塑料衣架的注塑模具--毕业设计说明书(常用版).doc

塑料衣架的注塑模具 毕业设计说明书（常用版）(可以直接使用，可编辑 完整版资料，欢迎下载）目录前言1第一章 塑料衣架产品图样31.1产品3D图31.2产品的尺寸4第二章 塑料衣架产品分析52.1材料的选择52.2材料的性能参数52.3工艺参数62.4产品结构和质量分析62.5脱模斜度的确定72.6塑料工件的结构工艺性72.7影响成型的主要因素8注射压力8注射温度9注射速度9第三章 注塑机的选择规格103.1产品的参数103.2注塑机的选择11第四章 注射机有关参数的校核134.1最大注射量的校核134.2锁模力的校核134.3注射压力的校核15第五章 标准模架的选择155.1模架的组合形式确定155.2型腔壁厚的确定155.3型腔与型芯的工作尺寸计算175.4型腔模板周界的确定195.5模板的厚度确定205.6模具闭合高度部分205.7模具安装部分的校核205.8开模行程的校核20第六章 模架各系统结构的设计226.1模架的类型226.2分型面的选择22分型面选择：22分型面的选择原则236.3浇注系统结构的设计23主流道的设计：24分流道的设计25浇口的设计276.4排气系统设计296.5脱模机构的设计30脱模机构30复位机构的设计31拉料杆的设计326.6冷却方式与装置的选择32第七章 模架及其它结构零件357.1注射模的标准模架357.2支撑零部件的设计35垫块36动定模底板377.3合模导向装置设计37导柱导向机构37导套的结构设计387.4推板 推杆固定板39结论41致谢42参考文献43 前言由于塑料具有很多优良的性能和特点，近年来它在各领域得到了越来越广泛的应用。作为塑料制造业的支柱产业塑料模具的设计与制造也得到了空前的发展，特别是作为塑料必备成型工具的塑料注射模具，由于它成型效率高，易成型形状复杂的制品，并可实现自动化生产，得到迅速的发展，在我国其发展速度之快，需求量之大是前所未有的。同时其技术水平也得到了迅速的发展和提高，新的设计结构层出不穷，传统的设计理念不断更新，并逐步缩小和发达国家之间的距离5。由于塑料模具行业的发展日新月异，塑料模具行业的发展对我国制造业有着重要的影响。所以模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志5。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精” 仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多5。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。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腔所致。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术，模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）提高塑料模具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5。Pro/E软件的介绍Pro/E是美国参数技术公司推出的一套CAD/CAE/CAM参数化软件系统，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、数控加工编程12。经过多年的发展，其功能也越来越完善，Pro/E目前共有80多个模块，为用户和设计人员提供了丰富而实用的实体造型和装配功能，通过可视化的三维设计，保证了产品设计的合理性、高效性。从而提高设计质量和设计效率。Pro/E软件的参数化设计可使CAD系统不仅具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。Pro/E软件使用单一数据库设计，设计人员在设计过程所做的任何修改都会自动调整到整个设计结构中，从而做到了所谓全相关，这对设计复杂的装备尤为重要。在模具设计方面，Pro/E有专门面向塑料模设计模块，通过利用其方便快捷的标准模架库外挂，使得模具设计中的一些繁琐工作变得尤为简单，因此做到了零件的自动装配和数据的任意修改，直到得出满意的方案12。所以Pro/E是模具设计的首选软件。本次毕业设计的题目是塑料衣架注射模具结构设计。