塑料注射成型模具设计程序

塑料成型模具毕业设计时间四个月

一、设计目的通过设计塑料注射成型模具，使大家对聚合物成型模具课有一个全面的了解，综合运用以前所学的理论知识，提高大家进行模具设计的能力

二、设计步骤和要求

（一）接受任务书在设计模具之前必须接受设计任务书，任务书是由所需制品一方提供的它是我们设计模具的原始资料和依据设计任务书普通由两部份组成、产品图纸1这是需要制品一方提供的，以此来作为设计的依据有时没有产品图纸，惟独使用一方提供的塑料样品这时就要根据样品进行测绘，按照机械制图的要求把产品图纸画出来有时使用一方提供的不是塑料样品，而是其它材料的样品，象金属、橡胶、陶瓷、玻璃等，这种情况就要根据塑料制品的成型工艺性来对样品进行产品设计和工艺设计，最后画出塑料制品图同时，使用一方还要提供产品所需的材料生产厂家等因为材料不一样，成型收缩率不同制品的颜色也要提供，如透明制品模具的光洁程度要高、有完整的制品说明书及技术要求2在说明书中，要详细介绍制品的用途、使用环境、外观要求、制品的尺寸精度等内容，同时还要提供生产数量因为生产数量决定模具的使用寿命，如果生产批量小，可用次钢材或者有色金属来作模具可缩短模具的创造周期，降低模具的成本如果要求生产批量大，就应该用优）所需最小开模行程2）推出机构的推出行程3）浇口的形式、尺寸4）与模具有关的附件规格、数量及工作程序5）说明特殊机构的动作过程6）模具安装平面与分型面方向不平度误差在厚度为毫米内不大于7200毫米

0.05）合模后分型面的间隙要毫米

80.05导柱与分型面的垂直度不应毫米模具尺寸在毫米内）

0.042009导向孔距公差在正负毫米

0.02装配图要求视图足够，布局合理

（八）绘制零件图零件图是由模具装配图上拆出来的，拆图的顺序是先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件在画零件图时注意、比例适当1零件图可根据图纸将比例放大或者缩小，要注意的是图纸视图选择要合理，布置要适当，投影要正确，符合加工位置为了使加工者容易看懂，便于装配，图形位置尽可能与总装图一致，图形要清晰、尺寸标注完整、有序信、统

一、集中2标注尺寸的顺序为先标注主要零件上的主要尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸在非主要零件图上先标注配合尺寸，再标注全部尺寸、确定零件的加工精度3在零件图上标注出加工的尺寸精度值，制品图上的精度取级，模具11成型零件的尺寸精度取级有配合部位的公差值按尺寸精度从手册中IT9查出像导柱和导向孔的配合精度为，画导柱时按查公差值，孔按f7H7查公差值标在零件图上，没有尺寸精度要求的地方标注公称尺寸、粗4糙度把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，其它粗糙度值在零件图上分别标出、填写明细表5在明细表中需要标注零件名称、零件图号、所用材料、图纸比例等在图纸上还要写出技术要求，像热处理后的硬度要求、表面处理、加工工艺要求，自由尺寸的加工精度及技术说明等都要正确填写装配图与零件图的绘制均应符合国家标准，图纸一律采用机械制图标准图框在完成装配图，零件图后，接下来的工作是

（九）审定图纸、签名、标注日期在完成结构总图及模具零件图设计之后，为了避免设计差错，必须逐项对图纸进行审核，自我审核的内容有、模具及零件与塑料制品图纸的关系1模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度、结构等是否符合制品图纸的要求、制品性能方面2）制品图对照制品审核制品图纸上的制品形状、尺寸、精度，有无错1误的地方，有无遗漏的尺寸）塑料材料审核塑料材料的流动性，制品上缩孔、熔接痕、裂口、2脱模斜度等是否影响塑料制品的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求简化加工审核图纸设计有无不足，是否注意做到，在不妨碍制品性能、3造型等前提下尽是简化加工收缩率审核成型材料的收缩率选择是否正确，是否考虑了后收缩

