关 键 词：

牙签合盖注射模设计 注塑模CAD 注塑模具设计

资源描述：

62模具-注塑-牙签合盖注射模设计机械cad和文档,牙签合盖注射模设计,注塑模CAD,注塑模具设计

内容简介：

湖南科技大学2006届毕业设计（论文）开题报告题 目某塑料牙签筒罩模具设计作者姓名唐勇学号03181141所学专业机械设计制造及自动化1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题（列出主要参考文献）模具是现代工业生产的重要工艺装备。随着工业技术的迅速发展，在国民经济的各个领域都越来越多地依靠模具来进行加工。利用模具成形加工零件的方法，实质上是一种少无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成形加工零件代替传统的切削加工工艺，可以提高生产率，保证零件质量，节约原材料，降低生产成本，从而获得很高的经济利益。近年来，随着塑料工业的迅猛发展，模具设计与制造更趋向高效率、自动化、大型、高精度、高寿命。例如电视机外壳、洗衣机内缸、电冰箱、空调机零件、浴盆、桶、周转箱等模具。世界上一些工业发达国家，其模具工业总产值早已超过了机床工业，其发展速度也超过了机床、汽车、电子等工业。在这些国家，模具工业已成为国民经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石”，日本模具协会称“模具是促进社会富裕的动力”。模具的价值不仅是其本身的价值，还在于它的应用为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）了解塑料模具设计与制造过程，按照步骤正确设计模具；模具的材质的选择影响产品的成型和加工。冷却水路三原则：快速冷却 均匀模温 加工方便3、 特色与创新之处应用模具CAD进行设计，对模具机构进行三维剖析，并有pro/e设计的三维模具结构图；提供多种方案对模具的材料和设计进行经济分析和环境分析选择最合理的方案以取得最大的效益。4、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线一接受任务书（模具设计的依据）二收集、分析、消化关于牙签筒罩的资料。消化塑料制品，了解制品的用途，分析塑料制品的工艺性，尺寸精度等技术要求；消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。确定成型方法（采取直压法、铸压法还是注射法。）选择成型设备根据成型设备的种类来进行设计模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。具体结构方案（确定模具类型及结构）三了解影响塑料注射模具结构及模具个别系统的因素（很复杂）四绘制塑料模具图 在画总装配图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求；五整理资料归档（这对以后修理模具，设计新的模具是很有用处的） 5、 拟使用的主要仪器设备、试剂和药品1、测绘工具-游标卡尺、直尺等2、计算机-主要用pro/e, AutoCAD等机械设计绘图软件3、绘图工具-三角板、图板、圆规等6、参考文献陈桦 王建文 葛正浩 塑料模设计手册.软件版V1.0 北京：机械工业出版社 2004.7 王永平 注塑模具设计经验点评.第一版 北京：机械工业出版社 2004.7 郭继强 塑料制品及其成型模具设计.第一版 北京：清华大学出版社 2005.2 叶久新 王群 塑料制品成型及模具设计.第一版 长沙：湖南科学技术出版社 2004王文广 田宝善 田雁晨 塑料注射模具设计技巧与实例 北京：化学工业出版社 2003.12李德群 塑料成型工艺及模具设计.第一版 北京：机械工业出版社 2001塑料模具设计手册编写组 塑料模具设计手册. 第一版 北京：机械工业出版社 1993李学锋 塑料模具设计与制造.第一版 北京：机械工业出版社 2001詹友刚 Pro/ENGNEER中文野火版教程通用模块清华大学出版社 2003詹友刚 Pro/ENGNEER中文野火版2.0基础教程 清华大学出版社 2005注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。2、参考文献按下列格式（A为期刊，B为专著）A：序号、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点，3人以上作者只写前3人，后用“等”代替。）、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。B：序号、作者、书名、版次、（初版不写）、出版地、出版单位、出版时间、页码。3、表中各项可加附页。3PAGE PAGE 3 2006 03181141壬 洫档 衢档廯 CADpro/e 档衢 飨 羫 豸 豸 豸豸 硢硢硢 壮鵵 豸 1湤 2pro/e, AutoCAD 3塢塢6 .V1.0 2004.7 . 2004.7 . 廪 2005.2 . 2004 2003.12 . 2001 . 1993 . 2001 Pro/ENGNEER顷廪 2003 Pro/ENGNEER2.0 廪 2005 1档 2AB A33档 B治浥 3 毕业实习报告专 业 机械设计制造及其自动化班 级 02级机设2班模具（1）班实习记录 彭碧盛 学号 102031062指导老师 马克新 成绩 _完成日期 2006年 3月10日实习时间：2006年3月实习地点：湖南省湘潭市江南机械厂指导老师：马克新小组成员：彭碧盛 李小德 张华珠 宁勤方向晓平 黄江勇 周建武 陈 智实习记录：彭碧盛实习内容：模具生产制造与农用机械生产制造第一部分：公司简介企业精神：敬业爱岗 追求创新企业理念：决策求实 工作扎实 效果真实经营战略：核心业务为主导产品开发抓重点抢点上项目共同图发展江南机器（集团）有限公司是中国兵器工业集团公司所属的大型骨干企业，地处湖南省湘潭市楠竹山镇，占地620万平方米，厂区环境优美，交通便利。公司现有资产近8.5亿元，其中固定资产5亿元，员工8000人，其中各类专业技术人员2052人。现有设备近6000台，从精密铸造到机械加工，从冷锻到热挤压，从工模具制造到设备制造与维修，形成了完整的工艺体系。公司于1996年1月通过ISO9000质量体系认证，为国家一级计量和理化企业。公司设十一部一室，六个分厂，十二个全资子公司，四个控股子公司。目前，公司已发展成以奥托轿车、缝制设备、各类专用机床制造、压力容器、航模、农机为主，灶具、模具、工装、热处理、表面处理为辅门类从多的国家级综合大型企业，并正在开发具有广泛市场前景的其它产品。公司规划利用长沙、珠洲、湘潭三市融城的契机，国家发展中西部的有利时机和公司的交通、区位优势，实现跳跃式的发展。本着“诚实守信、互利互惠、共求发展”的原则，竭诚欢迎中外各界朋友来公司参观、合资、合作，共同发展，共享利益。第二部分：模具制造车间(江南机械厂力德数控加工厂)主要参观了如何生产加工导弹各部件。如导弹民尾片：其生产成型的模具主要采用塑压模成型，原材料采用特殊性的材料塑料，上下模膛考虑到用于军事上，加工精度要求很高，达到IT6级以上，加工设备一般采用电脉冲加工，当然亦可以采用其它高精度加工方法，该厂考虑现实情况、为了节约加工成本，采用前者进行加工。对于模膛外部，可以适当降低加工精度。但应注意其强度硬度等力学性能应满足使用要求，一般采用铸造生产成型。在浇注该模型时，还须加热以热熔塑料原材料，所以在制造模腔时还必须考虑放置电热丝，一般采用下下双层电热丝进行平衡加热，以利于原材料成型均匀。为了便于搬运，操作方便，模膛外部还须留出吊挂沟槽，该模型如下图（一）所示：（图一）图（二）为该模型所生产出的导弹尾片零件图图（二）实习小结：毕业实习圆满结束了。现在我们对江南机械厂有了初步的了解，我们在那学习到了我们所需要的东西，包括我们自己专业所需要学习和涉及的东西，当然也学习到了一些关于一个企业兴衰荣辱的一些东西，我想这对我们以后工作是有很大帮助的。当然也可以让我们有更多对社会的体验。我们要感谢江南机械厂工作人员对我们的热情接待和耐心讲解，感谢他们给我们一个良好的实习基地。最后，我要感谢我们的导师马老师，是他给我们穿针引线，让我们有机会学习到我们在学校无法学的知识。最后也希望我们毕业后能够学以致用。 2006年3月17日8 PAGE 8 0221 102031062 _ 2006 310 20063 620 8.5580002052豸6000豸19961ISO9000 豸洦 滮档 () 絼IT6豸 漰顣 2006317 湖南科技大学毕 业 论 文论 文 题 目 牙签合盖注射模设计 学科、专业 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化 姓 名 唐 勇指导老师及姓名 张 文 玉 副 教 授 湖南科技大学毕业设计（论文）任务书 机电工程学院 院 机械工程 系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年 月 日学生姓名: 唐 勇 学号: 03181141 专业: 机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 牙签盒盖的注射模设计 2 学生设计（论文）时间： 自 3 月 20 日开始至 5 月 30 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：陈桦 王建文 葛正浩 塑料模设计手册.软件版V1.0 北京：机械工业出版社 2004.7 王永平 注塑模具设计经验点评.第一版 北京：机械工业出版社 2004.7 郭继强 塑料制品及其成型模具设计.