卡扣环注射模具设计说明书(41页).doc

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1、-卡扣环注射模具设计说明书-第 34 页编号： 毕业设计说明书题 目： 双面卡扣环注射模具设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 1 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 李 锐 锋 职 称： 讲 师 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2012年 5 月 15 日摘 要模具在制造业产品生产、研发和创新中具有的重要地位。此次的设计任务为双面卡扣环设计一套塑料注塑模具，此制品是双面卡扣环，现实生活中不是经常用到，是一个非常专业的产品。首先，对聚丙烯（PP）材料的特性及其壁厚等成型工艺，双面卡扣环塑件的尺寸精度，表面粗糙

2、度，脱模斜度，收缩率，塑件圆角，成型工艺参数等进行了分析，并通过计算塑件的体积和质量，确定了成型设备的型号和规格。其次，计算并校核了型腔数目，确定了型芯、型腔的排列方式，浇注系统采用普通浇注系统，该设计采用一模两腔的结构，必须设置分流道，用侧浇口形式从零件侧面进料，排气系统开设在分型面上进行排气，计算了成型零部件的尺寸，采用整体式型芯与整体式型腔的整体式结构，选择了适合的标准模架，合模导向机构，推出机构选用斜顶杆推出机构，并且能够保证凝料与塑件完全顶出，并在完成后能够自动复位。最后，设计了温度调节系统，选择了模具相关零件的材料，并设计了模具的加工工艺规程，使用Ug5.0来完成零件实体的造型和模

3、具设计，使用AutoCAD2010绘制出塑件图，绘制模具装配图完成设计任务。关键词：注塑模；型芯；型腔；侧浇口；零部件 AbstractMold in manufacturing production, R & D and innovation has an important position. The design task for the double-sided card buckles designed a set of plastic injection mold, this product is double-sided card buckles, is not frequent

4、ly used in real life, is a very professional product.First, the molding process of polypropylene (PP) material properties, and its wall thickness, double-sided card buckles plastic parts of the dimensional accuracy, surface roughness, Demoulding, shrinkage, plastic parts fillet molding process param

5、eters analysis and calculation of the volume and quality of plastic parts, determine the type and specifications of the molding equipment.Then, calculate and check the cavity number to determine the arrangement of the core, cavity, the gating system using a common gating system, using a two-cavity m

6、old, you must set the shunt from the parts side into the side gate material, exhaust systems are generally opened in the parting surface of the exhaust to calculate the size of the molding parts, the overall structure of the overall core and overall cavity, select the appropriate standard mold, mold

7、-oriented institutions, introduction of institutions to choose oblique push rod introduced institutions, and to ensure that the condensate material and plastic top completely out, and can automatically reset after the completion.Finally,Designed a temperature control system, select the material of t

8、he mold parts and design of the mold process planning.，use Ug5.0 to complete the part entity modeling and mold design, AutoCAD2010 drawing out the plastic parts diagram, draw the mold assembly drawing complete the design task.Keywords: injection mold; core; cavity; side of the gate; parts目 录引言11 分析使

9、用材料的成型工艺21.1 聚丙烯（PP）的特性及成型工艺分析21.2 PP材料塑件的壁厚22塑件分析32.1 制件尺寸精度分析42.2 塑件表面粗糙度分析52.3 脱模斜度的确定52.4 收缩率52.6 塑件圆角62.7 分析塑件的成型工艺参数63 确定成型设备的型号和规格73.1 塑件体积和质量的计算73.2 初选注射机74 注射模的结构设计84.1 模具的工作原理为84.2 型腔数目的确定和校核84.3 型腔的排列方式的确定104.4 分型面的选择105 确定浇注系统与排气系统125.1 注射模浇注系统的设计125.1.1主流道设计125.1.2分流道设计145.1.3浇口的设计155.1

10、.4冷料穴的设计165.2 排气系统176 成型零部件的设计186.1 凹模和凸模的结构设计196.2 凹模和凸模的尺寸计算207 注射机的有关工艺参数校核237.1 最大注射量的校核237.2 注射机锁模力校核247.3 开模行程的校核247.4 注射机注射压力校核257.5 注射机模具厚度校核258结构零部件的设计268.1标准模架的选用268.2合模导向机构的设计278.2.1导柱的设计278.2.2导套的设计289 推出机构设计299.1 推出机构的分类及选用299.2 推杆位置的设置299.3 推杆的形状及固定形式309.4 推出机构的导向与复位309.5 推板强度校核309.6脱模

