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斜三通
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斜三通注塑模具的设计
42页-14000字数+说明书+开题报告+任务书+7张CAD图纸
上凹模版.dwg
中期报告.doc
任务书.doc
型芯01.dwg
型芯02.dwg
斜三通.dwg
斜三通注塑模具总装图.dwg
斜三通注塑模具的设计开题报告.doc
斜三通注塑模具的设计论文.doc
斜滑块.dwg
部装图.dwg
零件图4张.dwg
目录
摘要I
AbstractII
第1章 绪 论1
1.1模具在国民经济中的地位1
1.2 我国模具技术和模具工业的现状及发展趋势1
1.2.1 我国模具技术的现状及发展趋势1
1.2.2 我国模具工业的现状及发展趋势2
1.3 国外模具工业的发展情况4
第2章 塑件工艺性分析5
2.1塑件设计要求5
2.2 计算塑件的体积与重量5
2.3塑料的特性5
2.4塑件的外观及基本尺寸6
2.5本章小结7
第3章 注射机的选择8
3.1型腔数量的确定8
3.2型腔的排列8
3.3分型面的选择9
3.4注射机的选用10
3.4.1 根据最大注射量选用注射机10
3.4.2确定注射机型号10
3.5注射机的校核11
3.5.1注射量的校核11
3.5.2锁模力的校核11
3.5.3注射压力的校核11
3.6 本章小结12
第4章 浇注系统设计13
4.1 浇注系统设计原则13
4.2 主流道的设计14
4.3浇口的设计15
4.4 本章小结17
第5章 成型零件设计与计算18
5.1凹模结构设计18
5.2 凸模结构设计18
5.3凹模尺寸的计算19
5.3.1凹模径向尺寸的计算19
5.3.2 凹模深度尺寸的计算20
5.4 凸模尺寸的计算21
5.4.1 凸模径向尺寸的计算21
5.4.2 凸模高度尺寸的计算22
5.5 型腔侧壁以及底板厚度尺寸22
5.5.1型腔侧壁厚度计算22
5.5.2底板厚度计算23
5.6 本章小结23
第6章 导向机构的设计24
6.1 导向机构的功用24
6.2 导向机构的设计24
6.3 设计导套和导柱须注意的事项25
6.4本章小结26
第7章 脱模机构设计27
7.1 确定推出机构27
7.1.1抽芯距的确定27
7.2 抽芯距和抽芯力的计算27
7.2.1抽芯距的确定27
7.2.2抽芯力的计算28
7.3 斜导柱的设计28
7.3.1斜导柱的倾角28
7.3.2斜导柱的长度计算29
7.3.3斜滑块的确定30
7.3.4楔紧块的设计31
7.4模具的开模机构32
7.5本章小结32
第8章 模具温度调节系统设计32
8.1 温度调节对塑件质量的影响32
8.2 对温度调节系统的要求32
8.3 冷却系统设计原则32
第9章模具的结构设计33
9.1模具总体结构的设计33
9.2 本章小结34
结论36
致谢37
参考文献38
摘要
根据塑件的结构、技术要求及企业生产的实际情况，并对零件结构工艺性和制品材料进行了分析，计算了成型零部件的尺寸。在此基础上确定了分型面、浇注系统和注射机的选择，并给出了相关工艺参数。应用三维设计软件Pro/E对三通管做了三维造型设计，并用二维设计软件AutoCAD进行了三通管注射模结构设计。为使设计出的模具结构合理，工作可靠，本设计利用直导柱导向，推杆顶出塑件,斜导柱和滑块的配合完成侧向抽芯方式。根据所选模具材料及相关计算公式，最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。最后完成总装图的设计。
关键词 斜三通管；注塑模；侧向抽芯机构
- 内容简介：
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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要根据塑件的结构、技术要求及企业生产的实际情况，并对零件结构工艺性和制品材料进行了分析，计算了成型零部件的尺寸。在此基础上确定了分型面、浇注系统和注射机的选择，并给出了相关工艺参数。应用三维设计软件Pro/E对三通管做了三维造型设计，并用二维设计软件AutoCAD进行了三通管注射模结构设计。为使设计出的模具结构合理，工作可靠，本设计利用直导柱导向，推杆顶出塑件,斜导柱和滑块的配合完成侧向抽芯方式。根据所选模具材料及相关计算公式，最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。最后完成总装图的设计。 