塑料手机面板塑料模毕业设计.docx

第一部分
概 述
塑料工业是一门新兴产业，自塑料问世后几十年，塑料来源丰富，制作方便及成本低廉、金属零件塑料化的发展很快，在机械电子、国防、交通、通讯、建筑、农业、轻工业和日常生活用品等行业中都得到了广泛的应用，现今塑料已与钢材、水泥、木材并驾齐驱成为四大工业基础材料，所以对塑料模具要求量增加。
AutoCAD是最常用的工程制图软件。在沿海珠三角地带的工厂极为常用，在塑料模具设计时运用CAD技术是一种全新的设计技术，有助于提高产品及模具设计的质量和实现产品的最佳性能。塑料模具CAD的工作主要在于理解模具的结构设计及各模具系统的2D排位画法。同时燕秀工具箱也是新兴起的模具设计软件，运用在CAD的平台上，内有大量的国家标准件图档，另外它集成了各大模具标准零件生产厂家的标准零件库，如龙记（LKM）、明利（MINGLEE）、环胜（EVER）等，大大提高设计的效率及实用性。
本次毕业设计设计的塑料手机面板注塑模主要从塑料的性能、产品的使用性能和要求出发，分为几个方面的设计，重点阐述了材料性能、模具结构分析及工作原理以及成型分析、理论计算几个方面。
此塑料手机面板结构较简单，精度以及外观要求高，运用常用的三板模具即细水口模，采用了细水口转大水口侧，浅顶针进胶，通过塑化、充模、保压、开模至推出塑件。具体过程，详见以后说明书内容分析和计算。本说明书为机械塑料注射模具设计说明书，是根据《塑料成型工艺与模具设计》上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。
编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。
本说明书在编写过程中，得到老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。
由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。

设计者：
2010.4.10
目 录

第 一 部分 概述 ……………………………………………… 1
第 二 部分 塑料模具成型工艺及任务书 …………………… 3
第 三 部分 产品说明及分析…………………………………… 7
第 四 部分 根据初步设计方案选择注射机…………………… 10
第 五 部分 设计方案的选定…………………………………… 11
第 六 部分 模具结构的设计…………………………………… 12
第 七 部分 浇注系统的设计…………………………………… 14
第 八 部分 模架的选择及校核………………………………… 20
第 九 部分 冷却系统与顶出系统的设计……………………… 23
第 十 部分 模具的安装与调试………………………………… 26
第十一部分 技术经济分析……………………………………… 27
第十二部分 设计小结…………………………………………… 28
第十三部分 参考文献…………………………………………… 29

第二部分
塑料模具成型工艺及任务书

一、 题目：
题目：塑料手机面板
条件：产量：60万件
材料：ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)
设备：注塑机自选
任务要求：总装图1份
零件图若干
说明书1份
二、明确设计任务，收集有关资料：
三、工艺性分析
分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。
1、塑胶件的形状和尺寸：
塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。
2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：
塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。
3、生产批量
生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。
4、其它方面
在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。
四、 确定成型方案及模具型式：
根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。
五、 工艺计算和设计
1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用Pro/E，的“分析/模塑分析/模塑质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。
2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。
3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。
4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。
5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。
六、 进行模具结构设计：
1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按标准选取。
2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从龙记标准中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。
七、画装配图
一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。
1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图
2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图
3、俯视图、局部剖视图等
4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格
5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。
八、绘制各非标准零件图
零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求
九、编写技术文件
1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。
2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片
3、编写设计说明书

第 三 部分
产品说明及分析
1． 题目：塑料手机模具设计
2． 条件：产量：60万件
材料：ABS(丙烯腈（A）－丁二烯（B）－苯乙烯（C）)
设备：注塑机自选
3．产品图如下：
（3-1）
（3-2）
4．任务要求
1） 制定塑件成型工艺
2） 完成塑件的模具设计图纸一张，零件图纸若干
3） 选定模具材料及热处理的技术要求，并制定主要工作零件的热处理及加工制造工艺路线
4） 编写说明书，其达到如下要求
A了解塑料物理性能、流动性能及成型过程中的物理化学变化
B了解塑料成型基本原理和工艺特点、正确分析成型的工艺对模具的要求
C掌握各种成型设备对模具的要求
D掌握成型模具的结构及设计计算方法

