毕业设计是学生对几年来所学课程的一个综合应用训练。通过毕业设计，使学生对塑料制品的模具设计过程和模具零件加工有一个全面的认识和了解，学会查阅相关技术资料，熟悉生产实践中形成的经验算法及数据，进一步巩固对相关设计软件如

　　塑料模设计要考虑的问题是多方面的，既要考虑塑料的工艺性及塑料成型加工工艺方面的问题，又要考虑模具结构及成型设备方面的问题，设计的模具应在确保塑件各项技术要求的前提下，兼顾模具的刚强度、寿命、加工、操作的安全方便及制造维修容易程度等。

　　通过对塑件的材料、成型、结构工艺性、生产批量、体积、质量等的分析，初步确定成型设备的类型及规模，并编制塑件的模塑成型工艺。然后进入模具设计部分。

　　通过确定模具的基本结构（如模具型腔数、排列方式、分型面位置、模具结构、模架等）、选择浇注系统和排气系统、抽芯机构、推出机构、导向机构、冷却系统、材料等。最后再进行注塑机参数的校核，同时完成模具装配图、零件图及工艺设计。

　　明确塑件设计要求仔细阅读塑件制品零件图，从制品的用途，使用和外观要求，各部分的尺寸和公差、精度和装配要求、塑料品种等方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性。

　　开关盖，广泛用于家庭电路中，产品为方形，外表美观，表面粗糙度要求较高，材料为阻燃型ABS。

　　塑料的材料和工艺特性根据塑料产品图中注明的塑料名称查阅塑料的相关特性和成形工艺参数记录备用。

　　根据塑件的几何形状（壁厚、加强筋、孔、嵌件、螺纹等）、尺寸精度、表面粗糙度，分析是否满足成型工艺的要求。如发现塑件某些部位结构工艺性差，可提出修改意见，在取得产品设计人员的意见后，方可进行修改。初步考虑成型工艺方案。

　　塑料（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。ABS塑料为无定型料，一般不透明。ABS无毒、无味，成形塑件的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。B、

　　塑件材料成形性能使用ABS注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑件对型芯的包紧力较大，故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。ABS易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下，ABS制品的尺寸稳定性较好。

　　塑件的成形工艺参数查有关手册得到ABS（抗冲）塑料的成形工艺参数：(见附表三)

　　塑件的生产批量小批量生产时，为降低成本，模具尽可能简单；在大批量生产时，应在保证塑件质量前提下，尽量采用一模多腔或高速自动化生产，以缩短生产周期，提高生产效率，因此对模具的推出机构、塑件和浇道凝料的自动脱模机构提出了严格要求。

　　若设计的塑料形状较简单，质量较小，生产批量较大，应使用多型腔注射模具，考虑到塑件需抽芯，一般采用一模二腔，平衡布置，这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低，其布置如图1.1所示。

　　及塑料的总重量 M塑 ，塑件的类型、塑件的生产批量、成型面积大小，粗选成型设备的型号和规格，由于模具用户厂所拥有的注射机规格和性能不完全相同，所以必须掌握模具用户厂成型设备的以下内容：①、与模具安装有关的尺寸规格，其中有模具安装台的尺寸、安装螺孔的排布和规格、模具的最小闭合高度、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴的规格等。