11、力的计算3110 侧向分型与抽芯机构设计3110.1 抽芯距的确定3210.2 抽芯力的计算3211 温度调节系统的设计3212 模具材料的选择3513 模具零件加工工艺规程3714 模具的试模与修模3814.1 粘着模腔3814.2 粘着模芯3814.3 粘着主流道3914.4 成型缺陷39总 结41谢 辞42参考文献43引言模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前，模具行业的生产性服务业发展迅速，模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化，为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现，这无疑对模具行业的发展有着很大的推

12、动作用.模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位，使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来，我国模具工业均以每年15以上的增长速度快速发展。“十一五”期间，我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展，模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔，特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下，对模具的需求量和档次也越来越高，同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币，比上一年增长21，模具出口14.13亿美元，比上一年增长357，模具进口仍保持在20亿美元。数

13、据显示着我国模具整体实力进一步加强。但是，我国的模具品种仍然不丰富，模具行业的平衡发展亟需重视。此次的设计任务为双面卡扣环设计一套塑料模具，此制品是双面卡扣环，现实生活中不是经常用到，是一个非常专业的产品。但生产纲领为：大批量生产，我们采用注射模具注射成型！根据当前注射模具的发展要求，以最快的速度设计结构简单且低成本的模具，在设计过程中广泛运用在专业课中学到的CAD/CAM/CAE技术（如Ug和AutoCAD），通过各种有效的途径来优化模具结构，提高模具精度，延长模具寿命、降低模具制造成本，提高模具标准化水平和模具标准件的使用率等等，在满足市场需要的同时进一步提升自身模具设计的水平。塑料成型加

14、工技术发展很快，塑料模具的各种结构也在不断地创新，我们在学习成型工艺与模具设计的同时，还应注意了解塑料模具的新技术、新工艺和新材料的发展动态，学习和掌握新知识，为振兴我国的塑料成型加工技术作出贡献。因此毕业前夕的毕业设计变得更为重要了，通过设计、思考使得我们进一步巩固了大学里所学的知识和技能，对大学四年所学的课程进行全面的总结，拓展自己在各方面的能力，为走上社会打下牢实的基础。1 分析使用材料的成型工艺首先根据图纸对塑件进行三维造型，然后分析塑件，接着进行相关的模具设计，诸如：型芯、型腔、镶块、浇注系统、导向机构、脱模机构冷却系统等。本设计应用到机械绘图软件AutoCAD2010、三维造型和模

15、具设计软件Ug5.0，完成双面卡扣环模具设计过程。该塑件要求材料不吸水，耐高温，耐高压，耐冲击，安全，安装方便，导电性能高，绝缘性良好。 一定的耐热性，采用聚丙烯（PP）材料，可以满足产品的使用性能要求。1.1 聚丙烯（PP）的特性及成型工艺分析（1）基本特性 聚丙烯无味、无色、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度仅为0.90-0.91。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯的屈服强度、抗拉、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链，其具有特别高的抗弯曲疲劳强度，如用聚丙烯注射成型的一体铰链（盖和该体合一的各种容器），经过7次开闭弯折未产生损坏和断裂现象。聚丙烯的熔点为

16、164-170C，其耐韧性好，能在100 C以上的温度下进行消毒灭菌。聚丙烯耐低温的使用温度可达-15 C，在低于-35 C是会脆裂。聚丙烯的高度绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受温度的影响。聚丙烯在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。 （2）主要用途 聚丙烯可用于制作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；可作水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和该体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。（3）成型特点 聚丙烯成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷

17、却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80 C左右，不可低于50 C，否则会造成成型塑件便面光泽差或产生熔接痕等缺陷，且温度过高会产生翘曲现象。（4）注射成型工艺过程：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-清理模具、涂脱模剂-合模。1.2 PP材料塑件的壁厚表1.1 热塑性塑件塑料的推荐壁厚（S）（mm）塑料品种最小壁厚小型塑件壁厚中型塑件壁厚大型壁厚聚丙烯0.851.551.752.43.2根据上表1.1所显示的壁厚可以得出初步设计的塑件的壁厚为最大壁厚8.1mm，最小壁厚是3.75mm。2 塑件分析双面卡扣环的整体结构三维图如图2.1所示：图2.1 双面

