塑料件模具设计与加工工艺模板.doc

摘 要

本课题关键是针对小型电风扇挡尘板模具设计,经过对塑件进行工艺分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具浇注系统、模具成型部分结构、顶出系统、冷却系统、注塑机选择及相关参数校核、全部有具体设计，同时并简单编制了模具加工工艺。经过整个设计过程表明该模具能够达成此塑件所要求加工工艺。依据题目设计关键任务是小型电风扇挡尘板注塑模具设计。也就是设计一副注塑模具来生产小型电风扇挡尘板塑件产品，以实现自动化提升产量。针对小型电风扇挡尘板具体结构，该模具是侧浇口注射模具。为了方便脱模，采取了四根顶杆均匀分布在塑件能承受较大推力地方，方便了脱模，也简化了模具机构，降低了成本。

关键字：塑料模具 小型电风扇挡尘板 推杆 侧浇口
目 录
序言··················································1
塑料件三维零件图····································2
第一章 塑件工艺分析··································3
1、塑件分析················································3
2、电风扇挡尘板物料性能、成型性能和零件结构··············3
第二章 注塑设备选择··································4
1、测量塑件体积··········································4
2、计算出塑件质量········································4
3、选定注射机··············································4
4、XS-Z-30型注射机参数···································5
第三章 分型面位置确实定·······························5
1、分型面选择标准···········································5
2、零件图析确定分型面·······································6
第四章 浇注系统形式和浇口设计·······················6
1、浇注系统设计标准·········································6
2、主流道衬套设计···········································6
3、分流道设计···············································7
4、浇口设计···············································9
第五章 成型零件设计和加工工艺·······················10
1、定模板设计·············································11
2、动模板设计·············································12
3、型芯设计···············································12
4、模架设计···············································13
第六章 合模导向机构设计·······························14
1、导向和定位机构设计·······································14
第七章 脱模机构设计···································15
1、脱模机构设计·············································15
第八章 注塑机参数校核·································17
1、最大注塑量校核···········································17
2、注射压力校核·············································18
3、锁模力校核···············································19
4、模具和注射机安装相关部分尺寸校核·························19
第九章 排气、冷却系统设计和计算·····················20
1、排气系统设计和计算·····································20
2、冷却系统设计和计算·····································21
第十章 模具装配·····································23
1、模具装配程序···········································23
设计总结···············································24
结束语·················································25
参考文件···············································26

序言
e{: -N
伴随中国目前经济形势日趋好转，在“实现中华民族伟大复兴”口号倡引下，中国制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平关键标志之一，模具工业能促进工业产品生产发展和质量提升，并能取得极大经济效益，所以引发了各国高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕原动力”，德国则冠之为“金属加工业帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中关键地位。中国对模具工业发展也十分重视，早在1989年3月颁布《相关目前国家产业政策关键点决定》中，就把模具技术发展作为机械行业首要任务。
1\jj3Y'i'

  多年来，塑料模具产量和水平发展十分快速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战百分比越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机螺杆或活塞推进下，经过喷嘴和模具浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。
g6q[ I8  此次毕业设计关键任务是小型电风扇挡尘板注塑模具设计。也就是设计一副注塑模具来生产小型电风扇挡尘板塑件产品，以实现自动化提升产量。针对小型电风扇挡尘板具体结构，经过此次设计，使我对侧浇口模具设计有了较深认识。同时，在设计过程中，经过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上知识也对注塑模具组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调整系统）有了系统认识，拓宽了视野，丰富了知识，为未来独立完成模具设计积累了一定经验。

设计者：江源
二〇一〇年十一月
塑料件三维零件图

第一章：塑件工艺分析
1、塑件分析
小型电风扇挡尘板为塑料小件，需要大批量生产，则选择一模两件，其材质必需有良好绝缘性，相对强度要求不高，从经济环境保护角度考虑选择聚丙烯（PP）塑料。 
小型电风扇挡尘板尺寸见图1-2-1，整体尺寸是Ф80圆形壳盖，高20mm，尺寸精度要求不高。 6<h ==I 
⑴塑件尺寸较大不过表面及内部尺寸要求精度等级不高，采取常规侧浇口即可。
⑵塑件为中小批量生产 ，且塑件形状不复杂。
⑶因为塑件为了安装和取下方便，采取是套式结构，没有卡槽结构或螺纹结构，制造注塑模简单，降低了制造成本。
2、电风扇挡尘板物料性能、成型性能和零件结构
聚丙烯性能及用途：强度、刚性、耐热性均优于HDPE，硬度比HDPE高，可在100左右使用。含有优良耐腐蚀性，良好绝缘性，不受温度影响，但低温变脆、不耐磨、易老化。适适用于制作通常机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。
聚丙烯成型性能：流动性极好，冷却速度快，收缩率大，塑件应壁厚均匀，避免缺口、夹角、预防应力集中。
零件结构：