五、工艺方案的拟定
1．产品分析：
该产品是塑料手机的部件
产品立体图可见（3—1）和（3—2）从产品来源来看，本品在常温中使用，但外观、精度要求高，外表面不能有缺胶、气泡、脱花等成型缺陷存在、要满足要求，尽可能取较高的精度，然而此产品批量大，所以从经济利益上看来尽可能采用一模多腔。
2．原材料分析
ABS塑料-概述
ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。
ABS塑料-名称
　　化学名称 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
　　英文名称 Acrylonitrile Butadiene Styrene
ABS塑料-性能
一般性能
　　ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18～20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。
力学性能
　　ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。
热学性能
　　ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。
电学性能
　　ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。
环境性能
　　ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。
ABS塑料的加工性能
　　ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度80~85℃，时间2~4h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度70~80℃，时间18~18h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。
第四部分
根据初步设计方案选择注射机
一．成型前的准备
a.吸湿性小，但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥，
b.塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具形腔成型，其过程可以分为加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模6个阶段。
二．制品ABS的注塑成型参数
注射机：螺杆式
螺杆转速（r/min）：28
料筒温度：200～280℃
模具温度：25-80℃
注射压力(MPa)：80-130
根据塑件的形状估算其体积和质量：
应用P/roe分析得到该产品体积约为4.279cm3
质量：体积×质量=4.279 cm3×1.02g/ cm3=4.365g
三．根据塑件的计算量或者体积选定注射机设备型号
理论注射量 250cm³
注射压力 120MPa
锁模力 900KN
模具的最大厚度 450mm
模具的最小厚度 346mm
第五部分
设计方案的选定
方案(一):一模两腔点浇口
方案(二):一模两腔侧浇口
方案(三）：一模两腔侧进胶与潜伏进胶
1. 点浇口
针对针点式浇口,橄榄形浇口,其尺寸很小，这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，能有较大的增加塑料熔体的剪切速度并产生较大的塑加热从而导致熔体的表面粘度下降，流动性增加，利于填充，因而对薄壁件，以及诸如聚丙烯，聚乙烯等表面粘度随剪切速度变化敏感改变的塑料成型有利，利用点浇口成塑件去除浇口后残留痕迹小，易取得浇注系统的平衡，也有利于自动化操作，但压力损大，收缩大，塑件易变形，同时在定模部分需另加一个分型面以便浇口凝料脱模。
2．侧浇口
又称为边缘浇口，国外称为标准浇口，侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔件于形腔的侧面充模，其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速度及浇口封闭时间，这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普通便用在中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强但浇口痕迹存在，会形成熔接痕，缩孔，气孔等塑件缺陷且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不便。
3．潜伏胶口
又称剪切浇口，由点浇口变异而来。这种浇口分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或顶针的端部注入型腔，因而塑件外表面不易受损伤，不至因浇口痕迹而影响塑件表面质量与美观效果。
因产品外观要求高，所以表面、侧面不许进胶，第一种方案排除。
因产品需要装配，所以底部不许进胶，第二种方案也排除。
根据产品的要求只有采用潜进胶，在产品前部端可以采用侧近胶到屏幕处，而后部可以采用潜进胶。所以进胶方案采用第三种。
第六部分
模具结构的设计
1．确定形腔的数目
根据经济性确定形腔数目：
根据以知的条件60万件，得知此产品产量不大，从目前市场经济价格来看每增加一个型腔成制造本会增加1200—2000元不等，而设计为单型腔更加不利于节省成本的原则，而型腔过多则会降低产品的精度，因此，经分析，最终选择为一出二，既能满足生产要求，又能最大限度的利用各项资源。
2．模具型腔在模板上的排列方式
通常有圆形、H形、直线形、X型及复合排列。在进行形腔布置时，应根据塑件的形状和大小来确定排列方式，型腔的布置和浇口的开设部位应力求对称，对防止模具承受偏载而产生溢料现象，型腔排列宜紧凑，以节约钢材，减轻模具重量，节约成本。
比较上述排列方式，采用H形式排列。（示意图）

