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1、中文摘要塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀，电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、电器、家电和通讯产品制造中。注塑成形是成形塑件的主要方法之一，是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。本次毕业设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，以及它们的定位和紧固方式
2、。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠,并能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。关键词：塑料 注塑成形 模具设计 AbstractPlastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance t
3、o chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing.Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the the
4、rmoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production.The production of gradu
5、ation project is power button , which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production . After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important
6、 is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition,it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up c
7、ards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .key words: Plastic Injection molding Mold design目录第一章 绪论.11.1 引言.11.2 塑料模具在国民经济中的作用.1
8、1.3 塑料成型模具发展趋势.31.4 设计任务及步骤.4第二章 拟定模具结构形式.42.1 塑件结构及成型工艺性分析.52.2 分型面位置的确定.62.3 确定型腔数量和排列方式.72.3.1 型腔数量确定.82.5 注射机型号的确定82.5.1 注射量的计算.82.5.2 选择注射机.82.5.3 注射机参数校核.9第三章 浇注系统的设计.113.1 主流道的设计123.2 分流道的设计133.3 浇口的设计153.4 冷料穴的设计16第四章 成型零件设计.164.1 成型零件结构设计164.2 成型零件尺寸计算16第五章 模架的确定.18第六章 导向机构的设计.193.1 导向机构的总体
9、设计193.2 导柱的设计203.3 导套的设计20第七章 脱模推出机构的设计.207.1 脱模机构的要求207.2 塑件推出形式217.3 塑件的推出机构21第八章 排气系统设计.22第九章 温度调节系统设计.229.1 温度调节系统229.2 加热系统及冷却系统的设计.249.3 冷却系统的计算25第十章 典型零件的制造工艺.26结论.28致谢参考文献第一章 绪论1.1 引言模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各种模具。塑料模
10、具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具是工业生产中的重要工艺装备。模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。对塑料模具的全面要求是:尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。高效率、自动化、操作简便。结构合理、制造容易、成本低廉。尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此常采用自动开合模及自动顶出机构。合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具1.2 塑料模具在国民经济中的作用塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造
11、和现代塑料工业的发展有极密切的关系。塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。塑模工业是国民经济的基础工业。用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性，将其成型为具有一定形状和尺寸，并
12、通过化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模：（1）压缩成型的塑料模具，它是将塑料原料直接加入敞开的塑模型腔内，当塑模闭合后，在加压和加热的作用下，塑料成为流动状态并充满型腔，然后通过化学或物理变化使塑料硬化定型。（2）压入成型的塑料模具，它是成型热固性塑料或封装电器元件等用的一种塑料成型模具，这种塑模设有单独的加料室。成型及加料前先闭模，然后将塑料放入加料室内预热加压成粘流状态时，再使塑料通过塑模的浇注系统，以高速挤入塑模型腔中去，继续加热加压，直到完成塑料的固化而成型。（3）挤出成型的塑料模具，它是将放入料斗中的原料由螺旋送入加热室，在加热室的模具端，加热成