图 1-2-1 电风扇挡尘板零件结构图
第二章：注塑设备选择
1、测量塑件体积
经过三维制图软件将塑件在三维软件中表现出来，并利用三维软件自带体积查询功效查看其体积。
经查看：
V件 ≈ 10.76 cm3
2、计算出塑件质量
查书【1】P389 附录A可得：
聚丙烯密度：ρ= 0.90 g/cm3
依据公式： m =ρV
得出塑件质量为：m ≈ 9.7g
3、选定注射机
注射机注射量要满足：
V总= V件+V浇道
因为是一模两件，所以：
V总= 2 x 10.76+10= 31.52 cm3
V机 ≥ V总/0.8
则：V机 ≥ 39.4 cm3
查书【1】P395 附录D：选择XS-Z-60型号注塑机
4、XS-Z-30型注射机参数
查书【1】P395 附录D：
表2-4-1 XS-Z-60型注射机参数表
标称注射量
60 cm3
拉杆空间
190x300 mm
螺杆（柱塞）直径
38 mm
合模方法
液压-机械
注射压力
1220x105Pa
泵流量
70,12 L/min
合模力
50x104 N
泵压力
65x105 Pa
螺杆转数
/
电动机功率
11 kW
注射行程
170 mm
螺杆驱动功率
/
注射时间
/
加热功率
2.7 kW
注射方法
柱塞式
机器外型尺寸
3.61x0.85x1.55 m
模具最小厚度
70 mm
机器重量
2x104 N
模具最大厚度
200 mm
资料提供单位
上海塑机厂
模板最大行程
180 mm
锁模力
45x104 N
最大成型面积
130 cm2
喷嘴球径
R10 mm
模版尺寸
330x440 mm
喷嘴口直径
2 mm
第三章：分型面位置确实定
1、分型面选择标准
怎样确定分型面，需要考虑原因比较复杂。因为分型面受到塑件在模具中成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及精度、嵌件位置形状和推出方法、模具制造、排气、操作工艺等多个原因影响，所以在选择分型面时应综合分析比较，从多个方案中优选出较为合理方案。选择分型面时通常应遵照以下几项标准：
⑴分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
⑵便于塑件顺利脱模，尽可能使塑件开模时留在动模一边。
⑶确保塑件精度要求。
⑷满足塑件外观质量要求。
⑸便于模具加工制造。
⑹对成型面积影响。
⑺对排气效果影响。
⑻对侧向抽芯影响。
其中最关键是第⑵和第⑸第⑻点。为了便于模具加工制造，应选择平直分型面易于加工分型面。
2、零件图析确定分型面
图3-2-1 分型面A-A 能够把前模做成一个平面就行了，大大简化了模具制造，而且提升了模具使用寿命。采取B-B分型面需要加工前模，增加了模具生产难度，从而提升生产成本，选择使用A-A分型面。

图 3-2-1 分型面选择
第四章：浇注系统形式和浇口设计
1、浇注系统设计标准
教主系统设计是注射模设计一个很关键步骤，它对注塑成型效率和塑件质量全部有直接影响，所以在设计浇注系统时必需注意下面标准：
⑴了解塑料成型工艺特点。
⑵尽可能采取平衡式部署。
⑶确保热量和压力损失小。
⑷降低浇注系统及塑料耗量。
⑸排气良好。
⑹预防型芯和塑件变形。
⑺整修方便，确保塑件外观质量。
2、主流道衬套设计
为了便于流道内凝料拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角 α= 2°～ 6°。主流道衬套和注射机喷嘴接触凹坑球半径应比喷嘴球头半径大 1～2mm，主流道小端直径应比喷嘴直径大0.5～1mm。

图 4-2-1 主流道衬套
3、分流道设计
⑴分流道断面形状选择：
分流道常见断面形状有圆形、正六边形、梯形、U形、半圆形、矩形等。比较常见且单边加工方便，轻易脱模断面是U形，则选择U形断面。其中止面百分比为： h=2r(r为半圆半径)，斜角β= 5°～ 10°。

