塑料罩模具设计说明书.docx

课 程 设 计 任 务 书

题 目 注塑模设计
系 (部) 工程机械系
专 业 材料成型及控制工程
班 级 成型132
学生姓名 李宜东
学 号 130616207

8 月 29 日至 9 月 23 日 共 4 周

指导教师(签字)
系 主 任(签字)

年 月 日

一、设计内容及要求
1、独立拟定塑件的成型工艺，正确选用成型设备。
2、合理选择模具结构。根据塑件图的技术要求，提出模具结构方案，并使之结构合理，质量可靠，操作方便。必要时可根据模具设计和制造的要求提出修改塑件图纸的意见。
3、正确确定模具成型零件的结构形状、尺寸及技术要求。
4、所设计的模具应当工艺性良好，造价便宜。
5、充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工。
6、设计的模具应当能高效优质、安全可靠的生产，且模具使用寿命长。
二、设计原始资料

塑料件零件图一张，包含技术要求。（详见附图）

三、设计完成后提交的文件和图表
1．计算说明书部分
1）设计说明书的内容应包括目录、正文、设计小结、参考文献及部分。
2）说明书论述清楚，文字简练，书写整洁，计算正确。
3）按照一定格式书写，采用统一格式的封面，装订成册，若采用打印，按照规定排版。
4）说明书中应附有必要的插图。
5）计算中所引用的公式和数据应有根据，并注明其来源。
6）说明书中每一自成单元的内容，应有大小标题，便于查阅。
2．图纸部分：
1）手工绘制模具装配图1张（A0或A1），尽量采用1：1或者1：2的比例绘制，符合国家机械制图的标准。模具装配图要绘图正确，模具结构合理，不能有重大原理性错误，要表达出模具的整体结构、外形尺寸、各零件的结构及相互位置关系。
2）完成零件图3-5张，凸模（型芯）、凹模（型腔）必画，定模座板、动模座板、定模板、动模支撑板，推板、推板固定板任选一件。
3）绘制零件图，把零件的每一部位都表达清楚。尺寸标注应考虑到加工和检验的方便，齐全而又不重复。零件图上应注明技术要求，技术要求一般包括尺寸精度、表面粗糙度、形位公差、表面镀层或图层、零件材料、热处理以及加工加工、检验的要求等项目。
四、进程安排
序号
课 题 内 容
时间
1
研究课程设计任务书、收集资料、进行方案分析
3天
2
确定设计方案、绘制模具结构草图
4天
3
进行装配图设计
5天
4
模具零件图设计
4天
5
编写设计说明书
3天
6
设计答辩
1天
总计

20天

五、主要参考资料
1、《塑料模具设计指导》指导书。
2、教材的有关章节。
3、塑料模具设计手册
4、机械设计手册、机械制图（教材）

摘 要
这次的课题是设计塑料罩模具。首先对塑料罩进行工艺性分析，外壳类零件一般需要一定的耐热和抗振性，需要一定的精度。再用三维软件模拟建模进行结构设计，能够直观的看到零件外形。然后分析了成型条件等因素，查询资料后，选择了注射机。接着分析塑料罩的型芯、型腔结构、成型零件、浇注系统、冷却系统、导向机构、脱模机构的设计。这次设计的模具要做到结构合理，能够实现用于生产。

关键词：塑料罩；注塑模；PP；二板模

ABSTRACT
This topic is the design of the bottle caps mold. First, the bottle caps for process analysis, the bottle caps parts generally require a certain heat and vibration resistance, the need for a certain precision. Then 3D software simulation model for structural design, can see the parts. And then analyzes the forming conditions and other factors, the query information, select the injection machine. Then it analyzes the design of the core and cavity structure, forming part, pouring system, cooling system, guiding mechanism, and ejection mechanism of the printer. The design of the mold to achieve reasonable structure, can be used for production.