　　②、与成型能力有关的技术规格：其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率。

　　）、注塑机拉杆的间距；待模具结构的形式确定后，根据模具与设备的关系，进行必要的校核。

　　、编制塑件的模塑成型工艺卡模塑工艺卡应包括模塑成型工艺过程及适宜的工艺参数（温度、压力、时间），成型设备等。模塑成型工艺卡(见附表四)。

　　）、分型面的选取应有利于塑件的留取方式，便于塑件顺利脱模，应尽量使制品留在动模之处；3

　　）、有助于避免侧抽芯或便于侧抽芯，利于塑腔或型芯结构的装卸和保证其强度；8

　　）、利于嵌件的安装以及活动镶件和弹性活动螺纹型芯的安装。根据分析，为保证塑件的质量要求及出模抽芯的方便，分型面一般选取在零件下端面或零件的边缘，如图3.1。

　　、按浇注系统形式分类的模具类型：两板式模具、三板式模具、多板式模具、特种结构模具，如层叠式模具等。b

　　、按型腔结构分类的模具类型：直接加工型腔（又可细分为整体式结构、部分镶入结构和多腔结构）、镶嵌型腔（又可分为镶嵌单个型腔和镶嵌多个型腔）。c

　　、按照侧抽芯方式分类的模具类型：整体侧型芯、拼块抽芯、内抽芯、旋转抽芯、开合型抽芯、强迫脱模。d

　　、按照驱动侧型芯方式分类的模具类型：利用开模力驱动（可分为斜导柱抽芯、齿轮机构抽芯、大螺纹机构抽芯和凸轮抽芯等）、利用液压顶出力推顶斜拼块抽芯、液压缸抽芯、电动机抽芯。浇口形式有侧浇口、点浇口或潜伏式浇口等形式。抽芯方式可用斜导柱、滑块或斜顶形式，并同时结合顶管和顶杆形成顶出机构。

　　模架的选择根据《模具设计与制造简明手册》上侧型腔，型芯，侧壁距离计算公式计算动定模的周界尺寸，或用经验估算法确定动定模的周界尺寸，有滑块的抽芯机构其周界尺寸要加大。

　　然后依据该周界尺寸查相应的标准模架组合，选择模架规格（如LKM）如图3.2

　　浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，普通浇注系统一般由主浇道、分流道、浇口和冷料穴四部分组合。见图4.1。

　　）、型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象，尽可能采用平衡式布置；2

　　）、系统流道尽可能短，浇注系统容积尽量小，断面尺寸适当，尽量减小弯折，表面粗糙度低，以使热量及压力损失尽可能小；4

　　主流道的设计主浇道是熔体最先流经模具的部分，其形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，主流道常设计成可拆卸、可更换的主流道浇口套，可直接固定到定模板，也可用定位圈固定(见图4.2)。浇口套一般选用标准件（查标准件手册）。

　　˚~4˚，对流动性差的塑料取３˚~６˚；内壁表面粗糙度Ra小于0.8μm，参见图4.3。

　　分流道设计对于小型塑件单型腔的注射模，通常不设分流道，对于大型塑件采用多点进料或多型腔的注射模都需要设置分流道，分流道是熔料从主流道进入型腔前的过渡部分，其作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到多个型腔。分流道的截面形状应尽量使表面积小，热量损失少，摩擦阻力小，常用的分流道截面形状如图4.4。

　　对于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑料可用下面经验公式计算分流道的直径：

　　浇口的设计浇口是连接分流道和型腔的熔体通道，当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型，但浇口尺寸过小也会影响塑件质量。在实际中，将浇口尺寸先取小值，试模后再根据情况修正。

　　）、冷料穴冷料穴有主流道冷料穴和分流道冷料穴，其位置分别在主流道和分流道的末端，其作用是储存注射熔料中最前端的已产生温度降的冷料部分，防止其进入型腔，造成制品的缺陷。

　　一种是适于推杆起模的拉料杆，其固定在推杆固定板上，另一种是仅适用于推件板脱模的拉料杆，其典型的形式是球形头拉料杆，固定在动模板上。

　　其中图4．5（a）中的Z字形顶杆式钩料装置是最常用的一种形式，将冷料穴和拉料杆组合在一起，工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套，塑件推出时，凝料也被推出，会由于自重而自动脱落。

　　当塑料制品侧壁带有孔、凹穴、凸台时，塑料制品不能直接从模具内脱出，必须设计抽芯机构才能成型，根据动力来源的不同，抽芯机构一般可分为机动、液压或气动以及手动等三大类型。

　　工作原理：开模时，开模力通过斜导柱作用于滑块，迫使滑块在动模板的导滑槽内向外滑出，完成抽芯，塑件推出后，由弹簧组成的限位装置用于保证滑块停留在抽芯后的最终位置，使合模时导柱能顺利地进入滑块的斜导孔中，使滑块顺利复位，楔紧块用于锁紧滑块，防止侧型芯受到成型压力的作用而使滑块向外移动。

　　型芯尽可能设置在与分型面两相垂直的动或定模内，利用开模或推出动作抽出侧型芯；b.