图 4-3-1 U形断面图
⑵分流道形状尺寸设计：
为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状通常为圆形梯形U形半圆形及矩形等，此次设计中采取U形截面，加工工艺性好，且塑料熔体热量散失流动阻力均不大，通常采取下面经验公式可确定其截面尺寸：

其中： B―开口宽度（mm）
m―塑件重量（g）
L―分流道长度（mm）
h―U形截面深度（mm）
查书【2】 P94 表6-1：PP推荐直径为4.8～9.5 mm，选直径为5mm，其分流道长度选择为40mm，见下图4-3-2
则上式：

则U形截面深度为 3mm，开口宽度为 4mm。

图 4-3-2 主分流道示意图及U形断面尺寸图
⑶分流道部署
本塑件采取是一模两件，其行腔布局以下图：

图 4-3-3 行腔布局图
⑷分流道和浇口连接
为了有利于塑料熔体流动和填充，分流道和浇口连接处应加工成斜面或用圆弧过分：

图 4-3-4 分流道和浇口连接图
4、浇口设计
浇口形式很多，有侧浇口、直接浇口、扇形浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳式浇口等。
查书【1】 P123 表 4-4得到个个浇口优缺点。
⑴侧浇口优缺点：侧浇口通常开设在分型面上，可依据塑件形状、特点灵活地选择塑件某个边缘进料，它能方便地调整熔体充模时剪切速率和浇口封闭时间。侧浇口截面形状为矩形，轻易加工，便于试模后修正，浇口出去较方便。但侧浇口注射压力损失大，熔料流速较高，保压补缩作用小，成型壳类件时排气困难，易形成熔接痕、缺料、缩孔等。
⑵直接浇口优缺点：浇口尺寸较大，步骤短，流动阻力小，进料快，压力传输好，保压、补缩作用强，利于排气和消除熔接痕。但浇口除去困难，且痕迹显著，浇口周围热量集中，冷凝速度慢，故内应力大，且易产生气泡缩孔等缺点。
⑶扇形浇口优缺点：它是侧浇口变异形式之一，浇口沿进料方向逐步变宽，厚度逐步变薄，所以，沿宽度方向进料较均匀，可降低塑件内应力和降低带入行腔空气，克服了流纹及定向效应等缺点，但浇口去除困难，且痕迹显著。
⑷点浇口优缺点：它是一个尺寸很小截面为圆形浇口。开模时浇口能够自动拉断，利于自动化操作，浇口出去后残留痕迹小。对于投影面积大或易于变形塑件，采取多个点浇口可提升成型质量。但注射压力损失大，收缩大，塑件易变形。浇口尺寸太小时，料流易产生喷射。
⑸潜伏式浇口优缺点：它是由点浇口演变而来。其进料部分经过隧道可放在塑件内表面、侧表面或表面看不见肋、柱上，所以，它除含有点浇口特点外，比点浇口塑件便面质量愈加好。这种浇口及流道中心线和塑件顶出方向有一定角度，靠顶出时剪切力作用，使塑件和浇注系统凝料分离。这种浇口注射压力损失大，浇口加工困难。
⑹护耳式浇口优缺点：能够克服小浇口易产生喷射及在浇口周围有较大内应力等缺点，预防浇口处有脆弱点和破裂。护耳部分视塑件要求除去或保留，能够确保塑件外观。但护耳除去困难。
经过去塑件分析，选择使用侧浇口。
侧浇口示意图：

图 4-4-1 侧浇口示意图

第五章：成型零件设计和加工工艺
模具中决定塑件几何形状和尺寸零件称为成型零件，包含凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接和塑料接触，塑料熔体高压、料流冲刷，脱模时和塑件间还发生摩擦。所以，成型零件要求有正确几何形状，较高尺寸精度和较低表面粗糙度，另外，成型零件还要求结构合理，有较高强度、刚度及很好耐磨性能。
设计成型零件时，应依据塑料特征和塑件结构及使用要求，确定型腔总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方法、排气部位等，然后依据成型零件加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件工作尺寸，对关键成型零件进行强度和刚度校核。
此次设计成型零件有定模板，动模板，和两个相同型芯。
1、定模板设计
依据分型面选择（图3-2-1）A-A，定模板表面不要做加工取平面，只需在上面按上镶块。其定模板，动模板为一个长方体板块，其尺寸面积最少覆盖塑件3至4倍。
查书【3】P64表2-87能够经过塑件投影面积，确定模架尺寸，选定定模板长度为250mm，宽度160mm，厚度32mm。见图5-1-1

