按钮后盖的注塑工艺和模具设计【一模四腔-开题-答辩PPT-文献综述】
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一模四腔
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主流道（A4）.dwg
任务书.doc
凸模（A1）.dwg
凹模（A1）.dwg
动模座板2（A3）.dwg
垫块（A4）.dwg
塑件（A3）.dwg
定模座板（A3）.dwg
定模板（A1）.dwg
开题报告.doc
总装（A0）.dwg
成型工艺卡.doc
按钮后盖的注塑工艺和模具设计(正文）.doc
推板固定板（A3）.dwg
推板（A2）.dwg
文献综述.doc
滑块（A3）.dwg
答辩.ppt
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摘 要
塑料工业飞速发展，塑料制品在日常生活中占据着非常重要的地位。而塑料模具已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量，公司的效益。所以主要依靠经验的传统注塑模具设计方法已经无法满足市场的要求。模具CAD/CAM/CAE技术已经成为一种解决设计和制造中各种难题的手段，必将代替传统的模具设计方法。
本次设计过程中，在参考国内外大量文献的基础上基于三维工程软件UG和模流分析软件MoldFlow 进行了按钮后盖前盖的模型重构以及整套模具设计，并进行了相关的模流分析。本文主要在以下几个方面进行了较为详细的研究：
1) 利用UG进行按钮后盖前盖造型设计；
2) 运用UG进行分型面设计，并生成成型零件；
3) 运用MoldFlow对模型进行模流分析，并根据分析结果对设计进行优化，最终获得比较合理的设计结果；
4) 在相关计算和分析的基础上完成了按钮后盖整幅模具设计。
关键词： UG；模具设计；按钮后盖；模流分析
目 录
1 绪 论 1
1.1模具发展现状 1
1.2 本文研究内容 1
2 塑件结构及成型工艺分析 2
2.1 塑件结构分析 2
2.2 产品成型工艺性分析 2
2.2.1 塑件的分析 2
2.2.2 材料性能分析 3
3 分型面选择及型腔数目确定 4
3.1 型腔数目的确定 4
3.2 分型面位置的确定 4
4 注射机的选择和校核 5
4.1 注射机的主要参数 5
4.2 塑件体积和浇注系统凝料体积的初步估算 5
4.3 选择注塑机 5
4.4 注塑机的相关参数的校核 6
4.4.1 注射压力校核 6
4.4.2 锁模力校核 6
5 成型零件设计及模架选取 7
5.1 成型零件钢材的选用 7
5.2 成型零件的结构设计 7
5.3 成型零件工作尺寸的计算 8
5.3.1 凹模径向尺寸的计算 9
5.3.2 凹模深度尺寸的计算 9
5.3.3 凸模径向尺寸的计算 9
5.3.4 凸模高度尺寸的计算 9
5.3.5 凸模上芯子直径尺寸的计算 10
5.4 成型零件尺寸的计算 10
5.5 各模板尺寸的选择 11
6 浇注系统及冷却系统设计 12
6.1 主流道的设计和计算 12
6.2 分流道的设计和计算 12
6.3 冷却系统的设计和计算 13
6.3.1 冷却系统的简单计算 13
6.6.2 冷却系统的设计 14
7 脱模机构及排气系统设计 16
7.1 推出方式确定 16
7.2 脱模力的计算 16
7.3 推杆直径的计算和校核 17
8 注射工艺参数的确定及模流分析 18
8.1 MoldFlow简介 18
8.2 模型的网格划分 18
8.3 确定注射工艺参数 19
8.4 部分参数分析 20
8.4.1 最佳浇口位置 20
8.4.2充填区域 20
8.4.3 熔接痕 21
8.4.4气穴 21
8.4.5充填时间 22
8.4.4注塑位置压力 22
