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1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 学院（系、部）： 专 业： 题 目： 指导者： 评阅者： 2011 年 6 月 南 京毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要本文分析了电子时钟面板塑件的成型特点，对模具结构各工艺参数，包括锁模力、流道截面尺寸等模具参数的进行了计算校核，设计了一副一模两腔、单分型面的，带有侧向分型与抽芯机构并且有很多小型芯所组成的侧浇口注射模具。该模具的关键是解决分型面的选择、侧型芯的结构、侧浇口位置确定、冷却系统的布局、塑件浇注系统布局等问题，以及在实现这个功能的情况下，如何使模具有效而可靠的运动。同时，并通过Moldflow模拟分析软件对变形、填充
2、、浇口、排气、冷却、压力和注射成型时间等参数进行分析和优化，预测产品在成型过程中可能出现的问题。关键词 电子时钟面板 注射模具 一模两腔 单分型面 Moldflow毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Electronic clock panel molding process and mold design. Abstract This paper analyzes the electronic clock panel molding of plastic parts characteristics, process parameters on the mold structure, i
3、ncluding the clamping force, such as mold flow section size parameters were calculated check, designed a one-mode two-cavity, single-classification surface, with lateral type Pulling Mechanism, and there are many small core formed by the side gate injection mold. The key is to solve the mold parting
4、 surface of choice, side core of the structure, the side gate location determine the layout of the cooling system, plastic casting system layout and other issues, as well as in the realization of this function, how to mold an effective and reliable movement. At the same time, and through Moldflow si
5、mulation software on the deformation, filling, gate, exhaust, cooling, pressure and time parameters of injection molding analysis and optimization, forecast products in the molding process problems that may arise.Key words Electronic clock panel Injection mold A two-cavity mold Single sub-surface Mo
6、ldflow 目 录前 言1第一章塑料模具的现状及展望21.1模具工业在国民生产中的作用21.2塑料模具工业的现状21.3塑料模具工业的发展趋势3第二章 塑件产品的分析52.1 产品材料的选用52.2 电子时钟面板塑件产品的测绘62.3 电子时钟面板塑件三维造型7第三章 成型设备的选用83.1 注塑机的选择83.2 模架的选择93.3 模具参数的校核10第四章 模具结构形式的拟订124.1 确定型腔数量及排列方式124.2 注射模分型面的选择124.3 模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定134.3.1 侧向抽芯机构的分类与组成134.3.2 抽芯力与抽芯距的确定154.3.3 斜导柱的设计.1
