家用水瓢注射模具设计

设 计 说 明 书安徽国防科技职业学院机械工程系 设计题目：家用水瓢注射模具 系 别：机械工程系专 业：模具设计与制造班 级：06级（1）班姓 名：张洪强学 号：3106041028指导教师:张爽华目录前言 3第一章 制品的工艺性能3第二章 计算成型零部件的工作尺寸，设计成型零部件结构 6第三章 选择分型面及浇口类型16第四章 选择注射机型号17第五章 设计浇注系统21第六章 分析计算合模力26第七章 设计推出机构26第八章 设计合模导向机构28第九章 设计支撑零部件30第十章 模具零件的材料及热处理31第十一章 设计温度调节系统31参考文献 34前言该制品是一个 “家用水瓢”，材料为尼龙纤维，即聚酰胺，来自于汤汪塑胶制品有限公司。结构不是太复杂,成型此塑件的模具是一个典型的含有侧抽芯的注射模。一套注塑模的设计涉及诸多方方面面，主要是成型结构的设计,直接关系到产品的质量问题.包括其尺寸、位置、精度等.但辅助结构同样重要.影响着模具能否正常工作.如推杆、拉料杆等机构。有侧向分型与抽芯的机构。分析此塑件的特征：主体是一个壁薄为2mm锥形圆桶，手把是一个与垂直方向成105度角的空心，就手把成型时要考虑到期侧抽芯，但由于斜侧抽芯太长，开模行程太大，所以侧抽芯采用液压抽芯。凸模留于动模上，采用卸料板来卸料，这样可以减少制品上的顶痕，保证了外观质量。附制品图如下： 第一章 制品的工艺性能一、塑料的成型工艺性质是塑料在成型加工过程中表现出来的特有性质。包括如下：（1）收缩性：塑件从温度较高的模具中取出冷却到室温后。其尺寸或体积会缩变形，收缩性的大小以单位计算的百分数表示，称为收缩率分：a 实际收缩率：Ss=(a-b)/b100% 1公式参考 屈华昌著 塑料成型与模具设计P29b 计算收缩率：Sj=(c-b)/b100% 式中 a-.模具或塑件在成型温度时的尺寸;b-.塑件在室温时的尺寸;c-.模具在室温时的尺寸。影响其的主要因素：1).塑料品种。2).塑件结构。3).模具结构。4).成型工艺条件。(2) 流动性:塑料在一定温度，压力作用下填充模具型腔的能力。流动性的大小与分子结构有关。影响其因素有：1).温度2).压力3).模具结构。(3) 相容性：两者或两者以上不同品种的塑料在熔融状态下不产生相分离现象的能力。(4) 吸湿:性塑料对水分的亲疏程度。(5) 热敏性：塑料的化学性质对热量作用的敏感程度。热敏性很强的塑料称为热敏性塑料。二.此塑料的成型性能（1） 结晶料，熔点高，熔融温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300度，滞留时间超过30分钟时即分解。（2） 较易吸湿，成型前须预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%，吸湿后流动性下降，易出现气泡、“银丝”等，高精度塑料应经调湿处理。（3） 流动性好，易溢料，溢边值为0.02毫米左右，用螺杆式注射机注射时，螺杆应上回环，宜用自锁式喷嘴，并应加热。（4） 成型收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等弊病，成型条件应稳定。（5） 融料冷却速度对结晶度塑料件结构性能有明显影响，故成型时要严格控制模温，一般按塑件壁厚在2090范围内选取，料温不宜超过300，受热时间不得超 过30分钟，料温高则收缩大，易出飞边，注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，注射压力高，易出飞边，收缩小，向性强；注射压力低，易发生凹痕、波纹。成型周期按塑件壁厚选定，厚则取长，簿则取短，为了减少收缩、凹痕、缩孔，宜取低模温、低料温，树脂粘度小注射、高压及冷却时间应取长，注射压力应取高，并采用白油作脱模剂。（6）模具浇注系统的形状和尺寸与成型聚苯乙烯时相似，但是增大浇道和浇口截面尺寸可改善缩孔及凹痕现象。