Key words: The bottle caps; model for structural; production; process analysis

目录
1绪论 1
1.1前言 1
2塑料罩的工艺分析 2
2.1功能设计 2
2.2产品的工艺性分析 2
2.2.1塑料罩结构设计 2
2.2.2产品工艺分析 2
3塑料罩注塑模具设计 3
3.1材料的确定 3
3.1.1 PP的优点 3
3.1.2 PP的参数 3
3.2 PP的物理性能 4
3.3注射机的选择 4
3.3.1选择注射机型号 4
3.3.2注射机的校核 6
3.3.3注射机安装模具部分相关尺寸校核 7
3.4一些参数的校核 8
3.4.1分型面的选择 8
3.4.2型腔数目的确定 9
3.5浇注系统设计 9
3.5.1主流道的设计 10
3.5.2冷料穴的设计 13
3.5.3浇口的设计 13
3.6成形零部件设计 14
3.6.1影响成形零部件工作尺寸的因素 16
3.6.2模腔工作尺寸的计算 17
3.6.3塑料罩成形零件工作尺寸 17
3.7模架的选用 18
3.8脱模机构的设计 18
3.8.1推杆的设计 19
3.8.6复位杆的设计 20
3.9导向机构的设计 21
3.10冷却系统设计 22
3.11排气设计 23
3.12模具工作原理 23
3.12.1成形前的准备工作 24
3.13模具最终的效果图 24
结束语 25
参考文献 26
致谢 27

1绪论
1.1前言
模具行业不仅仅是科技强国的专利行业了，已经成为各国发展制造业的重要组成部分。模具行业在全世界内具有比较好的发展潜力，成为了各国的新宠。模具有很多种类，包括注塑模、旋切模、冲压模、冷凝模等，而模具技术则是我们成为制造业大国的一项阻碍或者是挑战，我们要学好模具技术并在设计中不断创新、改进，就现在来看模具教育也被提上发展的进程，许多高校都把模具设计制造当做单独的一个课程，就是为了增加并且提高模具方面的人才数量和质量。在如今的社会，模具的生产制造在不断发展，比起前几年更是飞速发展，从以前的大型模具，到现在的小型高精密、高质量、高品质模具，从以前的外国进口，到现在的中国制造，无一不体现出技术的发展。同时，我国的模具生产率也在不断提高，模具产业也带动着经济的发展，模具行业中，高新材料也在不断的被研发出来或者研制中，例如锌合金材料、铝合金材料、铜合金材料，以及最新研制出来的冷成型专用钢。无论在工作还是在学校，学习使用制图软件已经随处可见，如CAD、UG等软件更是十分普遍，在制作或者设计模具时，建模技术已经屡见不鲜，随着模具技术以及制图技术的推广，学习的人可以为模具未来的发展做出属于自己的一份贡献。

2塑料罩的工艺分析
2.1功能设计
塑料罩的功能是用于沐浴液瓶不可缺少的一部分，是用于密封液体的瓶盖，常以家用为主，也会应用于酒店，公共浴室等。
2.2产品的工艺性分析
2.2.1塑料罩结构设计
通过3D软件对塑料罩进行结构设计，可以更加直观的看出产品的各项参数。得到的塑料罩如下图所示：

2.2.2产品工艺分析
塑件材料现在主要分为热固性和热塑性两大类。成型的方式有很多种，例如注射、冲压等，本次设计需要先对产品进行分析再确定材料。
1）脱模斜度
因为材料性质不同和温度改变，有适当的倾斜度可以利于脱模，查询PP资料后可知，选取型腔的倾斜度为1°，型芯的倾斜度为1°。
2） 产品圆角
从UG效果图上可以看出，本上壳圆角采用圆弧过渡的方式，不仅避免应力集中还可以适当美观并且能提高零件质量，外形精度以及降低加工难度，还能增加零件强度等。在查询资料后，综合以上优点本设计内外圆角R取0.25mm。
3）表面粗糙度
塑料罩外形美观、精度、表面质量十分重要，为了提高塑料罩精度，在查询资料后所取表面精度等级为4级。
4） 产品壁厚
适合的壁厚有利于提高产品外形、精度，提高制造出来的质量。根据资料显示，本塑件的主要壁厚取2.0mm。

