塑料拉线盘模具设计
塑料拉线盘模具设计[20200123185652]
日期： 2012年9月25日 【摘要】
塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展较快的一种。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本文主要是设计塑料拉线盘的注射模具，论述了注射成型的基本原理，特别是双分型面注射模具的结构设计，详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程，并对模具制造工艺要求做了说明，最后通过CAD软件绘制出模具图。
通过本设计，可以对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的细节问题，了解模具结构及工作原理，系统的复习了所学的专业知识。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】注射模具；拉线盘；模具设计
引言 1
一、塑料拉线盘的工艺分析 2
（一）拉线盘材料选择 2
（二）塑件结构设计 2
（三）塑件的尺寸精度及表面质量 4
二、 拉线盘注射模具设计 5
（一）分型面的确定 5
（二）型腔数目的确定 6
（三）浇注系统设计 7
（四）成型零部件的设计 9
（五）型腔的设计及尺寸计算 10
（六）导向零件的设计 12
（七）抽芯机构和顶出机构的设计 13
（八）排气系统的设计 14
（九）模架的选用 15
（十）模具材料的选择 15
（十一）模具装配图 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
模具是工业生产中的一种重要工艺装备，是现在制造业的核心装备。它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。
塑料成型所用的模具称为塑料成型模，是用成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。塑料成型工业是新兴的工业，并随着石油工业的发展应运而生。目前，塑料制件几乎已经进入了一切工业部门以及人们日常生活的各个领域。塑件工业又是一个飞速发展的领域，世界塑料工业从20世纪30年代以前开始研制，到目前塑料产品系列化、生产工艺自动化、连续化以及不断开拓功能材料新领域，经历了30年代以前的的初始阶段，30年代的发展阶段、50-60年代的飞跃发展阶段和70年代至今稳定增长阶段。我国塑料也经历了这些阶段。塑料作为一种新型工程材料，不断的开发与应用，加之成型工艺的不断成熟、完善与发展极大地促进了塑料成型方法份额研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量的日益增加，这些产品更新换代的周期越来越短，因此对塑件的品种、产量和质量都提出了越来越高的要求。这就要求塑料模具的开发、设计与制造水平也必须越来越高。
一、塑料拉线盘的工艺分析
（一）拉线盘材料选择
选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及厂家提供的材料性能数据；对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性变形，弯曲强度，表面硬度，耐化学腐蚀等。该塑件对材料的要求首先必须是承受载荷能力好，其次才是成型难易和经济性问题，模具成型也要考虑到材料的注射特性，好的成型特性是选择材料的主要标准，
从上述的分析中看出，该材料应成型特性和综合力学性能较好，其次由于是一般性民用品，所以价格上是需要考虑的，我们主要的要求是价格、成型特性和综合力学性能等，其中综合力学性能最为重要。由于ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物，因此ABS具有良好的综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。这使ABS有较高的抗冲击强度和化学稳定性，其中ABS成型的塑件有较好的光泽，且几乎不受酸、碱、盐及水和无机化合物的影响，所以最终选定ABS为塑件材料。它所拥有的特性符合我们的塑件要求，能保证成型的顺利进行和塑料制品的质量，因此选ABS作为本次塑料成型设计零件拉线盘的材料。
（二）塑件结构设计
塑料制件的结构工艺性是指塑料制品结构在成型时的适应性能。即制品的成型、制品的质量、及其成型模具的结构、成型模具的好坏决定了制品最终总成本的高低。在塑料生产过程中，一方面成型会对塑件的结构、形状、尺寸精度等诸方面提出要求，以便降低模具结构的复杂程度和制造难度，保证生产出物美价廉的产品；另一方面，模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进行分析，弄清塑件生产的难点，为模具设计和制造提供依据。
因此设计制品时必须充分考虑并掌握好下述各项制品成型的要素：塑料的成型特性、制品的成型方法和成型成型工艺的特点以及成型模具的结构和制造方法等。塑料制品的工艺性能主要包括以下各项内容：制品的结构形状、尺寸精度、表面质量以及嵌件和塑料齿轮等等。
1. 塑件的造型设计
运用Pro/E对该塑件的三维造型如图1-1，图1-2所示。
图 1-1产品三维图
图 1.2产品二维图
2. 壁厚
