水管三通管注塑模具设计[抽芯]【毕业论文答辩资料】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文） 三通管注塑模具设计 年 级 : 2003 级 学 号 : 20030323 姓 名 : 刘 强 专 业 : 机械电子 指导老师 : 张敬 2007 年 6 月 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 页 院 系 机械工程系 专 业 机械电子 年 级 2003级 姓 名 刘 强 题 目 三通管注塑模具设计 指导教师 评 语 指导教师 (签章 ) 评 阅 人 评 语 评 阅 人 (签章 ) 成 绩 答辩委员会主任 (签章 ) 年 月 日 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 毕业设计（论文）任务书 班 级 机电 1 班 学生姓名 刘 强 学 号 20030323 发题日期： 2007 年 4 月 9 日 完成日期： 6 月 20 日 题 目 三通管注塑模设计 1、本论文的目的、意义意义 模具设计工件是需要非常专业的知识和多年的经验才能胜任的。随着我国机械行业的飞速发展，模具设计工程师越来越短缺。已经严重制约了模具行业的健康发展。在广东、浙江、上海、江苏等地找到五年以上设计经验的模具工程非常困难，而刚刚毕业的模具专业的学生又远远不能满足企业的需要。通过本次毕业设计实践， 采 用 )技术可以使设计者从繁沉计算和绘图工件中得到解脱。采用人机结合，各尽所长，充分发挥其人的创造思维能力，控制设计过程，使模具设计趋于合理化。而计算机则发挥其计算分折和储存信息的能力。两者结合，发挥各自的优势，有利于获得最优的设计成果，缩短开发周期。采用 术，可以实现在计算机上“试模”，即对整个注射过程进行仿真分折 ;抱括“填充、保压、冷却、纤维取向，结构应力和收缩，以及整个塑料封装成型和热固性塑料流动分折”预测未来产品可能纤维出现的缺陷，对存在的问题 在设计阶段予以解决，直至提出最优的设计参数，使一次试模成为可能 ;实现并行工程，从而可以加快产品的开发进程，降低试模成本，提高生产效率。 2、学生应完成的任务 1、塑件制品分折 ;2、注塑机的确定 ;3、 模具设计 西南交通大学本科 毕业设计 (论文 ) 第 的有关计算 ; 4、模具结构设计 ;5、注塑机的参数校核 ; 6、模具凹凸模零件加工艺 ;7 、后置处理 ;8、 后附翻译和实习报告 3、论文各部分内容及时间分配：（共 周） 第一部分 注塑模具的资料收集 (1 周 ) 第二部分 塑件制品分折、注塑机的确定 ( 1周 ) 第三部分 模具设计的 有关计算 (3 周 ) 第四部分 模具结构设计 ( 4周 ) 第五部分 模具凹凸模零件加工艺及后置处理 （ 评阅及答辩 ( 1周 ) 备 注 参考文献： 参考文献：洪慎章塑料成型及模具设计机械工业出版社， 2006 年 ;唐海翔 塑模具设 计清华大学出版社， 2005年 模具结构设计模具设计与制造技术教育丛书编委会编 机械工业 20005 年 注塑模设计与制造实战 宋满仓 黄银国 机械工业出版社 2005年 指导教师： 张敬 2007 年 4 月 9 日 审 批 人： 年 月 日 4 摘 要 在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下 缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。 模具开发周期包括模具设计、制造、装配与试模等阶段。所阶段出现的问题都会对整个开发周期都有直接的影响，但有些因素的作用是根本的、全局性的。人的因素及设计质量就是这样的因素。 缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。 某些模具零件（如凸凹模）的形状和尺寸由 产品决定因而无法在模块设计时预见到，所以只能按常见形状设计模块（如圆形或矩形的冲头） ,适用面窄；某些模具零件（如冲压模的工件定位零件）虽然互相配合执行某一功能，但它们的空间布置难寻规律与共性，因此即使按功能划分也不能产生模块。 