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1、兰州交通大学毕业设计台阶端盖注塑模设计摘 要台阶端盖是应用广泛的一个塑料制品，需求量较大，因此此次设计主要是针对台阶端盖的模具设计。经过对塑件的结构性和工艺性分析的比较，最终确定采用注塑成型的方法。设计主要内容包括工艺性设计、模具设计和绘图。工艺性设计包括分型面的选择、型腔数目的确定、注射机的初选等。通过对台阶端盖的结构分析，确定分型面选择在下端最大截面处；塑件要求大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，采用侧浇口自动脱模结构，选择一模四腔的浇注形式。根据塑件体积的计算和浇注系统的估算进行初选注射机，及对注射机进行相关参数校核；模具结构设计是本次设计的主要内容，其内容
2、包含了主流道及分流道的设计与布局、成型零件的设计、冷却系统的设计、推出机构、导向机构定位机构等一系列模具的重要零部件的设计。绘图包括绘制总装图和非标准零件图，非标准零件图包括凸凹模的尺寸公差及形位公差等。关键词：模具设计；注塑模具；台阶端盖30 The design of injection mould for a step end cover partsAbstractStep end cover is a plastic products widely used, its demand is bigger, so the design mainly directes towards the
3、 mold design of steps cover.Through a comparative analysis of the structural and process of the plastic parts,the method of injection molding is decided finally.This design mainly includes the process design, mold design and drawing. The design process include the selection of parting surface and th
4、e determination of the number of cavity and choosing the injection machine. Through the analysis of the bench end cover structure, the max cross section is located at the lower end of the parting surface; plastic parts is made for mass production, so the efficiency of the injection mold should be hi
5、gher. gating system automatically release, using automatic demoulding side gate structure, selecting the casting form of a mold four cavity.The selection of injection machine is based on the calculation and pouring system volume of plastic parts, and then to check the injection machine.The design of
6、 die structure is the main content, its content contains the sprue and runner design and layout,forming part of the design,cooling system design, launch, the guide mechanism and positioning mechanism and a series of important parts of mold design.Drawing include drawing assembly drawing and non-stan
7、dard parts,which include die size and geometrical tolerances.Keyword: mould design; injection mold; step end cover 目 录1 前言1 1.1 塑料模具发展史1 1.2 模具发展趋势2 1.3 模具设计32台阶端盖的结构分析与工艺性设计5 2.1 台阶端盖的结构分析5 2.2 ABS工程塑料的性能分析6 2.3 成型工艺的确定6 2.4 台阶端盖注塑成型过程及工艺参数62.4.1 注射成型工艺过程62.4.2 注射工艺参数7 2.5 拟定模具的结构形式和初选注射机72.5.1 分型面
8、位置的确定72.5.2 型腔数量和排位方向的确定8 2.6 初选注射机8 2.7 注射机的相关参数的校核102.7.1 注射压力校核102.7.2 锁模力的校核103 模具结构设计12 3.1 浇注系统的设计123.1.1 主流道的设计123.1.2 分流道的设计133.1.3 校核主流道的剪切速率143.1.4 校核剪切速率153.1.5 分流道的表面粗糙度和脱模斜度153.1.6 浇口的设计153.1.7冷料穴的设计及计算16 3.2 成型零件的结构设计及计算163.2.1 成型零件的结构设计163.2.2 成型零件工作尺寸计算17 3.3 模架的确定和标准件的选用及校核213.3.1 模
