医用注射器筒体注塑模具的设计（全套含CAD图纸）
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学校代码： 11517 学 号： 201250616120 毕业设计 题 目 医用注射器筒体的 注塑模具设计 学生姓名 专业班级 学 号 院（部） 指导教师 (职 完成时间 2014 年 5 月 25 日 河南工程学院论文使用授权书 本 人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务； 学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动 。 论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院毕业设计原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位 论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院 毕业设计（论文）任务书 题目 医用注射器筒体的注塑模具设计 专业 机械设计制造及其自动化 学号 201250616120 姓名 葛游凤 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： 以注射器筒 体塑件为设计对象，从塑料产品的生产全过程考虑，基于计算机软件平台完成对产品的造型、模具设计、成型工艺、成型质量预测等工作。 基本要求： 1查阅文献资料 不少于 15 篇（列入参考文献中） ，其中外文文献不少于 2 篇。根据查阅的文献资料情况，写出文献综述，字数不少于 3000 字； 翻译外文文献一篇，译文字数不少于 3000 字，并分别单独装订成册。 2应安排一定量的计算机应用，使学生掌握现代研究手段，提高毕业设计（论文）质量； 3毕业设计说明书，毕业设计的 学生必须独立完成一定数量的工程图，其中工程图至少要有 1 张是计算机绘图，一份 12000 字以上的设计说明书。 主要参考资料： 1 王 静 , 王鑫 . 注塑模具设计基础 M. 北京 : 电子工业出版 社 , 2013. 1: 402 姜彬 , 料注射模具设计方法及应用案例 M. 北京 : 电子工业出版社 , 2009. 8: 233 梅伶 . 模具课程设计指导 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2011. 1: 674 铭卓设计 . 具设计实例详解 M. 北京 : 清华大学出版社 , 2009. 1: 575 齐晓杰 . 塑料成型工艺与模具设计 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2010. 1: 946 王树勋 . 塑模具设计 M. 北京 : 中国电力出版社 , 2009. 4: 797 杨黎明 , 杨志勤 . 机械设计简明手册 M. 北京 : 国防工业出版社 , 2008. 1: 112 8 杨占尧 . 注塑模具典型结构图例 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2005. 5: 799 张云杰 . 具设计实例教程 M. 北京 : 清华大学出版社 , 2008. 6: 4810 李跃文 . 塑料注塑成型技术新进展 J. 塑料工业 . 2011. 4: 7911 刘国良 . 基于 电器壳体注射模设计 J. 模具制造 . 2011. 8: 6012 孙大涌主编 . 先进制造技术 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2000. 9: 13213 21. 5 完 成 期 限： 指导教师签名 : 专业负责人签名： 年 月 日 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 目 录 中文摘要 . I 英文摘要 . 绪论 . 1 塑料模具的认识和发展 . 4 塑料模具的组成 . 5 我国和国外模具发展现状和趋势 . 5 2 塑料模具的成型工艺分析 . 7 塑料的简介与选择 . 7 医用注射器筒体塑件的测绘 . 8 医用注射器筒体塑件的二维视图 . 8 医用注射器筒体塑件的三维 视 图 . 9 医用注射器筒体塑件的结构分析 . 9 医用注射器筒体塑件的镶件设计 . 10 3 模仁及模架的设计 . 12 模仁的尺寸确定 . 12 模仁的固定 . 13 模架的选择与设计 . 