各种塑件，不论是结构件还是板壁，根据使用要求具有一定的厚度，以保证其力学强度。塑件壁厚的设计与塑料原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型、复杂制件将难于成型。塑件壁厚最小尺寸应满足以下要求：具有足够的刚度和强度，脱模时能经受脱模机构的冲击。装配时能经受紧固力。一般地说，在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚，不仅可以节约原材料，降低生产成本，而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短，提高生产率；其次可避免因过厚产生的凹陷，缩孔，夹心等质量上的缺陷。
3. 脱膜斜度
塑件在模具型腔中的冷却收缩会使它紧紧包裹住模具的型芯或其他突起部分。因此为了便于从成型零件上顺利脱出塑件，必须在塑件内外表面沿脱模方向设计足够的斜度，称为脱模斜度。本塑件的四周有凸槽，所以必须要有侧向抽芯把塑件从型芯中抽出，并且有斜滑块把制件从型腔内推出。从相关手册中查的ABS的脱模斜度为： （型腔）， （型芯）。这里选取 的脱模斜度。
4. 圆角
带有尖角的塑件，在成型时往往会在尖角处产生局部应力集中，在受力或冲击下会发生开裂。为避免这种情况的出现，在除塑件使用上要求尖角外，其余转角处应尽可能采用圆弧过渡。采用圆弧过度可增加塑件的美观程度和增加塑件的强度，也大大改善了冲模流动特性。另外，塑件的圆角对应于模具也呈圆角，增加了模具的坚固性，在一定程度上减少了模具热处理或应用时因应力集中而导致的开裂现象。根据应力集中系数和圆角半径的关系可得，理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上，通常塑件内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍，如图1-3所示。
5. 加强肋设计
塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形；沿着物料流动方向的加强肋还能降低充模阻力，提高融体流动性，避免气泡，缩孔和凹陷等现象的产生。在该塑件中的加强肋起到引导物料流动的作用同时又对产品进行定位，高度比分型面低1MM，脱模斜度取2度，顶部倒圆角，低部倒角R，宽度取4mm。通常加强肋的设计原则为高度低（过高时容易在弯曲和冲击负荷作用下受损），宽度小，而数量多为好（塑件形状所允许的情况下）。
（三）塑件的尺寸精度及表面质量
1. 尺寸精度
尺寸精度的选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般工业用品，所以精度要求为一般精度即可，根据精度等级选用表，ABS的高精度为MT3级，一般精度为MT4级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在65~80范围内，MT4A级的公差值为0.64 mm， MT4B级的公差数值为0.84 mm。
日期： 2012年9月25日 【摘要】
塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展较快的一种。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。
本文主要是设计塑料拉线盘的注射模具，论述了注射成型的基本原理，特别是双分型面注射模具的结构设计，详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程，并对模具制造工艺要求做了说明，最后通过CAD软件绘制出模具图。
通过本设计，可以对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的细节问题，了解模具结构及工作原理，系统的复习了所学的专业知识。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】注射模具；拉线盘；模具设计
引言 1
一、塑料拉线盘的工艺分析 2
（一）拉线盘材料选择 2
（二）塑件结构设计 2
（三）塑件的尺寸精度及表面质量 4
二、 拉线盘注射模具设计 5
（一）分型面的确定 5
（二）型腔数目的确定 6
（三）浇注系统设计 7
（四）成型零部件的设计 9
（五）型腔的设计及尺寸计算 10
（六）导向零件的设计 12
（七）抽芯机构和顶出机构的设计 13
（八）排气系统的设计 14
（九）模架的选用 15
（十）模具材料的选择 15
（十一）模具装配图 17
总结 18
参考文献 19
谢辞 20
引言
模具是工业生产中的一种重要工艺装备，是现在制造业的核心装备。它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。
塑料成型所用的模具称为塑料成型模，是用成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。塑料成型工业是新兴的工业，并随着石油工业的发展应运而生。目前，塑料制件几乎已经进入了一切工业部门以及人们日常生活的各个领域。塑件工业又是一个飞速发展的领域，世界塑料工业从20世纪30年代以前开始研制，到目前塑料产品系列化、生产工艺自动化、连续化以及不断开拓功能材料新领域，经历了30年代以前的的初始阶段，30年代的发展阶段、50-60年代的飞跃发展阶段和70年代至今稳定增长阶段。我国塑料也经历了这些阶段。塑料作为一种新型工程材料，不断的开发与应用，加之成型工艺的不断成熟、完善与发展极大地促进了塑料成型方法份额研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量的日益增加，这些产品更新换代的周期越来越短，因此对塑件的品种、产量和质量都提出了越来越高的要求。这就要求塑料模具的开发、设计与制造水平也必须越来越高。