9、架选择213.3.2 模架各尺寸的校核22 3.4 排气结构的设计22 3.5 脱模推出结构的设计22 3.6 冷却系统的设计243.6.1 冷却介质243.6.2 冷却系统的简单计算24 3.7 导向预定为机构的设计254绘制总装图和非标准零件图265 典型零件加工工艺卡27 5.1 凹模板的加工工艺过程27 5.2 凸模加工工艺过程27设计体会和总结28致 谢29参考文献301 前言1.1 塑料模具发展史塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自1909年实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起，塑料工业已有90余年的历史。1927年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展，各种性能的塑料，特
10、别是聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻、耐腐蚀、电气绝缘性好、易于造型、生产效率高与成本低廉等。但也存在许多自身的缺陷，诸如：抗老化性、耐热性、抗静电性、耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术、材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。塑料的种类增多，新的工程塑料品种的增加，塑料成型设备、成型工艺技术和
11、模具技术水平的发展，为塑件的应用开拓了广阔的领域。目前，塑件已深入到国民经济的各个部门中。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、航空、交通、通信、轻工、建材业产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品。据报道，美国塑料工业已变为全美第四个最大的工业，每年的塑料消耗量已经超过钢材。在全世界按照体积和重量计算塑件的消耗量也超过了钢材。我国的塑料工业发展也很快，特别是近20年，产量和品种都大大增加，许多新颖的工程塑料也已投入批量生产。塑件1990年达到536.8万吨，居世界第四位。如今，我国塑料工业已形成了相当规模的完整体系，它包括塑料的生产，成型加
12、工，塑料机械设备，模具加工以及科研、人才培养等。塑料工业在国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。随着科学技术的进步与国民经济发展对塑件的广泛需求，塑料模塑成型技术正在向高精度、高效率与长寿命的方向迈进。由于它是一项综合性技术，所以它的发展必然涉及许多领域的共同配合。塑料成型理论的进展 ，塑料在充模过程中的各种流变行为的研究不断深入；有关挤出成型的流变理论和数学模型已经基本上建立，并且已在生产实际中得到应用；有关注射成型的流变理论尚在进行探讨；注射成型的塑料熔体在一维和二维简单模腔中的充模流动理论和数学模型已经有所解决，今后的工作是如何将理论与生产实际相结合，进一步加强对塑料熔体在三维模腔中
13、流动行为的研究。进一步加深塑料成型理论基础和工艺原理的研究借以改进成型工艺方法、成型模具和成型设备。塑料成型方法的革新，对于一些新型塑料和一些具有特殊要求的塑件，旧的成型方法已不再适用。因此，近年来出现了许多新型的塑料成型方法，如无流道凝料的注射成型、热固性塑料的注射成型、低发泡注射成型、排气注射成型、流动注射成型、动力熔融注射成型、气体辅助注射成型以及多品种塑料的共注射成型、铸塑成型、塑料粉末烧结成型等。模具是塑件生产的重要工艺装备之一。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。不同的塑料成型方法使用着不同的模塑工艺和原理及结构特点及不相同的塑料模具。塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因
14、素占80%。一副质量好的注射模可以成型上百万次，压缩模大约可以生产25万件，这些都同模具设计和制造有很大的关系。在现代塑件生产中，合理的模塑工艺、高效的模塑设备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具的设计制造和更新为前提。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户对塑件质量的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从
15、而也推动了塑料工业生产高速发展，可以说，模具设计与制造水平标志着一个国家工业化发展的程度。1.2 模具发展趋势近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。模具成型具有优质，高产，低消耗，低成本的特点。因而，在国民经
16、济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。根据业内专家预测，今年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2009年塑料模具产值将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2009年的2亿美元左右，产值在增长，也就意味着市场在日渐扩大。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景一片辉煌，这是塑料模具市