14 4 医用注射器筒体塑件的型腔数量及布局 . 16 医用注射器筒体塑件型腔数量的确定 . 16 医用注射器筒体塑件型腔的布局 . 16 5 医用注射器筒体塑件的浇注系统 . 17 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 浇注系统的介绍及构成 . 18 浇注系统各部分的详细介绍 . 18 产品 的浇注系统设计 . 19 6 医用注射器筒体塑件的顶出系统 . 21 顶出系统的作用 . 21 顶出系统的常用结构 . 21 产品顶出系统设计 . 22 顶出行程的计算 . 24 7 医用注射器筒体塑件的冷却系统 . 25 冷却系 统的介绍 . 25 冷却系 统的分类 . 25 产品 的冷却系统设 计 . 26 8 模具的工作原理 . 29 结束语 . 31 致 谢 . 32 参考文献 . 33 附 录 . 33 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 I 医用注射器筒体注塑模具的设计 摘 要 模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的一 个标志，并且塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本文是关于医用注射器筒体注塑模具设计的说明 ,分别从七个章节介绍了注塑模具的设计，即对型腔、模仁、浇注系统、顶出系统、冷却系统等设计的详细阐述。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过运用 进行设计过程，并运用 件来进行绘制零件图和工程图，从而有效的提高工作效率。 关键 词： 注射器筒体； 注塑模具；模具设计 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 he of an to of of s as of of is of to of of of on of in a of of At AD in 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 1 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 2 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 3 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 4 1 绪论 塑料模具的认识和发展 在日常生活和工作中，经常能够碰到很多塑料制品。在不同的环境中使用，能够满足人们的各种需求。除了生活日用品之外，塑料制品孩子农业生产、仪器仪表、医疗器械、食品工业、建筑器材、汽车工业、航空航天、国防工业等众多领域都得到了极为普通和广泛的应用。 模具是利用它特定的形状去成型具有一定的形状和尺寸零件的工具。成型塑料制品的模具叫塑料模具。 对塑料模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能，化学性能等方面都达到要求的优质产品。从模具的使用方面来看，要求效 率高、自动化、操作简洁方便；从模具的制造方面来看，要求结构合理、制造方便简单、成本低廉。 塑料模具影响着材料制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸大小、表面的光洁度、分型面、进浇口和注塑模具制品的冷却，以及脱模方式等对制件尺寸精度和形状精度，以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同向性、外观质量、表面光洁度、等都会产生十分重要的影响。其次，在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批生产塑料制品时，应尽量改小开模，合模和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开模，自动合模 和自动顶出系统。在全自动生产时还要保证证件能自动从模具上脱落。此外，模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外，一般来说制模费是十分贵的。当生产批量不大时，模具费用在制品成本中所占的比例将会很大，此时应尽可能的采取结构简单合理的模具，从而降低成本。 