3塑料罩注塑模具设计
3.1材料的确定
材料选用主要从以下几个方面进行考虑：
a.力学性能
b.物理性能
c.化学性能
d.精度
e.成型工艺
塑料罩选择的材料可以选用PP。
3.1.1 PP的优点
a) PP的相对密度小，在0.89~0.91左右，是塑料中最轻的。
b) PP有良好的力学性能，加工性良好。
c) PP耐热性高。
d) 优良的化学性能。
e) 无毒。
f) 电绝缘性能强。
主要应用在：法兰、接头、电话和电视机等壳体，、机械零件、自行车零件等。
3.1.2 PP的参数
.弯曲模量:1.5 GPa .拉伸强度:35MPa
成型收缩率:1.5~1.8% 弯曲弹性模量：1.6GPa
抗拉强度:>=155kg/cm2 抗剪切强度：>=24MPa
成型温度：160°C~175°C
3.2 PP的物理性能
聚丙烯的力学性能：聚丙烯的韧性与加载速率和温度有关。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯抗弯曲疲劳性比较佳，成型的产品可达到弯曲100次以上而不发生变形。
表3.1 PP的力学性能
断裂伸长率(﹪)
41
抗压强度(MPa)
54
抗拉强度(MPa
40
拉伸弹性模量(GPa)
20
抗剪强度(MPa
24
--
--
聚丙烯的物理性能：聚丙烯耐热性比较好，制品在100℃以上温度都可以进行使用，在没有外力的作用下，在100℃到150℃之间也可以不产生形变。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化。PP玻璃化温度有不同的温度，取决于人们需要的样本，因为晶相与无定形相的比例不同决定。聚丙烯在熔融状态下温度比聚乙烯约高40一50%，大概在160一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃。
聚丙烯的电学性能：PP绝缘性比较好，温度、湿度和频率等环境变量影响较小，应用的范围比较大。据资料显示，PP材料是目前现使用的塑料中电气性能最好的塑胶原料。PP成型塑件的存在的缺陷及消除措施最大的不足：PP融点比较低，容易发生静电，不容易着色。改进方法：增大喷嘴的直径，适当的加高模具预热时的温度，加大主流道分流道尺寸直径和注射压力。
3.3注射机的选择
3.3.1选择注射机型号
在进行设计的时候，要根据PP材料和产品塑件的情况来选择合适的注射机。
查询资料后得知，一般保证塑料件和塑料件的塑料用量不超过注塑机最大允许的80%，不然导致成品的外形不齐全、减少塑件强度或里构件不紧密等问题，即
(3.1)
(3.2)
式中 V一塑料容积cm3
n—腔数
—单件体积cm3
—浇注系统体积cm3
—成型机额定注射量
考虑到产品的尺寸适中，因此决定采用一腔两模
软件分析得
V总=119.9cm3
则：
根据每个塑件所需浇注系统的体积是塑件的0.2倍~1倍。因为该产品体积较大，流道太小，流道体积为5cm3。
因此：
实际的注射量
实际的注射质量
根据实际注射量就小于0.8倍公称注射量的原则，即：
(3.3)

2)由锁模力选择注射机
(3.4)
式中：A－－塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和（m2）
P－－型腔内熔体压力（MPa）
由AutoCD软件分析计算得：A=176.7
P=30MPa（查常用塑件型腔平均压力表）

即：
查询国产注射机的规格和性能表，初步选用注射机为XS-ZY-500。技术参数如下表所示：
表3.4 注射机技术参数
型号
参数
单位
XS-ZY-500
螺杆直径
mm
65
理论注射容量
cm3
500
注谢压力
MPa
145
注射行程
mm
200
锁模力
KN
3500
允许最大模具厚度
mm
450
允许最小模具厚度
mm
300
移模行程
mm
500

3.3.2注射机的校核
（1）最大注塑量的校核
查询资料后可知，为了保证设计质量和精度准确，一般注射量范围值为10%到90%。
=244.8cm3

满足要求
（2）锁模力校核
(3.5)
式中，K为锁模力安全系数，一般取1.1～1.2，则

根据注射机的锁模力F=3500kN可知上式成立
（3）注射压力校核
因为本次设计塑件外形较小，所以注射压力取60MPa。查询PP参数表后，发现注射压力一般处于40到90MPA之间，根据以上数据校核，该注射机满足需求。

