花边碗注塑(注射)模具毕业设计说明书论文.doc

存档日期： 存档编号： 徐 州 师 范 大 学本科生毕业外文翻译论 文 题 目： 花边碗三维造型模具设计姓 名： * * * 学 院： 科文学院 专业、年级、班组： 06 机 制 指 导 教 师： * * 徐州师范大学教务处印制摘 要本次毕业设计的题目是：塑料碗的塑件注射模。本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚，斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，例如是采用整体式还是镶拼式，以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图并撰写模具说明书。关键词：分型面、浇口、型腔，型芯，镶块，脱摸力AbstractThis graduate that design is:The Plastic bowlinjects the mold.This design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft.the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system.Finally draw the production that complete molding tool assemble the general drawing sum the soil and establishment of prinipal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card.Key words: parting line,the gate, slide block, heel block, core-pulling, core-pulling distance, gate.目录前言51塑件的工艺分析61.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征61.2工艺性分析92注射机的选择112.1塑件体积的计算112.2计算塑件的质量：112.3注射机选择123成型零件的设计134. 分型面的选择设计原则145浇注系统的设计155.1主流道的设计155.2分流道的设计165.3分流道的布置165.4浇口设计175.5浇口位置的选择186 导向机构的设计196.1导柱的设计196.2导套及导向孔的结构设计206.3导柱（导套）在模板上的布置207推出机构的设计217.1推件力的计算228冷却系统的设计238.1 冷却水回路布置的基本原则：238.2 确定冷却水道直径249模具排气方式的设计2410绘制模具装配图2511校核2611.1注射机有关工艺参数的校核2611.2模具与注塑机安装部分相关尺寸校核2712模具的安装试模27致 谢28参考文献29/thread-8307-1-1.html现成设计购买注意事项/thread-8308-1-1.html定做设计流程以及注意前言本次的设计是毕业生的最后一次设计，是我们对以前所学的理论知识和技能的一次综合性训练。模具设计是一项很复杂的工作，它要求我们在掌握理论知识的基础上要有更好的实践经验。设计一付好的模具，其中牵涉到许多的内容，一套模具有好多种方案，在进行的比较中需要考虑的内容包括对塑件成型工艺的分析，如何确定分型面、型腔数目以及选择注射机型号。确定模具的总体结构、型腔型芯的结构，同时还考虑了模具制造工艺的可行性以及模具制造的经济性；浇注系统的设计，确定浇口形式及位置大小；确定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脱模机构的设计，脱模力的计算；侧向分型及抽芯机构的设计，导向机构的设计，冷却系统的设计。本次毕业设计课题是塑料碗的塑件注射模。本次设计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚，斜度和圆角以及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，例如是采用整体式还是镶拼式，以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图并撰写模具说明书。我国模具设计技术今后发展方向（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。（4）开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。（6）应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1塑件的工艺分析1.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征该塑件为壳体，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度。该产品的注塑材料选用ABS，要求大批量生产，所以我们设计模具时采取一出二点浇口的设计思想，可以自动切断浇口取出余料。其二维形状如图所示：该塑件材料选用丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合产物（ABS），取它们英文名的第一个字母命名（A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯）。它是一种强度高、韧性好、综合性能优良的树脂，用途广泛，常用作工程塑料。工业上多以聚丁二烯胶乳或苯乙烯含量低的丁苯橡胶为主链，与丙烯腈、苯乙烯两种单体的混合物接枝共聚合制得。实际上它往往是含丁二烯的接枝聚合物与丙烯腈苯乙烯共聚物SAN(或称 AS)的混合物。近年来也有先用苯乙烯、丙烯腈两种单体共聚，然后再与接枝共聚的ABS树脂以不同比例混合，以制得适应不同用途的各种 ABS树脂。20世纪50年代中期已开始在美国工业化生产。 ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。 ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，散热性（现在ABS工程塑料的工艺已经很成熟了，笔记本电脑只要内部结构设计合理，同样可以有出色的散热效果。)ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差但ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度为93C左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。业生产方法 可分两大类：一类是将聚丁二烯或丁苯橡胶与SAN树脂在辊筒上进行机械共混，或将两种胶乳共混，再共聚；另一类是在聚丁二烯或苯乙烯含量低的丁苯胶乳中加入苯乙烯和丙烯腈单体进行乳液接枝共聚，或再与SAN树脂以不同比例混合使用。 结构、性质和应用 在ABS树脂中，橡胶颗粒呈分散相，分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时，交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量，使应力分散，从而阻止裂口发展，以此提高抗撕性能。接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离 SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的 SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大，否则兼容性不好，会导致橡胶与树脂界面的龟裂。用途：汽车配件（仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等），收音机壳，电话手柄、大强度工具（吸尘器，头发烘干机，搅拌器，割草机等），打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等。比重:1.05克/立方厘米 燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用特点： 综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理. 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。成型特性： 无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。 宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 ABS主要技术指标：表2-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表2-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表2-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50851.2工艺性分析 为了提高成型效率，本设计采用直浇口。该浇口的入浇点位于塑件的底部，避免影响外观。塑件的工艺参数：注塑机类型：螺杆式喷嘴形式： 通用式料筒一区 150170料筒二区 180190料筒三区 200210喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 515周期 1530后处理 红外线烘箱温度（70）时间（0.31） 2注射机的选择2.1塑件体积的计算零件塑件的体积 V=29.4cm 浇注系统的体积：V2=41cm可有三维软件UG的测量体功能测出分流道的塑料的体积塑件与浇注系统的总体积为V=2*V+V2=100cm2.2计算塑件的质量：查手册取密度=1.05g/cm塑件体积：V=100cm塑件质量：根据有关手册查得：=1.05g/cm所以，塑件的重量为：M=V=100cm1.05 g/cm=105g2.3注射机选择1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一.注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法.常用的说法有:（1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；（2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。注塑机基本参数：注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。(1)公称注塑量；指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。(2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。(3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。常用的注射速率如表4-1所示。表4-1 注射量与注射时间的关系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射时间/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。(5)锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。(6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。(7)开合模速度；为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停。(8)空循环时间；在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。根据以上计算 以及产品的高度和模具设计与制造简明手册表2-40选择注射机XS-ZY-500螺杆式注射机，其参数如下：额定注射量：500 螺杆直径：65mm 注射压力：104Mpa 锁模力：3500KN 模板行程：500mm 模具最大厚度：450mm 模具最小厚度：300mm模板尺寸：700850mm拉杆空间：500440mm 定位孔直径：150mm合模方式：液压机械 3成型零件的设计型腔的工作尺寸计算：所谓工作尺寸就是指成型零件上直接用以成形塑件部位的尺寸。