模具设计毕业论文--塑料灯罩注塑模设计与制造.doc

浙江工贸职业技术学院
毕业设计（论文）

课题名称： 塑料灯罩注塑模设计与制造

系 部： 汽车与机械工程学院
专 业： 模具设计与制造
班 级：
姓 名：
学 号：
指导教师：
教师职称： 副教授

完成时间 2016 年 1 月 10 日

浙江工贸职业技术学院毕业论文（设计）诚信声明

本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《塑料灯罩注塑模设计与制造 》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

日期： 年 月 日

目录

1、前言 2
1.1模具行业及产品发展现状 2
1.2选题意义 4
1.3设计任务 4
2、塑件设计分析 5
2.1塑件模型建立 5
2.2、塑件参数设计 6
2.3侧向分型 12
2.4型腔和型芯的工作尺寸计算 13
3、注塑设备和模架选择 13
3.1初选注塑设备的型号及规格 13
3.2、注塑机重要参数校核 16
3.3、模架选择 19
4、浇注系统设计 19
4.1主流道设计 19
4.2点浇口设计料穴设计 20
4.3分流道设计 22
4.4浇口设计 23
5、成型零件设计加工工艺方案制订 24
5.1型腔的设计 24
5.2型芯设计 25
5.3滑块的设计 25
5.4加工工艺方案制订 26
6、顶出机构设计 29
6.1推件板顶出机构 29
7、冷却系统设计 30
7.1冷却水道的设置原则 30
7.2冷却水道与排气结构的设计 30
8、模具装配图和零件图 33
8.1模具3D图形绘制 33
8.2模具及其零件2D图形绘制 35
9、 模具装配和试模 38
9.1. 模具装配 38
10、模具设计中存在的问题与经验总结 42

44

塑料灯罩注塑模设计与制造

浙江工贸职业技术学院汽车与机械工程学院，班级：

摘要：通过对塑件的设计分析，设计出该塑件的模具。在整个模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、注塑机和模架的选择及注塑机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计和冷却系统设计，最后还对成型零件制订加工工艺方案。
在模具设计过程中，采用了UG6.0、AutoCAD、moldflow 等著名的设计分析软件，采用这些软件进行设计分析，优化了设计的参数和缩短了设计时间，提高了设计效率。
通过整个模具设计，本人能够熟练地使用当前常用的设计分析软件，学会了根据计算或者依据经验选择一些参数, 增加了对注塑模具的了解。
关键词：模具设计；参数；工艺；分型面；加工
1、前言
1.1模具行业及产品发展现状
模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下：
要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。
要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。
快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。
低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。
高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。
除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。
从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析：
    新材料——模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具
    新工艺——新的成形工艺及模具加工的新工艺
    新技术——技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展
    信息化——数字化生产、信息化管理、充分利用IT技术
    网络化——溶入和利用好世界全球化网络
循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。
除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我们还认为，从与模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。我认为，这一现象应逐渐适当改变
上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西，我们可以不断的具体化和不断的深化，例如CAD/CAE/CAM一体化，软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。它们相互之间可以互相促进和相得益彰。当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势，也是很值得研讨的.
1.2选题意义
塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，随着生活水平的不断提高，人们对消费品的要求越来越高。塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，塑料模具也快速发展。因此灯罩作为家居产品的一类，在日益发展的当今社会中，满足了人们对“家”的需求，其重要性无法替代。而且对灯罩的要求上更凸显了其表面要求的程度，对此对塑料模具的要求更高了，对整体行业的发展至关重要。
因此本次毕业设计选择了目前市面上和淘宝主流的且各公司有在设计的塑料灯罩，具有实际意义。
1.3设计任务
1.3.1塑料灯罩模具设计：采用UG6.0软件设计出该产品的3D图，且用moldflow分析制件的工艺参数。并运用软件AutoCAD画出2D图；同时还要选择该塑料件的材料；
1.3.2产品工艺性分析：分析塑料灯罩的结构，看下塑料灯罩采用的塑料是否能顺利完成注射、冷却、脱模，成型强度、刚度以及使用寿命是否满足使用的要求，找出不足之处，对灯罩作出结构上的修正，直到满足这些条件为止；结合实际与软件moldflow分析产品的最佳浇口位置，流动是否平衡；
1.3.3注塑设备选择：初选注射成型机的型号和规格，从中选择合适的注塑设备；
1.3.4确定分型面：根据灯罩塑料件的几何形状，尺寸精度要求，兼顾脱模方式等选择合适的分型面；
1.3.5选择模架：模架为非标准件，根据产品的需要进行设计；
1.3.6浇道系统设计：包括浇道的形状和位置的确定；
1.3.7成型件设计：设计合理的成型零件，确定模腔的数量及其排列方式及模具的排气系统
1.3.8冷却系统设计：冷却水孔的位置与数量与冷却效果有密切关系，在确定时，应尽可能地靠近型腔和尽可能地多，但不要发生干涉；
1.3.9零部件加工工艺制定：为上面设计的模具零部件制定合理的加工工艺路线；
1.3.10绘制2D模具图纸，包括模具的装配图纸和成型件图纸。
1.3.11模具装配和试模：模具装配的质量将影响制件的质量及模具的使用、维修和模具的寿命，又将影响模具的制造周期和生产成本，是模具制造中的重要环节是。试模对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析

