宿舍床边挂篮注塑模具设计【任务书+UG+CAD+说明书】.rar

江苏联合职业技术学院淮安分院毕业设计（论文）（2024 届）设计（作业）题目 宿舍床边挂篮注塑模具设计 专业系 机电工程系 专 业 班级 学号 学生姓名 起讫日期 2023 年 11 月 25 日2024 年 3 月 31 日 地点 淮安分院 指导教师 职称 2024 年 3 月 31 日江苏联合职业技术学院淮安分院教务处制 2江苏联合职业技术学院淮安分院毕业设计（作业）任务书学生姓名 同课题人员 指导教师 职称 工作单位 淮安分院 毕业设计（论文）题目 宿舍床边挂篮注塑模具设计 课题简介本课题所给的塑件为宿舍床边挂篮，它来源于日常生活。该塑件外形为方形壳体，有侧孔结构，设计注射成型模具时需考虑合适的抽芯装置。采用 ABS 材料注射成型，要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕；尺寸精度无特殊要求，均为自由尺寸，其主要尺寸可按 MT5 选取公差，粗糙度可取 Ra0.4m。内容及要求本课题以宿舍床边挂篮为设计对象，首先对制件特点和材料进行分析，制定合理的工艺方案并优化模具结构；再进行模具结构设计计算，并利用三维设计软件完成模具实体设计；最后完成工程图纸绘制和设计计算说明书编写。1.毕业设计图纸，全部 CAD 绘图，总装配图一张 A0，塑料模具的非标零件图（电子档），打印图纸,总量不少于 2.5 张 A0 图纸。2.毕业设计说明书一份，文字 10000 左右（30 页以上），且图表清晰、线条粗细分明，文档符合学校毕业设计（论文）排版的要求。3毕业设计（论文）进度计划起讫日期工 作 内 容备 注第 1-2 周完成毕业设计课题及其任务书；第 3 周完成开题报告和毕业设计初稿；第 4-5 周评阅教师评阅学生的设计资料，学生根据意见进行修改。第 6 周绘制模具结构草图，计算并校核模具与注射机有关尺寸。第 7-11 周绘制模具装配图和零件图。第12-14周完成毕设定稿；收集资料及主要参考文献序号名 称作 者出 版 单 位1注塑成型工艺分析及模具高军学工业出版社2实用模具计算手册杨占尧上海科学技术出版社3现代模具制造技术邓明化学工业出版社4模具设计基础及模具 CAD李建军机械工业出版社5注塑成型工艺与模具设计池成忠化学工业出版社6塑料成型工艺及模具设计叶久新机械工业出版社指导教师签字 年 月 日指导小组组长签字 年 月 日说明：任务书内容按实际情况填写，可根据本表格重新打印。江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）江苏联合职业技术学院淮安分院毕业设计（论文）（2024 届）设计（作业）题目 专业系 机电工程系 专 业 班级 学号 学生姓名 起讫日期 2023 年 11 月 25 日2024 年 3 月 31 日 地点 淮安分院 指导教师 职称 2024 年 3 月 31 日江苏联合职业技术学院淮安分院教务处制江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）摘 要摘 要在本次注塑模具的设计阶段，我们首先对宿舍床旁的挂篮进行了详细的结构和尺寸分析，目的是为了确认其成型的工艺性能。通过研究注塑机的工作原理以及注塑机内各个部件之间的关系，最终确定了注塑机的设计方案，包括冷却系统、注射系统、加热装置等部分。然后，我们选择了热塑性材料中的 ABS 作为注塑材料，并根据这些材料的特性初步确定了成型工艺。考虑到塑料件的具体结构，我们制定了一个初步的模具设计计划，并确定了分型面。通过对注塑件浇口位置、注射时间等参数的设计计算，得出了模具型腔图以及主要零件的零件库。基于其结构和生产的批次，我们确定了一个模具和两个腔室的布局方式。在此基础上，按照一定原则设计出模具型腔尺寸以及各个部件之间的装配关系。接着，依据这一布局方案，我们确定了基础的标准模架型号。通过分析注塑成型工艺特点，提出了模具浇口位置设计的原则。最终，依据注塑模具的标准模架手册，我们选择了国标模架中的细水口模架系统,具体型号为FCI9090-A220-B140-C240。接下来，结合了基础模具的结构设计，选择了侧浇口浇注系统来进行注塑填充。根据模具的型腔结构，设计了一个合理且均匀的冷却水道和顶出系统。关于成型系统的构造，我们对模具的型芯和型腔成型部分进行了详细的尺寸分析，并依据模具的设计图纸对注塑机进行了初步的筛选工作。此外，还对注塑机的几个核心参数，例如锁模力、注射量、注射压力以及安装尺寸进行了详细的校验。XS-ZY-2000 注塑机在经过一系列的校验后，成功地达到了注塑制造过程中的要求。