8.4.4锁模力 23
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
- 内容简介：
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摘 要 塑料工业飞速发展，塑料制品在日常生活中占据着非常重要的地位。而塑料模具已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量，公司的效益。所以主要依靠经验的传统注塑模具设计方法已经无法满足市场的要求。模具 将代替传统的模具设计方法。 本次设计过程中，在参考国内外大量文献的基础上基于三维工程软件 行了按钮后盖前盖的模型重构以及整套模具设计，并进行了相关的模流分析。本文主要在 以下几个方面进行了较为详细的研究： 1) 利用 2) 运用 生成成型零件； 3) 运用 根据分析结果对设计进行优化，最终获得比较合理的设计结果； 4) 在相关计算和分析的基础上完成了按钮后盖整幅模具设计。 关键词 ： 具设计；按钮后盖；模流分析 录 1 绪 论 . 1 . 1 文研究内容 . 1 2 塑件结构及成型工艺分析 . 2 件结构分析 . 2 品成型工艺性分析 . 2 件的分析 . 2 料性能分析 . 3 3 分型面选择及型腔数目确定 . 4 腔数目的确定 . 4 型面位置的确定 . 4 4 注射机的选择和校核 . 5 射机的主要参数 . 5 件体积和浇注系统凝料体积的初步估算 . 5 择注塑机 . 5 塑机的相关参数的校核 . 6 射压力校核 . 6 模力校核 . 6 5 成型零件设计及模架选取 . 7 型零件钢材的选用 . 7 型零件的结构设计 . 7 型零件工作尺寸的计算 . 8 模径向尺寸的计算 . 9 模深度尺寸的计算 . 9 模径向尺寸的计算 . 9 模高度尺寸的计算 . 9 模上芯子直径尺寸的计算 . 10 型零件尺寸的计算 . 10 模板尺寸的选择 . 11 6 浇注系统及冷却系统设计 . 12 流道的设计和计算 . 12 流道的设计和计算 . 12 却系统的设计和计算 . 13 却系统的简单计算 . 13 却系统的设计 . 14 7 脱模机构及排气系统设计 . 16 出方式确定 . 16 模力的计算 . 16 杆直径的计算和校核 . 17 8 注射工艺参数的确定及模流分析 . 18 . 18 型的网格划分 . 18 定注射工艺参数 . 19 分参数分析 . 20 佳浇口位置 . 20 . 20 接痕 . 21 . 21 . 22 . 22 . 23 结 论 . 24 致 谢 . 25 参考文献 . 26 1 1 绪 论 模具行业，是指当前加工制造业重要的组成部分。注塑模具主要是用来加 工塑料制品，其通过由金属制成的“模子”限制液态材料从而凝固成型，这样就可以加工出我们需要的零件。通常，在一个国家的年产值中，模具所带来的产值占了很大一部分，甚至在电子工业发展如火如荼的今天，模具的年产值仍然高于电子工业。 模具工业随着生产技术的提高也慢慢地走向了技术的革新，从传统的依靠个人经验技术到现在依靠 术，生产效率、生产水平以及生产工艺都在不断地得到提升。尤其是欧美国家，模具行业已经步入了十分先进的水平。相比于国外，我国的模具水平还比较低下，不过随着我国模具工业的不断提升，我国的模具水平 也会不断地向前发展。现阶段模具行业中，塑料模具占了很大一部分，约占整个模具行业的 30%。日常生活中，常见的如各种家电的壳体、汽车的内饰都是通过注塑模具加工而成。总之，注塑模具在生活中处处可见。 文研究内容 本课题主要是综合利用所学的知识去完成按钮后盖注塑工艺和模具设计。整个任务主要解决的问题包括： 1）根据该塑料件的结构和生产批量，确定该模具的型腔数目、分型面选择、抽芯机构、浇注系统和推出机构等，并绘制设计图纸。 