PVC水暖管带螺纹直接头塑料成型工艺与注射模具设计【6张图纸】【优秀】
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PVC水暖管带螺纹直接头塑料成型工艺与注射模具设计
48页 16000字数+说明书+开题报告+任务书+6张CAD图纸
PVC水暖管带螺纹直接头塑料成型工艺与注射模具设计开题报告.doc
PVC水暖管带螺纹直接头塑料成型工艺与注射模具设计论文.doc
中期报告.doc
动模型芯.dwg
塑件图.dwg
定模型芯.dwg
总装图.dwg
推板.dwg
评语及任务书.doc
部装图.dwg
摘要
本论文基于水暖接头注塑工艺分析及模具设计，以水暖接头模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。
分析了带螺纹水暖接头的工艺特点，介绍了水暖接头注射模的整体结构及设计要点，研究了模具成型螺纹过程和脱螺纹机构的特点，重点掌握螺纹成型过程中应注意那些问题。
关键词：注射模；外螺纹；分型面
目录
摘要I
AbstractII
PVC水暖接头设计I
PVC Plumbing Fittings DesignII
第1章 绪论6
1.1 模具工业在国民经济中的地位6
1.2 各种模具的分类和占有量6
1.3 我国模具工业的现状6
1.4 我国模具技术的现状及发展趋势6
1.5 国外模具工业的发展情况7
1.6 毕业设计的主要研究目标及内容8
1.6.1 设计目标8
1.6.2 设计的主要内容8
第2章 注射件材料的分析9
2.1 塑料制品的设计分析9
2.2 塑件体积和质量11
2.3 材料特性11
2.3.1 聚氯乙烯的使用性能11
2.3.2 聚氯乙烯的加工特性12
2.3.3 PVC注射模工艺条件12
2.4脱模斜度13
2.5塑件的壁厚14
2.6 本章小结15
第3章 模具设计16
3.1 型腔数量的确定与配置16
3.1.1 型腔数量的确定16
3.1.2 分型面设计16
3.2 注射机的选用17
3.2.1 类型选择17
3.2.2 注塑机基本参数18
3.2.3 塑件的的参数计算18
3.2.3 注射机参数校核21
3.3 模架的确定22
3.3.1 标准模架简介22
3.3.2标准模架的选用22
3.4 成型零部件的工作尺寸计算24
3.4.1 工作尺寸分类和规定24
3.4.2 影响制品尺寸误差的因素24
3.4.3 成型零件工作尺寸计算26
3.5 本章小结29
第4章 浇注系统30
4.1 主流道30
4.2 浇口31
4.3 浇口套的设计32
4.4 本章小结33
第5章 导向机构设计34
5.1 导向机构的设计34
5.1.1 导柱的设计34
5.1.2 导套的设计35
5.2 定位圈设计35
5.3 拉料杆设计36
5.4 本章小结36
第6章 成形零件的力学计算37
6.1 型腔的强度37
6.2 脱模机构的设计37
6.2.1 脱模力的计算37
6.2.2 推板脱模机构设计38
6.3 本章小结40
第7章 侧抽芯机构设计41
7.1 侧向抽芯机构简介41
7.2 滑块＋斜导柱的侧向抽芯机构41
7.3 动模侧抽芯机构设计42
7.4 侧抽芯机构工作过程42
7.5 侧抽芯机构设计加工注意事项42
7.6 本章小结43
第8章 总体设计44
本章小结45
总结46
致谢47
参考文献48
毕业设计的主要研究目标及内容
1.6.1 设计目标
1.水暖接头注射模总装图及部装图设计，零号图各1张；
2.定模型芯、动模型芯、推板零件图设计，3号图各1张；
3.撰写毕业设计论文：10000字。
1.6.2 设计的主要内容
本论文主要是对塑料锥齿轮的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面：
1. 注射件材料的分析，包括材料特性、脱模斜度和壁厚等；
2. 模具零部件的设计，包括型腔数量的确定、注射机的选择、模架的确定以及成型零部件尺寸的计算；
3. 浇注系统、导向机构设计以及成型零件的力学计算；
4. 侧向抽芯机构设计，采用动、定模同时抽芯机构。
零件名称：水暖接头
材料：聚氯乙烯（PVC）
生产批次；大批量
- 内容简介：
-
哈尔滨工业大学华德应用技术院毕业设计（论文）开题报告题 目：PVC水暖管带螺纹直接头塑料成型工艺与模具设计系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 赵亮 学 号 1059360205 班 号 0693601 指导教师 张旭堂 开题报告日期 2009年10月28日 哈工大华德学院说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2进度计划是否切实可行；3是否具备毕业设计所要求的基础条件。4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、毕业设计（论文）任务书图1 PVC水暖管带螺纹直接头零件图技术条件1材料：PVC 2生产要求：进行大批量生产3比例：1：14精度等级：查表知，聚乙烯的精度等级为： 高精度等级6，中精度等级7，低精度等级8。 本设计采用中等精度，即7级精度。5塑件壁厚：由于是中小型塑件，查表取塑件壁厚为2mm。6脱模斜度：由于塑件较小，且高度低，可以采用较小的脱模斜度。二、选题目的和意义通过对PVC水暖管带螺纹直接头的研究与设计，掌握塑料模具设计的方法和典型零件的加工以及了解和熟悉模具主要零件的加工制造工艺。在实际的生产当中，塑料模具的应用较为广泛，通过本次毕业设计，全面系统地掌握塑料模具设计的一般方法和典型零件的加工工艺的编制。对于较为复杂的注塑零件，能够正确合理地确定模具结构型式以及侧向抽芯结构设计。掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用。三、论文综述1、模具工业在国民经济中的地位模具作为“工业之母”， 是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、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的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。2、塑料模具的分类塑料模具按照塑料制品成型方法分类：1 注射模具：它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。2 压塑模具：塑料装在受热的型腔或加料室内，然后加压。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般于型腔是一体的。