3.3.3注射机安装模具部分相关尺寸校核
（1）喷嘴尺寸
如图所示，主浇道一般呈圆锥形时，可以使凝料容易脱出浇道，查询资料后，可得出以下数据和公示：

d1=d2+1 (3.6)
R1=R2+(2~3)mm (3.7)
α=2°~4° (3.8)
（2）定位圈尺寸
根据资料显示，定位圈大小根据注射机规格来定，因此直径有不同规格，一般小型模具为直径100mm或者120mm，还分为标准和自制。为了提高注射精确性，在设计时，可以把注射机喷嘴设计成球面，这样所对应的模具主流道头部的球面能够相适应。
（3）模具厚度
根据查询资料，得出公式：
(3.9)
式中，为注射机允许的最小厚度，mm；
为模具的闭合厚度，mm；
为注射机允许的最大模具厚度，mm
=210mm（由后面所选模架可得）
根据注射机的参数，，满足要求
（4）模具长度和宽度
注射模往注射机上安装固定时，一般来说模具的长边尺寸和短边尺寸都要与相对应的拉杆之间的距离相配合，才能不影响注射机和模具的运作，达到最好的效果。
（5）开模行程的校核
注射机大小应该和模具大小相匹配，不同的注射机相应的推出装置和推出距离也不同，需要根据多次匹配。因为本次设计采用的是侧向抽芯，在开模时需考虑侧向抽芯所需的开模行程，得出公式：
(3.10)
式中，s ——注射机的最大开模行程，mm
——为推出距离，mm
——为包括浇注系统在内的塑件高度，mm
即

3.4一些参数的校核
3.4.1分型面的选择
分型面的选择考虑塑件的成型工艺、浇道、脱模等因素，因此我们通常考虑一些基本原则，在设计任何类型的塑料零件的分型面：保证塑件质量。保证产品的精度要求、外观质量等要求；确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；脱模的方式简单，能提高生产效率，同时不会对塑料件造成损坏，提高产品质量；便于模具加工制造。浇口位置是否合适；锁模要求是否能达到；能否尽量避免一些加工制造缺陷；模具中的废气是否利于排出；加工制造时是否有难度；在分型和抽芯时，是否方便运作；能否减少尺寸上的误差；注射机的参数是否合适。 分型面参考图3.1