三、材料标准 由零件图知制品材料为尼龙纤维，选用30%玻纤增强尼龙6，其主要技术指标如下冯炳尧 模具设计与制造简明手册P416： 比重（g/cm3） 1.211.35 比容（cm3/ g） 0.740.83 吸水性（24小时）（%）0.91.3 收缩率（%） 0.30.7 热变形温度（） 216264 抗拉屈服强度（105帕）1640 弯曲强度（105帕） 2270 硬度（HB） 14.5 成型工艺参数如下： 注射机类型 螺杆式 螺杆转速(r/min) 2050 成型温度（） 227316 模具温度（） 70 注射压力（105帕） 7001760 后处理 方法： 油、水、盐水 温度（） 90100 时间（小时） 4第二章计算成型零部件的工作尺寸，设计成型零部件的结构一，计算成型零部件的工作尺寸 经查得30%玻纤尼龙6的最大、最小收缩率为：Smax=0.7% Smin=0.3%故平均收缩率为：S平均=（Smax+Smin）/2 =(0.7%+0.3%)/2=0.5%型腔类尺寸：110, 80, 14, 30 , R10, 6.3型芯类尺寸：160 , 78 , 150 , R8, R5本制品的零件图没有尺寸精度。本着在保证使用要求的前提下尽可能选用一般精度等级的原则。采用SJ137278公差数值标准中的5精度，对孔类尺寸取表中的数值冠以“+”号，对于轴类尺寸取表中数值冠以“”号，对于两孔或中心距尺寸取表中数值之一半，再冠以“”号。 尺寸计算如下：110型腔类尺寸平均值法：LS=110.00-0.40Lm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平Lm=（1+S平）Ls（+Z+C）2Lm0+Z=（1+S平）LsX0+Z取Z=/3 X=0.75Lm0+Z=（1+0.5%）110.00.750.400+0.13=109.930+0.13公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）：Lm=（1+Smax）（Ls）=（1+0.7%）（110.000.40）=109.69b.验算（最大值）：（Lm+Z+m）LsSminLs取Z=/3 ，m=/3左边=（109.69+2/31.20）110.000.4%=109.32110.00不等式成立Lm0+Z=109.690+0.80R10.0型腔类尺寸 平均值法：LS=100-0.22 Lm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平 Lm=（1+S平）Ls（+Z+C）2 Lm0+Z=（1+S平）LsX0+Z 取Z=/3 X=0.75 Lm0+Z=（1+0.5%）100.750.22 0+0.07 =9.910+0.07 公差带法：a.初算基本尺寸（最小值） Lm=（1+Smax）（Ls） =（1+0.7%）（100.22） =9.8 b.验算（最大值） （Lm+Z+m）LsSminLs 取Z=/3 ，m=/3 （9.8+2/30.22）100.3%10 9.88 10不等式成立Lm0+Z=9.80+0.06.3型腔类尺寸平均值法：LS=6.30.10=6.40-0.20 Lm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平 Lm=（1+S平）Ls（+Z+C）2 Lm0+Z=（1+S平）LsX0+Z 取Z=/3 X=0.75 Lm0+Z=（1+0.5%）6.30.750.200+0.067 =6.2670+0.067 公差带法：a.初算基本尺寸（最小值） Lm=（1+Smax）（Ls） =（1+0.7%）（6.30.20） =6.290 b.验算（最大值） （Lm+Z+m）LsSminLs 取Z=/3 ，m=/3 （6.293+2/30.20）6.30.3%6.3 6.28412 6.3 不等式成立 Lm0+Z=6.2900+0.06714.0型腔类尺寸 平均值法：LS=140-0.22 Lm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平 Lm=（1+S平）Ls（+Z+C）2 Lm0+Z=（1+S平）LsX0+Z 取Z=/3 X=0.75 Lm0+Z=（1+0.5%）140.750.22 0+0.07 =13.950+0.07 公差带法：a.初算基本尺寸（最小值） Lm=（1+Smax）（Ls） =（1+0.3%）（140.22） =13.92 b.