～5 s 3
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冷却时间 总周期 20～120 s 50～220 s 2.2 制品成型方法及工艺流程 本制品采用注射成型，工艺流程包括模前准备，模塑成型和后处理及二次加工工艺流程步骤如下： （1）预热
ABS吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑料须经长时间的预热干燥。
（2）注射
注射过程包括加料、塑化、注射冷却和脱模几个步骤。 加料
由于注射成型是一个间歇过程，因而须定量加料，以保证操作稳定，塑料塑化均匀，最终获得良好的塑件。加料过多。受热的时间过长等容易引起物料的热降解，同时注射及功率损耗增多；加料过少，料筒内缺少传压介质，型腔中塑料融化压力降低，难于补料，容易引起塑件出现收缩、凹陷、空洞等缺陷。 塑化
注射的过程可分为充模，保压倒流，浇口冻结后的冷却和脱模等几个阶段。 2.3 塑件的后处理
注射成型的塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性。其主要方法是退火和调湿处理。退火处理是将注射塑件在定温的加热液体介质或热烘箱中静置一段时间，塑料制件的氧化，加快吸湿平衡速度的一种处理方法，其目的是使制作的颜色、性能以及尺寸得到稳定。本次设计采用退火后处理。 工艺流程图解：
2.4 成型工艺条件分析
注射成型的核心问题，就是采用一切措施得到塑化良好的塑料。通过proe 中的plastic advisor进行分析
1、利用塑料专家分析最佳浇口的位置
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由此图可知深蓝色的位置为最佳浇口的位置！
2、利用塑料专家分析最佳成型参数
绿色显示部分的中间位置为最佳成型参数设定值 3、填充水平分析
4、流向温度分析
5、填充时间
6、压力降分析
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7、冷却质量
8、缩痕预测
9、排气点位置
10、熔接线分析
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三、注射机的选用
按流量选择注塑机，选择SZ—40/32立式注射机，表1.2为该注射机的技术参数。
表1.2 注射机SZ-40/32的技术参数 额定注射量/cm3 200~400 螺杆直径/mm 24 注射压力/Mpa 150 模具最大厚度/mm 160 模具最小厚度/mm 130 拉杆空间/mm 290×368 注射行程/mm 160 注射方式 螺杆式 锁模力/KN 320 最大成型面积/cm2 645 模板最大行程/mm 260 动模板设有顶板，开模顶出形式 是通过动模板与顶板相碰，机械顶出塑件 合模方式 液压-机械 液压泵流量/170、12 （L/min) 动、定模固定板尺532×634 寸/mm 液压泵压力/Mpa 6.5 弧半径10 喷/mm 嘴 孔半径3 /mm 机器外形尺寸/mm 4700×1400×1800
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四、模具结构的设计
1、 塑件成型位置及分型面的选择
分型面的选择应注意以下几点：
1）不影响塑件外观，尤其是对外观有明确要求的制品； 2）有利于保证塑件的精度要求；
3）有利于模具加工，特别是型腔的加工；
4）有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计; 5）便于制件的脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边. 6）分型面应有利于侧向抽心； 7）分型面应取塑件尺寸最大处；
8）拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件的中间部位。
该塑件分型面比较复杂
3、 浇注系统的设计
浇注系统通常由主流道 分流道 浇口料穴组成。
浇注系统是塑料容体由注射机的喷嘴向模具型腔的流动通道。因此它应该保证容体迅速顺利有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在优良的塑料件。对于浇注系统设计的具体要求有：
① 重点考虑型腔布局。 ② 热量及压力损失要小，为此浇注系统流程应尽可能短，截面尺寸应尽可能大，弯折尽量少，表面粗糙度要低。
③ 均衡进料，即分流道尽可能采用平衡式布置。 ④ 塑料耗量要少，满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗.
⑤ 消除冷料，浇注系统应能收集温度较低的“冷料”。 ⑥ 排气良好。 ⑦ 防止塑件出现缺陷，避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。
⑧ 保证塑件外观质量。 ⑨ 较高的生产效率。 ⑩ 塑料熔体流动特性。
塑件采用点浇口成型，其主浇道如图所示，点浇口的直径为2mm，分流道为圆角梯形，主流道为圆锥形上端直径为压力机喷嘴相配合
主流道的尺寸
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①半锥角一般在1°～3°内选取，主流道带锥度是为了在模具打开时使主流道凝料容易脱离定模。本设计选取锥度为3°。
②主流道径向尺寸的小端（与喷嘴连接的一端）应大于喷嘴口孔径0.5～1.0㎜。当主流道与喷嘴同轴度有偏差时，可以防止主流道凝料不易从定模一侧拉下来。
8、排气系统的设计
塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气，除此之外，塑料熔体会产生微量的分解气体，这些气体必须及时排出，否则，被压缩的气体会产生高温，会引起塑件局部炭化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起强度下降，甚至充填不满等。
采用分型面排气
9、 温度调节系统的设计
1）尽量保证塑件收缩均匀，维持 模具的热平衡。
2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。根据经验，一般水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水孔直径的1—2倍冷却水孔中心距约为水孔直径的3—5倍，水孔的直径一般为8—12mm。
3）尽可能便冷却水孔至型腔边面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔边面的距离应处处相等。
4）浇口处加强冷却。
5）应降低进水与出水的温差。
6）合理选择冷却水管的形式。对于收缩大的塑件应治收缩方向开设冷却水孔。
7）合理确定冷却水管接头位置。为不影响操作，进出口水管接头通常设在注射机背面的模具同一侧。
8）冷却系统的水管应尽量避免于模具上其他机构发生干涉现象，
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设计时通盘考虑。
9）冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损害，最好在进口和出口初打出。
致谢
在本次毕业设计中，我从指导老师身上学到了很多东西。老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我们很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导
毕业设计是与实际紧密相接的，是一次真正的理论和实践的结合。它要求学生的设计能够真正应用到实际中去。通过这次毕业设计，我看到了自己的不足，也看到了自己的能力和潜力。从中学到很多，培养了自己从多方面、多角度、细致考虑问题的能力和习惯。从模具整体结构到应注意的有关细节如公差、配合、加工工艺性、减少成本、安全性等问题都有一个细致的了解和全面的思考，可以说是一次真正的实战。
同时，在此我衷心感谢老师给予了我耐心的指导，感谢每一位给予我友好帮助的同学。
参考资料
在设计过程中所查阅的书籍如下： 《实用塑料注射模设计与制造》 《模具制造工艺与设备》 《实用注塑模具设计手册》 《塑料模具设计》
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