隔弧板注射模设计毕业设计.doc

毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目： 隔弧板注射模设计 学生姓名： 指导教师： 二级学院： 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 提交日期： 年 月 日 答辩日期： 年 月 日 金陵科技学院学士学位论文 目录目录摘 要IVAbstract V第0章 前言1第1章 塑件材料的工艺性分析21.1. 塑件的原材料分析 2矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.2. 塑件的尺寸精度分析3聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.3 塑件的表面质量分析3残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.4 塑件的结构工艺性分析41.5 塑件的成型工艺参数的确定4酽锕极額閉镇桧猪訣锥。第2章 模具结构形式的分析52.1 分型面位置的确定52.2 型腔数量的初步确定62.3 型腔的布局7第3章 注射机型号的选择93.1 注射机的选定标准93.1.1 模具所需注射量的计算93.1.2 锁模力的计算93.2 注射机型号的选定103.2.1 型腔数量的校核113.2.2 注射机工艺参数的校核12彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。第4章 浇注系统的设计134.1 主流道的设计134.2 分流道的设计154.2.1 分流道的截面形状15謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。4.2.2 分流道尺寸164.2.3 分流道布置形式164.2.4 分流道的设计要点17厦礴恳蹒骈時盡继價骚。4.3 浇口的设计174.3.1 浇口的形式174.3.2 浇口类型的选择184.3.3 浇口位置的选择184.3.4 浇口的尺寸的确定19茕桢广鳓鯡选块网羈泪。4.4 冷料穴的设计204.5 排气系统的设计20第5章 成型零件的设计215.1 成型零件的结构设计215.1.1 凹模的结构215.1.2 凸模的结构215.2 成型零件工作尺寸的计算23鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。5.2.1 影响工作尺寸的因素23籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。5.2.2 凹、凸工作尺寸的计算23預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第6章 模架的选用及尺寸确定27渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。第7章 侧向抽芯机构的设计287.1 抽芯距的计算287.2 斜导柱的长度计算287.3 滑块的形式及导滑形式29铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。第8章 导向与定位机构的设计30擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。8.1 导向机构的总体设计308.2 导柱的设计308.3 导套的设计318.4 导向孔的设计328.5 定位圈设计33第9章 脱模机构的设计349.1 推出机构的设计原则349.2 推出机构的基本要求349.3 脱模机构的选用349.4 推出机构的复位35第10章 温度调节系统的设计37贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。10.1 冷却系统3710.1.1 冷却介质3710.1.2 冷却系统设计原则37坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。10.2 冷却装置的布置38第11章 注射模具的选材3911.1 模具材料选用原则3911.2 本套塑料模具的选材39蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。第12章 模具的工作过程41第13章 注射模的试模42参考文献43致谢44III金陵科技学院学士学位论文 摘要隔弧板注射模设计摘要本课题主要是针对隔弧板的注射模设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，拟定模具的结构形式、注塑机型号的选择及有关参数的校核、浇注系统的形式和浇口的设计、成型零件的设计、模架的确定和标准件的选用、合模导向机构的确定、脱模推出机构的确定、侧向抽芯机构的设计、排气系统的设计、顶出系统、冷却系统，都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是隔弧板注塑模具的设计，也就是设计一副注射模具来生产隔弧板塑件产品，以实现自动化提高产量。针对隔弧板的具体结构，该模具是侧浇口的单分型面注射模具。由于塑件外侧有一个小孔，故须设置斜导柱侧抽芯机构的结构形式。其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。最后还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核；还说明了模具的工作原理，对模具的装配还作了简单的介绍。通过试模表明该模具能达到隔弧板的质量和加工工艺要求。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。关键词：隔弧板，PC，注射模具，侧抽芯，装配 IV金陵科技学院学士学位论文 AbstractDesign of injection mold for arc isolation boardAbstractThis topic mainly aimed at the design of injection mold for arc isolation board, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The subject from the process of product structure, the concrete structure of the mold, development of mold structure, injection machine type selection and related parameters of the check, pouring system form and the gate design, forming part of the design, mold identification and use standard parts, mold oriented institutions, demoulding ejecting mechanism sure, the side core