3 吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品的一种模具。4 塑料吸塑模具：是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具。5 挤出模具：是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具，又叫挤出成型机头。3、我国模具工业的现状 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。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。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 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。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。4、我国模具技术的现状及发展趋势模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。 5、国外模具工业的发展情况注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。四、模具设计内容和设计方案1、零件三维造型图 图2 PVC水暖管带螺纹直接头三维图2、模具总体方案设计及可行性分析（1）零件的材料分析 材料：PVC 材质：色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用 成型性能： 刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC其实是一种乙烯基的聚合物质，其材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。 PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.20.6%。 （2）塑件工艺分析干燥处理：通常不需要干燥处理。 熔化温度：185205 模具温度：2050 注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。 流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小于1mm。 比重：1.38克/立方厘米，成型收缩率：0.6-1.5%，成型温度：160-190。 特点：力学性能,电性能优良,耐酸碱力极强,化学稳定性好,但软化点低. 适于制作薄板,电线电缆绝缘层,密封件等. 成型特性： 1.无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬. 2.由于其腐蚀性和流动性特点，最好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。 3.极易分解,在200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小. 4.采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料.好不带镶件,如有镶件应预热.（3）设计方案定模机构：由上模板、定模型芯、定模型腔板、主流道、浇口套、定位圈及定位零件组成一体，在注射机上固定不动。动模机构：动模机构是安装注射机模板上的部分型腔。由下模版、垫块、推板、推出固定板、动模固定板、动模板、动模型芯、动模型腔板、推板、导柱及定位零件组成一体，在注射机的锁模装置的驱动下往复运动。型腔数量的确定：根据制品的精度和制品的体积以及对生产情况等因素确定采用一模一件。浇注系统：由主流道、分流道、冷料穴、浇口组成；考虑制品的脱模以及生产过程自动化等因素采用环形浇口。顶出机构：采用推板式顶出机构。抽芯机构：动模抽芯机构成型外螺纹，动模型腔是由两个侧滑块组成的，两个侧滑块的准确定位是保证动、定模型腔同轴的关键，保证塑件的顺利脱模。冷却装置：采用较简单的直流冷却回路。排气系统：在模具分模面处开设排气槽。（4）可行性分析根据塑料件的结构，重点设计了动模抽芯机构：动模侧抽芯，主要成型外螺纹。该模具采用动模侧抽芯机构巧妙地解决了外螺纹成型问题，满足了螺纹精度需求。已有实践证明，该模具结构合理。侧抽动作平稳、可靠、结构紧凑、成本低廉，成型的管体符合图纸要求。五、进度安排(1) 10月19日10月30日 查阅文献资料，书写开题报告；(2) 11月01日11月04日 总体方案设计与模具结构布局；(3) 11月07日11月28日 完成总装图设计；(4) 12月01日12月18日 完成部装图及零件图设计；(5) 12月21日12月31日 撰写毕业设计论文；(6) 12月31日2010年1月05日 自我检查、总结和准备答辩；(7) 2010年1月06日08日 毕业答辩。六、参考文献：1、李志刚,张旭初,沈火生,沈德廉，冯宗著.中国模具设计大典.江西科学技术出版社,2007.102、陈维民.塑料成型与模具设计.哈尔滨工业大学华德应用技术学院，2005.53、陈维民.塑料机械. 哈尔滨工业大学华德应用技术学院，2005.54、王连明，宋宝玉，陈铁鸣.机械设计课程设计.哈尔滨工业大学出版社，2008.15、刘品.机械精度设计与检测基础.哈尔滨工业大学出版社，2005.56. 蒋继宏,王效岳编绘.注塑模具典型结构100例.北京化学工业出版社,20007宋玉恒主编. 塑料注射模具设计实用手册M.北京航空工业出版社,1994哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）PVC水暖接头设计摘要本论文基于水暖接头注塑工艺分析及模具设计，以水暖接头模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。分析了带螺纹水暖接头的工艺特点，介绍了水暖接头注射模的整体结构及设计要点，研究了模具成型螺纹过程和脱螺纹机构的特点，重点掌握螺纹成型过程中应注意那些问题。