17、场迅速成长的重要因素所在。按照我国国家标准，模具共分为10大类46个小类，塑料模具是10大类中的l个大类，共有7个小类：热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约650亿美元，其中塑料模具约为260亿美元。我国1999年模具总产值245亿元其中塑料模具约为82亿元，2
18、000年近100亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约130-140亿元，真中有30多亿元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。1.3 模具设计传统的注塑
19、模具设计，主要是依赖设计人员的经验，设计的速度、质量及可靠性的程度，因设计人员的经验而异。又因模具是单品或极少批量的产品，采用传统设计方法，每一张图纸都需要手工绘制，设计人员的工作强度大，设计工作难以达到规范化、标准化。目前世界上工业发达的国家和地区都已相继采用计算机技术进行注塑模具设计，其主要是采用计算机辅助设计即CAD及计算机辅助工程CAE。我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，
20、并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。塑料模是应用最广泛的一类模具。近年来，我国塑料模有长足的进步。在制造技术方面，首先是采用CAD/CAM技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已是主要手段，CAE软件也得到应用。2 台阶端盖的结构分析与工艺性设计 图1 零件图及要求图2 零件实体 2.1 台阶端盖的结构分析（1）外形尺寸：如图1所示该塑件壁厚为2.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不长，塑件材料为热塑性塑料，流动性为中性，适合于注射成型。（2）精度等级：塑件的尺寸精度为一般精度MT3。（3）脱模斜度：ABS的成性收缩率不大，ABS的流动性为中性，为使注射充型流畅， ABS的脱模斜
21、度选为11。（4）圆角：取圆角半径R1.52.2 ABS工程塑料的性能分析ABS无毒，无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.02-1.05g/cm3。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70度左右，热变形温度约为90度左右。耐气候差，在紫外线作用下易变硬发脆。其成型特点：ABS在升温时黏度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度稍大，ABS易吸水，成型前加工要进行干燥处理；易产生熔接痕，
22、模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚，溶料温度及收缩率影响极小。表1 ABS的主要技术标准密度/g.cm-3比体积/cm3.g-1吸水率收缩率熔点/比热容/J.(kg.)-11.02-1.080.8-0.980.2%-0.4%0.4-0.7130-16083-103.屈服强度拉伸弹性模量拉伸强度抗弯强度抗压强度弯曲弹性模量50Mpa1.4103Mpa38Mpa80Mpa53Mpa1.4103Mpa2.3 成型工艺的确定通过以上分析可知，该零件尺寸较小，精度要求一般，材质为ABS，且为大批量生产，适合注塑成型。2.4 台阶端盖注塑成型过程及工艺参数2.4.1 注
23、射成型工艺过程注射成型工艺过程包括注射前准备、注射过程和制品的后处理三个主要阶段。（1）注射前准备包括对原料的处理、清洗料筒，预热嵌件和选择脱模剂等。原料的预处理 选取颗粒大小适当，均匀度较高的ABS颗粒作为原材料；然后根据要求对颗粒进行着色处理；最后对所选的ABS颗粒进行干燥处理。ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性不大，在加工前应进行充分的干燥和预热，不但能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在0.3%以下。注射前的干燥条件是：干冬季节在75-80以下，干燥2h-3h，夏季雨水天在80-90，干燥4h-5h，干燥达8h
24、可避免因微量水汽的存在导致制件表面雾斑。在此，由于端盖属于批量生产，要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器，以免干燥好的ABS再料斗中再度吸潮。 清洗料筒 本次注射采用螺杆式料筒，因此采用对空注射法清洗。嵌件的预热 本次注塑成型的凸凹模均是整体式，因此不需预热。脱模剂选择 为了方便脱模，综合各方面因素，本次设计所选脱模剂为硬脂酸锌。（2）注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等几个步骤。加料、塑化即把注射前准备的原料加入注射机料筒，经料筒加热熔融达到粘流状态。注射充型 熔融态的ABS在压力作用下经注射机喷嘴注入到模具中，经过充型、保压、冷却等阶段，塑件基本成型，