pulling mechanism design, the design of exhaust system, the roof system, cooling system, there are detailed design, at the same time and simple preparation of the mold process. Through the entire design process that the mold can achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic design s primary mission is the arc isolating plate injection molds design, is also designs an injection mold to produce arc isolation board pieces of plastic products, to improve the automation of production. In view of the arc isolating boards of the concrete structure, the die is the gate of single parting surface of injection mold. As a result of plastic parts having a lateral hole, it shall be provided with inclined guide pillar side core pulling structure. The utility model has the advantages of simplified structure, so that the mold shape narrowing, greatly reduces the manufacturing cost of die. Finally also to mould parts forming process was analyzed and the equipment check; also described the working principle of the mold, the mold assembly has also made the simple introduction. The test indicated that this mold can achieve arc isolation board quality and processing requirements.綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。Keyword: The arc isolating boards, PC, injection mold, side core-pulling, assembly驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。V金陵科技学院学士学位论文 第0章 前言第0章 前言模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。特别是塑料制品，已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。在电子业中则尤为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品，产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，挤出，压制，压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模，挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料，熔融塑料，注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制，可实现半自动化或自动化作业。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 本次毕业设计的主要任务是隔弧板注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产隔弧板塑件产品，以实现自动化提高产量。针对隔弧板的具体结构，通过此次设计，使我对侧浇口单分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、标准手册、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、冷却系统）；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力，有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为以后自己独立完成模具设计积累了一定的经验。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。48金陵科技学院学士学位论文 第1章 塑件材料的工艺性分析第1章 塑件材料的工艺性分析1.1 塑件的原材料分析图1-1 隔弧板塑件技术要求：1、 零件名称： 隔弧板 2、 材料： 聚碳酸酯（PC）3、 生产批量： 大批量4、 塑件精度： 一般精度 表1-1塑件的原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性聚碳酸酯（PC），属于热塑性塑料线型结构非结晶型材料，透明小于130，耐寒性好，脆化温度为100 有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等性能特点 成型特点 透光性较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强（含水量不得超过0.2%），且吸水后会降解 力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差熔融温度高(超过330才严重分解)，但熔体黏度大；流动性差（溢边值为0.06mm）；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中 结论 熔融温度高且熔体黏度大，对于200g的塑件应用螺杆式注射机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度一般在70120为宜，模具应用耐磨钢，并淬火水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降现象易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后退火处理，消除内应力；塑件壁不易厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取2识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。