本文主要介绍了漱口杯注塑模设计，塑料成形工艺以及注塑的过程，也对注塑机也进行了一些简单的介绍。注塑模设计的主要过程有：塑料制品的工艺分析，型腔数目的确定，注塑机的选择以及模具的结构设计。模具的结构设计包括：浇注系统的设计，成型零件设计，导向机构设计，侧面分型机构设计，脱模机构设计，冷却机构设计以及排气系统设计。本文设计的是一模两腔三板式模具。由于漱口杯的特殊形状，无法直接脱模，需设置侧面分型机构，本套模具是通过斜导柱进行侧面分型，本文对模具的各部分零件进行了设计与计算。本文对模具的工作原理和工作过程，以及模具的使用与保养也进行了说明。本文给出了详细的设计过程及装配图。
关键词 漱口杯 注塑模 设计 侧分型
1.塑料制品的工艺分析
为了保证在生产过程中制造出理想的塑料制品，除了应合理选用塑件的材料外，还必须考虑塑件的成型工艺性。塑件的工艺性与模具设计有直接的关系，只有塑件的设计能适应成型工艺的要求，才能设计出合理的模具结构。这样既能保证塑件顺利成型，防止塑件产生缺陷，又能达到提高生产率和降低成本的目的。
1.1塑料制品的工艺分析
塑件的几何形状与成型的方法，模具分型面的选择，塑件是否能顺利成型和出模有直接的关系。因此在设计塑件时应认真考虑，使塑件的几何形状能满足其成型工艺性要求，在不影响使用要求的情况下，都应力求简单，避免侧表面凹凸不平和带有侧孔，这样容易从模腔中直接顶出，避免了模具结构的复杂性。本设计的制品为漱口杯，其几何形状见制品零件图
1.1.1 脱模斜度
为了易于使塑件从模具取出或从塑件中抽出型芯，在设计时必须考虑塑件内外壁具有足够的脱模斜度。
最小脱模斜度与塑料性能、收缩率的大小，塑件的几何形状有关。但在具体选择脱模斜度时还应注意以下几点：
1．凡塑件要求高的，采用较小的脱模斜度。
2．凡较高的，较大的尺寸，应选用较小的脱模斜度。
3．塑件形状复杂的，不易脱模的应选用较大的脱模斜度。
4．塑件的收缩率大的应选用较大的斜度值。
5．塑件壁厚较厚时，会使成形收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。
6．如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，塑件的内表面的脱模斜度可选的比外表面小；反之，要求脱模塑件留在型腔内，则塑件外表面脱模斜度应小于内表面，但是，当内外表面脱模斜度不一致时，往往不能保证壁厚的均匀。
7．增强塑料宜取大，含自润滑剂等易脱模塑料可取小。
8．斜度取留方向，对于塑料内表面是以小端为基准，斜度向扩大方向取，塑件外表面则应以大端为基准，斜度向缩小方向取．
综合考虑以上几点，选取本制品的脱模斜度为１５º（材料为聚苯乙烯）
1.1.2 塑件的壁厚
塑件壁厚设计的基本依据是塑件的使用要求，例如强度、刚度、绝缘性、重量，尺寸稳定性和与其他零件的装配关系。壁厚设计也要考虑到塑件成形时的工艺性要求，如对熔体的流动性阻力，顶出时的强度和刚度等。在满足工作要求和工艺要求的前提下，塑件壁厚设计时还应遵循下面两项基本原则：
尽量减小壁厚
减小壁厚不仅可以节约材料，节约能源，也可以缩短成型周期，因为塑料是导热系数很小的材料，壁厚的少量增加，会使塑件在模腔内冷却时间明显增长。塑件的壁厚减小也有利于获得质量较优的塑件，因为厚壁塑件容易产生表面凹陷和内部缩孔。
尽可能保持壁厚均匀
塑件壁厚不均匀时成型过程中所需的冷却时间不同，收缩率也不同，容易造成塑件的内应力和翘曲变形。因此设计塑件时应尽量减小各部分的壁厚差别。一般情况下应使壁厚差别保持在３０%以内。
对于由于塑件结构所造成的壁厚差别过大情况，可采用以下两种方法减小壁厚差：
可将塑件过厚部分挖空。
可将塑件分解，即将一个塑件设计为两个塑件。
综合考虑，本制品壁厚选取为2mm，且尽量保持壁厚均匀。
1.1.3 支承面
当塑件需由一个面作为支承面时，如果整个面来作为支承面，在制造过程中是易满足要求的。在这样的情况下，应在设计塑件时采用凸边或几个凸起的支脚作为支承面。环行周边支承面或支承底脚高度不应小于0.5mm，否则底面变形也会使塑件不能平稳地放置。本制品环行支承面的高度取1mm.