7、5 4.3.4 侧滑块的设计164.3.5 侧型芯的设计.17 第五章 浇注系统形式和浇口的设计185.1 主流道设计185.2 分流道设计195.3 浇口设计21第六章 成型零部件设计236.1 成型零部件的结构设计236.2 成型零部件尺寸的计算24第七章 导向机构设计30第八章 推出机构和复位机构的设计318.1推出机构的设计318.2推杆设计32第九章 模具冷却系统349.1 冷却水管管道的设置34第十章 支承与连接零件的设计与选择3610.1 固定板3610.2 支承板和垫块3610.3 模座36第十一章 应用 MOLDFLOW进行注射阶段流动分析3711.1 最佳浇口位置及数量的确
8、定3711.2 模拟结果分析37第十二章 结论40致 谢43参考文献44前 言随着我国科技文化技术以及国民经济的迅速发展，模具行业的地位越来随着我国科技文化技术以及国民经济的迅速发展，模具行业的地位越来越重要，模具技术的发展也越来越先进。模具行业是一个对工作和实践经验要求非常强的专业，它要求我们在学校要掌握扎实的理论知识，并要求我们有充分的实践环境。大学四年的本科学习即将结束，在这大学四年里我完成了规定的课程，并取得了不错的成绩，熟练地掌握了机械制图、机械设计、互换性与技术测量基础、材料科学基础、模具制造工艺、塑料成型工艺与模具设计、塑性成型工艺与模具设计等相关的基础课、专业基础课和专业课方面
9、的知识，对模具行业的发展、模具技术的应用、模具结构的设计、模具材料的选用、公差配合的选用有了一个比较系统和比较全面的理解，基本上达到了学习的目的。毕业设计时大学学习过程中的最后一个环节，也是最重要的一个环节，是对以前所学的基础理论知识及所掌握的技能的综合运用和检验，本论文以电子时钟面板注塑成型工艺分析及模具设计为主线，依据模具的基本组成部分，基础和设计技巧相结合，理论与实践相结合，对电子时钟面板模具结构设计中的关键之处以及可能出现的问题和处理方式进行详细地剖析。同时，从模具的加工工艺的角度出发，分析并提供便于加工的模具结构形式，使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。在技术上，使用了计算机辅助设
10、计来绘图三维与二维相结合达到优化设计的目的。在毕业设计的过程中，肯定会遇到很多困难和许多疑惑，但是在指导教师李老师的悉心指导和自己的努力下，克服了所有的困难，完满的完成本次毕业设计，给大学生活画上一个圆满的句号。由于我的水平有限，缺乏实际的模具设计经验，设计中肯定会存在错误和不妥之处，敬请各位老师批评指正。第一章 塑料模具的现状及展望 1.1 模具工业在国民生产中的作用模具技术是衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产产品的发展和质量的提高，并获得极大的经济效益。模具是效益的放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。在美国模具被称为点铁成金的磁力工业，德国则
11、认为其是所有工业中的关键工业，日本则认为模具工业是促进社会繁荣富裕的动力。 模具工业在我国几经成为国民经济发展的重要基础工业之一。国名经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电动机、电器、家电和通信等类产品中60%-80%的零部件都依靠模具成型。 1.2塑料模具工业的现状塑料模具技术是一门涉及面广、技术综合性强的精密基础工艺装备技术，包括：各类模具设计、制造、保管、修理、调试、标准化、专业化生产、“四新”即：新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用等方方面面，涉及到冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机械、电子、机电一体化
12、、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、有削及无削加工、检测等有关工种，是一个要由上述众多学科和工种共同打造的庞大的系统工程。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面，已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采
13、用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的5080%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑
14、料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。 1.3塑料模具工业的发展趋势模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的。因此，塑料模的未来发展趋势主要为以下几个方面：（1）提高大型
15、、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所致。（2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模