2、塑件设计分析
2.1塑件模型建立
2.1.1 模型3D图
模型绘制采用UG6.0软件设计出,最终绘制出来的3D结构图1所示该制件的平均厚度为2mm:

图1 塑件模型3D图
2.1.2 塑件2D图技术条件
本模型2D图在软件AutoCAD上进行绘制出来的2D图，如图2所示
(1)．塑件精度等级及尺寸公差
塑件大部分采用的精度等级为5级精度，外形尺寸采用3级精度。部分尺寸的公差标注如图2-2所示，在这里只是标注一些重要的尺寸公差。
(2)．塑件的表面质量
该塑件要求外观为高光，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.2μm。塑件内部表面粗糙度要求没有外部高可取Ra0.4μm。
2.2、塑件参数设计
2.2.1 材料选择
该灯罩要耐高温 透明度良好(透出的光是柔色) 易于喷涂,成本低。根据以上要求，选聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为塑件材料
PMMA材料说明:
中文名称:聚甲基丙烯酸甲酯或亚加力
2.2.2 性能:
(1).PMMA的密度比玻璃低：PMMA的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半；
(2).PMMA的重量较轻：PMMA的密度为1.19g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。 
(3).PMMA的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。  
(4).PMMA的熔点较低：PMMA的熔点约130–140 °C (265–285 °F)比玻璃约1000度的高温低很多。  
(5).PMMA的透光率较高  
(6).可见光：PMMA是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高[1] 。  
(7).紫外光：石英能完全透过紫外线，但价格高昂，普通玻璃只能透过0.6％的紫外线，但PMMA却能透过73％。PMMA不能滤除紫外线(UV)。紫外光会穿透PMMA，部份制造商[2]在PMMA表面进行镀膜，以增加其滤除紫外光的效果和性质。另一方面，在照射紫外光的状况下，与聚碳酸酯相比，PMMA具有更佳的稳定性   
(8).红外线：PMMA允许小于2800nm波长的红外线通过。更长波长的IR，小于25,000nm时，基本上可被阻挡。存在特殊的有色PMMA，可以让特定波长IR透过，同时阻挡可见光，(应用于远程控制或热感应等)。
2.2.3用途:
(1).建筑应用:橱窗、隔音门窗、采光罩、电话亭等
(2).广告应用:灯箱、招牌、指示牌、展架等
(3).交通应用:火车、汽车等车辆门窗等
(4).医学应用:婴儿保育箱、各种手术医疗器具 民用品：卫浴设施、工艺品、化妆品、支架、水族箱等
(5).工业应用：仪器表面板及护盖等
(6).照明应用：日光灯、吊灯、街灯罩等
运用领域：酒店、商场、办公楼、会所、别墅、博物馆、医疗、教育、餐饮、展览展示等等
运用区域：吊顶、集成吊顶、隔断、屏风、移门、透明墙、酒店家具、办公家具、吧台、灯饰、吊灯、标识、标牌、地板、景观等等。
2.2.4注塑模工艺条件:
干燥处理：PMMA具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。建议干燥条件为90C、2~4小时。熔化度：240~270C。模具温度：35~70C。注射速度：中等化学和物理特性PMMA具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达92%。PMMA制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。PMMA具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA具有较好的抗冲击特性。