13、粘流状态的塑料，在挤出机的高压和高速作用下，通过具有一定断面形状的机头（口模）和定型模（套）而挤出成型。它主要用于热塑性塑料，个别也有用于热固性塑料的塑件成型。（4）注射（塑）成型的塑料模具，它是将塑料原料注射在注射机的加热料桶内，受热呈熔融状态，在注射机的螺杆或柱塞的推动下进入塑模型腔，是塑料在型腔内硬化成型。此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑料成型塑模等等，但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础上，且比较简单。随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料的新型成型模具。近年来我国塑料工业生产的发展速度很快，塑料的应用正普及到国民经济
14、领域的各个部门。采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、日用品及机械行业中的齿轮、轴承等机械零件，在汽车、飞机、造船业中的仪表、车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用，特别是在建筑工业中塑料的应用更为广泛，“以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属材料开辟了新途径。当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。据资料介绍，国外一些工业比较先进的国家在塑
15、模的设计与制造方面，已经采用CAD/CAM系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得较好经济效益。1.3塑料成型模具发展趋势近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。 (1) 加深理论研究随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐步向理论计算设计方面发展。这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定了基础。 (2) 高效率、自动化如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。高效
16、自动化的模具与高速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高产品质量，降低生产成本起了很大作用。(3) 大型、超小型及高精度随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。 (4) 革新模具制造工艺塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机
17、床等来代替传统的机械加工方法，这样不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。采用精密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便(5) 模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE) CAD软件的主要功能是几何造型技术，它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上，完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。CAE软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变形、内应力等，使计算结果优化。 (6) 标准化 模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料
18、注射模模架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到30%以上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。1.4设计任务及步骤注射成型模具是塑料成型模具的一种，注射过程是指塑料先加在注射机的加热料筒内，塑料受热熔融，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内硬化定型。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型，但近年来也越来越多地用于
19、热固性塑料成型。注射成型在塑料制件成型中占有很大比重，世界塑料成型模具产量中约半数以上是注塑模具。1.设计任务：设计一套生产电源按钮的注塑模具，要求批量生产。主要内容包括：（1）独立拟定塑件的成型工艺，正确选用成型设备。（2）合理的选择模具结构。根据塑件图的技术要求，提出模具结构方案，并使之结构合理，质量可靠，操作方便。（3）正确的确定模具成型零件的结构形状、尺寸及其技术要求。（4）所设计的模具应当制造工艺性良好，造价便宜。（5）充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工。（6）设计的模具应当能高效、优质、安全可靠地生产，且模具使用寿命长。2.设计产品：电源按钮1.塑件（电源按钮）分析1）塑件
20、：如图1.1所示2）塑料名称：ABS3）色调：不透明，黑色4）生产纲领：大批量生产5）尺寸要求：如图1.2所示图1.1图1.23.设计步骤： 见表1.1表1.1 设计步骤设计准备阅读设计任务书，明确设计任务，装拆模具结构；阅读设计指导书，准备设计资料及绘图工具模具总体机构的设计塑件在模具中的成型位置，分型面和型腔数量的确定，浇注系统形式和浇口的设计，成型零件的设计，脱模推出结构的设计，合模导向机构的设计，排气系统和温度调节系统的设计和模架选择等装配图的设计初绘模具装配草图，各部分的结构设计，协调好各零件之间的装配关系，完成装配工作图零件工作图的设计绘制制定的成型零件工作图编写设计说明书整理和编