3.分型面的确定：
由于本模具是一模多腔，为了使制品能够顺利取出，本模具设计了一个分型面，由注射机带动动模后再由顶棍推动顶针板及顶针，顶出制品，分型线如图：

分型面则由分型线向外延伸，如图：

如红线面所示
七．浇注系统的确定
一、 浇注系统形式和浇口的设计
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，但因产品表面质量的问题，此浇注系统由细水口转大水口，其系统包括主流道，分流道、冷料穴，浇口。
1.主流道的设计
主流道通常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=4
主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径+（1～2）
=12(1～2)，取SR0=21
球面配合高度h=3～10mm，取h=7mm
注射机喷嘴进入长度L1=62
主流道长度L=17mm
主流道大端直径D′=D+2Ltanα=4+2×17×tan5°=6.99，取D′=7mm
浇口套总长LO=L+L1+h=86mm
（2）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P20等，热处理硬度为29HRC～33HRC。
由于该模具流道较短，定位圈和衬套设计成整体式较合适。
3.分流道设计
（1）分流到布置形式
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，应该遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量段、锁模力力求平衡。模具的流道布置形式采用平衡式。而该设计采用的是大水口转细水口侧进胶与潜进胶。流道分布如下图所示：

（2）分流道的长度
长度应尽量短，减少弯折。该模具的分流道长度在设计过程中由绘图得出
（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。
梯形分流道的高度：
H=6 mm
梯形底宽：B=6 mm
（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0.63～1.6微米，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，是中心层具有较高的剪切速率，此处Ra=0.8
A、主流道设计：
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：
⑴ 主流道圆锥角α=2o～6o，对流动性差的塑件可取3 o～6o，内壁粗糙度为Ra0.63μm。
⑵主流道大端呈圆角，半径r=0.5～3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。
⑶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。
⑷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间隙配合。
⑸主流道衬套一般选用P20制造，热处理强度为52～56HRC。
B、冷料穴的设计
冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；三种是无拉料杆的冷料穴。我们这里选用的拉料杆是固定在动模板上的，其结构如图三：
图 三
D、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，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，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是侧浇口。简图如图

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合纹的部位。
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。
（1）主流道冷料穴的设计
开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴的直径应稍大于主流道大端直径。由于该模具型腔分布对称，所以冷料穴可设在中心位置。
由于本模具采用的是顶针板顶针顶出，所以冷料穴设计如下：

（2）排气槽的设计
因该制品碰穿位比较多而且碰穿面积大所以可以在碰穿位做排气孔，因外可利用分型面间隙以及推杆与孔配合间隙处排气，
(3)成型零件尺寸计算
ABS的平均收缩率

塑件尺寸

计算公式

计算结果

型腔尺寸计算

Lm 0+δz=〔Ls（1+Scp）-（12～34）Δ〕 0+δz

型芯尺寸计算

lm-δz 0=〔ls（1+Scp）+（12～34）Δ〕-δz 0

型腔深度尺寸计算

Hm 0+δz=〔Hs（1+Scp）-（12～34）Δ〕 0+δz

型芯高度尺寸计算

hm-δz 0=〔hs（1+Scp）+（12～34）Δ〕-δz 0

型腔的刚度计算：
型腔的强度计算：

前模仁尺寸：长=196mm 宽=162mm 高=35.5mm
后模仁尺寸：长=196mm 宽=162mm 高=39.5+10（虎口高度）=49.5mm
（4）侧向抽芯的尺寸设计
1.斜导柱的设计
斜导柱的材料多为耐磨、高强度表面要求热处理的材料，可选择德国产的钢材。其直径=12mm 、长度=73mm
斜导柱的倾斜角度15<a<250 根据行程3mm可以算出盖斜导柱的角度取150
2.滑块的设计
侧滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要零部件，他上面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的运动精度保证。所以滑块的设计是比较重要的，其设计如图：