1.1.4 圆角
在塑件设计过程中，为了避免应力集中，提高塑件强度，改善塑料的流动情况乃偏于脱模，所以在塑件各面或内部连接处，应采用圆弧过度。尤其对增强塑料更有利于填充型腔。另外，塑件上的圆角对模具制造和机械加工及提高模具强度也是不可少的。在塑件结构上无特殊要求时，塑件的各连接处均应有半径不小于0.5-1mm的圆角。本制品中内圆角半径为1mm,外圆角半径为3mm.
1.1.5尺寸精度和表面粗糙度
根据推荐，本制品选取 SJ-1372-78 5级精度。
1.2 注塑过程的特点
注塑过程具有以下几个特点。对这些特点的认识和正确运用对合理设计塑件和取的良好的塑件质量有直接的关系。
(一) 注塑是在封闭的模 腔中进行的
塑件是在封闭的模腔中成型的,成型时是将一受热熔化的塑料的熔体在压力作用下，通过细小的浇道注入已经闭合的模具腔体。在封闭模腔中成型塑件。为减小从模腔中脱出时的阻力，要求塑件带有适当的脱模斜度，也要求模具两部分的接触面(即分型面)应相对与所成型的塑件,安排在适当的位置.在封闭的型腔中成型塑件,要求在模具总体结构中带有合理的,可保证塑件顺利脱出的脱模机构或抽芯机构等,也要求设计出可以充分排除型腔内原有的空气和塑件中低分子挥发物的排气系统.
(二) 注塑过程受多种工艺参数的影响
从注塑机方面看,有对料桶温度、注射压力、注射时间和保压时间等参数的控制。螺杆式注塑机又有对螺杆转速和塑化压力的控制，螺杆结构形式的选用等。无论螺杆式注塑机或柱塞式注塑机都有对注塑量的控制，注塑机合模机构一端又有对锁模力的控制等。
从模具方面看，有模具温度及其分布，浇注系统的参数，如：浇口的类型，浇口的位置，浇口面积的大小，分流道断面形状和大小，排气槽的开设情况等，对塑件质量都有重大的影响。脱模机构和抽芯机构的合理性和可靠性也与塑件质量密切相关。
另外，塑件本身的机构也对塑件质量有影响。
成型过程有热交换作用并伴随着相变和聚集态变化
塑料注塑过程中，塑料在注入模腔前，先由颗粒状或粉末状的固体态加热到熔融的粘流态，而注入模具后，则是从粘流态冷却凝固为具有能保持住模腔形状的固体态，因此在进入模腔前后都存在着热交换作用。熔体冷却凝固变为固体状态过程中，聚合物从粘流态变为高弹态再变为玻璃态，结晶型塑件从熔融态结晶为晶态。熔体高速进入型腔时受到剪切作用，分子链沿流动方向取向。剪切作用停止后，未冷却凝固的取向分子链亦可由于热运动解取向。因此，熔体与模具的热交换情况，即熔体的冷却速率，冷却速率的分布情况对上述聚集态变化具有决定性影响。冷却速率缓慢可造成结晶型塑料充分结晶，可获得结晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷却速率增快则可获得结晶度低、晶粒细小的塑件或保留较高取向度的塑件。两种情况下所得到的塑件力学性能、光学性能、收缩率大小等都会有明显差别。塑件各不同部位冷却速率的分布情况对于收缩率的均匀性内应力的形成和大小，塑件的尺寸和形状稳定性等则有重要的影响。
2 确定型腔数目
模具中的型腔数目的确定是一项终合项目。首先应考虑注塑机的各项规格和工作性能，以及考虑制品的精度要求，模具制造的费用
以机床的注塑能力为基础，每次注射量不超过注塑机注塑量的80％。按公式
【2】 (2-1)
式中 N—型腔数
S—注塑机的注塑量（g）
W—浇注系统的重量（g）
W—塑件重量（g）
代入数据得,
从塑件精度考虑，通常认为，模具中每增加一个型腔，所成型的制品精度将下降40％，多型腔模具的制造精度低，塑件的精度也低。
从塑件产量考虑，对试制或小批量塑件宜取单型腔或少型腔，大批量时宜取多型腔。
由于本制品精度要求不高，且属于大批量生产，综合考虑初步确定型腔数目为2.