21、写设计说明书设计总结及答辩进行设计总结，完成答辩准备工作第二章 拟定模具结构形式2.1塑件结构及成型工艺性分析1.塑件分析（1）结构分析：塑件为电源按键，两端挂钩起定位作用，中间圆柱用来固定弹簧，同时含有四个加强筋。该塑件要求表面平整光亮，无缩凹，无顶出，无白化。所以对模具型腔表面的光洁度有较高的要求。（2）成型工艺分析：精度等级：采用一般精度5级。脱模斜度：该塑件壁厚为1.5mm,取脱模斜度为30。2.ABS的性能分析：1）使用性能：ABS具有刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装，着色。主要应用：汽车、器具、电
22、子/电器、建材、ABS合金/共混物。2）成型性能：a.吸湿性强，必须充分干燥，对表面要求光泽的塑件应长时间的预热干燥。b.流动性中等，比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯，聚氯乙烯好，溢边料为0.04mm左右。c.成型时宜取高料温、高模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更适宜取高）但必须注意料温对物性影响较大，料温过高易分解（分解温度250，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取（50-60），对于光泽及耐热型料模温，宜取(60-80)。注射压力应比成型聚苯乙烯时高，用柱塞式注塑机成型时，料温为（180-230），注射压力为（100-140）MPa ,用螺杆式注塑机成型时，料温
23、为（160-220），注射压力为（70-100）MPa。d.塑模设计时要注意减小浇注系统的料流阻力，进料口处易发生熔接痕，应合理选择进料口位置及其形式。2.2分型面位置的确定为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要，将模具型腔适当的分成两个或者更多部分，这些可以分离部分的接触表面，统称为分型面。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。分型面的选择原则：1） 有利于保证塑件的外观质量。2） 分型面应选择在塑件的最大截面处。3） 尽可能使塑件留在动模一侧。4） 有利于保证塑件的尺寸精度。5） 尽可
24、能满足塑件的使用要求。6） 尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。7） 长型芯应置于开模方向。8） 有利于排气。9） 有利于简化模具结构。遵循以上原则，分型面选择方案有如下两种：（1）分型面方向与开模方向垂直。如图2.1所示图2.1（2）分型面方向与开模方向平行。采用滑块、斜导柱来实现。如图2.2所示图2.2由于本模具是一模两腔，要使用四组滑块和斜导柱，为了简化模具结构，是塑件美观，采用方案（1）。2.3 确定型腔数量和排列方式一般来说，大中型塑件和精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，采用多型腔模具可提供独特的
25、优越条件，能提高生产效率，降低生产成本，故本套模具初步拟定一模两腔。型腔排列方式采用单列直排。2.4 模具结构形式的确定由以上分析知，该模具采用单分型面注射模，一模两腔，单列直排，导柱导套导向，流道采用平衡式，浇口采用平缝式浇口，合模后，动、定模组合构成型腔，主浇道在定模一侧，分浇道及浇口在分型面上，动模上设有推出机构，用以推出塑件和浇注系统凝料，推出板设有回位杆及弹簧，使其自动回位，便于自动生产。2.5注射机型号的确定2.5.1注射量的计算（1）塑件质量、体积计算：根据塑件建模，并对模型进行分析得，塑件体积V1=3.54cm 塑件质量m1=3.6g（2）浇注系统凝料体积的初步计算：可按塑件体
26、积的0.6倍计算，由于该模具采用一模两腔，所以浇注系统的凝料体积为 V2=2V10.6= 23.540.6= 4.24 cm(3)该模具一次注射所需塑料ABS体积V0=2V1+V2=7.08+4.428=11.508 cm质量m0=V0=1.0211.508=11.74g2.5.2注射机型号的选定根据以上计算，初步选定型号为SZ-60/450的注塑机。主要技术参数见表2.1表2.1 SZ-60/450的注塑机主要技术参数螺杆直径/mm30拉杆内间距/mm280x250理论容量/cm378最大模具厚度/mm300注射质量/g80最小模具厚度/mm100注射速率/(g/s)60推出行程/mm60塑
27、化能力/(g/s)5.6顶出杆根数1额定注射压/MPa170定位孔直径/mm55螺杆转/(r/min)14200顶出中心孔直径/mm45锁模力/kN450喷嘴球半径SR/mm13开模行程/mm220孔直径/mm32.5.3型腔数量以及注射机有关工艺参数的校核1.型腔数量的校核1）由注塑机料筒塑化速率校核型腔数量n(KMt/3600-m2)/m1 上式右边等于332，符合要求。式中 K注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75；M注塑机额定塑化量(g/s)，该注射机为5.6g/s；t成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s；m1单个塑件的质量(g)，取m1=3.6g；m2浇注系统所需塑料
28、质量，取m2=4.32g。2）按注射机最大注射量校核型腔数量n(KmN-m2)/m1 上式右边等于152，符合要求。式中，mN注射机允许的最大注射量（g）,该注射机为80g.3）按注射机额定锁模力校核型腔数量n(F-p型A2)/ p型A1上式右边等于42，符合要求。式中 F注射机额定锁模力（N），该注射机为450KN；A12个塑件在模具分型面上的投影面积（mm）,A1=1254mm；A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm）A2=235mm； p型塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）,一般是注射压力的30%65%，该处取型腔平均压力为35 MPa。2.注射压力的校核 校核所选注射机的额定压力p