本文介绍了注射模具的特点及发展趋势，叙述了三通管注射模具设计与计算的详细过程，介绍了该塑件成型工艺、注射模具的结构特点与工作过程 , 阐述了在有斜滑块抽芯的注射模设计中应注意的事项 关键词 ：三通管 注射模；斜滑块；侧抽芯 5 a in is to in as is to up of of it is to to of on be be of in of it as of of to to of to in to of is an to of of in of as by as be in to as of or as in to it is to in so it a to of be in of of be in of as as of be be in of be 6 目 录 一 塑件工艺性分析 计算塑件的体和质量 初选塑件的体积和质量 分型面的选择，型腔的数目和排列方式 成型零部件结构设计 浇注系统的设计 设备的 校核 导向机构的设计 脱模机构的设计 侧抽芯机构的设计 一 模架的设计 二 设计心得 三、 参考文献 7 8 9 10 11 一塑料的工艺性分析 塑件的原材料分析 该塑件的原材料为聚氯乙烯 (则其相关资料如下： 主要用途：聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一，其价格便宜 ,应用广泛由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道，管件，输油管，离心泵和鼓风机等聚氯乙烯硬 板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材由于电气绝缘性能优良，聚氯乙烯在电气，电子工业中，用于制造插座，插头，开关和电缆在日常生活中，聚氯乙烯用与制造凉鞋，雨衣，玩具和人造革等 基本特性：聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末，是线型结构，非结晶型的高聚物，其可溶性和可熔性较差，加热后塑性也很差，故纯聚氯乙烯不能直接用作塑料，一般都应加入添加剂在聚氯乙烯树脂中加入少量的增塑剂，可制成硬质聚氯乙烯，而软质聚氯乙烯树脂中则含有较多的增塑剂，起塑性，流动性比硬质聚氯乙 烯好纯聚氯乙烯 34.1 加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范围一般为 300.2 硬聚氯乙烯有叫好的抗拉，抗弯，抗压和抗冲击性能，可单独用做结构材料软聚氯乙烯的柔软性，断裂伸长率，耐寒性会增加，但脆性，硬度，拉伸强度回降低，聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可以用作低频绝缘材料，其化学性稳定性也较好 成型特点：聚氯乙烯成型性能较差，又是热敏性塑料，在成型温度下容易分解放出氯化氢因 此，在成型时，必须加入稳定剂和润滑剂并严格控制温度及溶体的滞留时间应采用带预塑化装置的螺杆式注射成型模具浇注系统也应粗短，进料口截面宜大，模具应有冷却 12 装置 塑件的结构尺寸精度及表面质量的分析 塑件形状的成型准则是：各部分都能够顺利的，简单的从模具中取出，应尽量避免侧壁凹槽或与塑件脱模方向垂直的孔，这样可以避免采用瓣合分型或侧抽芯等复杂的模具结构使分型面上留下飞边。对于较浅的内外侧凹槽或凸台并带有圆角的塑件，可以利用塑件在脱模温度下具有足够弹性的特性和凸凹深度尺寸不大的特点，以强行脱模而不 必采用组合型芯的方法。塑件的形状还要有利于提高塑件的强度和刚度，为此薄壳状塑件可设计成球面或拱形曲面，可以有效的增加刚度和减少变形。紧固用的凸耳或台阶应有足够的强度和刚度，以承受紧固时的作用力，为此，应避免台阶突然变化和尺寸过小而应逐步过渡。塑件的形状还应考虑成型时分型面位置，脱模后不易变形等。 综上所述，塑件的形状必须便于成型，以简化模具结构，降低成本，提高生产率和保证塑件的质量。 ） 塑件几何形状及结构分析：从塑件图可以看出，该塑件为三通管，且整体形状为凸字形，各尺寸及形状皆如图所示因此在 设计模具是必须考虑其至少有一个或两个以上的彻抽芯机构 ） 塑件尺寸精度分析：塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度影响塑件精度（公差）的因素主要有： 模具制造误差及磨损，尤其是成型零件的制造和装配误差以及使用中的磨损；塑件收缩率的波动；成型工艺条件的变化；塑件的形状，飞边厚度波动；脱模斜度和成型后塑件尺寸变化等一般塑件的尺寸精度是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑塑料的性能及成型工艺特点，过高的精度要求是不恰当的 该塑件尺寸精度无特殊要求，所 有尺寸均为自由尺寸，可按 5取公差，起主要尺寸公差标注如下：（单位均为 （ 14486 塑件外形尺寸： 28 0 54 0 27 0 形尺寸： 16 + 0 20 + 0 15 + 0 27 + 0 22 + 0 4 + 0 3） 塑件壁厚设计的基本原则：均匀壁厚或尽可能一致，否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀，从而在塑件内部产生内应力导致塑件产生翘曲，缩孔甚至开裂等缺陷。