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，适用的塑料注塑模具，并通过Pro/E软件的塑料模设计模块画出塑料衣架模具结构的三维视图12。重点解决的问题（1）分析塑件结构及其技术要求；（2）了解注射机的技术规格；（3）了解塑料的加工性能和工艺性能，主要了解一下几点；（4）考虑模具的结构与制造的问题；（5）正确选择分型面和进料点及型腔的布置；（6）采用何种脱模机构和抽芯或分型机构，将塑件取出模外；第一章 塑料衣架产品图样1.1产品3D图图1-1塑料衣架3D图产品的材料选择塑料PP,选择该材料作为产品的生产原料，是由于其相对于其他塑料具有良好的使用性能，其相对密度小，强度、刚性、耐热性能均优于低压聚乙烯，且耐腐蚀性、耐疲劳性、高频绝缘性好。经玻璃纤维增强后，强度接近工程塑料1。其使用主要适用于注射制品、汽车配件、壳体、日用品、打包带、编织袋、双向拉伸膜（烟膜、黏胶带基膜等）、电容器膜、上水管材、地热管、片材、（吸塑成保证盒、一次性水杯等）及中空瓶等。1.2产品的尺寸图1-2图1-3图1-4上图为塑料衣架衣架尺寸图第二章 塑料衣架产品分析2.1材料的选择本设计选用PP塑料成型，PP是一种具有优良综合性能的工程材料，它物料性能密度小，强度刚度，硬度耐热性均优于低压聚乙烯，具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨易老化， 适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件1。其抗拉强度可达37Mpa。粘度较低，流动性好。它的另一个优点是耐气候性，其使用温度范围100左右。PP的线膨胀系数为6-10，线膨胀系数较小，具有良好的尺寸稳定性，且抗蠕变性好；拉伸强度、冲击强度、硬度值都较高；能耐水、无机酸、碱等。但耐候性差，易发生光氧化老化和热氧化老化，为了提高耐候性，可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。综上所述，由于PP具有良好的耐酸碱性、较强力学性能、使用温度范围较高，因此更加适合做衣架的成型材料。2.2材料的性能参数PP是目前较常用的塑料材料，它是一种半结晶性材料1。介电强度24kV/mm介电常数2.2（百万赫兹）耐电弧185/s相对密度吸水率0.01-0.03%/24h收缩率在1.0-3.0%熔点（170-176）。C热变形温度为102。C（1.85MPa）拉伸强度：37MP弹性模量：896 MP弯曲强度：67.5MPa冲击强度：硬度：R95-105 PP（聚丙烯丙烯少量乙烯共聚物）具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学及电性能好、易成型加工各等特点1。鉴别：外观似PE乳白色，但比PE硬，膜透明好，揉搓有声。 火焰：上端黄色，底部蓝色，有少量黑烟。燃烧状态：熔融落滴，易燃烧。燃烧气味：石油性气味。2.3工艺参数干燥处理：吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间预热干燥7。模具温度：4080 喷嘴温度：150170 前段温度：220200 中段温度：200180 后段温度：180160 注射温度：200260 注射压力：68.7117.7MPa塑化形式：螺杆式喷嘴形式：直通式注射时间：35s保压时间：2030s冷却时间：3040s成型周期：6075s成型收缩率：1.02.0%2.4产品结构和质量分析（1）产品的结构分析：本产品是生活当中经常用到的衣架，该制品要求有高的耐气候性以及优良的集合稳定性，这就要求材料具有良好的强度，材料均匀。（2）表面质量分析：产品尺寸精度为0.1mm9，外观较光滑，粗糙度可取Ra=1.6m9，且无飞边、缺陷、毛刺、斑点及熔接痕。2.5脱模斜度的确定塑件截面比较简单，且高度在25mm以下时可以不考虑脱模斜度6。本产品的衣架的实际尺寸高度为220mm，远大于25mm，因此必须采用脱模斜度，根据常用塑料脱模斜度数据表可查的，PP型芯的脱模斜度为25'50'，型腔的脱模斜度为30'1°，故选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为30'。此外若塑料衣架有孔存在的情况下，不仅要考虑塑料脱模斜度，还要采用侧向分型抽芯机构的设计。