沐浴液瓶盖注塑模具设计-毕业设计说明书

1 XXXX 大学 毕业设计说明书 课题名称： 沐浴液瓶盖注塑模具设计沐浴液瓶盖注塑模具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 0 目目 录录 目目 录录.0 摘摘 要要.1 ABSTRACTABSTRACT.2 1 1 前言前言.3 1.11.1 课题背景课题背景.3 1.21.2 课题分析课题分析.5 2 2 塑件分析塑件分析 .6 2.12.1 产品分析及其技术条件产品分析及其技术条件.6 2.22.2 塑件材料的确定塑件材料的确定.7 2.32.3 塑件材料的性能分析塑件材料的性能分析.7 3 3 成型布局及注塑机选择成型布局及注塑机选择.8 3.13.1 进胶方式选择进胶方式选择.8 3.23.2 型腔的布局及成型尺寸型腔的布局及成型尺寸.8 3.33.3 估算塑件体积质量估算塑件体积质量.9 3.43.4 注塑机的选择和校核注塑机的选择和校核.10 3.4.13.4.1 注射胶量的计算注射胶量的计算.10 3.4.23.4.2 锁模力的计算锁模力的计算.10 3.4.33.4.3 注注塑塑机选择确定机选择确定.11 4 4 注塑模具设计注塑模具设计 .12 4.14.1 模架的选用模架的选用.12 4.1.14.1.1 模架基本类型模架基本类型.12 4.1.24.1.2 模架的选择模架的选择.12 4.1.34.1.3 导向与定位机构设计导向与定位机构设计.13 4.24.2 浇注系统的设计浇注系统的设计.14 4.2.14.2.1 主流道设计主流道设计.14 4.2.24.2.2 分流道的设计分流道的设计.15 4.2.34.2.3 浇口的设计浇口的设计.16 4.2.44.2.4 冷料穴的设计冷料穴的设计.16 4.34.3 分型面的设计分型面的设计.17 4.44.4 成型零部件的设计成型零部件的设计.17 4.4.14.4.1 成型零部件结构成型零部件结构.18 4.4.24.4.2 成型零部件工作尺寸的计算成型零部件工作尺寸的计算.19 4.4.34.4.3 模具强度与刚度校核模具强度与刚度校核.20 4.54.5 脱模及推出机构脱模及推出机构.20 4.5.14.5.1 脱模力脱模力.20 4.5.24.5.2 推出机构推出机构.21 4.64.6 冷却系统的设计与计算冷却系统的设计与计算.22 4.6.14.6.1 冷却水道设计的要点冷却水道设计的要点.23 4.6.24.6.2 冷却水道在定模和动模中的位置冷却水道在定模和动模中的位置.23 4.74.7 排气结构设计排气结构设计.24 2 4.84.8 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核.25 5 5 结语结语.26 致谢致谢 .27 附图附图 .28 参考文献参考文献.29 1 摘摘 要要 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， 考虑塑件制件尺寸。本模具采用一模两腔，潜浇口进料，注射机采用 TOSHIBA EC40-Y 型 号，设置冷却系统，CAD 和 Proe 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：关键词：机械设计；模具设计；CAD 绘制二维图；Proe 绘制 3D 图。 2 AbstractAbstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine adopts TOSHIBA the EC40-Y models, and set a cooling system, CAD and Proe drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords:Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; Proe draw 3D maHDPE, injection machine selection. 3 1 1 前言前言 1.11.1 课题背景课题背景 模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电 子、通信、家电和轻工业等行业中，60%80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来 这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所 表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它加工制造方法 所不能比拟的。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的 不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，越来越普遍地采用塑料成型。该方法 适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望 尘莫及的。作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量、精度、制造周期以及 注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品 的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。 注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因 素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定 板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系 统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、 合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系 统及支承零部件组成。 由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其它行业。模具设计要考虑的要点 如下: a塑件的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性， 不同塑料品种其性能各有所长，在设计塑件时应充分发挥其性能上的优点，避免或补偿 其缺点。 b塑料的成型工艺性，如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成 型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料 制品均匀地固化。 c塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱 模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。 4 对于特殊用途的制品，还要考虑其光学性能、热学性能、电性能、耐腐蚀性能等。 目前，我国的模具制造技术已从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、 复杂、长寿命的模具。在塑料模具方面，能设计制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射 模。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析(CAE)技术对塑料注塑过程进行流动分 析、冷却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布 置等，使模具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期采用模具先进加工技 术及设备，使模具制造能力大为提高。采用 CAE 技术，可以完全代替试模，CAE 技术提供 了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成 型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、 分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及 时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有 着重大的技术经济意义。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专 家系统，使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模 糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混 粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造 技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起 到了很大作用。我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显， 这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高 速发展；另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向 也十分明显。 随着计算机技术的发展应用，模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展。特别是 模具成型零件方面的软件等，这些技术采用计算机辅助设计，进而将数据交换到加工制 造设备，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化。 1.21.2 课题分析课题分析 本课题内容是对沐浴液瓶盖进行测绘、基于生产实践之上的对产品进行模具设计， 模具设计主要内容有型腔布局、浇口形式与位置、模胚选择、分型面的确定、冷却系统 设置、推出机构设置、注塑机台选择及注塑工艺分析等。 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， 5 本模具采用一模两腔布局，潜入式浇口进料，注射机采用 TOSHIBA EC40-Y 型号，设置冷 却系统，CAD 和 Proe 绘制二维总装图和零件图，系统地运用简要的文字，简明的示意图 和和计算分析，从而作出合理的模具设计。选择合理的加工方法。模具方案确定后进行 工艺分析。根据此方案可以达到设计的预期效果，并且大大提高了注塑模的质量。 6 2 2 塑件分析塑件分析 2.12.1 产品分析及其技术条件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沐浴液瓶盖，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。 产品产品 3D3D 视图视图 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 MT5 级精度，未注采用 MT8 级精度。 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。塑料制品的表面粗糙度一般 为 Ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的 1/2，即 Ra 0.010.63m 。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m 原。 该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高，为 Ra0.8，内部为 Ra1.2。mm 2.22.2 塑件材料的确定塑件材料的确定 7 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，HDPE 性能优良，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。 2.32.3 塑件材料的性能分析塑件材料的性能分析 高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，简称为“HDPE” ） ，是一种结晶度高、 非极性的热塑性树脂。原态 HDPE 的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。 PE 具有优良的耐大多数生活和工业用化学品的特性。某些种类的化学品会产生化学腐蚀， 例如腐蚀性氧化剂（浓硝酸） ，芳香烃（二甲苯）和卤化烃 （四氯化碳） 。该聚合物不吸 湿并具有好的防水蒸汽性，可用于包装用途。HDPE 具有很好的电性能，特别是绝缘介电 强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至 在-40F 低温度下均如此。 HDPE 为无毒，无味，无臭的白色颗粒，熔点为 130，相对密度为 0941-0960，它 具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好， 介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。 