16、具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，
17、继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。（4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。（6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工
18、程的必要前提。（8）大力发展快速制造成形和快速制造模具技术。（9）逐步推广高速铣削在模具业务的应用。（10）进一步研究开发模具的抛光技术和设备。第二章 塑件产品的分析 2.1 产品材料的选用本次设计中采用的材料是ABS,因为其具有很多良好的性能所以被人们广泛采用，ABS材料的应用范围、注塑工艺条件及化学物理性质途简述如下：典型应用范围: 汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱， 大强度工（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体， 打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理
19、。建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210280；建议温度：245。 成型温度：200240。 模具温度：6080。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：100140Mpa。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散
20、相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS外观成粒状或粉状，呈浅象牙色，不透明但成型的塑料件有较好的光泽。它无毒、无味，易燃烧、无自熄性，密度为1.081.2g/cm3。ABS具有较高的抗冲击强度，且在较低温度下也不迅速下降;具有良好的机械性能和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS具有一定的硬度和尺寸稳定性，易成型加工，且易着色。ABS几乎不受酸、碱、盐及水和无机化合
21、物的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化膨胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀，会引起应力开裂。此外，ABS的热稳定性差，热变形温度为93，脆化温度为-27，使用温度范围为-40100,而且ABS的耐候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬变脆。 2.2 电子时钟面板塑件产品的测绘任何一个零件从传统意义上来说，它必须含有二维平面图纸，这样它的尺寸就一目了然了。本次的电子时钟面板塑料件经测绘后的平面图见图2.1：图2.1 电子时钟面板塑件二维产品 2.3 电子时钟面板塑件三维造型电子时钟面板是工业上一种用的非常广泛的结构件。
22、它可以满足两个或两个以上零件的连接问题，它具有连接可靠、拆装方便等优点。本次设计的产品为注塑机一次成型，外观主要有许许多多的孔和凸台组成。采用一模两腔的侧浇口进料机构，采用斜导柱侧向分型与抽芯机构。精度采用一般精度3级，表面粗糙度为0.8。产品三维效果图见图2.2： 图2.2 塑件三维效果图第三章 成型设备的选用3.1 注塑机的选择对于模具设计，必须首先选则合适的注塑机型号，以确定额定注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具的安装尺寸及开模行程等技术规范后，才能进行下面真正的模具设计。根据塑件的形状及尺寸，计算其在分型面上的投影面积和塑件以及浇注系统的质量，计算所需锁模力、总注射物料量，然后才能
23、初选设备。由于制品的外观由许多孔和凸台组成，形状复杂，首先利用Pro/E软件的分析功能对制品的体积和在分型面上的投影面积进行计算与测量。在Pro/E软件里打开三维模型，利用其质量属性分析对表面积、体积、质量进行分析与计算。根据软件计算得出结果如下：塑件在分型面上的投影面积：6308.43mm2塑件体积： V=9.232=18.46cm3 塑件密度： =1.2g/cm3所以塑件的质量： m = 18.461.2=22.15g根据产品的特点和设计要求，该塑件采用侧浇口形式，并且采用一模两腔的形式，浇注系统及冷凝料材料体积约为4.96cm3。总体积为23.42cm3。综上所述初选设备为SZ-125/
