放大镜注塑模具设计说明

目目 录录 摘摘 要要. PMMATRACT.PMMATRACT. 前前 言言 1 第一章第一章 绪论绪论2 1.1 注塑模具发展的概况3 1.2 注塑模具发展的国内外现状.3 1.3 塑料模具的特点.3 1.4 注塑模具设计的要求及程序.4 1.5 本文的主要研究工作4 第二章第二章 制件结构的设计工艺性制件结构的设计工艺性5 2.1 制件结构设计 5 2.2 结构工艺性分析.7 2.3 外壳材料的选择.7 2.4 小结. 8 第三章第三章 注射机的型号选择注射机的型号选择8 3.1 注塑机成型参数计算8 3.2 小结. 9 第四章第四章 模具结构的分析与设计模具结构的分析与设计10 4.1 总体结构.10 4.2 行腔数目及排布10 4.3 分型面的选择和排气系统的确定及浇注系统的设计.11 4.3.1 分型面的设计.11 4.3.2 排气系统的设计13 4.3.3 浇注系统的设计14 4.4 成型零部件的工作尺寸计算17 4.4.1 成型零件的结构设计.17 4.4.2 成型零件的工作尺寸计算.18 4.4.3 模具型腔侧壁厚度和底版厚度计算.20 4.5 导柱导向机构的设计20 4.6 脱模机构的设计21 4.7 冷却系统的设计25 4.7.1 温度调节系统设计原则.25 4.7.2 冷却水道回路的布置25 4.8 成型设备的校核26 4.9 小结 . . .26 结论结论28 参考文献参考文献29 前前 言言 随着社会的发展，人们对生活产品的要求也越来越广。其中包括种类丰富 的塑料产品，例如：一些电器材料、厨房用具、生活用品。不但种类多而且小 形状多样。注塑模具设计可以根据人们的具体要求进行产品的尺寸设计，最大 程度的满足了用户的需求。因此注塑模具设计成了当今社会发展必不可缺少的 行业。目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人类使用 的第一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入到 国民经济的各个部门，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要组成部分，是 塑料工业中不可缺少的环节。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。从 2003 年 我国模具进口的海关统计资料可知,塑料模具占据了模具进口总量的 57%,而注 塑成型模具在整个塑料模具中占有很大的比例.注塑成型模具设计的好坏,决定 着注塑成型制件的质量优劣及成品率高低,也就是说,是否能加工出优质价廉的 塑料制件,在很大程度上要靠注塑成型模具设计的合理性和先进性来保证. 现代塑料制件生产中,合理的注塑成型工艺,先进的注塑成型模具及高精度, 高效率的注塑设备是当代塑料成型加工中必不可少的三个重要因素,缺一将一事 无成.本文以放大镜为例，介绍了注塑模具设计流程，该流程包括工艺分析，选 择注塑机，确定成型方案，最后对该注塑机进行必要的工艺参数校核。下面就 对该实例进行详细论述。 第一章 绪论 1.1 注塑模具设计发展的概况 模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺 装备，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的 零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。因此已经成为现代工业 生产的重要手段和工艺发展方向。因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的 技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。 根据国际生产协会报告，在目前阶段，工业品零件粗加工的 75、精加工的 50都是 由模具成型完成的。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机 床总产值；我国台湾地区模具工业也以每年 35以上的年增长率迅速发展；我国大陆地区 模具工业近几年更是获得了飞速的发展，尤其是塑料模具，在模具设计和制造水平上都有 了长足的进步 模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的 形状通过一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它 是型腔模的一种类型，其地位与重要性正日益被人们所认识。 随着塑料工业的飞速发展，以及通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的 不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、 建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。 由于在工业产品中，一个设计合理的塑件往往能代替多个传统金属结构件，加 上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成 卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗 量和加工及装配工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。 