电源按钮注塑模具设计【一模二腔-滑块抽芯-带三维图】
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摘 要
摘 要：根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模两腔，潜浇口进料，注射机采用HTF80X1A型号，设置冷却系统，CAD和UG绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。
关键词：机械设计；模具设计；CAD绘制二维图；UG绘制3D图。
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 - 6 -
1.1塑料成型工业的发展 - 6 -
1.2塑料成型工业在生产中的重要性 - 6 -
1.3塑料成型技术的发展趋势 - 7 -
第二章 工艺性分析 - 8 -
2.1 产品分析及其技术条件 - 8 -
2.2 塑件材料的确定 - 9 -
2.3 塑件材料的性能分析 - 9 -
2.3.1 基本特性 - 9 -
2.3.2 成型性能 - 10 -
2.3.3 主要用途 - 10 -
第三章 注塑机及选用 - 11 -
3.1注塑机的分类 - 11 -
3.1.1注射机按外型结构特征分类 - 11 -
3.1.2注塑机按塑化方式分类 - 11 -
3.2注塑机的选用 - 12 -
3.3 注射量的校核 - 13 -
3.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 - 13 -
3.5模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 - 14 -
第四章 模具设计 - 15 -
4.1型腔布置 - 15 -
4.2确定浇注系统 - 16 -
4.2.1主流道设计 - 16 -
4.2.2浇口套的设计 - 17 -
4.2.3分流道设计 - 17 -
4.2.4浇口的设计 - 18 -
4.3成形零部件的设计 - 19 -
4.3.1成型零件的结构设计 - 19 -
4.3.2成型零件的计算 - 19 -
4.4 成型零件材料的选择 - 21 -
4.5排气系统的设计 - 21 -
4.5.1排气不良的危害 - 21 -
4.5.2排气系统的设计方法 - 21 -
4.6导向与脱模机构的设计 - 22 -
4.6.1导向机构的作用和设计原则 - 22 -
4.6.2导柱、导套的设计 - 22 -
4.7脱模推出机构的确定 - 23 -
4.8顶针板导柱导套的结构设计 - 24 -
4.9垫块的尺寸设计 - 25 -
4.10冷却系统的设计 - 25 -
4.10.1冷却系统的设计原则 - 25 -
4.10.2温度调节对塑件质量的影响 - 26 -
4.10.3对温度调节系统的要求 - 26 -
4.10.4冷却装置的设计要点 - 26 -
4.11 侧向抽芯机构类型选择与设计 - 27 -
4.11.1侧向抽芯机构类型 - 27 -
4.6.2侧向抽芯机构主要参数的确定 - 29 -
第五章 模具的安装和试模 - 32 -
总 结 - 33 -
参考文献 - 34 -
【致谢】 - 35 -
附图 - 36 -
- 内容简介：
-
I 摘 要 摘 要： 根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模 两 腔， 潜 浇口进料，注射机采用 号，设置冷却系统， 制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。 关键词： 机械设计；模具设计； 制二维图； 制 3D 图。 o of in of of of of of a a G a a of in to a UG D 录 摘 要 . I . 一章 绪论 . - 6 - 料成型工业的发展 . - 6 - 料成型工业在生产中的重要性 . - 6 - 料成型技术的发展趋势 . - 7 - 第二章 工艺性分析 . - 8 - 产品分析及其技术条件 . - 8 - 塑件材料的 确定 . - 9 - 塑件材料的性能分析 . - 9 - 本特性 . - 9 - 型性能 . - 10 - 要用途 . - 10 - 第三章 注塑机及选用 . - 11 - 塑机的分类 . - 11 - 射机按外型结构特征分类 . - 11 - 塑机按塑化方式分类 . - 11 - 塑机的选用 . - 12 - 注射量的校核 . - 13 - 件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 . - 13 - 具与注射机安装模具部分相 关尺寸校核 . - 14 - 第四章 模具设计 . - 15 - 腔布置 . - 15 - 定浇注系统 . - 16 - 流道设计 . - 16 - 口套的设计 . - 17 - 流道设计 . - 17 - 口的设计 . - 18 - 形零部件的设计 . - 19 - 成型零件的结构设计 . - 19 - 型零件的计算 . - 19 - 型零件材料的选择 . - 21 - 气系统的设计 . - 21 - 气不良的危害 . - 21 - 气系统的设计方法 . - 22 - 向与脱模机构的设计 . - 22 - 向机构的作用和设计原则 . - 22 - 柱、导套的设计 . - 22 - 模推出机构的确定 . - 23 - 针板导柱导套的结构设计 . - 24 - 块的尺寸设计 . - 25 - 却系统的设计 . - 25 - 却系统的设计原则 . - 25 - 度调节对塑件质量的影响 . - 26 - 温度调节系统的要求 . - 26 - 却装置的设计要点 . - 26 - 向抽芯机构类型选择与设计 . - 27 - 向抽芯机构类型 . - 27 - 向抽芯机构主要参数的确定 . - 29 - 第五章 模具的安装和试模 . - 32 - 总 结 . - 33 - 参考文献 . - 34 - 【致谢】 . - 35 - 附图 . - 36 - 院 - 6 - 第一章 绪论 料成型工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物，一般相对分子质量都大于 1 万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括有增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填 料及其他配合剂。 