2）能够用 件进行注射成型的模流分析，并在分析结果的指导下验证或辅助模具结构设 计或方案的确定。 3）通过掌握的计算机辅助技术完成该模具的各组成零件的三维建模、参数化设计和图纸绘制。 4）选择一或两个主要成型零件，根据其结构、尺寸和精度要求给出相应的加工工艺方案和路线。 基于以上要求，本文将使用 按钮后盖进行注塑模具的设计。 2 2 塑件结构及成型工艺分析 件结构分析 按钮后盖后改的实物如图 2示。在进行模具设计之前，必须仿照实物使用 件进行零件的三维建模。如图 2使用 零件进行三维建模所得到的三维模型。 图 2钮后盖实物模型 图 2钮 后盖 维模型 分析该产品，其外观主要为带圆角的长方体，但是内部不规则，其最大轮廓尺寸为 6105塑件体积小，为玩具的一部分，因此受力强度不大。塑件正面有一圆形凸起，应为美观考虑。正面还有安装纽扣电池的安装槽。同时，该塑件有卡扣，因此在设计模具时，应考虑侧抽芯机构。同时，考虑该玩具模型，应要求 其表面光滑美观，无磨损、无脱模痕迹、无熔接痕、无气泡、等影响外观的缺陷。 品成型工艺性分析 件的分析 该塑件平均壁厚 1形尺寸较小，所需塑料熔体流程较小，所需的注射压力较小。该塑件的精度等级比较低，属于一般精度等级。 3 料性能分析 (1) 使用性能 具有较好的 综合性能， 具有较高的 冲击强度 和 力学强度， 并且 尺寸稳定， 不易变形。具有良好的 耐化学性 和 电气性能，成型和机械加工 方便容易 ， 并且 其表面 能够 镀铬，适合一般的机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件 的 制作 加工 。 (2) 成型性能 1) 无定型塑料。 可选用 品种多， 并且 各品种的 电气 性能 和 成型特性 不同 ，必须严格遵循 品种 特性，设置 成型条件 ，确定 成型方法。 2) 吸湿性极强。 材料 质量 中的 含水量应小于 材料 必须充分 干燥 。 要求表面光泽的塑件 ，必须进行 长时间 的 干燥预热。 3) 流动性中等。溢边料 右。 4) 设计模具时 ， 要注意浇注系统 的性能。 进料口位置、形式 的 选择 要综合各方面因素 。塑件表面呈现白色痕迹 主要是因为 推出力过大或机械加工 造成的 。 (3) 主要性能指标 见下表 2 2性能指标 密度 /g服强度 /0 比体积 / g 伸强度 /8 吸水性 /% 伸弹性模量 /400 熔点 / 130160 抗弯强度 /0 计算收缩率 (%) 压强度 /3 比热容 / 1470 弯曲弹性模量 /400 4 3 分型面选择及型腔数目确定 腔数目的确定 一般，型腔数目的确定应遵从一下原则： （ 1）塑件结构尺寸及生产批量，客户要求； （ 2）零件精度，数目越多，精度越低，高精度塑件 n 4； （ 3）设备的成型能力； （ 4）根据经济性原则。 鉴于 塑件和模具结构 间 尺寸 的 关系，又考虑到平衡布置的型腔和对称 的 浇口开设部位， 并且该塑 件需要侧向抽芯，综合上述因素，塑件 采用一模 四 腔布置 的方式 。 型面位置的确定 分型面 是指 模具取出塑料件或浇注系统凝料的面，模具设计的成功与否 主要取决于 它 分型面 确定是否合理。 分型面选择的原则重要有以下几点： 1) 分型面的选择 要有利于 塑件脱模 ，并且使 模具结构 尽可能的 简化， 所以 ，将 塑件留在动模一侧； 2) 分型面的选择 要满足 塑件的技术要求 。 当塑件表面 要求 同轴度、平行度等时， 要 将 分型面放在 同一半模内，否则，将会 产生 合模误差 ，进而 影响塑件精度； 3) 分型面 的 选择 的 位置 不能 影响塑件 的 外观， 并且分型面 产生的 飞边 要便于 清理和修整； 4) 分型面的选择 要 利于排气， 应尽可能 使分型面与充模时型腔料流末端重合， 便于 排气； 5) 分型面的选择应便于模具零件的加工； 6) 分型面的选择 要将 注射机的技术参数 考虑在内。