关键词：注射模；外螺纹；分型面 PVC Plumbing Fittings DesignAbstract In this paper, injection molding process based on analysis of plumbing fittings and mold design to mold the main line of plumbing fittings, comprehensive analysis of the molding process, mold structure design, and finally to mold parts of the processing methods, the general assembly and a series of die mold for all processes.Analyzed with a threaded plumbing joints technological features introduced plumbing joints injection mold the overall structure and design elements to study the process and de-mold forming screw threads character of the body, focusing on the molding process to master thread should pay attention to those issues.Key words: Injection mold; external thread; parting surface不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractIIPVC水暖接头设计IPVC Plumbing Fittings DesignII第1章 绪论61.1 模具工业在国民经济中的地位61.2 各种模具的分类和占有量61.3 我国模具工业的现状61.4 我国模具技术的现状及发展趋势61.5 国外模具工业的发展情况71.6 毕业设计的主要研究目标及内容81.6.1 设计目标81.6.2 设计的主要内容8第2章 注射件材料的分析92.1 塑料制品的设计分析92.2 塑件体积和质量112.3 材料特性112.3.1 聚氯乙烯的使用性能112.3.2 聚氯乙烯的加工特性122.3.3 PVC注射模工艺条件122.4脱模斜度132.5塑件的壁厚142.6 本章小结15第3章 模具设计163.1 型腔数量的确定与配置163.1.1 型腔数量的确定163.1.2 分型面设计163.2 注射机的选用173.2.1 类型选择173.2.2 注塑机基本参数183.2.3 塑件的的参数计算183.2.3 注射机参数校核213.3 模架的确定223.3.1 标准模架简介223.3.2标准模架的选用223.4 成型零部件的工作尺寸计算243.4.1 工作尺寸分类和规定243.4.2 影响制品尺寸误差的因素243.4.3 成型零件工作尺寸计算263.5 本章小结29第4章 浇注系统304.1 主流道304.2 浇口314.3 浇口套的设计324.4 本章小结33第5章 导向机构设计345.1 导向机构的设计345.1.1 导柱的设计345.1.2 导套的设计355.2 定位圈设计355.3 拉料杆设计365.4 本章小结36第6章 成形零件的力学计算376.1 型腔的强度376.2 脱模机构的设计376.2.1 脱模力的计算376.2.2 推板脱模机构设计386.3 本章小结40第7章 侧抽芯机构设计417.1 侧向抽芯机构简介417.2 滑块斜导柱的侧向抽芯机构417.3 动模侧抽芯机构设计427.4 侧抽芯机构工作过程427.5 侧抽芯机构设计加工注意事项427.6 本章小结43第8章 总体设计44本章小结45总结46致谢47参考文献48千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- V -第1章 绪论1.1 模具工业在国民经济中的地位模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。1.2 各种模具的分类和占有量近年来，中国塑料模具发展速度相当快。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。1.3 我国模具工业的现状我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。模具是工业的基础工艺装备，在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。1.4 我国模具技术的现状及发展趋势以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，都会大大增加对模具的需求量。未来我国模具发展趋势包括10个方面：（1）模具日趋大型化。（2）模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到2-3微米，1微米精度的模具也将上市。（3）多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。（4）热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。（5）随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。（6）标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。（7）快速经济模具的前景十分广阔。（8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。（9）以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。（10）模具技术含量将不断提高。 1.5 国外模具工业的发展情况目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。1.6 毕业设计的主要研究目标及内容1.6.1 设计目标1.水暖接头注射模总装图及部装图设计，零号图各1张；2.定模型芯、动模型芯、推板零件图设计，3号图各1张；3.撰写毕业设计论文：10000字。1.6.2 设计的主要内容 本论文主要是对塑料锥齿轮的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面：1. 注射件材料的分析，包括材料特性、脱模斜度和壁厚等；2. 模具零部件的设计，包括型腔数量的确定、注射机的选择、模架的确定以及成型零部件尺寸的计算；3. 浇注系统、导向机构设计以及成型零件的力学计算；4. 侧向抽芯机构设计，采用动、定模同时抽芯机构。第2章 注射件材料的分析2.1 塑料制品的设计分析零件名称：水暖接头材料：聚氯乙烯（PVC）生产批次；大批量图21 水暖接头二维图图2-2 水暖接头三维实体图21 、22所示为某消防连接器中的水暖接头，材料为聚氯乙烯( PVC)，注射成型，从图21、22可以看出， 塑件结构主要有以下特点：(1) 外形由两部分组成；(2) 大端有外螺纹；(3) 小端上有4 个方向不同的半圆形凸起。