机械毕业设计40饮水机出水口把手的塑料注射模具设计 4.doc
机械毕业设计40饮水机出水口把手的塑料注射模具设计 4
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机械毕业设计40饮水机出水口把手的塑料注射模具设计 4,机械毕业设计论文
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西安工业大学北方信息工程学院 本科毕业设计 (论文 ) 题目 ： 饮水机出水口手把的塑料 注射模具设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： B090201 学 生： 曹 磊 学 号： B09020101 指导教师： 王 蕊 2013 年 05 月 nts 本科毕业设计 (论文 ) 题目 ： 饮水机出水口手把的塑料 注射模具设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 05 月 nts I 饮水机出水口手 把 的塑料注射模具设计 摘要 本文基于 CAD 技术对饮水机出水口手 把 注塑模具进行了设计。通过对塑件的结构分析，确定了可行的总体设计方案。运用 Pro.E 软件对塑件进行建模，使用并且对模具进行了分析，优化了浇口位置。根据塑件结构，采用侧浇口的双分型面结构，模具采用一模两腔，且模具采用斜导柱抽芯机构以及推件板推出机构。同时，详细地叙述了模具成型零件包括型芯、型腔的尺寸计算过程以及各重要机构的设计过程。设计方案在保证塑件质量与模具结构合理的前提下尽量做到模具的结构简单、成本低、易加工、使用性好。 最后则是模具的装配环节，包括制定装配步骤、明确注意事项等。 通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理； 通过对 AutoCAD 的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。 关键词 :开关把手 ；注塑模； CAD；双分型面 nts II Water cooler outlet handle plastic injection mold design Abstract This article is based on CAD technology for water dispenser outlet handle injection mold design. By analyzing the structure of plastic parts, the feasible overall design scheme is determined. . Using the Pro E software for modeling, plastic parts and the die are analyzed, and optimize the gate location. According to plastic parts structure, use the side gate double parting surface design of mould with one module and two cavities, and the mould adopts the inclined guide pillar core-pulling mechanism and push plate to launch. At the same time, the molding parts are described in detail including the size of the core and cavity calculation process and the design process of the important institutions. Design scheme in guarantee the quality of plastic parts and mould structure is reasonable under the premise of try to do the mould structure is simple, low cost, easy processing and good usability. Key words:Water dispenser switch handle; Injection mold; CAD; Double parting surface nts III 目 录 1 绪论 . 1 2 产品工艺性分析 . 3 2.1 产品材料分析 . 3 2.2 塑件结构和尺寸精度分析 . 5 2.2.1 其塑件的产品结构图如下： . 5 2.2.2 产品形状分析 . 6 3 模具结构设计 . 9 3.1 总体方案拟订 . 9 3.1.1 型腔数目的确定 . 10 3.1.2 分型面的设计 . 10 3.2 注射机的选择 .11 3.3 型腔数目的校核 . 12 3.4 浇注系统设计 . 12 3.4.1 主流道的设计 . 13 3.4.2 分流道的设置 . 14 3.4.3 浇口设计 . 14 3.4.4 冷料穴设计 . 15 3.5 成型零件的结构设计 . 16 3.5.1 定模板的结构形式 . 16 3.5.2 动模板的结构形式 . 17 3.5.3 型芯的结构形式如下： . 17 3.6 模具温度调节系统 . 20 3.6.1 温度调节对塑件质量的影响 . 20 3.6.2 温度调节对 生产力的影响 . 21 3.6.3 模具加热和冷却系统的计算 . 