塑料制件在工业中的应用日趋普遍，这是由于它们具有一系列特殊的优点所决定的。 塑料密度小、质量轻，大多数塑料密度在 c 当于钢材密度的 在同样的体积下，塑料制件要比金属制件轻得多，这就是“以塑代钢”的优点。据美国 90年代统计，汽车上采用塑料零件后，平均每辆汽车的重量可减轻 180样，每升汽油可使汽车多行驶 国每年可节约 1400 万桶汽油，塑料比强度高，钢的拉伸比强度约为 160玻璃纤维增强的塑料拉仲比强度可高 达 170料的绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有良灯的耐腐蚀能力，迄今聚四氟乙烯塑料化学稳定性最高，“王水”对它也无可奈何，所以称之为“塑料王”。此外，塑料减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料已从代替部分金属、木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，并跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。 料成型工业在生产中的重要性 模具是 工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”， 日本则称“模具是促进杜会繁荣富裕的动力”。事实上，在仪器仪表、家用电器、交道、通讯和轻工业等各行各业的产品零件中，有 70以上是采用模具加工而成的。工业先进的发达园家，其模具工业牛产值早已超过 机床行业的产值。目前，塑料模具已处于同冲裁模具院 - 7 - 并驾齐驱的地位。 料成型技术的发展趋势 在现代塑料制件的生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起着重要的作用。一副好的注射模可成型上百万次，这与模具的设计、模具材料及模具的制造有着很大的关系。从塑料模的设汁、制造及模具的材料等方而考虑，塑料成型技术的发展趋势可以简单地归纳为以下几个方面。 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 20%。注射模方面关于模具零部件、娱具技术条件和标推模架等有以下 14个国家标准： 推杆 导套 带头导套 头导柱 有肩导柱 块 推板 板 限位钉 承板 锥定位件 术条件 12555型注射模架标准 12556小型注射模架标准 型化和超大型化 技术、新工艺的研制、开发和应用 院 - 8 - 第二章 工艺性分析 产品分析及其技术条件 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸 大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。 课题目标产品是一个生活中常见的 电源按钮 ，其零件外形如图所示。具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 产品 3塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公差等级确定精度等级。根据任务书和图纸 要求，本次产品尺寸均采用 注采用 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的院 - 9 - 表面粗糙度一般为 m 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即 m 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。 该塑件外部需要的表面粗糙度比内部 要高，为 m ，内部为 m 。 塑件材料的确定 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、 防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能。 此产品壁厚均匀， 能优良，成本低廉，符合需求生产量大的要求，容易成型，对于本课题零件相当适用，所以在这选择其为产品的材料。 塑件材料的性能分析 本特性 二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 烯腈使 热性及表面硬度，丁二烯使 乙烯使 目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种 良好的热塑性塑料。 气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为 有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 乎没有影响， 与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。 面受冰醋酸，植物油等化学药品院 - 10 - 的侵蚀时会引起应力开裂， 的热变形温度比聚苯乙烯、酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型 加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度约为 93C 耐气候性差，在紫外线作用下 度 3，收缩率 %熔点 C160130 ，弯曲强度 80伸强度 35 49伸弹性模量 曲弹性模量 缩强度 18 39口冲击强度 11 20 2硬度62 86积电阻系数 310 。 3 118，制品经退火处理后还可提高 10左右。 40时仍能表现出一定的韧性，可在100的温度范围内使用。 