24、630其主要技术规格见表3.1。表3.1 SZ-125/630设备主要技术规格额定注射量/cm3140最大开合模行程/mm270螺杆直径/mm40模具最大厚度/mm300注射压力/Mpa126模具最小厚度/mm150注射行程/mm270动、定模固定板最大尺寸/mm330440注射速度g/s110锁模形式双曲肘螺杆转数/(r/min)14-200喷嘴圆弧半径/mm15锁模力/KN630喷嘴孔直径/4模具定位孔直径/mm125顶出形式两侧设有顶出，机械顶出，中心距为230 mm3.2 模架的选择 通过塑件的分析，以及注塑机的技术规格要求，选用P2型模架，该模架各模板以及相关尺寸见图3.1、表3.2
25、和表3.3。 图3.1 P2型模架示意图表3.2 模架各板厚尺寸上模座H1 模板A模板B支撑板H2垫板C下模座H3254040406325表3.3模架孔位置尺寸导柱 b导柱ld螺钉 lm螺钉 b1推杆 lt推杆 b2200344384194360108H1=25；A=40；B=40；H2=40；C=63；H3=25；所以模具的总厚度为：25+40+40+40+63+25=233mm，在注塑机的装模行程之内。3.3 模具参数的校核（1）注射量的校核 要求注射量不超过注射机的最大注射量，在注塑生产中，注塑机每一个成型周期向模具腔内注入的塑料熔体体积或质量称为塑件的注射量，其中包括浇注系统内所存留的
26、塑料熔体体积，选择注塑机时，必须保证塑件的注射量小于注塑机的最大注射量的（8085）%，最小注射量不小于注塑机注射量的20%，根据式kMmaxM，M=Mi+m式中 Mmax-注塑机最大注射量/ cm3； Mi-浇注系统凝料的质量或体积/ cm3； m-单个制件质量或体积/ cm3； n-型腔数目/个； k-注射机最大注射量利用系数，一般取0.8。0.814018.46+4.9623.42 cm3。故：注射机注射量满足要求。（2）注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制
27、品的成型要求。所选的塑料原料为ABS，制件结构合理，流体流动性能好，其注射压力在（100140）Mpa之间，其值在所选的注射机成型范围之内，故能满足要求。（3）锁模力的校核注射时塑料熔体充满型腔的时候，存在较大的压力，它会使模具从分型面涨开，该压力等于塑件和浇注系统在分型面上不重合的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的最大锁模力，才能使注射时不发生溢料和涨模现象。为了保证注射成型过程当中型腔能够可靠的锁闭，必须满足：（nA1+Aj）pFn(2 6308.43+172.26) 10080%=102.3kN630kN故：注射机锁模力满足要求。（4）模具厚度校核由于注射机的动模和定模固定板之
28、间的距离都有一定的调节量H，因此，对安装使用的模具厚度有一定的限制，一般情况下，模具的实际厚度H必须在注射机允许安装的最大模具厚度和最小模具厚度之间。所选用的注射机的模具最大厚度Hmax为300mm，最小模具厚度Hmin为150mm。所设计的模具总厚度H为233mm，所以满足关系：HminHHmax。因此，设计的模具厚度满足注射机对模具的合模要求。（5） 模具的长度和宽度校核本副模具采用压板紧固的方式，将模具的固定板安放在压板外侧附近就能够固定，模具为P2型模架，大小为250400，满足要求，所设计的模具在注射机的装夹范围内。（6）模具开模行程的校核注射机的开模行程是受合模机构限制的，注射机的
29、最大开模行程必须大于脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。SZ-125/630型注射机的合模形式为液压-机械式，其最大开模行程不受模具厚度的影响。对于具有侧向抽芯机构的注射模具，校核公式为：SH1+H2+(510)mm式中 S-注射机最大开模行程/mm；H1-推出距离（脱模距离）/mm；H2-包括浇注系统在内的塑件高度/mm。即，开模行程要求： S15.2+65+(510)mm=85.290.2mm而注射机最大开合模行程为270mm，所以模具所需要的开模距离与注射机的最大开合模行程相适应。综上分析，本副模具与所选的注射机完全相互适应，模具的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸及开模
30、行程都在所选的注射机技术规格之内。因此，所选的SZ-125/630型注射机完全能够符合本次模具设计要求。第四章 模具结构形式的拟订4.1 确定型腔数量及排列方式为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件的精度，模具设计时应合理的确定型腔数目。根据以上内容及塑件的结构分析将该模具设计成一模两件成型，摆放位置如图4.1所示。图4.1 型腔布置4.2 注射模分型面的选择该塑件是采用点浇口形式，考虑到浇注系统凝料的方便取出，本次模具设计采用单分型面设计（即图4.2中的A-A分型面），单分型面使结构变得更加简单，分型更加简便和可靠，具体结构见图4.2。图4.2 分型面的位置分布通过分析，确