表2-1常用塑料脱模斜度表塑料名称脱模斜度型芯型腔ABS35'1°40'1°20'PS30'1°35'1°30'PC30'50'35'1°PP25'50'30'1°PE20'45'25'45'POM30'1°35'1°30'PA20'40'25'40'HPVC50'1°45'50'2°SPVC25'50'30'1°CP20'45'25'45'2.6塑料工件的结构工艺性（1）塑件公差等级的选用与塑料的品种有关：模具塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级,每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差。塑件尺寸精度的确定应合理选择，尽可能选用低精度等级。查常用材料模塑件公差等级9表可知材料为PP时，选取一般精度等级为MT3，未注公差尺寸的公差等级为MT5，故选用产品的公差等级为MT5. （2）塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低12级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为3.20.2m，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时给以抛光复原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件则根据使用情况而定，非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度9。PP塑料表面粗糙度的取值范围为0.1m1.6m。在本设计中表面粗糙度采用1.6m。2.7影响成型的主要因素注射压力（1）合模力：合模力的调整将直接影响制品的表面质量和尺寸精度，合模力不足会导致模具开缝，发生溢料；合模力太大会使模具变形，制品不合要求，能量消耗也高。 （2）注射压力：太高时，塑料在高压下，强迫冷凝，易产生内应力，有利于提高塑料的流动性，易产生溢料、溢边，对模腔残余压力大，塑料易粘模，脱模困难塑件变形，但不产生气泡等：太低时，塑料的流动性下降，成型不足，产生熔接痕，不利于气体从熔料中溢出，易产生气泡，冷却中补缩差，产生凹痕和波纹等4。 （3）保压压力：压力较高时，往往会使制品的收缩率减小，制品表面光洁、密度增加、熔接痕强度提高、制品尺寸稳定。 （4）背压：过高，塑化时间长，熔料易分解变色，产生气泡、斑纹、黑点等；过低，料筒前端熔料中气体受温度提高，熔料局部受热过高，分解产生黑点、斑纹和气泡等4。注射温度（1）熔料温度与模腔内塑料的填充状态及冷却时间等有密切关系，成型收缩则表现为这些因素的综合结果，在遇到具体情况时，根据分析所采用的材料的收缩率与注射温度的关系综合确定7。（2）熔料温度偏高，易分解，易产生内应力；熔体的表现粘度下降，流动性好对于温度敏感的塑料尤其是这样，充模容易，易溢料、溢边：收缩率加大，易产生凹陷；此外结晶度下降；取向程度下降等。（3）熔料温度偏低，不易分解，表现粘度大，流动性差，充模困难，易产生浇不足、熔接痕、冷块或僵块等。（4）熔料温度不均，易产生内应力，如在实际模腔中，个点的温度是不均匀的 ，熔体的流动属于非等温流动。喷嘴温度太高，塑料易发生分解反映等；温度太低，喷嘴易堵塞，易产生冷块或僵块等。料桶温度要大于塑料的流动温度，小于塑料的分解温度。注射速度（1）闭模锁模时间太长，则模具温度过低，熔料在料筒中停留时间过长；太模具温度相对较高。 （2）注射时间、充模速度、剪切速率：注射时间缩短、冲模速度提高：取向下降。剪切速率增加，绝大多数塑料的表现粘度均下降。 （3）保压时间短塑件不紧密，易产生凹痕，塑件尺寸不稳定等。保压时间长，加大塑件的内应力，易产生变形、开裂，脱模困难。 （4）冷却时间长，脱模困难，易变形，结晶度高等。冷却时间短，易产生变形，冷却不足等。 （5）螺杆转速快，剪切热加大，塑化时间短等。螺杆转速慢，剪切热剪小，塑化时间增长等7。 （6）开模速度快，则成型周期短，但过快，容易引起塑件表面与型腔之间的摩擦加大，造成划伤。（7）顶出速度过大，则塑件容易产生变形。第三章 注塑机的选择规格3.1产品的参数产品的参数是在Pro/E软件计算得来的12图3-1塑料衣架体积图上图由Pro/E软件计算的结果可得塑料衣架的体积V=（1.29×2.72）9mm³ =3.519=8.11×104 mm³塑料衣架的密度P=0.90g/cm3故塑料衣架的质量为m=PV=81.1×0.90=72.99g图3-2浇口道冷凝料体积图上图由Pro/E软件计算的结果可得12 浇注系统中的主流道，分流道，浇口，冷料井的初步估计体积VV浇=（8.46×2.72）3=1.2177×104 mm³其密度为P=0.90g/cm3故浇注系统中的塑料的质量为m=PV=12.18×0.90=10.96g3.2注塑机的选择 塑料衣架模具注射机的选择4 由于塑料衣架的尺寸较大，故采用一模两腔，塑料衣架的注塑体积为8.11×104 mm³，浇注系统的塑料冷凝料的体积为1.2177×104 mm³。