第一版 北京：清华大学出版社 2005.2 叶久新 王群 塑料制品成型及模具设计.第一版 长沙：湖南科学技术出版社 2004王文广 田宝善 田雁晨 塑料注射模具设计技巧与实例 北京：化学工业出版社 2003.124 设计（论文）完成的主要内容：这次设计的任务是设计制造牙签盒盖的一副模具，并绘出模具装配图、模具零件图以及编写设计说明书。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间： 2007 年 3 月 15 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖南科技大学毕业设计（论文）进度表毕业设计（论文）题目： 起止时间： 学生： （签名） 指导教师： （签名） 系（教研室）主任： （签名）时 间工 作 内 容备 注第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）第 周至第 周（ 月 日至 月 日）注：此表一式两份：一份存学院，一份发给学生。湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖南科技大学毕业设计（论文）答辩委员会记录日期： 2007-6-5 学生： 唐 勇 学号： 03181141 班级： 机本0301 题目： 牙签盒盖的注射模设计 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价毕业设计（论文）答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 繤 : : : 03181141 : 1 2 3 20 5 30 3 .V1.0 2004.7 . 2004.7 . 廪 2005.2 . 2004 2003.124 顣 5 6 2007 3 15 淶 淶 2007-6-5 03181141 0301 1 2 3 淶 目 录前言1摘要21概述31.1 塑料模具简介31.2 我国塑料模具工业发展现状31.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向41.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例41.3.2 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术51.3.3 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具,以适应多品种、少批量的生产方式51.3.4 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率52 注塑模的可行性分析62.1 制品分析62.2 材料选择62.3 质量计算与分析72.4 确定成型方法92.5 拟定制品成型工艺参数93 拟定模具结构方案103.1 选择制品的分型面143.2 型腔数目的确定103.3 型腔的布置123.4 注射机的选取123.5 浇注系统的设计143.5.1 主流道的设计143.5.2 冷料穴的设计153.5.3 分流道的设计163.5.4 浇口的设计173.6 排气和引气系统的设计203.7 脱模机构的设计203.8 分型与抽芯机构243.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点243.8.2 抽拔力和抽芯距的计算243.8.3 斜导柱侧抽芯机构253.8.4 干涉现象及先复位机构253.8.5 斜导柱抽芯机构设计要点263.8.6 弯销侧抽芯机构283.8.7 斜导槽侧抽芯机构293.8.8 斜滑块侧抽芯机构293.9 注射模温度调节系统设计303.9.1冷却系统设计30 模体（模架）设计364.1 模体概述364.2 模架的确定364.2.1 模架基本尺寸的确定364.2.2 各模板尺寸的确定374.3 排气槽的设计384.4 脱模推出机构的设计384.5 螺纹的布置及脱出394.5.1 螺纹形状394.5.2 螺纹的脱出394.6 成型零件工作尺寸计算394.6.1 型腔径向尺寸404.6.2 型腔深度尺寸404.6.3 型芯径向尺寸404.6.4 型芯高度尺寸414.6.5 螺纹型芯尺寸41心得体会42参考文献43致谢词44目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc137812876 前言1 HYPERLINK l _Toc137812877 摘要2 HYPERLINK l _Toc137812878 1概述 PAGEREF _Toc137812878 h 3 HYPERLINK l _Toc137812879 1.1 塑料模具简介 PAGEREF _Toc137812879 h 3 HYPERLINK l _Toc137812880 1.2 我国塑料模具工业发展现状 PAGEREF _Toc137812880 h 3 HYPERLINK l _Toc137812881 1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 PAGEREF _Toc137812881 h 4 HYPERLINK l _Toc137812882 1.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例 PAGEREF _Toc137812882 h 4 HYPERLINK l _Toc137812883 1.3.2 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术 PAGEREF _Toc137812883 h 5 HYPERLINK l _Toc137812884 1.3.3 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具,以适应多品种、少批量的生产方式 PAGEREF _Toc137812884 h 5 HYPERLINK l _Toc137812885 1.3.4 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率 PAGEREF _Toc137812885 h 5 HYPERLINK l _Toc137812895 2 注塑模的可行性分析6 HYPERLINK l _Toc137812896 2.1 制品分析6 HYPERLINK l _Toc137812897 2.2 材料选择6 HYPERLINK l _Toc137812898 2.3 质量计算与分析7 HYPERLINK l _Toc137812899 2.4 确定成型方法9 HYPERLINK l _Toc137812900 2.5 拟定制品成型工艺参数9 HYPERLINK l _Toc137812901 3 拟定模具结构方案10 HYPERLINK l _Toc137812902 3.1 选择制品的分型面 PAGEREF _Toc137812902 h 14 HYPERLINK l _Toc137812903 3.2 型腔数目的确定10 HYPERLINK l _Toc137812904 3.3 型腔的布置12 HYPERLINK l _Toc137812905 3.4 注射机的选取12 HYPERLINK l _Toc137812906 3.5 浇注系统的设计14 HYPERLINK l _Toc137812907 3.5.1 主流道的设计14 HYPERLINK l _Toc137812908 3.5.2 冷料穴的设计15 HYPERLINK l _Toc137812909 3.5.3 分流道的设计16 HYPERLINK l _Toc137812910 3.5.4 浇口的设计17 HYPERLINK l _Toc137812911 3.6 排气和引气系统的设计20 HYPERLINK l _Toc137812912 3.7 脱模机构的设计20 HYPERLINK l _Toc137812913 3.8 分型与抽芯机构24 HYPERLINK l _Toc137812914 3.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点24 HYPERLINK l _Toc137812915 3.8.2 抽拔力和抽芯距的计算24 HYPERLINK l _Toc137812916 3.8.3 斜导柱侧抽芯机构25 HYPERLINK l _Toc137812917 3.8.4 干涉现象及先复位机构25 HYPERLINK l _Toc137812918 3.8.5 斜导柱抽芯机构设计要点26 HYPERLINK l _Toc137812919 3.8.6 弯销侧抽芯机构28 HYPERLINK l _Toc137812920 3.8.7 斜导槽侧抽芯机构29 HYPERLINK l _Toc137812921 3.8.8 斜滑块侧抽芯机构29 HYPERLINK l _Toc137812922 3.9 注射模温度调节系统设计30 HYPERLINK l _Toc137812923 3.9.1冷却系统设计30 HYPERLINK l _Toc137812924 模体（模架）设计36 HYPERLINK l _Toc137812925 4.1 模体概述36 HYPERLINK l _Toc137812926 4.2 模架的确定36 HYPERLINK l _Toc137812927 4.2.1 模架基本尺寸的确定36 HYPERLINK l _Toc137812928 