3 注塑机的选择
为了保证正常生产和获得良好的塑件。在模具设计时应选择合适的注塑机。一般应考虑下列几个问题：
1．额定注塑量
国产标准的注塑机均用塑料的容量（cm³）表示一次注射量。因聚苯乙烯塑料比重是1.05近似与1。因此以聚苯乙烯为基准来确定注塑机的额定注射量。由于习惯对注塑机的注射量也可采用克量来表示。
以容量计算：
【2】P (3-1)
式中 V— 注射机的最大注射容量（cm³）
V—成型塑件及浇注系统所需塑料的容量（cm³）
0.8—为系数，一般要求成型塑件的容量不超过注射机容量的80％
（2） 以克量计算：
【2】P (3-2)
式中 C—注塑机最大注塑克量（g）
G—成形塑件及浇注系统所需塑料的容量（cm³）
0.8—为系数，一般要求成型塑件的容量不超过注射机容量的80％
选用公式(2-2)计算
（cm³）
2.额定锁模力
选用注塑机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具的分型面要分开而产生溢料。注射时产生的型腔压力，对柱塞式注塑机因注射压力损失较大，所以型腔压力约为注射压力的40～70％；而有预塑装置的注塑机及螺杆式注塑机压力损失较小，所以型腔压力较大。另外对不同流动性的塑料、喷嘴和模具的结构形式，其压力损失也不一样。一般熔料经喷嘴时其注射压力达600～800kg/cm²,经浇注系统入型腔时型腔压力一般为250～500kg/cm².
锁模力和成形面积的关系由下式确定:
目 录
0绪论 1
1塑料制品的工艺分析… 4
1.1 塑料制品的工艺分析… 4
1.2注塑过程的特点 6
2 确定型腔数目… 7
3 注塑机的选择 8
4浇注系统的设计… 11
4.1 设计浇注系统基本要点… 11
4.2 主流道设计 11
4.3 分流道设计 12
4.4 浇口设计… 13
4.5 冷料穴设计 14
4.6 排气槽设计 14
5 成型零件结构设计… 15
5.1分型面确定 15
5.2成型零件的结构形式及设计… 15
6导向机构设计 18
7 脱模机构设计… 19
8 侧面分型机构设计 20
8.1概述… 20
8.2 斜导柱侧分型机构设计… 20
9 冷却系统的设计… 22
10 模板厚度的确定…23
11 模具用钢24
12 模具的使用与保养25
小结… 26
参考文献… 27
附件清单… 28
导柱1（A4）.dwg
导柱2（A4）.dwg
顶板导柱（A4）.dwg
顶杆（A4）.dwg
定距螺钉（A4）.dwg
定模固定板（A2）.dwg
定位环（A4）.dwg
回程杆（A4）.dwg
浇口套（A4）.dwg
拉料钉（A4）.dwg
上推板（A2）.dwg
推板导套（A4）.dwg
限位导套（A4）.dwg
限位导柱（A4）.dwg
斜导柱（A4）.dwg
型芯（A4）.dwg
支承钉（A4）.dwg
支承块（A3）.dwg
支承柱（A4）.dwg
制品图（A4）.dwg
总装图（A0）.dwg
目录.doc
确定型腔数目.doc
漱口杯注塑模设计.doc
说明书.doc
摘要.doc