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个很重要的因素，其中尤为重要的是塑料模具对实现塑料加工工艺要求。塑料制品使用要求和造型设计起着非常重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能够自动化生产的模具才能发挥其效能，产品的生产和 更新都是以模具的制造和更新为前提标准的。 由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量都要求非常大，并且对塑料模具也提出了越来越高的要求，因此促使塑料模具生产不断向前发展。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 5 塑料模具的组成 通常情况下，对于塑料模具来说，可以分为两类：一类叫二模板（或者叫大水口），另一类叫三模板（或者叫细水口）。他们一般由以下几个部分构成： （ 1） 塑料模具的标准模架。 （ 2） 塑料模具的核心部分 模仁。 （ 3） 塑料模具的常用辅助零件：浇口套、定位环、顶针、拉料杆、顶针、顶出板、导柱、垃圾钉等等。 （ 4） 塑料模具的辅助系统：一般分为浇注系统、 顶出系统、冷却系统。 （ 5） 塑料模具的辅助结构：如吊环孔、 等。 （ 6） 当塑料模具产品有死角的时候，模具还会有一个或者多个处理死角的结构：如滑块、油压缸、斜顶等。 我国和国外模具发展现状和趋势 模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的一个标志，因为模具在很大程度上反映和决定着产品的质量、效益和新产品的的开发能力。随着我国加入 国模具工作的发展将面临一个新的机遇和挑战。 我国的模具工业发展，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、电机 、电器、仪表、汽车、家电和通信等产品中， 60%80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产的制件所具有的高精度、高效率、高复杂度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值几十倍，甚至是上百倍。目前全世界模具年产值约为 600 亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。 目前我国模具工业的发展步伐日益加快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与美国、德国、日本的发达国家相比较还存在着相当大的差距。在经济全 球化的新形势下，随着技术、资本和劳动力市场的重新整合，我国的装备制造业将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一个行业的工程装备，都越来越多的采用由模具工业提供产品。为了满足用户对模具制造的高精度、低成本、短交货期的迫切要求，模具工业应广泛应用于现代先进制造技术中来加速模具工业的技术进步，适应各行各业对模具的迫切需求，以实现我国模具工业的跨越式发展。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 6 与国内相比，欧美模具企业的管理经验是很值得借鉴和学习的。他们采取的方式是： （ 1） 人员精简，“瘦”型管理。欧美企业各类人员的配置很精简，都是一专多能，一 人多职。 （ 2） 采用专业化，产品定位准。欧美模具企业都有自己明确的产品和市场定位。大多数模具企业都有一批长期合作的用户，从而达到互惠、互利、共赢、共存。 （ 3） 采用先进的管理信息系统，实现集成化管理。从生产计划、工艺制定，到质量检查、库存量、统计等，都普遍使用了计算机，公司内部各部门之间可以通过计算机网络达到资源共享。 （ 4） 工艺管理先进，标准化程度高。欧美的模具生产厂家生产的每副模具都有详细的设计图，包括每个零件的详细设计，并且都制定了详细的加工工艺。 欧美模具企业的先进技术和先进管理，使他的生产的精密、大型、复杂模具，对促进汽车、电子、家电等各个产业的发展起到极其重要的作用，也给模具企业带来了良好的经济效益。欧美模具带来的经济效益与国内模具相比，即使扣除价格因素的影响，他们的生产效率仍比我国高许多倍。要缩短与先进工业国家的距离，必须加快技术提高，提高 应用程度，增加数控加工的比重，用信息化技术进一步提高模具的设计制造水平。同时，要通过借鉴学习外国的先进管理经验，从而进一步的深化企业改革。