饮水机龙头注塑模具设计及其主要零件的数控加工机械CAD图纸.doc

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1、本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 摘 要塑料水龙头是常用的生活用品，而且广泛应用于生产中。本设计中饮水机龙头是塑料水龙头的一种，模具设计的原理相同，在本设计中，分析了水龙头的塑件工艺特点和成型特点。通过分析塑件的结构，在模具设计过程中，对分型面的设计、浇注系统、冷却系统、脱模机构和侧抽芯机构的设计进行了介绍。采用了一模两腔的模具布局形式，介绍了水龙头注射成型模结构及模具的工作过程。此水龙头注射模设计的结构特点是侧浇口形式的单分型面的注射模，具有直角侧抽芯机构，采用常用的斜导柱侧向抽芯。该模具结构设计巧妙，操作方便，使用寿命长，用该模具生产的塑件可达到技术要求。关键词：饮

2、水机龙头；注塑模具设计；侧抽芯ABSTRACTPlastic faucet is commonly used supplies, and is widely used in production. The design of water dispenser bibcock is plastic water tap a, mould design principle of the same, in this design, analysis the tap of plastics technology characteristics and forming characteristics. Th

3、rough the analysis of the structure of the plastic parts, in the mold design process, the design of classification, pouring system, cooling system, demoulding mechanism and side core-pulling mechanism design are introduced in this paper. Using a module and two of the mould cavity layouts form, this

4、paper introduces the tap the injection molding mould structure and the working process of the die. This faucet injection mould design the structure characteristics of the side of the gate is form single points with the help of injection mould, has the right side core-pulling mechanism, the common co

5、lumn oblique guide lateral smoke core. The mould structure design clever, convenient operation, long service life, with the mold production of plastic parts can achieve technical requirements.Keywords: Tap water machine; Injection mold design; Side core-pulling目 录引言 1第一章 塑件成型工艺分析 31.1 塑件的分析 31.2 硬质聚

6、氯乙烯（RPVC）的性能分析 41.3 RPVC的注射成型过程及工艺参数 51.3.1 注射成型工艺过程 51.3.2 硬质聚氯乙烯注射成型工艺参数 5第二章 模具的结构形式和注射机选择 62.1 塑件分型面位置的分析和确定 62.2 塑件型腔数量及排列方式的确定 72.2.1 型腔数量的确定 72.2.2 型腔的排列 7 2.3 注射机的选择及工艺参数的校核 82.3.1 注射机的选择 82.3.2 注射机相关参数的校核 11第三章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算 123.1 浇注系统的设计 123.2 主流道设计 123.2.1 主流道尺寸 123.2.2 主流道衬套形式 133.2.

7、3 定位圈尺寸 133.3 分流道设计 133.3.1 分流道的形状 143.3.2 分流道尺寸计算 143.3.3 剪切速率的校核 153.4 浇口的设计 163.4.1 浇口的作用 163.4.2 分流道尺寸计算 163.4.3 剪切速率的校核 163.4.4 最大流动距离比的校核 173.5 冷料穴设计 17第四章 成型零件设计及力学计算 184.1 成型零件的机构设计 184.1.1 凹模 184.1.2 凸模和型芯 184.1.3 螺纹型环的结构设计 184.2 成型零件钢材的选用 194.3 成型零件工作尺寸的计算 194.3.1 型腔和型芯工作尺寸计算 194.3.2 螺纹型环工

8、作尺寸的计算 204.3.3 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 21第五章 导向机构和脱模机构的设计 225.1 导向机构的设计 225.1.1 导柱设计 225.1.2 导套设计 225.1.3 导柱导套配置形式和固定方法 225.1.4 导柱、导套尺寸、数量和布置 235.2 脱模推出机构设计 235.2.1 脱模力计算 235.2.2 塑件推出方式 24第六章 侧向分型抽芯机构的设计 286.1 抽芯距和抽芯力的计算 286.1.1 抽芯距的计算 286.1.2 抽芯力的计算 286.2 斜导柱设计 296.2.1 斜导柱长度及开模行程 296.2.2 斜导柱弯曲力计算 296.2.3 斜导