25、在脱模板作用下塑件从模具分离下来。 （3）塑件的后处理，将取出的塑件放入矿物油中一段时间，然后进行冷却。2.4.2 注射工艺参数 注射机：螺杆式，螺杆转速为30r/min 料筒温度t/：前段200-220 中段180-200 后段160-180 模具温度：50-60 注射压力Mpa：70-100 喷嘴温度：170-1802.5 拟定模具的结构形式和初选注射机2.5.1 分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此最终把分型面选在台阶端
26、盖的地平面，如图3所示图3 分型面的选择2.5.2 型腔数量和排位方向的确定（1）型腔数量的确定：由于本次设计的台阶端盖的精度要求一般，尺寸较小，又是大批量生产，所以模具采用一模四腔的结构。 （2）型腔排列形式的确定：由于该模具选择的是一模四腔，故流道采用H形对称排列，使型腔进料平衡，且易于加工。（3）模具结构形式的初步确定：由以上的分析可知，本模具设计为一模四腔，采用双排列式，。流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。2.6 初选注射机图4 质量分析 （1）注射量的计算通过对Pro/E建模的分析得塑件的质量属性如图1.4所示由图得：塑件体积： 塑件质量： （2）浇注系统凝料体积
27、的初步估算 式（1）式中 是系统总凝料； 是型腔个数； 是单个塑件的体积； 是常数取值范围为（0.21）。由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。本次设计采用的流道简单并且不是很长，因此取0.2本次设计为一模四腔，因此取4；代入式（1）可得： （3）选择注射机根据经验公式: 式（2）式中 表示公称注射量； 表示一次注射成型过程中注入模具型腔的塑料体积。根据以上计算得出在一次注射成型过程中注入模具型腔的塑料体积为，代入式（2）中得： 根据公称注射量，查【2】表1-3初选注射机型号为XS-ZY-125。该注射机的主要参数如表2所示。表2 XS
28、-ZY-125注射机主要参数额定注射量125 cm螺杆直径42mm注射压力120Mpa注射行程115mm注射时间1.6s螺杆转速29、43、56、69、83、101(r/min)合模力900kN最大成型面积320 cm2最大开(合)模行程300cm最大模具厚度300cm最小模具厚度200cm动、定模固定板尺寸428mm458mm拉杆空间260mm290mm合模方式液压-机械定位圈尺寸100mm喷嘴球头半径SR12顶出形式两侧顶出顶杆中心距230mm机器外形尺寸3310mm750mm1550mm2.7 注射机的相关参数的校核 2.7.1 注射压力校核校核依据： 式（3）式中： 表示注射过程中所需
29、的最大注射压力； 表示所选注射机的公称注射压力。查【1】表4-1得：ABS所需的注射压力为80-110Mpa，取，由表2可知公称注射量，代入式（3）符合，因此注射压力合格 ；2.7.2 锁模力的校核校核依据： 式（4）式中 是注射机的额定锁模力（N）； 是型腔的胀型力（N）； 是模具型腔内塑料熔体平均压力（Mpa）； 是塑件和浇注系统在分型面上的投影面积总和。（1）的计算 式（5）式中 是塑件和浇注系统在分型面上的投影面积总和； 是型腔的个数；是塑件在分型面上的投影面积； 是浇口在分型面上的投影面积。；浇注系统在分型面上的投影面积浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积的数值可以按照多型腔模具
30、的统计分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2-0.5倍。由于本设计的流道系统较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。这里取，即；本次设计采用一模四腔，因此取4；以上数据代入式（1-5）得： （2）的取值 查【1】表4-2取；（3）的计算 将（1）（2）中所计算的结果代入式（4）得.由表2可知；综上可知；因此锁模力校核合格。3 模具结构设计3.1 浇注系统的设计3.1.1 主流道的设计 主流道常常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机的喷嘴注射出的熔体导入分离到或者型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时候主流道凝料的顺利取出。主流道的尺寸直接影响到
31、熔体的流动速度和填充时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常常设计成独立的主流道衬套。材料选用45钢，并经局部热处理球面硬度38-45HRC，设计独立的定位环用来安装模具是其定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径，0.5-1mm,以免溢料并且防止衔接不准二发生堵截现象。其关系如下图所示（1） 主流道尺寸设计1）主流道的长度 一般由模具结构确定，对于小型模具一般应尽量小于60mm，初选50mm2）主流道小端直径 3）主流道大端直径 式中取2 4）主流道球面半径 5）球面的配合高度 h取4mm 6） 式（6）式中 表示主流道的凝料体积； 表示主流道长度； 表示主
32、流道大段半径； 表示主流道小端半径。7）主流道当量半径 8）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，易磨损。对材料的要求较严格。本设计中浇口套采用碳素工具钢T10A，热处理淬火表面硬度为50HRC-55HRC。对于小型模具，主流道衬套采用整体式设计，不另设定位圈。本次设计模具为小型模架，因此采用整体式构造。3.1.2 分流道的设计（1）分流道的布置形式为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道，有因为本次设计为一模四腔，因此分流道布局采用H型布局，如图5所示图5 分流道布局（2）分流道的截面形状分流道的截