它主要包括型腔的径向尺寸、型腔的深度、中心距等尺寸。它受到塑件的尺寸精度的影响。型腔的计算公式如下：型腔的径向尺寸计算 (LM)0z=(1+Scp)Ls-3/40z =(1+0.55/100)x304-3/4x0.0130z =305.672-0.009750z =305.66220z。 (L)0z=(1+Scp)Ls-3/40z =(1+0.55/100)x162-0.75x0.0080z =162.8850z其中LM是型腔的径向尺寸，Scp是塑料的平均收缩率，是塑件的公差值。查表得ABS塑料的最小收缩率为0.3%，最大的收缩率为0.8%，由公式得Scp=(0.3%+0.8%)/2得Scp为0.55，至于塑件的精度，在此到的系数为0.75，当塑件的精度不同时会有变化。型腔的深度尺寸计算： （HM）0z=(1+Scp)Hs-2/30z =(1+0.55/100)x64-0.009x2/30z =64.352-0.0060z = 64.3460z其中HM为型腔的深度尺寸，的系数取2/3。型芯的尺寸计算：型芯的径向尺寸：(LM)-z0=(1+Scp)Ls+3/4-z0 =(1+0.55)x108+0.75x0.011-z0 =108.60225-z0 其上面字母所表示的意义和型芯的字母是一样的。型芯的高度尺寸计算如下： （HM）=(1+Scp)Hs+2/3-z0 =(1+0.55/100)106+2/3x0.006-z0 =106.619-z04. 分型面的选择设计原则分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。（1）分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。（2）分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、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。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：保持塑件外观整洁。应利于排气：分型面尽量和物料流动的末端相重合。开模时塑件留在动模一侧：以利于塑件的顶出脱模。应容易保证塑件的精度要求。应力求简单适用并易于加工：对开头较复杂的分型面应选择贯通的结构形式。考虑侧向分型面与主分型面的协调。 带有侧孔或侧凸凹槽的塑件，往往把侧抽芯的部位放在动模一侧以便抽芯。 尽量选用抽芯距短的一侧抽芯。 侧抽芯的形式对侧滑块所需的锁紧力影响很大。 分型面应与注射机的参数相适应。考虑脱模斜度的影响。嵌件和活动型芯应安装方便。 在这个模具设计中，产品的结构简单，其分型面在产品的最大投影处。5浇注系统的设计浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。5.1主流道的设计 主流道（如图所示）是指：浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止的塑料熔体流动通道。 根据选用的XS-ZY-500型号注射机的相关尺寸得： 喷嘴前端孔径：d0=3.0mm； 喷嘴前端球面半径：R0=10mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系R=+(12)mmd=+（0.51）mm 取主流道球面半径：R=16mm； 取主流道小端直径：d=3.6mm 为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为2-6，此处选用2，经换算得主流道大端直径为5.8mm。5.2分流道的设计（1）分流道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，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称为比表面积），塑料熔体的温度下降少，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，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。 （2）分流道的尺寸 分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及长度确定。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，如式。 D=0.2654W1/2 L1/4 式中：D-分流道的直径，mm; W-塑件的质量，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HPYC和PMMA。应将计算结果增加25。对于梯形分流道，H=2D/3；对于U形分流道，H=1.25R，R=0.5D。D算出后一般取整数；对于半圆形H=0.45R 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PC，HPVC及PMMA等），分流道直径可以大到13mm;大多数塑料所用分流道的直径为6mm10mm。 5.3分流道的布置（1）、在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道截面面积与长度尽量取小值，分流道转折处应圆弧过度。（2）、分流道较常时，在分流道的末端应开设冷料井。（3）、分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动、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。在单腔模中，常不设分流道，而在多腔模中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。从前两点出发，分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的加回料量，分流道亦不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢，还倒增长模塑的周期。