由公式V塑0.8V注，即成型塑件与浇注系统体积总和。小于或等于注射机最大注射容量。 故V塑=V+V浇=2×81.1+12.18=174.38cm³ 又V塑0.8V注，所以V注1.25V塑=1.25×174.38=217.975 cm³表3-1常用塑料注射成型机主要技术参数注射机型号SYS-10SYS-30XS-Z-30XS-Z-60XS-ZY-125XS-ZY-250XS-ZY-350XY-ZY-500理论注射量 cm³10303060125250350500选用模内压力MPa33.3382838.5283639.435最大注射面积cm245130901303205006451000锁模力KN150500250500900180025403500最大模具厚度mm180200180200300350406450最小模具厚度mm100756070200200195300模板行程mm120180160180300350260500拉杆空间（长×宽）214190×300235300×190290×260373×295368×290440×540定位孔直径mm55556455100125125180喷嘴球半径mm1212121212181818喷嘴孔径mm2.53244445顶出孔径mm30505028407527.5孔距mm170230280经查表可初选注射成型机的规格为XS-ZY-500螺杆式注射机。第四章 注射机有关参数的校核4.1最大注射量的校核根据模具设计与制造简明手册可知：塑件的体积应小于注射机的注射容量，其公式按下式校核： V塑0.8V注=0.8×500=400 cm³式中：V注注射机最大注射容量，cm³ V塑成型塑件与浇注系统体积总和，cm³ 0.8最大注射容量的利用系数。 由上可知经估算计算后得到的成型塑件与浇注系统体积总和为217.975 cm³小于400 cm³，故合格。4.2锁模力的校核 型腔的压力计算，由2.3可知PP的注射压力为68.7117.7MPa，但一般熔料经喷嘴注入模具型腔时的注射压力P型6（由于压力的损失和截面积的增大），只有注射机最大注射压力的0.250.5，取P注=93.2MPa，R=0.4。 故P型=R·P注=93.2×0.4=37.28 MPa 分型面上即动模板上所受到的因注射而承受的压力P型为F型=P型·S，但是实际分型面上所受到的压力应小于注射机上的额定锁模力F锁，否则会因锁模力量不够而产生溢料或强制开模现象，即F型F锁 F型=P型·S （S塑件总投影面积，m2） S=2S1+S2 （S1为塑料衣架的投影面积，S2为冷凝料投影面积） （1）塑料衣架的投影面积为图4-1塑料衣架最大投影面积图 由Pro/E软件计算的结果可得S1=0.5×360×220=39960mm2（2）冷凝料的投影面积为 图4-2浇口道冷凝料最大投影面积图由Pro/E软件计算的结果可得S2=10×40+25×3.14=478.5 mm2 由以上各种数据可知S=2S1+S1 =2×39960+478.5=80398.5 mm2综上所述 F型=P型·S=80398.5×37.28÷1000=2997.26KN又因为2997.263500，即F型F锁，故合格。4.3注射压力的校核 常用塑料推荐选用型腔内熔体平均压力p=35Mpa，注射机的注射压力为145Mpa，即注射压力>型腔成型压力6，所以注射压力满足要求。第五章 标准模架的选择5.1模架的组合形式确定 塑料衣架采用直B型整体式模架2，即动模为一模板的结构形式13。 如下图所示图5-1直B型5.2型腔壁厚的确定 在塑料注射模的注射过程中，型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力，因此模具型腔应该有足够的强度和刚度11。有以下几种情况：（1）合模时的压应力；（2）注射过程中塑料流动的注射压力；（3）浇口封闭前一瞬间的保压压力；（4）开模时的拉应力。但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力，并在注射的过程中总在变化。