4、成型设备选择方面3注射机注射机的注射量、注射压力、锁模力是否足够还要审核喷嘴1端面的圆弧半径、喷嘴孔直径、定位孔直径、注射机导杆的间距、开模行程、推出行程和推出机构是否适应模具模具固定螺钉位置，定位环直径，浇口套上的圆弧半径、主流道2直径，推出孔位置及大小，模具的尺寸和厚度等是否适当、模具结构方面4分型面分型面位置、加工精度及成型制品的外观等是否满足需要，会1不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制品留在有推出装置的模具一边浇注系统浇注系统的审核包括2选用的浇口是否适当1主流道和分流道的大小是否适当2浇口的位置和大小是否适当及排气系统的位置、大小、形状是否恰当3脱模方式3相对成型制品是否选择适当的推出方式包括推杆、推件板、推管、1脱模板、推出机构的复位等审核推杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推件板会不会被2型芯卡住，会不会擦伤成型零件或者制品模具温控调节方面4加热模具加热模具要审核加热器容量是否足够，寿命是否适当1冷却模具审核冷却介质的流动路线位置、大小、数量是否合适，冷却2水是自来水还是制冷水，若是制冷水采用何种制冷装置分型抽芯机构5制品在侧向有侧凹或者侧凸时需要设计侧向分型抽芯机构，这里要审核侧向分型抽芯机构设计得是否合理，所采用的结构与原理是否可靠、是否会引起抽芯与推出机构在复位时的干扰，滑动部份的耐磨措施，滑动型芯的定位等、设计方面5总装图1模具大小是否合理，模具是否具有合适的寿命1各零件的布置是否合适2组装图图面布置是否合适，有无遗漏零件和尺寸3零件的组装位置是否明确，配合性质是否明确标注4必要零件是否遗漏，总装图与零件图有无矛盾5标题栏和其它栏目是否填写，必要的技术说明是否得当6零件图2零件图号是否正确1零件名称是否适当，与装配图零件名称是否一致2件数是否填写正确3关键地方的精度、配合符号是否填写正确4成型制品要求过严精度的部位是否能够修正5是否有过高的精度要求6使用的材料与各零件的机能是否适应7是否要求进行必要的热处理和表面处理8一模多腔时型腔在加工时是否有编号

9、复算主要零件6需要计算的零件，要重新计算，做到成型零件工作尺寸及配合尺寸，强度计算尺寸、冷却加热装置计算等数字正确无误，不要使生产者换算有关尺寸、审核图纸7画法1画法是否符合机械制图国家标准，机加工工人能否容易地看懂图纸1有无多余视图，必要处或者关键处是否充分表达出来2尺寸2检查全部零件图及总装图的视图布置，投影是否正确，有无错标、遗漏尺寸，检查尺寸数字是否在适当位置，公差标注是否合理，有无与总装图配合性质不符的地方、加工工艺方面8在设计零件图时对零件的加工工艺也要予以考虑，需要审核的有加工方法对各零件的加工方法及方式是否进行了研究，与加工方式相1适应的结构，加工量或者装配方式是否进行了研究，可加工性如何，有无不合理之处）特种加工需要特种加工的零件标注是否完整与合理，与其它的现有2零件关系是否明确）装配工艺装配图上是否标注了调整余量，有无吊环孔，有无便于装3配、拆卸的撬杠槽、拆卸孔、牵引螺钉等零件）其它事项是否标注了应注意的其它事项，是否把淬火或者其它原因4造成的零件变形量控制在最小限度也要进行标注等以上审核虽然有繁琐之感，但可有效的避免疏忽和遗漏，可把差错减少到最低程度所以我们一定子细认真地做好这一步工作审签之后，确定正确无误就可进行机械加工

三、编写设计说明书在设计说明书中，详细写出有关计算的整个过程，包括公式、数据、答案计算以我们课堂上讲的公式为准说明书用开白纸书写16说明书的内容有、刖百1）注塑行业基本现状及存在的主要问题；）塑料模具工业现状及发展方12向；）注塑模具的发展展望；）模具技术；）各种摹34CAD/CAE/CAM5拟技术及软件；）产品介绍及设计题目、任务；）选题依据及研究意义

