毕业设计（论文）电子钟后盖注塑模具设计（全套CAD图纸）.doc

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1、电子钟后盖注塑模具设计材料成型及控制工程 作者：X 指导老师：X 全套CAD图纸，联系153893706【摘要】 本文介绍了注射模具的特点及发展趋势，叙述了电子钟后盖注射模具设计与计算的详细过程，介绍了该塑件的成型工艺、注射模具的结构特点与工作过程, 阐述了在有斜滑块抽芯的注射模设计中应注意的事项。在对电子钟后盖的模具设计过程中，本设计主要设计要点如下：塑件的设计比较的合理；分型面的选择有利于塑件成型；脱模机构的设计不但结构简单，而且脱模动作稳定可靠；进浇口的选择不影响塑件外观，而且保证塑件充填均匀；冷却水道的设计使模具效率达到最高，保证塑件质量要求；在设计的过程中借用分析软件如CAM等使设计

2、更合理、更有效；大量使用标准件，使模具制作成本大大降低；本模具设计最关键的一点就是设计已达到实际生产的要求。【关键词】 电子钟；注射模；分型面；斜滑块；侧抽芯；脱模机构。Design of the Injection Mould for The Back of Electronic Clock Major:Material processing and control engineering Author:Directing teacher: Abstract The characteristics and developments of injection mould were introd

3、uced in this paper. The designing and calculating of injection mould for the back of electronic clock were stated in detail. The forming process of the product and the structure characteristics as well as working process of the injection mould were introduced .The points must be paid attention to in

4、 the design of the injection mould for the part with lifters were stated.In the process of the designing of the injectinon mould for electronic clock receiver, people should pay attention to several suggestions: the plastic should be designed as reasonable as possible. The selection of the sub-type

5、parts are benificial to mold the parts of plastic. The design of the structure of drawing of pattern is not only simple but also the movement should be stable and reliable. The selection of Jin runner should ensure to fill the plastic equally under the prerequisite of not influencing the appearance

6、of the plastic. The design of cooling penstock should make the rate of production reach to the topmost, and ensure any influence to do nothing to the equality of the plastic. Meanwhile, in the process of designing ,we can use analysis soft, such as CAM, to make the design been more reasonable and ef

7、ficient. Making full use of large amounts of standard pieces will reduce the cost of mold plastic facture. The key point of the design of mold plastic have reached the request of the real production.Keywords electronic clock; injection mould; core pulling ;selection of the sub-type parts; lifter; st

8、ructure of drawing of pattern. 目 录摘要 前言 11 塑件成型工艺分析 21.1 塑件分析 21.2 塑料ABS的成型特性及工艺参数 32 拟定模具结构形式 62.1 型腔的设计 62.2 分型面的设计 73 注塑机的选择与确定 93.1 注射机的技术规范 93.2 注射过程注塑量的计算 103.3 注射机的选用 103.型腔数量及注射机参数的校核 113.5 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核124 浇注系统的的设计 154.1 浇注系统设计的原则154.2 主流道的设计154.3 冷料穴的设计174.4 分流道的设计184.5 浇口的设计214.6 浇注系统

9、的平衡225 成型零件的设计245.1 成型零件的要求及选材245.2 成型零件的结构设计245.3 成型零件尺寸的计算245.4 型腔刚度的校核286 模架的确定326.1 模架的概述346.2 模架的选用346.3 模板尺寸的确定347 导向机构的设计367.1导柱、导套的导向机构设计要点367.2 导柱的设计367.3 导套的设计378 脱模机构的设计398.1 脱模机构的分类及设计原则398.2 推杆的设计及脱模力的计算408.3 脱模机构的复位元件428.4 侧向分型与抽芯机构的设计429 模具冷却系统的设计459.1 模具加热、冷却系统的设计要点459.2 冷却系统的设计4510