关键词关键词：注塑模具；双分型面；点浇口；江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）3ABSTRACTDuring the design stage of this injection mold,we first conducted a detailed structural and dimensional analysis of the hanging basket next to the dormitory bed to confirm its molding process performance.By studying the working principle of the injection molding machine and the relationship between various components inside the machine,we finally determined the design scheme of the injection molding machine,including the cooling system,injection system,heating device,and other parts.Next,we chose ABS,a thermoplastic material,as the injection material and preliminarily determined the molding process based on the characteristics of these materials.Considering the specific structure of the plastic parts,we formulated a preliminary mold design plan and determined the parting line.By designing and calculating parameters such as the gate position and injection time of the injection molded parts,we obtained the mold cavity drawing and the parts library of the main components.Based on its structure and production batch,we determined the layout of one mold and two cavities.Based on this layout,we designed the mold cavity dimensions and the assembly relationship between various components according to certain principles.Then,following this layout plan,we determined the basic standard mold frame model.By analyzing the characteristics of the injection molding process,we proposed the principles for designing the mold gate position.In the end,based on the standard mold base manual for injection molds,we selected the fine water mouth mold base system from the national standard mold base,with the specific model being FCI9090-A220-B140-C240.Next,combined with the structural design of the basic mold,the side gate injection system was selected for injection molding filling.Based on the molds cavity structure,a reasonable and uniform cooling waterway and ejection system were designed.Regarding the construction