图3.1 分型面
3.4.2型腔数目的确定
要确保模具和注射机的生产能力相符合，增加制造效益，以及确保制品的精度，设计模具的时候必须定好型腔个数。模具的型腔个数可以按照制品的精度大小、生产批量、模具生产费用和选用注射机的最大注射量以及锁模力大小等因素来决定。生产数量不大时用一个型腔模具；生产数量较大时则选用两个及以上型腔模具。但假设制件很大，型腔数会遭到选用的注射机的最大成型面积跟注塑量的约束。原因是两个及以上型腔模具的不同型腔的成型环境跟熔体流到每个型腔的速度不一样，导致制品精度要求较好时，通常选用一个型腔的模具。
本制品精度要求较低，而且大批量制造，允许选用两个及以上型腔的模具。该制品外形轮廓不规则，如果抽芯太多，将增加模具制造难度，提高模具费用，所以选择两个型腔的模具。
3.5浇注系统设计
注塑机喷嘴到模具型腔浇口的这一段塑料流动的通道叫作流道系统或浇注系统。浇注系统可以将熔融状态的塑料布满凹模，同时把注射压力传到凹模的每个角落，最终成型出结构精密、轮廓了然、外表光亮以及尺寸准确的制品。流道系统通常分成普通浇注系统跟热浇道浇注系统。常用到的浇注系统有主流道、浇口、分流道以及冷料穴等构成。对于浇注系统设计的基本原则有：
(1) 认识塑料的特性 注塑成型时注塑机料筒中的塑料已变为粘流状态，所以认识用来成型塑料熔融状态的流动性能、温度和剪切速率跟粘度有着及其重要的关系。设计流道系统的时候必须要适用于相关塑料的成型特性，使制品得以完好成型。
(2) 要尽可能的减小或防止产生熔接痕 在浇口位置的选择时，还要注意尽可能防止熔接痕的产生。熔体流动时不要有过多分流次数。
(3) 使凹模中的气体顺利排出 流道系统必须可以使熔融状态的塑料布满凹模的每个角落，以至于可以把流道系统和凹模中已存在气体排到模外。不可以有在填充过程中有气体的存在而导致制品出现凹痕、气泡、烧焦等成型缺陷出现。
(4) 避免凸模的走样以及镶件的错位 流道系统设计时必须尽可能地防止熔融态的塑料直接冲击较小的凸模或镶件，才能避免塑料的冲击力导致小的凸模走样以及镶件的错位。
(5) 尽可能选用流程不长便可以使熔体布满凹模 当确定浇口位置时，如果是较大的模具应尽量以较短的流程布满凹模，使熔料的热量和压力的损耗减到最小。保持较理想地流动状态，让制品可以完好成型。所以确定合适的浇口位置必须尽量让流道没有弯折，增加流道的表面的光洁度。
3.5.1主流道的设计
主流道对于注射来说十分重要，在注射时为了减少压力和热量损失，能让熔体能够顺利地向分流道流动，所以，主流道呈圆锥形，在查询资料后，根据所使用的塑件种类、质量和壁厚来设计其尺寸。根据资料得出，设计时得到如下数据：
锥角
球面配合高度H=3mm
进料口直径 d=喷嘴孔径+（0.5~1）mm=3+0.5mm=3.5mm（若塑件流动性好，可取较小值）
球面凹坑半径SR=喷嘴球面半径+（2~3）mm=16+2mm=18mm
主流道大端直径 D=d+2L
主浇道锥孔内壁表面粗糙度Ra0.4um
浇口套材料选用T8A，经热处理到54~58HRC
主流道如下图3.2所示：

图3.2 主流道
2、主流道衬套的形式
为了提高注射机喷嘴准确性及防止主流道破损，进而提高产品的的质量精度，因此需要单独设计一个主流道衬套配合主流道。既能单独使用适合的材料，还能提高模具使用率。

图3.3 主流道的位置
根据下图所示：为了增强主流道衬套的抗压性与牢固性，可以让定位圈和定模板被螺钉连接。设计出主流道衬套的尺寸如图3.4所示

图3.4 浇口衬套
固定形式如图3.5所示

图3.5 固定方式
3.5.2冷料穴的设计
冷料穴作用于防止随着熔体注入，碰到冷模导致材料温度下降会降低塑件质量。为了利于冷却，主流道和分流道末端处设置冷料穴。对于塑件大小的不确定性，冷料穴可根据塑件大小改变。
3.5.3浇口的设计
分流道跟型腔之间的熔体通道叫作浇口也叫作进料口。浇口的选用以及位置的确定是否适合，对制品是否可以完整和高质量的注塑成型有着重要的影响。
浇口可分为非限制性浇口及限制性浇口。限制性浇口是流道系统里截面尺寸最小的地方，通过截面积地改变，让分流道中的塑料熔体速度加大，增加剪切速率，减小粘度，让它变成最好的流动状态，可以快速均匀地布满凹模。非限制性浇口是浇口系统中截面尺寸最大的地方，它对中大型筒类，壳类制品凹模有引料跟进料后的施压作用。
浇口种类很多，各式形状浇口的尺寸跟特点及使用环境差异。一般有点浇口、扇形浇口、直接浇口跟侧浇口、潜伏式浇口等。本次设计选用的是侧浇口。侧浇口国外叫做标准浇口，它的特点如下：
浇口位置地选择叫作边缘浇口通常设置在分型面上，在制品外侧进料。侧浇口是常见的方形截面浇口，它能便捷地调整填充时的剪切速率跟封闭时间。它截面形状简单，加工方便；浇口位置随意设置，浇口容易取除且痕迹不大。经常应用在两板式多型腔模具以及断面尺寸较小的制品，还具有对每种塑料的成型适应性都很好的特点。
浇口的位置选择，应遵循如下原则：
(1) 防止塑件出现喷射等缺陷；
(2) 有助于制件熔体地流动；
(3) 有利于型腔排气；
(4) 注意制件使用时的受力情况；
(5) 减小制件的熔接痕；
(6) 注意分子取向跟制件性能关系；
(7) 注意浇口位置以及数目跟制品成型关系；
(8) 避免把凸模或镶件挤歪走样。
浇口尺寸为1.0x3.0mm，如下图所示：

