目錄第一章塑料成型工藝性分析 3
1.1 塑件分析 3
1.2 注射成型過程及工藝引數 4
第二章擬定模具結構形式 5
2.1 分型面位置的確定 5
2.2 確定型腔數量和排列方式 6
2.3 模具結構形式的確定 7
第三章注射機型號的確定 7
3.1 所需注射量的計算 7
3.2 注射機型號的選定 8
3.3 型腔數量及注射機有關工藝引數校核 8
第四章澆注系統的形式和澆口的設計 11
4.1 主流道的設計 11
4.2 冷料穴的設計 13
4.3 分流道的設計 14
4.4 澆口的設計 15
4.5 澆注系統的平衡 16
第五章成型零件的結構設計和計算 16
5.1 定模部分的型芯與型腔 16
5.2 動模部分的型芯 19
5.3 成型零件的強度及支撐板厚度校核 20
第六章模架的確定和標準件的選用 21
第七章導向機構的設計 22
第八章脫模推出機構的設計 24
第九章排氣系統的設計 25
第十章溫度調節系統的設計 25
10.1 冷卻系統 25
10.2 加熱系統 27
設計總結 27
參考文獻 28
該塑件為塑料套，如圖1-1所示，
圖1-1 塑件零件圖
圖1-2 塑件三維圖
分析該塑料可知，本塑料套為階級圓筒直壁塑件，中間為一台階，而且有乙個17的圓環，周邊是四個加強筋。
該塑件為塑料套,所用材料為ps(聚苯乙烯),無顏色要求,生產批量為中批量。
由塑件圖分析可知,精度未注,採用一般經濟級精度6級。所用塑料為聚苯乙烯,該塑料流動性好,注射充型流動平穩,塑件外設定有脫模斜度,脫模斜度為30′-1°
1）ps材料介紹
聚苯乙烯（ps）是一種熱塑性樹脂，由於其**低廉且易加工成型，因此得以廣泛應用。聚苯乙烯有均聚物（透明粒料）或增韌接枝共聚物或與彈性體的共混體（抗衝擊聚苯乙烯ips）形式。聚苯乙烯共聚物在物理效能和熱效能上比均聚物有所提高。
這幾類聚苯乙烯有多種品級，如標準ips和標準透明品級、抗環境應力開裂品級（escr）、耐紫外線級。阻燃級、耐磨級、制輕質製件的高撓性品級、可發泡品級、超初級以及低殘餘揮發分品級等。聚苯乙烯樹脂用於製造日常生活中的一次性餐具、汽車部件、包裝材料、玩具、建築材料、電器和家庭用品等。
聚苯乙烯無色透明，能自由著色，相對密度1.05 g/，也僅次於pp、pe，具有優異的電效能，特別是高頻特性好，次於f-4、ppo。另外，在光穩定性方面僅次於甲基丙烯酸樹脂，但抗放射線能力是所有塑料中最強的。
聚苯乙烯最重要的特點是熔融時的熱穩定性和流動性非常好，所以易成型加工，特別是注射成型容易，適合大量生產。成型收縮率小，成型品尺寸穩定性也好。
熱效能：最高工作溫度為60～80℃。當加熱至tg以上，ps轉變為高彈態，且保持這種狀態在較寬的範圍內，這就使其熱成型提供方便。
ps的熱變形溫度為70～80℃，脆化溫度為-30℃，ps在高真空和330～380℃下劇烈降解。
1) ps成型特性
無定形料，吸濕小，不須充分乾燥，不易分解，但熱膨脹係數大，易產生內應力。流動性較好，可用螺桿或柱塞式注射機成型。宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長注射時間有利於降低內應力，防止縮孔、變形.。
可用各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連線，以免去處澆口時損壞塑件。脫模斜度大，頂出均勻。塑件壁厚均勻，最好不帶鑲件，如有鑲件應預熱。
1.吸水性極小，成型前可不乾燥。模溫30-60度，料溫140-200度。
2.性脆易裂，熱膨脹係數大，易產生內應力。
3.流動性較好，應注意模具間隙，防止縮孔、飛邊。
4.宜採用高料溫、高模溫、底注射壓力，延長注射時間有利於降低內應力，防止縮孔、變形，但料溫過高，容易出現銀絲，料溫底或脫模劑多則透明性差。
5.可採用各種形式的澆口，脫模斜度宜大，頂出力均勻，以防開裂。
6.塑件壁厚均勻，最好不帶嵌件，各面應圓弧連線，不宜有缺口、尖角。
2) 注射工藝引數
表1-1 ps注射工藝引數
在塑件設計階段，就應該考慮成型時分型麵的形狀數量，否則就無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面的位置，然後才選擇模具的結構。分型面選擇是否合理，對塑件質量工藝，操作難易程度和模具設計製造有很大影響。
因此分型面的選擇是注射模設計中的乙個關鍵因素。
1) 分型面的選擇原則[1]：