of the molding system,a detailed dimensional analysis of the molds core and cavity molding parts was carried out,and preliminary selection of the injection molding machine was done based on the molds design drawings.In addition,several core parameters of the injection molding machine,such as clamping force,injection volume,injection pressure,and installation dimensions,were carefully checked.After a series of verifications,the XS-ZY-2000 injection molding machine successfully met the requirements of the injection molding manufacturing process.江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）Key words:Injection mold;Double parting surface;Point gate;江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）5目录摘 要.2ABSTRACT.3第一章 前言.7第二章 塑件的工艺性分析.112.1 设计任务书.112.2 塑件的结构工艺性分析.112.2.1 塑件的几何形状分析.112.2.2 塑件原材料的成型特性分析.122.2.3 塑件的结构工艺性分析.132.2.4 塑件的生产批量.132.2.5 初选注射机.13第三章 分型面及浇注系统的设计.163.1 分型面的选择.163.2 浇注系统的设计.163.2.1 浇注系统的组成.173.2.2 主流道设计.173.2.3 分流道的设计.183.2.4 浇口设计.19第四章 模具设计方案论证.214.1 型腔布置.214.2 成型零件的结构确定.224.2.1 凹模设计.224.2.2 型芯设计.224.2.3 对于导向机构零部件的设计.234.3 模架的确定.24第五章 主要零部件的设计计算.265.1 注塑模成型零件工作尺寸计算.265.1.1 塑件收缩率.265.1.2 成型零件工作尺寸计算.26江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）5.2 脱模机构设计.275.3 模具侧向分型与抽芯机构设计.28第六章 冷却系统的设计.316.1 冷却系统设计原则.316.2 参数计算.31第七章 注射机有关参数的校核.337.1 注射量的校核.337.2 注射压力的校核.337.3 合模力校核.337.4 安装部分相关尺寸的校核.347.5 开模行程的校核.34结论.35参考文献.36致 谢.37江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）第一章第一章 前言前言模具被普遍认为是工业发展的根源，其历史变迁与人类历史的各个时期紧密相连。在我国传统文化中，我们不难发现，在许多器物上都有模制工艺的痕迹。从青铜时代的古代开始铸造铜器，到铁器时代的农具和刀剑，模产品的出现是不可避免的。随着人类文明进步，模具作为一门学科在社会各个领域得到广泛运用。模具是利用特定的原料和技术方法，生产出一种稳定且适合大规模生产的工艺品。在现代社会里，模具被广泛地应用于各个领域，如汽车工业、电子信息产业以及航空航天等领域。伴随着科技的持续进步，模具产业也经历了新的技术革新和突破，如今，我国已经崭露头角，成为全球最大的塑料生产国家之一。塑料制品作为现代工业的重要组成部分，其加工方式多种多样，其中注塑模具就是应用最为广泛的工艺方法之一。注塑模具的核心作用是熔化塑料颗粒，然后通过注塑机进行注入，这样可以在注塑模具内制造出尺寸一致、形状稳定且质量可控的产品。注塑模具分为注塑成型和挤压成型两种方式。除了传统的注塑模具之外，还存在其他多种类型的模具，包括压铸模具、吸塑模具、压缩模具、挤出模具、陶瓷模具以及冲压模具等1。在我们的日常生活中，塑料产品已经变得至关重要。从最初的农舍到现在的汽车零部件，几乎所有的电子产品都是通过使用各种塑料制成的。