3.6 浇口设计
3.6成形零部件设计
本次设计主要是塑料罩，注塑模成型工作零件由型芯和型腔组成。在设计型内零件时，例如型腔、型芯，对强度、刚度以及一些物理、化学性能就有不同的要求；选择材料时，要顾及加工性、表面精度、粗糙度、耐腐蚀性。需要考虑塑料的各种要求和特性来确定一些零件结构的设计，确定型腔、型芯零件的结构尺寸以及成型塑件的外表面设置的位置。并且因为在注射时材料会产生差异性，因此最后需要强度校核，也可以保证塑件的尺寸精度。
因为这次需要的是塑料罩，它的结构比较规则，为了预防费时费力，所以加工起来并没有想象中那么困难，由此我们对本设计采用整体式型腔以及采用大的型芯镶件不能像一般加工方法来加工。
1、 塑料罩型芯结构设计如3.7所示：

图3.7
2、 塑料罩型腔结构设计如3.8所示：

图3.8
3.6.1影响成形零部件工作尺寸的因素
为了保证产品零件的精度、质量、加工工艺等问题，往往考虑到一些能影响成型零件工作尺寸的因素。例如材料的不规则变化、安装时候产生的位置误差或者测量问题、制造零件时意外的消耗。
工艺条件下，在加工时，塑件的塑性收缩率也可能会进行改变，所以在计算时，一般按平均收缩率来进行计算，有公式可得塑件的收缩率为：
(3.11)
式中，——塑件的平均收缩率
——塑件的最大收缩率
——塑件的最小收缩率
经查表，PP的收缩率为1.5%~1.8%，则
本设计为了方便计算，取值为1.6%
3.6.2模腔工作尺寸的计算
表3.5 模腔工作尺寸公式
尺寸类型
平均尺寸法公式
型腔内径尺寸

型芯外径尺寸

型腔深度尺寸

型芯高度尺寸

中心距尺寸

以上各式中
——模具型腔的径向公称尺寸，mm
——塑料的平均收缩率，%，PP的平均收缩率为1.6%
——塑件外形的径向公称尺寸，mm
——模具制造公差，一般
——塑件外形径向尺寸公差，mm
——凹模深度公称尺寸，mm
——塑件凸起部分的高度公称尺寸，mm
——模具中心距基本尺寸，mm
——塑件中心距基本尺寸，mm
3.6.3塑料罩成形零件工作尺寸
1）型腔工作尺寸

表3.6 型腔工作尺寸
塑件外形径向公称尺寸/mm
150
156

径向尺寸公差/mm
0.62
0.62

模具径向工作尺寸/mm

塑件深度公称尺寸/mm
75
40
深度尺寸公差/mm
0.38
0.26
型腔深度工作尺寸/mm

2）型芯工作尺寸
表3.7 型芯工作尺寸
塑件内表面径向公称尺寸/mm
146

径向尺寸公差/mm
0.62

凸模径向公称尺寸/mm

凹槽深度公称尺寸/mm
72
深度尺寸公差/mm
0.38
凸模高度公称尺寸/mm

3.7模架的选用
模具的结构选取非常重要，因为模架由支撑零件、导向装置和推出机构组成。选取模具时需要十分谨慎，因为模具的机构决定产品的经济生产、加工难度、外形、质量精度等问题。我们在选取时一般用统一的标准，对所有零件的基准极为严格。根据塑件尺寸大小、外形结构和零件的设计，加上本设计采用易分离的侧浇口方式进胶，结合标准可知模架350550符合要求。综上所诉可选得的模架组合如下表所示：
模板宽度
350
模板长度
550
A板厚度
90
座板宽度
400
座板厚度
30
B板厚度
60
垫块宽度
63
垫块厚度
100
复位杆直径
25
导柱直径
35
导套直径
48