注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料 和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。由 于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续地生产， 并且具有固定的尺寸，可以实现生产自动化、高速化，因此具有极高的经济效 益。 随着工业生产的迅速发展，注塑模具设计可以根据人们的具体要求进行 产品的尺寸设计，设计一副能够生产所给塑件、结构合理、能保证制品的 精度、表面质量的模具产品，最大程度的满足了用户的需求。塑料模具工 业在国民经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。 近年来，我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大发展，主要有北 航华正软件工程研究所开发的 CAXA 系统、华中理工大学开发的注塑模 HSC5.0 系统及 CAE 软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微 机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。 1.2 注塑模具设计国内外发展趋势 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具 的标准化工作十分重要，目前我国模具标准化程度只达到了 20%。注射模方面 关于模具零件、模具技术条件和标准模架等已经制定了一些国家标准标。比如， 2005 年中国模具工业产值达到 610 亿元,增长率保持在 25%的高水平,行业的生 产能力约占世界总量的 10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。我国注塑模具 产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际先进水平低许多,而模具生产周期却 要比国际先进水平长许多。因此注塑模具设计成了 我国当今社会发展必不 可缺少的行业 。 当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；精密标 准模架，精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化 模块等。 1.3 塑料模具的特点 热塑性塑料注射模的特点是由塑料原材料的特性所决定的，最主要的有两 点：一是注射时塑料熔体的充模流动特性，二是模腔内塑料冷却固化时的收缩 行为，这两点决定了注射模的特殊性和设计难度。由于塑料熔体属于粘弹体， 熔体流动过程粘度随剪切应力、剪切速率而变化，流动过程中大分子沿流动方 向产生定向；冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂，模腔内各部位、各方向收 缩率不同，不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异。基于上述特点，设计注 塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使设计的模具合理适用，并 可在设计中有效利用塑料特性，如点浇口模具用于塑料铰链制品。 塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件，近年来在热固性塑料的 成型中也得到了日趋广泛的应用。由于塑料注射成型模具的适用性比较广，而 且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质量均较好，生产效率特别高，所以 塑料注射模具已日益引起人们的重视 1.4 注塑模具设计的要求及程序 1.4.11.4.1 基本要求基本要求 （1）合理地选择模具结构； （2）正确地确定模具成型零件的尺寸； （3）设计的模具应当制造方便； （4）充分考虑塑件设计特色，尽量减少后加工； （5）设计的模具应当效率高、安全可靠； （6）模具零件应耐磨耐用； （7）模具结构要适应塑料的成型特性。 1.4.21.4.2 基本程序基本程序 （1）调研、消化原始资料； （2）选择成行设备； （3）拟订模具结构方案； （4）方案的讨论与论证； （5）绘制模具装配草图； （6）绘制模具的装配图； （7）绘制零件图； （8）编写设计说明书。 1.5 本文的主要研究工作 本文的主要工作是： 本论文根据以上资料分析，主要内容包括设计说明书一份，放大镜 注塑模具设计 2D 图纸一套。具体为： （1） 放大镜 材料的选择 。 （2）模具的结构 分析与设计包括： 型腔数目及排布 、分型面的 选 择与浇注系统的设计 、成型零部件的工作尺寸计算、导柱导 向机构的设计 、推出机构的设计 、冷却系统设计 等。 具体研究的问题有： （1）塑料收缩率的确定； （2）模具型芯尺寸计算； （3）分型面的选择对外观的影响； （4）型腔数目排布； （5）冷却系统的设计； （6）推出机构的设计； （7）温度调节系统设计： 第二章第二章 制件结构的设计工艺性分析外壳材料的选择制件结构的设计工艺性分析外壳材料的选择 2.1 制件结构的设计 塑件的 2d 图，如图 2-1 所示，制件外表面要求美观。 