31、定的分型面如图4.2所示，选在塑件最大轮廓处。且使塑件留在动模一侧，便于推出机构推出。4.3模具侧向分型与抽芯机构的分析与确定4.3.1 侧向抽芯机构的分类与组成在零件的侧面与主分型面的的运动方向有干涉的时候，就要用到侧向分型与抽芯机构，该类机构有很多的组成种类，比如说采用机动的、液压的、手动的等等。其中机动的用的比较广泛，主要特点是不需要设置专门的设备，是利用模具本身分型时产生的力，成本低，生产效率高。而液压的需要设置专门的设备，增加了成本，但因其动作可靠，调节灵活，故用的也比较广泛。而手动的主要是增加了工人的劳动强度，且效率较低，但在某些特殊的场合还是用的比较广泛的。经过综合考虑，本次设计
32、根据该塑件抽芯距较短、抽芯力小的特点所以采用斜导柱滑块侧向分型与抽芯机构。利用斜导柱与侧滑块的运动来实现。其中需要解决斜导柱的位置与侧滑块的安装问题。下面列举两种方案来讨论这个问题：方案一：斜导柱机构和侧滑块安装在动模。（见图4.3） 图4.3 斜导柱和侧滑块安装在动模此种方案是将斜导柱机构和侧滑块安装在动模部分，但是存在一个问题，模具合模时，必须首先保证各个推杆首先复位，否则将造成侧型芯复位时与推杆干涉，然而由于模具中锲紧装置的作用，导致模具结构中的复位杆的不能起到推杆首先复位的效果。此时的模具结构将无法正常工作，为了解决这一问题，此时应在支撑板与推板之间的复位杆上加四根强力弹簧,以保证推杆
33、首先复位。图4.4所示结构就解决推杆先复位的问题。图4.4 安装弹簧后的模具结构方案二：斜导柱机构和侧滑块安装在定模。（图略）此模具结构的工作原理为开模时先抽芯在分模，合模时，先复位侧型芯然后再合模，在此结构中复位杆能够起到很好的复位个推杆的作用，模具结构基本能够工作。但是模具结构将出现另一个问题侧滑块的锲紧问题， 解决此问题首先考虑在动模板上增加一块锲紧块，但是增加锲紧块后，导致开模时侧滑块不能完成首先抽芯，所以时模具不能正常开模。解决此问题则需增加一个锲紧装置但不能阻碍侧滑块的首先抽芯，改良后结构较为复杂。综上以上两种方案分析，再结合本次设计的特点，综合考虑后，决定采用方案一作为本次设计的
34、主要侧抽芯方案。4.3.2 抽芯力与抽芯距的确定本次设计中出现侧抽芯的部分见图4.5，其抽芯力计算公式如下：图4.5 侧抽芯位置其抽芯力计算公式如下： =（1.5x5x4）x 1200x（0.2*0.999-0.009）=7.13KN根据塑件的侧抽芯特点，确定本次设计的抽芯距为 S=5mm。4.3.3 斜导柱的设计 斜导柱的基本形式和具体尺寸如图4.6所示。 图 4.6 斜导柱4.3.4 侧滑块的设计（1） 侧滑块的设计本次设计的侧滑块的T形槽设置在底部，见图4.7。图4.7 侧滑块的基本形式（2） 导滑槽的设计本次设计的导滑槽见图4.8。图4.8 导滑槽的结构形式采用整体形式，采用T形铣刀在
35、动模板上铣一个T形槽。 （3） 楔紧块的设计 见图4.9所示。图4.9 楔紧块的结构形式4.3.5侧型芯的设计本次设计侧型芯结构，如图4.10所示。图4.10 侧抽芯的结构立体图第五章 浇注系统形式和浇口的设计浇注系统的作用是，将来自注塑机喷嘴的熔融塑料输送到各型腔中。浇注系统的形状和尺寸将对熔融塑料的充填产生很大的影响。浇注系统设计得好，熔融塑料就能顺利地充满型腔；浇注系统设计不合理，则会出现型腔充填不满或塑件外观质量差、尺寸精度低等缺陷。浇注系统一般都由四部分组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴。5.1主流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的
36、流动通道，是熔体最先流进模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。为了方便损坏时更换和维修，主流道通常单独开设在主流道衬套上，为了防止熔体反压力对衬套的反作用力并使其退出，由于定位圈紧压于它，所以不会退出，其结构如图5.1所示。 图5.1浇口套主流道垂直于分型面，通常设计于模具的浇口套中，为了让主流道凝料能顺利的从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角26，为了让熔融的塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，小端直径比注射机喷嘴直径大0.51mm,小端的前面是球面，其深度为35mm，注射机的球面在此与浇口套接触并且贴合，浇口套前端球面半径