在 注塑成型时 ，由于其所需要的锁模力与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以 在 选择分型面时， 要选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面， 以此来 减少锁模力。 根据以上几点，确定分型面如下图 5 4 注射机的选择和校核 射机的主要参数 因为要将注塑模安装在注塑机上，因此注塑机的相关参数影响着注塑模的相关性能，所以要先对注塑机的相关参数进行了解，这样才能正确的设计模具。注塑机的锁模力、开合模速度、注射速率、公称注射量等都是需要重点考虑的参数。 以下简介几个参数： （ 1）所谓的公称注塑量为注塑机在螺杆一次最大行程下所对空注射的塑料体 积，这个参数影响着该注塑机所能注射的最大塑料制品的体积，这个参数是注塑机注塑能力的体现。 （ 2） 注射压力是指螺塞或者柱塞能够对熔料施加的最大压力以克服熔料流动的阻力。 （ 3） 注射速率主要是指的注射时间或是注射速度。 件体积和浇注系统凝料体积的初步估算 通过 334 7 1 2 . 8 3 4 . 7V m m c m塑 通常，在没有进行浇注系统的设计时，无法对浇注系统的凝料体积进行估计，在实际设计过程中常借助经验公式进行，通常取 塑件体积的 ，因此，可以得到该模具型腔熔料 的总体积如下： 34 4 0 . 24 4 . 7 0 . 2 4 . 7 1 9 . 7 4V V V V 总 塑 塑 塑浇 择注塑机 为了使得注塑一次成功，在选择注射机时，其最大注射量应该大于塑件体积或者重量，常选取最大注射量的 80 作为实际注射量。故可以得到 =所以 =62/ 根据所计算的参数，查找可用的注射机，初选国产的 为本次设计的注射成型机，其主要参数如表 4 表 4射机主要技术参数 理论注射容量 / 0 拉杆空间 /35 螺杆 柱塞直径 /0 最大模具厚度 /80 16 最小模具厚度 /0 6 注射行程 /40 合模方式 肘杆 注射方式 柱塞式 定位圈直径 /5 合模力 /N 05 喷嘴球半径 /0 模板最大行程 /60 喷嘴口孔径 /0 塑机的相关参数的校核 射压力校核 查表 可 知， 选用 为塑件材料所需的注射压力为 7 0 100 M 选取中间值，取0 80M ，注射压力安全系数为1 ，这里取 已知该注射剂的公称压力为 116以： 10 1 . 2 8 0 9 6k P P 公所以，注塑机注射压力合格。 模力校核 锁模力是注射机的锁模装置对于模具所能施加的最大夹紧力，用以平衡和抵消模腔压力，以用来是模具锁和，防止其溢料。 （ 1）塑件在分型面上的投影面积 A 塑 。通过 件测量得 A 塑 =1538 （ 2）浇注系统 在 分 型 面 上 的 投影面积 位 A 浇 。 这里暂根据经验公式取 A 浇= ，待设计浇注系统后在验证。 （ 3）塑件 以及 浇注系统 总体在 分型面上的投影面积 为 A 总 。则： 2 2 2 0 . 2 2 1 5 3 8 0 . 2 1 5 3 8 3 3 8 3 . 6A A A A A m m 总 塑 塑 塑浇 （ 4）模具型腔内的膨胀力 F 胀。则： 53 3 8 3 . 6 3 5 1 . 2 1 0F A P N 胀 总 模 P 模型腔平均计算压力值 ， 通常取注射压力的 20%40%，范围 大致在 2540若塑料制品的精度高且粘度大，应相应取较大值，根据 特性以及对于该塑件的要求，这里取 35 由表 4得该注塑机的公称合 模力 F 锁 =05N，合模力的安全系数为里取 ： 552 1 . 2 1 . 2 1 . 2 1 0 1 . 4 4 1 0k F F N F 胀 胀 锁 所以该注射机合模力合格。 