图 2-1 放大镜 2.2 材料的选择 干燥处理：PMMA 具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。建议干燥条件 PMMA 为 90C、24 小时。 熔化温度：240270C。 模具温度：3570C。 注射速度：中等 化学和物理特性 PMMA 具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。白光的穿透性高达 92%。PMMA 制品具有很低的双折射，特别适合制作影碟等。PMMA 具有室温蠕变特性。 随着负荷加大、时间增长，可导致应力开裂现象。PMMA 具有较好的抗冲击特性。 由于 PMMA 表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性能差等缺点， PMMA 的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯、丁二烯的共聚，PMMA 与 PC 的共 混等。 超级透明 PMMA 材料主要用于手机保护屏，该产品分为有硬化涂层，没有硬化涂 层两种.其特点是透光率极好，没有杂质，静电保护膜，表面硬化厚后硬度可达 5-6H 以上. 目前特别推荐用于硬化处理的 PMMA 材料，国内称为生板。 压克力性能压克力性能 透明度优良，有突出的耐老化性； 它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有良好的绝缘性和机械强 度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、 丝网印刷、喷 PMMA 砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种压克力制品。 物理性能物理性能 聚甲基丙烯酸甲酯 （Polymethylmethacrylate，简称 PMMA，英文 Acrylic） ，又称做压 克力或有机玻璃，在香港多称做阿加力胶，具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点， 是平常经常使用的玻璃替代材料。 设计新颖、工艺先进、色调高雅、造型美观。设计新颖、工艺先进、色调高雅、造型美观。 1.PMMA 的密度比玻璃低：PMMA 的密度大约在 1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半； 2.PMMA 的重量较轻：PMMA 的密度为 1.19g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普 通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的 43%。 3.PMMA 的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为 200 万，是长链的高分子 化合物， 而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能 力比普通玻璃高 718 倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子 链段排 列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了， 有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破 成碎片。因此，拉伸处 理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。 4.PMMA 的熔点较低：PMMA 的熔点约 130140 C (265285 F)比玻璃约 1000 度的高 温低很多。 5.PMMA 的透光率较高 6.可见光：PMMA 是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到 92%，比玻璃的透光 度高1 。 7.紫外光：石英能完全透过紫外线，但价格高昂，普通玻璃只能透过 0.6%的紫外线， 但 PMMA 却能透过 73%。PMMA 不能滤除紫外线(UV)。紫外光会穿透 PMMA，部份制 造商2在 PMMA 表面进行镀膜，以增加其滤除紫外光的效果和 性质。另一方面，在照射 紫外光的状况下，与聚碳酸酯相比，PMMA 具有更佳的稳定性 8.红外线：PMMA 允许小于 2800nm 波长的红外线通过。更长波长的 IR，小于 25,000nm 时，基本上可被阻挡。存在特殊的有色 PMMA，可以让特定波长 IR 透过，同时 阻挡可见光，(应用于远程控制或热感应等)。 化学性能化学性能 聚甲基丙烯酸甲酯为无色液体，具有香味，沸点 101，密度为 0.940 克/厘米 3(25)。 工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧化法制出甲基丙烯酸，然后酯化而得。它容 易聚合,需要在 5以下存放,或加入 0.01%左右的对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏， 把阻聚剂分出。 聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身单体、氯仿、乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。由于 它能溶于自身单体中，它的本体聚合物非常透明（见本体聚合） 。 它的铸板聚合物的数均分子量一般为 2.2104，相对密度为 1.191.20，折射率为 1.4821.521，吸湿度在 0.5%以下，玻璃化温度为 105。 它的抗拉强度为 67 千克力/毫米 2,耐压强度为 1214 千克力/毫米 2,耐冲击性比聚苯 乙烯好；透光性很好，并能透过 90%以上的紫外线（普通玻璃几乎不透过紫外线） ；耐光 老化性优异，在户外放置数年而不着色；它还有不易破碎的特点。大学生信息网 压克力板与有机玻璃压克力板与有机玻璃 “有机玻璃“源自英文 Organic Glass。近年来在某些地区将所有的透明 有机玻璃 塑料制成的板材统称为有机玻璃，其实这是错误的，压克力是专指纯聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA）材料，而把 PMMA 板材称作有机玻璃。大学生信息网 压克力板之特性与优点压克力板之特性与优点 采用新型聚脂材料,经热曲成型或平面镶边,金属托底内置光源,极具视觉冲击力。 耐侯性:面板涂覆高浓度紫外线吸收剂,金属底座喷涂进口汽车漆 压克力具有高透明度 ,可保长久耐侯,永不褪色,使用年限长达 58 年。 耐久性：产品对内置光源具有良好的保护，延长光源产品使用寿命。 合理性:合理性设计,防雨防潮;开启式结构,便于维修。 耐冲击性:是玻璃产品的 200 倍,几乎没有断裂的危险。 透光性:高达 93%,透光极佳、光线柔和、璀璨夺目。 耐燃性:不自燃并具自熄性。 美观性:工艺精美,全字体呈镜面效果,底座无褶皱,无接缝,所有铆固件不外露。 节能性:透光性能好，相应减少光源产品,省电电,降低使用成本。大学生信息网 2.3 结构工艺性分析 （1）塑件的尺寸精度分析 此零件尺寸精度按照 MT5 计算。 （2）塑件的表面质量分析 该塑件表面要求较高。 （3）塑件的结构工艺性分析 1.壁厚分析 壁厚比较均匀 2.脱模角度分析 该注塑零件壁厚比较均匀，其脱模斜度查参考文献中的有塑件内表面 351，塑件外表 面 40120。 （4）塑件的生产批量 塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中， 由于注射模具价格在整个生产费用中所占的比例较小，提高生产率注射模具寿命问题比较 突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批量 生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产 量达 10 万件，生产类型属于大批量生产，可以考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期 不宜太长的模具，同时模具造价适当控制。 2.4 小结 这一章主要讲解了放大镜工艺性分析，材料的选择。通过对放大镜的工艺 性分析知道了塑件的结构对模具精度的要求。另外塑料材料有多种比如； PMMAV、PMMA、PMMA 等其中 PMMA 的性能最好大学生信息网 第三章第三章 注射机的型号选择和校核注射机的型号选择和校核 3.1 注塑机成型参数计算 （5）初选注射机 i)计算塑件体积和重量 通过估算可获得产品质量约为 12g。 ii)根据塑件本身的几何尺寸形状及生产批量确定型腔数目 由于该塑件尺寸有一般精度要求，不宜采用太多型腔数目，所以考虑采用一模 4 腔，型腔 平衡布置在型腔板两侧，以方便浇口排列和模具的平衡。如图 iii)确定注射成型的工艺参数 根据该塑件的结构特点和 PMM 大学生信息网 A 的成型性能，查有关资料初步确定塑件的 注射成型工艺参数，见表 2-3。 工艺参数内 容工艺参数内 容 温度 8090注射时间2090 预热和干燥 时间 2 h保压时间05 后段150170冷却时间20120 中段165180 成型时间/s 总周期50220 料筒温度/ 前段180200 螺杆转速 /(r/min) 30 r/min 喷嘴温度/170180方法 红外线灯烘 箱 模具温度/5080温度/70 注射压力 /MPa 6001000 后处理 时间/h24 表 2-3 iv)确定模具温度及冷却方式 PMMA 为非结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能 降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷却， 成型模具温度控制在 60-80. v)确定成型设备 由于塑件采用注射成型加工，使用一模 4 腔，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量 为： W=6+=612+6=78g. 废料 根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、 注射模具尺寸大小等因素，参考塑料模具设计与制造 P69 表 2-8，初选 XS-ZY-125 型柱塞 式注射机。记录下 XS-ZY-125 型螺杆式注射机的主要参数，见表 2-4. 