10、模具材料的选用4810.1 模具材料选用的要求4810.2 注塑模具常用材料4811模具的工作过程5111.1提前预处理5111.2 注塑过程5111.3 脱模过程5112 全面审核投产制造5212.1 模具的安装原则5212.2 试模5212.3 模具合格的条件5213 典型零件制造工艺5414 设计总结5915 致谢60参考文献 61附录：中英文翻译 62前 言 一、塑料模的功能模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成

11、型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中，用于塑料制品成形的模具，称为塑料成形模具，简称塑料模。塑料模优化设计，是当代高分子材料加工领域中的重大课题。 塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加

12、工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，标志一个国家工业化的发展程度。二、我国塑料模现状在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国

13、比发达国家低许多，约为发达国家的1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。三、塑料模发展趋势1 注射模CAD实用化； 4 塑料模专

14、用钢材系列化；2 挤塑模CAD的开发； 5 塑料模CAD/CAE/CAM集成化；3 压缩模CAD的开发； 6 塑料模标准化。1 塑件成型工艺分析 1.1 塑件分析 1.1.1塑件模型 以下是塑件的立体图与平面图。图1-1 塑件三维立体图图1-2 塑件平面图 1.1.2 塑料 ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 1.1.3 塑料件质量 22.0g 1.1.4 塑料件体积 20000 1.1.5 色调 不透明（黑色） 1.1.6 生产纲领：大批量生产 1.1.7 工艺结构分析 （1）结构分析 塑件结构复杂，表面质量要求也较高。如上图所示

15、，塑件的上表面有一带内侧凹的挂槽，因而需要考虑设置内侧向分型抽芯机构。塑件外观质量要求高,外表面不允许出现划伤、气泡、缩孔、熔接痕等缺陷, 因而浇口应避免开设在塑件的外表面。塑件的内外表面有较多的孔和槽，对型芯的包紧力大，因此需考虑设置双向推出装置。 （2）精度等级选用的尺寸精度等级一般为4 级, 根据GB/ T 14486 - 1993 标准，公差为0.74 mm。 （3）脱模斜度 从表查得ABS 塑件的脱模斜度, 型腔为30130, 型芯351。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚、及塑料的收缩率。成型型芯越长或型腔越深,则斜度应取偏小值; 反之可选用偏大值3 。因此, 此次设计的电子钟后盖模的

16、脱模斜度型腔取1, 型芯取40。(塑件内孔以型芯小端为准；塑件外形以型腔大端为准)一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。当要求开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应不大于塑件外表面的脱模斜度。 1.2 塑件材料的成型特性与工艺参数 1.2.1 塑料ABS成型特性 （1）名称ABS，中文名，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，英文名，Acrylonitrile-butadiene-styrene。ABS是三元共聚物，因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料。ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点。此外，表面还可镀铬

17、，成为塑料涂金属的一种常用材料。另外，ABS与#372有机玻璃熔接性良好，用于制造双色成形塑件 （2）ABS主要性能 ABS，易燃，屈服强度50Mpa，拉伸强度38Mpa，伸长率35%，摩擦系数0.45，热变形温度 (45MPa)(180MPa)80103C，计算收缩率0.4-0.7 %。具体如下表：表1-1 ABS的主要主要性能指标性能单位数值密度kg/dm31.021.16比体积dm3/ kg0.860.98 吸水率（24h）pc1000.20.4收缩率（%）0.40.7熔点130160热变形温度90108(0.46 MPa) 83103(0.185MPa)续表1-1性能单位数值抗拉屈服强

18、度MPa50拉伸弹性模量MPa1.8103抗弯强度MPa80冲击韧度kJ/m2261(无缺口)/11(缺口)硬度HB9.7体积电阻系数cm6.91016 （3）成型特性 a 非结晶型塑料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件； b 吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥； c 流动性中等，溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)； d 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高)，料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为