验算（最大值） （Lm+Z+m）LsSminLs 取Z=/3 ，m=/3 （13.92+2/30.22）140.7%14 13.98 14不等式成立Lm0+Z=13.920+0.07300.08型腔类尺寸平均值法：LS0=300.08=30.080-0.16 Hm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平 Hm=（1+S平）Ls（+Z+C）2 Hm0+Z=（1+S平）LsX0+Z 取Z=/3 X=0.75 Hm0+Z=（1+0.5%）30.080.750.160+0.053 =30.1030+0.053 公差带法：a.初算基本尺寸（最小值） Hm=（1+Smax）（Ls） =（1+0.7%）（30.080.16） =30.101 b.验算（最大值） （Hm+Z+mc）LsSminLs 取Z=/3 ，mc=/3 （30.101+2/30.16）30.080.3%30.08 30.10379 30.08 不等式不成立 重新选取Z=mc=/6 不等式左边=30.05045 右边=30.08左边右边 不等式成立 Lm0+Z=30.1010+0.027800.60型腔类尺寸平均值法：LS=800.60=80.600-1.20Lm+（Z2）+（C2）=（Ls2）+（Ls2）S平Lm=（1+S平）Ls（+Z+C）2Lm0+Z=（1+S平）LsX0+Z取Z=/3 X=0.75Lm0+Z=（1+0.5%）80.600.751.200+0.40=79.930+0.40公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）：Lm=（1+Smax）（Ls）=（1+0.3%）（80.601.20）=79.69b.验算（最大值）：（Lm+Z+m）LsSminLs取Z=/3 ，m=/3左边=（80.69+2/31.20）80.00.7%=80.3280.60不等式成立Lm0+Z=79.69+0.80R8型芯类尺寸平均值法：ls=80.1=7.90+0.2 取Z=/3 X=0.75 lmZ0=（1+S平）ls+XZ0 =(1+0.5%)7.9+0.750.20.0670 =8.1040.0670公差带法:a.初算基本尺寸(最大值) lm=(1+Smin)(ls+) =(1+0.3%)(7.9+0.2) =8.140b.验算(最小值) 取Z=m=/3lmZmlsSmaxls8.1404(2/3)0.27.90.7%7.9左边=7.9378右边=7.9左边右边不等式成立lm0Z=8.14000.067780.15型芯类尺寸平均值法：ls=780.15=77.850+0.3 取Z=/3 X=0.75 lmZ0=（1+S平）ls+XZ0 =(1+0.5%)77.85+0.750.30.10 =78.0690.10公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)lm=(1+Smin)(ls+) =(1+0.3%)(77.85+0.3) =78.311b.验算(最小值) 取Z=m=/3=0.1lmZmlsSmaxls78.311(2/3)0.377.850.7%77.85左边=77.83265右边=77.85不等式不成立重新选取Z=m=/4=0.075不等式左边=77.88265 右边=77.85左边右边不等式成立lm0Z=78.31100.075160.0.2型芯类尺寸平均值法：ls=1600.2=159.80+0.4 取Z=/3 X=0.75 lmZ0=（1+S平）ls+XZ0 =(1+0.5%)159.8+0.750.40.1330 =159.7390.1330公差带法:a.初算基本尺寸(最大值) lm=(1+Smin)(ls+) =(1+0.3%)(159.8+0.4) =160.203b.验算(最小值) 取Z=m=/3lmZmlsSmaxls160.303(2/3)0.4159.80.7%159.8不等式左边=159.563右边=159.8左边右边不等式成立lm0Z=160.20300.133R5型芯类尺寸平均值法：ls=50.1=7.90+0.2 取Z=/3 X=0.75 lmZ0=（1+S平）ls+XZ0 =(1+0.5%)4.9+0.750.20.0670 =5.1040.0670公差带法:a.初算基本尺寸(最大值) lm=(1+Smin)(ls+) =(1+0.3%)(4.9+0.2) =5.140b.