21 3.7 顶出系统的设计 . 24 3.7.1 浇口凝料的顶出 . 24 3.7.2 塑料件的顶出 . 25 3.8 导向机构的设计 . 26 3.8.1.导向机构的功用 . 26 3.8.2、导向机构的设计 . 26 3.8.3 承受一定的侧向压力 . 27 nts IV 3.9 排气系统的设计 . 28 3.10 斜导柱设计 . 28 3.10.1 斜导柱的形状及技术要求 . 28 3.10.2 斜导柱的倾斜角 . 29 3.10.3 斜导柱的长度 . 29 .3.11 滑块设计 . 30 .3.12.导滑槽设计 . 31 .3.13 脱模机构设计 . 32 3.13.1 设计原则 . 32 3.13.2 顶出部件 . 32 4 注射机的校核 . 33 4.1 锁模力的校核 . 33 4.2 开模行程的校核 . 33 5 模具材料的选择 . 35 总结 . 36 参 考 文 献 . 37 致 谢 . 38 环保和经济技术型分析 . 39 三维装配图 . 41 nts1 绪论 1 1 绪论 1.1 我个塑料模具工业的发展现状及特点 塑料是 20 世纪才发展起来的新材料，目前世界上塑 料的体积产量已经赶上和超过了钢材，成为当前人类使用的一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型与制品加工。塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。 采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点，模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具有潜力的发展方向。模具是机械，电子等行业的基础工业，它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用。 一个国家模具 生产能力的强弱，水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品开发和老产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。我国为了优先发展模具工业，制订了一系列优惠政策，并把它放在国民经济发展十分重要的战略地位。对塑料模具的全面要求就是能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。 塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具应能生产并满足给定的形状、尺寸、外观和内在性能要求的制品。要求模具能被高效率的应用，且操作简便，并达到自动化水平。要求模具有合理的结构，制造容易且成本低廉。也要求模具有足够的使用寿命。 近年来 塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中来看，注射模具在生产中占的比例是最大的，在生产中起着重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔融后，在注射机的螺杆式活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内固化定型，这就是注塑成型的简单过程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型，但是近几年来也越来越多的用于热固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世 界塑料成型模具产量中的约半数以上为注塑模具。 在这次设计中充分运用了所学的专业知识，将所学的知识运用到实践中来，在设计的塑料件也是利用注射模具来成型的，本套设计说明书主要放在哈夫模具结构设计这一环节，如注射机的选择和校核、分型面的选择、模具的结构设计、分流道的设计、浇注系统和冷却系统的设计等方面。在设计过程中主要用到的设计软件有nts毕业设计（论文） 2 Pro/ENGINEE 和 AutoCAD。首先用 Pro/ENGINEE 进行产品的结构设计，进行三维造型，然后根据三维造型通过 Pro/ENGINEE 来设计注射模具。nts1 绪论 3 2 产品工艺性分析 2.1 产品材料分析 该塑件材料选用的是工程塑料 ABS， ABS 材料是 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物。这三种组分各自的特性，使 ABS 具有良好综合力学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。 ABS 属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状 ,呈微黄色 ,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。 ABS 无毒，无味。密度 1.02 1.05g/cm3 成型温度范围（ 180 -240 ） ,成型时有较好的流动性。 ABS 材料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降 (抗寒性 )；有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。 ABS 几乎不受酸、碱、盐、及水和无机盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。 