目录
摘要2
绪论4
第1章塑料工艺设计7
1.1塑件的原材料分析8
1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析9
1.2.1结构分析及选材9
1.2.2尺寸精度分析10
1.2.3表面质量分析10
1.2.4计算塑件的体积和质量11
1.3改性聚苯乙烯塑料注射成型的工艺参数。（注塑工艺卡） 11
1.4塑料成型设备的选取12
第2章．注塑模的结构设计13
2.1型腔数目的确定13
2.2分型面的选择以及型腔的排列方式的确定14
2.2.1分型面的选择14
2.2.2确定型腔的排列方式15
2.3浇注系统形式和浇口的设计16
2.3.1主流道设计16
2.3.1.1主流道尺寸16
2.3.1.2主流道衬套的形式的确定16
2.3.1.3主流道衬套的固定17
2.3.2分流道设计18
2.3.3主分流道的形状及尺寸18
2.3.4主分流道长度19
2.3.5分流道的表面粗糙度19
2.3.6分流道的布置形式20
2.3.7浇口的设计20
2. 4浇口设计21
2.4.1浇口的选用22
2.4.2浇口位置的选择23
2.5浇注系统的平衡23
2.6冷料穴的设计24
2.7排气结构的设计24
第3章模具工作零件的设计25
3.1模具的工作尺寸的计算25
3.1.1型腔、型芯工作尺寸计算25
第4章模具加热和冷却系统的设计26
第5章模具闭和高度的确定27
第6章注塑机有关参数的校核28
第7章基于ProENGINEER软件的模具设计30
第8章主要零件加工工艺规程的编制31
8.1型芯型腔的一般常用加工工序31
8.1.1凸模的一般常用加工工序31
8.1.2凹模的一般常用加工工序31
第9章模具装配与调试33
9.1浇口套的装配33
9.2成型零件的装配33
9.2.1型芯的装配33
9.2.2型腔的装配34
9.3脱模结构的装配34
9.3.1导柱和导套的装配34
9.3.2推杆的装配34
9.4总装35
9.4.1动模的装配35
9.4.2定模部分的装配36
9.5试模36
结束语37
致谢38
参考文献39
摘要
本设计题目为按钮注塑模设计，通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。
本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了塑件的成分及性能要求，为选取浇口的类型做好了准备；然后估算了塑件的体积，便于选取注塑机及确定型腔数量；最后分析了塑件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选龋
这种机构脱模可靠，设计方便且在模具中占用空间较小，非常适合在本副模具中使用。
关键词：注塑模浇口型腔数量
Abstract
The requirement ，content and direction of the design of the deep thin wall plastic parts are embodied on this injection mould design of the plastic parts of long pipe box. The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.
Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the type of the gat advantagely. Secondly, the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to detemine the mould quantity conveniencely. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly. The part’s outside gear has gullets that are inconsistent with the open direction of the mould. Inaddition, a helical angle exists between them. So the devece that drives the part and the mould to ratat simutaneously when the mould is opend is be designed necessarily. In this mould design, the thrust bearing is fixed at the end of thr conduit block to make ejecting block that rotats with the part at the same time untile the part is ejected from the mould upward. The device makes ejection credibly and design conveniencly and occupies lettle room. So, it is adapted to be used on this mould extraordinarily.
Keywords: Injection mould , gate , Cavity volume
绪论
模具工业是国民经济的基础工业,是工业生产的重要工艺装备.先进国家的模具工业已摆脱从属地位,发展为独立的行业.日本工业界认为: “模具工业是其它工业的先行工业,是创造富裕社会的动力”.美国工业界认为:“模具工业是美国工业的基石”.在德国模具被冠以“金属加工业中的帝王”之称.