除了常见的如木材、石材、陶瓷、玻璃和金属等材料外，塑料在日常生活中的占比也在持续上升。塑料产品可以被广泛地应用于汽车、家具、家电以及其他领域当中。如今，全球塑料生产领域正经历着迅猛的增长，各种塑料制品已经深入到我们日常生活的各个方面。为了达到塑料产品大规模制造的目标，使用注塑模具变得尤其重要。因此，对于注塑模具的研究就显得尤为重要了。塑料工程融合了高分子材料和机械工程的知识，除了需要深入掌握塑料材料的成型技术外，还必须对机械制造的工艺学和设计学科有深入的了解，这样才能满足注塑模具制造的实际需求2。注塑模有能力生产出具有不同颜色和性能的塑料产品。在现代工业中，随着科技水平不断提高以及人们环保意识日益增强，许多国家都将塑料作为一种新材料广泛应用于各种生产领域。这批注塑制品不仅重量轻盈、具有优良的绝缘特性和成本效益，还拥有可循环利用和再次使用的特点，逐步取代了某些特定的金属或特殊材料，从而降低了地球对不可再生资源的依赖程度。随着全球环境问题不断恶化，人们更加关注绿色环保这一话题，也使得人们在追求生产效益的同时更加注重环境保护，这就为注塑模具提供了巨大的市场空间。因此，注塑模具受到了越来越多人的关注，并被纳入江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）相关研究，旨在推动我国经济与社会的持续、健康和快速增长。本文主要从塑料模具的分类出发，阐述了国内外注塑模具行业现状及其发展趋势。注塑模具与注塑制品已经开始崭露锋芒，它们已经变成了工业制品中不可分割的关键部分3。目前，在许多发达国家都有专门针对不同行业的注塑机制造商，他们生产的各种型号、规格的注塑件已被广泛应用于各行各业中。伴随着材料的优化和注塑模具生产技术的持续进步，这些领域已逐渐成为工业增长的最有前景的路径。同时，注塑模具在整个制造业中所占比重越来越重。模具的制造能力和其未来的发展前景，已逐渐成为评估一个国家工业实力高低的核心标准。同时，由于塑料产品具有质量轻、体积小、便于携带和运输以及易于回收利用等特点，其应用领域越来越广，因此，对于注塑模具和注塑制品的需求也就越大。注塑模具在塑料制品加工领域是关键的工具之一，它在整个工业生产流程中起到了至关重要的角色。特别是在当今社会，模具的使用已经变得更为普遍，几乎触及了所有行业和领域。因此，如何提高注塑模具在市场中的竞争力成为了相关企业重点研究的课题。注塑模具不仅为我们的日常生活提供了必要的支持，例如盆、碗、勺子和玩具等，而且在生产领域也提供了关键的技术支持，例如家用电器、电子设备、仪器和仪表、通讯技术、航空航天等。随着全球工业的飞速发展，人们对于塑料的需求越来越多，因此，塑料产品的产量也不断增加。在这些产品中，很多关键的塑料制品的产量占据了整体产品的 30-50%。因此，可以说注塑模具是一种典型的工业产品，它直接决定着一个国家制造业水平和国民经济水平。因此，注塑模具在一个国家的经济增长中扮演着至关重要的角色4。随着科学技术的不断进步，人们对注塑制品提出更高的要求，即具有良好的力学性能与加工性能、外观质量及尺寸精度。对于一个国家而言，模具技术不只是衡量其综合国力的重要指标，同时也为机械产业的持续发展提供了坚实的支撑。随着科学技术的不断进步和社会需求的不断增长，人们对于塑料制品的质量要求越来越高。随着新型改性塑料材料的出现，许多传统的传动工业产品已被它们所替代。在这些新的产品当中，塑料材料占据着相当大的比重。例如，在过去，建筑的很多部分都是由金属制成的，但如今塑钢材料逐渐取代了它们。在现代工业生产领域里，塑料材料正在逐步代替钢铁成为主要的原材料之一。在我国，部分企业成功地研发了模块化的塑料建筑技术，这不仅显著提升了生产的效率，还为人们提供了更好的居住环境。另外，塑料还被用来制造各种机械零部件和管道以及其他需要特殊性能的设备，如泵和阀门等。在如汽车、轮船、飞机、高铁、桥梁和公路这些交通方式中，使用塑钢和特殊的塑料材料已经变得日益普及，这是为了取代传统江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）9的硬质材料。此外，在海洋石油开采过程中，使用耐腐蚀性能好的塑料材料也会大大提高作业的安全性，从而降低事故发生的概率。尤其在海底的桥梁和隧道项目中，采用具有耐腐蚀和抗酸碱特性的塑料材料能有效地延长其使用期限5。注塑成型技术包括将粒状塑料材料置入注塑机的料斗内，接着利用料斗来完成进料过程。当塑料材料进入到熔融状态后，由于其密度较低而容易被挤出。然后，在注塑机的前端螺杆中施加高温和高压，导致固体粒子开始溶解。熔融的物质进入到注塑机的螺杆中之后，被加热至熔化状态并从螺杆上流出，从而完成整个过程。