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1、目 录1引言言 12塑件件分析，塑塑料成型型特征工工艺参数数13成型型零部件件的设计计3（1） 型芯尺寸寸的确立立3（2） 型芯尺尺寸的确确立44（3） 按强度度刚度条条件计算算44浇注系系统的设设计4（1）分分型面的的选择4（2）确确定浇口口形式及及位置5（3）设设计主流流道及分分流道形形状和尺尺寸5（4）排排气系统统的设计计6（5）拉拉料杆的的设计65、结构构零部件件的设计计7（1） 支承板板设计77（2） 垫块的的设计7（3） 合模导导向机构构的设计计76推出机机构的设设计8（1）推推杆的设设计8（2）拉拉料杆的的设计887 冷却却系统的的设计9（1）冷冷却回路路尺寸的的确定及及布置98
2、.选择择注射机机型号99（1）初初选注射射机9（2）选选标准模模架A33100 （3）校校核注射射机109 结束束语1110 参参考文献献111摘要介绍了笔笔类在日日常生活活中的应应用,重重点介绍绍了笔盖盖的模具具设计过过程关键词日日常用品品 模模具设计计 实实用性 模具具cadd 1. 引引 言言日用品，有有时采用用精度和和强度不不太高的的塑料传传动，由由于塑料料具有可可塑性强强，密度度小、比比强度高高、结缘缘性、化化学稳定定性高、外外观多样样的特点点，因而而受到越越来越多多的厂家家及人民民的喜爱爱。塑料料工业是是新兴的的工业，是是随着石石油工业业的发展展而应而而生的，目目前塑料料制件几几乎
3、已经经进入一一切工业业部门以以及人民民日常生生活的各各个领域域。随着着机械工工业电子子工业，航航空工业业、仪器器仪表工工业和日日常用品品工业的的发展，塑塑料成型型制件的的需求量量越来越越多，质质量要求求也越来来越高，这这就要求求成型塑塑件的模模具的开开发，设设计制造造的水平平也须越越来越高高。本文文也就对对日用品品中的笔笔盖模具具设计过过程进行行阐述。2.塑件件工艺分分析如图所示示塑料制制件材料料为丙烯烯腈丁二烯烯-苯苯乙烯共共聚物（AABS），查查表得收收缩率为为：0.3%-0.8%,取值值0.44%；大批批量生产产材料分析析：ABBS无毒毒无味，呈呈微黄色色，成型型的塑件件有较好好的光泽泽
4、，具有有良好的的机械强强度和一一定的耐耐磨性，耐耐寒性，耐耐油性，耐耐水性，化化学稳定定性和电电器性能能，密度度为1.021.55/cmm3ABS有有一定的的硬度和和尺寸稳稳定性，易易于加工工，经过过配色可可配成任任何颜色色。成型特点点：ABBS在升升温时粘粘度增高高，所以以成型压压力较高高，故塑塑件上的的脱模斜斜度宜稍稍大，AABS易易吸水，成成型加压压前应进进行干燥燥处理，AABS易易产节痕痕，模具具设计时时应注意意尽量减减少浇注注系统对对料流的的阻力，在在正常的的成型条条件下壁壁厚，熔熔料温度度对收缩缩率影响响极小，在在要求塑塑件精度度高时，模模具温度度可控制制在500600c,而而在强
5、调调塑件光光泽和耐耐热时，模模具温度度应控制制在600800c。1）该塑塑件尺寸寸较小，一一般精度度等级44，为降降低成本本，采用用一模多多腔，并并不对制制品进行行后加工工。 2）根根据塑件件的生产产效率及及为提高高成型效效率采用用侧浇口口。3)为了了方便加加工和热热处理,型腔与与型芯采采用拼镶镶结构.确定型腔腔;尺寸精度度等级要要求一般般, 采采用一模模12腔腔。按照图11 塑料料件图示示尺寸（圆圆角等部部位简化化）近似似计算：塑件体积积Vs1.337cmm查表塑塑料模设设计手册册之二表表1.44塑料AABS的的密度为为1.00211.055g/ccm单件塑件件重量MMs=VVs=0.119
6、41.0051.778g3.成型型零部件件的设计计查表塑塑料模设设计手册册之二表表1.44塑料AABS收收缩率00.3%-0.8%,取值值0.44%。3.1 型腔、型型芯工作作尺寸计计算型腔径向向尺寸 LLm+0z=(1+SS)LSS-x +0z型腔深度度尺寸 HHm+0z =(1+SS)Hmm-x +0z型芯径向向尺寸 llm-0z=(11+S)lS-x -0z型芯高度度尺寸 hhm-0z =(11+S) hSS+x -0z式中 LS 塑件件外型径径向基本本尺寸的的最大尺尺寸（mmm） ；lS 塑件内内型径向向基本尺尺寸的最最小尺寸寸（mmm） ；HS 塑塑件外型型高度基基本尺寸寸的最大大尺