关键词 斜三通管；注塑模；侧向抽芯机构Abstract According to the plastic parts of the structure, technical requirements and the actual situation of production and technology structure of the parts and materials products were analyzed to calculate the size of the molding parts. On this basis, determine the type face, pouring system choice and the injection machine, and given the relevant parameters. Application of three-dimensional design software Pro / E on the tube made three three-dimensional design, and AutoCAD 2-D design software for the three governing structure of the injection mold design. In order to design a mold of a reasonable structure, reliable work, the design of direct use of lead-oriented Sai-chu, the top-putt expected, the ramp-chu guided core-pulling way. According to the selected mold materials and related formula, the final structure of the mold and injection machines were Matching check.Key words Tee; injection mold; core-pulling mechanis不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪 论11.1模具在国民经济中的地位11.2 我国模具技术和模具工业的现状及发展趋势11.2.1 我国模具技术的现状及发展趋势11.2.2 我国模具工业的现状及发展趋势21.3 国外模具工业的发展情况4第2章 塑件工艺性分析52.1塑件设计要求52.2 计算塑件的体积与重量52.3塑料的特性52.4塑件的外观及基本尺寸62.5本章小结7第3章 注射机的选择83.1型腔数量的确定83.2型腔的排列83.3分型面的选择93.4注射机的选用103.4.1 根据最大注射量选用注射机103.4.2确定注射机型号103.5注射机的校核113.5.1注射量的校核113.5.2锁模力的校核113.5.3注射压力的校核113.6 本章小结12第4章 浇注系统设计134.1 浇注系统设计原则134.2 主流道的设计144.3浇口的设计154.4 本章小结17第5章 成型零件设计与计算185.1凹模结构设计185.2 凸模结构设计185.3凹模尺寸的计算195.3.1凹模径向尺寸的计算195.3.2 凹模深度尺寸的计算205.4 凸模尺寸的计算215.4.1 凸模径向尺寸的计算215.4.2 凸模高度尺寸的计算225.5 型腔侧壁以及底板厚度尺寸225.5.1型腔侧壁厚度计算225.5.2底板厚度计算235.6 本章小结23第6章 导向机构的设计246.1 导向机构的功用246.2 导向机构的设计246.3 设计导套和导柱须注意的事项256.4本章小结26第7章 脱模机构设计277.1 确定推出机构277.1.1抽芯距的确定277.2 抽芯距和抽芯力的计算277.2.1抽芯距的确定277.2.2抽芯力的计算287.3 斜导柱的设计287.3.1斜导柱的倾角287.3.2斜导柱的长度计算297.3.3斜滑块的确定307.3.4楔紧块的设计317.4模具的开模机构327.5本章小结32第8章 模具温度调节系统设计328.1 温度调节对塑件质量的影响328.2 对温度调节系统的要求328.3 冷却系统设计原则32第9章模具的结构设计339.1模具总体结构的设计339.2 本章小结34结论36致谢37参考文献38千万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模具在国民经济中的地位模具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。1.2 我国模具技术和模具工业的现状及发展趋势1.2.1 我国模具技术的现状及发展趋势20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15% 左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，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”已经取得了共识。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具技术的发展呈现以下趋势：1 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 2 模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展 3 快速经济制模技术得到应用4 特种加工技术有了进一步的发展 5 模具自动加工系统的研制和发展 6 模具材料及表面处理技术发展迅速 7 模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同 1.2.2 我国模具工业的现状及发展趋势模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。十大发展趋势：1 模具日趋大型化。