目前，国内有些模具厂冲模、塑料模都生产，大中小型的模具也生产，这样很难于做好，所以必须走小而专、小而精、小而特的道路 。同时，要增强参与与国际化竞争的意识，加强国际经济技术的交流学习与合作，在提高模具国产化的程度的同时，进一步的扩大出口，走向世界。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 7 2 塑料模具的成型工艺分析 塑料的简介与选择 塑料是指以树脂作为主要成分，以增塑剂、着色剂、润滑剂、填充剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料，其中树脂是主体，添加剂为辅助成分。 树脂通常是指受热后有软化或者熔融范围，在软化的时候，有外力的情况下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也会是液态的有机聚合物。树脂分为两类：天然树脂和合成树脂。 添加 剂是指分散在塑料分子结构中，不会影响塑料的分子结构，却能改善它的性质或降低成本的化学物质。 塑料的主要性能特点：质量轻；优良的化学稳定性；优异的电绝缘性能；热得不良导体，具有消声、减振的作用；机械强度分布广和较高的强度化。 塑料的分类：一般分为热塑性材料和热固性材料。 本次设计选择的是热塑性材料，聚丙烯（ 聚丙烯的优良特性： （ 1） 相对密度小，仅为 材料中最轻的品种之一。 （ 2） 良好的力学性能，除耐冲击性以外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好。 （ 3） 具有较高的耐热性，连续使用温度可达 110120 C。 （ 4） 化学性能好，几乎不吸水，与绝大数化学药品不反应。 （ 5） 质地纯净，无毒性。 （ 6） 电绝缘性好。 （ 7） 聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。 聚丙烯的有很多优点，同时也存在一些缺点： （ 1） 制品耐寒性差，低温冲击强度低。 （ 2） 制品在使用中容易受光、热和氧的作用而老化。 （ 3） 着色性不好。 （ 4） 易燃烧。 （ 5） 韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和粘合性差 1。 但是这些缺点对于注射器筒体的设计没有影响，所以，于是根据以上优点决定选购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 8 取聚丙烯（透明），性能参数如表 2示。 表 2聚丙烯 明）的性能参数 名称 取 值 名称 取值 密度 (g/射压力 (1800 吸水率 (%) 性 较好 收缩率 (%) 度 较高 熔点 ( ) 220275 成型加工性 好 热变形温度 ( ) 80100 化学稳定性 好 成型温度 ( ) 160220 毒性 无毒 医用注射器筒体塑件的测绘 医用注射器筒体塑件的二维视图 本次的设计的制品是医用注射器筒体，该制品的材料选择的是聚丙烯 明）。任何一个设计都要有零件的二维视图，这 样才可以使零件的形状尺寸充分展现出来，让读者一目了然。注射器筒体尺寸介绍： 注射器筒体筒长： 95 筒体总长： 107 筒内腔直径： 16 筒内腔不拔模； 筒外壁最大处直径： 20 壁厚： 2 拔模： 手柄厚： 2 顶部安装针头处长： 10 安装针头处外壁最大外直径： 模： 2； 安装针头处内壁直径： 2拔模； 针筒主体顶部中心高： 1 本次设计的注射器筒体零件二维平面视图如图 2示。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 9 图 2用注射器筒体零件图平面视图（单位： 医用注射器筒体塑件的三维图 三维视图可以直观的看出成品的形态，因此同样绘制了三维视图，如图 2示。 图 2用注射器筒体三维视图 医用注射器筒体塑件的结构分析 结构分析：注射器筒体是长薄壁件，外壁拔模斜度，内壁不拔模。 成型分析：该筒体塑件是圆柱形，结构对称，内部结构简单，采用镶件结构，整体成型。 医用注射器筒体塑件的分型面选择 ：以注射器手柄上表面为分型面，手柄位于动模仁内，筒体位于顶模仁内。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 10 医用注射器筒体塑件的镶件设计 由于本制品是一个中间为空腔的圆柱形筒体，为了使加工方便，便于成型和脱模，以及从降低材料和成本的方面考虑，所以本设计选用镶件这一设计思路。 