4.2.2 各模板尺寸的确定37 HYPERLINK l _Toc137812929 4.3 排气槽的设计38 HYPERLINK l _Toc137812930 4.4 脱模推出机构的设计38 HYPERLINK l _Toc137812931 4.5 螺纹的布置及脱出39 HYPERLINK l _Toc137812932 4.5.1 螺纹形状39 HYPERLINK l _Toc137812933 4.5.2 螺纹的脱出39 HYPERLINK l _Toc137812934 4.6 成型零件工作尺寸计算39 HYPERLINK l _Toc137812935 4.6.1 型腔径向尺寸40 HYPERLINK l _Toc137812936 4.6.2 型腔深度尺寸 PAGEREF _Toc137812936 h 40 HYPERLINK l _Toc137812937 4.6.3 型芯径向尺寸 PAGEREF _Toc137812937 h 40 HYPERLINK l _Toc137812938 4.6.4 型芯高度尺寸 PAGEREF _Toc137812938 h 41 HYPERLINK l _Toc137812939 4.6.5 螺纹型芯尺寸 PAGEREF _Toc137812939 h 41 HYPERLINK l _Toc137812940 心得体会 PAGEREF _Toc137812940 h 42 HYPERLINK l _Toc137812941 参考文献 PAGEREF _Toc137812941 h 43 HYPERLINK l _Toc137812942 致谢词 PAGEREF _Toc137812942 h 44目 录前言1摘要21概述31.1 塑料模具简介31.2 我国塑料模具工业发展现状31.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向41.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例41.3.2 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术51.3.3 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具,以适应多品种、少批量的生产方式51.3.4 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率52 注塑模的可行性分析62.1 制品分析62.2 材料选择62.3 质量计算与分析72.4 确定成型方法92.5 拟定制品成型工艺参数93 拟定模具结构方案103.1 选择制品的分型面103.2 型腔数目的确定103.3 型腔的布置123.4 注射机的选取123.5 浇注系统的设计143.5.1 主流道的设计143.5.2 冷料穴的设计153.5.3 分流道的设计163.5.4 浇口的设计173.6 排气和引气系统的设计203.7 脱模机构的设计203.8 分型与抽芯机构243.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点243.8.2 抽拔力和抽芯距的计算243.8.3 斜导柱侧抽芯机构253.8.4 干涉现象及先复位机构253.8.5 斜导柱抽芯机构设计要点263.8.6 弯销侧抽芯机构283.8.7 斜导槽侧抽芯机构293.8.8 斜滑块侧抽芯机构293.9 注射模温度调节系统设计303.9.1冷却系统设计30 模体（模架）设计364.1 模体概述364.2 模架的确定364.2.1 模架基本尺寸的确定364.2.2 各模板尺寸的确定374.3 排气槽的设计384.4 脱模推出机构的设计384.5 螺纹的布置及脱出394.5.1 螺纹形状394.5.2 螺纹的脱出394.6 成型零件工作尺寸计算394.6.1 型腔径向尺寸404.6.2 型腔深度尺寸404.6.3 型芯径向尺寸404.6.4 型芯高度尺寸414.6.5 螺纹型芯尺寸41心得体会42参考文献43致谢词44 前 言模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。目前我国塑料模具市场中，国外模具约占30%，其中大型、精密、复杂、长寿命模具约占45%左右。被国外称为金钥匙、进入富有社会的原动力的模具，由于经济发展较快时期产品畅销，自然要求模具能跟上，而经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲的需求，因此模具工业被称为不衰亡工业，模具市场发展走势总体将是平稳向上同时塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了一个广阔的市场，同时对模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将会受到欢迎。在各种塑料模具中，注塑模具的需求量最大。专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。本设计就是塑料模具中的注射模具，全书分为四章。第一章主要讲述我国塑料模具的现状和发展形式以及塑料模具设计的一般步骤；第二章对塑料制品进行可行性分析；第三章对模具进行结构及方案进行设计并计算出各零件；第四章是在前面基础上对模具相应的设计选定具体模架并设计出各个系统。毕业设计在张文玉老师的指导下完成，我从模糊的状态到顺利完成设计，张老师给了我许多的帮助，同时也离不开同学们对我的建议和帮助，在此表示我衷心的感谢。本次设计让我对塑料模具有了更多的认识，特别对一些标注和国家标准有了更深层次的认识和理解，并且通过此次设计，使我的AutoCAD、Pro/e等软件能更好的掌握，这对我以学习和工作都是有极大的帮助，很高兴在大学即将毕业的时候能有一个这样好的学习机会。本设计由于本人水平限制，设计中难免存在不完善的地方，请老师指正。牙签盖的注射模设计机械设计制造及其自动化 作者：唐勇 指导老师：张文玉摘要 塑料模具是当今塑料工业生产中利用特定形状，通过一定的方式来成型塑料制品的一种工艺装备。模具设计与制造技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。本次设计的是牙签盖的注塑模具。属于日常生活用品，所用材料是当前应用较为广泛的热塑性塑料ABS。它的生产批量为大批量生产，该产品有如下特点：（1）内部结构比较简单，但需要侧抽芯；（2）表面比较光滑，表面粗糙度小，对模具型腔与型芯的精度要求较高。本次设计使用了当前比较流行的制图软件AutoCAD及模具设计软件Pro/E。此次设计的过程中查阅了大量的模具设计资料，通过牙签盖模具的设计与应用，同原有的设计方法相比，模具的应用提升了产品的质量，模具整体设计的思路和要求符合现代设计潮流和未来的发展方向。关键词 塑料；模具；塑料盖；AutoCAD；Pro/E。 Design ofInjection Mold for the Cover of the Toothpick BoxMachine Design & Manufacturing and AutomatesAbstract The plastical mold is a kind of craft equipment in the plastic industrial production which uses the specific shape and through certain way to shape plastic products. The mold technology, specially, the one of designing and manufacturing the large-scale, precise and long-life mold has become an important symbol of the level of a national mechanical design and manufacture.This design is a plastic mold. This product is a kind of daily-life thing and its material is thermoplastic ABS. ABS is a kind of material which is current used quite widespread. This production has the following characteristics: (1) the internal structure are complex;but the workpiece need a core to pump a side. (2) the surface of the product is smooth, so the surface roughness is small; This design has used current quite popular charting software AutoCADand mold design software Pro/E.I have consulted massive materials of the plastic mold design and manufacture in this design process .Through the design and application of the cover ,the processing technology ，compared with previous technology ,which increase the quality of the product. The overall design mentality and request conform to the modern design tidal and development direction of the future.Key words Plastics; mold; The plastical cover AutoCAD；Pro/E.1概述1.1 塑料模具简介模具行业是制造业重要的组成部分，也是国民经济的基础工业受到政府和企业界的高度重视，具有广阔的前景。塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。通常情况下，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素约占80%。然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新愈来愈短、用户对塑件的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，这就促使塑料模具设计一与制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。模具的设计是模具制造过程中的关键部分，通过合理的设计制造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的。1.2 我国塑料模具工业发展现状80年代以来，在国家产业政策与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元，其中塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模具工业起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展，模具水平有了较大的提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星模具I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较袄的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02-0.05mm，表面粗糙度Ra0.2,模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达10-30万次，淬火钢模大50-100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有差距，具体数据见表。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的5080%相比,差距较大。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UG、美国ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。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较低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。表：国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火钢模具寿命1060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月在模具行业中的占有量3040%2530%1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向1.3.1 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例这是由于塑料模成型的制品日渐 大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多控所2、在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。1.3.2 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。1.3.3 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具,以适应多品种、少批量的生产方式1.3.4 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种。2 注塑模的可行性分析2.1 制品分析 下图所示塑件为一牙签筒筒盖 图2-1 零件三维立体图该制品有以下特点：（1）所处工作环境好，室温，不处于酸、碱、盐等恶劣条件中，但需要较好的抗冲击强度；（2）属于日常生活用品，产量较大，要求所用材料 的价格较为低廉，且对人无毒害；（3）该电子表前盖外表光滑且美观。2.2 材料选择 根据以上制品的特点及经济方面的考虑，选用使用比较广泛的ABS塑料作为该制品的材料ABS塑料：化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名称：Acrylonitrile Butadiene Styrene比重：1.02克/立方厘米 成型收缩率：0.4-0.7%成型温度：200-240 干燥条件：80-90 2小时熔点：130-160 热变形温度：90-108 (0.46MPa) 83-103 (0.185MPa)抗拉屈服强度：50MPa拉伸弹性模量： 1.8MPa抗弯强度：80MPa冲击强度：261 （无缺口） 11（缺口）硬度：9.7HB体积电阻系数：击穿强度：15.7-19.7特点：1.综合性能好，冲击强度高，化学稳定性和电 性能良好； 2.有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别； 3.流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。成型特性：1.定形料，流动性中等，吸湿大，必须干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度，3小时；2.宜取高料温，高模温，但料温过高易分解（分解温度为270度）对精度较高的塑件，模温宜取50-60度，对高光泽.耐热塑件，模温宜取60-80度；3.要解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变水位等方法；4.如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2.3 质量计算与分析为了更精确的计算出塑件的质量和体积，我们可运用时下比较常用的三维制图软件Pro/e对制品进行质量分析根据Pro/e的质量分析结果：体积 = 6.892 e+03 毫米3曲面面积 = 1.004e+04 毫米2密度 = 1.100000e-06 公斤 / 毫米3质量 = 7.0303e-03 公斤 根据_LINGJIAN坐标边框确定重心:X Y Z 1.4890159e-02 -5.2605403e-01 -1.5884630e+00 毫米相对于_LINGJIAN坐标系边框之惯性. (公斤 * 毫米2)惯性张量Ixx Ixy Ixz 8.2298823e-01 -5.5079362e-03 -9.1377459e-04Iyx Iyy Iyz -5.5079362e-03 1.4154181e+00 1.1430403e-03Izx Izy Izz -9.1377459e-04 1.1430403e-03 2.1848038e+00重心的惯性(相对_LINGJIAN 坐标系边框) (公斤 * 毫米2)惯性张量Ixx Ixy Ixz 8.1173829e-01 -5.5394086e-03 -1.0088081e-03Iyx Iyy Iyz -5.5394086e-03 1.4052791e+00 4.5004759e-03Izx Izy Izz -1.0088081e-03 4.5004759e-03 2.1836910e+00主惯性力矩 (公斤 * 毫米2)I1 I2 I3 8.1168591e-01 1.4053047e+00 2.1837179e+00从_LINGJIAN 定位至主轴的旋转矩阵:0.99996 -0.00932 -0.000760.00933 0.99994 0.005790.00070 -0.00579 0.99998从_LINGJIAN 定位至主轴的旋转角(度):相对 x y z 的夹角 -0.332 0.000 0.534 相对主轴的回旋半径：R1 R2 R3 1.4213266e+01 1.8701874e+01 2.3312999e+01 毫米得出：塑件壁厚1.5毫米2.4 确定成型方法ABS属于热塑性塑料，对热塑性塑料指定采用注射成型。塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能够复制出所需的任意数量的直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。