18、卡扣环塑件三维图图2.2 双面卡扣环零件图从三维图和零件图上分析双面卡扣环零件形状是圆柱体塑件，以搭锁的方式与金属零件连接. 有多道凹槽，塑件的内部结构稍较复杂，但比较规则，成型工艺性好，所以设计了一副合适的瓣合型腔注射模具。制件表面光滑，无气泡及其它缺陷，无飞边或少飞边。尺寸小，需求量大，大批量生产，精度要求不高。为了提高生产效率，模具应采用一模多腔结构，合理的型腔数目和布局以及分型面的选择都会直接影响生产效率和制件的质量。2.1 制件尺寸精度分析影响制件尺寸精度的因素很多，模具制造的精度、塑料收缩率的波动，以及由于磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会使制件尺寸不稳定。选用制件精度以适用为宜

19、。精度越高，模具制造难度越大，成本越高，同时制件的废品率也会增加。重要制件和配合尺寸选较高精度和一般精度，其余应选低精度。由制件的标注要求可知，制件的精度要求为MT4级。查塑料成型工艺与模具设计可知采用聚丙烯（PP）为原料的制件，一般精度为MT4级，未注精度为MT6级，而制件要求精度为MT4级，因此符合精度等级要求。2.2 塑件表面粗糙度分析要获得制件所需要的表面粗糙度，首先，应在模具制造方面加以保证，一般模具成型零件的表面粗糙度等级比制件的要求高12级，其次，成型工艺也影响制件的表面粗糙度，若成型温度过高，制件成型后易起泡，甚至出现凹痕，原材料杂质多，制件表面质量也差。 由于制件采用聚丙烯（

20、PP）材料和注射内侧抽芯机构，因此，查塑料成型工艺与模具设计可知，聚丙烯（PP）注射成型时，表面粗糙度常用范围在0.13.2之间，可以实现制件在MT4级下的表面粗糙度要求，取R为。2.3 脱模斜度的确定由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件取出困难，强行取出会导致塑件表面划伤、擦毛等，在设计时应考虑与脱模方向平行的塑件内外表面应具有一定的脱模斜度。塑件上脱模斜度的大小，与塑件的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、塑件的壁厚和几何形状有关。硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状愈复杂或型孔较多的塑件取较大的脱模斜度；塑件高度愈高、孔愈深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔

21、包住型芯，脱模斜度也应大些。在不影响外观的情况，脱模斜度尽量大一点，查塑料成型工艺与模具设计1-5脱模斜度表，得聚丙烯（PP）常用型腔的脱模斜度为2545，型芯脱模斜度2045，综上所述，制件的脱模斜度取 35。2.4 收缩率表2.1 常用塑料的收缩率塑料名称聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸脂尼龙ABS聚甲醛缩写PEPPPVCPSPSN6ABSPOM计算收缩率（%）1.5-3.51.0-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.0该塑件的材料为PP塑料，查表2.1得知理论收缩率为1.0%-2.5%，而在实际生产中，计算平均收缩率：2.6 塑件圆角

22、制件除在使用中要求有尖角外，其余接合处一般应有圆角过度。所以该制件内外表面连接应有圆角过渡，这样可以增加该部位甚至整个制件的机械强度，使成型的塑料流动顺畅，成型后有利于制件顶出，改进、增加圆角为1mm。2.7 分析塑件的成型工艺参数查塑料成型工艺与模具设计 常用塑料的注射工艺参数见表2.2注射成型工艺卡：表2.2注射成型工艺卡机电工程学院塑料注射成型工艺卡片资料图号班级08011204共 页第 页零件名称 双面卡扣环材料牌号PP设备型号XS-ZY-125装配名称 材料定额100g每模腔数一模两腔零件图号 21单件质量7.4g工装号 零件图材料干燥设备红外线烘箱温度（）70时间（h）0.5h以上

23、料筒温度后段（）160170中段（）200220前段（）180200喷嘴（）170190模具温度（）4080时间注射（s）05保压（s）2060冷却（s）1550压力注射压力（MPa）70120保压压力（MPa）5060后处理温度（）鼓风烘箱100110时间定额辅助（S）时间（h）0.5h以上单件（S）40120编制张万杰审核综上所述，通过以上分析可见，该制件结构属于中等复杂程度，结构工艺性合理，不需对制件的结构进行修改，制件尺寸精度中等，对应的模具零件的尺寸加工容易保证。注射时在工艺参数控制得较好的情况下，制件的成型要求可以得到保证。3 确定成型设备的型号和规格注射模具必须安装在与其相适应的