第八部分
模架的选择及校核
一. 选标准模架
模架在注塑模中起支承作用，将它们与合模导向机构组成，便可构成注射模架，用来安装和固定注射模中的各种功能结构，因此设计注射模时，必须每个支承部分要有足够的强度和刚度。
依据前面的计算数据，确定选用FCI3335型标准模架，如图

定模座板：H定＝45mm，分流道推板H分=30mm,定模板：H型＝60mm，推件面板：H推＝20mm，推件底板：H推＝20mm，动模板：H芯＝80mm，垫块：H垫块＝90mm，动模座板：H动＝30mm。
模具闭合高度：
H闭＝H定+H分+H型+H芯+H垫块+H动+1mm
＝45+30+60+80+90+30+1
＝346mm
二、模具安装部分的校核
该模具的外形尺寸为330mm×350mm，XS－ZY－125型注射机模板最大安装尺寸为428mm×458mm，固能满足模具安装要求。
由于XS－ZY－125型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=200mm，最大厚度Hmax=400mm，由Hmin≤H≤Hmaxr 安装条件：
所以，能满足闭合高度。
三、 锁模力的校核
选用注射机的锁模力必须大于模具成型时产生的胀模力，以免模具发生溢料并使制件形成飞边
即：
F≥0.1（KPcA）
＝0.1×（1.2×120×7.82）
＝112.61kN
因为F注锁＝900kN大于F＝112.61kN，所以满足要求。
第九部分
冷却系统的设计
塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。
一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以保证制件的充分固化定型。
一、冷却时间的确定
在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：

式中，a — 塑料热扩散系数 （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；
现我们根据已知条件知道HPVC的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度为2mm：
∴
=4.5s

二、冷却系统设计原则
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。
③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。
④、浇口处加强冷却。
⑤、应降低进水与出水的温差。
⑥、合理选择冷却水道的形式。
⑦、合理确定冷却水管接头位置。
⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。
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坏。
三、冷却系统的结构形式
根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。
简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图：

顶出系统的设计
设计推出脱模机构，必须根据制品的形状，复杂程度和注塑机推出机构形式选取。采用何种不同类型的推出脱模机构，其选用原则如下：
1. 使制品脱模后不致变形，推力分布均匀，推力面尽可能大，并靠近型芯。
2. 制品在推出时不能造成碎裂，推力应设在制品能承受较大力的地方，如肋部、凸缘、壳体壁等处。
3. 尽量不损伤制品的外观。
4. 推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。
对于薄壁壳体以及表面不允许带有顶出痕迹的塑件，所以此件需要推板推出脱模机构。推出脱模力大而均匀、动力平稳、采用弹簧复位装置。
如图所示