验算(最小值) 取Z=m=/3lmZmlsSmaxls5.1404(2/3)0.24.90.7%4.9左边=4.9378右边=4.9左边右边不等式成立lm0Z=5.14000.067二， 计成型零部件的结构成型零部件包括:型芯、型腔、镶块、卸料板等 型腔1、按结构不同分整体式和组合式两种结构形式. 1) 整体式凹模特点是牢固不易变形不会使塑件产生拼接痕迹.但整体式型腔加工困难,热处理不方便,常用于中小型模具上. 2) 整体嵌入式凹模,其之间的配合为H7/m6 3) 局部镶嵌式凹模为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏,需经常更换则采用此方法. 4) 底部镶拼式凹模,为了加工、研磨、抛光、热处理方便形状复杂的型腔底部可以设计此结构. 5) 侧壁镶拼式凹模此结构便于加工和抛光,但是一般很少采用. 6) 四壁拼合式凹模.型腔采用矩形整体式型腔,如下图: 2、结构计算 （1） 公式侧壁厚按刚度计算h1= （cpa4/E）1/3 按强度计算h1=(6Mmax/E) 1/2底板厚按刚度计算h2=(cpa4/E) 1/3按强度计算h2=(6Mmax/E) 1/2h1,h2-凹模侧壁、底板厚度(厘米)c,c常数，分别由l/a,l/b而定a凹模受力部分高度（厘米）l,b凹模内腔长边和短边（厘米）E弹性模量，钢取2.11011帕L垫块间距，取L =160弯曲许用应力（105帕）查Cr12的=220Mpa允许变形量（厘米），按塑件性质选取，一般不超过塑件的溢边值，故取=0.002厘米 p型腔压力，一般取（250450）105帕由以上计算可知a=7.89mm=0.789cmb=14.67mm=1.467cml=143.33mm=14.33cm故知，c=l/a=14.333/0.789=18.17(cm)c=l/b=14.333/1.467=9.78(cm)(2) 计算侧壁厚按刚度计算h1=(cpa4/E)1/3 =(18.173001050.789)/(2.110110.002) 1/3 =0.5(cm)按强度计算h1=(6Mmax)/(E)1/2 =(PL)/(2) 1/2=30010510/2220106=0.83(cm)取h1=0.83 cm底板厚按刚度计算 h2=cpa4/(E)1/3 =9.783001050.7894/(2.110110.002) 1/3 =0.65(cm)按强度计算h2=6Mmax/(E)1/2 =30010510/(2220106) 1/2=0.83(cm)取h2=0.83 cm（二）型芯型芯主要分:主型芯、侧型芯,螺纹型芯和螺纹型环等.对于结构简单的容器,壳,罩,盖之类的塑件.成型其主体部分内表面的零件称为主型芯.而将其成型其他孔的型芯称为型芯.a 主型心分:整体式和组合式两种1) 整体式结构 较牢固但不便加工消耗的模具钢多,主要用于工艺试验或小模具上的形状简单的型芯2) 组合式结构 易加工 设计和制造时必须注意结构合理,应保证型芯镶块的强度,防止热处理时边形且应避免尖角与壁厚突变;保持架此结构主型芯组合式,型芯分单独加工,再嵌入模板中.结构如下简图b 小型芯的结构设计 小型芯是用来成型塑件上的小孔或 槽.小型芯单独制造后再嵌入模板中,根据此小型芯要求.可以采用最简单最容易的方法,台肩固定的形式,第三章 选择分型面及浇口类型一、 分型面 分型面是决定模具结构的一个重要因素.他与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和制造工艺等有关因此,分型面的选择是模具设计中的一个关键步骤.（一）分型面的形式注塑模具有的有一个分型面,有的有两个分型面.在多个分型面中,将脱模时取出塑件的那个分型面.称为分型面.形式有:1.平直分型面 2.倾斜分型面 3.阶梯分型面 4.曲面分型面 5.瓣合分型面 。（二）分型面的设计原则 分型面应选择在塑件最大轮廓处(2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模由于注塑机的顶出装置在动模一侧.所以分型面的选择应尽可能的使塑件在开模后留在动模一侧,这样有利于在动模部分设置推出机构,否则在定模内设置推出机构就会增加模具的复杂程度.(3) 分型面的选择应保证塑件的精度要求.(4) 塑件的外观质量要求。(5) 分型面的选择要便于模具的加工制造(6)分型面的选择应保证有利与排气.