2.5 拟定制品成型工艺参数 注射机类型：螺杆式预热与干燥： 温度8085时间23h料筒温度：后段 150170 中段 165180 前段 180200喷嘴温度：170180模具温度：5080注射压力：60100MPa成型时间：注射时间 2090s高压时间 05s冷却时间 20120s总周期 50220s螺杆转速：30后处理：方法 红外线灯、烘箱温度 70时间 24h3 拟定模具结构方案理想的模具结构应能发挥成型设备的能力，最大限度的满足塑件的工艺技术要求（如几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等）和生产经济要求（成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等）。3.1 选择制品的分型面 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直与合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。以分型面为界，模具被分为两大部分，即动模和定模部分，而其他的面则被称作分离面或分模面，注射模只有一个分型面。分型面的选择是一个比较复杂的问题，因为分型面的选择与塑件几何尺寸精度、脱模方法、后处理工序、模具类型、排气条件、嵌件位置、浇口形式等有关。分型面选择的一般原则：（1）便于塑件脱模；（2）分型面的选择应利于侧面分型和抽芯；（3）分型面的选择应保证塑料制品的质量；（4）分型面的选择应有利于避免溢料的产生；（5）分型面的选择应有利于成型时排气；（6）分型面的选择应尽量便于模具加工。根据以上的原则及结合本制品的结构特点，分型面选择在如下图所示： 分型面A-A图31 分型面选择示意图3.2 型腔数目的确定型腔的布置，根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量的大小、模具制造的难易度、模具成本等确定型腔数量及排列方式。确定型腔数目一般有以下四中方法：1）根据经济性确定型腔数目根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料费用，仅考虑模具的加工费用和塑件成型加工费用 模具费用为 注塑成型费用 总成型加工费用 为使总的成型加工费用最小，即令，则有， 所以 2)根据注射机的额定锁模力确定型腔数目 当成型大型平板制件时,常用这种方法.设注射机的额定锁模力为F(N),型腔内塑料熔体的平均压力为(MPa),单个制品在分型面上的投影面积为,浇注系统在分型面上的投影面积为,则: 即: 3)根据注射机的最大注射量确定型腔数目 设注射机的最大注射量为,单个制品的质量为,浇注系统的质量为,则型腔的数目为: 若将质量用(除以密度)体积表示,上述公式也可用。4）根据制品精度确定型腔数目根据经验，在模具型腔中每增加一个型腔，制品的精度要降低4 。设模具中的型腔数目为,制品的基本尺寸为，塑件的尺寸公差为，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为 （聚甲醛为0.2，尼龙66为0.3，聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非结晶型塑料为0.05），则有塑件尺寸精度的表达式为：简化后可得型腔数目为： 鉴于所设计的制件的精度要求，又是大批量的生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用低一点，设备运转费用小一点，初定为一模四腔的模具形式。3.3 型腔的布置确定了型腔数目以后，接下来要考虑型腔的排列形式，多型腔在模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形等，在设计时应注意以下几点：1） 尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。2） 型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料的现象。3） 尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。本设计型腔的排列方式为H形，如下图： 图3-2 型腔的布置3.4 注射机的选取 1）注射量的计算通过上面的Pro/E建模分析，塑件质量为7.0303g，塑件体积为6.892，流道凝料体积为未知数，可按塑件体积的0.6倍计算，而在上面分析中确定为一模四腔，所以注射机注射量为：g V=40.9035 2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力计算 图33 塑件在分型面上的投影面积由图四可看出塑件在分型面上的投影面积主要由四部分组成，由塑件从下到上分别设它们为、，各面积运算如下：所以投影面积 =370+12.5+256+214.17-418+30 =712.0838流道凝料在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知数，根据多型腔的统计分析，大致每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍，因此可以用0.35n来估算，所以： F=AP=3845.25335=134583.9=134.58KN式中P为材料ABS的型腔压力4） 选择注射机注射量V=40.9035 锁模力F=134.58KN根据以上计算值，可选用SZ40/32立式注射机，此注射机性能如表31所列： 表3-1 注射机主要技术性能理论注射容积cm 40螺杆（柱塞）直径mm 24注射压 mPa 150锁模力 KN 320拉杆内向距 mm 205移模行程 mm 160最大模具厚度 mm 160最小移模厚度 mm 130喷嘴球半径 mm R10喷嘴口直径 mm 3.5 浇注系统的设计普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。3.5.1 主流道的设计主流道是连接注射机喷嘴和分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，熔料在主流道中并不改变方向，其形状、大小直接影响塑料的流动速度和填充时间。设计要点：1）为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成锥角，其圆锥角=24，对流动性差的塑料可取36，过大会造成流速减慢，易成涡流，内壁粗糙度为Ra=0.63，尽量不采用分段组合形式。2）主流道大端呈圆角，半径=13,以减小料流转向过渡时的阻力。3）在保证塑件成型良好和模具结构允许的前提下，主流道应尽可能短，一般小于60，否则将会使主流道凝料增多，塑料耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。4）为了使熔料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球凹坑，其半径：，其小端直径：，凹坑深度取。为注射机喷嘴半径，为喷嘴口直径本设计的主流道设计如有图：喷嘴口的直径为3mm，这样： 凹坑的深度取 图3-4 主流道3.5.2 冷料穴的设计冷料穴一般在主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道的直径。冷料穴主要有三种形式：（1）与推杆匹配的冷料穴：这种冷料穴的底部有一根推杆，而推杆安装在推板上，与其它推杆或推管连用。（2）与拉料杆匹配的冷料穴：这类冷料穴的底部有一根拉料杆，拉料杆安装于型心固定板上，不随推出机构一起运动。（3）无拉料杆的冷料穴：是在主流道对面的动模板上开一锥行凹坑，再在凹坑的锥行壁上钻一深度不大的小孔。脱模时靠小孔作用将主流道凝料拉出，当塑件被推出时，冷料穴头部先沿着小孔轴线移动，然后被全部拔出。本设计采用与拉杆匹配的冷料穴，如下图所示： 图3-5 冷料穴图为形头冷料穴，很容易将主流道拉离定模。3.5.3 分流道的设计分流到是主流道与浇口之间的部分，是指塑料熔体从主流道进入多腔模的各个型腔或单腔模多处进料的通道，起分流和转向的作用，分流道的要求是塑料熔体在流动中热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料量最小。（1）分流道的断面形状和尺寸 根据理论分析可知，在等断面面积的条件下，正方形的周边最长，圆形的最短。因此从传热面积考虑，热固性塑料的注射模的分流道最好是采用正方形；但从散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道的断面形状则采用圆形；从压力损失考虑，由于在同断面面积时圆形的周边比正方形的短，因此，料流阻力小，压力损失小。但从加工方便出发，常用形、梯形和正六边形断面。分流道的断面形状及尺寸大小，应根据塑件的成型体积、塑件的壁厚、塑件的形状、所用塑料的工艺特性、注射速率、分流道的长度等因素来确定。断面过小，会使流道压力损失太大并降低单位时间内输送的塑料量，使填充时间延长，塑件常出现密度低、缺料、波纹等缺陷；断面过大，不仅积存空气增多，塑件易产生气泡，而且增大塑料的消耗量，延长冷却时间。因此，在设计分流道时，要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保证合理的填充时间。圆形分流道（图6.1）的直径一般在范围内变动。对流动性很好的的聚丙烯、尼龙等，当分流道很短时，其直径可小到；对流动性很差的聚碳酸酯、聚砜等，直径可达。实验证明，对多数塑料来说，分流道直径在以下时，对流动性影响较大，但直径在以上时，再增大其直径，对流动性的影响也不大。对于正六边形断面的分流道（图6.2），（为外接圆直径）。