若塑件结构必须有厚度不均匀时，则应使其变化平缓，避免突变，否则易变形。塑件壁厚大小主要取决于塑件品种，塑件大小及成型工艺条件，热固性塑料的小塑件壁厚取 型件取 厚可达 一般不宜小于 选 2 4） 塑件表面质量分析：塑件表面质量包括有无斑点，条纹，凹痕，起泡，变色等缺陷， 13 还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免；表面光泽性和表面粗糙度应根据塑件使用要求而定，尤其是透明塑件，对光泽性和表面粗糙度有严格要求。 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，波纹等疵点外，主要由模具成型零件的表面粗糙度决定。一般模具的表面粗糙度比塑件的表面粗糙度高一级。对于透明的塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明的塑件，则根据使用情况可以不同。 该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表没 有斑点及溶接痕，粗糙度可取 表 3不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度 14234塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 5） 脱模斜度的选择：为了便于塑件脱模，以防脱模时擦伤塑件表面，与脱模方向平行的塑件表面一般应具有合理的脱模斜度。脱模写睹的大小主要取决于塑料的收缩率，塑件的形状和壁厚以及塑件的部位等因素。收缩率大的塑料取较大的脱模斜度，一般情况下，脱模斜度 30 01 30 ，但应根据具体情况而定。 脱模斜度的确定要点：当塑件有特殊要求或精度要求时，应选用较小的斜度，外表面斜度可小致 5 。 高度不大的塑件，还可以不要脱模斜度；尺寸较高，较大的塑件，应选用较小的脱模斜度。收缩率大的塑料应取较大的脱模斜度。塑件形状复杂的，不易脱模的，应取较大的脱模斜度。塑件上的凸起或加强筋单边应有 03 05 的斜度。侧壁带皮革花纹应有 04 06 的斜 度。当塑件壁厚较大时，因成型时塑件的收缩量大，故也应选用较大的脱模斜度，如果要求脱模后塑件保持在型芯的一边，那么要求塑件的内表面脱模斜度宜比外表面的小，反之，如果要求脱模后塑件保持在凹模一边，则外表面的脱模斜度应小于内表面的脱模斜度，但是当内外表面的脱模斜度不一致时无法保证壁厚的均匀。脱模斜度的取向原则：内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得，一般脱模斜度值不包括在塑件尺寸的公差范围内，但塑件精度要求高时，脱模斜度应包括在公差范围内。 综上所述，该制品的脱模斜度适 当，适合脱模。 6） 塑件生产批量分析 单件生产 单件生产是指产品品种多，而每一种产品的结构，尺寸不同，且产量很少，各个工作地点的加工对象经常改变，且很少重复的生产类型。 大量生产 大量生产是指产品数量很大，大多数工作地点长期的按一定节拍进行某个零件的某一道工序的加工。 成批生产 成批生产是指一年中分批轮流的制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性的重复。 按照成批生产中每批投入生产的数量（即批量）大小和产品的特征，成批生产又可分为小批生产，中批生产和大批生 产三种。小批生产与单件生产相似，大批生产与大量生产相似，常合称为单件小批生产，大批大量生产，而成批生产仅指中批生产。 该塑件制品根据课题要求属单件小批生产，故设计的模具要求对注塑效率的要求不高，模具采用一模一腔结构，且制品为圆筒类零件，可采用中间进料的侧浇口。 