而该设计中使用了梯形断面形状的分流道。如图所示；5.4浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，该塑件采用的是限制性浇口，它一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，有利于塑料进入，使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分开的作用。设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要求，综合分析。一般要满足以下原则：(1) 尽量缩短流动距离。(2) 浇口应开设在塑件的壁厚。(3) 必须尽量减少或避免产生熔接痕。(4) 应有利于型腔中气体的排除。(5) 考虑分子定向的影响。(6) 避免产生喷射和蠕动。(7) 不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口。(8) 浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大，浇口在多情况下，系整个流道断面尺寸最小的部分（除主流道型的浇口外），一般汇报口的断面积与分流道的断面积之比约为0.030.09。断面形状如图5.4所示，浇口台阶长11.5左右虽然浇口长度比分流道的长度短的多，但因为其断面积甚小，浇口处的阻力与分流道相比，浇口的阻力仍然是主要的，故在加工浇口时，更应注意其尺寸的准确性。然而，根据塑件的样品图、生产的批量等，采用一模两腔结构。浇口采用点浇口 具体形式如图所示。 5.5浇口位置的选择（1）浇口的位置的应使填充型腔的流程最短这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔。对于型塑件，要进行流动比的校核。流动比K由流动通道的长度L与厚度t之比来确定。如下式：K=（L/t） 式中：L-各段流程的长度，mm; t-各段流程的厚度或直径，mm; 流动比的允许值随塑料熔体的性质、温度压力等的不同而变化。流动比的计算公式为： K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 浇口位置的选择要避免塑件变形 （3）浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕 熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应考虑料流的方向。为提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢流槽，使冷料进入逸流槽。筒形塑件采用环行浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会有熔接痕产生。浇口的位置塑与件质量有直接影响,位置选择不当会使塑件产生变形、熔接痕等缺陷。浇口位置的选择如上图所示。 6 导向机构的设计导向机构主要包括导柱和导套。其设计原则如下：导柱应合理地均布于分型面的四周，其中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止模板变形。导柱的直径应据模具尺寸来选取，保证有足够的抗弯强度。导柱和导套应有足够的耐磨性。（20#低碳钢淬火HRC4855;T8.T10淬火），Ra1.6。最好装在定模上以便脱模。（特殊情况如推板由导柱导向推出塑件时，装在动模）合模时，应保证导向零件先接触，即导柱长度比凸模端面高出68mm，以免凸模先进入型腔。导柱装配处直径应与导套外径相等以利于配合加工，保证同轴度要求。导柱端部常做成圆锥形或半球形以顺利进入导向孔，导套前端亦应导角。导向机构的作用：1）定位作用；2）导向作用；3）承受一定的侧向压力6.1导柱的设计6.1.1导柱的结构形式有：(1) 无储油槽导柱： 用于小型模具、小批量生产。(2) 带储油槽导柱： 用于大型模具、大批量生产。(3) 短导柱： 用于深型腔注射模具，并与凸、凹模的斜面定位联合使用，也用于大型塑料注射模以增加刚度。(4) 直通式导柱： 用于小型模具单件生产。(5) 顶柱式导柱： 为增加动模垫板刚度、简化模具结构，兼作顶柱。用于塑件投影面积大的情况。6.1.2长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812 cm，以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况。6.1.3形状 导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。6.1.4材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理），热处理渗碳深度为0.8-1.2mm，硬度为5862HRC。6.2导套及导向孔的结构设计6.2.1无导套导向孔：加工简单，适用于生产批量小、精度要求不高的模具；宜做成通孔以便排气、废料，若必须做成盲孔，则需开排气槽；限制配合面长度，以减少精加工，并改善配合状况；导向孔入口处倒圆角R，滑动部分间隙配合H8/f8，Ra0.4。材料T8淬火55HRC，不经济，可选45钢调质HB235。 6.2.2材料 用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低于导柱硬度（淬火钢H62、青铜），这样可以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。6.2.3形状 为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔做成通孔，以利于排出孔内的空气。6.3导柱（导套）在模板上的布置 二导柱（用于小型模具）：合模无方位要求时，二导柱直径相同对称分布；有方位要求时：二导柱直径不同或直径相同不对称分布。三导柱：用于中、小型模具。四导柱：用于深腔大型模具。在圆模板上、在矩形模板上。八导柱：四短（增降导向刚性）四长，用于深腔、薄壁、要求壁厚均匀的模具。导柱和导套的结构形式如图所示：7推出机构的设计根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型芯采用镶件的形式。其推出机构可采用推件板推出机构。