在这些压力的作用下，当型腔的刚度不足时，往往会产生弹性形变，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时，随着压力的下降，型腔会产生弹性回复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件厚度的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔的强度不足时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板的厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔的壁厚和底板的厚度的计算和选择是十分重要的。在确定型腔壁厚和底板厚度时，应分别从强度和刚度两方面计算10，相互校验后取其大值。在进行型腔刚度和强度的计算时，需注意以下重要技术参数。（1）型腔内壁的单位平均压力P（2）不产生溢料值，即不超过型腔的许用变形量 型腔的变形量应不使其产生溢料现象； 型腔的变形量应小于塑件壁厚的收缩量。表5-1型腔许用变形量的值表黏度特性塑料品种举例许用变形量低黏度PE PP PA0.0250.04中黏度PS ABS PMMA0.05高黏度PC PSF PPO0.060.08 （3）型腔所选用的钢材的许用应力，未经淬硬的钢材的许用应力取78.498MPa，对淬硬到HRc4558的钢材的许用应力取137.2156.8MPa。计算型腔有四种规格分别是组合式圆形型腔、整体式圆形型腔、组合式矩形型腔、整体式矩形型腔。根据产品的形状与尺寸选取整体式圆形型腔作为计算型腔壁厚的依据。整体式圆形型腔因受底板约束，在熔体压力的作用下，沿侧壁高度不同点的变形情况不同，距离底部越远变形越大。（1）整体式圆形型腔厚度的计算10侧壁刚度计算公式：S=1.15Ph4/E1/3 =1.1535×104/210000×0.031/3 =1.15×3.82 =4.39 mm 侧壁强度计算公式：S=r(/ -2P) ½-1 =5147/(147-2×50) ½-1 =5×0.77 =3.85 mm（2）整体式圆形底板厚度计算 底板刚度计算公式：Hs=0.56（Pr4/E）1/3 =0.56（35×625/210000×0.03）1/3 =0.56×1.51 =0.85 mm 底板强度计算公式：Hs=0.87(Pr2/) ½ =0.87(35×25/147) ½ =0.87×2.44 =2.12 mm式中：S圆形型腔侧壁厚度，mm； h型腔的有效高度，mm； P型腔的压力，MPa； E模具材料的弹性模量，MPa； r型腔的半径，可取制件的半径，mm； 模具材料厂的许用应力，MPa； 刚度条件，型腔自由端所允许的径向形变量mm。5.3型腔与型芯的工作尺寸计算 制品的工作尺寸是指成型零部件上直接决定制件形状的有关尺寸11，主要包括：凹模（型腔）、凸模（型芯）的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距的尺寸等。为了保证制件的质量，模具设计时必须根据制件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。成型零件工作尺寸的计算方法很多，本设计只采用以塑料平均收缩率来计算。查参考书塑料成型工艺及模具设计可知常用热塑性塑料的主要技术指标得PP的收缩率为Sq1.0 3.0，故平均收缩率1为Scp=2.0，模具的制造公差取Z/3。表5-2衣架型芯工作尺寸计算类别尺寸类型塑件尺寸计算公式型芯工作尺寸型 芯 的 计 算径向尺寸高度尺寸表5-3衣架型腔工作尺寸计算类别尺寸类型塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸型 腔 的 计 算径向尺寸高度尺寸表5-4中心距尺寸的计算类别塑件尺寸计算公式孔心距工作尺寸孔 心 距 的 计 算360.00±0.72361.98±0.47277.00±0.65178.52±0.11170.00±0.49170.94±0.16124.00±0.32124.68±0.11256.80±0.65256.21±0.227.5±0.17.53±0.035.4型腔模板周界的确定 型腔长度为480 mm， 型腔长度方向到动定模板的距离为40 mm。 型腔宽度为360 mm， 型腔宽度方向到动定模板的距离为45 mm。故模板周界的长度为L=4802×40=560 mm，模板周界的宽度为N=3602×45=450 mm。通过以上有步骤计算的模板周界6不大可能与标准的尺寸相等，所以必须将计算的数据想标准尺寸接近，一般取向叫大的修整。