67、产品设计及材料选择2）制品结构分析；）制品技术要求；）制品设计原则；）材料技术1234指标；）结构性能；）材料的主要优缺点；）材料加工与应用；）材5678料的注塑成型工艺、模具设计3）设计题目；）设计任务书；）选择成型设备的依据；）注塑机1234有关工艺参数的校核；）分型面排气槽及的布置；）型腔、型芯等成型零56件的尺寸计算；）浇注系统的设计及计算；）成型零件的结构设计；）789合模导向机构的设计；）脱模及抽芯机构的设计及计算；）注塑模具的1011温度调节系统的设计及计算、模具动作过程及结构特点）模具41结构特点；）模具动作过程

2、其它技术说明

5、设计总结、体味、建议及课题展望等

6、参考资料7与设计有关的参考资料要进行资料编号，写出作者、书名、地点、出版社或者杂志名、出版年月等在编写过程中要注意文字简明通顺，整齐清晰，计算正确完整，并要画出与设计计算有关的结构简图计算部份只要求列出公式、代入数据，求出结果即可，运算过程可以省略写好后一定要校对，最后装订成册

四、整理资料、进行归档把由设计模具开始到模具加工成功，制品检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如各种原始资料，包括任务书、产品图、技术说明书、技术要求等模具资料，包括总装图、零件图、模具的设计说明书等各种记录，包括检验记录表、试模修模记录、图纸的更改记录、合格产品等按规定加以系统整理，装订、编号进行归档这样作似乎很麻烦，但是对以后我们修理模具，设计新的模具是很实用处的质钢材来做模具，以提高模具的使用寿命我们这次设计任务就是给大家一个塑料制品，根据制品的形状、尺寸、技术要求等设计出一套完整的塑料注射成型模具当我们拿到这个制品时，首先要做的工作就是）绘制产品图1产品图是我们设计注射模具的根据，因此要严格按照机械制图的要求，对制品进行测绘，画出图纸，并标明制品的材料，图纸比例及制品的一些特殊要求像制品的生产批量、体积、分量、特殊的使用条件，与其它零件的配合等）标注出全部的尺寸2自己测绘下来的产品图标注上全部的尺寸，塑料件的尺寸公差先在讲义上表常用材料公差等级中选用普通精度来确定塑件的精度等P2353-2级，对照上表根据孔正轴负的原则来确定公差值在确定公差P2363—3值时注意两种情况，一种是受模具活动部份影响的尺寸，一种是不受模具活动部份影响的尺寸）模具全部用钢材创造，并且是大批量、自动化的生产制品3