1.2 塑料的尺寸精度分析 影响塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收缩和模具的制造误差。查教材上得此材料的收缩率为0.5%0.7%。塑料制品的公差也可通过教材上查得，该塑件尺寸精度无特殊要求，所以尺寸均为自由尺寸，可按MT5查得公差。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。1.3 塑件的表面质量分析 塑件外表面要求没有斑点及熔接痕，表面光滑，而内表面没有较高的表面粗糙度要求。1.4 塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形属于回转体。壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。在塑件的外侧有一个直径为6，深度为8的孔。因此，塑件不易取出。需要考虑侧抽芯装置。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。1.5 塑件的成型工艺参数的确定 聚碳酸酯注射成型工艺参数见表1-1.5，试模时，可根据实际情况作适当的调整。表1-2聚碳酸酯注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和 干燥温度t：110120成型时间/s注射时间2090时间t：812h保压时间05料筒温度t/前段210240冷却时间2090中段230280总周期40190后段240285螺杆转速n/（rmin）28喷嘴温度t/240250后处理方法红外线灯模具温度t/70（90）120温度t/鼓风烘箱100110注射压力p/MPa80130时间t /h812金陵科技学院学士学位论文 第2章 模具结构形式的分析第2章 模具结构形式的分析2.1 分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：a)保证塑料制品能够脱模 这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。 b)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响：1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。 3)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。c)使塑件外形美观，容易清理 尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一圈毛边，我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上，塑件割除毛边后，在塑件光滑表面留下痕迹；当分型面处于截面变化的位置上，虽然割除毛边后仍有痕迹，但看起来不明显，故应选择后者.d)尽量避免侧向抽芯 塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用.e)使分型面容易加工 分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。g)使侧向抽芯尽量短 抽芯越短，斜抽移动的距离越短，一方面能减少动、定模的厚度，减少塑件尺寸误差；另一方面有利于脱模，保证塑件制品精度 。h)有利于排气 对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件的中间部位。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。本塑件分型面位置如图21所示。 图2-1 分型面2.2 型腔数量的初步确定型腔指模具中成形塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而己。注射成形是先闭模以形成空腔，而后进料成形，因此必须由两部分或（两部分以上）形成这一空腔型腔。其凹入的部分称为凹模，凸出的部分称为型芯。为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。注射模的型腔数目，可以是一模一腔，每一次注射生产一个塑件，也可以是多腔，每一次注射生产多个塑件。每一副模具中，型腔数目的多少与下列条件有关系：氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。（1）塑件尺寸精度 型腔数越多时，精度也相对地降低。 （2）模具制造成本 多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。从塑件成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。 （3）注塑成形的生产效益 多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高。但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维持费较高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。（4）制造难度 多腔模的制造难度比单腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。塑料的成形收缩是受多方面影响的，如塑料品种，塑件尺寸大小，几何形状，熔体温度，模具温度，注射压力，充模时间，保压时间等。影响最显著的是塑件的壁厚和形状的复杂程度怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。该塑件精度要求一般，综合分析，采用一模二腔的形式。图2-2 一模两腔2.3 型腔的布局多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均匀，为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸制作得不相同。要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原则上不应该用同一副多模腔模具生产。在同一副模具中同时安排尺寸相差较大的型腔不是一个好的设计，不过有时为了节约，特别是成型配套式塑件的模具，在生产实践中还使用这一方法，但难免会引起一些缺陷，如有些塑件发生翘曲、有些则有过大的不可逆应变等。 谚辞調担鈧谄动禪泻類。本设计成型同一塑件且壁厚均匀，但考虑到浇口的布置故采用上图的型腔布局方式。金陵科技学院学士学位论文 第3章 注射机型号的选择第3章 注射机型号的选择3.1 注射机的选定标准本次设计与实际在工厂中的设计有所不同。工厂中的注塑机是已有固定的，模具设计人员通常都是根据车间内的注塑机来确定最大的之间产量，即是说厂中的注塑机选择是有限的。而在本次设计中，我们选择注塑即的原则则是按我们想象中的产品产量和实际的塑件形状来选择任何一款注塑机，最后校核能满足使用要求即可。