这是由于用模具成形的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的“一模多腔”所造成的。2 模具的精度将越来越高。年前，精密模具的精度一般为微米，现在已达到微米，不久微米精度的模具将上市。这要求超精加工。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形零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。4 热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制作的原材料，因此热流道技术的应用在国外发展很快，许多塑料模具厂所生产的塑料模具一半以上采用了热流道技术，有的厂家使用率达到以上，效果十分明显。热流道模具在我国也已生产，有些企业使用率上升到。5 随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好，耐高压，特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模温能准确控制，所以对模具钢的性能要求很严。6 标准件的应用将日渐广泛。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，且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。现在是多品种小批量生产时代，世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达到以上。由此，一方面是制品使用周期缩短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好。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。同时，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，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。1.3 国外模具工业的发展情况国外模具制造业正在向通用化、标准化、系列化、高效率、 短制造周期发展，CAD和CAM的应用日益普及。为了适应模具制造业发展的需要，模具材料日益向多品种、精细化、制品化的方向迅速发展。随着模具工作条件的日益苛刻，对模具的质量，特别是钢的纯净度、等向性的水平提出了更高的要求。为达此目的，国外普遍采用电炉+炉外精炼工艺生产纯净度高的模具钢，对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理。对于纯净度要求更高的模具钢，大部分采用电渣重熔，以进一步提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析。 因此，模具钢的质量有了较大提高。为了加强竞争力量，适应经济全球化的发展趋势，国外模具钢的生产从分散趋向于集中，并多家公司进行跨国合并。为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地，形成几个世界著名的工模具生产和科研中心，以满足迅速发展的模具工业。目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人类使用的第一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入到国民经济的各个部门，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要组成部分，是塑料工程中不可缺少的环节。第2章 塑件工艺性分析2.1塑件设计要求进行大批量生产，外观有一定的要求，外表面不允许出现划伤,气泡，缩孔等缺陷，且要求较低的表面粗糙度。2.2 计算塑件的体积与重量纯聚氯乙烯。加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范围一般为，故取平均密度，通过三位Pro/e的造型可计算塑件体积为546.29立方厘米，质量为754g。2.3塑料的特性聚氯乙烯（PVC）：比重：；成型收缩率：0.6-1.5%；成型温度：160-190。热敏性的物料，一般分为硬质PVC和软质PVC，其区别在于原料中加入增塑剂的多少，少于10%为硬质，多于30%为软质。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。适于供水管道、制作薄板、电线电缆绝缘层、密封件等。其成型性能如下: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 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。3 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。2.4塑件的外观及基本尺寸 图2-1 塑件外观及基本尺寸2.5本章小结本章了解了塑件设计要求，计算了塑件的 体积和重量，别且明确了塑料PVC的特性以及塑件的外形和尺寸，确定注塑的成型工艺。第3章 注射机的选择3.1型腔数量的确定型腔数的计算有以下4种方法：1 据所采用的注射机的最大注射量；2 根据注射机的锁模力来计算；3 根据塑件的精度来确定型腔的数目； 4 根据经济性来确定型腔的数目。