在镶件的设计过程中，本设计设计了两个方案，分别为方案一的整体式镶件，即如图 2示，将整个镶件都固定在动模仁上；和方案二的拆分式镶件，即将镶件分为两个部分，一部分是注射器安装针头处的镶件，将其固定在定模仁上，另一部分是注射器筒体的镶件，将其固定在动模仁上。在筒体 的镶件上有盲孔，与安装针头处的镶件这两部分是互相咬合的，如图 2示。 图 2整体式镶件 图 2拆分式镶件 经过分析发现，整体式镶件属于悬臂梁支承，易受到径向力的影响，又因为注射器筒体头部是细小结构，设计成拆分式镶件有利于保证精度，并且注射器筒体内壁要和注射器活塞配合，所以要有很高的光洁要求，而且动模仁上镶件的盲孔与定模仁镶购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 11 件头部的配合是咬合的过度配合，这样可以保证紧密连接，减少泄漏，提高零件光洁度。因此，方案二比方 案一更合理，更适合本设计，故选择拆分式镶件。拆分式镶件的设计： 两部分镶件整体长： 194 上镶件总长： 35镶件座： 21座： 7 下镶件总长： 163件外长度： 66座： 7件直径： 16； 下镶件拔模角度： 2；上镶件不拔模。 镶件固定都为单边切除。拆分式镶件尺寸及设计如图 2示。 图 2分式镶件尺寸及设计（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 12 3 模仁及模架的设计 模仁的尺寸确定 模仁尺寸的大小取决于塑件的尺寸大小及排位。为了保证钢的强度，模仁需 安排的紧凑些。模仁尺寸确定的方法有两种，分别是计算法和估算法。一般选用的都是估算法，因为计算法太复杂且实用性差，对于实际工程中的模具，都是根据个人经验以及公司要求来估算设计的。 估算法的要求： （ 1） 产品最外边到模仁侧面的距离不小于 15常取 30品与产 品的距离，若没有流道，则常取 10上；若没有流道，则常取 30上 2。 （ 2）产品顶端至定模仁底面距离大于 10取 25上 2。 （ 3）产品底端到动模仁底面距离大于 15取 30上 2。 根据 这些尺寸可以计算出模仁的长、宽、高，并且这些值要取整数，要相对于模具中心线对称。 本设计中模仁的尺寸正式按照以上三点设计的，如图 3示。模仁的长、宽、高分别为 246180174 图 3模仁的三维视图（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 13 模仁的固定 模仁需要安装到模架里，对于如何安装，通常是将模架的动模板和定模板上都开出凹槽，然后将模仁安装在凹槽里即可。 模仁的固定方法有两种，一种为采用避空角或 R 角形式固定在模板上，另一种是通过螺钉固定在模板上。采用第一种方式时，模仁尺寸小的话， 用避空角形式，模仁尺寸大时，用 R 角形式。采用螺钉固定时，要根据模仁的尺寸来选择螺钉的型号，最好选用四个螺钉均匀的布置在模仁周围。 本设计采取的是避空角的形式。设计中的模仁的尺寸略大，并且避空角的形式，容易加工与设计。同时还分别各用了四个 钉来固定动模仁和定模仁，如图 3示。以垂直主浇道孔的直线为中心线，在主浇道中心建立直角坐标系，中心线所在位置为 y 轴，次浇道中心所在位置为 x 轴。图中螺钉 A 的位置坐标为（ 0），螺钉 B 的位置坐标为（ 其余两个螺钉和螺钉 A、 B 是以 y 轴为中心线的轴对称布局，因此，位置可想而知无需表达。定模仁上的固定螺钉的位置与动模仁位置完全相同。螺钉的选择及尺寸如表 3示。 图 3动模仁的固定 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 14 图 3模仁的固定 表 3螺钉参数 固定零件名称 螺钉代号 长度 L 定模仁 5模仁 0模架的选择与设计 标准模架的规格是根据模仁的几何尺寸确定的。通常，模架单边长度需比模仁的外轮廓长 50用注射器筒体模仁的长 宽高分别是 246180174中长 246宽 180因此，模架的长边至少为 246+502=346模架的短边至少为 180+502=280因此需调用长为 346为 280模架。但因为标准模架在生产制造时不可能出现非整数的尺寸，所以可以选用数值与计算数值相近的模架，如 2836、 3036 等。选用的标准模架是否符合产品制造要求，还需通过检查才能确定。检查是有以下三个原则： （ 1） 模架上顶出板的宽度须大于或等于模仁的宽度； （ 2） 模架设置的顶出距离需至少比产品高度多 5 （ 3） 复位针的弹簧顶边距离内膜仁需保证在 10上。 根据这三个原则，以及计 算出的结果，认为选取 3036 模架比较合适。