型性能 吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理； 升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用侧浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 60 80。 热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 要用途 业轮、轴承、把手、管道、管连接件、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用 手、热空气调节导管等，还可用 织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳 体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。 院 - 11 - 第三章 注塑机及选用 塑机的分类 射机按外型结构特征分类 （ 1）卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小；但占地面积大，大、中、小型机均有广泛应用。 （ 2）立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小，模具装拆方便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行 塑化，易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落，常需人工或其它方法取出，不易实现全自动化操作和大型制品注射；机身高，加料、维修不便 。 （ 3）角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分： 卧立式，注射总成线与基面平行，而合模总成中心线与基面垂直； 立卧式，注射总成中心线与基面垂直，而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点，特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具 。 塑机按塑化方式分类 料在料筒内受到料筒壁和分流梭两方面传来的热量而塑化成熔融状态。由于塑料的导热性很差，如果塑料层太厚，则它的外层熔融塑化时，内层尚未塑化，若要使塑料的内层也熔融塑化，塑料的外层就会因受热时间过长而分解。因此，注塞式结构不宜用于加工流动性差、热敏性强的塑料。 使进入料筒内的塑料颗粒有一个预先塑化的过程，注射机内的注射注塞用螺杆代替。螺杆除作旋转运动外，还可作往复运动。进入料筒的塑料，一方面在料筒的传热及螺杆与塑料之间的剪切摩擦发热的加热下逐步熔融塑院 - 12 - 化 ，另一方面被螺杆不断推向料筒前端。当靠近喷嘴处的塑料熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，并在液压系统的驱动下向前推动，将熔体注入模具形腔中去。 塑机的选用 稳定性都很差的塑料，因此不宜选用注塞式注射机。再根据给定塑料件的大小，初步设计一模多腔的注射模所需的注射量要大于 100且模具形状不大，所以适合选用卧式注射机。立式注射成形机和直角式注射成形机的结构为注塞式结构，而卧式注射成形机的结构多为螺杆式，因此，此塑件应选用卧式且为螺杆式的 注射机进行成形加工。根据技术规格的不同，此类注射机分有多种型号。由 成型条件工艺参数和注塑机型号选型号为海天 80，注塑机详细参数如表 表 号 单位 80 A 80 B 80 C 参数 螺杆直径 4 36 40 理论注射容量 11 124 153 注射重量 PS g 101 113 139 注射压力 06 183 149 注射行程 22 螺杆转速 r/220 料筒加热功 率 模力 00 拉杆内间距 (水平垂直 ) 65 365 允许最大模具厚度 60 允许最小模具厚度 50 移模行程 10 移模开距 (最大 ) 70 液压顶出行程 00 液压顶出力 3 液压顶出杆数量 油泵电动机功率 1 油箱容积 l 200 机器尺寸 (长宽高 ) m X 学院 - 13 - 注射量的校核 模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注 射量的 80%以内。校核公式为： 8021 式中 n 1m 3 2m 3 本设计中： n=2 1m 2m = M=等于） 注塑机额定注塑量为 101g 注射量符合要求 件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须 满足以下关系。 21 式中 n 1A 2A n=2 1A = 2A = 21 =注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即： （ 21 ） P F 式中： P 塑料熔体对型腔的成型压力（ F 注射机额定锁模力（ N） 其它意义同上 根据教科书表 5腔内通常为 20般制品为 24密院 - 14 - 制品为 39 21 ） P=00模力符合要求 具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 （ 1）、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式 m a xm 式 中 本设计中模具厚度为 300 150H360， 符合要求 （ 2）、开模行程（ S）的校核 模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。 注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其 开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有： 03021 式中 H 模具厚度 1H 2H 本设计中 70 1H = 40 2H =80 的开模距离需要 H=420经计算，符合要要求。 （ 3）、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。 海天 280注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。 院 - 15 - 第四章 模具设计 腔布置 为了提高模具的成形效率，把模具设计成有多个型腔的结构，使得一次注射成形多个相同的塑料件。而海天 80的最大注射量为 111 这势必会限制模具的型腔数。而且，型腔越多，模具所需的零部件就越多，不仅会没有与之匹配的模架而且提高模具的制造难度及加工成本。另外，型腔越多，成形出的制品精度也就越低。经验认为每增加一个型腔，制品尺寸精度降低 4%，因此型腔数也不宜过大。综合考虑，最终确定为一模两腔的结构。排位图如图 图 于海天 80射机为卧式注射机，模具也应该设计成卧式的，因此模具在水平方向上实现合开模动作。 院 - 16 - 定浇注系统 浇注系统 是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止的塑料熔体的流动通道。它的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个部位，并在充填保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑料制品。 对浇注系统设计的具体要求是 : （ 1)对模腔的填充迅速有序 ; （ 2)可同时充满各个型腔 ; （ 3)对热量和压力损失较小 ; （ 4)尽可能消耗较少的塑料 ; （ 5)能够使型腔顺利排气 : （ 6)浇注系统凝料容易与塑料分离或切除 ; （ 7)不会使冷料进入型腔 ; （ 8)浇口痕迹对塑件外观影响很小 ; 浇注系统的基本组成是四部分：主流 道，分流道，浇口，冷料穴。 流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机到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，它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 ,因此必须使熔体的温度降和压力损失最小1。 主流道按照外观形状大体可以分为：垂直式主流道 、 倾斜式主流道和弧形主流道。本次设计采用的主流道形式为垂直式主流道。 主流道的小端直径应比注射机喷嘴孔径大 1于小端的前面是球面，其深度为 3 5射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且帖 合，本次设计的主流道小端直径为 流道的长度根据模具结构确定，越短越好。主流道锥度一般为 2 4 ，粘度大的可以选择 3 6 ，且流道的表面粗糙度不大于 m 。 由于主浇道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，容易损坏，所以，一般不将主浇道直接开在模板上，而是将它单独设在一个主浇道衬套中。这样即可以使院 - 17 - 易损坏的主浇道部分单独选用优质钢材，延长模具使用寿命和损坏后便于更换或修磨，也可以避免在模板上直接开主浇道且需穿过多个模板时，拼接缝处产生钻料，主浇道凝料无法拔出。通常，将淬火后的主浇道衬套嵌入 模具中。浇口套一般采用碳素工具钢如 处理淬火硬度 53 57 在保证制品成形的条件下，主流道的长度应尽可能短，以减少压力损失及废料，但由于主流道的长度由与定模座板的厚度及浇口套的安装位置有关，必须结合浇口套的设计一同对其进行确定，因此主流道长度待定，接下去先设计浇口套。 口套的设计 由于注射成形时，注射机对模具施加的压力很大，主要作用于浇口套上，且主流道在与高温塑料熔体和注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般不将主流道直接开设在定模上，而是将它单独开在一个浇口套中 ，通常在淬火后嵌入模具，这样在损坏时便于更换或修磨。 常用的浇口套有两类，此模具选用图 5 所示的浇口套形式，是为了防止浇口套在熔体反压力作用下退出定模设计的，这里不再赘述。图 5所示的浇口套嵌入定模座板之后，再由定位圈压住其大端面，也能起到抵抗熔体反压力的作用。 浇口套的材料选用 ，要求热处理后硬度达到 43 48尺寸应根据海天 200口套与定模座板之间的配合采用 H7/ 流道设计 分流道是主流道与浇口之间的料流通道，是塑料熔体 由主流道流入型腔的过渡段，负责将熔体的流向进行平稳转换，在多型腔模中起着将熔体向各个型腔分配的作用。对于单型腔模，可不设置分流道，而此次设计的模具设有两个型腔，有必要开设分流道，且开设在定模座板与中间板之间，并在中间板上进行加工。 分流道其截面形状及尺寸主要取决于制品的大小、模具结构以及所加工的塑料种类。根据此塑料零件、材料及加工难易程度，确定分流道截面为圆形截面，其尺寸依据推荐值及主流道 形状 如图 流道的表面粗糙度不宜太小，以防将冷凝料带入型腔，一般要求达到 样可增大对外 层塑料熔体的流动阻力，减小流速，并与中心熔体之间具有一定的速度差，以保证院 - 18 - 熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。 图 容易修磨情况下，分流道的长度应尽可能短，以减少压力损失及废料，因此两个型腔之间的间距也尽量小。根据型腔的大小，两个型腔的距离定为 42流道的单边长度应为 长为 32 口的设计 浇口是分流道与型腔之间长度非常短，截面又很狭窄的一段料流通道。浇口截面狭窄，可使经过分流道之后压力和温度都已有所下降的塑料熔体，产生加速度和较大的剪切热，保证熔体充模时具有 较快的流动速度和较好的流动性。又因其长度短，所以浇口内可容纳的塑料熔体体积很小，故很容易冷却固化，从而有助于防止保压力不足或保压时间过短而引起的倒流现象。而且，浇口内冷却固化的塑料熔体（废料）强度很低，非常容易断裂，故使制品与废料分离，并便于制品脱模。