9、柱截面尺寸确定 306.2.4 斜导柱与滑块斜孔的配合 306.3 滑块、导滑槽及定位装置的设计 306.3.1 活动型芯与滑块的连接形式 316.3.2 导滑槽的导滑形式 316.3.3 滑块的导滑长度 316.3.4 滑块的定位装置 326.4 楔紧块的设计 326.5 斜导柱抽芯机构 33第七章 模架选择和设计 347.1 模架的选择 347.2 各个模板尺寸的确定 347.2.1 A板尺寸 347.2.2 B板尺寸 347.2.3 C板（垫块）尺寸 347.3 模架各尺寸的校核 347.3.1 模具高度尺寸 347.3.2 模具的开模行程 347.3.3模具与注射机的安装关系 35第八

10、章 排气和温度调节系统的设计 368.1 排气系统设计 368.2 温度调节系统设计 368.2.1 冷却系统的组成及联通方式 368.2.2 冷却系统相关计算 36第九章 编写数控程序 38第十章 结论 40参考文献 41致谢 42附录 43引言相对机械而言，塑料工业是一门新兴工业。在近百年的发展历程中，世界塑料工业在一开始主要是发展和利用热固性塑料。原料的发展经历了天然树脂，改性天然树脂，人工合成树脂完整过程。酚醛塑料和氨基塑料在当时的电器和仪器制造业上得到了广泛的应用，这一阶段的工业化特征仅是间歇法、小批量生产。随后逐步发展热塑性塑料。低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等热塑性塑料

11、相继工业化，奠定了塑料工业的基础，为塑料工业的进一步发展开辟了道路。之后的石油化工的高速发展为塑料工业提供了丰富而廉价的原料。高密度聚氯乙烯和聚丙烯相继工业化生产。工程塑料也因为聚碳酸酯、聚甲醛和聚酰亚胺的相继出现且工业化生产，使得塑料向着耐高温的结构件领域发展。增强及复合材料的出现进一步是塑料步入高强度、耐高温的尖端材料领域。近些年，由于石油危机，原材料价格猛涨，塑料的增长速度平稳。通过共聚、交联、共混、填充和发泡等方法来改进塑料性能、提高产品质量、扩大应用领域，生产技术更加日趋合理。塑料工业向着生产工艺自动化、连续化和产品协力恶化以及不断开拓功能性塑料的新领域发展。相对世界塑料工业发展而言

12、，我国的塑料工业则起步较晚，新中国成立之前基本上是一个空白点，仅能生产少量酚醛和氨基塑料制品，而且原材料主要依赖进口。随着我国经济的腾飞，塑料成型加工机械和成型模具发展十分迅速，高效，自动化，大型，微型，精密，高寿命的模具在整个模具行业中所占的比例越来越大。我国大型、复杂、精密、高效和长寿命模具又上了一个新台阶，不少种类模具已能替代进口模具，模具CAD/CAM技术得到了较快推广应用并取得了良好效果，快速成形制造技术和设备有了长足发展并已开始进入实用推广阶段，高速铣等新一代制造技术已被人们重视并开始应用。从模具使用角度来说，要求高效，自动化，作简便；从模具制造角度，要求结构合理，制造容易，低成本

13、。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。模具与其他机械产品比较，一个重要特点就是技术含量高、净产值比重大。随着化工、轻工产业的快速发展，我国的模具工业近年来一直以每年1315左右的增长速度高速发展，而各行业对模具的要求也越来越高。面对市场的变化，有着高技术含量的模具正在市场上崭露头角。随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求，更是趋精美，华气。因此，结合中国具体情况，学习国外模具工业建设和模具生产的经验，宣传、推行科学合理化的模具生产，才能推进模具技术的进步。近年来，由于我国国民经济的高速、稳定的增长，促进了我国模具工业迅

14、速发展壮大，因此，模具设计与制造专业或相关的材料成形与控制专业已成为国内具有优势的热门专业之一。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。广泛用于汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用。模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件、陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、生产率高和成本低等显著特点。塑料模具是整个模具工业中的一枝独秀，发展极为迅速，应用范围极其广泛。其中塑料注射成型所用的