19、250左右，比聚苯乙烯易分解)，对要求精度较高塑件模温宜取5060，要求光泽及耐热型料宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140Mpa，螺杆式注射机则取160220，70100Mpa； e 模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)，脱模斜度宜取2以上。 （4）主要用途 在机械工业系统中用来制造凸轮，齿轮，泵叶轮，轴承，电机外壳，仪表表壳，蓄电池槽，水箱外壳，手柄，冰箱衬里等，汽车工业中用来制造驾驶盘，空气调节

20、器，管加热器等，还可供电视机晶体管收音机制造外壳。 1.2.2 塑料ABS成型工艺参数 （1）注射机：螺杆式 （2）螺杆转速（r/min）：30 （3）预热和干燥：温度（C） 8085 时间（ h ） 23 （4）料筒温度：（C） 后段 150170 中段 165180 前段 180220 （5）喷嘴温度（C）：170180；喷嘴形式 自锁式 （6）模具温度（C）：5080 （7）注塑压力（MPa）：60100 （8） 成型时间（s）：50220成型时间（s）/注塑时间 2090成型时间（s）/保压时间 05成型时间（s）/冷却时间 20120 （9）后处理 方法：用红外线灯、烘箱烘烤 温度：

21、70C 时间：24小时 1.2.3注射成型过程 （1） 预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保压冷却脱模塑件送下工序。 （2）预热；清理模具、涂脱模剂合模注射。2 拟定模具结构形式2.1型腔的设计2.1.1型腔数目的拟定为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：（1）根据经济性确定型腔数目；（2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；（3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目；（4）根据制品精度确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精

22、度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量大，且具有内侧抽芯，从模具加工成本，制品生产时的成本考虑，故拟定为一模四腔。一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。对于电子钟后盖，虽然精度要求也较高，但是该电子产品由于市场需求量比较大，而且更要考虑其经济性，所以采用一模多型腔。故由此初步拟定采用一模四型腔。如图

23、2-1所示。2.1.2 型腔的布置 型腔的布置的布置和浇口的开设部位应力求对称，以防模具承受偏载而产生溢料。为此，本模具一模四腔的布置方式如下图：图2-1 型腔的布局2.2 分型面的设计2.2.1 分型面的设计原则分型面即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面，分型面的位置影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。分型面的设计原则为： （1）便于塑件脱模； a 在开模时尽量使塑件留在动模内 b 应有利于侧面分型和抽芯 c 应合理安排塑件在型腔中的方位 （2）考虑和保证塑件的外观不遭损坏； （3）尽力保证塑件尺寸的精度要求； （4）有利于排气； （5）尽量使模具加工方便

24、； （6）有利于嵌件的安装； （7）有利于预防飞边和溢料的的产生； （8）有利于模具结构的简化。2.2.2 分型面类型的选择。对于分型面，其特点如下：（1）单分型面注射模单分型面注射模又称两板式模具，它是注射模中最简单又最常见的一种结构形式。这种模具可根据需要设计成单型腔，也可以设计成多型腔。构成型腔的一部分在动模，另一部分在定模。主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上。开模后由于拉料杆的拉料作用以及塑件应收缩包紧在型芯上，塑件连同浇注系统凝料一同留在动模一侧，动模一侧设置的推出机构推出塑件和浇注系统凝料。一般对于塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。（2）双分型面注

25、射模 双分型面又称三板式注射模。与单分型面注射模相比，在动模与定模之间增加了一个可移动的浇口板（又称中间板），塑件和浇注系统凝料从两个不同的分型面取出。双分型面的种类较多，我们接触到的大致有以下几种：a 定距拉板式双分型面注射模b 定距拉杆式双分型面注射模c 定距导柱式双分型面注射模d 拉钩式双分型面注射模e 摆钩式双分型面注射模f 尼龙拉钩式双分型面注射模双分型面对于塑件外观质量要求比较高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各种双分型面结构。初步拟定四型腔双分型面的结构。在实际生产中，双分型面采用定距拉板式双分型面注射模最多，这种模具结构复杂，能适用于采用点浇口的单型腔或多型腔注射模。设