第十部分
模具的安装与调试
1. 模具的安装
安装时尽量采用整体吊装,将模具吊入注射机拉杆\模板之间后,调整方位,使定模上的方位环进入固定板上的定位孔,并且放正,慢速闭合动模板,然后用压板或螺钉压紧定模板,并初步固定动模,再慢速微量开启动模3`-5次，检查模具在启闭过程中是否平衡灵活，有无卡住现象，最后固定动模板。
2．模具的调试
模具安装好后，首先进行空转检查与调试，要按下述事项对注射机各模具进行调整或者检验。
1） 调节锁模系统
锁模的松紧程度可以根据锁模力大小和经验进行判断，对锁模力的控制有两个原则：一方面锁模力应足够大，保证模具在塑料熔体的注射压力作用下不开缝，因此锁模力应该大于模腔和塑件在分型面上的投影面积的乘积，另一方面过紧的锁模力，导致模板变形，目前主要靠目测和经验来调整合模的松紧程度，即在分模时在使用液压双时锁模机构的的注射机时，使用时节先快后慢，在即不很自然，也不太勉强地伸直时，合模的松紧程度正好合适。
2） 开模距离调整：
调整至塑件，浇道凝料，能够自动脱模的状态，有拉杆限位的模具，要注意开模距离与开模速度不要过大过快，避免拉杆被拉到极限状态而在开模过程中对模具造成冲击。
3） 调整顶杆的顶出距离：
在开模的状态下，调整注射机的顶杆位置，使模具的顶出系统在能将塑件完全脱模的前提下，使模具上的顶板和动板或支撑板之间尚有不小于5mm空间距离，以防止顶坏模具。
4） 安全检查
1． 检查小路是否通畅，走向是否正确，有无泄漏现象。
2． 有电加热器的模具在通电前要做绝缘检查。
3． 有液压、气动装置的模具，进行通液或通气试验，检查看有无漏液或漏气现象，工作行程是否准确。
5） 空转检查
上述事项完成后，正式试模前需进行空转检查以检验模具各部分的工作情况是否正常通过。
第十一部分
技术经济分析
模具仍然是一种工业产品，然而它是以提供塑件来体现其使用价值，因而它的价格受多方面因素的影响，估计方法也尽相同，制造机械化程度高、数控机床比例大、固定资产化高、设备折旧率高、成本就高，反之手工比例大，成本相对可低一些。
根据目前沿海地带的行业标准来算
模具价格=材料费+设计费+加工费与利润+增值税+试模具费+包装运输费
其比例如下：
材料费：材料及标准件占模具总费用的15%～30%
加工费与利润：30%～50%
设计费：10%～15%
试模具费：大中型模具可控制在30%以内，小型精密模具控制在5%
包装运输费：可以按实际计算或按3%计算
增值税：17%

设计小结

历经近一个月的毕业设计即将结束，敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。
在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教各位老师有关模具方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了更高的提升。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。
从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对模具的认识过程亦是如此。经过一个月的努力，我相信这次毕业设计一定能为三年的求学生涯划上一个圆满的句号，为将来的事业奠定坚实的基础。
在这次设计过程中得到了安晟指导老师以及许多同学的帮助，使我受益匪浅。在此，对关心和指导过我的各位老师和帮助过我的同学表示衷心的感谢!
三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成三年的学习、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、热处理、计算机辅助设计等专业基础课和专业课方面的知识，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，在指导老师的协助和讲解下，同时查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具模型，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并利用因特网查阅了大量设计资料，在设计过程中，本人运用了大量的计算机辅助设计，通过对此塑件模具的设计，本人更加熟练了对Pro/ENGINEER和AutoCAD的运用，同时，学习了软件新的功能，如EMX插件。由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。

二零一零年四月十日

参考文献
1. 屈华昌编《塑料成型工艺与模具设计》
机械工业出版社 1996年4月
2. 陈万林编《实用塑料注射模设计与制造》
机械工业出版社 2004年1月
3. 王孝培编《塑料成型工艺及模具简明手册》
机械工业出版社 2000年6月
4. 蒋闻森编《模具设计与制造简明手册》
上海科学技术出版社 1998年7月
5. 周小玉编《实用模具技术手册》
机械工业出版社 2002年11月
6.《塑料模具设计手册》编委会编《塑料模具设计手册》
机械工业出版社 1994年11月
7.许发樾编《模具标准应用手册》
机械工业出版社 1994年11月
8. 《塑料模具设计手册》编委会《塑料模具设计手册（软件版）》
机械工业出版社 软件版本V1.0