材料适用于挤出包装薄膜，绳索，编织网，渔网，水管，注塑较低档日用品及外壳， 非承载荷构件，胶箱，周转箱，挤出吹塑容器，中空制品，瓶子。 8 3 3 成型布局及注塑机选择成型布局及注塑机选择 3.13.1 进胶方式选择进胶方式选择 注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作 用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性 能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇 口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。常向的浇口形式有直接浇口， 潜浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。 浇口的位置选择原则： 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点： 1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短； 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端； 3)应先从壁厚较厚的部位进料； 4)考虑各股分流的转向越小越好。 2. 有效地排出型腔内的气体 由于本设计中塑件外表面质量要求较高，所以选用潜浇口。潜浇口在产品端面处， 使用时浇口处非直观面。 3.23.2 型腔的布局及成型尺寸型腔的布局及成型尺寸 因为本设计中采用潜浇口，且塑件的尺寸小，为提高塑件成功概率，并从经济型的 角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模两腔，进行加工生产。 型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从 总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件 内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。 成型型腔尺寸依据塑件布局计算确定，需考虑成形封闭结合面大小，太大造成模具 尺寸过大，成本浪费，太小易导致成型时溢料飞边，甚至型腔变形。因模具是一模两腔， 考虑排布可得型腔长为 155mm，宽为 85mm。塑件的高度为 20mm，塑件的大部分部胶位都 9 留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 20-40mm，因此得出成型型腔总体 厚度为 55mm。型腔布局如图。 型腔布局型腔布局 3.33.3 估算塑件体积质量估算塑件体积质量 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 Proe 软件中，使用塑模部件验证功 能，可以测得塑件的体积为 7.4，HDPE 的密度为 0.94，即可以得出该塑件制 3 cm 3 /cmg 品的质量约为 7g。 10 3.43.4 注塑机的选择和校核注塑机的选择和校核 注塑模与注塑机的需要以下 3 个方面的校核： A工艺参数的校核，包括： 1.最大住宿量 2.最大注塑压力 3.最大锁模力 4 最大成型面积 5.塑化能力 B.安装尺寸的校核，包括： 1.最大模具厚度与最小模具厚度 2.模具外形尺寸的校核 3.模板安装模具的螺钉、钉孔（或 T 型槽）的位置和尺寸 4.注塑机喷嘴孔直径和喷嘴球头半径值 C.开模行程的校核 3.4.13.4.1 注射胶量的计算注射胶量的计算 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： mmnm%80 21 式中：-型腔数量n -单个塑件的重量（g） 1 m -浇注系统所需塑料的重量（g） 2 m 本设计中：n=2 7 g g =5 g g 1 m 2 m 11 m（2x7+5）/0.8 即 m23.75g 因而预选注塑机额定注塑量最少为 23.75g 以上 3.4.23.4.2 锁模力的计算锁模力的计算 选用注射机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而产 生溢料。塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。 成型投影面积= 2 AAAnA 21 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 1 A -浇注系统在模具分型面上的投影面积 2 A n=2 =1472 =80 1 A 2 mm 2 A 2 mm 本设计中 =2x1472+80=3024 21 AnA 2 mm 锁模力和成型面积的关系根据依照以下计算公式确定： 1000 PA P 腔 锁 式中 锁模力，kN；P 锁 型腔压力，MPa ；P 腔 A 成型投影面积，mm2； 一般熔料经喷嘴时其注射压力达 6080MPa，经浇注系统入型腔时型腔压力通常为 20-40MPa，这里取 30MPa。 计算：A/1000=303024/1000=90.72 kN (取整 100 kN)P 腔 得出预选注塑机额定注塑压力为 100 kN 以上。 3.4.33.4.3 注塑机选择确定注塑机选择确定 综合考虑以上因素，选定注射机为 TOSHIBA EC40-Y。其相关性能符合成型方案要求， 以下相关参数： 型号 参数单位 EC40-Y 12 螺杆直径 mm22 理论注射容量 cm338 注射重量 g35 注射压力 Mpa253 锁模力 KN400 拉杆内间距(水平垂直) mm320320 允许最大模具厚度 mm320 允许最小模具厚度 mm150 移模行程 mm570 液压顶出行程 mm60 液压顶出力 KN20 油泵电动机功率 KW4.7 机器尺寸(长宽高) m3.41.11.6 机器重量 t2.6 表表 注塑机参数注塑机参数( (部分部分) ) 13 4 4 moldflowmoldflow 分析分析 4.1Autodesk Moldflow 的设计分析解决方案是全球塑料注射成型行业中使用最广泛、技术 最先进的软件产品。Moldflow2015 是一个提供深入塑件和模具分析的软件包，它提供强 大的分析功能、可视化功能和项目管理工具。 4.2 模型导入 讲所画的图另存为 STL 格式，并用 Moldflow 导入。将平板模型导入到工程项目中。将网 格类型设置为“双层面” ，度量单位选择为“毫米” 。 4.3 网格划分 4.3.1 在“任务视窗”中右击“创建网格” ，弹出“网格”对话框，采用系统默认的网格属 性即可。 4.3.2 单击“立即划分网格”按钮，生成网格。 通过“网格日志” ，可以查看网格的大小、密度等网格属性，以及网格划分完成情况，从 网格划分开始到结束的所有信息，计算机系统的硬件信息，划分网格完成时间，过程使 用时间，以及网格划分完毕的所有信息，便于更全面的分析求解结果信息。 