这样同样也可以达到训练的目的。 注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该结注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。选用注射机时，通常是以某塑件的（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸进行校核 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。在模具设计时，根据产品几何尺寸及模具结构特点，尽可能选用适合的注塑机以充分发挥设备的内在能力。应该根据以下几个方面： 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。a 通常影响注塑机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等； b 模具尺寸(宽度、高度、厚度）、重量、特殊设计等；c 使用塑料的种类及数量（单一原料或多种塑料）；d 注塑成品的外观尺寸（长、宽、高、厚度）、重量等；e 成型要求，如品质条件、生产速度等。 3.1.1 模具所需注射量的计算产品的材料为聚碳酸酯（PC），查手册或产品说明得知聚碳酸酯的密度为1.2g/cm，平均收缩率为0.6%。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。使用UG或Pro/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积，当然也可以根据塑件的形状手动几何计算得到实体的体积。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。本设计采用了Pro/E软件画出塑件的实体图，然后通过建模分析可得到 塑件的体积V塑40414.87mm 40.41cm塑件的质量m1=V=48.5g流道凝料的质量还是个未知数，若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑件质量或体积的15%20%（注射厂的统计资料）。若流动性不太好颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。或是精密塑件，据统计每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的0.2倍1倍，当塑料熔体黏度高，塑件愈小、壁愈薄，型腔越多又作平衡式布置时，浇注系统的质量或体积甚至还要大。在学校做设计时以0.6nm来估算，从上述分析中确定为一模两腔，所以注射量即濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。m=1.6nm1=1.6248.5=155.2g式中m一副模具所需塑料的质量（g）；n 初步选定的型腔数量；m1单个塑件的质量（g）；3.1.2 锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍。因此可用来进行估算，所以：銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。 = 1.3524478.18=12091.09 mm Fm=（nA1+A2）p=12091.0935=423188N式中 型腔压力P取35 A塑件及流道凝料在分型面上的投影面积（mm）；A1单个塑件在分型面上的投影面积（mm）； A2流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（mm）；Fm模具说需的锁模力（N）； P塑料熔体对型腔的平均压力（MPa）；3.2 注射机型号的选定根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值。可选用XS-ZY-250注射机，见表3.1 表3-1 注射机主要技术参数项目单位标称注射容量cm250螺杆直径mm50注射压力MPa130注射行程mm160螺杆转速r/min15-90注射时间s2注射方式螺杆式合模力kN1810最大成型面积cm500模板最大行程mm500模板最大厚度mm350模板最小厚度mm200模板尺寸mm598520拉杆空间mm448370喷嘴球半径mm18喷嘴孔直径mm4定位圈直径mm80合模方式增压式3.2.1 型腔数量的校核该制品精度要求不高，属于小零件，又要大量的生产，为了考虑生产效率和模具制造费用低点，给公司带来更多的效益，因此本设计初步拟定于一模两腔模具的形式生产。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。根据注射机的最大注射量确定型腔数目，即只要满足下式，就符合要求式中：型腔数目 G注射机的最大注射量，g； W1单个制品的质量，g； W2浇注系统的质量，g；= 0.870300.6248.5赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 48.5 =6.60 6.602，因此一模两腔符合要求。3.2.2 注射机工艺参数的校核1) 最大注射压力的校核注射机的额度注射压力即为该机器的最高压力Pmax=130MPa(见表3-1)应该大于注射成型是所需调用的注射压力p0，即 Pkp0式中 k安全系数，常取k=1.251.4。 实际生产中，该塑件成型时所需注射压力p0为70MPa100MPa。 代值计算，符合要求。2) 锁模力的校核 FmKAP型=1.2423188=508.6KN 而F=1800KN，锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。金陵科技学院学士学位论文 第4章 浇注系统的设计第4章 浇注系统的设计 浇注系统是塑料容体由注射机的喷嘴向模具型腔的流动通道。因此它应该保证容体迅速顺利有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在优良的塑料件。对于浇注系统设计的具体要求有： 塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。1 重点考虑型腔布局。2 热量及压力损失要小，为此浇注系统流程应尽可能短，截面尺寸应尽可能大，弯折尽量少，表面粗糙度要低。3 均衡进料，即分流道尽可能采用平衡式布置。4 塑料耗量要少，满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗.5 消除冷料，浇注系统应能收集温度较低的“冷料”。6 排气良好。7 防止塑件出现缺陷，避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。8 保证塑件外观质量。9 较高的生产效率。10 塑料熔体流动特性（充分利用热塑性塑料熔体的假塑性行为）。 浇注系统一般由四部分组成，即主流道、分流道、浇口冷料穴。