塑料模具作为塑料工业的基础,随着市场经济的飞速发展受到了极大的挑战。汽车的内饰件、灯具反光镜等塑制品复杂的外形，而钟表、DVD光驱用传动齿轮等塑制件又有很高的精度要求。很短的制模周期、相当的寿命是模具制造的又一项重要指标，例如有的仅需几十、几百模次（可用简易快速制模法），有的如制瓶用吹塑模却需要上千万模次，制模周期要求越来越短。各种特殊的成型方式的出现等等，都要求塑料模具技术有相应的提高。塑料模自身的成型技术也在不断得到发展。为了获得满意的外形，一是要求加工精良的型腔、型芯，二要有合适的浇注系统和冷却系统的设计，例如大型平板状塑件模具的进料浇口位置考虑到塑件流纵横收缩的不一致性，就应采用侧面薄膜式，而冷却亦必须均匀。一些带有筋的塑制件，由于收缩的不一致，就应采用气体辅助注塑成型工艺，这类模具又有其特殊的设计。本设计适合注塑成型。
注塑成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热、熔融、塑化，使之成为粘流熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注塑进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具，便可从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。
经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖、中信重型矿山机械厂的生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题。设计中，我充分利用所学的软件象Pro/e,CAD等制图软件和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次设计。
模具工业是国民经济的基础工业,受到政府和企业界的高度重视。模具CAD ／ CAM技术是一项重要的模具先进制造技术,是一项用高技术改造
模具传统技术的重要关键技术。从六五计划开始,我国有许多模具企业采用CAD ／ CAM技术,特别是近年, CAD ／ CAM技术的应用越来越普遍和深入,大大缩短了模具设计周期,提高了制模质量和复杂模具的制造能力。然而,由于许多企业对模具CAD ／ CAM技术认识不足,投资带有盲目性,不能很好地发挥作用,造成了很大的浪费。
Pro/ENGINEER是美国PTC公司出品的CAD/CAM软件，它以参数化设计的观念闻名于世，为传统机械设计与制造带来了巨大的便利。Pro/ENGINEER提供的参数化设计具有3D实体造型、单一资料库以及以特征为设计单位等特点，因此通过使用它设计者可以随时计算出产品的体积、面积、质心、重量和惯性矩等数据，并且不论在3D或2D图形上作尺寸修改，其相关的2D或3D实体模型及装配、制造等也自动修改。由于Pro/ENGINEER在设计中导入了制造的概念，设计人员可随时对特征作合理、不违反几何的顺序调整、插入、删除和重新定义等修正操作。Pro/ENGINEER是一套可以灵活配置的软件包，可供从关键的超大型部件设计人员等"临时"桌面用户到制造工程师使用。这样，用户就可以轻松地把单一的生产效率解决方案升级为一套能够满足整个开发过程需求的集成系统无论何时何地，只要用户希望在生产效率上投资并希望加快公司的投资回报即可。
塑料模具CAD ／ CAM的展望：近年来，国外塑料模具技术中发展最快的
要属C A D ／ CAM技术的研究与应用。随各种塑料应用领域的不断开发，塑料模具C A D ／C A M仍有许多课题。诸如：塑料制件在冷却
固化过程中伴随发生的翘曲变形、残余应力等问题。如何建立起模拟的方法，如何使C A D ／C A M系统中的抛光机器人等得到普及，并与系
统连接起来，如何解决采用多电极同时加工零件的不同部位问题；在模具制造的柔性制造系统(FMS)中如何实现对开始时的装夹能自动连接
等。对于国内一些大型模具企业,它们的ＣＡＤ / ＣＡＭ应用状况多停留在购买国外先进的ＣＡＤ / ＣＡＭ系统和设备上,但在其上进行的二次开发较少,资源利用率低.对于国内一些中小型模具企业,则很少应用ＣＡＤ / ＣＡＭ,有些仅停留在以计算机代替固板绘图。所以有必要改
善国内模具企业的ＣＡＤ / ＣＡＭ应用状况,使它们真正做到快速、准确地对市场做出反映,使制造出的模具产品质量高、成本低,即达到敏捷
制造的目的。应该指出的：C A D ／ C A M并不以无人化