7、寸（mmm） ；hS 塑件内内型深度度基本尺尺寸的最最小尺寸寸（mmm） ；CS 塑塑件中心心距基本本尺寸的的平均尺尺寸（mmm） ；X 修修正系数数，取00.50.775； 塑件件公差（mmm） ；Z 模具制制造公差差，取（11/31/44） 。3.1.1 型型腔尺寸寸计算尺寸 公差差值/mmm 计算14 00.388 LLm+0z=(1+00.655%)XX14-0.775X0.3380+0.1277=133.80060+0.12773.5 0.226 Lm+0z=(1+00.655%)XX3.55-0.775X0.22600+0.0877=3.327770+0.087751 00.122
8、 Hm+0z =(1+00.655%)XX51-2/33X0.112 0+00.0440=551.2241550+0.04003.1.2 型芯芯尺寸计计算 尺寸 公差差值/mmm 计算8.5 00.266 lm-0z =(1+0.665%)X8.55+0.75XX0.2260-0.0087=8.7750-0.008740 0.116 Hm-0z =(1+0.665%)X40+0.775X0.1160-0.0053=40.3800-0.00533.2 成型型零部件件的强度度与刚度度计算(1)刚刚度校核核maxx=化简得得出 s1.115式中 EE型腔材材料弹性性模量；J梁的的惯性矩矩S侧壁壁厚度
9、P型腔腔内单位位面积熔熔体压力力根据查表表结果得得出E=2.00610Mppa =0.05mmmPP取300Mpaa,代入入计算得得出结果果191.115，成成立故能能满足其其刚度要要求。(2)强强度校核核sr(式中 型腔材材料许用用拉应力力为1550Mppa 代入入计算得得出199r(成立立故能满满足其强强度要求求，确定定最小壁壁厚之后后,结合合模具抽抽芯原则则,初步步确定选选用A33型模架架，模架架周边尺尺寸为22501600.4.浇注注系统的的设计1)分型型面的选选择 根据分分型面的的设计原原则，1分型面面应该选选在塑件件的最大大轮廓处处2分型面面的选择择应有利利于塑件件的顺利利脱模3分
10、型面面的选择择应保证证塑件的的精度要要求4分型面面的选择择应满足足塑件的的外观质质量要求求5分型面面的选择择要便于于模具的的加工制制造6 分型型面的选选择应有有利于排排气综合上面面几点故故分型面面如下图图2 )确确定浇口口形式及及位置为为了提高高成型效效率，采采用潜伏伏式侧浇浇口。浇口位置置可以根根据经验验公式计计算n=0.8W=nA/3001mm t=00.8=0.881.33=1mmm W-侧向向浇口之之宽（mmm） A-型腔腔一侧表表面积（等等于v/t）(mmm) T和为塑件件在浇口口位置处处的壁厚厚.3)设计计主流道道及分流流道形状状和尺寸寸主流道的的设计 主流流道是指指浇注系系统中从
11、从注射机机喷嘴与与模具接接触出开开始到分分流道为为止的塑塑料体的的流动通通道，根根据模具具设定为为一模88腔，可可以估计计一次成成型所需需的塑料料，因此此可确定定型号为为注射机机XS-Z-330，结结合厂里里实际应应用情况况，及模模架的选选择及刚刚度与强强度要求求浇口套套设计如如下：主主流道设设计成圆圆锥型,其锥角角为26，内壁壁粗糙度度Ra取1.66m。分流流道截面面设计成成圆形截截面加工工容易，且且热量损损失与压压力损失失均不大大，为常常用形式式。圆形形截面分分流道的的直径可可根据塑塑件的流流动性良良好，所所以造圆圆形截面面。根据据经验分分流道的的直径dd可取46mmm。分流道的的设计 在
12、设设计多型型腔或者者多浇口口的单型型腔的浇浇注系统统时应设设置分流流道，考考虑到UU形截面面加工较较容易，而而且热量量损失与与压力损损失均不不大，故故为所选选，根据据经验值值分流道道宽度为为3.22-9.5才是是合理的的，故分分道流道道宽度bb=4mmm，半半径R=b/22=2,深度hh=1.252=22.5,为了能能够使塑塑料流动动平衡均均匀，使使排列紧紧凑流程程尽量短短，使胀胀模力的的中心与与注射机机锁模力力中心一一致。（4）排排气系统统的设计计利用配合合间隙排排气，这这是最常常见的，也也是最经经济的，更更是具有有使用性性的。利利用滑块块和导滑滑槽配合合间隙便便可以排排气，所所以这里里无须