正六边形分流道（图6.3）脱模阻力小，椭圆形分流道（图6.4）脱模阻力大，当横截面积相同时，正六边形分流道表面积大，而椭圆形分流道可在模具分型面上占有较小的面积。对半圆形分流道其深度为（图6.5）。梯形断面的分流道（图6.6）的断面尺寸高度为，梯形斜角常取，低部圆角半径，分流道的宽度常在范围内变动。对于形断面分流道），深度（为圆的半径），斜角。由于正方形流道凝料脱模困难，六角型流道效率低（比表面大），而圆形截面流道在加工时两半难对准，所以生产中常采用梯形或形截面的分流道。形分流道其实是梯形分流道的一种变异形式。鉴于上述原因，本设计采用梯形分流道。因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径。对于壁厚小于，质量在以下的塑件，可用以下经验公式确定分流道的直径： 式中， 流经分流道的塑料量（）；对于塑料可取 分流道长度（）； 分流道直径（）对于黏度较大的塑料，可按上述算得的值再乘以的系数。根据型腔的布局，可知： 第一级分流道第二级分流道所以，根据推荐的范围可选择 分流道的形状如图7所示：图 3-6 分流道3.5.4 浇口的设计浇口是指流道末端与型腔之间的一段细短通道，亦称内浇口，它是浇注系统中截面尺寸最小且最短的部分，除主流道型浇口以外，它的作用是使塑料熔体加快流速注入型腔内，顺序填满型腔，并且由于塑料熔体大多为非牛顿液体，通过较小浇口时进一步受到剪切作用，表观粘度的下降，伴随着能量的转换，动能变成了热量，浇口处温度升高，这又进一步促使表观粘度的下降，同时在注射周期中进行补料和防止倒流，成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。因此，浇口的形状、尺寸、分布对塑件的质量影响很大。浇口的尺寸经常需要通过试模，按成型情况酌情修正。浇口的形式和特点浇口的形式很多，常见的形式有：点浇口点浇口又称针点式浇口、橄榄形浇口或菱形浇口，是一种尺寸很小的浇口形式。点浇口因为直径很小（一般为），物料通过时，有很高的剪切速率，这对降低塑料熔体的表观粘度是有利的，同时，还有摩擦生热提高料温的优点，浇口容易在开模时实现自动切断，故被广泛采用。潜伏式浇口它有称剪切浇口或隧道式浇口，是由点浇口演变而来的，它除了具备点浇口的特点外，其进料口部分一般选在塑件侧面较隐蔽处，因而塑件外表不受损伤。同时这种浇口可用二板模，不像点浇口要用三板模，从而简化了模具的结构。这种浇口及点浇道成一定角度与型腔连接，形成能切断浇口的刀口。由于顶出时必须有较强的冲击力，因此这种浇口不宜用于强韧的塑料，对于脆性材料由于开模时塑料会断而不采用这种形式的浇口。直接浇口直接浇口又称主流道型或端浇口，塑料通过主流道直接进入型腔，它仅适用于单型腔注射模。这种浇口因塑料通过主流道直接进入型腔，故塑料料流程短，流动阻力小，进料快，动能损失小，传递压力好，保压补缩作用强，有利于排气及消除熔接痕，流道料小，而且模局结构简单而紧凑，制造方便。但去除浇口比较困难，塑件上有明显的浇口痕迹，因浇口附近热量比较集中，故在该处冷凝较迟，产生的内应力较大，且易在该处产生气泡、缩孔等缺陷。直接浇口适用于成型深腔的壳形塑件不宜成型平薄塑件和容易变形的塑件，成型薄壁塑件时，浇口根部直径最多等于塑件壁厚的2倍。它适合于各种热塑性塑料的注射成型尤其对热敏性塑料及流动性差的塑料有利，而对结晶型塑料或易产生内应力和变形的塑件不利。中心浇口中心浇口是直接浇口的变异形式，塑料是直接从型腔中心环形或数股进料，因此具有与直接浇口相同的优点，去除浇口较直接浇口方便，有时中心的型芯还可起到分流锥的作用。中心浇口适用于深腔的壳形、箱形或筒形且中心有通孔的塑件，它的变形形式有很多，在这就不一一介绍。侧浇口侧浇口又称边缘浇口，一般开在分型面上，从塑件侧面进料。它能方便地调整充模的剪切速率和浇口封闭时间，因而国外称之为标准浇口，它是一种广泛使用的浇口形式，侧浇口是典型的矩形浇口。侧浇口可根据塑件的形状特点灵活地选择浇口的位置，以改善填充条件。它不像其它浇注系统那样受到一定的限制，如框形或环形塑件，可以从外侧进料，而当其内孔有足够位置时也可从内侧进料，这样可使模具结构紧凑，流程缩短，对于薄壁长塑件，采用头进料则成型比较困难，而且模具尺寸加大，若改用侧向进料就比较合理。侧浇口适用于一模多腔，能大大提高生产效率，减少浇注系统的消耗量，而且去除浇口方便，但侧浇口容易形成熔接痕、缩孔、气孔等缺陷，注射压力损失大，对壳形件排气不便，保压补缩作用比直接浇口小。另外，侧浇口还有良种变异形式，即扇形浇口及平缝式浇口，它们只是在浇口的进料方向、宽度上有所变化。护耳式浇口护耳式浇口又称为分界式浇口或调整片式浇口。点浇口类浇口虽然有很多优点，但易产生喷射而造成塑件许多缺陷，或因浇口附近有较大的内应力而引起翘曲，在浇口附近形成脆弱点，采用护耳式克服上述缺点。浇口位置开设正确与否，对塑件质量影响很大，因此合理选择浇口位置是提高塑件质量的重要环节，在确定浇口位置时，应针对塑件的几何形状特征及技术要求，来分析塑料的流动状态、填充及排气条件等因素。一般来说，选择浇口位置时应遵循下述原则，当然这些原则在应用时会产生某些不同程度的矛盾，因此应以保证得到优秀的塑件为主，排除次要矛盾，根据具体情况而定，同时，还需要兼顾前面已叙述的浇注系统设计的原则。浇口的尺寸及位置选择应尽量避免产生喷射和蠕动（蛇形动）浇口的断面尺寸如果较小，同时正对着一个宽度及厚度都较大的型腔，则高速的料流流过浇口时，由于受到很高的剪切应力作用，将会产生喷射和蠕动等熔体断裂现象。有时喷射现象还会使塑件形成波纹状流痕；或在高剪切的速率下，喷出的料流细丝使塑件高度定向或断裂状物料先后不能很好地熔合而使塑件出现明显的熔接痕。而高度定向则会造成塑件由于收缩不一致产生塑件的严重翘曲变形及塑件的力学各向异性，此外，喷射还会使型腔中的气体难以排出，形成气泡和焦点。为了克服上述缺陷，可以加大浇口的截面尺寸，或采用冲击型浇口，即浇口开设方位正对着型腔壁或粗大的型芯。由于高速熔体直接冲击在型腔或型芯上，从而改变流向，降低流速，使料流均匀地填充型腔，使熔体断裂现象消失。浇口应开设在塑件断面最厚处当塑件壁厚上相差较大时，在避免喷射的前提下，为保证最终压力有效地传递到塑件较厚的部位以减少缩孔，一般塑件上的浇口位置应设在塑件的最厚处，这样又利于塑料填充及补料，如果塑件上没有加强筋，则可利用加强筋，以改善流动条件。浇口位置的选择应使塑料流程最短，料流变向最少在保证塑料填充练好的前提下，应使塑料的流程最短，料流变向最少，以减少流动能量的损失。浇口位置的选择应减少或避免塑件到熔接痕，增加熔接牢度在塑件流程不太长的时候，如无特殊需要，最好不要开设一个以上的浇口，否则将会增加熔接痕的数量，但对面积较大又浅的壳体塑件应兼顾内应力和翘曲变形问题，可采用多点进料。同理，环形浇口五熔接痕，而轮辐式浇口则有。为了增加熔接的牢度，可在熔接痕处外开一冷料槽，使前锋溢出。所设计的制品要求不是很高，根据以上浇口的特点及浇口位置选择的基本原则，选用侧浇口，模具采用两板式，从而简化了模具的结构。如下图： 图 37 侧浇口3.6 排气和引气系统的设计 排气系统模具型腔在塑料的填充过程中，除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其三在高速注射成型时，考虑排气是很必要的。一般在塑料填充的同时，必须将气体排出模外。否则，被压缩的气体所产生的高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至阻碍塑料填充等。为了使这些气体能从型腔中及时排出，可以采用排气槽等方法。排气槽的开设位置，通常是通过试模后才能正确地确定：排气槽应开设在型腔最后被充满的地方，而塑料在型腔内填充的情况与浇口开设有关，因此在确定浇口位置时，同时要考虑到排气槽的开设是否方便。在大多数情况下可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙排气，这时可不设排气槽。排气槽最好开在分型面上，因为分型面上排气槽产生的毛边很容易随塑件脱出。排气槽最好开在靠近嵌件或壁厚最薄处，因为此处最容易形成熔接痕，熔接痕处应排尽气体和排出部分冷料。由于所设计的模具是两板式的，塑件比较小，注射时间比较短，采用的是侧浇口，在填充过程中，熔体是从中间向四周进行流动，而设计的组合式型腔的间隙比较多，这样在排气方面比较方便，再加上分型面的配合间隙，故所设计的模具不需开设排气槽就可排气而不会造成憋气现象。引气系统对于一些大型、深腔、壳形塑件，注射成型后，整个型腔有塑料填满，型腔内气体被排出，当塑件脱模时，塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，由于受到大气压力的作用，造成脱模困难，如采取强行脱模，势必使塑件产生变形或损坏，影响塑件的质量，因而必须加设引气装置。本设计属于中小型模具，型腔比较浅，脱模力不是很大，所以不需要加设引气装置。3.7 脱模机构的设计 在塑料成型模具中，完成将塑件从模具型腔或型芯上完整地取出装置称为顶出机构，或脱模机构。脱模机构一般由顶出、复位、和顶出导向等三大零部件组成。顶出部件顶出部件是指顶出机构中推出塑件的部件，主要有顶杆、脱模板（推件板）等。本设计中的零件比较小，脱模力不是很大，可采取顶杆推出，而不需要脱模板。复位部件复位部件是使完成顶出任务的顶出零件回复到注射时所需要的位置。模具中主要是依靠复位杆进行复位。导向部件导向部件的作用是使顶出过程平稳，顶出零件不至于弯曲和卡死。导向部件由导柱和导套组成。脱模机构的分类：脱模机构可以按动力来源分类，也可以按模具机构分类。按动力来源分类动力来源是指将塑件顶出的动力。常见的有：1）手动脱模手动顶出是指当模具分型后，人工操纵顶出机构，定出塑件。其优点是模具结构简单，成型周期短，且顶出时动作平稳，塑件不易变形，但是顶出力受操纵者体力限制，劳动强度大，生产效率低，因此多用于注射机无顶出装置的定模一方，或小塑件的小批量生产。