另外还得考虑到在壁厚位置上应该有足够的位置安装其他的零部件，如果不够的话，需要增大尺寸。一般情况下，动定模板的尺寸比制件的外形尺寸大3080 mm，制件外形尺寸也大，模板尺寸与制件外形的尺寸的差值也应该选的越大。这里根据制件外形尺寸和型腔排列情况，选取动定模腔尺寸为450 mm×560 mm，可以确定模板的周界尺寸为550 mm×560 mm。5.5模板的厚度确定 由5.1可知选择直B型整体式模架，所以模板厚度是由定模座板，定模板，动模板，动模底板，垫块厚度组成，由4.4模具闭合高度部分可知整副模架的厚度7为H=h1ABCh140604012540=305 mm5.6模具闭合高度部分 模具闭合高度的确定。根据参考书目实用模具技术手册查中小型模架尺寸系列表3可得：定模座板h1 =40mm；定模板A=60mm；动模板B=40mm；动模底板h1=40mm；垫块C=125mm；推杆固定板 =25mm；推板 =32mm。模具闭合高度：H=h1+A+B+C+h1=305mm。5.7模具安装部分的校核模具外型尺寸校核：查中小型模架尺寸系列表2可知该模具外形尺寸为450mm×560mm，XS-ZY-500型注射机模板最大安装尺寸为700mm×850mm，所以能满足模具安装要求。模具厚度校核：XS-ZY-500型注射机所允许模具的最小厚度为300mm，最大厚度为450mm，模具闭合高度满足 HminH Hmax 安装条件。5.8开模行程的校核 设计注射模具时，还应考虑注射机压板的最大开距S和塑件脱模时所要求的开模距离L是否相符，即塑件脱模时所要求的开模距离L应小于注射机压板的最大开距S7，即LS。 L= H+S1+S2=305+15+10=330S=500 mm式中：L脱模状态时，模具的展开厚度，mm； S1顶板顶出行程，mm； S2塑件高度，mm。由上可知经估算计算后得到的结论是所设计注射模具的开模距离L小于其最大开距S，故合格。第六章 模架各系统结构的设计6.1模架的类型由于热塑性塑料PP适合于注射成型，本设计采用单分型面注射模，这种模具是在动模板与定模板之间具有一个分型面。单分型面注塑模的主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上，推出机构和拉料杆设在动模上，开模后塑件连同流道凝料一起留在动模上。制品的成型位置：本设计衣架采用两型腔模具14，如下图所示。图6-1衣架模腔分布图6.2分型面的选择6.2.1分型面选择：分型面6是动、定模的分界面，即打开模具取出制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。6.2.2分型面的选择原则7：（1）分型面的位置应设在制件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔。（2）分型面的选择有利于保证制件的尺寸精度。（3）分型面的选择有利于保证制件的外观质量。（4）分型面的选择满足制件的使用要求。（5）分型面的选择要考虑注射机的技术规格，使模板间距大小合适。 （6）分型面的选择要考虑锁模力，尽量减小制件在分型面的投影面积。 （7）分型面的选择要尽可能将制件留在动模一侧，易于设置和制造简便易行的脱模机构。 （8）分型面的选择要考虑侧向抽拔距。 （9）分型面的选择尽量方便浇注系统的布置。 （10）分型面的选择要有利于排气。 （11）分型面的选择使模具零件易于加工。该衣架设计中，注射模具只有一个分型面，分型面的形状采用平直分型面，将分型面选在塑件外形最大轮廓处；并使塑件在开模后留在动模一侧，有利于塑件的顺利脱模，分型面的选择保证了塑件的尺寸精度和表面质量，有利于模具的加工，有利于排气，符合设计原则。6.3浇注系统结构的设计浇注系统是注射成型模具的一个重要组成部分，是塑料熔体从注射机喷嘴到型腔入口位置的流动通道11。主要包括主流道、分流道、冷料口和浇口四个组成部分。浇注系统的设计原则： （1）重点考虑型腔布局，包括尽可能采用平衡式的布置，以便设置平衡式分流道；型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。 （2）热量及压力损失小。 （3）均衡进料。 （4）塑料耗量较少。 （5）消除冷料。 （6）排气良好。 （7）防止制件出现缺陷。 （8）制件外形美观。 （9）生产效率高。 （10）塑料熔体流动特性好。6.3.1主流道的设计： 主流道的设计原则11：（1）要能保证塑件的质量。