目 录
一、 塑件成型工艺性分析 .......................................................................................................................... 2 二、拟定模具的结构形式和初选注射机 .................................................................................................... 3 三、浇注系统的设计 .................................................................................................................................... 5 四、成型零件的结构设计及计算 .............................................................................................................. 10 五、模架的确定 ...........................................................................................................................................11 六、排气槽的设计 ...................................................................................................................................... 12 七、脱模推出机构的设计 .......................................................................................................................... 12 八、冷却系统的设计 .................................................................................................................................. 14 九、导向与定位结构的设计 ...................................................................................................................... 16 十、模具的装配 .......................................................................................................................................... 16 结 论 ............................................................................................................................................................ 19 参考文献 ...................................................................................................................................................... 20
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一、塑件成型工艺性分析
1.1 塑件的分析
（1）外形尺寸 该塑件壁厚为3mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性好，适合注射成型。
（2）精度等级 每个尺寸公差不一样，按实际公差进行计算。
（3）脱模斜度 HIPS成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献[1]表2-10选择塑件上型芯和凹模统一脱模斜度为1° 1.2 HIPS工程塑料性能分析
HIPS为乳白色不透明颗粒。密度为1.05g/cm3，熔融温度150℃―180℃,热分解温度300℃。溶于芳香烃，氯化烃，酮类和酯类。能耐许多矿物油，有机酸，盐，碱，低级醇
【1】
及其水溶液，不耐沸水。HIPS是最便宜的工程塑料之一。其性能见表1—1。
表1-1
密度（g／㎝3） 1.04~1.06 比体积（㎝3／g） 0.91~1.02
熔点（℃） 131~165 热变形温度（45N64~92.5
／㎝）
弯曲强度（MPa） 70 拉伸强度（MPa） 38
拉伸弹性模量1.4—3.1 弯曲弹性模量1.4
（GPa） （GPa）
抗拉屈服强度 14—48 缺口冲击强度（kJ1.1—23.6
（MPa） ／㎡）
硬度（HB） M20—80 体积电阻率 >10
（Ω?cm） 1.3
HIPS的注射成型过程及工艺参数 1）注射成型过程
（1）成型前的准备。对HIPS的色泽、粒度和均匀度进行检验，HIPS成型前需进行干燥，处理温度60℃—80℃，干燥时间2h。
（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔进行成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 （3）塑件的后处理(退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为70℃ ，处
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理时间2h—4h。 2）注射工艺参数 [1]
(1)注射机:螺杆式，螺杆转速为48r/min。 (2)料筒温度t/：前段170—190℃ ；中段170—190℃；后段140—160℃。 (3)模具温度t/: 32—65℃
(4)注射压力p/M Pa：60—100M Pa.。
(5)成型时间：25s（注射时间1.6s，冷却时间17.4s，辅助时间6s）。
二、拟定模具的结构形式和初选注射机
2.1分型面位置的确定
通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图2—1所示。
图2—1
2.2 型腔数量和排位方式的确定
型腔数量的确定。 由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，为中等批量生产，可采用一模多腔的结构形式。考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和其他成本费等因素，初步定为一模两腔的结构。
型腔排列形式的确定。 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计是一模两腔，故采用直线对称排列，如图2—2所示。
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图2—2
模具结构形式的确定。 本模具为一模两腔，对称直线排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。由上综述分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。
2.3注射机型号的确定
注射量的计算 通过pro/e建模分析计算得
塑件体积： V塑=26.618cm3 塑件质量： M塑=26.618x1.05=28g
浇注系统凝料体积的初步计算 浇注系统的凝料在设计之前是不能准确确定的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2—1倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔的塑料熔体总体积为
V总=V塑（1+0.3）x2=1.3x2x26.618=69.20cm3 （3）选择注射机 根据第二步计算得出 V总=69.20cm3，结合式（4—18）有 V公=V总/0.8=86.5cm3 根据以上计算初步选定注射机为公称注射量100cm3，注射型号为SZ-100/60卧式注射机，其主要技术参数见表2-3【3】如下：
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表2-3
理论注射容量（㎝ 100 3） 螺杆直径/mm 30 注射压力（MPa） 150 最大模具厚度300 （mm） 最小模具厚度170 （mm） 喷嘴球半径（mm) 15 喷嘴口直径（mm） 3 模具定位孔直径60 （mm） 注射速率（g.s） 105
锁模力（KN） 600 拉杆内间距（mm） 320x320 移模行程（mm） 320
注射机相关参数的校核
注射压力校核。查表4—1知，HIPS所需注射压力为80—100MPa，这里取P=100MPa，该注射机公称注射压力P公=150MPa，注射安全系数k1=1.25—1.4取k1=1.3，则有
K1P=1.3x100=130 塑件在分型面上的投影面积 A塑=π/4(752﹣102﹣4×42) mm2=4287 mm2 ②浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2~0.5倍，由于本次流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些，这里取A浇=0.2A塑。 ③塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总， A总=n（A塑+A浇）=2×1.2A塑=2×1.2×4287mm2=10289mm2 ④模具型腔内的胀型力F胀， F胀=A总P模=10289×35N =360.115 kN 式中，P模是型腔的平均压力值。P模是模具型腔内的压力，通常 取注射压力的20%~40%，大致范围为26~52MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值，HIPS属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故P模取35MPa，查教材表4-45可得该注射机的锁模力F锁=600kN，锁模力安全系数为K2=1.1~1.2，这里去K2=1.2，则： K2F胀=1.2F胀=1.2×360.12KN=432.144KN < F锁 所以，注射机锁模力合格。 三、浇注系统的设计 3.1主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或者型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流体和开模时主流道凝料的顺利 【2】 拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流体速度和充模时间。另外，由于其与高温塑 5