图5-1-1 定模板主视左视图及三维图
2、动模板设计
查书【3】P64表2-87能够经过塑件投影面积，确定模架尺寸，选定定模板长度为250mm，宽度160mm，厚度32mm。见图5-2-2

图5-2-1 动模板主视左视图及三维图
3、型芯设计
型芯是成型塑件内表面成型零件。依据型芯所成型零件内表面大小不一样，又有型芯和成型杆这分。型芯通常是指塑件中较大关键内型成型零件，又称主型芯；成型杆通常是指成型塑件上较小孔零件，又称小型芯。其中型芯分为整体式和组合式。
因为设计塑件是两个较大成型内表面，所以使用整体式加工困难，材料消耗多不易采取，则采取组合式型芯。
依据塑件形状，能够确定型芯形状尺寸，因为是一模两件所以只需要两个相同型芯。见图5-3-1

图5-3-1 型芯尺寸图
4、模架设计
模架顾名思义，是组成塑料模整体框架结构，依据塑件面积能够决定型腔大小，也能够查出对应模架尺寸。
⑴模架组成
注射模模架由模具支撑零件、导向装置和推出机构组成。
支撑零件包含定模座板、动模座板、动模板、定模版、支撑板、垫块等，这些零件在模具中起装配、定位和安装作用。
其中动模座板和定模座板既是动模和定模基座，又是模具和成型设备连接模板。动模板和定模板是固定型芯，凹模、导柱和导套等零件模板，俗称固定板，固定板应有足够强度和刚度。
支撑板时垫在动模板后面模板，起作用是预防型芯、凹模、导柱、导套等脱出，增强这些零件稳定性并承受型芯和凹模等零件传输来成型压力，动模支撑板通常全部是中部悬空而两边用支架支撑，假如刚度不足将会引发塑件高度方向尺寸超差或在分型面上产生溢料而形成飞边，所以，支撑板应有足够强度和刚度，以承受成型压力而不过量变形，其厚度确实定可参考型腔底板厚度确定方法。假如动模板也承受成型压力，则支撑板厚度可合适减小。
垫块关键作用是使动模支撑板和动模座板之间形成用于推出机构运动空间和调整模具总高度，以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度要求。
⑵模架标准化
查书【3】P64表2-87能够经过塑件投影面积，确定模架尺寸。
定模座板：250mm200mm20mm
定模版：250mm160mm32mm
动模板：250mm160mm32mm
支撑板：250mm160mm32mm
垫块：250mm32mm50mm
动模座板：250mm200mm20mm
顶杆固定板：250mm94mm12.5mm
推板：250mm94mm16mm
确定了这些尺寸就能够确定了模架整体尺寸结构。
第六章：合模导向机构设计
合模导向装置是确保动模和定模或上模和下模合模时正确定位和导向关键零件。导向机构关键有定位、导向和承受一定侧压力三个作用。
1、导向和定位机构设计
导柱导向通常由导柱和导套间隙配合组成，关键零件有导柱和导套。
⑴导柱设计。
导向装置设计关键点：
① 导向装置类型设计。
② 合理部署导柱位置。
③ 导柱工作部分长度应比型芯端面高出6～8mm，以确保其导向和引导作用。
④ 导柱工作部分配合精度采取H7/f7；导柱固定部分配分采取H7/k6。
⑤ 导柱和导套应有足够耐磨性，多采取低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为48～55HRC，也可采取T7和T10碳素工具钢，经淬火处理。
⑥ 导柱先导部分应做成球状或带有锥度；导套前端应倒角，通常倒角半径为1～2mm，导柱和导套在分型面处应有承屑槽。
因为导柱直径是一个标准值，经过查书【3】P64表2-87，导柱直径选择为Φ16，经过【3】P76表2-104查出导柱其它尺寸D，L，S。
导柱样式见图6-1-1