7 5 成型零件设计及模架选取 型零件钢材的选用 成型零件材料选用的要求如下： 1) 材料高度纯洁； 2) 良好的冷、热加工性能； 3) 抛光性能优良； 4) 淬透性高； 5) 耐磨性和抗疲劳性能好； 6) 具有耐腐蚀性和一定的耐热性。 在这里采用广泛用于制造塑料和压铸模型腔的 球墨铸铁 ，有较好的综合力学性能。 型零件的结构 设计 1) 凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计采用整体式凹模。如图 5示。 2) 凸模的结构设计 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件的结构分析，选用整体式凸模。如图 5示。 图 5模 8 图 5模 型零件工作尺寸的计算 现阶段，主要有平均值法和按极限收缩率两种方法用于计算成型零件的工作尺寸。所谓平均值法，就是按平均收缩率、 平均磨损量以及平均加工公差计算；所谓按极限收缩率，是指按极限磨损量与制造加工公差来计算。平均值法相对简单，但精度低，后一种方法计算复杂但精度高。 该按钮后盖精度要求低，因此采用平均值法进行计算。 塑件的主要尺寸如图 5示： 图 5件的主要尺寸 9 模径向尺寸的计算 塑件尺寸的转换： 0 . 5 01 0 . 3 4 0 . 3 93 1 . 2 m m 3 1 . 2 m ，相应的塑件制造公差 1 =m ； 0 . 4 02 0 . 1 0 . 56 1 . 3 m m 6 1 . 3 m ，相应的塑件制造公差 2 =； 1 0 . 0 0 6 0 . 0 0 61 1 1 1 0 0 0 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 3 1 . 2 0 . 6 0 . 0 3 9 m m 3 1 . 1 m c p l x 2 0 . 1 0 . 0 0 82 2 2 2 0 0 0 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 6 1 . 3 0 . 0 5 0 . 6 m m 6 1 . 6 m c p l x 式中： 注塑零件的 平均收缩率， 查表可知 这里取 下同）； x 查表可知 间，此处取， x1=x4= z 塑件上相应尺寸制造公差，对于中小型零件取 z（下同）。 模深度尺寸的计算 塑件尺寸的转换： 0 . 1 01 0 . 0 8 0 . 1 81 7 . 1 m m 1 7 . 2 m ， 相应的塑件制造公差 1 =。 1 0 . 0 3 0 . 0 31 1 1 1 0 0 0 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 1 7 . 1 1 0 . 6 0 . 1 8 m m 1 7 . 2 m c p l x 式中： x 系数，查表可知一般在 处取 模径向尺寸的计算 塑件尺寸的转换： 0 . 0 7 0 . 2 51 0 . 1 8 03 8 . 7 m m 3 8 . 7 m ， 相应的塑件制造公差 1 =m ； 0 . 6 0 . 7 52 0 . 1 5 02 9 . 3 m m 2 9 . 3 m ， 相应的塑件制 造公差 2 = m ； 10 0 01 1 1 1 0 . 0 4 0 . 0 4 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 3 8 . 7 0 . 2 5 0 . 6 m m 3 9 . 1 m c p l x 20 0 02 2 2 2 0 . 0 8 0 . 0 8 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 1 3 2 . 6 0 . 5 0 . 6 m m 1 3 3 . 6 m c p l x 式中： x 系数，查表可知一般在 处取 x1= 模高度尺寸的计算 塑件尺寸的转换： 10 0 . 