26、计时，限位销到定距拉板末端距离S的尺寸应大于浇注系统凝料的长度35。此外，为了中间板在工作过程中的导向和支撑，所以在定模一侧一定要设置导柱，如该导柱同时对动模导向，则导柱的导向部分的长度应为： L = S + H + （1012）（）式中： S限位销到定距拉板末端距离 （），即第二次分型的距离；H中间板的厚度（）而动模部分是否设导柱，则由推出机构类型决定，如本设计中是采用顶杆推出机构脱模，则在定模一侧应设导柱。综上分析，本设计拟定采用定距拉板式双分型面注射模。2.2.3 分型面的确定对于此塑料件，外观质量要求比较高，并为防止在塑件外表面出现飞边而影响外观质量，第一个分型面设在动模板处，第二个分

27、型面只能沿塑件边缘轮廓设置, 采用动模板内型腔和型芯固定板所形成与塑件轮廓曲线相一致的分型面形式,分型面呈空间曲面形式。3 注塑机型号选择与确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模时应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合规范的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式。在确定模具结构形式及初步估算外型尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、注射力锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。 3.1 注射机的技术规范 从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范有：额定注射量、额定注射压、额

28、定锁模力、模具安装尺寸以及开模行程等。公称注射量有注射容量和注射质量两种表示法。 3.1.1 公称注射量 公称注射容量：指注射机对空注射时，螺杆一次最大行程所射出的塑料体积，以立方厘米（3）表示。V公=（/4）D2S式中：D螺杆直径（）； S螺杆的最大注射行程（）在注射过程中，随温度和压力的变化，塑料的密度也发生变化，加上成型物料的漏损等因素，故注射机的公称容量一般为：V公=a（/4）D2S式中：a注射系数，一般为0.70.9。 3.1.2 公称注射质量 公称注射质量：注射机对空注射时，螺杆作一次最大注射行程所能射出的聚苯乙烯塑料质量。由于各种塑料的密度及压缩比不同，在使用其他塑料时，实际最大

29、注射量与聚苯乙烯的公称量可进行如下换算：= 式中：实际用塑料时的最大注射量（g）； 以聚苯乙烯为标准的注射机的公称注射量（g）； 实际用塑料在常温下的密度（g/3）； 聚苯乙烯在常温下的密度（g/3）（通常为1.06 g/3）； 实际用塑料的体积压缩比，由实验测定； 聚苯乙烯的压缩比，通常可取2.0。 3.2 注塑过程注射量的计算 3.2.1塑件质量、体积的计算。 对于该设计，用户提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此塑件分析得： 塑件体积V=20000 mm3=20cm3， 塑件质量22.0g 3.2.2 浇注系统凝料的初步计算、确定由于该模具采用一模四腔，按塑件体积的0.6倍计，所以浇注系

30、统的凝料体积为：V=4V0.6=4200.6=48cm3则：该模具一次注射所需塑料ABS：体积V=204+48=128 cm3质量M=V=1.1128=140.8g 3.3 注射机型号的选定一般注射机都有高速、低速两种特性（或称高压时间，低压时间）并可调节选用。1000cm2以下的中、小型注射机，其注射时间常为4s，大型注射机注射时间在12s以内，注射速度一般为57m/min，常用低速注射选用低速注射的注射机时，模具设计应注意防止产生冷接缝，型腔充填不足。选用高速注射的或用大注射量、大锁模力的注射机注射大面积、小重量的塑件时，模具设计应防止融料内充入空气、排气不良、融接不良、塑件内应力增大、塑

31、料易分解、嵌件型芯受冲击力大及易发生飞边等弊病。根据以上的初步计算选定型号为 SZ-630/3500的卧式注射机。其主要技术参数见下表：表3-1 注塑机的主要技术参数注塑机各项目单位参数螺杆直径mm58螺杆转速r/min10125理论容量cm3634塑化能力g/s24注射速率g/s220额定注射压力MPa150锁模力KN 3500拉杆内间距mm545*485续表3-1注塑机各项目单位参数最大模具厚度mm400最小模具厚度mm250开模行程mm490定位孔直径mm180（深20）喷嘴球半径SRmm18喷嘴孔半径SRmm 3.4 型腔数量及注射机有关工艺参数的校核 3.4.1 型腔数量的校核1）