13、开开排气槽槽。(5) 拉拉料杆的的设计拉料杆的的作用是是注射结结束模具具 分型时，将将主流凝凝料从定定模浇口套中拉拉出，最最后推出出机构开开始工作，将将塑件和和浇注系系统冷料一起推推出模外外。该塑塑件表面面光滑无刮刮痕等缺缺陷，如如果采用用自动脱落落，塑件件脱落表表面相互互碰撞将造造成表面面刮痕等等缺陷，因因此该模具具采用ZZ字形拉拉料杆，如图所示示。工作作时依靠靠Z字形形钩将主流流道凝料料拉出浇浇口套。5、结构构零部件件的设计计5.1 支支承板设设计支承板的的作用是是承受成成型塑料料熔体对对动模型型腔的作作用力，以以防止型型腔底部部产生过过大的挠挠曲变形形或防止止主型芯芯脱出型型芯固定定板。
14、支支承板需需要有较较高的平平行度和和必要的的硬度和和强度。支承板的的厚度计计算 h5ppbL44/322EB1/3式中 h 支支承板的的厚度(mm) ； p 承受受的注射射压力(MPaa) ； L 支支承板跨跨度(mmm) ；b 支承板板受力的的宽度(mm)； E 刚的的弹性模模量，取取2.006X105Mpaa ； 允许的的变形量量(mmm) ；h55X20X72X964/322X2.006X105X2500X0.00611/3 mm18.3566 mmm由上面所所计算的的数值可可知支承承板厚度度18.3566mm ,取200mm 。该模具支支承板取取1600X2500X20 GBB/T44
15、1699.8199845.2 垫垫块的设设计垫块的作作用是支支承动模模成型部部分并形形成推出出机构运运动空间间的零件件。其中中相关尺尺寸根据据模架以以及推出出高度而而定，取取2500X32X50 GB/T41169.619884。5.3 合模模导向机机构的设设计合模导向向机构是是保证动动、定模模和模时时，正确确地定位位和导向向的零件件，承受受一定的的侧压力力。该模具导导柱为带带头导柱柱16*50*25 GBB/T441699.419984，导导柱的材材料为TT8，淬淬硬到HHRC550555 ；该模具导导套为直直导套16*25GGB/TT41669.3319984，导套的的材料为为T8，淬淬硬
16、到HHRC550555 。6推出机机构的设设计推出机构构一般由由推出、复复位和导导向三大大部件组组成，推推出机构构按其推推出动作作的动力力来源可可分为手手动推出出机构、机机动推出出机构、和和液压与与气动推推出机构构等，按按模具的的结构特特征可分分为一次次推出机机构、二二次推出出机构、定定模推出出机构等等等一次推出出机构又又称简单单推出机机构，它它是指开开模后在在动模一一侧用一一次推出出动作完完成塑件件的推出出。一次次推出机机构，包包括推杆杆推出机机构，推推管推出出机构，推推件板推推出机构构等等。由由于设置置推杆的的自由度度较大，且且截面大大部分为为圆形，制制造维修修方便、推推出动作作灵活可可靠
17、，推推出时运运动阻力力小，便便于跟换换，结合合模架的的选择综综合各方方面因素素考虑，推推杆推出出机构应应该是首首选。（1）推推杆的设设计根据推杆杆位置的的选择要要求：推推杆的位位置应该该选择在在脱模阻阻力最大大，当塑塑件各处处的脱模模阻力相相同时需需要均匀匀布置、推推杆位置置选择时时应注意意塑件本本身的强强度与刚刚度，推推杆装入入模具后后，其端端面应与与型腔底底面平齐齐，或高高出型腔腔0.005-00.1mmm,考考虑冷料料穴中有有较多的的塑料，根根据各模模板的厚厚度、型型腔尺寸寸、分流流道及最最小壁厚厚考虑设设计推杆杆如下：（2）复复位杆的的设计推出机构构在注射射模工作作时，每每开合模模一次
18、，就就往复运运动一次次，除了了推杆和和复位杆杆与模板板的活动动配合以以外，其其余均处处与浮动动状态，使使推出机机构复位位最简单单最常用用的方法法是在推推杆固定定板同时时安装复复位杆，复复位杆为为圆形截截面，每每副模具具一般设设置4根根根据模模架的选选择，复复位杆设设计如下下：数量为44根，中中心距为为146650mmm,此此外由于于设置侧侧向抽芯芯的缘故故，为了了防止干干涉需要要在复位位杆设置置弹簧，弹弹簧先复复位机构构是利用用弹簧的的弹力使使推出机机构在合合模之前前进行复复位的一一种先复复位机构构，即弹弹簧被压压缩地安安装在推推板固定定板与动动模支承承板之间间。为了了使复位位杆能够够及时复复