3 3 0 . 3 91 0 . 0 6 01 1 m m 1 1 m ， 相应的塑件制造公差 1 =m ； 0 . 0 4 0 . 1 92 0 . 1 5 01 3 m m 1 3 m ， 相应的塑件制造公差 2 = m ； 10 0 01 1 1 1 0 . 0 6 5 0 . 0 6 5 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 1 1 0 . 5 0 . 3 9 m m 1 1 . 8 m c p H x 20 0 02 2 2 2 0 . 0 3 0 . 0 3 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 1 3 0 . 5 0 . 1 9 m m 1 3 . 1 7 m c p H x 式中： x 系数，查表可知一般在 间，此处取 模上芯子直径尺寸的计算 塑件尺寸的转换： 0 . 1 1 0 . 3 51 0 . 2 4 02 3 . 6 m m 2 3 . 2 5 m ， 相应的塑件制造公差 1 =m ； 0 0 01 1 1 1 1 0 . 0 5 8 0 . 0 5 8 ( 1 ) ( 1 0 . 0 0 5 5 ) 2 3 . 2 5 0 . 3 5 0 . 5 m m 2 3 . 2 m mM c p l x 式中： x 系数，查表 4处取 型零件尺寸的计算 在注塑成型过程中 ，当 塑料模具型腔中 充满了熔体， 熔体压力可以达到很高的值。 型腔必须有足够的壁厚来承受由高压熔体充填，否则可能因 强度不足 而引起 塑性变 形 或 破 裂 ； 或 是 因 为 缺 乏 刚 性 ， 产 生 较 大 的 弹 性 变 形 ，造成成型部件接触的表面上或 配合 处 具 有 较 大 的 缝 隙 ， 形 成 飞 边 或 溢 料 。因此 成型零件的厚度计算是必要的。 型 腔 的 力 学 性 能 包 括 强 度 和 刚 度 ， 但 是 并 不 是 所 有 的 型 腔 都 应 包 括 较 高的强度和较大的刚度，这个应该依据具体实例来定。对于体积较大 的塑件，应该首先关注刚度的校核，对于体积较小的塑件，应首先关注强度。本塑件属于小塑件，因此，应该主要进行强度计算。 在强度和刚度的塑料模具型腔不提出更高的要求，在每一种情况下，但集中。大尺寸型腔刚度是主要矛盾，你首先应该检查模具的刚度和中小型腔，前发生弹性变形大，应力往往超过许用应力和强度设计的腔壁和底板厚度的主要矛盾，应按强度计算型腔侧壁和底板厚度。 侧壁厚度 S ： 1 7 . 1 0 . 2 7 0 . 46 1 . 3 1 1222 23 3 4 5 1 7 . 11 5 . 7 m 底板厚度 T ： 11 1 12 2450 . 7 1 0 . 7 1 3 1 . 2 1 1 . 7 m 型腔与型腔之间的壁厚 S： 型腔与型腔之间的壁厚没有确切的计算式，所以按经验选取，在这里取S=60 式中： h 型腔高度， h= l 型腔长度， l = b 型腔宽度， b = p 模具型腔内最大的熔体压 p=45型腔压力估算公式确定，一般是3050 p 许用应力 p =160般中碳钢许用应力为 160 模板尺寸的选择 塑件的结构和大小决定了模具的大小，在实际 选择时，在保证强度和刚度的情况下，希望其结构紧凑。 通过计算可得凹模的外形尺寸：长 宽 高 =196300模的外形尺寸尺寸：长 宽 高 =196303因此，根据 模架标准板尺寸 ，选取 A 板厚度 为 60B 板厚度 为 80 4 0 1 5 2 0 7 5 m m 垫 块 高 度 推 出 行 程 推 板 厚 度 推 杆 固 定 板 厚 度 所以，选择 C 板 为 厚度为 80 在计算了 A、 B、 C 板基本尺寸之后，便确定了模架尺寸。 板面为23020因为本设计为推杆脱模，单分型面，因此采用 标准模架 。 