（二）分析原始资料作为模具设计人员来讲，当有了产品图，说明书，技术要求，生产批量等设计依据以后，还应该采集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用，此外还要对这些原始资料进行认真子细的分析，普通从下面几个方面分析、分析产品图1分析产品图，主要了解制品的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求例如塑料制件在表面形状、颜色、透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、粘接、钻孔等后加工选择塑料制品尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看成型公差是否低于塑料制品的公差，能否成型出合乎质量要求的塑料制品来此外还要了解塑料的塑化及成型工艺参数并且从塑件的尺寸精度，表面光洁程度等技术上来分析成型制品的可能性、分析工艺资料2分析设计任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实成型材料应当满足塑料制品的各种要求，并具有良好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性等根据塑料制品的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、粘接性或者焊接性等要求、熟悉一下工厂的实际情况3这里需要了解工厂成型设备的类型、型号、及具体规范、设备的新旧程度等、同时还要了解工厂的模具创造情况这里包括加工模具的设备情况和工人加工模具的能力对于工厂来讲，产品的成型能力和模具的加工能力差别很大，这些情况都需要模具设计人员掌握、熟悉模具设计所需的参考资料4在模具的设计时所需的参考资料，象公差配合表、所用塑料材料的性能，各种数据，像收缩率、弹性模量、泊松比、磨擦系数等及所选用的计算公式的来源及公式的准确度等都要做到心中有数、设计注射模具应注意的问题5设计注射模具时，值得讨论和注意的问题不少，现就其应特殊注意的问题简叙如下）合理的选择模具结构1根据塑料制品图纸及技术要求，研究和选择适当的成型方法及成型能力，结合工厂的机械加工情况，提出模具结构方案，并经充分进行讨论，以便设计模具结构合理，能够成型出保证质量要求的制品，并且模具操作方便安全，取出顺利可靠必要时可以根据模具设计和加工的需要，提出修改塑件图纸的要求）正确地确定模具成型零件尺寸2模具成型零件的尺寸和表面粗糙度，对塑件的质量影响极大，必须特殊注意计算成型零件尺寸时，普通采用平均收缩率对于高精度的制件，最好采用在成型材料及工艺条件、成型设备、进料口位置固定的情况下，按塑料制品几何形状在不同方向上测定的收缩率进行计算）设计的模具应当创造方便3设计模具时，尽可能使设计的模具创造容易，价格便宜特殊是对那些比较复杂的模具成型零件，必须考虑是采用的机械加工方法加工，还是采用特殊的加工方法加工若采用特殊的加工方法，那末加工之后怎样进行组装，这些问题在设计模具中一定要加以讨论和解决，同时还要考虑到试模后的修模，留有足够的修模余地）尽是减少后加工4要充分地考虑制品设计特色，应能生产出满足尺寸精度要求的制品,减少不必要的后加工在允许的范围内，尽可能地由模具成型制品上的孔、槽、上凸、下凹部份等，避免在制件成型之后，再用其它加工方法去加工这些部份）设计的模具应当效率高，使用安全可靠5设计的模具应能保证在短期内填充固化推出装置要安全可靠，不致引起制件变形，破裂，而且去除浇道容易，成型效率高并能自动化地生产制品）模具零件应当耐磨，耐用6模具零件的磨耗损失小，能长期运转，故障少特殊是像推杆一类的零件容易卡住，弯曲、折断，占模具故障的大部份因此在设计模具时应当写明这些零件的材料，加工方法等）利用塑料的成型特性进行模具设计7除考虑塑料是否能满足机械强度、电气性能、耐热性、耐药品性、耐气候性等要求外，还应对塑料的成型特性充分了解，并在模具设计中加以利用，这也是为了得到优质制品必要措施之一

（三）估算制品的体积和分量这一项工作我们用天平称一下制品的分量就可以

（四）确定成型方案这里的第一项工作是、选择成型设备1根据制品的分量，尺寸等数据来确定模具的外形尺寸及所需的设备有时会浮现制品的外形尺寸大而分量并不重的情况有时也会浮现制品很重，但外形尺寸很小，遇到这两种情况时就要全面考虑，合理的利用设备，提高生产率我们设计的是注射模具，就注射机而言，有卧式、立式、角式三种形式，注射量有大有小，如果是大型塑料厂，注射机不少，有挑选设备的情况，有时塑料厂很小，惟独少数的几台设备，像立方厘米，立方厘125500米的注射机，这时设备就已经确定，没有选择的余地那末就要根据注射机上的工艺参数来对模具进行校核，像需要校核的有最大注射量、锁模力、注射压力、开模行程、模具最大厚度、最小厚度、推出装置及尺寸、喷嘴孔直径和喷嘴球面半径、浇口套定位环尺寸等这部份内容是讲义上第三章第二节的内容我们设计的模具选择成型设备必须是立方厘米以上的卧式注射60机、确定模具的结构2确定模具结构主要考虑下面几个问题）确定模具的型腔数1根据生产量、制品的分量和尺寸及选用设备的生产能力、模具的加工能力等来确定一模成型制品的个数如果制品生产量很大，精度要求低时，可一模多腔，像我们见到的一些制品，有时一模可达腔如果制30—40品的生产批量小，或者要求精度高时，一模最多不可超过腔，精密级的4塑件最好采用单腔模具）确定模具的分型面2也就是选择制品的成型位置，根据制品的几何形状、塑料的流动性、模具加工、排气、脱模及成型操作、制品表面质量等因素确定模具的分型面，设计时参考讲义第二章第四节内容）型腔布置3根据制品特点和型腔数来确定型腔的罗列，像一模一腔的模具多采用中心进料，一模二腔的采用侧浇口，一模四腔的采用平衡式就型和圆型H两种进料形式一模多腔的罗列形式更多，不论采用哪种罗列形式，都必须达到注射平衡、料流同时充满型腔设计时参考讲义第二章第十节内容）确定浇注系统及排气4浇注系统的位置、形状、尺寸的确定主要是根据制品的几何形状、尺寸大小、一模成型制品的腔数，分型面的位置、塑料的品种等等设计时参考讲义第二章第十节内容内容）确定推出机构和抽芯机构5根据制品的几何形状、尺寸结构来选择推出机构的方式像薄壁容器、壳形制品可采用推件板推出制品像一些箱类制品合用于推杆脱模园形管状制品合用于推管推出等在设计推出机构时，制品有一个留模问题，一定要从模具的结构上保证制品在模具打开后留在有推出机构的一方此外还要考虑浇注系统凝料的推出记时计时参考讲义第二章第十二节内容）考虑模具的温度控制6有的塑料在成型时需要低温模具，在模具上就必须设计冷却装置有的塑料需要高温模具，就必须在模具上设计加热装置设计时参考讲义第二章第十八节内容）确定成型零件的结构形式7成型零件的结构形式我们介绍了好多种，在设计时根据型腔、型芯的结构形式选择一种就可以，并且在选用时要考虑一下机加工能力设计时参考讲义第二章第五节内容）确定模具各零件的尺寸8根据计算及经验数据需要确定的模具尺寸有外形尺寸、成型零件的尺寸、导向零件的位置及尺寸、模板的厚度、抽芯机构各零件的尺寸、推出机构各零件的尺寸、形状及一些定位尺寸、装配尺寸等）考虑安装零件9根据模具的分量要考虑安装零件，像大型模具为了安装方便，常在模具上设计吊钩等零件我们这次设计的模具尺寸都很小，不需要这一项）校核模具与注射机有关的工艺参数10像最大注射量、型腔数、注射压力、锁模力、一些安装部位的尺寸等都需要进行校核接下来进行的是这部份内容参考讲义第章第四节内容0