序号主要技术参数项目参数数值 1 额定注射量/cm 3 125 2注射压力/MPa120 3锁模力/KN900 4动、定模模板最大安装尺寸/(mmmm) 428458 5最大模具厚度/mm300 6最小模具厚度/mm200 7最大开合模行程/mm300 8喷嘴前端球面半径/mm12 9喷嘴孔直径/mm4 10定位圈直径/mm100 表 2-4 3.2 小结 这一章主要完成了以下任务，塑件体积的估算、注塑机选择、注塑机的校 核。通过估算体积可以算出塑件的重量，通过估算重量来选择注塑机的型号。 第四章第四章 模具结构的分析与设计模具结构的分析与设计 4.1 总体结构大学生信息网 由于制品结构外观要求较严， ，用四根导柱导套组成导向部件来确保动模 与定模合模时能正确对中。成型部件由凹模和模板整体式，凸模与下模板镶 嵌式，由于镶件比较长，避免在成型中损坏，所以在另外一端，也要进行定 位，增加它的刚度和强度，合模后便组成了模具的行腔，凸模固定板用螺钉 从背部固定，以便于拆装更换，提高整个模具的寿命。总体结构如图-所 示。 图 4-1 模具结构图 4.2 行腔数目及排布大学生信息网 （1） 可选方案方案分析 结 论 行 型 腔 布 局 1.一模一腔，生产效 率低，不利于大批量 生产 。模具材料利用率低， 造成材料浪费 行 型 腔 布 局 1.一模 4 腔，生 产效率高 2.模具结构紧凑 3.零件分布对称， 利于形成流动平 衡的浇注系统 模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、h 行排列、直线排列、及 复合式排列等。 型腔的排列要基于塑件的形状和大小来确定，型腔的布置和浇口的开设要 力求对称，而且是用一模 4 腔的设计，这样可以防止模具承受偏载而产生溢料 现象，型腔排列宜紧凑，减轻模具重量，基于以上条件在这里选择 h 行排列如 4.3 分型面的选择及浇注系统的设计大学生信息网 4.3.1分型面的设计 模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触面称为分型面。分型的设计将 影响到塑件的质量，模具的整体结构。 （1）分型面的形式 ：注射模有一个分型面，也有多个分型面，分型面的 形状应尽可能简单，以便于模具的制造和塑件的脱模。分型面的位置主要有如 图 4-3 所示，分型面的形状如图 4-4 所示。 图 4-3 分型面的位置大学生信息网 图 4-4 分型面的形状 （2）分型面的选择原则 分型面应选择在塑件的最大轮廓处，这样能使塑件顺利脱模。 一般模具的脱模机构设置在动模一侧，模具开模后塑件在应该停留在动 模一侧，以便塑件脱出。如图 4-5 所示： 分型面的选择要保证塑件的精度要求塑件光滑的一面不应该设计成分型 面，以避免影响外观。 分型面的选择还应该考虑到模具的侧向抽拔距，由于模具侧向分型是由 机械式分型机构来完成的，所以抽拔距都比较小，选择分型面应将抽芯或分型 距离长的方向置于开合模的方向将小抽拔距作为侧向分型或抽芯。 分型面作为主要的排气渠道，应将分型面设计在熔融料的流动末端，以 利与模具型腔内气体的排出。 4.3.2排气系统的设计大学生信息网 从某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔同时， 必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体。排气系统是注塑模具设 计的重要组成部分。 由于塑件的体积较大，且属于薄壁件，型腔不深，分型面较长，顶杆和小 型芯有较多，故不需另外增设排气槽，利用分型面、顶杆以及小型芯等的配合 间隙排气即可，其间隙约为 0.03mm，试模后若排气不顺则可另外增设排气槽。 4.3.3浇注系统的设计 主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优 质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图 3-3 所示。 （1）主浇道的设计 查资料得到 XS-ZY-125 型柱塞式注射机与喷嘴有关尺寸：喷嘴前端球面半径 SR=12mm，喷嘴孔直径 d =4mm，定位圈直径为 100 毫米。为保证模具主流道与喷嘴 00 的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为：SR=SR+(1-2),d= d +0.5。因此，取主 00 流道球面半径 SR=14mm(取标准值)，主流道的小端直径 d=4.5mm。 为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度 24，取 2， 计算其大端直径约为 10mm;为避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径 D 不 宜过大，取 D=25mm;同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 R2 的圆弧过 渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板厚度 短 0.02mm;浇口套外圆盘轴肩转角半径 R 宜大一些，取 R=3mm,以免淬火开裂和应力集。 定位圈是安装在模具时做定位用的，一般定位圈高出定模座板表面 5-10mm.取 10mm。 