外形尺寸 为 ：宽 长 高 =2302071如图 5示。 图 5架示意图 12 6 浇注系统及冷却系统设计 流道的设计和计算 主流道是连通注塑机喷嘴与分流道或型腔的关键通道，是塑料熔体最先进入的部位。主流道的形状为圆锥形，这样既可以保证熔体顺利流入，也可以将流道凝料顺利拉出。此外，因为浇口套与注射剂喷嘴经常接触，因此常设计成可拆卸式浇口套。 （ 1）主流道的计算 1) 主流道的尺寸：在 主= 2) 主流道小端直径： d=注射机喷嘴尺寸 +().5) 3) 主流道大端直径： dd2L主 a / 2) 中 a 2。 4) 主流道球面半径： 射机喷嘴球头半 +(12)18+2)4 5) 球面的配合高度： h=3 （ 2）主流道的凝料体积 根据所设计的模具，得到主流道三维图，通过 以 得到主流道的凝料 形状如图 6量其 体积 图 6流道凝料 （ 3）主流道的当量半径 1 3 . 5 / 2 8 / 2 5 . 3 7 5 m 。 （ 4）主流道浇口套的材料： 浇口套易磨损，为标准件，这里使用 火处理 5055化处理。 流道的设计和计算 因为所设计的模具为一模四腔，所以分流道是必须的。分流道主要用于熔体从主流道分流道型腔。设计时应减少熔体流动压力损失与温度降低，对称结构可以采用平衡式分流道。 （ 1）分流道的长度 13 型腔与型腔之间的距离取的是 50这里取分流道的长度 58 （ 2）分流道截面形状和尺寸 半圆形 、 U 形 、 圆形、梯形、和矩形 等截面常作为分流道的截面形状。设计时应 考虑熔体压力损失与传热损失。通常，正方形加工困难， 流动和热量损失不大。这里采用 其具体的分流道形状尺寸如图 6 图 6流道截面尺寸 却系统的设计和计算 却系统的简单计算 冷却系统计算相对复杂，并且理论计算可能与实际并不相符，需要根据实际情况进行设计，这里从理论上进行简单的计算： (1)单位时间内注入模具中的塑料熔体总质量 W 1) 塑料制品的体积： 31 . 1 1 . 3 4 4 . 7 2 1 . 2V V V n V c m 分 塑主 2) 塑料制品的质量： 通过 m=) 该 塑件的壁厚为 1表可得冷却时间 塑时间 模时间 t 脱 为 8s，则注塑周期 = 8 . 7 2 . 5 8 = 1 9 . 2t t t t s 注冷 脱 由此得每小时注射次数： N=(3600/ =4) 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量： W=87=3.6 kg/h 14 (2)确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 在 （ 310400） KJ/间 取得 。 因此这里 取70KJ/ (3)计算冷却水的体积流量 冷却水道入口的水温为 222C ，出水口的水温为 1 25C ，取水的密度 1000的比热容为 c ()。则根据公式可得： 3123 . 6 3 7 0 0 . 0 1 6 / m i ( ) 6 0 1 0 0 0 4 . 1 8 7 ( 2 5 2 2 ) 通过计算可以发现，若要使得冷却水置于湍流状态，需要冷却孔达到 25与实际的模具不符，因此应根据实际经验设计。 却系统的设计 冷却系统设计原则： 1) 冷却水道孔壁厚度与其至型腔表面之 间的距离应相等，常规取 1525 2) 冷却水道数量尽可能多，而且要便于加工。一般水道直径选用 平行水道间距取 4060 3) 理论上，除了没有安装位置意外，所有的成型零件均需要冷却水道。如果有热量聚集，需要进行强化冷却，比如浇口处、电池兜等。 口板，浇口部分则视情况定； 4) 应该使入水口与出水口的温差尽可能小，二者温差会影响模具冷却均匀性。设计时应该表明入水口与出水口。 