15、模具称为注射成型模具，简称注射模。塑料的注射成型过程，是借助于注射机内的螺杆或柱塞的推力，将已经塑化的塑料熔体以一定的压力和速率注射到闭合的模具型腔内，经冷却、固化、定型后开模而获得制品。当塑料原材料、注射机和注射成型工艺参数确定后，制品的质量和注射成型的身产率就基本上取决于注射模的结构类型和工作特征。本次毕业设计的题目为饮水机龙头注塑模具设计及其主要零件的数控加工，饮水机是日常生活中必备的家具之一，选取其中的水龙头作为设计题目具有典型性。本次设计的目的在于检验理论知识掌握情况，将理论与实践相结合，培养自己的动手能力、创新能力，增强Pro/E和CAD等软件的操作使用，提高使用软件解决实际问题的

16、能力，进一步掌握模具设计的方法和过程，为毕业之后的工作夯实基础。加深模具设计中从选材到设计成型的了解，并系统掌握模具设计和制造的各个细节，锻炼自己的独立思考和创造能力。主要内容包括：1.制品的结构特征、塑料的性能分析；2.模具结构总体方案设计；3.相关的计算；4.装配图、零件工作图设计；5.主要零件数控加工程序设计；6.编写设计说明书。第一章 塑件成型工艺分析1.1 塑件的分析该塑件是一个饮水机龙头，如图1.1所示，壁厚为2mm4mm，为薄壁塑件，外形尺寸不大，生产批量大，主要用于输水。要求材料具有较好的耐高温、化学稳定性和电绝缘性，较小的吸水性，并且力学强度要高。硬质聚氯乙烯力学强度高，电气

17、性能优良，耐酸碱力极强，化学稳定性好，适于制造棒、管、板件等。因此选择硬质聚氯乙烯（RPVC）为塑件成型材料。图1.1 饮水机龙头工艺性与结构分析：（1）精度等级：采用一般精度6级；（2）脱模斜度：设计脱模斜度的目的是便于塑件的脱模，避免在脱模过程中拉伤塑件表面，其大小取决于塑料的收缩率。脱模斜度的取向要根据塑件的内外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端为准，尺寸要符合图纸要求，斜度沿形状减小方向。根据硬质聚氯乙烯的性能，并参考相关资料选定该塑件的脱模斜度为1。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 硬质聚

18、氯乙烯（RPVC）的性能分析硬质聚氯乙烯是热塑性塑料，这类塑料中树脂的分子结构是线型或支链型结构（树枝状），称为线型聚合物，是以聚合反应得到的树脂为基础制得的。在加热时软化并熔融，只发生物理变化，不产生化学交联反应，成为可流动的粘稠液体（即熔体），在此状态下可塑制成一定形状的塑件，冷却后保持已成型的形状。如再次加热，又可软化熔融，可再次成型。RPVC是常用的非结晶型热塑性塑料，在冷却过程中不会发生结晶，生产中的浇注系统凝料或废旧的热塑性塑料制品可以回收再利用。RPVC是热敏性塑料，对热较为敏感，受热时间较长或浇口截面过小，剪切力大时，料温增高，易发生变色、降聚、分解，在选用注射机时应选用螺杆式

19、注射机，浇注系统截面宜大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控制成型温度、模温、加热时间、螺杆转速及背压。RPVC成型特性分析： 力学强度高，电气性能良好，耐酸碱力极强，化学稳定性好，单软化点低； 无定形塑料，吸湿性小，为提高流动性、防止发生气泡，宜先干燥； 流动性差，易分解，高温下与铁、铜接融易分解，分解温度为200有刺激性气体； 成型温度范围小，必须严格控制料温； 用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径宜大，以防死角滞料，滞料必须及时处理清除； 模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却且表面镀铬。硬质聚氯乙烯的性能指标如表1.1所示。表1.1 RPVC的性能指标性能数

20、值性能数值密度/（g/cm）1.351.45抗拉屈服强度/MPa35.250质量体积/（cm/g）0.690.74拉伸弹性模量/MPa2.44.210吸水率/%（24h）0.070.4抗弯强度/MPa90收缩率/%0.61.0冲击韧度（缺口）/kJ.m58热变形温度/54硬度/HB16.2 R110120熔点/160212体积电阻系数/（.cm）6.7110 1.3 RPVC的注射成型过程及工艺参数1.3.1注射成型工艺过程（1） 注射前准备 为了使注射成型顺利进行，保证塑件质量，一般在注射之前要进行原料的预处理、清洗料筒、预热嵌件和选择脱模剂等准备工作。分析检验成型物料的质量，注射前必须对原