二、 浇口1、按浇口的结构形式和特点，常用浇口可分为以下几种形式（1） 直接浇口大多用于注射成型大、中型长流程深型腔筒形或壳形塑件，尤其适用高粘度塑料，只适用于单型腔模具（2） 中心浇口适用于当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时的塑件（3） 侧浇口一般开设在分型面上，普遍用于中小型塑件的多型腔模具且对各种塑料的成型适应性均较强（4） 环形浇口主要成型圆筒形无底塑料件，但浇注系统耗料较多，浇口去除较难，浇口痕迹明显（5） 轮辐式浇口这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛，多用于底部有大孔的圆筒形或壳形塑件（6） 爪型浇口型芯可用作分流锥，主要适用于成型内孔较小且同轴度要求较高的细长管状塑件（7） 点浇口这种浇口可较大程度的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大剪切热，采用此浇口进料的浇注系统在定模部分必须增加一个分型面，用于取出凝料（8） 潜伏浇口一般是圆形截面，这种浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处综上所述，比较各浇口的优缺点及适用场合，本套模具选用直接式浇口第四章 选择注射机的型号 从模具设计角度考虑，需了解注射机技术规范的主要项目有：最大注射量，最大注射压力，最大锁模力，模具安装尺寸以及开模行程。一.注射量的计算：初选注射机塑件外形体积的计算V1=68.5280-66.5278 =4692.2580-4422.25278=95600 (mm3)V2=140(13.52-12 2) =16814.7 (mm3)V总= V1+ V2 =83600+13814.7 =97414.7 (mm3)=97.4(cm3) 所以根据制品总的体积，初选注射机的型号为：XSZY125型号的螺杆式注射机！二注射机的有关工艺参数校核a. 型腔数量的确定和校核由于制品为小尺寸的塑件，为了不浪费材料，提高效率，采用一模一腔，能够适应生产的需要。b.最大注射量的校核 nm+m1=kmpn型腔的数量为1；m单个塑件的质量或体积，g/cm3;m1浇注系统所需塑件质量或体积，g/cm3k注射机最大注射量的利用系数，一般为0.8；mp注射机允许的最大注射量g/cm3;系统凝料约为1.8cm3，则m1=0.8左边=197.4+1.8=99.2 右边=0.8125=100左边右边不等式成立注射量的标准符合要求。c.锁模力的校核：F=p(nA+A1)FpF熔融塑件在分型面上的涨开力；Fp注射量的额定锁模力A单个塑件在模具分型面上的投影面；A1浇注系统在模具分型面上的投影面；P成型压力MPa，大小一般为注射压力的80%；由于制品为PA材料，查得 P=30左边=135.72KN右边=900KN左边右边不等式成立锁模力符合要求。d.注射压力校核由于注射机的额定注射压力为120MPa，而成型时所需的注射压力为18MPa所以 注射压力符合要求！e.开模行程的校核注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取中。由于本设计中注射机采用液压和机械取合作用的锁模机构，又是单分型面。最大开模程度由连杆机构的最大行程的所决定，并不受模具温度的影响。又本设计中模具具有侧面抽芯机构，在这种情况下，分开模具不只是为了取塑件，还要满足完成侧向抽芯距离L所需的开模距离HC的要求。Hc侧向抽芯所需的开模行程 mm；H1推出距离 mm;H2包括浇注系统在内的塑件高度 mm；S=300Hc=0mmH1=10+4.5=14.5mmH2=125mmHcH1H2SH1H2+（510）开模行程符合要求！三.模具与注射机的安装部分相关尺寸的校核一般情况下设计模具时应对应校核的部分包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及模板上安装螺孔尺寸等。（1）喷嘴尺寸：设计时，主流道始端球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些，主流道小端直径要比喷嘴直径略大，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。