32、由注射机料筒速化速率校核型腔数量上式右边53.234，符合要求。式中：K注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取0.85；M注射机的额定塑化量(或)，该注射机为24； t成型周期,因塑件小,壁厚不大,取60s；单个塑件质量和体积( g或cm3),取22.0g；浇注系统所需塑料质量和体积( g或cm3),取0.64。 2） 按注射机的最大注射量校核型腔数量 上式右边22.024，符合要求。式中：注射机允许的最大注射量( g或cm3)，该注射机为634 cm3； 其他符号意义与取值同前。 3） 按注射机的额定锁模力校核型腔数量 上式右边4.224，符合要求。式中：F注射机的额定锁模力( N)

33、，该注射机为该注射机为3500000N； 四个塑件在模具分型面上的投影面积 (mm2)，21864 mm2； 浇注系统在模具分型面上的投影面积 (mm2)，7652.4 mm2； 塑料熔体对型腔的成型压力（MPa），一般是注射机压力的3065，ABS流动性较好，该处型腔平均压力为35 MPa。3.4.2 注射机工艺参数的校核 1） 注射量校核 注射量以容积表示 最大注射容积为 =0.85634=538.9 cm3式中：模具型腔和流道的最大容积（cm3）； 指定型号和规格的注射机注射量容积（cm3），该注射机为634 cm3；注射系数，取0.750.85，非结晶型塑料可取0.85，该处取0.85

34、。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长。所以最小注射量容积=0.2=0.2634=126.8 cm3 。故每次注射的实际注射量容积，应满足而128 cm3符合要求。 2） 锁模力校核 在前面已进行，符合要求。 3） 最大注射压力校核 注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力=150 MPa，应该大于注射成型时所需调用的注射压力，即 式中 ：安全系数，常取=1.251.4。实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为100130 MPa。 3.5 模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 3.5.1 安装尺寸校核 1） 喷嘴尺寸 （1）主流道的小端直径大于注射机喷嘴，

35、通常为 =+(0.51)mm 对于该模具=4 mm，取=5 mm，符合要求。(2) 主流道入口的凹球面半径应大于注射机喷嘴球半径，通常为 =+(12)mm 对于该模具=18mm，取=20 mm，符合要求。 2） 定位圈尺寸 注射机定位孔尺寸为 mm，定位圈尺寸取 mm，两者之间呈较松动的间隙配合，符合要求。本设计模具的长宽为400350，注射机拉杆间距为415415（mmmm），415mm350mm，故满足要求 3.5.2 模具闭合高度校核 模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系：两者之关系应满足：而式中：模具闭合后的总厚度，；注射机允许的最小模具厚度，；注射机允许的最大模具厚度，；注射机移动板

36、的最小开合距离，。当时，则模具无法闭合。 模具的实际厚度为277， =，因此符合要求。 3.5.3 开模行程和推出机构的校核 1） 开模行程校核 开模行程是指从模具中取出塑件所需的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大距离S，由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按两种情况进行较核。 （1）开模行程与模具厚度无关这种情况主要是指锁模机构为液压机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的最 大冲程决定的，而与模具的厚度无关。 （2）开模行程与模具厚度有关。这种情况主要是指全液压式锁模的注射机（如XS-ZY-250）和机械锁模机构的直角式注射机（如SYS-45，STS-60）。其开