紧接着，注塑机的螺杆开始进行旋转动作，并通过前端喷嘴将熔化的材料注入到注塑机中心的塑料模具里。由于注射压力作用，熔融的熔体从塑料模具中吹出，进入一个充满空气的密闭空间中，并保持一定时间。在此模具中，经历了充填、保压、冷却和固定等多个阶段，最后得到了所需的塑料制品。当注塑模具被打开，注塑机被推出时，模具内的顶杆将塑料件推出，实现塑料件与模具的分离，从而获得所需的塑料产品。注塑过程就是一个由熔融物料向液态塑料转化的复杂物理过程，它是一个从固态到气态或液态再变成固态的连续变化过程。这一流程可以被简明扼要地阐述为：首先是塑料原料颗粒的融化，然后进入成型阶段，接着进入固话状态，最后进行顶出，最后形成最终的产品6。本次设计的主要内容涵盖了以下几个关键领域:（1）、为了满足特定任务的需求，我们已经完成了扫地机器人中间壳体产品的CAD 设计和三维建模，确保达到了尺寸和壁厚的要求，并对塑料部件的结构和制造工艺进行了详尽的分析，以确定最适合的塑料材质。（2）、在塑件结构的基础上，我们确定了产品的分型面位置、型腔数量和整体布局方案，完成了浇注系统的设计，并初步确定了模具的结构设计，同时也选择了标准的模架型号。（3）首先，我们选择了一个适合注塑试生产的注塑机，并在模具设计完成后，再次对模具的所有参数进行了深入的检查和验证。（4）、对于已经成型的部件，我们进行了模具分割和结构设计，完成了其他冷却通道的规划，设计了脱模机构，并对成型过程中的尺寸和关键尺寸进行了精确核对。（5）、在模具的 CAD 设计图纸上，完成了装配和部件的图纸绘制，并按照国家的标准进行了标注，从而实现了注塑模具的三维建模。（6）、对各类数据、模型以及图纸进行严格的校验和检验，以确保它们能够满江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）足实际生产的需求。江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）11第二章 塑件的工艺性分析2.1 设计任务书2.1 设计任务书在进行塑件的工艺分析时，必须综合考虑塑件的尺寸、结构特性和技术要求，以全面评估其是否适合注塑工艺。本项目通过对某公司的一款宿舍床边挂篮进行注塑模具结构设计和制造，来实现塑件在模具上的快速生产。在这次的设计过程中，塑料部件的图示如图 2-1 展示，此塑料部件是标准的壳体塑件，两端呈圆弧状过渡，并带有两个侧孔设计。在结构设计上采用了浇口位置优化和分型面改进等措施。该结构设计简洁，壁厚一致，非常适用于注射成型过程。根据此特点，在结构设计时对模具分型面进行了优化，选择合理的浇注系统及冷却系统。适用于其注塑制造过程的材质是 ABS。在结构设计上考虑到了零件尺寸、形状和位置公差以及强度要求等因素。生产的精度等级是按照 MT5 的一般精度等级来确定的。2.2 塑件的结构工艺性分析2.2 塑件的结构工艺性分析2.2.1 塑件的几何形状分析塑件的几何形状分析通过 UG 三维建图，宿舍床边挂篮的三维图如图 2-1 所示。图 2-1 宿舍床边挂篮的三维图 江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）图 2-2 塑件工程图2.2.2 塑件原材料的成型特性分析塑件原材料的成型特性分析在进行设计工作之前，了解材料的关键参数，如收缩率、密度、成型温度和成型压力是至关重要的，这些参数对于未来注塑生产的实际应用具有深远的指导意义。本项目通过对宿舍床边挂篮进行注塑模具结构设计和制造，来实现塑件在模具上的快速生产。在这次的设计过程中，ABS 是一个合适的选择。通过查阅塑模具设计指导手册中的材料属性表格，可以了解到表 2-1 中的主要材料参数。表 2-1 ABS 物性表名称单位数值密度(g/cm3)1.07材料收缩率%0.06-0.08取材料平均收缩率%0.007材料允许注塑压力Mpa50-100(中高)热变形温度4570100缺口冲击强度kJ/1225江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）132.2.3 塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性分析考虑到塑件的结构特性，设计了其基本脱模斜度范围为 0.5-1。对于没有圆角过渡的尖角，应设置倒角 R0.5-R1mm，以防止应力过度集中。同时，根据塑件壁厚和材料特性，塑件壁厚应控制在 1-4mm 之间，既不能过薄也不能过厚，因为过薄会导致充填不足，而过厚则可能引发工艺缩水等不良缺陷。因此，对注塑模具来说，如何合理地选择材料及正确地使用这些材料是一个值得研究的课题。在分型的位置上，应优先考虑位于最大的端面位置。