但是根据购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 15 标准模架最后选择为 架。 确定模架型号之后，需确定 A、 B 板的厚度。根据之前计算的结果，选择 A 板厚度为 217B 板厚度为 82板即顶板厚度为 20C 板厚度为 200、下顶出板厚度分别为 25 30、下底边厚度都为 30图 3示。 图 3架选择及尺寸（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 16 4 医用注射器筒体塑件的型腔数量及布局 型腔是指模具中成型塑件的空腔，而这个空腔就是所设计塑件的负形，它除了具体的尺寸比所设计塑件大些，和应该凹凸的地方恰恰相反而已以外，其它的都和塑件完全相同。 医用注射器筒体塑件型腔数量的确定 塑件型腔数量的确定由以下几点来决定： （ 1） 塑件的尺寸精度：当型腔数越来越多，精度也随之降低。 （ 2） 塑件模具的制造成本：单腔模的制造成本低于多腔膜，不是倍数比。但是，从制造塑件的成本的角度看，其所占的模具费的比例，单腔模比多腔模高。 （ 3） 塑件注塑成型的生产效益：从表面上看，多腔模的经济效益比单腔模高，但是注射机大的 话，每一注射循环期长，维持费用较高，而多腔模使用的注塑机就是大注塑机。 （ 4） 塑件型腔的制造难度：单腔模的制造难度比多腔模小，对于多腔模来说，当其中任意一个型腔损坏时，整个注塑机都要停止运作来进行维护，从而影响正常的生产 3。 医用注射器筒体塑件型腔的布局 对于多型腔模具的设计，浇注系统的布置方式是其重要问题之一。由于塑件型腔的布局与浇注系统安放之间的密切关系，因此，塑件型腔的布局在多型腔模具的设计中应该加以综合考虑。在型腔的排布的设计中，应该使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均分得到所 需的压力，从而保证塑料熔体能够同时并且均匀的充满各个型腔，以使每个型腔中的塑件的内在质量都是一样的稳定且均一。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能达到最短，同时采用平衡的分流道和合理的浇口设计，以及均匀的冷却系统等等。合理的型腔布局可以避免塑件的尺寸差异、应力形成，以及脱模困难的问题等。 流道有两种布置方式：平衡式和非平衡式。设计时，首选是平衡式进胶方案，只有当平衡式不行时，才考虑非平衡式。 平衡式型腔布局的特点是从浇注系统的主流道到各个型腔浇口的分流道的长度、尺寸、截面形状都是对应相同的，从而可以达到均衡 进料和同时充满型腔的目的；非平衡式型腔布局的特点是从浇注系统的主流道到各个型腔的的分流道的长度不等，所购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 17 以对均衡进胶不利，但是却可以缩短流道的总长度，为了达到同时充满型腔的目的，所以各浇口的截面形状及尺寸制作的不一样 4。 但是要注意的是，多型腔模具要成型同一尺寸和精度要求的塑件，在原则上，不同的塑件不能够用同一副多型腔模具来生产。 本设计中的注射器筒体的塑件是各要求均相同的制品，并且壁厚相同，因此采用平衡式型腔布局，本设计根据医用注射器筒体塑件的结构特点，考虑型腔的布局方式，采用的是一模六腔的模具结构，这 样相较于一模一腔模具的生产效率高很多，与此同时，结构也更为合理。型腔的具体设计如图 4示。 图 4腔布局平面图（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 18 5 医用注射器筒体塑件的浇注系统 浇注系统的介绍及构成 浇注系统也称进胶系统，是指熔体从注射机的喷嘴开始流动到模具的型腔为止所经过的一个通道。这个通道在模具当中充当一个桥梁的作用，它把模具型腔与外部的注塑机连在一起，是的流动的塑胶熔体能够对模具进行填充 5。 浇注系统在模具结构中的作用：引导熔体平稳的进入型腔，使之按要求填充型腔的各个角落；使型 腔内的气体能够顺利的排出；在熔体填充型腔凝固的过程中，能充分的把压力传到型腔各部位，以获得外形清晰、尺寸稳定的塑料制品。 浇注系统有四部分构成：主流道、分流道、冷料井、浇口。 浇注系统各部分的详细介绍 （ 1）主流道的设计 主流道是浇注系统的主干，是塑胶熔体进入模具型腔必须通过的流道，也是第一流道。它是一个锥形通道位于浇口套内部。一般的浇口套都是标准件，所以设计主流道就是确定浇口套的规格和尺寸。另外要注意的是定位环，它一般都是和浇口套是组合使用的。常用的浇口套直径是 12、 16、 20；定位环的直径为 60、 100、 1206。 （ 2） 分流道的设计 分流道的截面分为圆形流道、梯形流道、 U 形流道，和半圆形流道等，这四种是较为常用的。如图 5示形状。有的产品在设计中，由于型腔布置很多会出现次分流道，次分流道的流道尺寸要略小于分流道。 图 5分流道的截面 （ 3） 浇口的设计 浇口的形式有直接式浇口、侧浇口、潜伏式浇口、针点式浇口、环形式浇口、轮辐式浇口、扇形浇口、爪形浇口、矩形浇口等等。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 19 （ 4）冷料井的设计 冷料井也被叫做冷料穴，它位于主流道和分流道的末端，用以储存冷料、拉出凝料，防止冷料充入型腔而影响制品质量。冷料井由于位置的不同，又分为主流道冷料井和分流道冷料井。 主流道冷料井 的底部形状由拉料杆头部构成，拉料杆通常是由顶针加工而成，所以冷料井结构会根据拉料杆头部形状的不同而不同。 产品的浇注系统设计 本设计采用的是平衡式进胶方案，主浇道选择的是 B 型浇口套，分流道和次分流道选择的是半圆形流道，浇口选择是侧浇口浇注，拉料杆为 Z 型头拉料杆。 由于定位环和浇口套都为标准件，因此不做过多介绍，尺寸如图 5示。 图 5注射器筒体塑件的主浇道和定位环（单位： 分流道的尺寸为 度为 36分流道的尺寸为 度为 15图 5示。浇口的 设计尺寸为：浇口高为 1道距产品边沿的距离为 2度为 27，如图 5示。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 20 图 5流道的设计及尺寸（单位： 图 5口的设计及尺寸（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 21 6 医用注射器筒体塑件的顶出系统 顶出系统的作用 塑件成型后，就要考虑如何将其从型腔中取出，而此时顶出系统就扮演了这一重要角色，来将塑件从模具中安全、无损伤的取出。顶出质量的好坏直接影响着塑件的质量。因此，塑件制品的顶出是不容忽视的重要。 顶出的过程包括三个环节，依次是合模状态，开模状态，顶出状态。顶出 机构的形式和顶出的方式都与塑件制品的形状，结构和塑料性能都相关。 顶出系统的常用结构 顶出系统有很多种形式，可以归纳为机械顶出、液压顶出、气动顶出这三大类。一般主要使用的是机械顶出，下面介绍一下机械顶出。 机械顶出有很多类，包括推杆顶出、推板顶出、司筒顶出、推块顶出，以及复合顶出。 （ 1）顶杆顶出 顶杆顶出又称作顶针顶出、顶杆顶出、顶出销顶出等，顶针的形式可以分为直杆式和阶梯式，截面包括圆形、方形和异形，即分为圆顶针、阶梯型圆顶针、扁顶针和异形顶针。 顶杆顶出机构在设计 时要注意的几点要求： 要设置在脱模阻力较大的地方； 要设置在塑件承受力较大的位置； 确保能够顶出塑件制品的前提下，顶杆设计的不要过长过细，数量不要过多或过少； 顶杆所摆放的位置不要与其他结构形成干涉 7。 （ 2）顶板顶出 顶板顶出也称作推板顶出和脱料板顶出，它是一整块板长宽都与模板一致，它位于分型面处沿着塑件的周边将塑料制品顶出，也是一种很常见的顶出方式。 顶板顶出的特点：推出力很大，并且力很均匀的施加在塑件周边，运动平稳，塑件不易产生变形，不会损害塑件外形，而且几乎不会留下顶出的痕迹，不需 要设置顶出机构的复位装置，合模时顶板通过合模力的作用带动顶出机构复位。 顶板顶出机构在设计时要注意的几点要求： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 22 推动顶板的顶杆要以顶出力为中心，均匀的分布，从而使顶板能够受力平衡，平行移动。有时，顶杆在顶出顶板的同时，也起到顶板的导向作用。但是，一般情况下导向都是由导柱来完成的，顶板要始终挂在导柱上的，因此，导柱要是足够长，但是也不可过长，浪费材料； 顶板的顶出距离不能超过导柱的有效导向长度； 顶板与动模镶件是锥面配合，配合的锥度可设置为 3 5，配合时的长度不得少于 10它的地方做成 避空角就可以了； 顶板的配合部分要做淬硬处理，常用做成镶件结构 8。 （ 3）司筒顶出 司筒顶出又称作顶管顶出和推管顶出。司筒顶出时顶出力较大，并且各部分受力均匀，当塑件制品上有圆形的通孔或盲孔，或者有环形轴套等结构时，且胶位又必须设置顶出时，通常采用司筒顶出机构。顶出时，它是周边接触塑件，动作稳定可靠，塑件制品顶出均匀，不易变形，并且没有明显的顶出痕迹，但是其精度要求较高，加工较难，最好采用标准件。 （ 4）顶块顶出 顶块顶出它的顶块结构会受到塑件制品形状的影响，因此，设计时要考虑和分析塑件的形状结构等对顶块系统的影响。