4.1 主流道的设计主流道是塑料容体进入模具型腔时经过的部分，它将注射机的喷嘴注出的塑料容体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于容体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来。主流道的尺寸直接影响到塑料容体的流动速度和充填时间。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度约等于定模板的厚度（见模架的确定和装配图）。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。主流道的设计如下图41所示图41 主流道半锥角一般在13内选取，主流道带锥度是为了在模具打开时使主流道凝料容易脱离定模。本设计选取锥度为3。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。主流道径向尺寸的小端（与喷嘴连接的一端）应大于喷嘴口孔径0.51.0。当主流道与喷嘴同轴度有偏差时，可以防止主流道凝料不易从定模一侧拉下来。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。D=d+（0.51）式中：d注射机喷嘴口直径 D浇口套进料口直径D=4+1 =5凹球面半径应比喷嘴球径大12，可以；保证注射过程中喷嘴与模具紧密接触，防止两球面之间产生间隙而使容体充入这间隙中，妨碍主流道凝料顺利从定模上拉出。 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。 =18+2 =20mm主流道内壁的表面粗糙度在0.8um以下，主流道的长度L一般根据模板的厚度而定，为了减少压力损失和物料损耗。应尽可能减少主流道的长度，一般控制在60mm以内。主流道出口处的圆角半径较小，一般取r=D鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。r=5=0.625主流道上开设浇口套。将主流道开设在一个专用零件主流道衬套上而不是直接加工在定模板上的方法较好，因为主流道的表面粗糙度和硬度要求一般都比定模板高，可以选用较好的钢材。损坏后也容易更换，一般选用T8或T10制作，淬火硬度为5055HRC，浇口套的形式如下图栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。（a） （b） （c） （e） （f） （g） 图4-1.2 浇口套的形式（a） 是浇口套和定位圈做成一体，仅适用于小型模具； （b） 采用螺钉将定位圈和定模座板连接，防止浇口套受容体的反压力而脱出，是常用结构；（c） 用定位圈的凸肩将其压在注射机的固定板下，当浇口套端面尺寸较小时，仅靠注射机喷嘴的推力就能将浇口套压紧，也是常用结构；辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。（d） 通过浇口套上挖出凹坑来减少主流道的长度；（e） 直接在定模座板上开主流道，适用用于小型模具的小批生产，上述几种情况适用与注射机为球面的情况。（f） 用于喷嘴头为平面的结构，优点是接触面积大，密封好容体不外溢，缺点是对注射机的精度要求很高；本设计采用（b）图的结构主流道剪切速率经过校核，合格。4.2 分流道的设计分流道是指主流道与模具型腔浇口之间的一段流道，用于一模多腔和一腔多浇口（用于较大或形状复杂的塑料件）的情况，将从主流道流来的容体分配至各个型腔或同一型腔各处，起着对容体的分流和转向作用。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。4.2.1 分流道的截面形状分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形梯形和U形等，如下图所视，圆形和正方形截面流道的比表面积最小（流道表面积与体积之比值称为比表面积），塑料容体的温度下少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工较困难，而且正方形截面不易脱模，圆形分流道要求开设在分形面两侧，对称、分布加工难度大，所以实际生产中常用截面形状为梯形、半圆形及U形。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。图3-3 分流道截面形式本设计选用分流道截面为圆形的截面形式。4.2.2 分流道尺寸图3-4 分流道的形式分流道=10.5mm分流道的尺寸由塑料品种，塑件的大小和流道的长短确定。对于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用下面经验公式计算分流道的直径，则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。D=0.2654式中：D分流道的直径，mm；W塑件质量，g；L分流道的长度，mm；此式计算的分流道直径限于3.2mm9.5mm。对于梯形分流道，H=2D/3；对于U形的分流道，H=1.25R，R=0.5D。D算出一般取整数。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。4.2.3 分流道布置形式常用塑料的分流道直径列于下表，由表可见，对于流动性极好的塑料（如PE、PA等），当分流道很短时，其直径可小到2mm左右；对于流动性差的塑料（如PCHPVC及PMMA等），分流道直径可以大到13mm；大多塑料所用分流道的直径为6mm10mm。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式。平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相等的布置形式。它要求各对应部分的尺寸相等，这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，使成型的塑件力学性能基本一致。但是这种布置使分流道较长。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。非平衡式布置是指分流道到各个型腔浇口的长度相等的布置。这种布置使塑料进入各个型腔有先后顺序，因此不利于均衡送料，但对型腔数量多的模具，为不使流道过长，也常采用。为了达到同时充满型腔的目的，各个浇口的断面尺寸要制作得不相同，在试模的时候要多修改才能实现。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。 本设计中为了成型的塑件力学性能基本一致，分流道采用平衡式布置。4.2.4 分流道设计要点1 在保证足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。2 分流道较长时，在分馏大的末端应开设冷料穴。3 分流道的位置可单独在定模板或动模板上，也可同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状。4 分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。