2.2.4 塑件的生产批量塑件的生产批量考虑到这种塑料件是大规模生产的，可以思考使用单模多腔、快速脱模和成型周期不应过长的模具，同时还需要对模具的造价进行适当的控制。2.2.5 初选注射机初选注射机通过选择合适的注塑成型设备，可以最大限度地提高生产效率。如果注塑机尺寸过小，将无法安装和生产注塑模具和产品，而过大的注塑机会会导致压力锁模力过大，从而造成生产资源的浪费。1.估算塑料部件的体积或其质量在三维模型中，我们能够直接测定塑件的尺寸，而在三维软件环境下，我们可以借助测量体的特性来直接对塑件和流道进行测量，进而确定其体积。本文介绍如何将直接测量所得的数据与其他方法获得的结果进行比较并分析其原因。接下来的图 2.2呈现了通过直接测量获得的塑料件的体积数据。用 UG 建模分析知塑件体积为 V338.29，ABS 的密度为 1.05g/，所以塑件的质量 m=V=1.05338.29=355.2g。3cm3cm江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）图 2.2 塑件体积2.注射机的选择鉴于零件的深度相对较大，并且使用了双分型面模具，模具的高度也相对较高，结合塑料件的体积等因素，初步决定使用 XS-ZY-2000 注射机，具体的工艺参数如下表 2-3 所示表 2-3 XS-ZY-2000 型注射机相关数据注塑机型号XS-ZY-2000额定注射量2000cm3螺杆（柱塞）直径110mm注射压力145Mpa注射行程280mm注射方式螺杆式锁模力6000KN最大成型面积2600最大开合模行程750mm模具最大厚度1000mm模具最小厚度500mm顶出形式两侧设有顶杆，机械顶出拉杆空间1050X950mm 合模方式液压-机械江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）153.型腔数目的确定 在确定型腔数量的过程中，首要任务是要考虑到塑料件的具体尺寸以及生产出的数量。当设计出了所需的产品后，就应该进行试模来确定最终型腔数。如果生产量相对较低，那么单腔模具或 2 腔模具是一个可行的选择。当生产出一定数量的产品后，就必须要进行二次分型。对于尺寸较大或者超大的情况，选择单腔模具会更为恰当。对于复杂的塑件抽芯抽芯机构，选择单腔模具的设计和生产是更为理想的，因为它有助于减少模具的复杂性和降低生产成本。使用更大的模具通常会导致制造成本的增加。接下来，在决定型腔的数量时，我们应当考虑到塑料件的浇口设计。对于侧浇口型芯的模具结构，采用对称布置方式可以保证侧模工作稳定可靠，避免因脱模而导致型腔变形。对于大水口模架的侧浇口类型，如果浇口位于塑件的侧壁上，应该考虑浇注系统布局的可行性。另外，要注意分型面和冷却通道布置的合理性。为了提升生产的效率，我们应该尽可能地减少流道的废弃物。在三板模架类的情况下，模具的尺寸应作为确定出模数量的依据。最终需要特别指出的是，在决定模具数量的过程中，注塑机的注射量是一个不可忽视的因素。如果注射机无法满足生产需要，则可以适当增大模具数量以保证所需制品的产量。对于那些重量偏大的塑料部件，我们必须确保在注塑机所能接受的最大注射量内，其注射量不应超出注塑机最大注射量的 80%。根据上面提到的设计准则，并考虑到具体的设计要求，我们认为这次的设计最适合采用一模两腔的出模方式。江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）第三章第三章 分型面及浇注系统的设计分型面及浇注系统的设计3.1 分型面的选择3.1 分型面的选择通过适当地打开注塑模具的一个或多个面，我们可以区分直接与塑件接触的模具表面和与分离浇注系统接触的表面，这种方式被称作模具的分型面。分型面通常是指在模具中用来固定型腔及浇口位置的形状、尺寸及其它有关信息的平面图形，也就是把整个模具分成若干个部分来确定它们之间的关系。基于模具的构造，我们可以将其分类为单一分型面的模具和多分型面的模具。由于型腔形状不同，需要选择合适的分型面才能保证浇口位置准确、熔接良好以及冷却均匀等要求。模具的分型面数量越多，其结构设计也就越为复杂，从而导致模具制造的成本相应增加。本文通过对某宿舍床边挂篮注塑模具进行改进后的实例分析，采用了一种新型的分体式分型面来实现整个注塑工艺过程中各部位之间的相互联系。这样的分型面不仅有助于型腔内空气的高效排放，其冷却通道的设计也显得十分合适。因此，可以说通过分型面来控制成型工艺和注塑过程是完全可行的。此外，该顶出机构能在产品内部表面上实现均匀分布，确保塑料件能在模具型腔内均匀且平衡地被推出，进一步确保了塑料件外观质量达到了较高的标准要求。