（五）绘制方案草图最后的模具装配图是根据方案草图来绘制，这里按照的比例，画出1:1一张较完整的方案草图，方案草图画得越完整，越正规，在计算机上绘制装配图及拆零件图时越容易

（六）模具的计算模具的理论计算主要用我们教材上的介绍过的公式，需要进行计算的有、成型零件1根据制品上的尺寸精度要求，对模具上的成型零件工作部份要进行计算这部份内容参考讲义第二章第五节内容、受力零件2对于受力零件根据受力大小进行强度和刚度的校核像型腔侧壁和底板等零件进行计算对于模具上的一些其它受力零件，像受力的螺钉，受力的弹簧等也都要进行计算这部份内容设计时参考讲义第二章第五节内容、侧向分型抽芯机构3像我们用斜销抽芯机构时，就要对抽拔距，斜销的长度、直径、开模行程等进行计算这是讲义第二章第十三节内容、加热冷却装置4对于需要用水冷却的模具需要进行结构设计对于加热的模具，要进行加热功率的计算及确定加热方式这部份内容设计时参考讲义第二章第十八节内容在画正式模具图纸以前需要做上面几项工作下面的工作就是

（七）绘制装配图一付完整的模具图纸包括一张装配图和若干张零件图先讲一下对装配图的要求、尽量采用的比例11:1因为的比例直观，可表现出各零件的相互位置，比例和尺寸1:

1、模具在图上的位置2像选用卧式注射机，模具在装配图上主视图的位置应该是模具的工作位置，就是这样的位置，但有时为方便起见，也这样画主视图，画鸟瞰图普通将定模部份拿走，这样画好布置图纸、包括全部的模具组成零件3在装配图上应该包括全部的模具组成零件像模具上的联接零件、定位零件、安装零件等要表示清晰还应画出各零件的相对位置，确定各零件的结构和相互间的装配关系、模具上的所有联接螺钉都用内六角螺钉

4、标注必要的尺寸5像模具的总体外形尺寸（长、宽、高）、特征尺寸（定位环尺寸）、配合尺寸、模具和注射机的连接尺寸、各种极限尺寸等，都要在装配图上标注出来、按顺时针方向将零件标号，填写明细表6明细表中的内容和格式说明书中已经给出、标注必要的技术要求和使用说明7）选用的机器型号1。