图 4-7 主浇道 （2）冷却井的设计 冷却井的位置在正对主浇道的动模版上，一般处于分浇道的末端，它的作 用将物料前端的冷料收集起来，进入行腔而影响塑件的质量。冷却井的直径比 主浇道的的大端直径大一点。本论文中采用球头形拉料，保持流道的拉料在球 头上包着，在拉料板的作用下，可使分型 ST1=150mm 成功。如图 4-8 所示。 图 4-8 冷却井 （3）分浇道的设计 分浇注是主浇道与浇口之间的通道，在一模多腔里是不可缺少的。 分浇口的截面形状常用的有圆形、正方形、梯形、U 形、半圆形和正角行等， 如图 4-9 所示； 图 4-9 浇口形状 浇道的表面积越大压力损失越小，浇道的表面积小热量的损失越小，因此 浇道的截面不宜过大也不宜过小。浇道的合理与否用效率来衡量，效率（截面 积与周长的比值）越高浇道的设计 越合理。圆形与正方形的效率较高但是正方 形不易宁料的推出。一般分型面是平面时，采用圆形的或者梯形的。 分浇道的截面尺寸 分浇道的尺寸可用下面公式计算： (4-1) 4 122 . 0 lmD D-分浇道的直径 m1-塑件的质量 L1-分浇道长度 所以，取 D=6mm，下表面为 6mm、直径68 . 5 5 . 63190122 . 0 122 . 0 4 lmD 为 6mm 的圆形流道为佳。 图 4-9-1 圆形分浇道 浇口的设计 浇口是连接流道与型腔之间的一段细通道。他是浇注系统的 关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。通常浇口分到 浇口和小浇口两类。其中浇口属于前者由于此塑件不高的表面的要求，因此 采用侧进胶，设置在制件的侧边。 根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图 3-5 所示的扇形浇口。从塑件的底侧中部 进料，去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的外观。 L =2.03.0mm,取了 Ls=2.5mm； L=(0.40.6)+b/2,取 L=2mm； 浇口深度 t=0.52.0mm, 1 取 t=1.0mm;浇口宽度 b=mm，取 b=3mm 30 )6 . 04 . 0( A 4.4 成型零部件的工作尺寸计算 成型零件具备以下性能： （1）具有足够的强度和刚度； （2）具有足够的强度和耐磨性能； （3）具有良好的抛光性能和耐腐浊性能； （4）零件的加工性能好,可淬性好,热处理变形小； （5）成型零件要有足够的位置精度和尺寸精度。 4.4.1成型零件的结构设计 （1）凹模的设计 凹模也成为型腔是成型塑件表面的形状的模具零件,可分 为以下几种:整体式体嵌式嵌式臂组合式块式。这里由于塑件形状简 单故采用整体式。 （2）型芯的设计 型芯是成型塑件内表面的模具零件,可分为以下几种: 体式体嵌入式合式在这里也采用嵌式。 4.4.24.4.2 成型零件的工作尺寸计算 成行零件的工作尺寸是指成行零件上直接采用来成型塑件部位的的尺寸。 （1）影响尺寸和精度的因素 行收缩率 塑件的尺寸变化范围是。 ss lssl)( minmax 具成行零件的制造误差应在 IT7-IT8 之间.模具的成行零件最大磨损应取 塑件公差的 1/6 以下。 （2）零件钢材的选用 选用钢种时，应按塑件制品生产批量、塑料品种及塑件精度与表面质量要 求来确定。 （3）工件工作尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关尺寸手册得 PMMA 的收缩率为 0.3%- 0.8%，故平均收缩率 S=0.003，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取 =/3,成cp z 型零件尺寸计算见表 类 别模具零件名称塑件尺寸计 算 公 式工作尺寸 型腔 计算 凸模85L= （1+S）L -0.75 + z m cp s 85 16. 0 0 （6）模架的选择 模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、浇口形式、凸凹模结构形式、 推出机构形式、合模导向机构等方面，尽量选用标准模架。在本次设计中，模 具设计成一模 4 腔，用测式浇口。综合以上分析，查相关手册 GBT12556， 初步确定选用型号为 30-45 系列的标准模架： 4.4.34.4.3 模具型腔侧壁厚度和底版厚度计算 型腔内壁承受熔融塑料的巨大压力,这就要求型腔有一定的强度和刚度. 因采用整体式型腔,又因塑件质量体积都比较小所以只按强度计算. 因 a/lkpA 式中 F注射机锁模力，查塑料模设计手册附录表得 XS-ZY-125 型螺杆 式注射机的锁模力为 900KN； k压力损耗系数，一般取 1.11.2； p型腔内熔体的压力，本塑件 p=30MPa； A塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模具 A=0.3210- 2m2。大学生信息网 故代入公式得：kpA=1.2301060.3210-2=115.2KNH1+H2+(510) 式中 S注射机的最大开模行程，查塑件模设计手册附录得 XS-ZY-125 型螺杆式注射机的最大开模行程 S=300； H1塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为 40； H2塑件高度，该