4.3 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道（除了直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。 浇口的主要作用： 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； 易于切除浇口尾料； 对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，黏度降低，提高流动性能，有利于充型，但是浇口尺寸过小会使压力增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。4.3.1 浇口的形式浇口的形式有很多，但是要根据具体情况来选择。注射模常用浇口形式有以下几种：侧浇口点浇口潜伏式浇口扇形浇口平衡式浇口盘形浇口轮辐式浇口爪形浇口环形浇口护耳形浇口隙浇口直接浇口4.3.2 浇口类型的选择侧浇口是典型的矩形截面浇口，有以下优点:1 浇口的位置一般都在分型面上，从塑件的外侧进料。2 塑件容易形成熔接纹、缩孔，凹陷等缺陷，注射压力损失较大，对壳体件排气不良。3 截面形状简单，加工方便。4 位置选择灵活，去除浇口方便，痕迹小。5 广泛用于两板式多型腔模具以及断面尺寸较小的塑件。 本设计采用侧浇口的结构形式。4.3.3 浇口位置的选择浇口的位置选择，应遵循如下原则：1 避免制件上产生喷射等缺陷（避免喷射有两种方法：a 加大浇口截面尺寸，降低熔体流速；b 采用冲击型浇口，改善塑料熔体流动状况。）该模具采用方法a；懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。2 浇口应开设在塑件截面最厚处；3 有利于塑件熔体流动；4 有利于型腔排气；5 考虑塑件使用时的载荷状况；6 减少或避免塑件的熔接痕；7 考虑分子取向对塑件性能的影响；8 考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响；9 防止将型芯或嵌件挤歪变形。下图为本设计塑所选的浇口位置 图4-3 浇口位置4.3.4 浇口的尺寸的确定 浇口截面积通常为分流道截面积的0.070.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为0.52mm左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。侧浇口深度和宽度经验计算： 经验公式为 h=nt=1mm, w=6mm 式中 h侧浇口深度(mm)； w 浇口宽度（mm）； A塑件外表面积（mm）； t塑件厚度（平均厚度约为1mm）； n塑件系数，由查表得n=0.6。由于侧浇口的种类较多，现将常用的经验数据列表如下表： 表4-4 浇口的推荐尺寸塑件壁厚(mm)侧浇口尺寸/mm浇口长度(mm)深度h宽度w0.800.501.01.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4注：源自参考文献3中的表6-5综上得侧浇口尺寸： 深度 h=1.0mm 宽度 w=6mm 长度 l=1.0mm4.4 冷料穴的设计冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料穴的直径应大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。本设计采用了Z形拉料杆的冷料穴。4.5 排气系统的设计塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气，除此之外，塑料熔体会产生微量的分解气体，这些气体必须及时排出，否则，被压缩的气体会产生高温，会引起塑件局部炭化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起强度下降，甚至充填不满等。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。一般有以下几种排气方式；l 排气槽排气对于大中型塑件的模具，通常在分型面上的凹模一边开设排气槽，排气槽的位置以处于熔体流动末端好。l 分型面排气 对于小型模具可利用分型面间隙排气，但分型面必须位于熔体流动末端。l 利用型芯、顶杆、镶拼件等的间隙排气。金陵科技学院学士学位论文 第5章 成型零件的设计第5章 成型零件的设计5.1 成型零件的结构设计直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑料外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模（或型芯）。由于凹、凸模件直接与高温，高压的塑料接触，并且在脱模时反复与塑料摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。5.1.1 凹模的结构（1）整体式凹模直接在模架板上开挖型腔。其优点是加工成本低。但是，通常模架的模板材料为普通的中碳钢，用做凹模，使用寿命短，若采用好的材料模板制作整体凹模，则制作成本高。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。通常，对于成型1 万次以下塑件的模或塑件精度要求低，形状简单的模具可采用整体式凹模结构。（2）整体嵌入式凹模将稍大于塑件外形（一个足够强度的壁厚）的较好材料（高碳钢或合金工具钢）制作成凹模，再将此凹模嵌入模板中固定。其优点是“好钢用在刀刃上”。既保证了凹模的使用寿命，又不浪费价格昂贵的材料。并且凹模损坏后，维修、更换方便。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。（3）局部镶拼式凹模对于形状复杂或某局部易损坏的凹模，将难于加工或易损坏的部分设计成镶拼形式，嵌入型腔主体上。既节省了工具钢，又易于更换损坏的凹模。灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。（4）四壁拼合式凹模对于大型的复杂的凹模，可以采用将凹模四壁单独加工后镶入模套中，然后再和底板组合。这样既易于加工又省料。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。5.1.2 凸模的结构（1）整体式凸模这是形状最简单的型芯，用一块材料加工而成，结构牢固，加工方便，但仅适用于塑料件内表面形状简单的情况。（2）嵌入式凸模主要用于圆形、方形等形状比较简单的型芯。最常使用的嵌入形式是型芯带有凸肩，型芯嵌入固定板的同时，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，再垫上垫板，并用螺钉将垫板和固定板连接。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。（3）异形凸模结构形式对于形状特殊或结构复杂的凸模，需要采用组合式结构或特殊固定形式，但应视具体形状而定。（4）小型芯安装固定形式直径较小的型芯，如果数量较多，采用凸肩垫板安装方法较好。若各型芯之间距离较近，可以在固定板上加工出一个大的公用沉孔。因为对每个型芯分别加工出单独的沉孔，孔间距较薄，热处理时易出现裂纹。各型芯的凸肩如果重叠