21、料进行外观及工艺性能的检验，判断原料的品种规格、牌号等与所要求的参数是否符合。对RPVC的色泽、粒度和均匀度等进行检验，RPVC成型前必须进行预热和干燥，处理温度7090，干燥时间46小时。（2） 注射过程 塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。即：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一工序 预热、清理模具涂脱模剂合模注射1.3.2硬质聚氯乙烯注射成型工艺参数 如表1.2。表1.2 RPVC注射成型工艺参数性能数值性能数值注射机类型螺杆式螺杆转速N/（r/min）28预热和干

22、燥温度/7090预热和干燥时间/h46料筒后段温度/160170注射时间/s30料筒中段温度/165180高压时间/s3料筒前段温度/170190冷却时间/s30模具温度t/3060辅助时间/s7注射压力p/MPa80130总周期/s70第二章 模具的结构形式和注射机选择2.1塑件分型面位置的分析和确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面收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其精度、嵌件位置和形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型、浇口形式等有关，除受排位的影响外，还受塑件的形状、外观、精

23、度、浇口位置、滑块、推出、加工等多种因素影响。因此在选择分型面的时候，应该综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。分型面选择是否合理是塑件能否完好成型的先决条件，一般应考虑以下几个方面： 符合塑件脱模的基本要求，能使塑件从模具内取出，分型面位置应设在塑件脱模方向最大截面处； 分型线不影响塑件外观，尽量不破坏塑件光滑的外表面，尤其是对外观有明确要求的塑件，更应注意分型面对外观的影响； 确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观； 确保塑件质量和精度； 尽量避免形成侧孔、侧凹，若需滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块； 满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定、动

24、模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面； 有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置，特别是浇口位置； 有利于模具加工，特别是型腔的加工； 便于嵌件的安装； 长型芯应置于开模方向。通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在塑件截面积最大且有利于开模取出塑件的对称面上，其位置如图2.1所示 图2.1 塑件分型面2.2塑件型腔数量及排列方式的确定2.2.1型腔数量的确定型腔数量的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量要求、批量大小、交货期长短、注射机能力、模具成本等要求来综合考虑。一般来说，精度要求高的小型塑件和大中型塑件以及复杂塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的小型塑件，形状简

25、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。但是随着模具制造设备的数字化控制和电加工设备的逐渐普及，模具型腔的制造精度越来越高，在仪器仪表和各种家用电器中的机械传动塑料齿轮和一些比较精密的塑件中，也在广泛的采用着一模多腔注射成型，但一般不超过4腔。型腔数量的确定主要是根据塑件的质量、投影面积、几何形状、有无抽芯、塑件精度、批量大小以及经济效益来确定，以上这些因素有时是互相制约的，在确定设计方案时候，必须进行协调，以保证满足其主要条件。饮水机龙头属于小型塑件，大批量生产。该塑件精度要求不太高，且为大批量生产，理论上可以采用一模多腔的形式。但是考虑到该塑件需要两

26、个成直角的侧抽芯，并且抽芯距较大，难以实现一模多腔的注塑方式，所以考虑到模具的制造成本的经济性和适用性，此处采用一模两腔的注塑形式。2.2.2型腔的排列型腔数量确定之后，就可以进行型腔的排列，型腔排列应满足或基本满足在分型面上的压力平衡。型腔的排列设计模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇口的位置选择有关，所以在模具设计时候要进行必要的调整。此处塑件有2个直角抽芯，一模两腔，应采用对称布置，平衡式排位，考虑到侧抽芯，水龙头大端排在外侧，如图2.2所示。图2.2 型腔排列 2.3注射机的选择及工艺参数的校核2.