24、注射机上才能进行生产，因而在设计模具时，必须熟悉所选用注射机的技术规范，如注射机的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、开模最大行程、安装模板的螺孔（或T形槽）位置和尺寸、定位孔尺寸、喷嘴球面半径等等。以便设计的模具与所选的注射机相适应。注射成型机合模部分的基本参数包括模板尺寸、模板间最大开距、动模板的行程、模具最大厚度和最小厚度等。这些参数规定了注射机所安装模具的尺寸范围。3.1 塑件体积和质量的计算（1）计算塑件的体积和质量是为了选用注射机及确定型腔数。使用Ug5.0软件画出塑件的三维图,利用软件分析功能自动计算所画零件的体积。零件塑件的体积 （2）查

25、阅参考文献，塑料聚笨丙烯（PP）的密度为所以，塑件的重量为：浇注系统质量为：根据塑件形状和尺寸，采用一模两腔的模具结构，塑件和浇注系统的质量：3.2 初选注射机根据塑料制件形状及尺寸采用一模两腔的模具结构，考虑外形尺寸，对塑件原材料的分析及注射机所需压力的情况，再留有一定的余量去选定注射机的注射量，再根据正式选取：式中 -注射机最大理论注射量，g； -一副模具形式产品所需实际注塑量，g；式中 -一副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3）； -初步选定的型腔数量； -单个塑件的质量或体积（g或cm3）； -浇注系统的质量或体积（g或cm3）。单个塑件的质量 （根据ug5.0软件分析计算得到）浇注

26、系统的质量 初步选定的型腔数量 经计算：查参考文献表4.2选用大于16.6g的螺杆注射机：初步选定XS-ZY-125型。XS-ZY-125（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：表 3.1 注塑机的主要参数理论注射容积(）125螺杆直径()42注射压力()120注射行程()170注射方式螺杆式锁模力()900最大成型面积（）320最大开合模行程()180模具最大厚度()300模具最小厚度()200喷嘴圆弧半径()12喷嘴孔直径（）4动定模固定板尺寸()428*458拉杆空间()260*2904 注射模的结构设计4.1 模具的工作原理为模具安装在注射机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模部分固

27、定在注射机的动模板上，合模后，注射机通过喷嘴将熔料经流通注入型腔，经保压，冷却后塑件成型。开模时，动模部分向下移动，塑件包在滑块型芯和斜顶杆型芯上一起随动模下移，斜契固定在定模上，在开模力作用下斜契向上脱离塑件，滑块型芯在弹簧的作用下向内滑动脱离塑件，斜顶杆型芯的下端在导滑槽内向外滑动从而脱离塑件，与此同时在拉料杆的作用下凝料从浇口套脱出。合模时，复位杆迫使推出机构复位。4.2 型腔数目的确定和校核为了使模具与注塑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。模具的型腔数可根据塑件的产量、精度高低、模具制造成本以及所选用注塑机的最大注射量和锁模力大小等因素

28、确定。小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸较大时，型腔数将受所选用注塑机允许最大成型面积和注塑量的限制。型腔排位原则 ：型腔排位应有利于各腔同时、均匀进胶。 多腔模各型腔排位紧凑，有利于缩短流道长度。 多腔模各型腔间距不小于25mm。由于此次设计的双面卡扣环要求是大批量生产，所以应该采用多型腔模具以提高生产效率和降低生产成本。在多型腔模具的实际设计中，一种方法是首先确定注射机的型号，再根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出要求选取型腔的数目；另一种方法是先根据生产效率的要求和之间的精度要求确定型腔数目，然后再选择注射机或对现有的注射机进行校核。一般

29、可以按下面几点对型腔的数目进行确定。（1）按注射机的最大注射量确定型腔数目式中 K 注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； mp注射机最大注射量，g； m1浇注系统凝料量，g； m 单个塑件的质量，g。（2）按注射机的额定锁模力确定型腔数目式中 FP注射机的额定锁模力，N； p 塑料熔体在型腔中的成型压力，MPa； A1浇注系统在分型面上的投影与型腔不重叠部分的面积，mm2； A 单个塑件在分型面上的投影面积，mm2。（3）按塑件的精度要求确定型腔的数目生产经验表明，每增加一个型腔，塑件的尺寸精度将降低4%。成型高精度零件时，型腔不宜过多，通常不超过4腔，因为多型腔难以使型腔的成型条件一致