7） 成型工艺参数 （教材 附录 C） 塑料名称 硬聚氯乙烯 14 注射机类型 螺杆式 预热和干燥 温度 t/ C 70间 /h 4后段 160筒温度 中段 165t/ C 前段 170喷嘴温度 t/ C 模具温度 t/ C 30射压力 p/ 80射时间 15型时间 保压时 间 0 /s 冷却时间 15周期 40杆转速 n/(r* ) 28 15 二计算塑件的体积 根据塑件材料分析，得知材料密度 =故取平均密度 =g/ S 筒 =142 = 2 S 实 =2 S 环 = 2 S 空 =314 2 S 侧 =S 筒 V=54S 筒 + 2S 实 + 2S 环 - 2S 空 + 13S 侧 =3 m=V =16 三初选设备，记录参数 1 初选设备 该塑件制品初步选定注射机类型为螺杆式注射机 。 2 注射机的最大注射量 1）初步确定模具型腔数量 根据课题任务书要求，该塑件为单件小批量生产，故选定模具型腔为一模一腔。 2）确定成型塑件所需的注射量 注系统凝料的重量（体积）在模具没有最后确定之前是一个未知数：若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑件质量或体积的 15%注塑厂统计资料），若是 流动性不太好或是精密塑件，根据每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的 ，当塑件溶体黏度高，塑件愈小，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，在学校设计时以塑件总重量（体积）的 60%估算。 （塑料模具设计指导 6王群 著） 成型塑料所需的注射量 型塑件的质量 +浇注系统的质量。 即： %+ =）确定注射机最大注射量 17 注射机的最大注射量是指注射机螺杆或柱塞以最大注射行程注射时，一次所能达到的塑料注射量，不同类型的注射机最大注射量有不同的标定方法，螺杆式注射机是以一次所能注射出的塑料溶体体积（以 表示。这种方法的优点是不论何种塑料，最大注射量的数值都是相同的，因此，对任一种塑料，一次所能注射的熔体克数为 式中 V 射机最大注射量 注射的塑料熔体密度 g/ 即： 125 注射机的初步选定 根据注射机的最大注射量以及最大注射压力初步选定注射成型机为 录注射机有关参数： （教材 附录 D） 型号 射量 / 125 螺杆直径 / 42 注射压力 / 119 注射行程 / 115 注射时间 /s 注射方式 螺杆式 螺杆转速 (r/ 29 43 56 69 86 101 锁模力 / 900 最大成形面积 / 320 拉杆空间 / 260 290 模板尺寸 / 428 450 油泵 流量 /(L*) 100 12 模板厚度 / 最大 300 压力 / 最小 200 模板最大行程 / 300 机器外形尺寸 /m 电动机功率 / 10 螺杆驱动功率 / 热功率 / 5 机器重量 / 3500 模具定位孔尺寸 / 100 + 喷嘴球径 / 喷嘴孔径 / 4 中心孔径 / 出 两侧 孔径 / 22 孔距 / 230 18 四分型面的选择，型腔的数目和排列方式 1 分型面的选择 分型面的选择很重要，它对塑件的质量，操作难易，模具结构及制造影响很大。在选择分型面的时候应遵循以下基本原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 确定有利的留模方式，便于 塑件顺利脱模； 保证塑件的精度要求； 满足塑件的外观质量要求； 考虑成型面积和锁模力； 便于模具加工； 对侧抽芯的影响； 考虑排气效果。 因此，在设计中，分型面的选择很重要，它对塑件的质量操作难易，模具结构及制造影响很大。分型面要求设计在塑件的最大截面积处，而且不宜设在曲面或圆弧面上，由于该塑件为三通管，在设计时，也应该充分考虑该塑件的塑性。 对于该塑件来说，分型面的选择有以下三种方案： 方案一 方案二 方案三 根据塑件的设计要求考虑，因为该塑件是一外形为凸字形的三通，型腔的对称分布，为了 19 避免飞边，为了利于简化模具结构，以及当塑件在相互垂直方向都需要设置型芯时，应将较短型芯置于侧抽芯方向，以利于减小抽拔距。且第三种方案有三个侧抽芯，模具复杂。 2 确定型腔的数目 本塑件在注射时采用一模一件，但因该塑件结构形状，需在动定模分别开有对称的型腔，故模具需要动定两个型腔。 五成型零件结构设计 1凹模结构形式选择 凹模也可称为型腔或凹模型腔，它们是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其 结构与制品的形状，尺寸，使用要求，生产批量以及模具的加工方法等有关。常用的结构形式有整体式，嵌入式，镶拼组合式和瓣合式四种类型。 1）定模型腔 （塑料成型工艺与模具设计 宏深 赵仲治 主编） 整体式凹模是用整块模具材料直接加工而成的。