这样设计 节约成本又省时间比较简便。 7.1推件力的计算 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）： 注：式中 -型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）; -被包紧部分的深度（cm）; -由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度； L=706.5MM h=29.98MM Q=706.5MM29.98MM10MPA(0.1COS0.5-SIN0.5)=1771.1(N) 7.2推件板的设计如图所示8冷却系统的设计8.1 冷却水回路布置的基本原则：冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。一般在型腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温。冷却水孔开孔的原则：（1）冷却水孔的数量应尽可能的多，直径应尽量大；（2） 每个冷却水孔至型腔表面的距离应相等，一般保持在015mm范围内，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般保持在812mm。（3）水孔通过镶块时，防止镶套管等漏水。（4）冷却管路一般不宜设在型腔内塑料熔接的地方，以免影响塑件的强度。（5）水管接头应设在不影响操作的一侧注射模具的温度设计是否恰当，不仅影响塑件的质量，而且对生产效率、充模流动、固化定型都有重要影响。模具对塑件质量的影响主要体现在以下几个方面：1、改善成形性 2、成形收缩率 3、塑件变形 4、尺寸稳定性 5、力学性能 6、外观质量。当大批量的生产时，而且又要满足塑件的质量要求时，增多型腔是不现实的。这时提高生产率显得尤其重要了。而提高生产率又与模具温度的控制有密切关系。生产效率主要取决于冷却介质（一般是水）的热交换效果。因此缩短注射成形周期的冷却时间是提高生产效率的关键。8.2 确定冷却水道直径 依据塑件体积设计冷却水管直径为8mm，冷却水道如图8-2所示。9模具排气方式的设计 （1） 利用配合间隙排气；（2） 在分型面上开设排气槽排气；（3） 利用排气守排气；（4） 强制性排气；该模具是采用利用配合间隙排气。其间隙值约为0.030.05mm.它常用于中小型的简单模具。 10绘制模具装配图模具整体设计也就是模体的设计，随着现代工业的发展，模体设计已接近标准化，可以从市场上购买相应的模体。标准模体一般包括定模板、动模板、垫块、顶出固定板、顶板、导柱、导套、复位杆等。标准模架有12种结构，15876种规格。在本次设计中，浇口套、导柱、导套、顶杆、水嘴都采用标准件，可以外购。如图所示 为模具主视图 下表为各个零件的材料统计：11校核11.1注射机有关工艺参数的校核 1）锁模力与注射压力的校核当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生一个很大的力，使模具的分型面涨开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上投影面积之和乘以型腔内塑料压力。而作用在这个面积上的总力，应小于注塑机的额定锁模力P，否则在注塑时会因模具不紧产生严重的溢边现象。型腔内塑料压力，可以按公式计算。而经查塑料模具设计中ABS在型腔里的理论注塑压力在40MP80MP之间。而只有F机锁P模A的不等式成立时，才能符合要求。式中F机锁表示注塑机的最大锁模力； P模 表示为熔融型料在型腔内的压力 ； A 表示为塑件和浇注系统在分型面上的投影之和；故有；F机锁=3500knP模A=80MP2*3.14*50*502=1256kn所以符合要求。 11.2模具与注塑机安装部分相关尺寸校核模板尺寸和拉杆间距是否相适合因为要满足上述要求，只有达到模具长宽拉杆间距这样的条件。而确有，模具长宽=350450(mmmm)拉杆间距=440500(mmmm)成立，所以也是满足要求的。模具闭合高度的校核通过前章各模板的尺寸选定和计算，模具实际厚度H模为410mm，而注塑机最小厚度H最小为300 mm，最大尺寸为450mm。即；H模H最小也满足要求。12模具的安装试模1.试模前的准备试模前要对模具及试模用的设进行检验。模具的闭合高度，安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等符合所选设备的技术条件。检查模具各个滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要准确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。2.模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注塑机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装到注射机上要注意以下几个问题：1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。2）模具中有侧向滑动机构时，尽量使其运动方向为水平方向。3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，一般每侧采用块压板，对称布置。模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活、定位装置是否有效作用。要注意以下几个方面：1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。3试模将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。开始注射时，首先采用低压，低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。在提高压力无效的时，可以适当提高温度条件。试模注射出样件。试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。4. 检验通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产的样件满足