具体的主流道与喷嘴尺寸如下图所示已知：r=12mm d=4mm又 R=r+(12)mmD=d+(0.51)mm取R=13mm D=6mm（2）定位圈尺寸为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合模具定模板的凸台的定位圈应与注射机固定模板上的定位孔呈较松动的间隙配合。（3）最大、最小模厚在模具设计中，应使模具的总厚度位于注射机可安装模具的最大模具厚度与最小模具之间。同时应校核模具的外形尺寸，使得模具能从注射机的拉杆之间装入。所以模具的总厚度应300mm到500mm之间。（4）安装螺纹尺寸注射模具的动模和定模固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模板上的螺孔尺寸相适应。模具在注射机的安装方法有两种：一种是螺钉直接固定；另一种是用螺钉、压板固定。当用螺钉直接固定时，模具固定板与注射机模板上的螺孔应完全吻合；而用压板固定时，只要在模具固定板需安放在压板的外侧附近有螺孔就能紧固，因此，压板固定具有较大的灵活性。对于重量较大的大型模具，采用螺钉直接固定则较为安全，而本设计中，由于制品较小，所设计出的模具重量也较小，所以只需用螺钉、压板固定即可。由上述数据可见，选用注射机的型号为：XSZY125。额定注射量：125cm3注射压力：120MPa注射方式：螺杆式螺杆直径：42mm锁模力：900KN最大成型面积：320cm3开模行程：300mm模具的最大厚度：500mm模具最小厚度：300mm顶出形式：两侧设有顶杆，机械顶出顶出两侧孔径：40mm顶出两侧孔距：280mm喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔直径：4mm动，定模固定板尺寸；428458mm 机器外型尺寸：33407501550mm第五章 设计浇注系统一、浇注系统包括4部分:主流道、分流道、浇口、冷料穴（一）主流道 D=d+0.51R=R1+12=240D-喷嘴直径R1-浇口半径主流道的长度L60mm 本设计中取L=35mm 而注射机上 d=10mm R1=12mm取 D=11mm R2=20mm此主流道仅适用于生产批量不大的模具流道的表面粗糙度Ra0.8um。浇口套一般采用碳素工具钢T8A，T10A等材料制造，热处理硬度5357HRC。主流道被设计成圆柱形，模具分型后与塑件一起留在动模，推出机构工作时与塑件一起推出模外。主流道与注射机的喷嘴接触部位被设计成平面或球面，为了减少注射过程中的变形与磨损，可在该部位模具上分型两侧的动,定模板上镶入镶块。（二）浇口位置（1）考虑到浇口的位置选择原则：1） 尽量缩短流动的距离浇口位置选择应保证迅速和均匀填充模具型腔,尽量缩短溶体的流动距离；2） 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷小的浇口如果正对一个宽度和厚度较大的型腔,则熔体经过浇口时.由于受到很大的剪切应力,将产生喷射和挪动等熔体断裂的现象,有时熔体直接从型腔的另一端造成折叠,在塑件上产生波纹痕迹其他表面疵癍缺陷.要克服这种现象,可以适当加大浇口的截面尺寸或采用冲击型浇口,避免熔体破裂现象的产生；3）浇口应开设在塑件壁厚相当大时,应将浇口在壁薄处.这时塑料熔体进入型腔后不但流动阻力大而且还易冷却,影响熔体的距离,难以保证充填满整个型腔从收缩角度考虑,塑件壁厚处往往是熔体最晚固化的地方,如果浇口开设在薄壁处因熔体收缩得不到补充就会形成表面凹陷或缩孔,为了保证塑料熔体顺利填充型腔,使注射压力得到充分的补缩一般浇口位置开设在塑料厚处；4）考虑分子的定向影响 塑料熔体填充模具型腔间全在其流动方向上出现聚合物分子和填充的取向；5）减少熔接痕提高熔体强度由于浇口位置的原因塑料熔体填充型腔时会造成两股或两股以上的熔体料流的汇合,在汇合之间,料流前端是气体且温度很低.所以在塑件上就会形成熔接痕。（2）故浇口位置如下图所示： （四）冷料穴冷料穴是浇注系统的结构组成之一，其作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入行腔因本套模具采用的是直接式浇口，未牵涉冷料穴，故未计冷料穴 二、设计排气系统 当塑料熔体充填模具型腔是,必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外.