图 3.1 分型面的确定3.2 浇注系统的设计3.2 浇注系统的设计在注塑模具设计中，浇注系统指的是从注塑机的喷嘴中释放熔化的塑料原料，直到这些原料进入模具型腔之前形成的一段流道废料通道。浇注系统是保证熔接痕质量、提高注塑制品外观品质的关键之一。浇注系统可以进一步细分为主流道、分流道、浇江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）17口和冷料穴，其核心功能是确保融料能在高温和高压力的条件下迅速进入模具型腔，从而迅速完成所需的塑料零件的成型。3.2.1 浇注系统的组成浇注系统的组成浇注系统组成是：主流道、分流道、浇口、冷料井。3.2.2 主流道设计主流道设计 主流道是融料进入模具的第一个通道，通常位于浇口衬套的内部。主流道应保证与浇口衬套紧密接触。浇口衬套的设计可以选择标准的部件，主流道的形状通常是锥形的，上端较小，下端较大，而且锥度的范围通常在 1-3之间。由于不同类型的模具对主流道尺寸有一定要求，因此，对于主流道尺寸的选取必须进行优化。考虑到主流道的高度，锥度的数值应当更为显著。对于不同的流道类型，主流道的尺寸也会有所差异。另外，在挑选了标准组件之后，我们可以直接得出主流道的具体数值，并在确定这些数值时，应按照特定的方法进行。（1）假定模具浇口套的球面半径为 R，而注射机的球面半径为 r，以下是这两者之间的关系公式:SR=SR1+(1 2)=30+2=32mm;（2）根据模具的特性和设计标准，浇口套的尺寸应为 100mm。D=8+1=9mm （3）、基于预先设定的设计计划和模型型号，我们可以通过直观的图形测量来确定主流道的长度，其推荐的取值范围是 170mm。（4）、基于标准部件的浇口衬套选择，主流道的大端直径的测量数据显示为：15mm。在此次设计活动中，我们采纳了三维设计的方法，并在相应的三维软件中直接使用了标准部件。这使得设计更加方便、快捷和直观。当你激活这些标准组件后，你可以直接了解到主流道的具体结构设计，如下 3-2 所示。江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）图 3-2 浇口套（4）固定主流道的衬套鉴于采纳了配备托浇口的套件，所以选择了定位圈与模具面板配合并固定。定圈被视为标准部件，其外部直径为300mm，而内部直径为110mm。它与标准轴配合使用时必须采用螺纹连接的方式将其紧固在轴上。具体的固定方式如下图展示:图 3-3 定位圈3.2.3 分流道的设计分流道的设计分流道的形态包括圆形、半圆形、矩形、梯形和 U 形等多种。不同的分流道会引起熔体温度分布不均及压力波动，从而影响塑件质量和生产效率。在截面条件相同的情况下，方形截面表现出最大的流动阻力、最快的传热速度以及最大的热损失。此外，由于其结构简单、制造方便、价格便宜，所以广泛应用于工业中。因此，在使用热塑性塑料注射模具时，方形分流器是不推荐的。圆截面的流动阻力较小，热量损失也最小，同时熔体的冷却速度也相对较慢。然而，在加工过程中，模具需要在运动和固定两种状态下都有半个开口，这使得两者很难完全对齐。半圆与矩形的分流通道具有较大的比表面积（也就是表面积与体积的比值），并且使用频率相对较低。圆形横截面的流动阻力大，而在实际生产中，采用圆形槽道时可以减少流体与型腔壁面间的摩擦损耗，提高了成型效率。U 形截面与梯形截面的分流道路设计使得加工变得简单，且其热量损失和流动的阻力都相对较小。为了更好地进行加工和脱模操作，在分型面上设计了一个分流道。这个分流道的横截面形状是由加工性能较好的圆形截面构成的。根据的经验，由于分流方式与模具接触，外部的塑料冷却速度非常快，只有接近中心的理想熔体流动状态。因此，在分江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）19流河道中，表面粗糙度 Ra 的要求并不低，通常是 0.63m1.6m，表面略显不光滑，这有助于增加塑料熔体的外流动阻力。它与标准轴配合使用时必须采用螺纹连接的方式将其紧固在轴上。为了防止熔体在流动表面发生滑移，需要确保中心层拥有更快的剪切速度。3.2.4 浇口设计浇口设计 在处理大中型塑件中的盆类和筒类塑件时，建议使用直接浇口进行浇注。而对于中小型的普通塑件，侧浇口是一个可行的充填方法。对于那些结构复杂或框类的塑件，如果需要多出浇口，那么点浇口是一个合适的选择。对于异形结构或特定的浇口类型，应根据塑件的具体要求来设计浇口。不同的分流道会引起熔体温度分布不均及压力波动，从而影响塑件质量和生产效率。浇口设计必须符合塑料件的特定结构需求，并选择最合适的浇口方案。在这次的设计中，根据产品的形态和结构特性以及模具的进一步优化，选择了一个模具和两个腔室，并使用了点浇口，该浇口位于塑料件的顶部中心。