根据以上分析，模具在设计中应重点解决以下几方面的问题：(1) 外形如何成型，型腔采用何种结构；(2) 分型面如何选取；(3) 螺纹如何成型；2.2 塑件体积和质量由PRO/E模型分析得出塑件的体积和质量： (1) 体积为6.8853251cm；(2) 密度为1.38g/cm；(3) 质量为9.50174864g。2.3 材料特性2.3.1 聚氯乙烯的使用性能Polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅1995年一年, PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万 吨。在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长速度尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。 PVC(聚氯乙烯)，其单体的结构简式为CH2=CHClpvc PVC材料用途极广， 主要用于制作：pvc发泡板、pvc吊顶、pvc水管、pvc踢脚线等以及穿线管、电缆绝缘、塑料门窗、塑料袋 等方面。而且加工性能良好，制造成本低，耐腐蚀，绝缘等。2.3.2 聚氯乙烯的加工特性聚氯乙烯的加工特性如下:(1).无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬.(2).由于其腐蚀性和流动性特点，最好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。(3).极易分解,在200度温度下与钢.铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小.(4).采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料.好不带镶件,如有镶件应预热.。2.3.3 PVC注射模工艺条件(1)干燥处理：通常不需要干燥处理。(2)熔化温度：185205 模具温度：2050(3)注射压力：可大到1500bar 保压压力：可大到1000bar 注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。(4)流道和浇口：所有常规的浇口都可以使用。如果加工较小的部件，最好使用针尖型浇口或潜入式浇口；对于较厚的部件，最好使用扇形浇口。针尖型浇口或潜入式浇口的最小直径应为1mm；扇形浇口的厚度不能小于1mm。(5)典型用途：聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，快艇护舷，也可生产板材、门窗和阀门等塑料硬制品。(6)PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3，软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的 开发应用价值。下文均简称PVC。软质PVC多用来做成真空吸塑薄膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60%，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。简单地说，盐的水溶液在电流作用发生化学分解。这一过程会产生氯、苛性钠和氢气。精炼、裂化石油或汽油能产生乙烯。当氯和乙烯混合后，就会产生二氯乙烯；二氯乙烯又可以转换产生氯化乙烯基，它是聚氯乙烯的基本组成部分。聚合过程将氯化乙烯基分子连接在一起组成了聚氯乙烯链。以这种方式生成的聚氯乙烯呈白色粉末状。它是不能单独使用的，但是可以与其它成分混合生成许多产品。氯化乙烯基最初是在1835年在Justus von Liebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在1872年合成的。但是直到20世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。(7)聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90的硫酸、浓度为60的硝酸和浓度20的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80，于130开始分解变色，并析出HCI。2.4脱模斜度塑件模塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固体状态，将会产生一定的尺寸收缩，从而使塑件紧紧地包在模具型芯或型腔中凸起部分。为了便于使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，防止塑料制品表面在脱模时划伤等，在设计塑件时必须考虑塑件内外壁具有足够的脱模斜度。常见热塑性塑件的脱模斜度的推荐值，见表23所示。表2-3几种热塑性塑件的脱模斜度塑料名称脱模斜度塑件外表面塑件内表面尼龙（通用）20402540尼龙（增强）20502040聚乙烯20452545氯化聚醚25453045有机玻璃3050351聚碳酸酯3513050聚苯乙烯35130301ABS40120301由于PVC塑件在模腔内产生冷却收缩现象，使塑件紧抱模腔中的型芯和型腔中的凸出部分，使塑件取出困难，强行取出会导至塑件表面擦分，拉毛，为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度，一般1130。 一般型芯斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度不减小。2.5塑件的壁厚塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，如强度结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。此外，还应尽量使其各处壁厚均匀，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大，难填充，强度刚度差；壁厚太大，内部易生气泡，外部易生收缩凹陷，且冷却时间长，料多亦增加成本。塑件壁厚与流程有关。所谓流程是指熔融物料由进料口流向型腔各处的距离。各种塑料壁厚在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比，壁厚则其流程长。表24为壁厚与流程的关系，用它能计算与其相对应的塑件壁厚。 （21）式中 S壁厚（mm）； L流程（mm）。即 因为,塑件最小壁厚为1mm，符合Smin1.593mm的要求；所以,塑件的结构是合理的。表2-4壁厚与流程的关系塑料流动性计算式说明流动性好（聚乙烯、尼龙等）S壁厚（mm）L流程（mm）流动性中等（有机玻璃、聚甲醛等）流动性差（聚碳酸酯、聚砜等）2.6 本章小结本章主要介绍了本设计使用的材料聚氯乙烯的性能与其成型条件；计算了塑件的最小壁厚和脱模斜度，又使用UG三维绘图软件绘制出水暖的三维图形，知道了此塑件的体积与质量，为以后的设计奠定了基础。第3章 模具设计3.1 型腔数量的确定与配置3.1.1 型腔数量的确定确定型腔数量的方法有很多，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定行腔数量。由第2章对塑件制品的工艺分析，知水暖接头结构较复杂，而且PVC流动性很差，采用动模抽芯，所以型腔数量确定为一模一腔形式。3.1.2 分型面设计在模具中，能够取出制品或流道凝料的可分离的接角面，都叫分型面。分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很多影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式、推出形式、排气形式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。 分型面的选择原则： (1) 便于塑件脱模，在开模时尽量使塑件留在动模内；就有利于侧抽芯；应合理安排塑件在型腔中的方位。 (2) 考虑和保证塑件的外观不遭损坏。 (3) 尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）。(4) 有利于排气。(5) 尽量使模具加工方便。(6) 浇注系统系统，特别是进料口能合理地安排。(7) 使塑件易 于脱模。本设计中模具具有1套相互独立的侧抽芯机构，置于动模部分，为保证动模部分的侧抽芯机构正常运动，模具采用中间分型的单分型面结构，分型面选在塑件的中部台阶面处，以利于管体脱模及侧抽机构设置，由于塑件在模具中的放置形态，及脱螺纹的特殊性，在模具开模时为保证塑件留在动模中，本设计特别在分型面处加一组弹簧。3.2 注射机的选用3.2.1 类型选择塑料注塑机品种规格繁多，根据不同的结构可分为不同的类型。1.按塑料塑化方式分类 主要分为柱塞式和螺杆式两大类。2.按合模机构与注塑机构的相对位置分类可分为卧式、立式和角式。3.按合模机构与注塑机构的相对位置分类 可分为直压式和液压肘杆式。4.按规格大小分类 可分为超小型、小型、中型、大型、超大型。5.按功能分类 可分为普通注塑机、精密注塑机、多色注塑机、排气注塑机、气体辅助注塑机、多工位注塑机等等。目前，在实际生产中，除特殊工艺外，应用最为普遍的为普通型卧式螺杆注塑机。卧式注射机的注射装置和定模板在设备的一侧，而锁模装置、动模板、推出机构均设置在另一侧。卧式注射机的主要优点是机体较矮，容易操作加料，制件推出后能自动落下，便于实线自动化操作，缺点是设备占地面积大，模具安装比较麻烦。其结构如图3-1所示。 图3-1 卧式注射机外形1-锁模液压缸 2-锁模机构 3-动模板 4-推杆 5-定模板6-控制台 7-料筒及加热器 8-料斗 9-定量供料装置 10-注射缸3.2.2 注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。1.公称注塑量：指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。2.注射压力：为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。3.注射速率：为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。4.塑化能力：单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。5.锁模力：注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。6.合模装置的基本尺寸：包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。7.开合模速度：为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停。8.空循环时间：在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。3.2.3 塑件的的参数计算由以上可知塑件的体积为V=6.8853251cm；聚氯乙烯的密度为1.38g/cm；塑件质量为m=9.50174864g；塑件总质量为V总=16.88532516.8853251g。1. 容量计算在一个注射成形周期内，注塑模内所需的塑料总容积应为模具型腔总容 积与模具浇注系统的容积之和，计算公式如下： (31)式中 n模腔的数量； Vi单个模腔的容积（或单个制品的体积）；Vj浇注系统和飞边所需的塑料体积；V一次注射所需塑料总体积。选择注射机时，必须保证V小于注塑机理论注射容积（Vmax）。通常情况下，按下式校核： （32）V 16.88532515 11.8853251cm3Vmax V0.814.86 cm32. 锁模力计算 （33）式中 P锁注射机最大锁模力（KN）；n 型腔个数；Pcp模具成型时模腔的平均压力（Mpa）。(1) 对于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp2025Mpa；(2) 对于薄壁容器，框架类制品，Pcp30Mpa；(3) 对于ABS、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp35Mpa；(4) 对于高精度机器零件，Pcp4045Mpa；A塑件在开模方向的最大投影面积（cm2）。P锁 0.1n Pcp A0.11251.5217.67KN3. 模板尺寸及拉杆间距如图32所示，模板尺寸(AB)或拉杆间距(A0B0)均表示模具安装面积的主要参数。模板面积大约是机器最大成形面积的410倍。由图32可知： （34） （35）式中 D 由机器最大成型面积计算出的直径； b 由模具强度与结构决定的余量； d 拉杆导向部分直径； 1 拉杆内侧余量，中小型注射机一般应大于5mm，大型机应大于10mm； 2 拉杆外侧余量。