图6-1-1 导柱
查表其中D =20mm，S =6mm，L为按需求所定则取56mm。
⑵导套设计
导套为了更方便去配合导柱使导柱能够顺利导入定位孔里。导套分为直导套和带头导套两种，直导套适适用于较薄模板，较厚点模板须采取带头导套。本设计中需要使用是带头导套。
导套尺寸是依据导柱直径确定，其它尺寸能够经过查书得到。
查书【3】P81表2-110，查Ⅱ型导套标准尺寸，经过导柱直径是Φ16，能够得到其导套标准尺寸。见图6-1-2

图6-1-2 导套
第七章：脱模机构设计
1、脱模机构设计
在注射成型每一个循环中，塑件均须从注射模行腔内脱出，所以注射模应设计推出机构，推出机构是注射模关键功效结构。
⑴推出机构分类
① 按推出零件类别分类。它分为推杆推出机构、推管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零件推出和多元件综合推出机构。
② 按动力起源分类。它分为手动推出机构、机动推出机构、液压推出机构和气动推出机构。
③ 按机构推出动作特点。它分为一次推出机构、二次推出机构、双推出机构、辅助推出机构、次序推出机构、带螺纹塑件推出机构。
⑵推出机构设计标准：
①开模时候尽可能使塑件留在动模一边，方便利用注射机推出装置推出塑件。这么，模具推出机构较为简单。
②确保塑件脱模时不变形，应正确考虑塑件对注射模附着力大小和作用位置，方便选择适宜推出方法和位置，尽可能使脱模力分布均匀合理，并使脱模力作用面积尽可能增大而靠近型芯。
③确保脱模时塑件不损坏。推出机构脱模力必需作用在塑件能承受较大力部位。
④确保塑件外观良好。推出塑件位置应尽可能选在塑件内侧或对塑件外观影响不大部位，尤其在使用推杆推出时更要注意，以免损伤塑件外观。
⑤结构尽可能简单、可靠，确保脱模动作灵活，含有足够强度和刚度，制造方便，零部件更换轻易，成本低。
⑥确保合模时正确复位。设计时必需考虑推出机构正确复位，并确保不和其它模具零件发生干涉。
⑶推出机构选择
依据塑件形状和质量，设计推出机构为一次推出机构，推出方法为推杆推出机构。
推杆推出机构是注射模中使用最广一个脱模机构，制造简便，滑动阻力小，可在塑件任意位置上配置，更换方便脱模效果好，故生产中广泛采取。但因推杆和塑件接触面积小，易引发应力集中，可能损坏塑件或使塑件变形。所以，选择推杆形式及推杆排列位置很关键。
推杆和固定板联接形式见图7-1-1，这种联接方法适适用于多种不一样形式推杆。

图7-1-1 推杆固定形式
推杆设计关键点为：
①推杆直径不宜过细，通常为Φ0.8～12mm，以确保足够强度；
②推杆端面在装配后应比型腔或镶件平面高0.05～0.1mm，以免影响塑件以后使用；
③推杆应设置在推件阻力大地方，尽可能使推出塑件受力均匀，但不应和型芯距离过近，以免影响强度；
④推杆和其配合孔或型芯孔通常采取H8/f8配合，并确保一定同轴度；
⑤在确保塑件质量和顺利脱模前提下，推杆数量不宜过多，以简化模具和降低对塑件表面质量影响；
⑥避免推杆和侧抽芯机构发生冲突。
推杆部署应确保塑件质量和脱模顺利，应遵照推杆设计标准，本设计中零件时盖类零件，在阻力最大处设计了四个推杆均匀推出。图7-1-2

图7-1-2 推杆部署
推杆是推出机构中最关键经过标准化设计通用零件。经过查书【3】P88表2-122能够得到推杆基础尺寸。见图7-1-3

图7-1-3 推杆
第八章：注塑机参数校核
1、最大注塑量校核
最大注射量和塑件重量或体积有直接关系，二者必需相适应，不然就会影响塑件产量和质量。依据生产经验，注射机最大注射量通常是其许可最大注射量80%。
当注射机注射量以容积标定时，按下式校核：

式中： V——指定型号和规格注射机许可最大注射容积（cm3）；
Vmax——模具中型腔和流道最大容积（cm3）；
Vi——一个塑件体积（cm3）；
V浇——浇注系统及飞边体积（cm3）；
n——型腔数；
K——注射系数，因液态塑料密度比固态塑料低而设置，取0.75～0.85；
倘若实际注射量过小，注射机注射能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长。所以，最小注射量Vmin=0.25V。则每次注射实际注射质量V’应满足：
Vmin<V’<Vmax
经过本设计第二章能够算出Vmax

