某型螺口塑料灯座成型模具设计
本文介绍了某型螺口塑料灯座成型模具设计的设计过程。运用PRO/E进行造型，在对其进行开模从而得出模具型芯型腔，再根据计算选取适当的模架，在对模架进行三维造型后组合在一起。通过AutoCAD绘图软件对模具的结构进行了全面的描述。本文对注塑机进行了选择和校核，对该塑件进行了结构分析和成型工艺的分析，并且在文中对注射模具的成型部分、浇注系统、导向机构、斜滑块抽芯机构、脱模机构和温度调节系统等进行了的详细的分析与设计。本次设计的难点主要是在产品的开模造型，以及斜滑块的设计与脱模。
关键词 螺口塑料灯座，成型模具，斜滑块，PRO/E，AutoCAD
目 录
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 2
2.1 产品结构性能简介 2
2.2 产品材料工艺分析 2
3 设计方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 3
3.4 采用设计方法的选择 5
4 模具工艺方案 6
4.1 型腔数目的确定及分型面的选择 6
4.1.1 型腔数目的确定 6
4.1.2 分型面的选择 6
4.2 确定浇注系统 6
4.2.1 主流道的设计 7
4.2.2 冷料穴的设计 7
4.3 成型零件的设计 8
4.3.1 凹模（定模） 8
4.3.2 凸模（动模） 8
4.3.3 成型零部件的工作尺寸计算 9
4.4 合模导向机构 11
4.5 斜滑 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
块内侧分型与抽芯机构 11
4.5.1 工作原理 11
4.5.2 斜滑块与推杆的主要参数的确定 12
4.6 复位装置 12
4.7 温度调节系统 13
4.8 排气系统 14
5 标准模架的选择和注射机的校核 14
5.1 选择标准模架 15
5.2 注射机的校核 15
5.2.1 安装尺寸的校核 15
5.2.2 开模行程的校核 15
5.2.3 推出行程的校核 15 6 模具材料的选择 15
6.1 模具材料的选择 15
7 模具的三维造型 17
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
这次课题研究的是某型螺口塑料灯座成型模具设计，采用的注射成型方法。塑料注射成型是将粒状或粉状的塑料原料加进注射机料筒，塑料在热和机械剪切力的作用下塑化成具有良好流动性的熔体，随后在柱塞或螺杆的推动下熔体快速进入温度较低的模具内，冷却固化形成与模腔形状一致的塑料制品。注射成型与其它塑料成型方法相比有一些明显的优点：其一是能与一次成型外形复杂、尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品，制品的大小由钟表齿轮到汽车保险杠，用注射成型生产塑料制品的品种之多和花样之繁是其它任何塑料成型方法都无法比拟的；其二是可加工的塑料种类繁多，除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数品种外，几乎所有的热塑性塑料（通用塑料、纤维增强塑料、工程塑料）、热固性塑料盒弹性体都能用这种方法方便地成型制品；其三是成型过程自动化程度高，其成型过程的合模、加料、塑化、注射、开模和制品顶出等全部操作均由注射机自动完成。
近几年我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求。2009年我国塑料制品总产量达到4480万吨，比2008年同比增长20％，塑料制品产量占世界总产量的比例有逐渐增高的趋势。据统计，2014年1-6月，我国塑料制品行业累计完成产量3472.3万吨，同比增长6.4%。在2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，近年来，塑料模具保持25%以上速度发展。据国际模协秘书长罗百辉预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将进一步提高，其发展速度将高于其他模具。
统计表明，家电行业所需模具量年增长率约为10%。一台电冰箱约需模具350副，价值约4000万元；一台全自动洗衣机约需模具200副，价值3000万元；一台空调器仅塑料模具就有20副，价值150万元；单台彩电大约共需模具约140副，价值约700万元，仅彩电模具每年就有约28亿元的市场。家电行业所需模具量年增长率约为10%。一台电冰箱约需模具350副，价值 随着家电市场竞争的白热化，外壳设计成为重要的一环，对家电外壳的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。业内人士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。