27、3.1 注射机的选择注射机型号主要是根据塑件的外形尺寸或型腔的数量和排列方式、质量大小来确定，在确定模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，应对模具所需塑料注射量，塑件在分型面上的投影面积、成型时需用的锁模力进行计算，然后初步确定注射机的型号。模具完成以后的外形尺寸和开模距离要与注射机安装尺寸及开模行程相适应，如果两者不匹配，则模具无法安装使用。因此，必须对两者之间有关参数进行校核，并通过校核来最终确定注射机的型号或对模具做一定的修改。按预选型腔数目来选择注射机。（1） 模具所需塑料熔体注射量、注射压力的计算 式中 m一副模具所需塑料的质量或体积（g或cm）； n初步选定的型腔数量； 单个塑件

28、的质量或体积（g或cm）； 浇注系统的质量或体积（g或cm） 。 首先是个未知值，若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料约为塑件质量或体积的15%20%。若是流动性不太好、或者是精密塑件，每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的0.21倍。当塑料熔体黏度高，塑件越小、壁越薄，型腔越多又做平衡式布置时，浇注系统的质量或体积甚至还要大，而大型塑件采用直接浇口时，浇注系统质量相对很小，可忽略不计。这里涉及以0.6作为预测估算，即： m=1.6通过Pro/E建模分析得塑件质量属性如图2.3所示。图2.3 塑件质量属性单个塑件体积：=6.84；RPVC密度1.4g/，单个塑件质量：=9.57g ；流道

29、凝料未知，按塑件的0.6倍计算采用一模两腔，则注射量：按质量计算：M=1.6n=1.629.57=30.624g；按体积计算：V=1.62q=1.626.84=21.888。流道凝料在分型面上的投影面积，在模具设计前是未知值。根据多型腔模的统计分析，是塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍，因此可采用0.35倍n进行估算。根据pro/E建模分析塑件在分型面上的投影=283，n=2；所以塑件和流道凝料在分型面上的投影面积A=2+0.352=2.7=2.7283=764.1（2）锁模力计算 取模腔压力P=40Mpa ，所需锁模力：=AP=764.140=30564 N（3）选择注射机 根据上面计

30、算得到的m和值来选择一种注射机，塑件成型所需要的注射量应小于所选注射机的注射容量，因此注射机的最大注射量G满足 ，为注射系数，聚氯乙烯属于无定型塑料，故取0.85。额定锁模力F应满足F，因此：G=36g，G=25.75，F30.564 KN因此选择注射机为XS-ZY-125型注射机，其主要技术参数如表所示表2.1 注射机主要技术参数理论注射容积/125注射时间/s1.8注射压力/MPa150注射行程/mm160塑化能力/（g/s）16.8合模力/KN900移模行程/mm300最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm200喷嘴球半径/mm12喷嘴口直径/mm4定位孔直径/mm100最大成型面积

31、/cm360注射方式螺杆式螺杆直径/mm30合模方式液压-机械 2.3.2 注射机相关参数的校核（1）注射压力的校核 注塑机额定压力为p=150Mpa，塑件成型时所需要的注射力，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决定，取=100MPa 式中 为注射压力安全系数，取=1.3即P=150Mpa=130Mpa所以，注射机选择型号符合条件。（2） 锁模力的校核 锁模力是锁模机构对模具施加的最大夹紧力，高压塑料熔体充满型腔时，会沿着锁模方向产生一个很大的胀型力，因此注射机锁模力F=900000N，必须大于该模的胀型力，否则容易产生锁模不紧而发生溢料的现象。即式中 型腔平均计算压力40

32、MPa；锁模力安全系数，取=1.2。上式右边=1.2764.1mm40MPa=36676.8NF=900000 N36676.8 N因此，注射机锁模力符合注塑条件。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。第三章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算3.1浇注系统的设计浇注系统的作用，是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。因此要求冲模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。设计浇注系统时，首先选择浇口的位置，浇口位置的选择

33、遵循以下原则： 设计浇注系统时，流道应尽量少弯折，表面粗糙度为Ra0.8m1.6m。 应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统应按型腔布局设计，尽量与模具中心线对称。 单型腔塑件投影面积较大时，在设计浇注系统时，应避免在模具的单面开设浇口，不然会造成注射时模具受力不均。 设计浇注系统时，应考虑去除浇口方便，修正浇口时在塑件上不留痕迹。 一模多腔时，应防止将大小悬殊的塑件放在同一副模具内。 在设计浇口时，避免塑料熔体直接冲击小直径型芯及嵌件，以免产生弯曲、折断或移位。 在满足成型排气良好的前提下，要选取最短的流程，这样可缩短填充时间。 能顺利地引导熔融的塑料填充各个部位，并在填充过程中不致产