（2）尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度。（3）尽可能做到同步填充。 主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。主流道的形状为圆锥型，便于塑料熔体的流动及流道凝料的拔出。热塑性塑料成型用的主流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接触，所以主流道常设计成可拆的主流道衬套15。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口，为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形，锥度为3，内表面的粗糙度为Ra0.8微米,孔径为0.5毫米9。 主流道的设计要点如下：（1）为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，因PP的流动性较高，故其锥度取3度7，过大会造成流速减慢，易成涡流，内壁粗糙度为R0.8um。（2）在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。 （3）为使熔融塑料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，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径为R2=R1+(12),其小端直径D=d+(0.51),凹坑深度取11 mm。在此模具中取R2=11 mm。 （4）由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套14，以便选用优质钢材单独加工和热处理，其大端兼作定位环，圆盘凸出定模端面的长度H=30 mm。如下图所示图6-2主流道尺寸图6.3.2分流道的设计 分流道是主流道和浇口之间的通道，多型模腔具一定要设置分流道15，大型制件由于使用多浇口进料，故需要设置分流道。 分流道设计要点如下：（1）分流道要求熔体的流动阻力尽可能小。（2）分流道转折处应以圆弧过渡。（3）各型腔要均衡进料。（4）表面粗糙度要以Ra0.8um为佳。（5）当分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。（6）分流道的位置可单独开设在定模或动模板上，也可同时开在动、定模板上。分流道的截面分流道设计如下图14所示 图6-3分浇道的截面示意图和尺寸此副模具采用圆形的截面形状，对于壁厚小于3,质量在200g以下的塑件，截面的直径可采用如下的的经验公式：D=0.2654W1/2L1/4=10 mm式中：D分流道的直径，mm； L分流的长度，mm； W塑件的质量,g；此副模具选分流道的截面直径为D=10 mm,由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却11，只有中心部位的塑料的熔体的流动状态较为理想，因而分流道的内表面粗糙度Ra要求比较高，一般取0.8um左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必须遵循以下两方面的原则，即一方面排列紧凑，缩小模具板面的尺寸，一方面流程尽量短，锁模力力求平衡，该模具采用平衡式的分流道。冷料井的设计 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是除去熔体流动前锋的冷料，防止冷料进入型腔而影响制件质量。对于主流道冷料井，开模时应将主流道中的冷凝料拉出，所以冷料井的直径稍大于主流道大端直径d2，冷料井与拉料杆头部结构紧密相连6。本设计采用Z形拉料杆冷料井，这种结构形式有足够大的冷料井，在成型韧性好的塑料制品时，应用比较广泛。在取出主流道凝料时无需作侧向移动，易于实现自动化操作。如下图所示 图6-4冷料井的结构形式6.3.4浇口的设计 浇口是主流道、分流道与型腔之间的连接部分，即浇注系统的在终端。一般这段很短的通道截面积很小，当熔融的塑料流在高压下通过浇口时，因为浇口的截面积很小，使塑料流速加速，而由于摩擦的作用，又使塑料流的温度升高，粘度降低，提高了塑料的流动性，有利于充满型腔，因此它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点7。其形状、大小及位置应根据塑件大小