19、位，设设计弹簧簧中径为为14mmm, 截面直直径为33mm。7、冷却却系统的的设计7.1 冷冷却回路路尺寸的的确定及及布置由于冷却却水道的的位置、结结构形式式、孔径径、表面面状态、水水的流速速、模具具材料等等很多因因素都会会影响模模具的冷冷却，因因此用塑塑件的平平均壁厚厚来确定定水孔直直径。塑塑件平均均壁厚为为1.66mm ，尺寸寸较小，确确定水孔孔直径为为8mmm 。通通过调节节水温、水水速来满满足要求求。8.选择择注射机机型号1） 初选注射射机 注射量：该塑料料制件的的单件重重量Ms 1.778g浇注系统统重量的的计算，根根据浇注注系统尺尺寸先计计算浇注注系统的的体积 VVj= 200+1
20、4407.95+1033025227.995 ccm粗略计算算浇注系系统重量量Mj=VVj300 g总体积 V塑件件=9334.556+225277.955 = 3.339255 ccm总质量 M= 3.392251.00536 ggABS的的密度为为 1.031.005g/cm。满足注射射量:V机V塑件件/0.80式中 V机额定定注射(cm)V塑件-塑塑件与浇浇注系统统凝料体体积和（ccm）V机= V塑件件/0.8 4.3cmm或满足注注射量MM机M塑件件/0.8M机= M塑件件/0.8=44.5gg 注射压力力P注PP成型查模具具设计指指导表表6-55ABS塑塑料成型型时的注注射压力力P成
21、型型=700900Mpaa. 锁模力： PP锁模力力PF 式中中P塑料成成型时型型腔压力力ABSS塑料的的型腔压压力P=30MMpaF浇注注系统和和塑件在在分型面面上的投投影面积积和分型型腔及浇浇住引流流及型腔腔在分型型面上的的投影面面积(尺尺寸参照照图1-04 )F= 830(3.145.115.11- 33.1441.771.77)+330(10010+3.11455) =7792998.22PF= 30792298.2 = 233789946NN23.79KKN 根根据以上上分析与与计算.查模模具设计计指导表表6-224初选注射射机的型型号为:XS-Z-330注射机XXS-ZZ-300有
22、关技技术参数数如下:最大开合合模行程程 1600 mmm模具最大大厚度 1880 mmm模具最小小厚度 600 mmm喷嘴圆弧弧半径 112mmm喷嘴孔直直径 22 mmm动、定模模板尺寸寸 2500 mmm 2880 mm拉杆空间间 2355 mmm2)选标标准模架架A3 根据据以上分分析计算算型腔尺尺寸及位位置尺寸寸可确定定模架的的结构形形式和规规格。选用A33型模架架 GGB/TT 1225566.1-19990动模板厚厚A=440mmm推件板厚厚度=116mmm固定板厚厚度B=32垫块厚度度C=663模具厚度度：H模模=400+A+B+CC+322=1991mmm模具外形形尺寸：160
23、016001911mm3）、校校核注射射机1） 注射量、锁锁模力、注注射压力力、模具具厚度的的校核 由于于在初选选注射机机和标准准模架时时是根据据以上四四个技术术参数及及计算壁壁厚等因因素选用用的，所所以注射射量、锁锁模力、注注射压力力、模具具厚度不不必进行行校核，已已符合所所选注射射机要求求。2）开模模行程的的校核 注射机机最大行行程S SS2h件件+h浇浇+(55100)式中h件件塑料制制品高度度(mmm)；h浇浇浇注系统统高度(mm)。如图1-04所所示2h件+h浇+(510)=21118.82mmm故满足要要求。 3）模模具在注注射机上上的安装装 从标准准模架外外形尺寸寸看小于于注射机机拉杆空空间，并并采用压压板固定定模具，所所以选注注射机规规格满足足要求。结束语至此我们们已经全全部完成成了这个个日常生生活中经经常看到到和使用用到的笔笔盖的塑塑模具设设计，使使我们更更好的将将学习到到的知识识应用到到生活中中去。致谢参考文献献：（1）屈屈华昌主主编. 塑料成成型工艺艺与模具具设计. 高等等教育出出版社.（2）塑塑料成型型工艺及及模具设设计课程程设计指指导书.（3）中中国模具具设计大大典（4）李李云程主主编. 模具制制造工艺艺学. 机械工工业出版版社.（5）吴吴兆祥主主编. 模具材材料及热热处理. 机械械工业出出版社.