ABS 塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。 此外， ABS 的缺点是耐热性不高，低电解强度，低拉伸率，热变形温度为 93 ，脆化温度为 -27 ,使用的温度范围为 -40 100 ，而且 ABS 的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致 制件变硬发脆。 2.2 ABS 工艺性能分析 塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料 ABS 工艺特性进行分析： (1) 收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b100% （ SS:实际收缩率； 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） 对我所设 计的零件属于小型的模具，所以采用 SJ=c-b/b%（ SJ：为计算收缩率） 由于本次毕业设计条件的原因，没有办法自己去测量出： c、 b 值。于是我们通过查找资料塑料成型工艺与模具设计附录 B常用塑料的收缩率，可得： ABS 塑料成型收缩率为： 0.003-0.008，由于塑件的结构，nts毕业设计（论文） 4 模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率的变化。我们取一个相对平均值： 0.55%。 (2) 流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但 流动性太好，又会在成型时产生严重的飞边。 ABS 材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。 (3) 吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类， ABS 塑料属于吸湿性塑料，吸水率为 :0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取 80-90 ，干燥时间为两小时。 (4)热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性 。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。 ABS 塑料成型温度为 210 -250 ，经查中国人力资源专家网提供的材料经验值得，到达 260 变色，于料温达到 280 时，塑料出现分解。于是注塑成型时，一般取 210 -250 。 综上所述： ABS 收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力。 ABS溶融时具有良好的流动性 ；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在成型时需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。 表 2.1 ABS 材料性能、工艺参数表 密 度 1.05 拉伸强度 33 49 收缩率 0.003 0.008 拉伸弹性模量 1.8 熔 点 130 160 弯曲强度 80 热变形 温度（ 45N/cm2） 65 98 弯曲弹性模量 1.4 压缩强度 18 39 模具温度 25 70 缺口冲击强度 11 20 喷嘴温度 180 190 硬 度 R62 86 中段温度 210 230 外 观 微黄色或白色不透明 后段温度 200 220 吸水率 0.05 0.5 干燥温度 80 90 特 点 耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻 注射压力 70 100MPa 塑化形式 螺杆式柱塞式 nts毕业设计（论文） 5 干燥时间 2H 保压压力 30-80MPa 背压压力 3-20MPa 比 重 1.05 注塑时间 3-5s 保压时间 10-30s 表 2.1 ABS 材料性能、工艺参数表 2.2 塑件结构和尺寸精度分析 塑件结构工艺性，直接关 系到其成形模具结构、类型、生产周期与成本。只有符合模塑工艺要求塑件设计，才能顺利成形，确保内在与外观质量，达到高效率生产和低成本的目地。 2.2.1 其塑件的产品结构图如下： 图 2.1 塑件结构图 技术说明： (1) 材料为 ABS (2) 按自由公差 (3) 表面不允许有流纹 nts毕业设计（论文） 6 2.2.2 产品形状分析 (1) 形状结构 从产品图 2-1 可以看出，产品的内侧有凹陷，外侧有手柄，且为完全对称。故在设计模具时必须给予充分的考虑和重视，针对本产品的凹陷与其的完全对称，模具结构采用了哈夫块机构 ，从而实现塑件的完整和功能要求。及内陷设置内抽芯机构，外部设置斜导柱分型。 (2) 脱模斜度 由于制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型心或行腔突出的部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模，必须对塑件的设计提出脱模斜度的要求，要求在塑件设计时或者在模具设计时给予充分的考虑，设计出脱模斜度。目前并没有精确的计算公式，只能靠前人总结的经验资料。塑件的脱模斜度与塑料的品种，制件形状以及模具结构均有关，一般情况下取 0.5 度，最小为 15 分到 20 分。