34、生熔体涡流、紊流现象，使型腔内的气体顺利排出模外。 在成批生产塑件时，在保证产品质量的前提下，要缩短冷却时间及成型周期。 因主流道处有收缩现象，若塑件在这个部位要求精度较高时，主流道应留有加工余量或修正余量。 浇口的位置应保证塑料熔体顺利流入型腔，即对着型腔中宽畅、厚壁部位。 尽量避免使塑件产生熔接痕，或使其熔接痕产生在塑件不重要的部位。3.2主流道设计3.2.1主流道尺寸主流道是连接注射机喷嘴与分流道的塑料熔体通道，熔体最先经过，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圆形流动通道。主流道小端尺寸d应与所选注射机喷嘴尺寸相适应，喷嘴尺寸为4mm， 因为硬质聚氯乙烯流动性差，

35、主流道应设计得短粗一些。（1） 主流道小端直径d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=4.5mm。（2） 主流道的长度一般情况下由模具结构确定，对于小型模具L应尽量小于60mm，在主流道过长时，可在浇口套挖出深凹坑，让喷嘴深入到模具内。本次设计中初取L=50mm进行计算。（3） 主流道半锥角=24。过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时流动阻力增大，比表面增大，热量损耗大。该设计中=3。（4） 主流道大端直径D=d+Ltan（）=7.1mm。（5） 主流道球面半径SR=注射机喷嘴球头半径+（12）mm=12+2=14mm。（6） 球面的配合高度 h=3mm。

36、（7） 主流道锥孔壁粗糙度 Ra0.8m，取Ra=0.63m。（8） 主流道的凝料体积计算=1342 mm（9） 主流道当量半径 R=（R+r）/2=2.9mm3.2.2主流道衬套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，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（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45钢，进行局部热处理，球面硬度达到（3845）HRC。本次设计的模具是小型模具，主流道衬套和定位圈应设计成整体式。3.2.3定位圈尺寸 与注射机固定模板中定位孔尺寸相适应，在设计中应选用标准件。定位圈尺寸只在模具的定模座板上设定定位圈

37、，定位圈必须与模具主流道同心，与料筒、喷嘴的中心线相重合，模具定位圈与注射机定位孔基本尺寸相等，均为100mm，模具定位圈与注射机固定模板上的定位孔呈间隙配合（）。定位圈高度为H=10mm。3.3分流道设计在多型腔时应设置分流道，分流道是主流道末端与浇口之间塑料熔体的流动通道。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。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。3.3.1分流道的形状为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半

38、圆形及矩形等，圆形分流道比表面积小，热量损失和流动阻力较小，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，通常采用圆形流道，为了减小熔体的流动阻力和热量损失，这里设计采用圆形截面分流道，平衡式分流道，如图3.1、3.2所示。图3.1 分流道截面 图3.2 分流道布置形式 3.3.2分流道尺寸计算（1） 分流道长度 根据两个型腔的结构设计和塑件的尺寸，分流道长度较小，取L=26mm。（2） 分流道直径 流过分流道的塑件质量 =9.57g200g但该塑件壁厚在2mm3mm之间，一般采用经验公式确定分流道直径。即 D=0.2654 式中D分流道直径（

39、mm）；m塑件的质量（g）；L分流道长度（mm）。带入数据得D=3mm。（3） 分流道凝料体积分流道截面面积A=（D/2）=7.1mm分流道凝料体积V=LA=184.6mm（4） 分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取Ra0.63m1.6m即可，对于RPVC，流道必须在表面镀铬以避免在塑件上产生划痕。3.3.3剪切速率的校核（1） 主流道 =571 s式中主流道剪切速率；R主流道平均半径（cm）；q模具的体积流量（cm/s），而q=（V+V+2V）/t；V通过主流道熔体体积（cm）；t注射时间（s）。t=1.8s。 主流道的剪切速率在浇口与分流道的最佳剪切速率500s5000s范围内，所以，主流道的剪切速率合格。（2） 分流道 =1320s式中分流道剪切速率；q模具的体积流量（cm/s），而q=（V/2+V）/t；R分流道平均半径（cm）；V通过分流道熔体体积（cm）；t注射时