图2 塑件2D图

2.2.5 塑件收缩率
根据以上选用的材料为PMMA，查相关资料可知，PMMA的收缩率为0.5%～0.8%，这里选择中值为0.65%。
2.2.6 塑件的壁厚
一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产成本，降低了生产效率，同时，收缩率也会增大，这样使的得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品质量。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型、复杂制件将难于成型。因此产品的厚度必须要适中，根据材料的的特性，查阅相关的资料，查得PMMA制品的最小壁厚通常为0.75mm (1mm流程最小壁厚）,最大壁厚一般为200.0cm（大型塑件）。
本次设计中，塑件的最大壁厚为2mm。
综上所述，纵向的截面壁厚完全符合设计要求，横向的截面壁厚基本符合。
总体上看，塑件基本上满足塑件的平均壁厚为2mm的设计要求。
2.2.7 塑件的拔模斜度
拔模斜度是为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤，擦毛，在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。
在本次设计中，产品外形与内部结构均处于圆弧，所本次设计不考虑拔模斜度。
2.2.8 分型面设计
根据分型面的设计原则：
(1).分型面选在塑件外形最大轮廓处。
(2).分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模。
(3).分型面的选择应保证塑件的精度要求。
(4).分型面的选择应满足塑件的外观质量要求。
(5).分型面的选择要便于模具的加工制造。
(6).分型面的选择应有利于排气。
考虑不影响本次模具设计塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，本模具采用双分型面以及内抽，分型面在灯罩的底部处。如图3：模具分析面如图4所示

图3 塑件分型面

图4 模具的分型面
2.2.9 确定型腔数量以及排列方式
由于塑料灯罩为灯饰产品，注塑后要喷漆。对外观的质量以及尺寸要求不高，在不影响美观的情况下，制件的表面可以有浇口的痕迹,同时用moldflow分析分析制件的3D模型可知道，该制件进胶最合适的地方为灯罩外表面中心点（如图5和7所示）。根据毕业生设计要求，模具尽可能设计复杂。所以本次模具设计采用的是一模二腔，且产品的高度较大，因此模具的尺寸也较大，型腔的分布和进浇位置如图6所示:

图6 型腔数量及其进胶位置

图5 型腔moldflow分析制件的流动助力

图7 型腔moldflow分析制件进胶最佳位置
2.3侧向分型
本制件需要两个型腔合并注塑制成，但是以便在塑件推出之前，先将侧向型腔分开，然后再完成内抽，否则就无法脱模。
侧向分型机构有以下几个元件组成：
（1）侧向成型元件 侧向成型元件是成型塑件外形的零件。
（2）运动元件 运动元件是指安装并带动侧向成型块或侧向型芯并在模具导滑槽内运动的零件
（3）传动元件 传动元件是指开模时带动元件做侧向分型或抽芯，合模时又使之复位的元件。
（4）锁紧元件 为了防止注射时运动元件受到侧向压力而产生位移的零件称为锁紧元件。
（5）限位元件 为了使运动元件在侧向分型或侧向抽芯结束时停留在所要求的位置上，以保证合模时传动元件能顺利的使其复位，必须设置运动元件在侧向抽芯结束时的限位元件

图8 侧向分型
2.4型腔和型芯的工作尺寸计算
成型零件工作尺寸计算公式如下
型腔径向尺寸计算公式为L+δz =[(1+)L－χΔ] +δz
型腔深度尺寸计算公式为H+δz =[(1+)H－χΔ] +δz
型芯径向尺寸计算公式为=
型腔深度尺寸计算公式为=
其中为L+δz模具型腔的径向尺寸；H+δz为模具型腔的深度尺寸；为模具型芯的径向尺寸；为模具型芯的高度尺寸；
本模个设计中,产品成形部分的工作尺寸按产品的收缩值计算,这种方法实用,且效率高
3、注塑设备和模架选择
3.1初选注塑设备的型号及规格
表1 部分国内注塑机的规格和性能
型 号
XS-ZY500
ES-ZY500（B)
XS-ZY1000
XS-ZY1000(A)
SZY-2000
XS-ZY3000
XS-ZY4000
XS-ZY32000
理论注射量(最大)/cm3
500
538
1000
2000
2000
3000
4000
32000
螺杆(柱塞)直径/mm
65
65
85
100
110
120
130
250
注射压力/MPa
104
135
120
120
90
90.0.115. 0
127.5
130
注射行程/mm
200
190
260

280
340
380

注射时间/s
2.7
2.7
3

4
3.8
约4
约10
螺杆转速（r/min）
20\25、32、38、42、50、60、80
19〜152
21、27、35、40、45、50、65、83
21、27、35、40、45、50、65、83
0〜47