我选择的题目是某型螺口塑料灯座成型模具设计，市场需求量一般。
2 产品结构性能及工艺分析
2．1 产品结构性能简介
本次毕业设计课题为“某型螺口塑料灯座成型模具设计”，其三维造型（图2-1）。
图1 塑料灯座三维图（内部） 图2 塑料灯座三维图（表面）
如图该塑件为螺口塑料灯座，其外形结构以旋转体为主，图1是塑料灯座的内部结构三维图，最大内圆直径51.4mm，内孔直径为19.7mm，上面的6个均匀分布的槽，且内部有两个对称的凸台，凸台内还有一小孔。该塑件的难点在于有内螺纹，不利于脱模，但是由于其设计较为巧妙，螺纹并不是连续的，故可采用滑块的形式来设计这一部分。图2是灯座的外表面，其最大外圆直径为55mm，最小外圆直径为20.7mm。塑件高36.2mm，灯座上有一圈滚花，由90个小半圆柱构成。设计时但要注意孔的配合要求。其余表面也要需达到一定的精度要求。
2．2 产品材料工艺分析
该产品在日用家装中的应用较为广泛，为了满足使用的要求，选用的材料应具备一定的硬度和尺寸稳定性。根据对该塑件的性能分析，决定选用ABS塑料，这是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温,所以常被用于制造仪器的塑料外壳。 ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g／cm3.它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀.因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。故选用兰化的301型号ABS，具体参数如下：
表1 ABS性能参数
性能项目
测试方法
24.2
MPa
热性能
维卡软化点
ASTM D-1525
97
HB
最大模具厚度
mm
320
4．1 型腔数目的确定及分型面选择
4.1.1 型腔数目的确定
型腔数目的确定的规准，实际是应根据制件的几何形状及尺寸、质量要求、所选注射机能力、模具制造成本等因素综合考虑。型腔数目的确定是从锁模力的计算达标及经济性方面作为主要考虑对象的，在注塑机的选择中，算得一模两腔的锁模力为14.7KN，而注塑机的锁模力为880KN，考虑到市场需求和年产量，故一模两腔比较合理。
1 引言 1
2 产品结构性能及工艺分析 2
2.1 产品结构性能简介 2
2.2 产品材料工艺分析 2
3 设计方案及设计步骤 3
3.1 设计目标 3
3.2 成型工艺方案 3
3.3 注射成型机的选择 3
3.4 采用设计方法的选择 5
4 模具工艺方案 6
4.1 型腔数目的确定及分型面的选择 6
4.1.1 型腔数目的确定 6
4.1.2 分型面的选择 6
4.2 确定浇注系统 6
4.2.1 主流道的设计 7
4.2.2 冷料穴的设计 7
4.3 成型零件的设计 8
4.3.1 凹模（定模） 8
4.3.2 凸模（动模） 8
4.3.3 成型零部件的工作尺寸计算 9
4.4 合模导向机构 11
4.5 斜滑 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
块内侧分型与抽芯机构 11
4.5.1 工作原理 11
4.5.2 斜滑块与推杆的主要参数的确定 12
4.6 复位装置 12
4.7 温度调节系统 13
4.8 排气系统 14
5 标准模架的选择和注射机的校核 14
5.1 选择标准模架 15
5.2 注射机的校核 15
5.2.1 安装尺寸的校核 15
5.2.2 开模行程的校核 15
5.2.3 推出行程的校核 15 6 模具材料的选择 15
6.1 模具材料的选择 15
7 模具的三维造型 17
结 论 19
致 谢 20
参考文献 21
1 引言
这次课题研究的是某型螺口塑料灯座成型模具设计，采用的注射成型方法。塑料注射成型是将粒状或粉状的塑料原料加进注射机料筒，塑料在热和机械剪切力的作用下塑化成具有良好流动性的熔体，随后在柱塞或螺杆的推动下熔体快速进入温度较低的模具内，冷却固化形成与模腔形状一致的塑料制品。注射成型与其它塑料成型方法相比有一些明显的优点：其一是能与一次成型外形复杂、尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品，制品的大小由钟表齿轮到汽车保险杠，用注射成型生产塑料制品的品种之多和花样之繁是其它任何塑料成型方法都无法比拟的；其二是可加工的塑料种类繁多，除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数品种外，几乎所有的热塑性塑料（通用塑料、纤维增强塑料、工程塑料）、热固性塑料盒弹性体都能用这种方法方便地成型制品；其三是成型过程自动化程度高，其成型过程的合模、加料、塑化、注射、开模和制品顶出等全部操作均由注射机自动完成。