29、e能否满足塑件成型时所需要的注射力p0,塑件成型时所需要的压力一般由塑料流动性、塑件结构和壁厚以及浇注系统类型等因素所决定，在生产实践中其值一般取70MPa150MPa。设计中要求pekp0=1.3x100=130 MPa，而pe=170MPa，注射压力校核合格。式中k注射压力安全系数，一般取k=1.251.4，取1.3. p0取100 MPa。3.锁模力的校核 锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压塑料熔体充满型腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。因此，注射机的锁模力必须大于该模的胀型力，即Fk0Ap型=1.2x1489x35=52.157KN,而F=450KN，锁模
30、力校核合格。式中k0锁模力安全系数，一般取k0=1.21.2，取1.2。4.安装尺寸的校核1）喷嘴尺寸主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为D=d+(0.51),对于该模具d=3mm，取D=3.5mm,符合要求。主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为SR0=SR+（12）mm，对于该模具SR0=15mm,符合要求。2）定位圈尺寸注射机定位孔尺寸为55 mm，定位圈尺寸取55 mm,两者之间呈较轻松的间隙配合，符合要求。3)最大与最小模具厚度模具厚度H应满足 HminHHmax，式中Hmin=100mm，Hmax=300mm，而该套模具厚度H=20+45+30+30+
31、70+20=215mm，符合要求。5.开模行程和推出机构的校核开模行程校核：HH1+H2+（510mm）式中 H注射机动模板的开模行程（mm），取220mm,H1塑件推出行程（mm）,取25mm；H2包括流道凝料在内的塑件高度（mm），58mm,其值为 H25+58+(510)=88mm93mm，符合要求。推出机构校核：该注射机推出行程为60mm,大于H1=25mm,符合要求。6. 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核该套模具模架的外形尺寸为200mm x 200mm而注射机拉杆内间距为280mm x 250mm因280mm200mm，符合要求。 注：对于上面2、3、4、5、6的校核内容是与后面的模
32、具结构设计交叉进行的，但为了行文整体形式与内容的统一，所以将此部分内容放于此。第三章 浇注系统的设计浇注系统是指由注射机喷嘴中喷出的塑料进入型腔的流动通道。它能使塑料熔体平稳有序地填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑件。浇注系统设计是否合理直接影响塑件的外观、物性、尺寸精度和成形周期。设计浇注系统时应遵循以下基本原则：（1）要适应塑料的成型工艺性能了解塑料的成型工艺性能，如塑料熔体的流动特性，温度、剪切速度对粘度的影响，型腔内的压力周期等，使浇注系统适应于所用塑料的成型特性要求，以保证塑件质量。（2）要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )
33、 尽量减少停滞现象：停滞现象容易使工件的某些部分过度保压，某些部分保压不足，从而使內应力增加许多。 尽量避免出现熔接痕：熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面较差；而出现熔接痕的地方强度也会较差。 尽量避免过度保压和保压不足：当浇注系统设计不良或操作条件不当，会使熔料在型腔中保压时间过长或是承受压力过大就是过度保压。它会使产品密度较大，增加內应力，甚至出现飞边。 尽量减少流向杂乱：流向杂乱会使工件强度较差，表面的纹路也不美观。（3）尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度 减少塑料熔体的热量损失与压力损失；减小塑料用量和模具外形尺寸，降低成本。（4）型腔布局要合理尽量采用平衡式布局，从而保证在同
34、一时间内塑料熔体充满各型腔，而且使每个型腔入口的压力相等；型腔布置和浇口开设部位力求沿模具轴线对称，避免在模具的单面开设浇口，以防止模具承受偏载而产生溢料现象；使型腔及浇注系统在分型面上投影的中心与注射机锁模机构的锁模力作用中心相重合，以使锁模可靠、锁模机构受力均匀（5）有利于型腔中气体的排出浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个角落，使型腔及浇注系统中的气体有序排出，保证充填过程中不产生紊流，避免因气体积存而引起凹陷、气泡、烧焦等塑件成型缺陷。（6）防止型芯的变形和嵌件的位移 应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件，以防止熔体冲击力使细小型芯变形、使嵌件位移。（7）保证塑件外观质量应
35、使浇注系统凝料与塑件容易分离，浇口痕迹易于清除修整、无损塑件的美观和使用，所以浇口应开设在隐蔽的地方。（8）提高生产效率在满足各型腔充满的前提下，尽可能使塑件不进行或少进行后加工，以缩短成型周期，提高生产效率。 该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道，分流道，浇口，冷料穴。3.1主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形（锥角=24，取=3），以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。（1）主流道尺寸为防止主流道与喷嘴处溢料，主流道对接处应制成半球形凹坑，二者应严密配合。小端直径d1=d2+(0.51)mm =3+（
36、0.51），取d1=3.5mm. 否则主流道凝料将无法脱出。凹坑半径R2=R1+(12)mm =13+(12),取R2=15mm. 凹坑深度h=35mm,取h=3mm.流道长度L由定模板厚度确定，应尽可能短，一般L60mm. L=42.4mm.（2）主流道衬套的形式由于主流道要与高温的塑料和喷嘴反复接触和碰撞，属易损件，对材料要求较严，因而模具主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，常采用碳素工具钢，如T8A，T10A等，热处理硬度为5055HRC（3）主流道衬套的固定 采用主流道衬套和定位圈设计成分体式。（4）主流道凝料体积 q主=h