图 32 模具与模板尺寸关系结合上面的计算，初步确定注塑机为SZ100/630，主要技术参数如下：结构型式：卧理论注射容量/(cm)：75螺杆(柱塞)直径/mm：30注射压力/Mpa：224注射速率/(g/s)：60塑化能力/（g/s）：7.3螺杆转速/（r/min）：14200锁模力/KN：630拉杆内间距/mm：370320移模行程/mm：270最大模具厚度/mm：300最小模具厚度/mm：150模具型式：双曲肘模具定位孔直径/mm：125喷嘴球半径/mm：SR153.2.3 注射机参数校核1、模具开模行程校核开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。开模行程的大小直接影响模具所能成型的制品高度。当模具确定之后，就必须校核注塑机开模行程是否与模具所要求的开模距离相适应。若开模行程小于模具所要求的开模距离，则成型后的制品无法脱出。因本设计是利用开模动作完成侧抽芯，且为单分型面模具，所以校核公式为： （36）式中 S1 分型面开模行程（mm）； S2 分型面开模行程（mm）； H1 上型腔制品高度（mm）； H1 制品推出距离（mm）； H2 下型腔制品高度（mm）； H2 制品推出距离（mm）。 S141610400 80mm即所选注射机开模行程符合条件。2、模具厚度校核注塑机对安装使用的模具厚度都有一定的限制。实际使用的模具厚度Hm与注塑机允许安装的最大模厚Hmax和最小模厚Hmin之间必须满足下面条件，即HminHmHmax因模具为双侧抽芯结构，所采用的板较多，粗算厚度为256mm，所选注射机最大模具厚度为300mm，最小模具厚度为150mm,所以符合要求。3.3 模架的确定3.3.1 标准模架简介如今标准模架已被模具行业普遍采用。我国于1990年颁布并实施GB/T12556.2-1990塑料注射模中小型模架技术条件和GB/T12556.2-1990 塑料注射模大型模架技术条件两项国家标准。3.3.2标准模架的选用图 3-4 模架中小型标准模加的模板尺寸BL500mm900mm,而大型模架的模板尺寸BL为630630mm1250mm2000mm。按结构特征可分为基本型和派生型。基本型可分为A1A4四个品种。A1型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推杆推出机构，适用于单分型面注射成形模具。A2型模具定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。A3型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑料制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。A4型模架均采用两块模板，设置推件板推出机构，适用范围与A3型基本相同。派生型分为P1P9九个品种。P1P4型模架由基本型模架A1A4型对应派生而成。结构型式的差别在于去掉了A1A4型定模座板上的固定螺钉，使定模一侧增加了一个分型面，成为双分型面成形模具，多用于点浇口。其他特点和用途同A1A4。P5型模架的动、定模各由一块模板组合而成。主要适用于直接浇口简单整体型腔结构的注射成形模具。在P6P9型模架中，P6与P7、P8与P9是相互对应的结构。P7和P9相对于P6和P8只是去掉了定模座板上的固定螺钉。P6P9型模架均适用于复杂结构的注射成形模，如定距分型自动脱落浇口的注射模等。按导柱和导套的安装形式可分为正装(代号取Z)和反装(代号取F)两种。本设计选用的为A4型250mm315mm正装的小型模架如图3-4所示。模架总高度L:L=25+20+13.5+18.5+102320+60+25=215mm。故模架总高度为215mm。3.4 成型零部件的工作尺寸计算3.4.1 工作尺寸分类和规定对制品和成形零件尺寸所做的规定为： 制品的外形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值；与制品外形尺寸相对应的凹模尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值。 制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值；与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。 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。塑料制品尺寸公差的国家标准为GB/T144861993。但目前大多数企业仍在应用原电子工业部的标准SJ1372。模具成形零件精度等级及公差应与制品的尺寸公差相对应，见表3-1。表3-1注塑成形零件的标准公差数值（摘自GB/T1800.31998） （m）基本尺寸/mm大于 至公差等级IT6IT7IT8IT9IT10IT11 3610142540603 6812183048756 109152236589010 18111827437011018 30132133528413030 501625396210016050 8019304674120190 80 120223554871402203.4.2 影响制品尺寸误差的因素1、成型零部件的制造误差成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装、配合误差两个方面，设计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件相应公差的1/3左右，通常取IT6IT9级。2、成型零部件的磨损造成成型零部件磨损的主要原因是塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件与型腔的摩擦，而以后者造成的磨损为主。因此，为简化计算，一般只考虑与塑件脱模方向表面的磨损，而对于垂直于脱模方向的表面的磨损则予以忽略。磨损量值的大小与成型塑件的材料、成型零部件的磨损性及生产纲领有关。对含有玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件应取大值。因此，设计时应根据塑料材料、成型部件材料、热处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限确定最大磨损量，对中、小型塑件该值一般取1/6塑件公差，大型塑件则取小于1/6塑件公差。3、塑料的成型收缩前已述及，成型收缩不是塑料的固有特性，它是材料与条件的综合特性，随着制品结构、工艺条件等的影响而变化，如原料的预热与干燥程度、成型温度和压力波动生产中由于设计时选取的句酸收缩率与实际收缩率的差异以及由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的塑件收缩率的波动,由此导致塑件尺寸的变化值为 （37）式中 塑料的最大收缩率； 塑料的最小收缩率； 塑料的名义尺寸。