　　锁紧楔的楔角θ应大于斜导柱倾角α，通常大2°～3°，否则，斜导柱无法带动滑块，α一般取12°、15°、18°、20°、22°、25°；c.

　　滑块完成抽芯动作后，留在滑槽内的滑块长度不应小于滑块全长2／3（需校核）；d.

　　应可能不使顶杆和活动型芯在分型面上的投影重合，防止滑块和顶出机构复位时的互相干涉。3）

　　滑块滑块分整体式和组合式两种。组合式是将型芯安装在滑块上，这样可以节省钢材，加工方便，安装时可将型芯用螺钉或销钉与滑块固定在一起，滑块的滑动部分必淬火达

　　装配要求滑块在导滑槽中的活动必须顺利，滑块和导滑槽上下、左右应各有一对平面呈间隙配合，配合精度可选

　　H8/f8，其余各面应留有0.5~1.0mm间隙，导滑槽硬度应达到HRC52～56。斜导柱与滑块是间隙配合，一般为

　　H11/a11，有时需要保持0.5～1.0mm间隙，其固定部分与模板的配合为H7/m6。为保证装模后，外滑块运动灵活，应使滑块顶面低于动模板的正表面

　　(滑块)向上运动,由于斜孔的作用，斜杆(滑块)同时还向内侧抽芯移动，从而使推杆推出塑件的同时斜杆(滑块)完成内侧抽芯的动作。斜滑块的导向斜角α一般取

　　装配要求：因斜滑块在导滑槽中的活动必须顺利，所以，斜滑块与导滑槽的双面配合间隙定为

　　0.02~0.03mm，为防止内滑块顶部在塑件成型结束后嵌入塑件内而发生随后的内滑块的滑移阻碍，应确保合模时内滑块的上顶面低于型芯的上表面0.1～0.2mm。由于内滑块上各面的配合要求较高，加工时各配合面考虑均用线切割加工而成，以保证设计要求。六、推出机构和导向机构

　　推出机构推出机构最常见的有推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构或滑块推出机构。

　　推杆推杆推出机构是最简单最常用的一种形式，推杆的截面形状有圆形、矩形、半圆形等，推杆多选用标准零件。

　　推杆设计时重点考虑推杆位置的摆放，推杆应选在脱模阻力最大的地方，还应考虑推杆本身的刚性及推杆的高度。刚性不足时就必须增大推杆直经或增加推杆的数量。推杆装入模具后，其端面应与型面平齐或高出

　　0.05~0.1mm。推杆与其配合孔一般采用H8/ f 7的配合，配合长度取直径为1.5~2倍。2）

　　推管推管是一种空芯推杆，推出塑件的力量均匀，塑件不易变形。推管的内径与型芯相配合，小直径时选

　　推板推出机构主要用于大筒形塑料、薄塑容器及各型罩壳形塑件的脱模，其特点是顶出均匀，力量大，运动平稳，塑件不易变形，表面无顶痕，结构简单，不需设置复位杆，但要考虑设置进气装置。

　　推出距离的确定对于大型、深腔高壳体的硬性塑料制件，推出后不能让塑件自由脱落以免摔坏。这类塑件的推出距离大约是成型部分最大凸出长度的

　　1/3左右。对于小型或软性塑件,为了能连续注射，其推出距离应大于动定模的最大凸出长度3mm以上。3、

　　导向机构注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位导向。导柱导向机构主要用于动、定之间的开模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。