33、面形状：通常分流道的截面形状有圆形、矩形、梯形、U型和正方形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，希望流道的横截面积大、表面积小，因此本次设计分流道采用梯形截面，其加工工艺性较好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。（3）分流道当量直径 1）一级分流道当量直径 该塑件的厚度为2.5mm，取单向分流道长度为60mm,查塑料成型工艺及模具设计表4-7取分流道当量直径为D1=5mm 2）二级分流道当量直径二级分流道直径取一级分流道直径的80%90%【1】此处取90%，即二级分流道的当量直径取D2=4.5mm。（4） 分流道截面尺寸1）一级分流道截面尺寸 设梯形的上底宽度为B1=1.14D11=5
34、.7，底面圆角的半径R=1mm，梯形高度取H1=0.76D11=3.8mm，设下底宽度为b,梯形面积应满足如下关系式。代值计算得b1=4.629mm，考虑到梯形底部圆弧对面积的减小及脱模斜度等因素，取b1=4.6mm。2）二级分流道界面尺寸计算得B2=1.14D2=5.13 取B2=5.2mm同理：H2=0.76D2=3.42 取H2=3.4mmb2=4.166 取b2=4.2mm（5） 凝料体积根据分流道的布局和塑件尺寸的关系，初步去一级分流道长度L1=120mm，二级分流道长度L2=60mm1）一级分流道截面面积A1分=（5.7+4.6）/23.8=19.57mm22）一级分流道凝料体积v
35、1分=L1 A1分=26019.57=2348.4mm3=2.348cm33）二级分流道截面面积A2分=（5.2+4.2）/23.4=15.98mm24）二级分流道凝料体积v2分=L2A2分=23015.98=958.8mm3=0.9588cm3v分= v1分+ v2分=3.307cm33.1.3 校核主流道的剪切速率（1）计算主流道的体积流量 式（7）式中 表示主流道体积流量； 表示主流道的凝料体积； 表示分流道的凝料体积； 表示型腔个数； 表示单个塑件的凝料体积。由表2可知,通过前面的计算可知，取4，将以上数值代入公式（2-2），计算得（2）计算主流道的剪切速率3.1.4 校核剪切速率（1
36、）确定注射时间，由表二可知（2）计算单边分流道体积流量： （3)剪切速率该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率在510510之间。所以，分流道内熔体的剪切速率合格。3.1.5 分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.252.5m即可，此处Ra1.6m。另外其脱模斜度一般在510之间，通过上述计算脱模斜度为8，脱模斜度足够。3.1.6 浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模四腔，为了便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。（1
37、）浇口尺寸设计 查3表3-19取浇口长度宽度 高度（2）浇口剪切速率校核确定注射时间：查1表4-8，可取计算浇口的体积流量：计算浇口的剪切速率：对于矩形浇口可得：，则剪切速率合格为矩形浇口的当量半径。3.1.7冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计只有主流道冷料穴。由于该塑件采用脱模板推出塑件，故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。3.2 成型零件的结构设计及计算3.2.1 成型零件的结构设计（1）凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。
38、按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件结构分析，本设计中采用整体式凹模。（2）凸模机构设计（型芯）凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件结构的分析可知，本次设计型芯只有4个。采用镶嵌式固定在凸模定板上。采取过盈配合。（3） 成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以凹模钢材选用P20( P20钢是我国引进的美国塑料模具常用钢，综合力学性能好，淬透性高，可以是截面尺寸较大的钢材获得较均匀
39、的硬化。美国P20钢具有良好的抛光性能，制成模具的表面粗糙度值低，用该钢制造模具使，一般先进性调质处理，硬度为28-33HRC(即预硬化)，在经冷加工制成模具后可以直接使用，这样既保证了模具的使用性能，又避免了热处理引起的变形.) 对于凸模钢材选用高合金工具钢Cr12MoV。3.2.2 成型零件工作尺寸计算采用【1】表4-15中的平均尺寸法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。（1）凹模尺寸计算1) 型腔长度计算 式（8）式中 是塑件的平均收缩率；是塑件的外形长边尺寸； 是修正系数；是公差值是制造公差，。塑件收缩率；，分别取65mm和25mm；由参考文献1表4-15查得一般在0.5-0.8之间，此处取x1=x2=0.6；由参考文献1表2-4查得取0.4和0.