其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会带有镶拼接缝的溢料痕迹。使用整体式凹模有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。但是，在制品的几何形状比较复杂的情况下，用整块模具加工一个形状复杂的整体凹模型腔 比较困难，往往不要使用仿行加工或电火花加工，而且在热处理时，型腔的某些部位还很容易发生变形或开裂，因此，从加工制造方面考虑，整体式凹模主要适用于制品形状不太复杂的中小型注射模。 需要指出，为了满足注射成型时的排气要求，采用整体式凹模时，应注意在其内部开设一些不会妨碍制品成型质量的排气槽，以保证注射模具有可靠的排气功能。 挈如实嵌入式凹模的特点是其型腔部分仍用整体模具材料加工制造而成，但它们必须嵌入到固定板或某些特制的模套中才能使用。嵌入式凹模的优点，如凹模嵌入固定板或模套后，其结构强度和刚度将会提高 ，因此使用起来比较靠，不易变形。同时制品也不会出现拼缝溢料的痕迹，此外，当成型工艺需要凹模部分具有较大的承压合模面时，利用嵌入式凹模可以节省优质模具材料，即优质模具材料只用来制造型腔部分，而对型腔以外的承压合模面，则由材料较差的模套来提供，。 综上所述，嵌入式凹模适用于小型，多腔注射模或需要节约优质模具材料的场合。 综合考虑多方面因素，本套模具定模部分型腔为嵌入式凹模型腔。具体如图 2）动模型腔 因塑件的形状特殊，动定模的型腔是完全对称分布。所以，动模型腔也为嵌入式凹模型腔。具体如 图 20 2型芯设计 凸模和型芯都是用来成型塑制品内形的零件，两者没有严格区别。一般来讲，可以认为凸模是成型制品整体内形的模具零部件，而型芯则多指成型制品上某些局部特殊内形或局部孔，槽等所用的模具零部件，所以有时也可以把型芯叫做成型杆。凸模和型芯的结构应该根据制品的形状，使用要求，生产批量以及模具的加工方法等因素来确定，凸模和型芯的结构形式也可分为整体式，嵌入式，镶拼组合式及活动式等不同类型。 嵌入式型芯主要用于圆形，方形等形状比较简单的型芯。最早采用的嵌入形式是型芯带有凸肩， 型芯嵌入固定板的同时，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，在垫上垫板与固定板连接，另一种嵌入方法是固定板上加工出盲沉孔，型芯嵌入盲孔后用螺钉直接与固定板连接。 综上所述，考虑多方面因素，本套模具的型芯采用嵌入式型芯。具体结构如下图所示： 定模型芯 动模型芯 侧型芯 3成型零件的工作尺寸计算 成型零件中与塑料接触并决定制品几何形状的各处尺寸，称为工作尺寸。一般来讲，任何塑料制品的几何尺寸均可分为外形尺寸，内形尺寸和中心 距尺寸等三大类型，而与它们对应的成型零部件的工作尺寸分别称为型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分为高度尺寸和径向尺寸。 型腔，型芯和中心距的标注形式及其偏差分布所做的规定可以归纳成以下三条： 制品上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与制品外形尺寸相应的型腔内尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值。 制品上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值，与制品内形尺寸相应的型腔外尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值。 制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正，负偏差，它们 的基本尺寸均为平均值。 （塑料成型工艺与模具设计 宏深 赵仲治 主编） 本套模具的工作尺寸计算如下 : 解： 21 件的平均收缩率 S +=2 %=凹模的有关尺寸计算 径向尺寸 L=1+K） -（ 3/4） + =20(1+-(3/4) = 深度尺寸 H= 1+K） -(2/3) + =54(1+-(2/3) = H = 1+K） -(2/3) + =27(1+-(2/3) = 凸模有关尺寸计算 径向尺寸 20=s（ 1+K） +(3/4) _=20(2+(3/4)s（ 1+K） +(3/4) _=16(1+(3/4)20h=1+K） +(2/3) _=16(1+(2/3)2 16h=1+K） +(2/3) _=22(1+(2/3)20h=1+K） +(2/3) _=15(1+(2/3)1+K） +(2/3) _=12(1+(2/3)型零件的底版与侧壁厚度尺寸的确定 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，导致溢料和出现飞边，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 型腔侧壁和底板厚度。 