如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净.塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等缺陷.内外气体的存在还会产生反压力.而降低充填速度.因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题.对于由于排气不畅而造成型腔局部充填困难时.除了设计排气系统外、还要考虑开设流槽.用于在容纳冷料的同时也容纳一部分气体,有时采用这种措施是十分有效的.通常有三种排气方式:(1) 利用配合间隙排气.(2) 在分型面上开设排气槽.(3) 利用排气塞排气. 本模具由于有两个侧抽芯且制品尺寸不大，可以利用他们之间的配合间隙排气.且不要另设排气槽.间隙不超过0.05mm,一般为0.030.05mm；还可以利用分型面排气。第六章 分析计算合模力工艺合模力即实际需要的合模力最大的工艺合模力注射机的合模力F工艺=Apm平式中：制品与注射方向正交的模具水平分型面上的投影面积Pm平 平均的模腔压力,一般取(400500) 105帕A=F=2164.43(mm2)F工艺=2164.43500105 =1.081011（牛）第七章 设计推出与复位机构一、推出机构1、推出机构的设计原则：a、结构可靠 推出机构应工作可靠,运动灵活,制造方便,配换容易,机构本身要具有足够刚度. b、保证塑件不变形,不损坏 由于塑件收缩时包紧型芯,因此脱模力作用位置尽可能靠近型芯,同时脱模力应施于塑件刚度和强度最大的部位c、保证塑件外观良好 这就要求推出塑件的位置应尽量选在内部或对塑件外观影响不大的部位d、尽量使塑件留在动模一边 因为利用注射机顶出装置来推出塑件时模具的推出机构较为简单.若因塑件结构形状的关系不便留在动模时,应考虑对塑件的形状进行修改或在模具结 构上强制留模措施,实在不易处理时才在定模上设置较为复杂的推出机构推出塑件.2、塑件顶出距离确定h1s+3式中: h1塑件离开型芯固定板距离S型芯工作部分长度推杆简图如下：材料T8A 热处理 HRC5055(f6) 基本尺寸 选16 采用4根顶杆 极限上偏差-0.013 极限下偏差-0.022 D0-0.2=20 S=50-0.05 L=95 二、复位机构模具在工作时先合模然后注塑开模后由于带有侧向分型与抽芯机构须将推杆先复位该模具尺寸较小推件力小可采用弹簧先复位机构.利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前先复位的一种先复位机构.将弹簧装在复位杆上或另设一根立柱.如下简图: 第八章 合模导向机构的设计一、 导柱设计 （一）导柱结构形式 采用注射模型导柱,这类导柱除安装部分的凸肩外,长度的其余部分直径相同. （二）导柱结构的技术要求 1、长度 导向部分的长度凸模端面的高度高出812mm,以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况 2、形状 导柱前端应做成锥台形或半球形,以便导柱能顺利的进入导向孔.由于半球形加工困难,所以导柱前端形式以锥台形为多. 3、材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内因此多采用20钢(经表面淬火处理)或者T8 T10钢(经淬火处理),硬度为5055HRC.导柱固定部分的表面粗糙度为Ra.m,导向部分的表面粗糙度为Ra.0.4 m 4、数量及布置 导柱应合理均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具强度(导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍).为确保合模时只能按一个方向合模,导柱的布置可采用等直径导柱不对称布置或不等直径导柱对称布置的形式. 5、配合精度 导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合，导柱的导向部分通常采用H7/f7或H8/f6间隙配合. 注射模型导柱简图如下: 因此,本模具所选导柱规格尺寸如下: 材料: T10A 热处理: HRC5055d(f7)=20-0.020-0.041 d1=20+0.015+0.002 D=30二、 导向孔的设计（一 ）结构形式导向孔分为无导套和有导套两种.