由式（3-3）可见，塑件尺寸的变化值与塑件尺寸成正比，因此对大尺寸塑件，收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大，应认真对待。此时，只靠提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是困难和不经济的，而应从工艺条件的稳定和选用收缩率波动值小的塑料方式来提高塑件精度。反之，对于小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，而模具成型零件的制造公差及其磨损量则成为影响塑件精度的主要因素。4、配合间隙引起的误差 例如，采用活动型芯时，由于型芯的配合间隙，将引起塑件孔的位置误差或中心距误差。又如，当凹模与凸模分别安装于动模和定模时，由于合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，将引起塑件的壁厚误差。为保证塑件精度必须使上述个因素所造成的误差的总和小于塑件的公差值，即： （38）式中 成型零部件制造误差； 成型零部件的磨损量；塑料的搜索率波动引起的塑件尺寸变化值；由于配合间隙引起塑件尺寸误差； 塑件的公差。3.4.3 成型零件工作尺寸计算上型腔尺寸计算 凹模径向尺寸 （39）式中 d 制品的名义尺寸（最大尺寸）； 制品公差（负偏差）；Scp 所采用的塑料平均成形收缩率；Dm 凹模径向名义尺寸（最小尺寸）；x 修正系数取3/4；m 根据表32查得。 代入相关数据计算得：Dm (1+0.035)303/4（0.052）0+0.01731.0890+0.017mm表3-2模具制造公差m在制品公差中所占比例塑件基本尺寸L/mm05050140140250250355355500 型芯径向尺寸 (310)式中 dm 型芯径向名义尺寸（最大尺寸）；D 制品的名义尺寸（最小尺寸）；制品公差（正偏差）；m模具制造公差；x 修正系数取3/4。 代入相关数据计算得：dm (1+0.035)253/40.0520-0.01725,9140-0.017mm 凹模深度 (311)式中 Hm凹模深度名义尺寸(最小尺寸)； hs制品高度名义尺寸(最大尺寸)；x修正系数取2/3。 代入相关数据计算得：Hm （10.035)132/30.0430+0.014 13.4260+0.014mm 型芯高度 (312)式中 hm型芯高度名义尺寸(最大尺寸)； h制品孔深名义尺寸(最小尺寸)； x修正系数取2/3。 代入相关数据计算得：hm （10.035)142/30.0430-0.01414.5190-0.014mm2.下型腔尺寸计算凹模径向尺寸Dm (1+Scp)dx0+m (1+0.035)273/4（0.052）0+0.01727.9060+0.017mm型芯径向尺寸dm (1+Scp)Dx0-m (1+0.035)213/40.0520-0.01721.7740-0.017mm凹模深度Hm （1Scp)hsx0+m （10.035)182/30.0430+0.01418.6010+0.014mm型芯高度hm （1Scp)hx0-m （10.035)172/30.0430-0.01417.6240-0.014mm3.5 本章小结本章主要对模具成型零件进行设计。结论1、型腔为一模一腔。2、注射机选择的型号为SZ100/630。3、模架确定为250315的A4型标准模架。第4章 浇注系统注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的一段熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质，传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。4.1 主流道图4-1主流道主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段锥形流道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关，在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直与分型面，其几何形状如图4-1所示。其技术要点如下:(1) 主流道通常设计成圆锥型,其锥角a=24；内表面粗糙度Ra=0.4。(2) 为防止主流道与喷嘴处溢料,主流道对接触紧密对接,主流道对接处应制成半球凹坑,其半径小端直径R=R+(12)mm；其小端直径d= d+(0.51)mm 凹坑深度h=35mm。(3) 为减小料流转向过渡时的阻力,主流道大端呈圆角过渡,其圆角半径r=13mm。(4) 在保证塑料良好成型的前提下,主流道L应尽量短,否则将增多流道凝料,且增加压力损失,使塑料降温过多而影响注射成型.通常主流道长度由模板厚度确定,一般取L60mm。由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质的钢材单独加工和热处理。4.2 浇口浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定，该模具采用环形浇口。图42 环形浇口环形浇口是沿制品整个外圆周或内圆周进料，它能使塑料绕型芯均匀充模，排气良好，熔接痕少，但浇口切除困难。它适用于薄壁、长管状制品。适合POM、ABS等塑料及较长的圆状筒状结构的制品，其有以下特性:(1) 优点是可防止流痕发生；成型容易；无应力。(2) 缺点是浇口切离稍困难，常需专用夹具切除。(3) 设计参数 若B为壁厚，则：H1.5B；h(1/22/3)B，或取12mm。本设计环形浇口如图42所示。4.3 浇口套的设计材料采用45钢，局部热处理，SR15球面硬度3845HRC，其余应符合GB/T41702006的规定，设计尺寸如图43，示注表面粗糙度Ra6.3m，未注倒角1mm45，a.可选砂轮越程槽或R0.5mmR1mm圆角。图43 浇口套4.4 本章小结本章主要对模具的浇注系统进行了设计，包括对主流道、浇口以及浇口套的设计，其中浇口采用的是环形浇口的形式。浇注系统的设计是否合理，将直接影响成型品的外观、内部质量、尺寸精度和成型周期，故其是模具设计的重要环节，因此不容忽视。第5章 导向机构设计5.1 导向机构的设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确对合，起定位和定向作用。例如，使凸模的运动与加压方向平行，保证凸凹模的配合间隙；在推出机构中保证推出机构运动定向，并承受推出时的部分侧压力；在垂直分型时，使垂直分型拼块在闭合时准确定位等。