2)机动脱模机动脱模时靠注射机的开模动作顶出塑件，有两种形式：一种形式通常利用固定于注射机架上的顶杆，开模时，注射机移动模板带动模具动模部分后退，定出杆穿过移动模板上的孔而顶住模具顶出杆板，使其不再随动模后退，移动模板继续后退，模具顶出机构将塑件顶出，机械杆的长度可根据模具的顶出距离、厚薄通过螺杆（套）进行调节。此形式的特点是：顶出在开模过程中进行，模具内顶板的复位在合模时进行，另一种形式是在注射机上不装顶杆，将模具一片中顶出机构用定距拉杆或链条与另一片相连，当分模到一定距离时，拉杆或链条拖动顶出机构顶出塑件，常用于定模顶出制品或需降低模具闭合高度的情况。3）液压脱模注射机上设有专用的顶出油缸，当开模到一定距离后，活塞动作，推动顶出机构顶出制品。4）气动脱模利用压缩空气，通过模具上设置的气道和微小的顶出气孔，直接吹出塑件。制品不留顶出痕迹。按模具机构分类：由于塑件的材料、形状和技术要求不同，定出机构可分为一次顶出机构、定模顶出机构、二次顶出机构、浇注系统定出机构和带螺纹制品顶出机构等。按模具中推出零件分类1）推杆式脱模：应用广泛，常用圆形截面推杆。2）推管式脱模：适用于薄壁圆筒形零件。3）脱模板式：适用于薄壁容器、壳体以及存在推出痕迹的塑件。4）推块式脱模：适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品，可防止塑件变形。5）利用成型零件推出制品的脱模：适用于 螺纹型环一类的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件。6）多元联合式脱模：对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件的复杂制品，为防止其出现缺陷，常采用两种或两种以上的推出机构联合动作以完成脱模过程。脱模机构的设计原则：尽量设法使塑件留于动模模具结构设计应尽量设法使塑件在开模过程中留在动模上，以便利用注射机上的顶杆或液压活塞顶出制品。确保塑件不变形不损坏完整脱出要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，以便选择合适的顶出方式和顶出位置，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯，因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯，同时顶出力应施于塑件刚度、强度最大的部位，如筋部、凸缘、壳体侧壁拐角等处，作用面积也应尽可能达一些。尽量不损害塑件外观塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观，若采用顶杆定有顶出痕迹的零件顶出塑件时顶杆应设计在塑件加工面或内侧面，必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。机构可靠顶出机构动作要求灵活、可靠、制造方便、配换方便。脱模力的计算：脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所克服的阻力，主要由塑件收缩时型芯的包紧力引起的塑件对的塑件对型芯的摩擦力造成，它是设计脱模机构的重要依据之一。未脱模时正压力就是对型芯的包紧力，此时的摩擦阻力即为。然而，由于型芯有锥度，故在脱模力的作用下，塑件对型芯的正压力降低了，即变成了，所以这时的摩擦阻力为： 式中，摩擦阻力； 摩擦系数，一般； 因塑件收缩对型芯产生的正压力（即包紧力）； 脱模力； 脱模斜率，一般为。由于一般很小，所以 的值可以忽略不计，从而可以推出：当项不忽略时，即为式中，p塑件对型芯产生的单位正压力（包紧力），一般p=812MPa；薄件取小值，厚件取大值； A塑件包紧型芯的侧面积（）。对于不通孔的壳形塑件脱模时，还需要克服大气压力造成的阻力，其值为： 故总的脱模力为： 对了该塑件可以采用： 摩擦系数，一般； p塑件对型芯产生的单位正压力（包紧力），一般p=812MPaA塑件包紧型芯的侧面积（）A初略计算如下： 图 3-8 塑件内部图型芯面积主要由三部分组成，设由下到上分别为：。=所以: N3.8 分型与抽芯机构 当塑件上具有与开模方向不一致的孔或者侧壁有凹凸形状时，除极少数情况可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔侧凹的零件做成可活动的机构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后才能将整个塑件从模具脱出，完成侧向活动型芯的抽出和复位的这种机构叫侧抽芯机构，这种模具脱出塑件的运动有两种情况，一是开模时优先完成侧向分型和抽芯，然后推出塑件：二是侧向抽芯也塑件的推出同步进行。3.8.1 侧向抽芯机构的分类及特点 机动侧抽芯：开模时，依靠注射机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将零件抽出。机动侧抽芯操作方便、生产效率高、便于实现自动化，但模具结构复杂。 手动侧抽芯：这种模具结构简单、生产效率低、劳动强度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊场合下用。 液压和气动侧抽芯：在模具上配置专门的油缸或者汽缸，通过活塞的往复运动来进行侧向抽芯。这类机构的特点是抽拔力大、抽芯距离长、动作灵活且不受开模过程限制，常在大型注射模中使用。3.8.2 抽拔力和抽芯距的计算 抽拔力上指塑件处于脱模状态，需要从开模方向有一定交角的方位抽出型芯所克服的阻力。当原材料确定时，抽拔力的大小与模具机构和塑件形状有密切关系，因此计算抽拔力的方法与脱模力相同。抽芯距是指将侧型芯从成型位置推至不妨碍塑件推出时的位置所需的距离。一般抽芯距等于侧孔深度或者凸台高度加K安全距离,K一般取2-3mm，即: mm其中,抽芯距 (mm)； 塑件侧孔深度或凸台高度。 本塑件侧抽芯抽芯距即为塑件的高度加上K安全距离: mm3.8.3 斜导柱侧抽芯机构 斜导柱侧抽芯机构是最常用的一种侧抽芯机构,它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点,其中有以下几种常见形式: 斜导柱在定模,滑块在动模。 斜导柱在动模,滑块在定模。 斜导柱和滑块同在定模。 斜导柱和滑块同在动模。3.8.4 干涉现象及先复位机构对于斜导柱在定模,滑块在动模的侧抽芯机构来说,由于滑块复位是在合模过程中实现的,而推出机构复位一般也是在合模过程中实现的(通过复位杆的作用),如果滑块先复位,而推杆等后复位,则可能发生侧抽芯与推杆相撞击的现象,这种现象叫干涉现象,干涉现象容易致使活动型芯或推杆损坏。为了避免干涉现象的发生,在模具结构允许情况下,可采取如下措施: 避免活动型芯与推杆的水平投影相重合； 使推杆的推出距离小于活动型芯的最低面； 在一定条件下采用推杆先于活动型芯复位机构。滑块与推杆不发生干涉的条件: S其中，h是推杆端面至活动型芯的最近距离；S是活动型芯与推杆在水平方向上的重合距离。通常可以用增大角的方法避免干涉。当角的改变不能避免干涉时，要采用推杆预先复位机构，常见的“先复位机构”有以下几种： 形三角滑块式先复位机构。 形摆杆式先复位机构 形杠杆式先复位机构 连杆式先复位机构 杆铰链式先复位机构 斜导柱式先复位机构 弹簧先复位机构3.8.5 斜导柱抽芯机构设计要点斜导柱长度及开模行程计算 图 3-9 斜导柱斜导柱的长度主要根据抽芯距离、斜导柱直径及倾斜角大小确定，其长度计算公式为 式中：L斜导柱长度 （mm）； D斜导柱固定部分大端直径 （mm）； H斜导柱固定板厚度 （mm）； d斜导柱直径 （mm）； 斜导柱的倾角（）其中，称斜导柱的有效长度；称斜导柱的伸出长度；称斜导柱头部长度，常取815mm。本塑件的抽拔方向与开模方向垂直：斜导柱有效长度 mm其中，S=35 mm 斜导柱弯曲力计算本设计抽拔与开模方向垂直，经过力平衡分析，可以得出斜导柱承受的弯曲力计算公式为： 式中，N斜导柱所受弯曲力 （N）； Q抽拔阻力 （N）； 摩擦角（）,； 钢材之间的摩擦因素，一般取本设计中： 所以： N 斜导柱截面尺寸的确定斜导柱常用截面形状有圆形和矩形两种。圆形制造方便，装配容易，应用广泛；矩形截面制造不便，但强度高，承受作用力大。对圆形截面的斜导柱，其直径d (mm)为： 对矩形截面的斜导柱，设截面高度为h (mm)，截面宽度为b （mm），且，则： 上式中，许用弯曲力 （MPa），对于碳钢 137.2 MPa， 斜导柱有效长度(mm)； N斜导柱最大弯曲力 （N）。 本设计采用圆形斜导柱，所以： m mm考虑到钢材的摩擦因素和计算的方便性，取 mm。 滑块设计（1） 滑块的连接形式：滑块分为整体式和组合式。（2） 滑块的导滑形式：滑块在导滑槽中的活动必须顺利平稳，不发生卡滞、跳动等现象。（3） 滑块的导滑长度应大于滑块宽度的1.5倍，滑块抽芯动作后，应继续留在导滑槽内,并 保证在导滑槽的长度不小于滑块全长的2/3。（4） 滑块的定位装置：为了保证斜导柱的伸出端可靠进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的终止位置必须定位（即必须停留在固定位置）。本设计的滑块连接形式为整体式，如下图：图 3-10 型芯本设计为一模四腔，共有二个型芯，其中每个型芯上有两杆斜导柱，共计四根。 压紧楔的设计（1） 滑块锁紧楔形式：为了防止活动型芯和滑块在成型过程中受力而移动，滑块应采用楔紧块锁紧，常用的锁紧形式有：a 滑块采用整体式楔紧块锁紧，适用于大型塑件和锁紧面积较大的场合；b 滑块采用镶拼式楔紧块锁紧，结构简单，但刚性差，易松动，适用于小型模具；c滑块采用嵌入式楔紧块锁紧，适用于较宽的滑块；d 滑块采用嵌入式楔紧块锁紧，楔紧块采用平面支承，强度增加，适用于锁紧力较大的场合。