一、塑料拉线盘的工艺分析
（一）拉线盘材料选择
选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及厂家提供的材料性能数据；对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性变形，弯曲强度，表面硬度，耐化学腐蚀等。该塑件对材料的要求首先必须是承受载荷能力好，其次才是成型难易和经济性问题，模具成型也要考虑到材料的注射特性，好的成型特性是选择材料的主要标准，
从上述的分析中看出，该材料应成型特性和综合力学性能较好，其次由于是一般性民用品，所以价格上是需要考虑的，我们主要的要求是价格、成型特性和综合力学性能等，其中综合力学性能最为重要。由于ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物，因此ABS具有良好的综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。这使ABS有较高的抗冲击强度和化学稳定性，其中ABS成型的塑件有较好的光泽，且几乎不受酸、碱、盐及水和无机化合物的影响，所以最终选定ABS为塑件材料。它所拥有的特性符合我们的塑件要求，能保证成型的顺利进行和塑料制品的质量，因此选ABS作为本次塑料成型设计零件拉线盘的材料。
（二）塑件结构设计
塑料制件的结构工艺性是指塑料制品结构在成型时的适应性能。即制品的成型、制品的质量、及其成型模具的结构、成型模具的好坏决定了制品最终总成本的高低。在塑料生产过程中，一方面成型会对塑件的结构、形状、尺寸精度等诸方面提出要求，以便降低模具结构的复杂程度和制造难度，保证生产出物美价廉的产品；另一方面，模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进行分析，弄清塑件生产的难点，为模具设计和制造提供依据。
因此设计制品时必须充分考虑并掌握好下述各项制品成型的要素：塑料的成型特性、制品的成型方法和成型成型工艺的特点以及成型模具的结构和制造方法等。塑料制品的工艺性能主要包括以下各项内容：制品的结构形状、尺寸精度、表面质量以及嵌件和塑料齿轮等等。
1. 塑件的造型设计
运用Pro/E对该塑件的三维造型如图1-1，图1-2所示。
图 1-1产品三维图
图 1.2产品二维图
2. 壁厚
各种塑件，不论是结构件还是板壁，根据使用要求具有一定的厚度，以保证其力学强度。塑件壁厚的设计与塑料原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型、复杂制件将难于成型。塑件壁厚最小尺寸应满足以下要求：具有足够的刚度和强度，脱模时能经受脱模机构的冲击。装配时能经受紧固力。一般地说，在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚，不仅可以节约原材料，降低生产成本，而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短，提高生产率；其次可避免因过厚产生的凹陷，缩孔，夹心等质量上的缺陷。
3. 脱膜斜度
塑件在模具型腔中的冷却收缩会使它紧紧包裹住模具的型芯或其他突起部分。因此为了便于从成型零件上顺利脱出塑件，必须在塑件内外表面沿脱模方向设计足够的斜度，称为脱模斜度。本塑件的四周有凸槽，所以必须要有侧向抽芯把塑件从型芯中抽出，并且有斜滑块把制件从型腔内推出。从相关手册中查的ABS的脱模斜度为： （型腔）， （型芯）。这里选取 的脱模斜度。
4. 圆角
带有尖角的塑件，在成型时往往会在尖角处产生局部应力集中，在受力或冲击下会发生开裂。为避免这种情况的出现，在除塑件使用上要求尖角外，其余转角处应尽可能采用圆弧过渡。采用圆弧过度可增加塑件的美观程度和增加塑件的强度，也大大改善了冲模流动特性。另外，塑件的圆角对应于模具也呈圆角，增加了模具的坚固性，在一定程度上减少了模具热处理或应用时因应力集中而导致的开裂现象。根据应力集中系数和圆角半径的关系可得，理想的内圆角半径应为壁厚的1/3以上，通常塑件内壁圆角半径应是壁厚的一半，而外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍，如图1-3所示。
5. 加强肋设计
塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形；沿着物料流动方向的加强肋还能降低充模阻力，提高融体流动性，避免气泡，缩孔和凹陷等现象的产生。在该塑件中的加强肋起到引导物料流动的作用同时又对产品进行定位，高度比分型面低1MM，脱模斜度取2度，顶部倒圆角，低部倒角R，宽度取4mm。通常加强肋的设计原则为高度低（过高时容易在弯曲和冲击负荷作用下受损），宽度小，而数量多为好（塑件形状所允许的情况下）。
（三）塑件的尺寸精度及表面质量
1. 尺寸精度
尺寸精度的选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般工业用品，所以精度要求为一般精度即可，根据精度等级选用表，ABS的高精度为MT3级，一般精度为MT4级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在65~80范围内，MT4A级的公差值为0.64 mm， MT4B级的公差数值为0.84 mm。
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