浇口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中适当调整。特别是调整其截面尺寸时，截面高度的变化对浇口的容积及浇口冻结时间影响很大；另外，截面积的变化对塑料熔体内的切变速率影响很大，而切变速率又与熔体表面黏度有关，所以改变浇口截面尺寸或截面积的大小，可以控制浇口冻结时 间，以及熔体充模时的流动性能。 浇口的形式很多，参考实用模具设计与制造手册给出的浇口形式，根据塑料种类、塑料制品的形状及分模落料形式 以及产品外观要求 选 潜 浇式浇口，由于产品外不能有浇口痕迹，浇口采用潜顶针的形式 如图 院 - 19 - 图 形零部件的设计 型零件的结构设计 注射模闭合后，其内部零部件将组合成一个能容纳塑料的闭合空腔，即所说的型腔，它将接受由注射机注射出来的塑料熔体，并使它们在其内部固化成形为塑料制品。构成型腔的所有零部件统称为成形零部件。 由于塑料零件外形有凹陷部分， 对应成形模上必须有凸起部分，为便于加工起见，不把成形模设计成一个整体，而是采用嵌入式的成形模，即用型芯 型腔 嵌入固定板中形成型芯结构。另外，成形零部件采用的是更为优质的材料，出于材料费用考虑，也应设计成嵌入式的。 型零件的计算 成形零部件在注射成形过程中直接与塑料熔体接触，需要承受温度、压力及塑料熔体的冲击和摩擦，长期工作之后，容易发生磨损、变形和断裂，因此成形零部件必须采用优质钢材 738制作。 成形零部件工作尺寸的确定必须考虑塑料的成形收缩、成形零部件的制造偏差及成形零部件的磨损等各方面因素。而 且，由塑料零件图给出，零件上由模具型腔成形的部位，其最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；有型芯成形的部院 - 20 - 位，其最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值。参见塑料成型工艺及模具简明手册的规定，型腔的最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值。由塑料成型工艺及模具简明手册中给出的公式进行计算。 该塑件的成型尺寸计算均按平均值法技术。查有关手册得 收缩率为S= 型芯工作尺寸： 21=21+28=28+ z=(1+ 21+- z = z =(1+ 28+- z =腔工作尺寸： x=S= 24=24+31=31+m+ z=(1+s) + z=m+ z=(1+s) + z=芯高度 z=(1+s)31+x + z=腔高度 12 m+ z=(1+s)12 + z= z 模具成型零件的制造误差，取 1/3 型腔在常温下的实际尺寸 型芯在常温下的实际尺寸 塑件外型径向最大尺寸 塑件外型径向最小尺寸 X 修正系数，径向尺寸取 度取 1/2 塑件公差 通常，制件中 1院 - 21 - 于 2 型零件材料的选择 对于模 具钢的选用，必须要符合以下几点要求： a) 机械加工性良好，要选用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的钢种。 b) 抛光性能优良。注射模成型零件工作表面多需要抛光达到镜面， 求钢材硬度在 40为宜。过硬表面会使抛光困难，钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无瑕疵斑点。 c) 耐磨性和抗疲劳性能好。注塑模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不可以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批 量生产的使用寿命期限。 d) 具有耐腐蚀性。对于有些塑料品种，如聚氯乙烯和阻燃性的塑料，必须考虑选用耐腐蚀性能的钢种。 根据塑件表面质量比模具表面质量更高这一事实，在依照上述标准，故决定在设计成型零件中选用镜面钢 738于切削加工，而后在真空环境下经过 500 550，以 5 10材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有 5，耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜面抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。 气系统的设计 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溢出的挥发性气体。排气系统的设计相当重要。 气不良的危害 （ 1）增加熔体充模流动的阻力，使型腔充不满；（ 2）在制品上呈现明显可见的熔接缝，其力学性能降低；（ 3）滞留气体时塑件产生的质量缺陷；（ 4）型腔内部气体受到压缩后产生瞬时局部高温，使塑料熔体分解；（ 5）由于排气不良，降低了充模速度。 院 - 22 - 气系统的设计方法 （ 1）利用分型面排气是最好的方法，排气效果与分型面的接触精度有关；（ 2）对于大型模具，可以用镶拼的成型零件的 缝隙排气；利用顶杆与孔的配合间隙排气；（ 3）利用顶杆与孔的配合间隙排气；（ 4）利用球状合金颗粒烧结块渗导排气；（ 5）在熔合缝位置开设冷料穴。 本模具可以利用配合间隙排气，通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型腔以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，这里不再单独设计排气槽。 向机构的作用和设计原则 1）导向机构的作用 导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，通常采用导柱导向，主要零件包括导柱和导套。其具体作用有：（ 1）定位 作用；（ 2）导向作用；（ 3）承载作用；（ 4）保持运动平稳作用；（ 5）锥面定位机构作用。 2）导向机构的设计原则 （ 1）导柱（导套）应对称分布在模具分型面的四周，其中心至模具外缘应有足够的距离，以保证，模具强度和防
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