　　推出机构导向一般采用导柱导向、支承块导向和复位杆导向，复位杆导向优于支承块导向。

　　若模具温度要求在80°C以上时，模具就需要有加热装置。一般采用电加丝直接加热、电棒加加热和电热圈加热。ABS

　　成型温度为200°C~260°C，模具温度为40°C~60°C。必须用冷却介质水对模具进行循环冷却。

　　进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常设在注塑机的背后；5)

　　选材与热处理根据模具产品批量、复杂程度、精度要求、工作条件和制造方法，合理选用模具材料。

　　Ra0.8μm，四侧面为Ra1.6μm，型芯外表面、型腔内表面为Ra0.8μm，导柱导套孔为Ra1.6μm。滑动配合面为Ra0.8μm，其余各面为Ra6.3~3.2μm。九

　　,一般按刚度公式来对型腔的侧壁厚度或底板厚度进行选取或校核；对于小尺寸的型腔，按强度公式来对型腔的侧壁厚度或底板厚度进行选取或校核。

　　零件的制造工艺设计是模具加工前的一项重要技术设计环节，根据对零件的结构和技术要求分析，结合当前的加工水平和设备条件，运用模具制造工艺学的基本知识，正确地设计需用模具零件的毛坯，确定模具零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定、机床和工艺装备选择等，最后以工艺过程卡片的形式按加工顺序列出零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯、机械加工、热处理、电火花、线切割加工、钳工加工等），以及工序内容、设备和工艺装备等工艺工程卡，参照表9．3。零件加工工序余量的确定大都采用经验法和查表法，表

　　最大注塑量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边）通常注塑机的实际注塑量为注塑机的最大注塑量的百分之八十，所以选用注塑机的最大注塑量应为：

　　开模行程校核所选注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足以下要求：

　　：包括浇注系统在内的塑件高度mm。十一、绘制模具结构总装图和零件工作图的基本规范

　　按照《国家制图标准》中的相关规定绘制塑料模装配图，准确，清晰地表达模具的基本构造及模具零件之间的装配关系。

　　、主视图：绘制模具装配图时，由里后外，由上而下的次序，即先绘制产品零件图、凸模、凹模……；b

　　、俯视图：将模具沿注射方向“打开”定模，沿注射方向分别从上往下看打开的定模和动模，绘制俯视图，其俯视图和主视图一一对应画出；c

　　、模具工作位置的主视图一般应按模具闭合安装形态画出。并画出各部分模具零件结构图，确定模具零件的尺寸。如发现模具不能保证工艺的实施，则须更改工艺设计。3）

　　、用主视图和俯视图表示模具结构。主视图上尽可能将模具的所有零件画出，或采用全剖视或阶梯剖视；b

　　、在剖视图中所剖切到的凸模和顶件块等旋转体时，其剖面不画剖面线；有时为了图面结构清晰，非旋转体的凸模也可不画剖面线；c

　　、俯视图可只绘出动模或动、定模各半的视图。需要时再绘一侧视图以及其它剖视图和部分视图。4）

　　、塑件图是经模塑成型后所得到的塑件图形，一般画在总图的右上角，并注明材料名称，塑料牌号等；b

　　、塑件图的比例一般与模具图上的一致，特殊情况可以缩小或放大。塑件图的方向应与模塑成型方向一致（即与塑件在模具中的位置一样），若特殊情况下不一致时，必须用箭头注明模塑成型方向。5）

　　模具装配图的技术要求在模具总装配图中，要简明注明对该模具的要求和注意事项，技术条件。

　　技术条件包括：所选设备型号、模具闭合高度、防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求，有关试模及检验方面的要求。

　　、模具闭合尺寸、外形尺寸、特征尺寸（与成型设备配合的尺寸）、装配尺寸（安装在成型设备上螺钉孔中心距）、极限尺寸（活动零件起止点）；b

　　标题栏及明细表标题栏内容按统一要求填写。编制明细表必须包括序号、代号、零件名称、图号（或页次）、数量、材料及热处理要求等。其中零件序号应自下往上进行排列。选材时应注明牌号并尽量减少材料种类。标准件应按规定进行标记。