本设计利用注射机的最大注射量来计算型腔数量n：一般注射量不应超过注射机最大注射量的80%，即 (3-1)式中 注射机最大注射量，cm3或g； 浇注系统凝料量，cm3或g； 单个塑件的容积或质量，cm3或g。塑件比较大计算确定为n=1。根据工厂实际生产为中批量生产的要求，并结合塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、模具制造难易程度、模具成本等实际情况，设计时做成一模一腔。这样更符合实际生产需要。3.2型腔的排列多型腔的排列原则有以下4条：1 尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡浇注系统，确保塑件质量的均一和稳定；2 型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以便防止模具产生偏载而产生溢料现象；3 尽量使型腔排列得紧奏些，以减小模具外形尺寸；4 型腔的圆形排列所占的模板尺寸大，虽有利于浇注系统的平衡，但加工麻烦，除圆形制品和一些高精度制品外，一般用直线排列和H行排列，从平衡角度看尽量选H形排列。3.3分型面的选择为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出，以及为了安放嵌件，将模具适当的分成两个或两个以上主要部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面。选择模具的分型面应考虑以下基本原则：1 确保塑件尺寸精度；2 确保塑件表面要求；3 考虑锁模力；4 考虑模板间距；5 尽量简化模具部件；6 尽量方便浇注系统的布置；7 便于排溢；8 便于嵌件安放；9 模具总体结构简化；10 考虑模具制造难易度。分型面要求设计在塑件的最大截面积处，而且不宜设在曲面或圆弧面上，对塑件的质量操作难易，模具结构及制造影响很大，如图3-1所示。图3-1 分型面选择 对于该塑件我选择中间分型，有序斜三通只有中间分型两边成轴对称成型的时候能容易开模。3.4注射机的选用注射机的大小必须与模具大小相匹配。注射机太小，难以生产出合格的制品；注射机太大，运转费用高，且动作缓慢，增加了模具的生产成本。在选用注射机时，一般要校核其额定注射量、锁模力、注射压力、模具在注射机安装部分相关尺寸、开模行程和推出装置等。3.4.1 根据最大注射量选用注射机通过Pro/E测量塑件实体体积为546.29cm3(包括凝料的体积) ；材料密度为1.03g/cm3；模架外形尺寸500500500。模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量有关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量范围内。3.4.2确定注射机型号表3-1 注射机参数序号项目单位SZ-1000/30001理论注塑容量cm310002螺杆直径mm703注射压力MPa1504注塑速率g/s3255塑化能力/h1806螺杆转速r/min01507锁模力KN30008拉杆内间距mm7607009模板行程mm60510最小模具厚度mm34011最大模具厚度mm65012推出行程mm8013推出力KN1514注射机喷嘴孔直径mm515注射机喷嘴球头半径mm253.5注射机的校核3.5.1注射量的校核为确保塑件质量，注射模一次成型的塑料质量（塑件和流道凝料重量之和）应在公称注射量的2075范围内，最大可达80，最低不应小于10。既能保证塑件质量，又能充分发挥设备的能力。本设计的注射量为780cm3，注射机的注射量为1000cm3，故能发挥此注塑机的设备能力，又能保证塑件质量。3.5.2锁模力的校核注射过程中，注入型腔内的熔料压力(模腔压力)能使模具分离;其合力的大小与塑件和流道等的投影面积成正比。锁模力就是用来克服使模具不分离。但是由于注射压力有料筒、喷嘴和进料系统中的损失，型腔内产生的压力通常只有注射压力的0.20.4倍，所以，锁模力和塑件总投影面积与注射压力之间的关系，可用下列数学式表示: (3-2) 式中 注射机额定锁模力，KN; 型腔压力，MPa； 塑件和流道系统在分型面上的总投影面积，mm； 安全系数，通常取1.11.2； 压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取； 注射压力，MPa9。由公式(3-2)，得出锁模力为2018KN，注射机的额定锁模力为3000KN，则额定锁模力能满足注射要求。3.5.3注射压力的校核注射压力的校核是注射机的最大注射压力能满足该塑件成型的需要，塑件成型所需要的压力是由注射机压力、喷嘴压力、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的。PPmax (3-3)式中 Pmax注射机的注射压力，取150MPa； P材料所需注射压力，取100MPa（根据材料硬PVC注射压力在80130MPa）则注射压力满足要求。3.6 本章小结本章确定了一模一腔的模具形势，选取了SZ-1000/3000的注射机，并对注射机的进行了校核，注射机符合要求。 第4章 浇注系统设计4.1 浇注系统设计原则所谓浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动的通道，其作用是使塑料熔体平稳而有序的充填到型腔中，以获得组织致密，外形轮廓清晰的塑件。