下表为常用的脱模斜度： 表 2.2 几种塑料的常用脱模斜度 制品 斜度 聚酰胺 通用 聚酰胺 增强 聚乙稀 聚甲基丙稀酸甲脂 聚丙烯 聚碳酸脂 ABS 塑料 脱模 斜度 型腔 20-40 20-50 20-45 20-40 25-45 35-1 35-130 型心 25-40 20-40 20-45 30-1 20-45 30-50 35-1 (3）塑件壁厚 塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。 塑件壁厚受使用要求 、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。根据成型成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩孔，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在 1mm4mm 之间。太厚，会产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。 由产品图可知，其形状较为规则，结构不太复杂：从产品的壁厚上来看，壁厚为 2.0mm，壁厚较均匀，有利于零件的成型；为便于脱模，产品内表面设 30的脱模斜度，这里采用 half 模具，因此外表面不需设脱模斜度。 (4) 圆角 塑件的边缘和边角带有圆角，可以增强塑件某部位或者整个塑件的机械强度从nts毕业设计（论文） 7 而改善成型时塑料在模腔内流动条件，也有利于塑件的顶出和脱模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出现圆角外，应该尽量采用圆角特征。塑件上采用还可以使模具成型零部件加强，排除成型零部件热处理或使用时可能产生的应力集中问题。由塑件的产品图可知：产品所有边缘均带有圆角特征，最大圆角特征R=1mm，最小圆角特征 r=0.3mm (5) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言， 塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品，图纸未注明尺寸精度，我们取 IT10 级精度。 IT8=0.72mm. 此值由下表查知： 表 2.3 精度等级选用推荐值 类别 塑料品种 建议采用的等级 高精度 一般精度 低精度 1 PS 3 4 5 ABS 聚甲 苯丙烯酸甲脂 PC PSU 聚砜 PF 氨基塑料 30玻璃纤维增强塑料 2 聚酰胺 6.66 610 9.10 10 4 5 6 氯化聚乙醚 PVC 硬 3 POM 5 6 7 PP PE 低密度 4 PVC 6 7 8 PE 高密度 表 2-3 精度等级选用推荐值 由于没有规定制品尺寸精度，查 表 2-3 取 4-5 级精度。 (6)表面质量分析 nts毕业设计（论文） 8 该零件的表面除要求没有流纹、缺陷、毛刺，没有特别的表面质量要求，属一般精度要求。而且有较好的光洁度；曲线光滑，必要圆角，避免尖角；塑件表面具有良好的耐磨性。 (7) 塑件的体积和质量 根据饮水机出水口把手的尺寸和技术要求，有工程图绘制其三维实体模型。通过 Pro/E 实体分析。其体积为： V=4.95238095 3cm ， ABS 的密度为 1.053cmg；所以其质量为 5.2g。nts1 绪论 9 3 模具结构设计 3.1 总体方案拟订 对任何塑料件的模具设计都有一定的程序，首先要确定该塑件使用哪一种浇口形式，因为目前浇口的形式很多，并且用不同的浇口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面质量也不同等，因此确定浇口形式也是至关重要的。本次设计选取的是侧浇口。我设计了两种方案如下； 表 3-1 初级方案 图 3.1 方案一 图 3.2 方案二 方案一的弊端在于，当模具分型时，型芯的包紧力太大，有可能造成手柄被拉断，以及模具壁的损坏， 方案二因为分型时型芯小，包紧力也小，很容易脱出来，并且哈夫模容易分开，用顶板顶出。因此选方案二。nts毕业设计（论文） 10 3.1.1 型腔数目的确定 对于一个塑件的模具设计的第一步骤就是型腔数目的确定。 单型腔模具的优点是：塑件精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短。缺点是：塑件成型的生产率低、成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。 多型腔模具的优点是：塑件成型的生产率高，成本低。缺点是：塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批 量、长期生产的小塑件。由于制品尺寸精度要求不高，且尺寸属于小中型，产量为大批量，所以选择采用一模两腔。 3.1.2 分型面的设计 (1) 分型面设计原则 分开模具取出塑件的面称为分型面，如何确定分型面位置，需要考虑的因素比较多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件工艺性、精度、推出方法、模具制造、排气等因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。注射模有一个分型面或多个分型面，分型面的位置，一般垂直于开模方向，分型面的形状有平面和曲面等。 分型面的确定主要应考虑以下几点： 1) 塑料在型腔中的方位 在安排制件在型腔中的方位时，要尽量避免与开模运动相垂直的方向避侧凹或侧孔。 2) 分型面与开模方向 一般分型面与注射机开模方向垂直的平面，但也有将分型面作减倾斜的平面或弯折面，或曲面，这样的分型面虽加工困难，但型腔制造和制品脱模较易。有合模对中锥面的分型面，自然也是曲面。 