3.8脱模机构的设计
脱模机构由推出元件、复位元件、导向元件以及拉料杆等组成。
它们的作用分别是推出塑件的元件；拖动脱模机构元件；限制位置例如限位块；能使元件复位；对脱模机构起导向作用；拉料等。因此，为了提高工作效率，我们在设计时需要考虑在脱模机构运行中是否能提高外观、质量、精度，简单可靠，方便运作，能否发挥该有的效用从而达到运作的目的，是否会发生破损等现象。因此查询书本资料后，对可能发现的现象进行详细的分析，再进行计算，若符合要求后再合理地选择运作方式、运作轨迹以及能够有效达到运作目的的方法。
因为材料在冷却后温度产生变化，导致产生不同应力的情况，所以在计算脱模力时，结合实际生产、零件加工、产品质量等问题时，一定要注意，必须要考虑到各类应力的产生。
在计算脱模力时，需要考虑克服不同的应力，例如摩擦力、阻力等等。根据查询资料以及文献，可知计算脱模力一般为初始脱模力，根据公式可知
脱模力的计算公式： (3.13)
式中，——塑料与钢的摩擦系数，取0.2~0.3
p——塑料对型芯的单位面积上的包紧力。一般情况下：模外冷却的塑件
，模内冷却的塑件
A——塑件包容型芯的面积
——脱模斜度
则：
3.8.1推杆的设计
推杆一般用于把产品推出模具，在特殊情况时，也可做拉料杆。因此我们在设计推杆时，会经过不断的思考、提出问题再解决问题，比如考虑推杆设置的位置，若碰到脱模阻力大的地方是否应该放置？推杆是否可以随意放置？若塑件各处强度不一致时应该如何放置？经过理论和假设，再加上查阅资料，可得出设置在脱模阻力大的地方或者当在塑料件强度、刚度较大的地方放置推杆比较合适，并且应均匀放置；对于形状而言，应该采用什么形状比较适合零件顶出，查询资料后可知，面对不同情况的时候时，选择对应形状，比如结构简单的或者需要加大刚度的等等；思考固定形式时，需要根据不同情况，选定前后不同尺寸，例如，需要加粗后部来提高刚性的，头部和缺口方向一致的，适合拉料的等。

图3.14 推杆
3.8.6复位杆的设计
复位杆作用为产品脱模后推出机构必须恢复到以前位置的辅助装置。为此，除推板推出方式外，一般常见的脱模形式均需设置复位装置。
复位杆主要起到引导推杆板复位，可以根据模具的大小来判断如何使用复位：在小模内，复位杆上有弹簧，产品脱模后，弹簧使推杆板复位；在大模内，当弹簧的弹力无法将推杆板复位时，可使用复位杆。将模具合起来后，复位杆可代替弹簧实现复位。

图3.15 复位杆
3.9导向机构的设计
导向零件对模具来说十分重要，正如其名，有导向的功能，而且一般来说在不同模具中能发挥不同作用，例如在一些模具中导向系统除了导向作用还能起到定位的作用，能方便组装和修改。合模时，由导向零件的结构便于导向，运作灵活、平稳。在模具闭合之后，模板和模板之间需要高质量的定位，对于一些零件要求较高，所以对导向机构类型的选用就很重要，这样就可以避免模具里面零件发现相互碰撞。因为熔体在充型时或者成型设备精度问题会产生侧向压力，所以需要加强模具部分零件强度。
在设计导柱时，考虑到结构种类和形状，其结构形式会随着模具、生产塑件的要求而改变。因为本产品较大，为了能让导柱顺利进入导向孔，只要不影响脱模工作的运行，我采用圆柱形作为导柱前端。在工作时，为了不影响正常的运作，导柱需要一定的耐磨性和韧性。查询资料后，根据实际结合、精度要求，所以本次设计采用的导柱20钢，硬度50~55HRC。导柱参考图3.16。

图3.16 导柱
导套分为直导套和带头导套，本次设计采用的导套如下图所示。其前端为倒角或圆角，有利于导柱能够进入导套的导向孔。为了不影响运作效果，可以让孔内空气很好的排出以及防止残渣废料堵塞，可提高排出效率。查询资料可知，壁厚通常为3~10mm。
导套参考图3.17