浇注系统由主流道，分流道，浇口等组成，浇注系统设计的优劣，直接影响到塑件的外观，物理性能，尺寸精度，成型周期等。浇注系统设计的基本原则：1 适应塑件的工艺性 为此，应深入了解塑料的工艺性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充模，保压补缩和倒流各阶段中，型腔内塑料的温度，压力变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统，保证塑件的质量；2 排气良好 排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量，不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的熔接痕等缺陷。因此，浇注系统应能顺利地引导熔体充满型腔，并在填充过程中不产生紊流或涡流，是型腔内的气体能顺利地排出；3 流程要短 在保证成型质量和满足良好排气的前提下，尽量缩短熔体的流程和减少拐弯，以减少熔体压力和热量损失，保证必需的充填型腔的压力和速度，缩多填充及冷却时间缩多，缩短成型周期，从而提高效率，减少塑料用量；提高熔接痕强度，或使溶接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料，从而缩短流程；4 避免料流直冲型芯或嵌件 高速熔体进入型腔时，要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件，以防型芯和嵌加变形和位移；5 修整方便，保证塑件外观质量 设计浇注系统时要结合塑件大小，结构形状，壁厚及技术要求，综合考虑浇注系统的结构形式，浇口数量和位置。做到去除，修整浇口方便，无损塑件的美观和使用。例如电视机，录音机等外壳，浇口绝不能开设在对外观有严重影响的外表面上，而应设在隐蔽处；6 防止塑件变形 由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时，浇口收缩等原因可能引起塑件变形，设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形；7 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量少，这样既能减少塑料耗量，又能减小所需锁模力；8 浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称，浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。4.2 主流道的设计按按主流道的轴线与分型面的关系，浇注系统有直浇注系统和横浇注系统。在卧式和立式注射机中，主流道轴线垂直于分型面，属于直浇注系统；在直角式注射机中，主流道轴线平行于分型面，属于横浇注系统。 浇口套又称为主流道衬套。主流道上端与注射机喷嘴紧密接触，因此其尺寸应该按注射机喷嘴尺寸选择。浇口套的长度按模具模板厚度尺寸选取。 主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线重合，以利于浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大，以利于熔体顺利地向 分流道流动，但不能太大，否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小，否则熔体流动阻力增大，压力损失大，对冲模不利。因此，主流道尺寸必须恰当。通常对于黏度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸应设计得大一些；对于黏度小的塑件或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸设计得小一些。为了便于凝料从主流道拔出，主流道设计成圆锥形，其半锥角，取，内壁必须光滑，粗糙度Ra一般为。小端直径一般取比注射机喷嘴直径大(取)，Ra，主流道的长度有定模座厚度确定，一般总长度不超过60mm。 表4-1 主流道的尺寸 名 称符号尺寸计算方法 主流道小端直径d式中 d注射机喷嘴直径主流道锥角，取为3球面配合高度H按具体情况选择，选取了9mm。主流道球面半径R式中注射机喷嘴球面半径主流道与分流道通过的圆角r按具体情况选择，一般为，去为2mm主流道大端直径 D式中 d主流道小端直径(mm) L主流道的长度（mm） 主流道锥角（C）取D=6mm4.3浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，也是浇注系统的关健部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。浇口能使从分流道送来的熔融塑料的流速产生加速，形成理想的流态，顺序迅速地充满型腔，同时还可封闭型腔防止熔料倒流，并在成型后便于使浇口与塑件分离。浇口表面粗糙度不高于，否则产生摩擦阻力。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1 避免引起熔体破裂现象；2 有利于熔体流动和缩补口；3 保证流动比在允许范围内；4 有利于型腔内气体排出；5 减少塑件熔接痕增加熔接强度；6 防止撩流将型芯或嵌件挤压变形；7 高分子取向对塑件性能的影响。