37、/12(D+Dd+d)=42.4/12(5.6+5.63.5+3.5)=701mm（5）主流道的剪切速率=3.3qv/R=788.86s 在5x10 5x10 之间，符合要求。式中 qv模具的体积流量(cm/s), qv=q主+q分+q塑件=0.701+1.003+3.542=8.78cm R主流道平均半径(cm),R=(5.6+3.5)/4=0.227cm3.2分流道的设计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。它是浇注系统中塑料熔体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
38、损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1.分流道的形状及尺寸：采用圆形流道，它的比表面积小，热量损失和流动阻力小，但流道应分别开设在动定模两个部分，对机械加工精度要求比较高。对于流动性不太好的塑料或薄壁塑件，采用圆形流道。直径尺寸：分流道的直径过大，不仅浪费材料, 而且冷却时间增长, 成型周期也随之增长, 造成成本上的浪费；分流道的直径过小，材料的流动阻力大, 易造成充填不足, 或者必须增加射出压力才能充填。根据产品的重量或投影面积，选择分流道直径为5mm。2.影响分流道设计的因素（1）塑件的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性，内在质量及外观质量的要求。（2）塑料的种类，及塑料的
39、流动性、收缩率、熔融温度、熔融温度区间和固化温度。（3）注射机的压力、加热温度及注射速度。（4）主流道及分流道的脱落方式。（5）型腔的布置、浇口的位置及浇口的形式选择。3.对分流道的要求（1）塑料流经分流道时的压力损失要小。（2）分流道的固化时间应大于塑件的固化时间，以利于压力的传递及保压。（3）保证塑料熔体迅速而均匀地进入各个型腔。（4）分流道长度应尽可能短，其容积小。（5）便于加工及刀具的选择。（6）每节分流道要比下一节分流道打10%20%。4.分流道长度：长度应尽量短，且少弯折。L=38mm5.分流道表面粗糙度 一般取0.63m1.6m即可。6.分流道的布置形式 采用平衡式布置：从主流道
40、到各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸都是对应相等的。 7.分流道剪切速率的校核=3.3q/Rn=315s符合要求。式中 q分流道的体积流量(cm/s) q=1.003+3.542=8.083cmRn分流道截面的当量半径（cm）Rn=0.25cm3.3浇口的设计 浇口也称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面尺寸最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。浇口的作用是使从流道来的熔融塑料以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满塑料以后，浇口应按要求迅速冷却封闭，防止还未冷却的熔体回流。 浇口的位置、数量、形状、尺寸等是否适
41、宜直接影响到产品外观、尺寸精度、物理性能和成型效率。浇口过小：易造成充填不足(短射)、收缩凹陷、熔接痕等外观上的缺陷,且成型收缩会增大。浇口过大：浇口周围产生过剩的残余应力,导致产品变形或破裂,且浇口的去除加工困难等。本套模具采用平缝式侧浇口，它的特点为：对于大面积的扁平制件(如片状物)，可以采用平缝式浇口。这时物料通过特别开设的平行流道得到均匀分配，以较低的线速度平行地均匀地进入型腔，降低的制件的内应力，特别是减少了因取向而产生的翘曲，提高了制件质量。 尺寸：平缝式侧浇口比普通矩形浇口薄，t 约为0.25 0.65mm，本设计取h=0.6mm,宽度 W=1.6mm,长度l=3mm。浇口剪切速
42、率校核：=6V3/Wh =6x3.54/0.16x0.06 =36875s,符合要求。式中 V3浇口的体积流量；W浇口宽度；h浇口深度3.4冷料井的设计冷料井作用：贮存冷料，因两次注射间隔产生的冷料及熔体流动的前锋冷料，防止熔体冷料进入型腔。冷料井位置：卧式或立式注射机用模具的冷料井，设在主流道正对面的动模上，直径宜稍大于主流道大端直径，以利冷料流入。 本模具采用采用带Z型头拉料杆的冷料井，这是一种常用的冷料穴，其底部成钩形。塑件成型后，穴内冷料与拉料杆的钩头搭接在一起，拉料杆固定在推杆固定板上。开模时，拉料杆通过钩头拉住穴内冷料，使主流道凝料脱出定模，然后随推出机构运动，将凝料与塑件一起推出
43、动模。取塑件时须朝钩头的侧向稍许移动，即可将塑件与凝料一起取下。带Z形头拉料杆的冷料井第四章 成型零件设计 模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶件、成型杆和成型环等。成型过程中成型零件受到塑料熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足够的强度、刚度和表面硬度。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑料的结构及精度要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气位置和冷却水道的布置等，然后根据成型零件加工、热处理、装配等要求进行成型零件的结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对重要的成型零件进行刚度和强度的校核。4.1 成型零件结构设计1.凹模凹模是成型塑件外表面的重要零件，按结构可分为整体式和组合式两类。本模具采用整体式凹模，由整块金属材料加工而成成型的塑件尺寸精度高，没有拼合缝，外形美观，适合于成型外形简单的中小型塑件。2.凸模 凸模是成型塑件内表面的零件，一般是指成型塑件中较大的、主要内腔的零件，因此又称为主型芯。按结构可分为整体式和组合式两种。本模具采用组合式，型芯单独加工,然后过盈配合到固定板上。4