0〜60
0~45
注射方式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
螺杆式
锁模力/kN
3500
2000
4500
5500
6000
6300
10000
35000
最大成型面积/cm2
1000
1000
1800
2000
2600
2520
3800
14000
模板行程/mm
500
560
700
700
750
1120
1100
3000
模具高度（最大)/mm
450
　400
700
700
800
960.68
1000
2000
(最小)/mm
300
240
300
300
500
400
250
1000
模板尺寸/mm
700X850

1180×1180

1350×1250

2650×2460
拉杆间距/mm
540X440
540X440
650×550
650×550
760×700
900×800
1050×950
2260×2000
合模方式
肘杆
液压
特殊液压
特殊液压
肘杆
液压
特殊液压
特殊液压
油泵流量（L/min）
200,25
148,26
200、18、1.8
200,25
17.5×2、14.2
194×2.048,63

压力/MPa
6.5
14
14
14.0.15.0
14
14、0,21. 0

电动机功率/kW
22
30
40,5.5,5.5
40,7.5
40,40
45,55
142
3×155、30.0.75
螺杆扭矩N.m

加热功率/kW
14
17
16.5
18,25
21
40
45.2

外形尺寸/m
6. 50×1.30×2. 00
6.0×1.5X2.0
7.67×1.74×2. 38
7.4×1.7×2.4
10.908×1.9×3. 43
11×2.9×3.2
14×2.4×2.85
20×3. 24×3. 85
电源电压/V
380
380
380
380
380
380
380
380
电源频率/Hz
50
50
50
50
50
50
50
50
机器质量/t
12
9
20
25
37
50
65
240
3.1.1 估算塑件体积、质量
塑件质量经UG计算得 如图9所示

图9 塑件的质量计算
塑件的质量为m=130g
查表的PMMA的密度为Ρ=1.19g/cm3
由上得塑件体积为V=109.2cm3
3.1.2选择注塑机型号
根据塑件外形及生产批量以及毕业设计要求，本模具采用一模二腔m=130x2=260g，考虑其制件的料把及尺寸、注射时所需压力，初步选用注射机为 SZY-1000
表2 注射机的工艺参数
型 号
理论注射量(最大)/cm3
螺杆(柱塞)直径/mm
注射压力/MPa
注射行程/mm
注射时间/s
螺杆转速（r/min）
注射方式
锁模力/kN
模具高度（最大)/mm
SZY-1000
1000
85
120
260
3

螺杆式
4500
700

3.2、注塑机重要参数校核
3.2.1 注塑容量校核
国产标准注塑机的标准规定，以注塑时在对空注塑的条件下，注塑机螺旋杆或柱塞做一次最大行程时所能达到的最大容量()。注塑容量是选择注塑机的重要参数。它在一定的程度上反映了注塑机的注塑能力，标志着注塑机能成型最大体积的注塑制品。
以容量计算时，必须使得在一个注塑成型周期内所需的注塑塑料熔体的容量在注塑机额定注塑量的80%内，也就是
（1）
式中 为注塑机最大注塑容量， ；
为成型塑件与浇注系统体积的总和， ；
0．8 为最大注塑容量的利用系数。
本次模具设计中，计算如下:

（2）
式中， 为成型塑件的体积，本次的模具是一模二腔；为浇注系统的体积和，包括主流道，分流道，浇口，冷料穴的体积和。
所以，
（3）
综上，注塑机的注塑容量符合要求。
3.2.2 注塑压力校核
注塑压力的校核是校验注塑机的最大注塑压力能否满足制品成型的需要。只有在注塑机额定的注塑压力内才能调整出某一塑件所需要的注塑压力，因此注塑机的最大压力要大于该塑件所要求的注塑压力。
塑件成型时所需的注塑压力，与塑料的品种，注塑机的类型，喷嘴形式，塑件熔体的流动性及浇注系统等因素有关。
注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力，即
（4）
式中：--- 注射机最大注射压力（Map）；
--- 塑件成型所需的注射压力（Map）
PMMA的注射压力为80-130Mpa，
查表2 注射机的工艺参数得注射机最大注射压力为120Map
因此，所选注射机的注射压力符合要求。
3.2.3 锁模力校核
当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注塑机轴向的很大的推力，其大小等于塑件与浇注系统在分型面上的垂直投影之和乘与型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应该小于注塑机额定的锁模力，否则在注塑成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。
型腔内塑料熔体的推力 (N)可按下式计算
（5）
式中 型腔内塑料熔体沿注塑机轴向的推力，N；
A 塑料与浇注系统在分型面上的投影面积，；
型腔内塑料熔体的平均压力， ；
P 型腔内塑料熔体的压力，
注塑压力；
K 压力损耗系数，随塑料品种，注塑机形式，喷嘴阻力，流到阻力等因素变化，可在0.20.4的范围选取。
计算如下：
A=A塑+A浇
(6)
P平均=100MPa