　　、绘制零件图的基本规范在生产中，标准件不需绘图，模具总装配图中的非标准模具零件均需绘制零件。有些标准零件（如上、下模座）需补加工的地方大多时，也要求画出，并标注加工部位的尺寸公差。非标准模具零件图应标注全部尺寸、公差、表面粗糙度、材料及热处理、技术要求等。模具零件图是模具零件加工的唯一依据，包括制造和检验的全部内容，设计时应满足绘制模具零件图的要求。

　　）视图所选视图应充分而准确地表示零件内部和外部的结构形状和尺寸大小。而且视图和剖视图的数量应为最少。

　　）尺寸零件图的尺寸是制造和检验零件的依据，故应认真细致地标注。尺寸既要完备，同时又不重复。在标注尺寸前，应研究零件的加工和检测的工艺过程，正确选定尺寸的基准面，做到设计、加工、检验基准统一，以利于加工和检验。零件图的方位应尽量按其在总装配图中的的方位画出，不要任意旋转和颠倒，以防画错，影响装配。

　　）公差及表面粗糙度所有的配合尺寸或精度要求较高的尺寸都应标注公差（包括表面形状和位置公差）。未注尺寸公差按

　　IT14级制造。模具的工作零件（如凸模、凹模、凸凹模）的工作部分尺寸按计算值标注。模具零件在装配过程中的加工尺寸应标注在装配图上，如必须在零件上标注时，应在有关尺寸近旁注明“配作”、“装配后加工”等字样或在技术要求中说明。

　　因装配需要留有一定的装配余量时，可在零件上标注出装配链补偿量及装配后所要求的配合尺寸、公差和表面粗糙度等。

　　两个互相对称的模具零件，一般应分别绘制图样；如绘在一张图上，必须标明两个图样代号。

　　模具零件的整体加工，分切后成对或成组使用的零件，只要分切后各部分形状相同，则视为一个零件，编一个图样代号，绘在一张图样上，以利于加工和管理。

　　模具零件的整体加工，分切后尺寸不同的零件，也可绘在一张图样上，但应用引出线标明不同的代号，并用表格列出代号、数量及重量。

　　所有的加工表面都应注明表面粗糙度等级。一般零件表面粗糙度等级可根据对各个表面工作要求及精度等级来决定。

　　）技术条件凡是图样或符号不便于表示，而在制造时又必须保证的条件和要求都应注明在技术条件中。它的内容随着不同的零件、不同的要求、不同的加工方法而不同。其中主要应注明：

　　同一规格、尺寸的内六角螺钉和圆柱销，在模具总装配图中的剖视图中可各画一个，引一个件号。当剖视图中不易表达时，也可从俯视图中引出件号。内六角螺钉和圆柱销在俯视图中分别用双圆（螺钉头外径和窝孔）及单圆表示，当剖视图位置比较小时，螺钉和圆柱销可各画一半。在总装配图中螺钉过孔一般情况下要画出。2

　　）弹簧窝座及圆柱螺旋压缩弹簧的画法习惯采用简画画法画弹簧，用双点划线表示，当弹簧个数较多时，在俯视图中可只画一个弹簧，其余只画窝座。

　　）直径尺寸大小不同的各组孔的画法直径尺寸大小不同的各组孔可用涂色、符号、阴影线区别。

　　设计说明书应包括封面、设计任务书和产品图、目录、序言、成型工艺分析（简要说明塑件主要结构特点，塑料的主要成型特性、成型工艺参数等）、模具总体方案论征（着重论证分型面、浇注系统及模具特殊结构）等，模具设计计算，模具结构特点及模具动作过程，设计校核、设计体会及主要参考资料（按作者、书名、出版社名称、出版年月为序）、设计图纸等。设计说明书要求论述问题清楚，计算正确，文字精炼，插图简明，书写整洁。计算部分要先列出分式，代入数值，得出结果。引用公式、数据均需要注明出处。校核性计算有明确的结论。