3）分型面位置 4）除了应开设在制件中断面轮廓 最大的地方才能使制件顺利地从型腔中脱出外，还应考虑以下几种因素： a. 因分型面 不可避免地要在制件中留下溢料痕迹或接合缝的痕迹，故分型面最好不要选 在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。 b. 从制件的顶出考虑分型面 要尽可能地使制件留在动模边，当制件的壁厚较大但内孔较小时，则对型芯的包紧力很小，常不能确切判断制件中留在型芯上还nts毕业设计（论文） 11 是在凹模内 。这时可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边，利用顶管脱模，当制件的孔内有管件（无螺纹连接）的金属嵌中时，则不会对型芯产生包紧力。 根据本塑件的结构特点，为了方便塑件浇注后脱模、排气、塑件的外观质量等要求，此次设计我选择了两个分型面，分型面的位置选择如下图所示： 图 3.3 分型面一 图 3.4 分型面二 3.2 注射 机的选择 注射机是注射成型热塑性塑料的主要设备，注射成型时，注塑机塑化塑料，并将塑化好的塑料注入模具，并在成型结束时将模件推出，注塑机的类型很多，考虑到塑件的类型选择螺杆型注塑机，此类注塑机，结构稳，操作简单，方便维nts毕业设计（论文） 12 修，便于现代化管理。初选型号为 XS-ZY-500，其主要参数如下： 额定注射量 500 3cm 喷嘴圆弧半径 18mm 螺杆（柱塞）直径 65mm 喷嘴孔直径 7.5mm 注射压力 145MPa 顶出形式 中心液压顶出，中心距 100mm 注射行程 /mm 200 动、定模固定板尺寸 /mmmm 700850 注射方式 螺杆式 拉杆空间 /mm 540440 锁模力 /KN 3500 合模方式 液压 -机械 最大成型面积 1000 3cm 液压泵流量 200(L/min) 模板最大行程 700mm 液压泵压力 6.5Mpa 模具最大厚度 450mm 电动机功率 22Km 模具最小厚 度 300mm 机器外形尺寸 /mmmmmm 650013002000 3.3 型腔数目的校核 根据公式： n（ kMn-M2） /m 见塑料成型工艺与模具设计 k注射机最大注射量利用的系数 Mn注射机允许最大的注射量 M2浇注系统所需的体积 M1单个塑件的体积 所以有 n（ 0.8500-4.2） /5.2 76.1 取整数 76 由此可知 n=2 符合要求。 3.4 浇注系统设计 浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流动的一段路径的总称，主要应包括主流道、分流道、 进料口、冷料穴等几部分。在设计浇注系统时，应考虑塑料成型特性、塑件大小及形状、型腔数、注射机安装板大小等因素。 nts毕业设计（论文） 13 3.4.1 主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注射要机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。根据注射机喷嘴的尺寸，选择浇口套如下图： 图 3.5 浇口套 为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有 2 6的锥角，内壁 有 Ra=0.8m 以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行。若沿圆周进行抛光，产生侧相凹凸面，使主流道凝料难以拔出。 热塑性塑料的主流道衬套与注射机喷嘴的尺寸：主流道始端直径 D=d+（ 0.5 1）mm，球面凹坑半径 12 RR +（ 0.5 1） mm，半锥角 a 为 1 2，尽可能缩短长度 L（小于 60mm 为佳）。 本套模具主流道设计要点是： (1) 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角 =3 ，内壁粗糙度为 Ra=6.3um，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。 (2) 主流道大端处呈圆角，其半径 R=1mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。 (3) 为使熔融塑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nts毕业设计（论文） 14 紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 12 RR +(1 2 )mm，取主流道球面半径 2R =20mm。其小端直径 21 dd +( 0.5 1 ) mm,取 1d =8mm。凹坑深取 h=3.7 mm。 图 3.6 主流道 3.4.2 分流道的设置 分流道是指主流道末端与浇口之间这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。本设计采用一出二侧入式浇口。 分 流道布局如图所示： 图 3.7 分流道 3.4.3 浇口设计 浇口是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状，尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些质nts毕业设计（论文） 15 量缺陷，如缩孔，缺料，白斑，拼接缝，质脆和翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的，因此正确设计浇口是提高塑料件质量的重要环节。 