30、。综合考虑浇注系统，该塑件精度要求不是高，又是大批量生产，本塑件结构规则。因此，为能提高塑料成型的生产率，降低制件的成本，选用多型腔模具，即一模二腔的模具结构。校核：由于模具选择的型腔数目为一模二腔，因此应根据选择的注射机进行校核，这里采用根据注射量校核，查考文献得：式中 m为注射机的最大注射量，单位g；m为单个制件的质量，单位g；m为浇注系统的质量，单位g；根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用1模2腔 。经过以上的校核，型腔数的确定满足设计要求。4.3 型腔的排列方式的确定由于采用一模二腔结构，因此，对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在 模具设计时应综合考虑。

31、型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均匀得分得所需足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀充满每一个型腔，从而使各个型腔的制件内在质量均一稳定。根据塑件通过对模具结构、浇注系统的综合考虑，采用如图4.1所示排布方式。其优点是便于设置侧向分型抽芯机构，可实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的。 图4.1 型腔的排列方式4.4 分型面的选择分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。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

32、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，因此在选择分型面时应综合分析比较。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：.分型面应选在塑件外形最大轮廓处。.分型面尽可能使塑件开模时留在推出机构一侧，便于塑件顺利脱模。.应保证塑件的精度要求。.满足塑件的外观质量要求。.便于模具加工制造。.有利于排气。.应考虑成型面积的影响，尽量减小制件在合模分型面上的投影面积。.有利于侧向抽芯。因此,根据制件的形状及成型机构，该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。本设计中制件的分型面如下图4.2所示：图4.2 分型面

33、位置5 确定浇注系统与排气系统5.1 注射模浇注系统的设计该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的作用是将塑料熔体平稳得引入型腔，使之按要求填充型腔的每一个角落，使型腔内的气体顺利地排除，在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分地把压力传到型腔各部位，以获得组织致密、外形清新、尺寸稳定的塑料制件。浇注系统的设计要符合以下基本原则：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；系统流道应尽可能短，断面尺寸适当，尽量减小弯折，表面粗糙度值要低，以使热量及压力损失尽可能小；对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间进入各个型腔的深处及

34、角落，即分流道尽可能采用平衡式布置；型腔和浇口的排列要尽可能地减小模具外形尺寸；在满足型腔充满的前提下，浇注系统的容积应尽可能小，以减小塑料的消耗量；浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小。 5.1.1主流道设计采用普通浇注系统，由于是二型腔模，必须设置分流道，采用侧浇口形式从零件侧面进料，利用分型面间隙排气。(1)主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分。制件的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。因此，设计时必须使熔体的热量损失和压力损失最小，根据模具设计手册查得XSZY125型注射机的喷嘴的有关尺寸为：喷嘴前

35、端孔径：；喷嘴前端球面半径：；根据模具主流道与喷嘴的关系：取主流道球面半径：；取主流道的小端直径；为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将凝料从主流道中拔出，主流道与喷嘴应紧密对接，将主流道设计成圆锥形，其斜度为，取，经换算得主流道大端直径为，主流道表面粗糙度Ra0.8一般为。由于小端的前面是球面，其深度为35mm。主流道示意图如图5.1所示 图5.1 主流道示意图 (2) 主流道长度主流道的长度应尽量短，以减小压力损失，其长度一般不超过65mm，一般取50mm， 主流道浇口一般采用碳素工具钢如T8A，TA10等材料制造，热处理淬火硬度5357HRC。该浇口套与与定位圈设计成整体形式，用螺钉固定在定模

36、上，浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采用H9/f9配合。根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道衬套如图5.2所示：图5.2主流道衬套5.1.2分流道设计分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。由于模具是多型腔的浇注系统，因此应设置分流道。应注意尽量减少流动过程中热量损失与压力损失。常用的分流道截面有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。本设计选择截面形状为圆形的分流道，因为这种形状流道加工较方便，且热量损失与压力损失均不大，容易满足要求。分流道截面尺寸视塑料品种，制件尺寸，成型工艺条件以及流道的长度因素来确定。通常圆形截面分流道直

37、径为210mm ，对流动小号的尼龙、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件，在分流道长度很短时直径可小到2mm综合考虑，分流道截面半径取R=4mm，开设在定模一侧。(1)分流道长度分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料原材料和减少能耗。制件形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易，根据型腔的排列方式可知分流道的长度为。(2)分流道的表面粗糙度分流道表面粗糙度要求不能太低，一般取左右，这可增加对外塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。在该模具上取圆形断面形状，直径为D=5mm。图5.3 分流道示意图5.1.3浇口的设计(1)浇口的选择根据制件塑料的形成特性，