则：，，其最大注射量合格。
2、注射压力校核
校核注射压力目标时校核注射机最大注射压力能否满足塑件成型需要。设计模具时，可参考多种塑料注射成型工艺确定塑件注射压力，再和注射机额定压力相比较，压力校核公式：

式中：——注射机额定注射压力；
——塑件成型时所需注射压力；
——安全系数，取1.25～1.4。
其中能够查书【1】P99表3-10能够知道聚丙烯注射压力为70MPa，则：

那么，则条件满足。
3、锁模力校核
锁模力又称合模力，是指注射机合模装置对模具所施加最大夹紧力。为了可靠地锁模，预防分型面上溢料现象，应使塑料熔体对型腔成型压力和塑件和浇注系统在分型面上投影面积之和成绩小于注射机额定锁模力，公式：

式中： ——注射机锁模力（N）
——模内压力（型腔内熔体平均压力，MPa）
——压力损耗系数，通常取1.1～1.2
——塑件和流道系统在分型面上投影面积之和（mm2）
其中：能够经过查书【1】P239表4-33，得到=24.5MPa，则：

则，其锁模力和合格。
4、模具和注射机安装相关部分尺寸校核
不一样型号和规格注射机，安装模具部位形状和尺寸各不相同。为了使注射模具能顺利安装在所选择注射机上并生产出合格塑件，设计模具时必需校核注射机上和模具安装相关尺寸。需要校核参数包含喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板上安装螺孔尺寸等。
⑴喷嘴尺寸
注射机喷嘴前端孔径d和球面半径r和模具主流道衬套小端直径D和球面半径R通常应满足下列关系：R=r+（1～2）mm，D=d+（0.5～1）mm，以避免注射成型时在主流道衬套始端和注射机喷嘴间形成死角，并便于主流道凝料脱出。
⑵定位圈尺寸
为了使模具主流道中心线和注射机喷嘴中心线重合，模具定模版上凸出定位圈应和注射机固定模板上定位孔呈较松动间隙配合。定位圈高度h，小型模具为8～10mm，大型模具为10～15mm。
⑶模具轮廓尺寸
多种规格注射机，可安装模具最大厚度和最小厚度全部有限制，所以：

式中： ——模具闭合厚度（mm）；
——注射机许可安装模具最小厚度（mm）；
——注射机许可安装模具最大厚度（mm）。
依据第二章中注塑设备选择和第五章中模架选择能够知道，本设计模具闭合厚度为：186mm，注射机为70mm，注射机为200mm，则能够满足模具轮廓要求。
⑷开模行程校核
多种注射机开模行程是有限，取出塑件所需开模距离必需小于注射机最大开模距离。