对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式。综合以上分析，斜三通管的体积比较大所以采用直接浇口设计，这类的浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的外形尺寸。4.4定位圈的设计模具安装在注射机上必须使模具中心线与料筒、喷嘴的中心线相重合。因此，注射机定模板上设有定位孔，模具的定位部分也设计一个与主流道同心的凸台，即定位圈，并要求定位圈与注射机定模板上的定位孔之间采用一定的配合。根据注射机的定位孔直径选择定位圈，如图4-1所示4-1 定位圈4.5 本章小结本章对浇注系统进行设计，了解了其的原则。计算了主流道和的尺寸并对定位圈进行了选择，浇口采用直接浇口。第5章 成型零件设计与计算成型零件中与塑料接触并决定制品几何形状的各处尺寸，称为工作尺寸。一般来讲，任何塑料制品的几何尺寸均可分为外形尺寸，内形尺寸和中心距尺寸等三大类型，而与它们对应的成型零部件的工作尺寸分别称为型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔，型芯和中心距的标注形式及其偏差分布所做的规定可以归纳成以下三条：1 制品上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与制品外形尺寸相应的型腔内尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值；2 制品上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值，与制品内形尺寸相应的型腔外尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值；3 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。5.1凹模结构设计凹模按结构形式的不同可分为整体式，整体嵌入式，镶拼组合式和瓣合式四种类型镶拼组合式凹模有底部镶拼式，局部镶拼式，侧壁镶拼式等形式。本设计所成型的制品属于形状简单的中小型制件，所以选用整体式凹模即可。实际上，凹模的结构尺寸的确定，是在保证型腔的强度和刚度的前提下，尽量提高模具材料的利用率。在确定凹模的结构尺寸时，要给定一个合理的安全系数。也就是说，凹模的结构尺寸不必精确地定量，可以在一个合理范围内取值。因此，同样可以在分析和归纳典型生产实例的基础上，按凹模的结构型式和尺寸大小、型腔压力确定一个系列，对每一等级确定出凹模的结构尺寸。5.2 凸模结构设计凸模和型芯的结构形式可分为整体式，整体嵌入式，镶拼组合式，及活动式不同类型活动凸模的主要形式有瓣合式凸模和侧向型芯，我所设计的凸模即是带有侧向型芯结构的凸模。凸模是成型塑件外形的，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中凸摸的磨损会使被包容尺寸变小。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。5.3凹模尺寸的计算5.3.1凹模径向尺寸的计算塑件的平均收缩率 (5-1)式中 塑料的最大收缩率 塑料的最小收缩率根据公式(5-1)， S=0.2+0.4/2100% = 0003 (5-2)式中 凹模的径向尺寸(mm)； 塑件的径向尺寸(mm)； 塑件的公差值； 制造公差，=； S塑件的平均收缩率； 修正系数,一般精度小型塑件取为。根据公式 (5-2)， mm5.3.2 凹模深度尺寸的计算 (5-3)式中 凹模的高度方向尺寸； 塑件的高度尺寸； S塑件的平均收缩率； 修正系数，一般精度大型塑件取为。根据公式 (5-3)， mm mm凹模的形式如图5-1所示：图5-1 凹模5.4 凸模尺寸的计算5.4.1 凸模型芯径向尺寸的计算 (5-4）式中 凸模各部分的径向尺寸(mm)； 塑件各部分的径向尺寸(mm)； 塑件的公差值； 制造公差，=； 塑件的平均收缩率； 修正系数,一般精度小型塑件取为。根据公式(5-4）， mm mm 5.4.2 凸模型芯的长度尺寸的计算 (5-5)式中 凸模各部分的高度方向尺寸(mm)； 塑件各部分的高度尺寸(mm)； 修正系数,一般精度取为。根据公式(5-5)， mm mm 型芯如图5-2所示：图5-2 凸模型芯5.5 型腔侧壁以及底板厚度尺寸5.5.1型腔侧壁厚度计算不论是圆形还是矩形型腔，均有整体式和组合式两种结构形式，组合式型腔常见为侧壁制成整体再与底板组合，在高压熔体的作用下，侧壁的弹性变形将使侧壁与底板之间出现纵向间隙，当间隙过大则可能导溢料。按第三强度理论得出强度计算公式 ) (5-8)式中 型腔侧壁的厚度； 型腔内半径； 型腔内的熔体压力，取30； 模具钢的许用力，取160。根据公式(5-8)， 本设计型腔侧壁厚度为45mm。5.5.2底板厚度计算底板厚度计算是指平面不与动模板或定模板紧贴而用模脚支承的情况，对于底板的底平面直接与定模板紧贴的情况，其厚度反需由经验决定即可。 (5-9)式中 底板的厚度； 型腔内半径。根据公式(5-9)， 本设计底板厚度为60mm。5.6 本章小结本章对模具成型部件的径向和高度尺寸进行了计算，对其材料进行了选择，并对凹模的底面和壁厚的强度进行了校核。