近几年我国塑料工业的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求。2009年我国塑料制品总产量达到4480万吨，比2008年同比增长20％，塑料制品产量占世界总产量的比例有逐渐增高的趋势。据统计，2014年1-6月，我国塑料制品行业累计完成产量3472.3万吨，同比增长6.4%。在2004年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到30%左右，近年来，塑料模具保持25%以上速度发展。据国际模协秘书长罗百辉预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将进一步提高，其发展速度将高于其他模具。
统计表明，家电行业所需模具量年增长率约为10%。一台电冰箱约需模具350副，价值约4000万元；一台全自动洗衣机约需模具200副，价值3000万元；一台空调器仅塑料模具就有20副，价值150万元；单台彩电大约共需模具约140副，价值约700万元，仅彩电模具每年就有约28亿元的市场。家电行业所需模具量年增长率约为10%。一台电冰箱约需模具350副，价值 随着家电市场竞争的白热化，外壳设计成为重要的一环，对家电外壳的色彩、手感、精度、壁厚等都提出新要求。业内人士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。
我选择的题目是某型螺口塑料灯座成型模具设计，市场需求量一般。
2 产品结构性能及工艺分析
2．1 产品结构性能简介
本次毕业设计课题为“某型螺口塑料灯座成型模具设计”，其三维造型（图2-1）。
图1 塑料灯座三维图（内部） 图2 塑料灯座三维图（表面）
如图该塑件为螺口塑料灯座，其外形结构以旋转体为主，图1是塑料灯座的内部结构三维图，最大内圆直径51.4mm，内孔直径为19.7mm，上面的6个均匀分布的槽，且内部有两个对称的凸台，凸台内还有一小孔。该塑件的难点在于有内螺纹，不利于脱模，但是由于其设计较为巧妙，螺纹并不是连续的，故可采用滑块的形式来设计这一部分。图2是灯座的外表面，其最大外圆直径为55mm，最小外圆直径为20.7mm。塑件高36.2mm，灯座上有一圈滚花，由90个小半圆柱构成。设计时但要注意孔的配合要求。其余表面也要需达到一定的精度要求。
2．2 产品材料工艺分析
该产品在日用家装中的应用较为广泛，为了满足使用的要求，选用的材料应具备一定的硬度和尺寸稳定性。根据对该塑件的性能分析，决定选用ABS塑料，这是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。因为其强度高、耐腐蚀、耐高温,所以常被用于制造仪器的塑料外壳。 ABS树脂是微黄色固体,有一定的韧性,密度约为1.04~1.06 g／cm3.它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强,也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常,而且有很好的成型性,加工出的产品表面光洁,易于染色和电镀.因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。故选用兰化的301型号ABS，具体参数如下：
表1 ABS性能参数
性能项目
测试方法
24.2
MPa
热性能
维卡软化点
ASTM D-1525
97
HB
最大模具厚度
mm
320
4．1 型腔数目的确定及分型面选择
4.1.1 型腔数目的确定
型腔数目的确定的规准，实际是应根据制件的几何形状及尺寸、质量要求、所选注射机能力、模具制造成本等因素综合考虑。型腔数目的确定是从锁模力的计算达标及经济性方面作为主要考虑对象的，在注塑机的选择中，算得一模两腔的锁模力为14.7KN，而注塑机的锁模力为880KN，考虑到市场需求和年产量，故一模两腔比较合理。
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