在设计流道的过程中，流动平衡得到了充分的重视。通过分析比较，选定合理的浇注系统及型腔尺寸。下面是相关的示意图:图 3.3 浇口形式江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）第四章第四章 模具设计方案论证模具设计方案论证4.1 型腔布置4.1 型腔布置在确定了塑料件的分型面和型腔的数量之后，需要确定模具的布局方案。根据不同类型的产品，可以采用两种或者多种方法来实现。在选择单腔模具时，这是一个相对容易做出决策的选项。由于单腔模具中各个浇口之间存在着一定的空间位置关系，因此要保证每个浇口中都有足够大的充型量是很困难的。然而，在处理多腔模具时，我们必须确保填充的均衡性，遵守模具质心对齐的准则，保障模具的对称特性，并致力于实现模具腔体的均衡布局。通过对型芯、顶出镶块等重要结构的合理布置可以实现上述目的。这样的设计布局有助于加速浇注系统的填充过程，降低流道废弃物的产生，并保证脱模机构能在流道中均匀分布。另外还必须保证整个模具具有足够的强度，以避免发生断裂现象，从而降低模具成本。这篇文章描述了一种结合点浇口与顶出模式的方法，并深入探讨了其关键部件的结构设计技巧。由于该模具设计属于典型的复杂曲面成型工艺，因此，在设计过程中要充分考虑到加工精度以及装配等因素，使产品达到技术要求。在本次设计活动中，我们严格遵循了前述的设计准则，并成功地完成了模具型腔的布局设计，具体的基础结构将在图 4-1 中进行展示。图 4-1 型腔结构排布江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）214.2 成型零件的结构确定4.2 成型零件的结构确定所谓的成型零件，通常是指在注塑模具中与塑料材料直接接触的钢制部件。这些成型零件能够明确塑件的外部结构，并通过精确的精度控制来获得特定的形状和固定的尺寸精度。这些成型零件主要由型腔、型芯、各类镶件和镶针等组成。4.2.1 凹模设计凹模设计 在成型零件的设计中，型腔通常被用于塑件的外部表面，它需要具有较高的表面粗糙度，并需要进行抛光以达到 Ra0.8um 的精度标准。当塑件的尺寸较大时，整体式型腔是一个合适的选择。而在塑件尺寸较小的情况下，根据塑料件的大小和构造，我们可以选择镶嵌、组合或拼接的方式，并依据塑料件的精确性来挑选最合适的生产技术。本课题所设计的模具主要用于宿舍床边挂篮上注塑件的生产加工，其目的是使产品具有良好的外观质量及较高的生产率，同时还能保证产品质量要求。在这次的设计方案里，我们选择了一种嵌入式的型腔，并利用螺丝来实现其固定和定位。通过对零件材料的分析和计算确定出模具分型面与浇注系统的位置关系。基于塑料部件的模具划分，我们得到了图 4-2 展示的型腔设计。图 4.2 凹模设计4.2.2 型芯设计型芯设计在制造成型零件的过程中，型芯通常被应用于塑件的内部表面，而型芯并不需要具有过高的表面粗糙度。由于型腔内填充了塑料等材料，因此需要使用精密机床对它进行铣削加工以获得高精度的表面质量。通常情况下，通过数控铣削进行的精密加工，江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）其表面的粗糙度能够达到 Ra0.8-1.8um 的精确度水平。因此，型腔内表面的光洁度也就成为了决定最终产品性能的关键参数之一。在这一设计方案里，我们选用了嵌入式的型芯，并通过螺丝来实现其固定与定位。型腔内设置有镶块和顶针。在型芯部分，我们进行了顶杆孔的线性切割处理。通过对其工艺过程的分析，确定了模具型腔的分型面以及浇注系统的设计方案。基于塑件的分模分析，我们得到了图 4-3 展示的型芯构造。图 4-3 型芯结构设计4.2.3 对于导向机构零部件的设计对于导向机构零部件的设计 图 4.4 导柱导套结约形式注塑模具主要由两个核心部分组成：动模和定模，这两部分共同确保了模具的精确引导和导向功能。合模导向部件通常包括导柱和导套，这类部件需要具备高度的精确性、强度和刚度，并能承受长时间的精密配合。在选择合模导向机构的标准模架时，设计师需要考虑导柱的安装，这些导柱通常均匀地分布在模具的四个角落，并且导柱江苏联合职业技术学院毕业设计（论文）23导套的设计不应干扰模具其他部件的安装位置。由于导柱导套与模板之间存在一定间隙，所以导柱导套必须具备良好的耐磨性和耐腐蚀性能才能满足使用要求。在这次的设计里，导柱和导套的结构如图展示。图 4.5 导柱布置4.3 模架的确定4.3 模架的确定使用标准的模架系统能够迅速且高效地完成模架的设计工作。模架系统包括浇注系统，冷却系统以及辅助系统等部分。根据模具的分型面设计和结构