绝大多数导向机构由导柱和导套组成，称之导柱导向机构，此外也有锥面、销等作定位导向结构。因此，导向机构主要有导柱导向和锥面导向定位两种形式，其设计的基本要求是导向精确，定位准确，并具有足够的强度、刚度和耐磨性。5.1.1 导柱的设计导柱导向机构式利用导柱和导向孔之间的配合来保证模具的对合精度。导柱导向机构设计内容包括：导柱和导套的典型结构，导柱与导向孔的配合以及导柱的数量和布置等。注射模的导柱一般取24根，其数量和布置形式根据模具的结构形式和尺寸来确定。材料采用T10A，硬度5256HRC，标注的形位公差应符合GB/T11841996的规定，t为6级精度，其余应符合GB/T41702006的规定，本设计的导柱如图5-1所示。图5-1 导 柱5.1.2 导套的设计导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易，本设计采用的是带头导套，材料采用T10A，硬度5256HRC，标注的形位公差应符合GB/T11841996的规定，t为6级精度，其余应符合GB/T41702006的规定，如图5-2所示。图5-2 带头导套5.2 定位圈设计为了便于模具在注射机上安装以及模具浇口套与注射机的喷嘴孔精确定位，应在模具上安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配。定位圈除完成浇口套与喷嘴孔的精确定位外，还可以防止浇口套从模内滑出。根据 SZ100/630查得定孔直径为125mm尺寸,即D为125mm。本设计定位圈如图44所示，采用50中碳钢，经正火处理，硬度为183235HBS。与定模装模板固定用的螺钉采用JISB1101中公称直径8mm或JISB1176中公称直径8mm的螺钉。 图53 定位圈5.3 拉料杆设计材料采用4Cr5MoSiV1，硬度5055HRC，其中固定端30mm范围内硬度3545HRC，淬火后表面可进行渗氮处理，渗氮层深度为0.080.15mm，心部硬度4044HRC，表面硬度900HV。其余应符合GB/T41702006的规定。5.4 本章小结本章主要对模具的导向机构进行了设计，包括对主流道、浇口以及浇口套的设计，其中浇口采用的是环形浇口的形式。浇注系统的设计是否合理，将直接影响成型品的外观、内部质量、尺寸精度和成型周期，故其是模具设计的重要环节，因此不容忽视。第6章 成形零件的力学计算6.1 型腔的强度注射模具长时间承受交变负荷，并且伴有温度冷热交替，工作环境恶劣，工作状态下所发生的弹性变形，对塑件的质量有很大的影响，因此，模具必须具有足够的强度和刚度。中小型模具是指模板的长度和宽度在500mm以下的模具。这类模具的强度，只要模板的型腔长、宽尺寸不大于模板长度和宽度的60，型腔深度不超过模板尺寸的10时，可以不必通过计算。本设计中的模具满足此要求，所以不必计算。6.2 脱模机构的设计脱模机构的设计有遵循以下原则：(1) 塑件滞留于动模，以便于借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，使模具结构简单。(2) 防止塑件变形和损坏，正确分析塑件对模腔的黏附力的大小及其所在部位，有针对性地选择适当的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。(3) 力求良好的塑件外观，在选择顶出位置时候，应尽量设在对塑件外观影响不大的位置。在采用推杆脱模尤其要注意这个问题。(4) 结构合理可靠，脱模机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且具有足够的强度和刚度。脱模机构分类有多种方法，但主要以脱模装置结构特征分类较实用和直观，参考同类型零件的脱模机构，本塑件产品的脱模机构采用推板脱模机构。6.2.1 脱模力的计算本产品为短管类零件，可知脱模力为： (61) (62)式中 塑料的拉伸模量（MPa），；塑件成型平均收缩率，；塑件包容型芯的长度（mm）；塑件的壁厚（mm）；脱模斜度，；塑料与钢材之间的摩擦系数，；塑料泊松比，=0.38；塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（）。由上面的分析可知，定模上型芯的脱模力为，动模上的型芯的脱模力为。动定模的脱模力相差不大，但由于该塑件有三个侧抽芯，因此在开模时，塑件一定会留在动模上。塑件所需要的最小脱模力为。6.2.2 推板脱模机构设计1推板脱模机构设计要求：（1）推板的顶出位置应该设在脱模阻力大的部位，盖，箱类塑件阻力最大的地方是侧面，在端面均匀设是最理想的。（2）推板不设置在塑件薄壁处，以免塑件变形破损，当结构特殊需要时，应该增大顶出面积使塑件受力得以改善，可以采用顶出盘顶出。（3）推板不宜过小，有足够强度，而且尽可能大的面积与塑件接触，（4）推板材料多用45钢或T8、T10等碳素工具钢制造，采用头部局部淬火，淬火硬度在50HRC以上，局部淬火长度为1.5倍推出行程与配合长度之和，表面粗糙度在Ra1.6um以下。2推杆直径的计算推杆推出塑件时候应该有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定，一端铰支的压杆稳定性模型。推杆材料选用45号钢。推杆直径公式如下： (63)式中 d推杆直径（mm）； 安全系数，通常取； 推杆长度（mm）； 脱模阻力（N）； 推杆材料的弹性模量，45号钢的； 推杆根数。设推杆长度，；代入下式 (64)取，由公式611进行校核如下： (65)45号钢的，故符合要求。3推板厚度的确定推板厚度按强度计算公式如下： (66)式中 系数，按参考文献中的表8-4可知； 推件板材料的许用应力，材料为50号钢； 脱模力（N），可知。根据计算以及所选模架确定模具推板的厚度为20 mm。6.3 本章小结本章主要对模具成形零件的力学计算，校核工作是对模具的基本保障，通过校核完全符合要求，说明模具的设计是合理的。第7章 侧抽芯机构设计7.1 侧向抽芯机构简介注射机上只有一个开模方向，因此注射模也只有一个开模方向。但很多塑料制品因为侧壁带有通孔、凹槽或凸台，不能直接从模具内脱出，模具上需要增加多个抽芯方向。这种在制品脱模之前先完成侧向抽芯，使制品能够安全脱模，在制品脱模后又能安全复位的机构称为侧向分型与抽芯机构。根据模具侧向分型机构所处位置不同，可分为：定模外侧抽芯机构、定模内侧抽芯机构、动模外侧抽芯机构、动模内侧抽芯机构、定模斜抽芯机构、动模斜抽芯机构。因水暖接头大端有螺纹，在螺纹成型过程中，采用动模抽芯机构来成型塑件外螺纹。7.2 滑块斜导柱的侧向抽芯机构图7-1 导滑槽与滑块滑块斜导柱的侧向分型与抽芯机构是利用成型后的开模动作，使斜导
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