顶块顶出结构适用在平面度要求相对比较高的平板状塑件上，以及表面不允许有明显顶出痕迹的塑件上。它的应用效果在一般情况下比顶针和司筒好些，但是由于结构原因，顶块顶出不如顶针和司筒运用广泛 9。 顶块顶出的特点：由于是顶块，所以塑件受力均匀，顶出面积大；塑件不易变形损坏，不易留下顶出痕迹。 产品顶出系统设计 由于本设计中，医用注射器筒体的手柄是厚度为 2面，若使用顶针顶出机构或者司筒顶出机构的话，由于顶出力过大，会导致手柄被顶变形甚至顶破，因此，本设计选择的是顶板 顶出配合顶针来设计顶出系统，如图 6示。 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 23 图 6板与顶针配合的顶出系统 顶针的选择的是普通顶针，尺寸设计为直径为 6，长度为 251择了 10个顶针均匀排布，如图 6示。以垂直主浇道孔的直线为中心线，在主浇道中心建立直角坐标系，中心线所在位置为 y 轴，次浇道中心所在位置为 x 轴。图中 A 顶针的位置坐标为（ 0， 70）， B 顶针的位置坐标为（ 70）， C 顶针的位置坐标为（ 0）， D 顶针的位置坐标为（ E 顶针的位置坐标为（ F 顶针的位置坐标为 （ 0， 其余的顶针与顶针 B， C， D， E 是关于中心线的轴对称图形，因此位置可想而知，具体布局如图 6示。 图 6针的选择与尺寸（单位： 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 24 图 6针的排布（单位： 顶出行程的计算 产品在开模后被顶出的距离，即塑件需要顶出多少，才能够实现脱模，这个距离就称作顶出行程。注塑机都是躺着摆放的，因此模具在注塑机里也是横倒着放置的，所以只要塑件被顶出一定的距离，有因为自身的重力影响，塑件就可以自己脱落，离开注塑机。顶出行程的长度决定着 C 板的长度，因此模架的选择也受其影 响。 顶出行程的计算公式如下所示： H = L + 安全余量 H：顶出行程； L：产品高度，就是在开模方向上，产品的最低点到最高点的距离。 在实际设计当中，要根据实际来考虑，为了安全起见，顶出行程一般要取得略大一些，即安全余量，安全余量的取值范围为 510设计的产品高度为 107全余量选择为 7此本设计的顶出行程为 114 购 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 医用注射器筒体注塑模具的设计 25 7 医用注射器筒体塑件的冷却系统 冷却系统的介绍 冷却系统的设计是一项比较复杂的工作。在设计时要注意很多问题，例如，冷却的效果，冷却的均 匀性，还要注意避开其他机构，不要与顶出系统等形成干涉，以及是否对模具的整体结构产生影响等进行考虑。 冷却系统的分类 冷却系统有很多种，在设计中最常见运用最多的是水冷却的冷却方式。水冷却就是将冷水利用流道将其流入模具的模仁中，靠近塑件的位置，并循环流动来降低温度，从而使塑料熔料快速冷却成型。水冷却也分很多种形式，根据不同的水路布局，可以分为直通式水路、阶梯式水路、水井式水路、盘旋式水路、喷泉式水路等。 （ 1） 直通式水路 直通式水路，即水道直接贯穿模板，一端为进水口，另一端为出水口。直通式水路又可以分为平行 直通式水路和非平行直通式水路。 平行直通式水路，就是水路既要直接贯穿模板同时还是是相互平行的。平行直通式水道要是穿过模仁的话，要注意采取防漏水措施。一般可以通过加长水嘴的方法，和在模仁侧面添加防水胶圈的方法来防止漏水的现象，但是要注意的是前者中水嘴的螺纹必须固定在模仁上。非平行直通式水路，即直通式水路在同一平面内相互交接，构成一个循环系统，在不需要出水的地方设置堵头将其堵住。该水路的冷却效果比平行直通式水路效果好 10。 （ 2） 阶梯式水路 阶梯式水路的形式是水道先从模板一端进入模具中，再进入模仁，在模仁中绕一圈 ，再从模仁中出来进入模板，最后从模具的另一端流出，水嘴安装在模板上。阶梯式水路一般挡水圈和堵头来做密封和隔水。挡水圈一般设置在模仁侧面。 （ 3） 水井式水路 水井式水路，即在模仁中钻一个水井，再在模板两处分别开出流道作为进水口和出水口。水井的直径一般取 16， 20， 25 等。 它又分为两种形式为：隔板式水路和喷泉式水路。隔板式水路它的形式是在模仁中挖一个比较宽大的井，再在水井中安放一个铜薄片或铝薄片将水井分成两部分，这两部分分别连接一个小水道，一个为进水口，另一个为出水口。使用铜片和铝片是因为薄片长时间在水中，为了 防止其生锈，购 买
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