式中： ——注射机最大开模行程（mm）
——塑件脱模所需距离（mm）
——塑件高度（mm）

则开模行程符合要求。
第九章：排气、冷却系统设计和计算
1、排气系统设计和计算
排气系统是注射模设计中不可忽略一个问题. 在分型面上开设排气槽是注射模排气关键形式。排气槽作用是把型腔和型芯周围空间内气体和熔料产生气体排到模具之外。在注射成型中,若模具排气不好,型腔内气体受压缩将产生很大背压,阻止塑料熔体,使之正常快速充模,同时气体压缩所产生热量可能使塑料烧焦.在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚情况下，气体在一定压缩程度下会进入到塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺点。尤其是快速成型注射工艺发展，对注射模排气系统要求愈加严格。在设计排气系统时我们能够根据以下几点设计：
（1）排气槽应设在型腔最终充满地方，即熔料流动末端。
（2）排气槽应尽可能设在分型面上并尽可能设在凹模；
（3）排气槽应尽可能设在料流末端和塑件较厚处；
（4）排气槽方向不应朝向操作工人，并做好呈曲线状，以预防注射时烫伤工人。
排气槽截面积可用以下公式进行计算：
F＝25m1(273+T1)1/2/tP0
式中：
F——排气槽截面面积（m2）
m1——模具内气体质量(kg)
P0——模具内气体初始压力（Mp）取0.1Mp
T1——模具内被压缩气体最终温度(℃)
t——充模时间(s)
模内气体质量按常压常温20℃氮气密度ρ0＝1.16kg/m3计算，有
m1=ρ0V0
式中：
V0——模具型腔体积（m3）
　　应用气体状态方程可求得上式中被压缩气体最终温度（℃）
T1＝（273+T0）(P1/P)0.1304-273
式中：
T0——模具内气体初始温度（℃）
由V＝4560mm3
充模时间t=1s，被压缩气体最终排气压力为P1＝20MPa
　　　得：
T1＝(273+20)(20/0.1)0.1304-273=311.7℃
模具内气体质量：
　 m1=V0ρ0=4.56×10-6×1.16kg=0.53×10-5kg
则得所需排气槽截面面积为：
　　　　　 F=[25×0.53×10-5(273+311.7)1/2]/(1×0.1×106)=0.039mm2
　　　查取排气槽高度h=0.02mm，所以排气槽总宽度为：
　　　　　 W=F/h=0.039/0.02=1.95mm
　　　为了便于加工和有利于排气，利用镶拼式型芯结构，和整体式型芯相比，镶拼型芯使加工和热处理工艺大为简化。
2、冷却系统设计和计算
冷却系统是直接影响注塑制品质量和生产效率关键原因。因为多种塑料性能和成型工艺要求不一样，对模具温度要求也不相同。通常注射到模具内塑料溶体温度为200度左右，熔体固化成为塑料后，从60度左右模具中脱模，温度降低是依靠在模具内通入冷却水来实现。所以对于冷却水设计也是我们设计当中一个关键步骤。我们能够经过以下多个方面对它进行设计。在设计中我们还要注意一点它设计标准。我们设计冷却水道应尽可能靠近塑件，从而才能达成我们所需效果。
设计标准：
（1）冷却水道可设计成单回路或多回路；
（2）冷却水道应尽可能多,截面尺寸应尽可能大；
（3）冷却水道和型腔表面之间距离应尽可能相等；
（4）冷却水入口宜选在浇口周围；
（5）冷却水道出入口温度温差尽可能小；
（6）冷却水道应沿着塑料收缩方向设置。
冷却系统设计相关公式：
qV=WQ1/ρc1(θ1-θ2)
式中：
qV——冷却水体积流量(m3/min)
W——单位时间内注入模具中塑料重量(kg/min)
Q1——单位重量塑料制品在凝固时所放出热量(kJ/kg)
ρ——冷却水密度(kg/m3)　　　　
c1——冷却水比热容[kJ/(kg.℃)]　
θ1——冷却水出口温度(℃)　　　
θ2——冷却水入口温度(℃)
Q1可表示为：
Q1=[c2(θ3-θ4)+u]
式中：
c2——塑料比热容[kJ/(kg.℃)]
Q3——塑料熔体初始温度(℃)
θ4——塑料制品在推出时温度(℃)
u——结晶型塑料熔化质量焓(kJ/kg)
　 其中： ρ=0.98×103
c1=4.187
θ1= 25
θ2= 20
c2 =1.05
Q3=200
θ4=60
Q1=[c2(θ3-θ4)+u]=1.05(200-60)=147kJ/kg
则可得：
qV=(0.013×147)/[0.98×103×4.187(25-20)]m3/min
=0.93×10-6m3/min
　　　上述计算设定条件是：模具平均工作温度为40℃，用常温20℃水作为模具冷却介质，其出口温度为25℃，产量为0.093kg/min。
由体积流量查表可知所需冷却水管直径很小，体积流量也很小，但为满足模具在不一样温度条件下使用，可在合适位置部署直径d为8mm管道来调整温度。
第十章：模具装配
1、模具装配程序
⑴清点零件数量并检验是否加工好；
⑵模架等相关零件要除去油污、批锋、并倒角不过要注意零件成型部分不能刮伤或倒角；
⑶检验型芯部分加工精度（粗糙度、平面度等）、螺栓孔位置、有公差尺寸进行测量和图纸对照；
⑷安装定模，将定模板底座反过来放在工作台上，安装上定模板，旋入螺栓；
⑸安装动模，将动模板架于垫块上，安装上四个导柱，盖上支撑板，然后将推杆、复位杆、拉料杆插入推杆固定板上并合上推板旋紧螺栓，然后将推杆、复位杆、拉料杆装配到动模板上加上垫块和动模底座并旋紧螺栓；
⑹完成模具安装，先将导柱表面润滑，然后小心将定模板经过导套和动模板上导套合模。

设 计 总 结

经过此次塑料模设计，使我对注射模有了更多了解，在老师和我共同努力下，最终结束了。经过这次实习，使我在原来