浇口设计与塑料性能，塑件形状，截面尺寸，模具结构及注射工艺参数等因素有关。总的要求是使熔料以较快的速度进入并充满型腔，同时在充满后能适时冷却封闭，因此浇口的截面要小，长度要短，这样可增大料流速度，快速冷却封闭，且便于塑件 与浇口凝料分离，不留明显的浇口痕迹，保证塑件外观质量。浇口的截面积通常为分流道的截面面积的 0.03 0.09。浇口截面积通常有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 2mm 左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步修正。 在注塑模具中常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、点浇口、潜伏式浇口、侧浇口、重迭式浇口、扇形浇口、平缝式浇口、盘形浇口、圆环形浇口、轮辐式浇口与爪形浇口、护耳浇口。浇口的开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口的位置时应注意以下几点： (1) 浇口应设在能使型腔的各 个角落都可以同时填满的位置。 (2） 浇口应设置在制品壁厚较厚的部位，使熔体从厚断面流向薄断面，以利于补料。 (3） 浇口的部位应选在易于排除型腔内空气的位置。 (4） 浇口的位置应选在能避免制品表面产生熔合纹的部位。当无法避免产生熔合纹的产生时，浇口的位置的选择应考虑到熔合纹产生的部位是否合适。 (5） 浇口的设置应避免引起熔体断裂的现象。 (6） 浇口应设置在不影响制品外观的部位。 (7） 不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口，一般制品浇口附近的强度较差。 由于设计零件是深腔无底 的圆形结构，又是一模两腔 为保证塑件表面质量及美观效果，本设计采用侧入式浇口。 3.4.4 冷料穴设计 主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来 冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为 12mm，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的 z 形式有多种，这里采用倒锥形的冷料 穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆的作用下将nts毕业设计（论文） 16 冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。 3.5 成型零件的结构设计 成型零件是构成模具型腔的零件，通常包括定模板、动模、哈夫块、型芯等。由于哈夫块直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到塑件的质量，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，以承受塑料的积压力和料流的摩擦力，达到足够的精度和表面粗糙度。 3.5.1 定模板的结构形式 图 3.8 定模板 nts毕业设计（论文） 17 3.5.2 动模板的结构形式 图 3.9 动模板 型芯是成型塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小不同，通常又有型芯和成型杆之分。型芯一般是指成型塑件中较大的主要内型的成型零件，又称主型芯，成型杆一般是指成型塑件上较小的成型零件，又称小型芯。 3.5.3 型芯的结构形式如下： 图 3.10 型芯 1 nts毕业设计（论文） 18 图 3.11 型芯 2 a b 图 3.13 三维图 型腔和型芯尺寸的计算 a. 型腔径 向尺寸的计算 Lm 型腔的最小基本尺寸（ mm） Ls 塑件的最大基本尺寸（ mm） 塑件公差 S 塑件平均收缩率（ %） x 综合修正系数取 x=3/4。 z 模具制造公差，一般为（ 1/31/6），取 1/3。 nts毕业设计（论文） 19 ZCPSsm QLLL 0)43%(（ 3.1） 0_)43%( zCPSsm QLLL （ 3.2） 型芯 2 处 型腔底 Lm=(32+32 0.55%-3/4 0.5) 3/55.00=31.803 183.00型芯底部 Lm=(32+32 0.55%+3/4 0.5)0183.0=32.5510183.0型腔 上部 Lm=(14+14 0.55%-3/4 0.5) 3/072.00=13.703 024.00型芯上 Lm=(14+14 0.55%+3/4 0.5)0024.0_=14.4520024.0_型芯 1 型腔上部 Lm=(12.4+12.4 0.55%-3/4 0.5) 3/032.00=12.093 011.00型芯上部 Lm=(12.4+12.4 0.55%+3/4 0.5)0011.0=12.8430011.0型腔底部 Lm=(5.2+5.2 0.55%-3/4 0.5) 3/028.00=4.854 009.00型芯底部 Lm=(5.2+5.2 0.55%+3/4 0.5)0009.0=5.60360009.0B型腔高度尺寸的计算 zcpssm QHHH 0)32%( (3.3) 0)32%( zcpssm Qhhh (3.4) 式中 Hm 型腔的高度最小基本尺寸（ mm） Hs 塑件的高度最大基本尺寸（ mm） 塑件公差 S 塑件平均收缩率（ %） x 综合修正系数取 x=2/3。 z 模具制造公差，一般为（ 1/31/
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