本设计凹模的最小侧壁厚和凹模的底板厚度小于按强度计算厚度，所以该模具符合强度要求。第6章 导向机构的设计6.1 导向机构的功用任何一副模具在定动模之间都设置有导向机构。其作用有如下：1 定位作用 合模时维持动定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状；2 导向作用 合模时引导动默按序闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧向力；3 承载作用 采用推件板脱模或三板式模具结构，导柱有承受推件板和定模型腔板的重载荷作用；4 保持运动平稳作用，对于大中型模具的脱模结构，有保持机构运动灵活平稳的作用。 6.2 导向机构的设计1 导柱 国家标准规定了两种结构形式，带头导柱和有肩导柱。有的导柱开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩檫，小型模具和生产批量小的模具主要采用带头导柱，大型模具和生产批量大的模具多采用有肩导柱。中小型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/201/35。大型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/301/40。具体直径可查塑料模架标准。国家规定导柱头部为接锥形，截锥形长度为导柱直径的1/3，半锥角为10 15 ，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。如图6-1所示。 2 导套 直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套壁厚通常在3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。如图6-2所示。图6-1 导柱图6-2 导套6.3 设计导套和导柱须注意的事项 1 合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模模具四角的危险断面上，通常设在长边离中心线的1/3处最安全。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置； 2 导柱工作部分长度应比型芯端面高出6-8mm ，以确保其导向与引导用；3 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时采用H8/f8，甚至H9/f9）导柱固定部分配合精度采取H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/6。配合长度通常取配合直径1.5-2倍，其余部分可以扩孔，以减小摩檫，并降低加工难度；4 导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为HRC48-55，也可采用T8或T10碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的粗糙度为RaR0.4，固定部分为Ra0.8；导套内外圆柱面表面粗糙度取Ra0.8为妥；5 导柱可以设置在动模一边或定模一边，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边便于塑件脱模，一般情况下导柱多设在有型芯的一边，有时动定模两边均设有导柱，分别起着不同的作用；6 导柱头部应制成截锥形或球头型；导套的前端也应导角，一般导角半径为1-2mm。 6.4本章小结本章主要进行了导向机构的设计，常用的导向部件由导柱和导套组成，对导向机构的功用有了基本了解，阐述了设计理念，并提出了设计导柱、导套时候的注意事项。第7章 脱模机构设计7.1 确定推出机构在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件的机构称为推出机构（或称脱模机构）。推出机构的作用包刮推出，取出两个动作，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物体从模具内取出。脱模机构的设计原则：1 塑料滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单；2 防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，与针对性的选择合适的脱模装置，是推出重心与脱模阻力中心重合；3 力求良好的塑件外观，在选择顶出位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。在采用推杆脱模时，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。由以上计算得出推板推出一个塑件的最大脱模力为Fmax推总6.694KN，模具为一模两腔，则模具总的推杆推出的最大脱模力为13.388KN。所选注射机的额定推出力为15KN，所以注射机的额定推出力能够满足模具的推出机构的要求。7.2 抽芯距和抽芯力的计算7.2.1抽芯距的确定侧向抽芯或侧向瓣合模从成型位置到不妨碍制品顶出脱摸位置所移动的距离称为抽芯距，用S抽表示，为了安全起见，抽拔距通常应比侧孔或侧凹的深度大2-3mm。