也就是型腔内的塑料熔体沿注塑机轴向的推力为2459KN，而注塑机的锁模力为4500KN，所以，注塑机的锁模力符合要求。
3.2.4 模具高度与注射机闭合高度关系的校核
模具高度与注射机最大与最小闭合高度之间，即
（7）
　　　　　式中：　―――　模具的闭合高度（mm）；
　　　　　　　　　―――注射机最小闭合高度（mm）；
　　　　　　　　　―――注射机最大闭合高度（mm）；
　　 查3-1得：
　　　　　　　　　 注射机最小闭合高度＝300mm
注射机最大闭合高度＝700mm
经计算模具闭合高度＝
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝60+40+200+70+50+50
＝470 mm
因此模具高度适合。
3.2.5 开模行程校核
模具开模后为了能取出塑胶件，要求有足够的开模距离，本次模具使用的注塑机的开模行程是给定的，不受模具厚度的影响，当模具的厚度变化时，可由其调模装置调整。只要使得注塑机最大开模行程大于模具所需的开模距离就符合注塑的要求。

即:
（8）
式中 为注塑机最大开模距离，mm；
为模具所需的开模距离，mm；
为塑件脱模所需顶距离（mm）；
　　　　 　 为塑件工艺高度 （mm）；
浇注系统凝料高度（mm）
侧抽的距离（mm）

即
此外，注射机的开模行程符合要求。
3.3、模架选择
3.3.1 模架类型选择
根据型腔排列的方式以及初步确定的壁厚，选择模架为非标准模架，A板壁厚为200mm，B板厚度为70mm。双分型面，点浇口进浇，推杆推出。
3.3.2 模架周界计W=500 L=700
4、浇注系统设计
4.1主流道设计
4.1.1 浇口套设计
喷嘴前端孔径：d2=Φ4mm；
喷嘴前端球面半径：SR1=26mm；
为便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，浇口套热处理要求淬火50-60HRC。为减少熔体充模时的压力损失和塑料损耗，应尽量缩短主流道的长度， 浇口套主要有如下图10三种样式，在模具设计中可根据实际须要选择
图10 浇口套的固定形式
本次设计中,浇口套的端部设一个与注塑机定位孔相配的定位坏,注塑机的定位孔是给定的,这里是,具体的固定形式如图11所示:

图11 浇口套的固定
4.2点浇口设计料穴设计　　
4.2.1点浇口优点：开模时浇口自动拉断，浇口处的掺于应力小，可实现自动化生产，提高生产效率，便模具制造成本相对较高。
为了模具结构简单本点浇品拉断采用小拉杆拉断点浇口。
如下图12所示。

图12 点浇口的设计与拉断

4.2.2点浇口入胶处如下图13所示：

图13 点浇口
4.3分流道设计
4.3.1 分流道的形状
分流道的截面形状常用的有圆形，梯形，和矩形, 其中圆形截面的分流道效率最高,也就是分流道流过相同的塑料流量,其分流道的内表面积最小。这样可以减少注塑过程中散热面积,即熔料的温度降低最小，同时使得摩擦力变小，减少压力损失。其缺点就是制造起来比较麻烦,应为它必须将分流道分设在模板的两侧,在对合时容易产生错口现象。当分型面为平面时候,常采用圆形截面流道,本次设计中,分型面基本为平面,综上所述,采用圆形截面的分流道。
4.3.2 分流道的布局
本次模具设计为一模二腔,分流道的布局对塑料件的成型影响也较大的,由于前面已经将型腔的布局确定,设计分流道的布局既要跟型腔的布局协调,同时还应该注意一些分流道布局的设计要点:
分流道和型腔的分布原则是排列紧凑,间距合理,应该采用轴对称或者中心对称,使其平衡,尽量缩小成型区域的总面积。
最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心和锁紧力的中心重合；在可能的情况下,分流道的长度尽可能的缩短,以减少压力损失,避免模体压力过大的影响成本。
在多型腔模具中,各型腔的分流道长度应该尽量相等,以达到注塑时压力传递的平衡。分流道的布局如图14所示：