37、比喷嘴球面半径大12mm，为了减少料流转向过渡时的阻力，主流道大端处采用圆角过渡，其半径这里取3mm，在保证制品成型的条件下，主流道的长度应尽可能的短，以减少压力损失及费料，一般取小于或等于60mm。流道的表面粗糙度Ra0.8um。材料：碳素工具钢（如T8A、T10A），热处理淬火硬度5357HRC。根据所选择的注塑机型号SZ-125/630得出：注射机喷嘴圆弧半径=15mm;喷嘴孔直径=4mm。 所以，主流道小端直径d为5mm；深度取3mm；锥角取3；主流道前端球面半径r为15.5mm。 配合形式：流口套与定模座板采用过渡配合H7/m6, 所以定模座板尺寸为, 流口套的尺寸为，配合长度为。5
38、.2 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。（1） 分流道的截面形状及尺寸分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧,其截面尽量使其比表面积(流道表面积与其体积之比)小，使温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。分流道的形状尺寸主要取决于制品的大小，模具结构以及所
39、加工塑料的种类。一般来讲，随着制品尺寸及壁厚的增加，由于熔体在大截面流道内比在小流道内流动时产生的阻力小，因此大截面流道更能促进模具的填充过程。若分流道长，则流程长，塑件的粘度应更小一些。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面，表面积/体积比最小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小；进料流道中心冷凝慢，有利于保压；但要求同时在两半模上加工圆形凹槽，加工难度大，费用高；抛物线截面与之相比，热损失大，冷凝料多，由于截面近似于圆弧，所以继承了圆形截面的大部分优点，且在单边加工时比较容易；梯形截面有时可用来代替抛物线截面，但热损失和冷凝料更多；半圆形截面分流道需要用球头铣
40、刀加工，其比表面积比梯形、U形截面略大；矩形截面比表面积较大，且流动阻力也大，在设计中一般不使用。综合考虑各种因素，确定本设计采用梯形截面。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： 式中 -梯形大底边的宽度(mm)-塑件的重量(g)-分流道的长度(mm)-梯形的高度(mm)梯形的侧面斜角a常取515，在应用上式时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。本次设计的电子时钟面板塑件的体积为23.42mm3，质量大约22.15g，分流道的长度预计设计成30mm，所以： （2）分流道在
41、分型面上的布置形式 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式两种，排布一般遵循以下两个原则 ，一是排列尽量紧凑，缩小模板尺寸；二是尽量使流程短，对称布置，是胀模力的中心与注塑机锁模力的中心相一致。因此，根据塑件的结构分流道在分型面上的布置形式如图5.2所示 图5.2 分流道在分型面上的布置形式（3）分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般取1.6m左右即可，这样表面稍不光滑，可增大外层塑料熔体的流动阻力，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，减小流速，从而与中心部位的熔体之间产生一定
42、的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。此外，为了有利于塑料的流动和填充，防止产生反压力，消耗动能，分流道与浇口的连接处既在浇口进料口端倒圆过渡。5.3 浇口设计 浇口是模具浇注流道的最后一部分，它一端与浇注流道中的其他流道相连接，熔融材料就是从这端流入浇口的；它的另外一端直接与模具型腔相连接，这一端非常重要，如果与模具的型腔接触面积过大，将直接导致生成的零件与设计的零件条件不相符；但是如果与模具型腔接触太小，可能导致熔融材料无法及时补充进入模具型腔，前面的已经冷却凝固，而后面的熔融材料还没有补充进来，造成产品充填不足，导致零件产品出现缺陷。（）浇口的位置 浇口的位置选择是非常重
43、要的，最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔，浇口与模具型腔的接触位置也需要注意，最好是平面接触。初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。根据塑件结构的特点，本次设计浇口的形式采用侧浇口，见图5.3。 图5.3 侧浇口在塑件上位置的示意图（2）浇口尺寸一般情况下，浇口的开始尺寸做得小一点通过试模逐步修整到合适尺寸。根据经验，侧浇口的主流道a=2。3。 本次设计的a取3，模具的浇口宽b取3mm;l通常在0.52mm之间，本次设计l取1.5mm;分流道直径取6mm。