5) 尽量减少冷却水道中“死水” (不参与流动的介质 )的存在； 6) 冷却水道应 避免设在可预见的胶件熔接痕处； 7) 保 证 冷 却 水 道 的 最 小 边 距 （ 即 水 孔 周 边 的 最 小 钢 位 厚 度 ） ，要求当水道长度小于 150间距大于 3水道长度大于 150间距大于5 8) 冷却水道连接时要由 封应可靠无漏水； 9) 如果冷却水道布置确实有困难，应该采取其他冷却方式，如热管等； 10)合理确定冷却水接头位置，避免影响模具安装、固定。 因此，这里采用串联布置方式布置冷却系统，如图 6 15 图 6却水路布置形式 16 7 脱模机构及排气系统设计 出方式确定 脱模机构主要用来使注射完成后塑件从凹模和凸模上脱出的机构，设计时，应该注意一下原则： 1) 塑件不会因顶出而变形损坏； 2) 开模时，塑件应留在动模，这样可以借助注塑机移动推出塑件； 3) 推出机构应该具有可靠、不和其他部件干涉、准确灵活等特殊； 4) 推出机构应该具有足够的刚度与强度以及耐磨性。 脱模机构可以分为一次推出、两次推出以及顺序脱模等种类，本塑件体较小，因此采用一次推出机构，借助推杆脱模。 如图 7 图 7杆头部形状 模力的计算 塑件内壁长宽尺寸与壁厚之比： 2 9 . 3 5 9 . 3 2 8 1 03 . 1 4 1 所以此塑件为薄壁矩形塑件。 脱模时所需的脱模力： 28 c o s ( t a n ) 0 . 1( 1 )8 1 1 8 0 0 0 . 0 0 5 5 3 8 . 7 c o s 1 ( 0 . 4 5 t a n 1 ) 1 8 9 0( 1 0 . 3 ) ( 1 0 . 1 s i n 1 c o s 1 )t E S L 式中 ： a 矩形型芯短边长度 ( b 矩形型芯长边长度 ( 17 E 塑料的弹性模量（ L 凸模被包紧部分的长度 ( 脱模斜度 ( )； S 塑料成型的平均收缩率 (%)； f 塑料与钢之间的摩擦因素； 由 j与 f 决定的无因次数，2 1 s i n c o m 塑料的泊松比； A 塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积 (当塑件底部有通孔时， 里 A=0。 杆直径的计算和校核 推杆的直径： 1 12 24 451 4 0 1 8 9 0 41 . 5 3 . 33 0 2 . 1 1 0k m 脱 式中 d 推杆直径（ L 推杆长度（ 这里取推杆的平均长度 L=140 n 推杆数量，这里初步取 30根推杆； E 推杆材料的弹性模量（ k 安全系数，取 k= 推杆直径的校核： 224 4 1 8 9 0 4 203 0 3 . 1 4 4F M P 脱压 压式中： 压 =推杆材料的需用压应力，为 200符合强度要求。 虽然，经过理论计算，推杆的数量和直径满足此模具的设计要求，但是仍然需要根据实际设计情况对推杆的布置、数量等方面进行进一步调整。 18 8 注射工艺参数的确定及模流分析 要用来对 一维黏性流动、二维黏性流动 以及 黏弹性模拟、三维模拟及新型注射工艺 进行模拟。该软件具有 填充保压 (冷却 (翘曲 (纤维取向 (结构应力 (收缩 (气体辅助成型分析 (分析模块 ，通过上述模块，可以对模具的整个注塑过程进行仿真模拟。通过仿真模拟结果，可以帮助设计人员发生所设计的模具存在的问题并根据结果进行有效地修改，这样可以大大缩短生产周期，并降低生产成本。 型的网格划分 做模流分析的第一步就是网格划分，网格质量的好坏会直接影响后面的诸多分析，又由于此塑件有许多孔和加强筋，纵横比肯定会很大，所以划分网格之后要仔细的对网格进行修改。网格划分的结果如图 8示，进行网格统计，得到结果如图 8 图 8 19 图 8格统计结果 通过观察图 8 数据连通区域为 1，自由边为 0，相交单元为 0，完全重叠
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