模具制造为目标，模具制造的主角仍然是模具均设计和制造者，C A D ／ C A M不过是一种辅助工具。它可以在规定范围内按照确定的规则
处理问题，且比人工处理得要迅速、准确，但它不能建立新的范围和规则。
2001年3月6日，在美国NDES国家设计工程展览以及法国MiCAD举行的工程设计和制造工业的重要发布会上，PTC发布了Pro/ENGINEER2001。Pro/ENGINEER2001为用户带来一种简化的新体验，其中包括直接建模技术、以及额外提供的一体化曲面造型功能、专门设计的新模块和大量增强功能，使得产品开发过程更简单、快捷。
Pro/ENGINEER2001在中国提供完全汉化和支持国标工程图绘制标准的中文版本，降低了工程师的学习和操作困难，可以满足国内用户产品设计工作的需要，极大地促进了用户充分利用和发挥软件的作用与效率。
Pro/ENGINEER2001基于PTCGraniteOne，GraniteOne包括一系列新技术，这些技术用来建立和表示基于特征的模型，在不同CAD工具之间相关联地转换原始文件、提供方便的存取数据方式。GraniteOne取代了第一代简单的几何核心组件，为互操作能力定义了一个新内核。
Pro/ENGINEER2001具有突破性的创新技术，包括直接建模、处理几何体、交互地在屏幕上直观创建和修改特征。直接建模概念简单易学，并且进一步加快了产品的开发过程。利用直接建模，Pro/ENGINEER用户只需用点击鼠标、在屏幕上拖拽产品特征、即刻改变或编辑模型，就可以建立特征。这一直观的工作流，把鼠标移动和菜单导航一般操作减少了40多。
设计过程：
典型的注塑模设计过程在Pro/ENGINEER环境下，注塑模设计过程包含以下步骤：
(1)创建塑料件模型（也称为三维造型）；
(2)创建毛坯，用来定义所有模具元件的体积；
(3)根据不同的收缩率、脱模斜度和塑件模型构建型腔、型芯的特征和尺寸；
(4)加入模具装配特征形成浇注系统，定义分模面及模块；
(5)定义模具开启的步骤及检查干涉；
(6)依需要装配模座，完成冷却系统设计；
(7)完成所有零件的零件图；
(8)根据加工需要，生成零件的NC代码。
第1章塑料工艺设计
本节根据一个塑件的模塑成型要求,综合介绍塑件的注塑成型工艺的选择,成型模具的设计程序,模具主要零部件的加工工艺规程的编制及模具装配与试模的工艺方法等内容.
原始资料：本设计的塑件是一个按钮，基于Pro/E Wildfire2.0按钮三维模型及模具设计。而且本塑件所采用的材料为改性聚苯乙烯，生产类型为大批量生产。未注公差MT5级精度。
1.1塑件的原材料分析
塑件的材料采用改性聚苯乙烯,属于热塑性塑料，改性聚苯乙烯是苯乙烯聚合而成的。合成方法有本体聚合，溶液聚合和乳液聚合。改性聚苯乙烯分子链是含有苯基侧基的饱和链，分子结构不对称，加之苯环体积的影响，使大分子链不容易发生旋转，因此，改性是典型的非结晶态线性高分子化合物，能制造各种塑料制品，其分子量常在45000 70000范围。它的力学性能与聚合方法及相对分子量的大孝定向度和杂质量有关。
改性聚苯乙烯熔点较低（约90度），具有较好的熔融温度范围，其熔体充模流动性好，加工成型性很好。聚苯乙烯制品以注塑为主大约用在电气仪表零件、工艺品、发泡成型生产的发泡PS广泛用在包装材料、保温、装璜制品，其它塑料制品成型方法也有所应用，但不通用。另外还具有很小的吸水率，有潮湿的环境中和尺寸的变化小，适用于制品制造尺寸稳定的制品如仪表、Φ壳体等。聚苯乙烯的缺点就是脆性大，形状复杂，制品成型后存在有较大的内应力时，常会在使用过程中自行开列。为了改善它的脆性，加入少量的丁二烯可明显降低脆性，提高抗冲击韧性。
成型特点、流动性和成型性优良，成品率高。但易出现裂纹，成型塑料的脱模斜度不宜太小，但顶出要均匀，由于热膨胀系数高，塑料不宜有嵌件，否则因为两者的热膨胀系数相差太大导致开裂，塑件壁厚应均匀，宜用高料温高模温低注射压力成型。并延长注塑时间，以防止缩孔及成型收缩率，是成型工艺性最好的塑料制品之一，容易制造形状复杂的制品。
1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析
1.2.1结构分析及选材
从塑件图上分析,该零件的总体形状为圆桶形,并且其机构没有侧凸侧凹，其直径Φ31mm，塑件的高度为2mm,该塑件结构简单，在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作就能将塑件完全脱出，属于简单脱模、，因此，模具设计时采用顶出脱模机构，使制品脱模容易，模具结构简单。通过对结构的分析选用工作零件的分析选用45钢