网格划分完毕，要对网格进行统计，查看网格质量是否符合要求。 14 从网格统计的信息可以看出，连通区域为 1，纵横比也符合要求，单元匹配率为 86.6%， 网格质量要求还是很高的，基本符合要求。 4.4 浇注系统的分析 4.4.1 浇口的分析 选择在最大横截面积处 4.4.2 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为 普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通潜浇口浇注系统。正 确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 浇注系统组成： 15 普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 浇注系统的设计要求如下： 1、物料通过浇注系统时，压力损失要小； 2、热量损失要小 3、便于模具的加工、脱模及清除凝料 4、在塑件上产生的工艺缺陷要少 5、物料的使用量要少 由于设计的是一模两腔的模具，所以选择浇口的位置为最大长度处，即为椭圆的长 轴位置。 所选用 TOSHIBA EC40-Y 型注射剂喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前段孔径 d0=3mm 喷嘴圆弧半径 R0=12mm 为了使凝料能够顺利拔出，主流道的小段直径 d 应稍大于喷嘴直径。 d=d0+（0.51）=3.5mm 主流道设计成圆锥形，其锥角通常为 24，过大的锥角会才产生湍流或涡流，卷 入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使冲模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角 选用 2，主流道球面半径比喷嘴球面半径大 12mm。这里取主流道球面半径 R16mm，经 测量主流道长度 L 取 70mm。 分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道应能满足良 好的压力传递和保持理想的填充状态。其作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡 地分配到各个型腔，分流道的长度应该尽可能短，折弯少，尽量减少流动过程中的热量 损失与压力损失，节约塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中与模具接触的外层塑料 迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一 般取 Ra 为 1.6 m，本设计选择圆形截面的分流道，d=4mm， 4.4.3 流动分析 在 Moldflow2015 中，填充和保压分析是用来模拟塑料熔体从注射点进入型腔开始， 直到充满整个型腔的流动过程。其目的是为了获得最佳保压阶段设置，从而尽可能地降 16 低由保压引起的塑件收缩、翘曲等质量缺陷。 浇注系统如图所示 本次的设计为一模两腔，根据分析的填充时间及总体温度如图所示。 17 注射压力分布如图 注射的锁模力 填充结束时的压力图 气穴分析： 18 具体数据如图所示 填充完成之后的变形如图所示 19 4.5 冷却系统的设计 4.5.1 影响冷却系统设计的因素： 1、模具的结构形式，如普通塑料的注射模具、细长型芯塑料注射模具、复杂型芯塑料注 射模具及多镶块的塑料注射模具等，对冷却系统设计都有直接的影响。 2、模具的大小及成型投影面积的大小。 3、塑件熔接痕的位置。 4.、浇口及流道的布置及其结构。 4.5.2 冷却系统的、设计的基本原则 1、动定模的冷却 2、孔径与位置 3、流动速率与传热 4、水道的配置与形式 4.5.3 冷却系统的创建. 选择菜单“几何”中的“冷却回路” ，命令，在“指定回路直径”文本框中输入“4” ，在 “水管与零件的距离”文本框中输入“15” ，在“水管与零件的排列方式”选项中选择 X 方向，单击“下一步”按钮，进入“冷却回路向导-管道” ，在“管道数量”文本框中输入 “4” ，在“管道中心之间距”中输入“30” ，在“零件之外距离”文本框中输入“30” ， 单击“完成”按钮。冷却系统创建完毕，结果如图显示。 水道的冷却分析如图所示 20 5 5 注塑模具设计注塑模具设计 5.15.1 模架的选用模架的选用 5.1.15.1.1 模架基本类型模架基本类型 注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结 构如下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注 射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。 5.1.25.1.2 模架的选择模架的选择 根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由 GB/T12556.1-12556.2- 1990塑料注射模中小型模架可选择 CI 型的模架，其基本结构如图所示： 模架结构图模架结构图 CI 型模具定模采用两块模板，动模采用一块模板，又叫两板模，大水口模架，适合 潜浇口的注射成形模具。 由分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择 21 选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸， 以此分析计算： 模架的长 L=型腔长度（155）+复位杆的直径+螺钉的直径+模板壁厚230mm 模架的宽 W=型腔宽度（85）+导向杆的直径+模板壁厚150mm 根据成型型腔的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其它螺丝导柱等零件 对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。参考成型型腔厚度，考虑模板强度要求，定模 板厚度取 50mm，动模板厚度取 60mm。考虑顶出行程要求，支撑板取 60mm 以满足。 综上所述所选择的模架的型号为：CI-1523-A50-B60-C60。 5.1.35.1.3 导向与定位机构设计导向与定位机构设计 导向机构的作用：保证模具在进行开合模时，保证公母模之间一定的方向和位置。 导向零件承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用,导向机构零件包括导柱和导套等。 1. 导向结构的总体设计 （1） 导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边 缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。 （2） 根据模具的形状和大小，一副模具一般需要 2-4 个导柱。如果，模具的凸模与 凹模合模有方位要求时，则用两个直径不同的导柱，或用两个直径相同，但错 开位置的导柱。 （3） 由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。 （4） 导柱和导套在分型面处应有承屑槽 （5） 导柱导套及导向孔的轴线应保证平行 （6） 合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型零件。 2. 导柱的设计 （1） 有单节与台阶式之分 （2） 导柱的长度必须高出公模端面 6-8mm （3） 导柱头部应有圆锥或球形的引导部分 （4） 固定方式有铆接固定和螺钉固定 （5） 其表面应热处理，以保证耐磨。 3. 导套和导向孔 （1） 无导套的导向孔，直接开在模板上，模板较厚时，导向孔必须做成盲孔，侧 22 壁增加排气孔。 （2） 导套有套筒式、台阶式、凸台式。 （3） 为了导柱顺利进入导套孔，在导套前端应倒有圆角 r。 一般情况下,导柱与导套共同使用,用于保证动模与定模两大部分内零件的准确对合 和塑料部品的形状,尺寸精度,并避免模内零件互相碰撞与干涉,起到合模导向的作用. 5.25.2 浇注系统的设计浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为 普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通潜浇口浇注系统。正 确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 浇注系统组成： 普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 主流道：也称作主浇道、注道或竖浇道，是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触 的部分起算，至分流道为止的流道。此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。 分流道：也称作分浇道或次浇道，随模具设计可再区分为第一分流道以及第二分流道。 分流道是主流道及浇口间的过渡区域，能使熔融塑料的流向获得平缓转换；对于多模穴 模具同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能. 浇口：也称为进料口。是分流道和模穴间的狭小通口，也是最为短小肉薄的部分。 作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果，高剪切率可使塑料流动性良好 (由于 塑料的切变致稀特性);粘滞加热的升温效果也有提升料温降低粘度的作用。在成型完毕后 浇口最先固化封口，有防止塑料回流以及避免模穴压力下降过快使成型品产生收缩凹陷 的功能。成型后则方便剪除以分离流道系统及塑件。 冷料井：也称作冷料穴。目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料 直接进入模穴影响充填品质或堵塞浇口，冷料井通常设置在主流道末端，当分流道长度 较长时，在末端也应开设冷料井。 23 模穴布置的考虑尽量采用平衡式布置。模穴布置与浇口开设力求对称，以防止模具受 力不均产生偏载而发生撑模溢料的问题。尽量避免塑料熔胶正面冲击直径较小的型芯和 金属嵌件，以防止型芯位移或变形。热量散失及压力降的考虑，热量损耗及压力降越小 越好流程要短。流道截面积要够大。尽量避免流道弯折及突然改变流向(以圆弧角改变方 向)。流道加工时表面粗糙度要低。多点进浇可以降低压力降及所需射压，但会有缝合线 问题。流动平衡的考虑，一模多穴充填时，流道要平衡，尽量使塑料同时填满每一个模 穴，以保证各模穴成型品的品质一致性。分流道尽量采用自然平衡式的布置方式无法自 然平衡时采用人工平衡法平衡流道。 废料的考虑在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下，减小流道体积(长度或 截面积大小)以减少流道废料产生及回收费用。 冷料的考虑 在流道系统上设计适当的冷料井、溢料槽以补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止 冷料直接进入模穴影响充填品质。排气的考虑应顺利导引塑料填满模穴，并使模穴内空 气得以顺利逃逸，以避免包封烧焦的问题。成形品品质的考虑避免发生短射、毛边、包 封、缝合线、流痕、喷流、残余应力、翘曲变形、模仁偏移等问题。 流道系统流程较长或是多点进浇时，由于流动不平衡、保压不足或是不均匀收缩所导 致的成品翘曲变形问题应加以防止。 产品外观性质良好，去除修整浇口方便，浇口痕无损于塑件外观以及应用。生产效率 的考虑。尽可能减少所需的后加工，使成形周期缩短，提高生产效率。顶出点的考虑需 考虑适当的顶出位置以避免成形品脱模变形。使用塑料的考虑粘度较高或 L/t 比较短的塑 料避免使用过长或过小尺寸的流道。 24 5.2.15.2.1 主流道设计主流道设计 所选用 TOSHIBA EC40-Y 型注射剂喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前段孔径 d0=3mm 喷嘴圆弧半径 R0=12mm 为了使凝料能够顺利拔出，主流道的小段直径 d 应稍大于喷嘴直径。 d=d0+（0.51）=3.5mm 主流道设计成圆锥形，其锥角通常为 24，过大的锥角会才产生湍流或涡流，卷 入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使冲模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角 选用 2，主流道球面半径比喷嘴球面半径大 12mm。这里取主流道球面半径 R16mm，经 测量主流道长度 L 取 70mm。 5.2.25.2.2 分流道的设计分流道的设计 分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道应能满足良 好的压力传递和保持理想的填充状态。其作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡 地分配到各个型腔，分流道的长度应该尽可能短，折弯少，尽量减少流动过程中的热量 损失与压力损失，节约塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中与模具接触的外层塑料 迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一 般取 Ra 为 1.6 m，本设计选择圆形截面的分流道，d