38、制件的几何形状、尺寸、生产批量、成型条件、注射机等因素的综合考虑，选用侧浇口较为理想。它开设在模具的分型面上，从制件内侧或外侧边缘进料。它能方便地调整充模时的剪切速度和浇口封闭时间。因此,选用侧浇口比较符合模具结构的要求。初选尺寸为1mm1mm0.8mm(blh),试模时修正。侧浇口尺寸计算的经验公式3： 式中：侧浇口的宽度，；塑件外侧表面积，；侧浇口厚度，；浇口处塑件厚度，。由塑件的实体模型分析得之，外侧表面积；浇口处塑件壁厚。则侧浇口宽度：侧浇口厚度：； 对于浇口和塑件在分型面同一侧的结构形式而言，一般宽度，厚度，浇口长度。由计算结果知，所设计的家口尺寸在误差允许的范围内，设计符合要求。其

39、最终确定的浇口设计参数如下：(2)浇口位置的选择 浇口位置主要是根据制件的几何形状和技术要求，并分析熔体在流道和型腔中的流动状态、填充、补缩及排气等因素后确定，一般应遵循下列原则：在设计浇口位置时，要满足流动比要求;浇口开的位置应有利于熔体流动和补缩;浇口位置应设在熔体流动时能量损失最小部位，并有利于行腔内气体的排处;浇口位置的选择要避免制件变形;浇口位置应避免塑料制件产生熔接痕;防止料流将型芯或嵌件挤压变形。因此，为满足以上要求，浇口位置设计在分型面上。该模具采用侧浇口，其有以下特性:形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证。试模时如发现不当，容易及时修改。能相对独立地控制填充

40、速度及封闭时间。对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。浇口示意图如图5.4所示 图5.4 浇口示意图5.1.4冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构之一。其作用是容纳浇注系统流道中料流有前锋冷料，以免这些冷料注入型腔，产生熔接痕这些冷料。这些冷料既影响熔体充填的速度，又影响成型塑件的质量，主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。在注射成型时，喷嘴前端的熔料温度较低，为防止其进入型腔，通常在流道末端设置用以集存这部分冷料的冷料井。其直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料井体积大。拉料杆的作用是将凝料从主流道中拉出，并留在

41、动模一侧。根据制件推出形式，拉料杆是采用常见的Z型，采用5，如图5.5所示结构。图5.5 冷料井的设计5.2 排气系统塑料熔体充模时，需置出浇注系统、型腔内的空气以及塑料熔体微量分解产生的气体，使之及时排出模外。如果排气不了良，会在制件上形成气泡、银丝、云雾、接缝等缺陷，使表面轮廓不清，甚至充不满型腔。还会因气体被压缩而产生高温，使制件产生焦痕现象。排气间隙要使制品不产生飞边、溢料。排气的方式有分型面排气、间隙排气、强制排气、粉末烧结金属排气、设置冷料井排气。常用的有分型面排气、间隙排气、设置冷料井排气，因此需要设计排气系统。（1）分型面排气，排气槽的深度可取0.0250.1mm, 宽 1.5

42、6mm。为了避免型腔中被压缩的热空气直接喷入人体上，排气槽做成弯曲状。排气槽深度的取值要小于被注射塑料的溢料值。常用塑料的排气间隙表5.1:表5.1常用塑料的排气间隙塑料名称间隙塑料名称间 隙PE0.02ASA0.01PP0.010.02POM0.010.03PS0.02PA0.01PB0.03GRPA0.010.02ABS0.03PBTP0.010.03间隙排气，间隙排气是利用成型件、顶杆与孔的配合间隙来排气。排气间隙的取值要小于被注射塑料的溢料值。因此在设计模具时，配合件的配合精度一定要选择合理。常见塑料的溢料值见表5.2。表5.2常见塑料的溢料值塑料名称溢料值塑料名称溢料值聚乙烯0.02

43、聚甲醛0.03聚丙烯0.03聚碳酸酯0.08软聚氯乙烯0.03有机玻璃0.04聚苯乙烯0.03ABS0.06我们的塑件并不是很大，而且不属于深型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04mm。6 成型零部件的设计成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、镶块，各种成形杆和成形环。成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因

44、强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处