（2） 楔紧块的楔角：当斜导柱带动滑块作抽芯移动时，楔紧块的楔角必须大于斜导柱的斜角（），这样当模具一开模，楔紧块就让开，否则斜导柱将无法带动滑块作抽芯动作，一般。3.8.6 弯销侧抽芯机构弯销分型抽芯机构，它实际上是斜导柱的变异形式，该机构的优点是斜角最大可达，即在同一开模距离中，能得到比斜导柱更大的抽芯距。在设计弯销抽芯机构时，必须注意弯销与滑块之间的间隙要大些，一般在0.5 mm 左右，否则闭模时可能发生卡死现象。弯销也可设在模内，开模时，塑件首先脱离定模型芯，然后在弯销的作用下使滑块向外移动而完成塑件外侧抽芯。弯销还可以用于滑块的内侧抽芯，塑件内侧有凹槽，开模时首先沿一面分开，弯销带动滑块向中心移动，完成内侧抽芯动作，弹簧使滑块保持终止位置。3.8.7 斜导槽侧抽芯机构这种机构实际上是斜导柱的一种变异形式。它是在侧型芯滑块的外侧用斜导槽代替斜导柱。斜槽的斜角一般在25度以下为好。如果抽芯距很大需超过此角度，可将斜槽分两段，第一段为25度左右，第二段也不应超过40度。这种机构可用于抽芯距较大的场合。开模时滚轮沿斜导槽运动带动滑块完成侧抽芯动作。 3.8.8 斜滑块侧抽芯机构该抽芯机构是利用成型塑件或侧凹的斜滑块，在模具推出机构的作用下沿斜导槽滑动，从而使分型抽芯及推出塑件同时进行的一种侧向分型抽芯机构。这种机构结构简单，运动平稳可靠，因此应用广泛。根据导滑部分的结构不同，常见的斜滑块侧抽芯机构可分为以下三种： 滑块导滑的斜滑块侧抽芯机构按斜滑块所处位置的不同，又可分为斜滑块外侧抽芯和内侧抽芯两种形式。 斜滑块外侧抽芯机构：凹模由两块斜滑块组成，以块斜滑块在推杆的作用下，沿着斜滑槽移动的同时向两侧分开，并完成塑件脱离主型芯的动作。 斜滑块内侧抽芯机构：开模后在推杆的作用下，斜滑块沿型芯的导滑槽移动，塑件的推出与内侧抽芯同时进行，使塑件脱出型芯和斜滑块。 斜推杆导滑的斜滑块侧抽芯机构这类机构也可分为外侧抽芯和内侧抽芯两种形式。 斜推杆导滑的外侧抽芯机构：开模时塑件留在动模，推出时，推杆固定板推动滚轮，迫使斜推杆沿着动模的斜方孔运动，在推杆共同推出塑件的同时，完成外侧抽芯。 斜推杆导滑的内侧抽芯机构：斜推杆的滑座呈角固定于推杆固定板上，使推出力沿另一推杆的 轴向传递，有利于消除侧向分力，减小摩擦。 推杆式侧抽芯机构 推杆式外侧抽芯机构：一推杆的 头部成型塑件的外凸缘、尾部的铰链与推板连接，推出时推杆推动塑件移动，当推杆头部伸出动模板时，推杆凸缘即与镶块接触，从而使推杆头部向上摆动脱出塑件，完成外侧抽芯。 推杆内侧抽芯机构：推出时，推杆带动塑件一同运动，当推杆后部斜面与动模板接触时，则迫使推杆向内侧抽芯动作。 斜滑块的设计要点 斜滑块的导向斜角可比斜导柱大些，但也不大于30度，一般取1025度，斜滑块的推出长度必须小于导滑总长的2/3。 斜滑块与导滑槽之间要以双面配合。 为保证斜滑块的分型面密合，而且在斜滑块与模套之间需要留0.20.5 的间隙，同时斜滑块顶面应高出模套0.20.5 。 当内侧抽芯时，斜滑块的顶端面应低于型芯顶端面0.050.10 。以免推出时阻碍斜滑块 径向移动，另外，在斜滑块顶端面的径向移动范围内，塑件表面时不应以任何台阶，以免阻碍斜滑块活动。本设计侧抽芯处采用斜导柱和楔紧块，楔紧块如下图： 图3-11 楔紧块楔紧块的验算： 所以： 楔紧块符合要求。3.9 注射模温度调节系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。1. 模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形率大，而且还容易造成溢料和黏模。2. 模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。3. 当模具温度不均匀时，型芯和型腔温度差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。 综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求，通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。3.9.1冷却系统设计一般注射模内的塑料熔体温度为200摄氏度左右，而塑件从模具型腔中取出时的温度在60摄氏度以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性好的塑料，当塑件时小型薄壁时，则模具可利用自然冷却而不设冷却系统；当塑件壁厚而大型时，则需要对模具进行人工冷却，以使零件在模内加快冷却定型，缩短成型周期，提高生产率。冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较为普通，这是因为水的热容量大，传热系数大，成本低。1）冷却系统的设计原则1.尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡。2.冷却水孔的数量越多，孔径越明显，则对塑件的冷却效果越均匀。3.尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离处处相等。当塑件不均匀时，壁厚处应强化冷却、水孔要靠近型腔、距离要小，但不应小于10 。4.浇口处加强冷却。一般在注射成型时，浇口温度很高，距浇口越远温度越低，因此要加强浇口处的冷却。5.应降低进水与出水的温差。如果进水与脱水温差过大，将使模具的温度分布不均匀尤其对流程很长的大型塑件，料温越流越低，对于矩形模具，通常沿模具宽度方向开设水孔，使进水与出水温度差不大于5摄氏度。6.合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑应沿收缩方向开设冷却水孔。对于不同形状的塑件，冷却水孔的排列形式也以所不同。7.合理确定冷却水管接头位置。为了不影响操作，进出口水管设在注射机背面的模具同一侧。8.冷却系统的水道尽量避免与模具其他机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象，设计时要通盘考虑。9.冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。2）冷却系统的机构形式一、根据塑料制品形状及所需的冷却效果，冷却回路分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等多种样式，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式介绍如下。1.简单流道式：即通过在模具式直接打孔，并通以冷却水而进行冷却，式生产中最常见的一种形式。2.螺旋式：其特点是冷却水在模具中产生螺旋状回路，冷却效果较好，但制造比较麻烦。3.隔片导流式：是以种多型芯的隔片导流式冷却系统。4.喷流式：是一种用于长型芯的冷却形式，一般在型芯中间装一个喷水管，冷却水从喷水管的顶端喷出，向四周分流冷却型芯壁。5.导热杆及导热型芯式：常在型芯式镶有导热性好的钹铜合金，冷却水和钹铜合金的全部或尾部接触，以提高冷却效率。当型芯特别小时，可以采用钹铜合金作型芯材料加强冷却的方式。6.冷却系统的零件：冷却系统对应不铜的冷却装置有不同的零件，主要有以下几种。水管接头：一般由黄铜制成，对要求不高的模具也可用一般机构钢制成。螺塞：主要用来构造水路，截流作用。要求高的模具用黄铜做成。密封圈：主要用来使冷却回路不泄漏。密封胶带：主要用来使螺塞或者水管接头与冷却通道连接处不泄漏。软管：主要作用是连接并构造模外冷却回路。喷管件：主要用在喷流式冷却系统上，最好用铜管。隔片：用在隔片导流式冷却系统上，最好用黄铜片。 导热杆：用在导热式冷却系统上，主要由钹铜制成。二、本塑件的冷却水管设计1.本塑件冷却水管设计如下图： 图3-12 冷却水道的截断图其中的小圆孔即为冷却水管，由图可以看出本设计共设八根水管。定模板上的水管离定模板上面14 （定模板厚度40 ），动模板上的水管离动模板下沿21 （动模板厚度50 ）因为模架型芯和楔紧块的原因使上下水管离型芯的距离相差3 。本设计冷却系统采用简单流道式机构形式，即在定模板和动模板上直接打孔，并通以冷却水进行冷却。其俯视形式如下图： 图3-13 冷却水道的布置 由图3-13可以看出：本设计的冷却水道是由上下两个回路组成，其中定模板和动模板分别有一个回路，每个回路有四条水道，两个水管接头，三条软管和若干个密封圈。 3.冷却系统的计算 1）被传导给模具型腔的总容量 对于大型模具，从理论上讲，被传导给模具型腔内的总容量应由以下几部分组成： 塑料熔体释放出的热量 （KJ/h） 而： 如考虑结晶型塑料的溶解潜热，则每千克塑料所放出的热量应为： 故可改写成 上式中，n每小时注射次数； G每次注射的塑料量； 塑料熔体与塑料冷却后的比焓 塑料的比热容 ； 熔融塑料进入型腔的温度； 单位质量塑料凝固时放出的热量； 结晶型塑料解潜热。 高温喷嘴头向模具的接触传热 式中：注射机的喷嘴头与模具的接触面积 （） 金属的传热系数，普通钢，合金钢，钢合金； 模具的平均温度同前面。 2）冷却系统简单计算方法通常对于中小型模具以及对塑料制品要求不太严格时，一般可忽略空气对流、辐射以及与注射机接触传走的热量，同时也忽略高温喷嘴头向模具的接触传给型腔的热。所谓简单计算就是以塑料熔体释放出的热量为总热量，全部由冷却介质带走。然而根据模具实际操作过程，这些热量应分别由凹模和型芯冷却系统带走，即： 式中：和分别为凹模和型芯所承担的制品质量(Kg)而且一般以制品壁厚的中性面作为凹模与型芯冷却的