37、模行程H应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离减去模具厚度，即，。式中 ：注射机动模板的开模行程（mm），取490mm； 塑件推出行程（mm），取25mm；包括流道凝料在内的塑件的高度（mm），其值为(510)=110 mm115 mm；490mm115 mm，开模条件形成，符合要求。 2） 推出机构校核 该注射机推出行程为80mm，大于=25mm，符合要求。 3.5.4 模架尺寸与注射机拉杆内间距的校核 该套模具模架的外形尺寸为315mm355 mm ，而注射机拉杆内间距为545mm485 mm，因为545 mm315 mm，符合要求。 注：对于上面2、3、4、5的校核内容是与后面的模具

38、结构设计交叉进行的，但为了行文整体形式和内容的统一，所以将此部分的内容放于此。 4 浇注系统的设计 4.1 浇注系统设计的原则 浇注系统是塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。它分为普通流道浇注系统和无流道凝料（热流道）浇注系统。浇注系统设计原则为： （1）重点考虑型腔布局。 （2）热量及压力损失要小，为此浇注系统流程应尽可能短，截面尺寸应尽可能大，弯折尽量少，表面粗糙度要低。 （3）均衡进料，即分流道尽可能采用平衡式布置。 （4）塑料耗量要少，满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗量。 （5）消除冷料，浇注系统应能收集温度较低的“冷料”。 （6）排气良好

39、。 （7）防止塑件出现缺陷，避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。 （8）保证塑件外观质量。（9）较高的生产效率。（10）塑料熔体流动特性（充分利用热塑性塑料熔体的假塑性行为）。该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料井、浇口。为确保塑件外观质量, 进料浇口只能开设在塑件的内表面。如果只是为降低塑料熔体的压力和减少热量损失,流道应尽量短,应使塑件内表面朝向定模一侧, 开模后依靠塑件向型芯收缩的包紧力而滞留于定模一侧,但为了顶出塑件, 还需在定模上设计顶出装置,使模具结构变得复杂。为使开模时塑件滞留于动模一侧, 需借助开模力驱动顶出装置。采用潜伏式浇口,在推杆上开设

40、一辅助流道,虽然压力损失较大,但由于进料浇口开设在塑件内表面, 因此不影响塑件的外观质量。 4.2 主流道的设计 4.2.1主流道的设计要求主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动流道。其主要设计要点为： (1) 主流道圆锥角=25，对流动行差的塑料可取36，内壁粗糙度为Ra 0.63m。 (2) 主流道大端呈圆角，半径r=13，以减少料流转向过度时的阻力。 (3) 在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响容体的胜利充型。 (4) 对于小型模具可将主流衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下是将主流衬套和定位圈设计成两个零件，然后

41、配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过度配合，与定位圈的配合采用H9/f9的间隙配合。 (5) 主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为50HRC55HRC。 4.2.2 主流道尺寸的确定： （1）主流道小端直径d =注射机喷嘴直径+0.51 =4+（0.51） 取d =5（mm） （2）主流道球面半径SR=18+（12） 取SR=20（mm） （3）球面配合高度 h=35 ，取h=5（mm）（4）主流道长度L，尽量小于60mm，但是由于本模具的结构特殊，所以必须得大于60mm，由标准模架及该模具的结构 取L=40+32=72（mm）（5）主流道大端直径 D=d+2Lt

42、g（/2）（取=4） 10.02 取D=10（mm） （6）浇口套总长 =40+32+5+3=80 mm 4.2.3 主流道浇口套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，一般采用碳素工具钢，如：T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC。主流道衬套图如下：图4-1 主流道衬套主流道衬套和定位圈设计成整体式，用于小型模具，中大型模具设计成分体式。但由于该模具主流道较长，设计成分体式较宜。其定位圈的结构尺寸如图：图4-2 定位圈 4.2.4 主流道剪切速

43、率的校核 根据题意计算，主流道凝料体积为：3179.25mm3经过查表知，主流道适当的剪切速率为10s-1s-1，现进行校检。由经验公式 2614.7 s-1，符合要求。式中，=q主+q凝+q塑=3179.25+128000=131179.25mm3131.2cm3 Rn=(5+10)/4=0.375cm 4.3 冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。 4.3.