但在侧向型芯或瓣合模块脱出侧孔或侧凹以后，其几何位置有限于制品脱摸的情况下，抽芯距不能简单依靠这种方法确定。所以，根据上所述本套模具的抽芯距取170mm 和90mm。 7.22抽芯力的计算抽芯所需的力叫抽拔力，它的性质与影响因素和脱模力相同，事实上侧向抽芯力就是塑件脱出侧型芯需要的脱模力，所以其计算方法和脱模力相同。7.3 侧抽芯机构的设计7.3.1斜导柱的倾角斜角与脱模力及抽芯有关，角度大则斜导柱所受弯曲力要增大，所需开模力也增大。因此，希望角度小些为好。但是当抽芯距一定时，角度小则使斜导柱加长，斜导柱倾角一般在之间选取，最常用的是18和20（本设计选用20）。锁紧块角度应比斜导柱倾斜角大231 开模时，滑块和锁紧块必须分开，之后斜导柱才能拔动滑块实现侧向抽芯；2 合模时，如果滑块由斜导柱复位，如果的话，锁紧块和滑块就会发生干涉，称撞模。当抽拔方向垂直于开模方向时，为了达到要求的抽芯距,所需的开模行程与斜销的倾角的关系为 (7-2) 斜销有效工作长度 (7-3)根据公式(7-2)，H=425mm；根据公式(7-3)，L=459mm。抽芯时滑块在斜导柱作用下沿导滑槽运动，当忽略摩擦阻力时，斜导柱所受的弯曲力 (7-4)根据公式(7-4)，取，查参考文献1取斜导柱直径为24mm。 图7-1 开模行程和斜导柱的受力分析7.3.2斜导柱的长度计算斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾角以及斜导柱固定板厚度等有关。斜导柱的总长为: (7-5)式中 斜导柱总长度； 斜导柱固定部分大端直径； 斜导柱工作部分直径； 斜导柱工作部分直径； 抽芯距。根据公式(7-5)，长导柱的长度 =515mm 短导柱的长度 =290mm7.3.3斜滑块的确定1 滑块设计 滑块是斜导柱抽芯机构中的重要零部件。她上面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的运动精度保证。滑块的结构形状可以根据具体制品和模具结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构，整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，而组合式结构则市把型芯与滑块分开加工，然后装配在一起，采用组合式结构可以节省优质刚材，并使加工变得比较容易。因为本设计的三通管属于型芯较小塑件，所以采用整体式。2 滑槽设计 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。设计滑槽时应注意下面问题：1 滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3，否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。如果模具尺寸较小，为了保证滑槽长度，可以把滑槽局部加长，使其伸出模外。2 滑槽地滑块的导滑部位采用间隙配合，配合特性选用H7/f7或H8/h8，其他各处均应留有间隙，滑块的滑动部分和滑槽导滑的表面粗糙度均应小于。滑块与滑槽的材料 滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52-56HRC。滑槽与滑块的组合形式如图：图7-2 滑块与滑槽的配合方式3 滑块的导滑形式 为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下窜动和卡死现象，滑块与导滑槽必须很好配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H7/f7，其配合结构形式主要根据模具大小，模具结构和塑件的产量选择，本设计采用的滑块如图所示：图7-3滑块导滑形式示意图7.3.4楔紧块的设计 楔紧块的形式如下图所示：图7-4 楔紧块的形式楔紧块的楔角要求楔紧块的楔角必须大雨斜导柱的斜角，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。7.4 模具开模机构的设计本设计采用斜导柱和斜滑块的配合来使型芯拖出达到开模的目的，斜导柱和滑块的配合如图：图7-5 斜导柱与滑块的配合1.斜导柱 2.滑块 3.倒滑槽 4.销钉 5.型芯 6.定位销7.5 本章小结本章设计了脱模机构和侧抽芯机构，对脱模力、抽芯距、抽芯力斜导柱倾角、开模行程、斜导柱长度等进行了计算。并对斜滑块和楔紧块进行了设计，基本掌握了斜导柱的工作原理。第8章 模具温度调节系统设计8.1 温度调节对塑件质量的影响1.采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率；2.模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形；3.对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能大大改善塑件的表面状态；温度对塑件质量的影响有相互矛盾的地方，设计时要根据材料特性和使用要求偏重于主要要求。8.2 对温度调节系统的要求1.根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷
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