(1) 分型面的選擇應便於塑件脫模和簡化模具結構，選擇分型面應盡量使塑件開模時留在動模;
(2) 分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位，並使其產生的溢料邊易於消除和修整;
(3) 分型面的選擇應保證塑件尺寸精度;
(4) 分型面選擇應有利於排氣;
(5) 分型面選擇應便於模具零件的加工;
(6) 分型面選擇應考慮注射機的規格
2) 分型面的選擇方案
(1) 分型面選擇方案ⅰ。分型面與開模方向垂直，位置選在直徑為33的端麵如圖2-1所示，動模上的型芯凸出，開模後，塑件包緊型芯，留於動模，然後採用脫模板將塑件推出，整個塑件成型精度較高，模具也比較簡單。
圖2-1 分型面形式與位置
1 動模部分 2 分型面
3 定模部分
(2) 分型面選擇方案ⅱ。分型面與開模方向垂直，位置選在直徑為30與22的相交處如圖2-2所示， 30和22分別在動模和定模內成型，這將由於合模誤差不利於保證其同軸度要求。採用圓筒形推桿將塑件推出，整個塑件成型精度較方案ⅰ低，模具也較方案ⅰ複雜。
圖2-2 分型面形式與位置
1 定模部分 2 分型面
3 動模部分
綜上所述，分型面選擇方案ⅰ，模具結構相對簡單，塑件成型精度可靠，因此採用方案ⅰ。
該塑件為小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生產，可以採用一模多腔的形式。考慮到模具製造費用、裝置運轉費用低一些，初定為一模四腔的模具形式。如圖2-3所示。
圖2-3 型腔的排列
從上面分析中可知，本模具擬採用一模四腔，推件板推出，流道採用平衡式，澆口採用側澆口，定模不需要設定分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上確定模具結構形式為a4型帶推件板的單分型面注射模。
1) 塑件質量、體積計算
對於該設計，提供了塑件圖樣，據此建立塑件模型並對此模型用solid edge建模分析得：
塑件體積 v1＝6.09cm3
塑件質量 m1= v1×ρ＝6.09×1.05＝6.4(g)
2) 澆注系統凝料體積的初步估算
可按塑件體積的0.6倍估算，由於該模具採用一模四腔，所以澆注系統凝料體積為
3) 該模具一次注射所需塑料ps
體積質量根據以上的計算初步選定型號為xs-zy-125，型臥式注射機，查表[2]其主要技術引數見表3-1。
表3-1 xs-zy-125型注射機主要技術引數
1) 型腔數量的校核
(1) 按注射機的最大注射量校核型腔數量
式中 k 注射機最大注射量的利用係數，結晶型塑料一般取0.8；
注射機允許的最大注射量， =125cm3；
澆注系統所需要的塑件體積， =14.616 cm3；
單個塑件的質量或體積， =6.09g；
上式中左邊=4; 右邊滿足要求
(2) 由注射機料筒塑化速率校核型腔數量
式中 k 注射機最大注射量的利用係數，結晶型塑料一般取0.8；
m 注射機的額定塑化量，該注射機為50kg/h=13.89g/s；
t 成型週期，因塑件小，壁厚不大，取50s；
m1 單個塑件的質量和體積，取；
m2 澆注系統所需塑件質量和體積，取。
上式中左邊=4; 右邊=
滿足要求
2) 注射機工藝引數的校核
(1) 注射量的校核
注射量以容積表示，最大注射容積為
式中模具型腔和流道的最大容積；
v 指定型號與規格的注射機注射量容積，該注射機為125cm3;
注射係數，取0.75~0.85，無定型塑料取0.85，結晶型塑料取0.75，該處取0.75。
倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發揮，塑件在料筒中停留的時間就會過長。所以最小注射容積。故每次注射的實際注射容積應滿足，而，符合要求。
(2) 鎖模力的校核
當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產生乙個沿注射機軸向的很大推力，其大小等於製件澆注系統在分型面上的垂直投影面積之和乘以型腔內塑料熔體的平均壓力。該推力應小於注射機額定的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發生溢邊跑料現象。
型腔內塑料熔體的推力：
式中型腔內塑料熔體沿注射機軸向的推力；
a 塑料與澆注系統在分型面上積投影面積；
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