无导套是导向孔直接开设在模板上,这种形式的孔加工简单,适用于生产批量小,精度要求不高的模具.本套模具采用注射模型导套.（二）导套结构和技术要求1、形状为使导柱顺利进入导套,导套的前端应倒圆角.导向孔最好做成通孔,以利于排出孔内的空气.2、材料 可用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造导套,但其硬度应略低于导柱的硬度,这样可以减轻磨损,以防止导柱或导套拉毛.3、固定形式及配合精度 直导套用H7/m6过盈配合镶入模板,为了增加镶入的牢固性,防止开模时导套被拉出,可以用止动螺钉紧固.4、导柱与导套的配用 由于模具的结构不同,选用的导柱和导套的结构也不同.导柱与导套的配合形式要根据模具的结构及生产要求而定.本套模具采用注射模型导套如下图所示: 材料：T8A 热处理： HRC5055 d=5 d1=35 d2=35 R=1.5第九章 支撑零部件的设计模具支撑零部件主要有:支撑板(动模垫板) 垫板(支撑块) 支撑柱(动模支柱) 等一、 支承板又称动模垫板,是垫在动模型腔下面的一块平板.对支承板的设计要求是具有较高的平行度和必要的硬度和强度.二、垫块用于支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件.三、支撑柱用于增加动模成型部分强度,防止在成型时动模支撑板弯曲变形的零件.四、模架（一）模架厚度H和注射机的闭合距离L的关系为: LminHLmax（二）开模行程与定动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系,设计时须计算确定.（三）选用的模架在注射机上安装时:模架外形尺寸不应受注射机推杆的影响;定位孔径与定位环尺寸需配合良好;注射机推出孔的位置和顶出行程是否合适;喷嘴孔径和球面半径是否与模具的浇口套孔径和凹球面尺寸相配合;模架安装孔的位置和孔径与注射机的移动模板及固定模板上的相应螺孔相配.（四）选用模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求,为保证塑件的质量和模具的使用性能及可靠性,需对模架组合零件的力学性能,特别是它们的强度和刚度进行准确的校核计算.第十章 模具零件的材料及热处理零件名称 材料牌号 热处理方法 硬度哈夫块、型芯 Cr12 淬火 HRC5458垫板（支承板） 45钢 淬火 HRC4348动模框 45 调质 HB230270定模板 45 调质 HB230270动定模座板 45 调质 HB230270固定板 45 调质 HB230270浇口套 T10A、T8A 淬火 HRC5055导柱 20 渗碳淬火 HRC5055导套 T10A、T8A 淬火 HRC5055顶杆 T10A、T8A 淬火 HRC5458垫块 Q235、45 锻压退火或调质 HB123235喷嘴 45、A3第十一章 温度调节系统的设计一、模具温度与塑件成型温度的关系 对于粘度低、流动性好的塑件，常用温水对模具冷却； 对于粘度高、流动性差的塑件，需要对模具进行加热； 对粘流温度f或熔点m较低的塑件，一般需用常温水或冷水对模具进行冷却； 对于高粘流温度和高熔点的塑料，可用温水进行模温控制。二、冷却回路的设计（一）冷却回路设置的基本原则：1、冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；2、冷却水道离模具型腔表面的距离，当塑件壁厚不均匀时，冷却水 道到型腔表面最好距离适当，但当塑件壁厚不均匀时，厚处冷却水道到型腔表面的距离应近些，间距也可小些；3、冷却水道应沿着塑料收缩方向设置；4、冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位；5、冷却水道应尽量靠近浇口处。（二）冷却水道开设原则：1、冷却水道数量尽可能多，直径尽量大；2、各冷却水孔至型腔表面的距离相等，一般保持在1520毫米，水孔直径一般取812毫米，孔距最好为水孔直径的5倍。8.2冷却回路计算 冷却回路所需的表面积可按下式计算 A=Mq/3600a(m -w) 式中：A冷却回路总表面积，m2 M单位时间内注入模具中树脂的质量，Kg/h q单位质量树脂在模具内释放的热量，JKg