图3.17 导套
3.10冷却系统设计
由于本产品是塑料罩，尺寸相对较大，而塑料罩壁厚主体壁厚均匀，查询资料后，采用水冷却的方式来进行冷却。为了便于最大化冷却，所以本设计采用管道式冷却。
对本模具进行设计时，为了防止降低冷却质量及其效果从而影响整体，则在冷却系统的性能以及运作效果方面需要注意，例如
（1） 降低冷却水道各处的温差；
（2） 当所有冷却水道较多时，应全都标注；
（3） 冷却水道通道不能太长并且水道离型腔距离适中；
（4） 冷却水道中不应有产生积水，在冷却后水流还需顺利返回零件；
（5） 冷却水道截面尺寸可以大；
（6） 模镶件都要通冷却水道；
（7） 在选择时，冷却通道直径有很多规格，所以需要查询资料并结合实际来选择进水管直径；
（8） 根据不同要求，选择的冷却水道应避开容易降低质量精度的部位，对于一些部位需加强冷却或者单独冷却。
冷却系统参考图：

3.11排气设计
当塑料熔体布满凹模时，就一定要把凹模里的空气跟流道系统还有塑料在成型中出现的气体完全地排到模外。假如凹模里由于不同因素出现的气体不能被完全排出，制品则出现气泡、并且熔接不牢、表面轮廓模糊和填充不均等问题。另外填充的快慢会受到气体的阻力影响，所以设计模具时一定要注意凹模的排气问题。
注塑模具通常有如下三种排气方法：
(1) 借助配合间隙排气 就单型腔的小型模具而言可以借助活动型芯、推杆、活动嵌件还有两个支点固定的凸模端部和模板的配合间隙来排气。
(2) 在分型面上设置排气槽 分型面上设置排气槽是注塑模排气的主要渠道。
(3) 利用排气塞排气。
注射模的排气方法通常是借助模具分型面跟配合间隙自然排气，仅在特别情况下选用设置排气槽的排气方法。排气槽通常开在分型面上动模一边，这样有利于模具制造和清理。排气槽尺寸通常是宽1.6～6mm，深0.03～0.05mm，当塑料不从排气槽溢出为最好，所以要比塑料的溢料间隙要小。这次设计是借助模具分型面跟配合间隙自然排气。
3.12模具工作原理
注射成形过程包括3个阶段：成形前的准备工作、注射过程和塑件的后处理。
3.12.1成形前的准备工作
注射成形过程简单来说包括3个阶段：准备工作、注射过程和成型处理。
在做准备工作时，应该需要检查原料是否有缺陷破损，若原料有潮湿或有水分，需要预热、干燥原料；为了保证原料的质量，所以料筒在使用前需要保持干燥；为了提高脱模效率，减小脱模压力，所以对脱模剂进行选择。
注射需注意注射前，在料筒内放入充足的原料；等待塑化，塑化好的熔体在注射机作用下，由料筒经喷嘴、浇注系统充满注射模型腔的过程；为了防止发生倒流现象，我们需要保压；冷却的时候需要冷却均匀，提高产品质量；脱模时，经过推杆、复位杆的作用，均匀的顶出塑件，当利用拉料杆将废料排除后，塑件可以完整的从模具中取出来，可以防止因为废料问题影响塑件的质量。塑件取出来后，模具中的复位机构会开始运作，当所有机构恢复到原位时，则可重复注塑。
3.13模具最终的效果图
经计算，并利用AutoCAD设计所得的注射模具。

图3.19 二维模具

参考文献
[1] 田光辉，模具设计与制造，北京： 北京大学出版社，2003.
[2] 熊建武，模具零件公差与配合的选用，大连：化学工业出版社，1991.9.
[3] 林章辉，塑料成型工艺与模具设计，北京理工大学出版社，2003.
[4] 周开勤，机械零件手册（第四版）[M]，北京：高等教育出版社，1998.
[5] 夏江梅，塑料成型模具与设备．北京：机械工业出版社，