图14 分流道布局
4.3.3 分流道的长度
根据分流道的布局,且产品外形为弧形，为了使分流道离产品的距离一致，且效果最佳，分流道也被设计成弧形的，大概的可以测量出分流道的长度总长L=77mm；
分流道的直径，对于平均壁厚为6mm,质量200g以下的塑料制品,可以采用如下的经验公式确定分流道的直径
（9）
式中 D 流道的直径，mm；
m 制品的质量，g；
L 分道的长度，mm；
已知塑料制件的质量m=130g
所以
根据 塑料的品种为PMMA,其常用的分流道直径为3.2～10mm,这里选10mm为分流道的直径。
4.4浇口设计
本次设计采用的浇口为点浇口如图15所示,其优点有:
(1)可以缩短浇口的冷却时间,从而缩短成型周期；
(2)易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观；
(3)可根据塑胶件的形状特点灵活地设置浇口的位置；
(4)开模时浇口自动拉断，浇口处的掺于应力小，可实现自动化生产；
(5)适用一模多腔的模具,提高注塑效率。
4.4.1 点浇口的尺寸
根据经验的数据,一般的点浇口的厚度为0.5～1.5mm,这里选1.35mm；浇口的长度为2mm。

图15 浇口位置示意图

5、成型零件设计加工工艺方案制订
5.1型腔的设计
采用相拼式型腔，也就是由整块材料加工成两瓣的型腔。
相拼式型腔的优点是，对塑件的上表面会产生拼模缝的痕迹，优点为切削量小，易加工，模具成本低，同时给热处理和表面处理带来一定的方便，型腔的3D图如图16所示。
型腔依靠斜面和定模板相配。型腔的外形尺寸为：

图16 型腔示意图
5.2型芯设计
3D结构如图17所示，型芯的尺寸为
型芯的固定是有型芯固定板固定。

图17 型芯示意图
5.3滑块的设计
块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要的零部件，一般情况下，它与侧向型芯组合成侧滑块型芯，称为组合式侧滑块。在侧型芯简单且容易加工的情况下，也可以将侧滑块和侧型芯制成一体的，称为整体式侧滑块。
本设计中的侧抽芯部分虽然结构简单，但其表面要求精度不高，并考虑到侧抽芯机构的制造成本，故使用整体式侧抽芯机构。
侧型芯是模具的成型零件，常用T8、T10、45钢、CrWMn等材料制造，热处理硬度要求HRC≥50（对于45钢，则要求HRC≥40）。
我这副模具中有四对内抽滑块，如下图18所示

图18 内抽滑块
5.4模仁加工工艺方案制订
塑料模具的加工方法大体上可以分为切削机床加工、钳加工和特殊加工三大类。切削机床加工是指采用不同的切削机床，如车床、铣床、磨床等进行粗加工或精加工等。钳加工是指采用锉、铲、研等手工措施去除切削机床所预留的加工余量，将模具半成品加工成符合蓝图的要求尺寸，形状以及表面粗糙度的合格零件，并通过组装总装成符合要求的模具。当模具零件使用普通机床或人工的传统的方法很难加工或者耗时很大时，则往往采用特殊加工的方法，如电火花，线切割以及等。

5.4.1 型腔加工工艺方案
表3 型腔的加工工艺方案
机械加工工艺过程卡
产品名称
零件名称
零件图号
灯罩
模仁
10
材料名称及牌号
P20
毛坯种类或材料规格
102x96x230
总工时
56min
工序号
工序名称
工序简要内容
设备名称及型号
夹具
量具
工时
01
CNC粗加工
粗加工成型面
CNC
专用夹具
游标卡尺
4min
02
热处理
调质

专用夹具

7min
03
磨削
磨上、下端面
磨床

游标卡尺

04
CNC精加工
精加工成型面
CNC
专用夹具
内径千分尺和游标卡尺
30min
05
电脉冲
成型制件的表面

专用夹具

15min
06
中走丝
切割模仁斜面

07
钳工
抛光成型面、倒角，攻丝

游标卡尺

08
检验

表4 型腔的加工工序卡
零件名称
模仁
零件图号
10
夹具名称
夹具
材料名称及牌号
P20
硬度
HRC48-50
工序名称
铣削
工序号

工步号
工步内容
切削用量
刀具
量具
s
f
z
编号
名称
编号
名称
1
铣内轮廓保证尺寸要求（粗）
2000r/min
600mm/min
0.1mm
T03
铣刀Φ16
L02
内径千分尺
2
铣内轮廓保证尺寸要求（精）
4000r/min
800mm/min
0.05mm
T01
铣刀Φ4
L02
内径千分尺
3