模具型腔壁厚的计算，应以最大压力为准。而最大压力是在注射时，熔体充满型腔的瞬间产生的。随着塑料的冷却和浇口的冻结，型腔内的压力逐渐降低，在开模时接近常压。理论和实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。刚度计算的条件则由于模具特殊性，可以从以下几个方面加以考虑： 要防止溢料。模具型腔的某些配合面当高压塑料熔体注 入时，会产生足以溢料的间隙。为了使型腔不致因模具弹性变形而发生溢料，此时应根据不同塑料的最大不溢料间隙来确定其刚度条件。 应保证塑件精度。塑件均有尺寸要求，尤其是精度要求高的小型塑件，这就要求模具型腔具有很好的刚性，即塑料注入时不产生过大的弹性变形。最大弹性变形值可取塑件允许公差的 1/5，常见中小型塑件公差为 可按塑件大小和精度等级选取。 上述要求在设计模具时其刚度条件应以这些项中最苛刻者（允许最小的变形值）为设计标准，但也不宜无根据的过分提高标准，以免浪费材料，增加制造难度。 （塑料成型工艺与模具设计 屈华昌 著） 型腔壁厚的计算 根据经验数据法 教材 表 4腔底壁厚度 b=8=23 单型腔侧壁厚度 7（型 腔压力 490多型腔模具的型腔与型腔之间的壁厚 的经验计算公式为 。 8+17=浇注系统的设计 所谓浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动的通道，其作用是使塑料熔体平稳而有序的充填到型腔中，以 获得组织致密，外形轮廓清晰的塑件。浇注系统由主流道，分流道，浇口等组成，浇注系统设计的优劣，直接影响到塑件的外观，物理性能，尺寸精度，成型周期等。 浇注系统设计的基本原则： 适应塑件的工艺性 为此，应深入了解塑料的工艺性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充模，保压补缩和倒流各阶段中，型腔内塑料的温度，压力变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统，保证塑件的质量。 排气良好 排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量，不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的熔接痕等缺陷。因此 ，浇注系统应能顺利地引导熔体充满型腔，并在填充过程中不产生紊流或涡流，是型腔内的气体能顺利地排出。 流程要短 在保证成型质量和满足良好排气的前提下，尽量缩短熔体的流程和减少拐弯，以减少熔体压力和热量损失，保证必需的充填型腔的压力和速度，缩多填充及冷却时间缩多，缩短成型周期，从而提高效率，减少塑料用量；提高熔接痕强度，或使溶接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料，从而缩短流程。 避免料流直冲型芯或嵌件 高速熔体进入型腔时，要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件，以防型芯和嵌加变形和位移。 修整方便，保证塑件外观 质量 设计浇注系统时要结合塑件大小，结构形状，壁厚及技术要求，综合考虑浇注系统的结构形式，浇口数量和位置。做到去除，修整浇口方便，无损塑件的美观和使用。例如电视机，录音机等外壳，浇口绝不能开设在对外观有严重影响的外表面上，而应设在隐蔽处。 防止塑件变形 由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时，浇口收缩等原因可能引起塑件变形，设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形。 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量少，这样既能减少塑料耗量，又能减小所需锁模力。 浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称 ，浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。 （塑料成型工艺与模具设计 宏深 赵仲治 主编） 1主流道的设计 按按主流道的轴线与分型面的关系，浇注系统有直浇注系统和横浇注系统。在卧式和立式注射机中，主流道轴线垂直于分型面，属于直浇注系统；在直角式注射机中，主流道轴线平行于分型面，属于横浇注系统。 浇口套又称为主流道衬套。主流道上端与注射机喷嘴紧密接触，因此其尺寸应该按注射机喷嘴尺寸选择。浇口套的长度按模具模板厚度尺寸选取。 主流道一般位于模具 中心线上，它与注射机喷嘴的轴线重合，以利于浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大，以利于熔体顺利地向 分流道流动， 24 但不能太大，否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小，否则熔体流动阻力增大，压力损失大，对冲模不利。因此，主流道尺寸必须恰当。通常对于黏度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸应设计得大一些；对于黏度小的塑件或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸设计得小一些。 主流道横截面形状通常采用圆形截面。为了便于留道凝料的饿脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度 =2 - 4，内壁粗糙度 于 端直径一般取 3注射机喷嘴直径大 （取 4 ）， r+(0,5，主流道的长度有定模座厚度确定（取 16），一般总长度不超过 60 。如右图所示，根据注射机相关参数 2，确定圆弧为 13， L=8， N=12，直径 d=20。 2分流道的设计 主流道与浇口的料流通道，是塑料熔体由主流道流入模腔的过渡段，负责将熔体的流向进行平稳的转换，在多腔模中还起着将熔体向各个模腔分配的作用。 1）分流道的截 面形状及尺寸 分流道截面形状和尺寸应根据塑件的结构和分流道的长度等因素来确定。由流道的效率（流道的截面积与周长的比值）分析可知，圆形和矩形流道的效率最高，即具有压力损失少的最大截面积和传热损失少的流道的最小面积，因此圆形截面的矩形截面是分流道比较理想的形状。 综合考虑，虽然圆形和矩形流道的效率最高，但由于圆形截面分流道因其以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，加工工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，故生产实际中不常使用；矩形截面的分流道不易于凝料的推出，生产中也比较少用。 实际生 产中常采用梯形截面分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大。根据经验，一般取梯形流道的深度为梯形截面大底边宽度的 2/3，侧面斜度取 5 - 10。对于壁厚小于 3，质量 200以下的塑件，可采用下面的经验公式确定其截面大底边宽度尺寸： D= 式中： D 梯形的大底边宽度， mm m 塑件的质量， g L 分流道的长度， 于 H=R= 2）分流道的长度 分流道要尽可能短，且少弯折，以利于最经济地使用原料和减少注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。若分流道设计得比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔。 3）流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取 右，不需要很低，这样的表面有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。 4）分流道的布置 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和 非平衡式两类。平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度，端面形状，尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等，这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，使成型的塑