蜡烛座注射模具毕业设计说明书

摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。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。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。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。关键词塑料模具；分型面；标准ABSTRACTABSTRACTNOWTHEPLASTICSINDUSTRYISONEOFTHEGROWINGQUICKESTINDUSTRYCLASSESINTHEWORLD,BUTTHEINJECTIONMOLDISDEVELOPSTHEQUICKTYPETHEREFORE,THEREHAVEBIGGISTSIGNIFICANCETORESEARCHINJECTIONMOLDTOUNDERSTOODTHATTHEPLASTICOFPRODUCTIONPROCESSANDIMPROVETHEPRODUCTQUALITYTHEPLASTICSPRODUCTSOFTHETYPEMETHODISALOTOFAMONGTHEMMOSTOFINJECT,DIECASTINGTOCOMPATIBLYPRESSTYPEETCBUTINJECTTHEMOLD,EXTRUDE,EXTRUDEROUGHLYSHARETYPETOTALAMOUNTOF60ABOVEINJECTTHETYPEISDIVIDEDINTOADDTHEMATERIAL,MELTDOWNPLASTICS,ANDINJECTTOMAKEPIECETOCOOLOFFWITHMAKETHEPIECETOTAKEOFFTHEMOLDTOWAITFIVESTEPSCERTAINLYIFMAKEUSEOFFTHEELECTRICITYCONTROLCANREALIZEHALFAUTOORAUTOMATICHOMEWORKTHISDESIGNINTRODUCEDTHEBASICPRINCIPLEOFINJECTIONMOLDING,SPECIALLYSINGLEISDIVIDEDTHEPROFILETOINJECTMOLDISSTRUCTUREANDTHEPRINCIPLEOFWORK,THATPROPOSESTHEBASICDESIGNPRINCIPLEOFPRODUCTSINTRODUCEDTHEDETAILSOFTHESYSTEMTHATARECOLDFLOWCHANNELINJECTIONOFMOLDGATING,THETEMPERATURECONTROLSYSTEMANDTHEDESIGNPROCESSOFGOINGAGAINSTSYSTEM,ANDHASGIVENTHEEXPLANATIONTOTHEMOLDINTENSITYREQUESTTHROUGHTHISDESIGN,MAYTOCASTTHEMOLDTOHAVEAPRELIMINARYUNDERSTANDING,NOTESSOMECERTAINDETAILQUESTIONSINDESIGN,UNDERSTANDSTHEMOLDSTRUCTUREANDTHEPRINCIPLEOFWORKINGKEYWORDTHEPLASTICMOLD；PARTINGLINE；STANDARD1前言11塑料的概述塑料是以合成树脂为基本成分，再加入各种添加剂，如填充剂、稳定剂、增塑剂、固化剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、溶剂、稀释剂等，经一定的温度和压力塑制成形，且在常温下能保持形状不变。111塑料的组成合成树脂是人工合成的高分子化合物，是塑料中最重要的组成成分，约占塑料质量的40100，它决定了塑料的基本性质。添加剂填充剂、稳定剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、固化剂等常用的添加剂。另外，根据塑料品种及使用要求，还可选择性地加入如发泡剂、阻燃剂、发光剂、防静电剂、导电剂和导磁剂等添加剂。112塑料的分类1）按受热、冷却时树脂呈现的特性分类A、热塑性塑料受热时成熔融状态，可以反复成型加工使用。常用的有聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等。B、热固性塑料加工成型后不可以熔化和溶解，不能反复成型加工。常用的有酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料、有机硅塑料、不饱和聚酯、硅酮塑料等。2）按塑料的用途分类通用塑料通用塑料是指产量大、价格低的塑料，多用于一般工农业生产和日常生活之中，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等品种。聚乙烯聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等。低密度聚乙烯广泛用于各种食品及用品的包装袋。高密度聚乙烯以及中密度聚乙烯适合作为液体、化肥以及重大物体的包装材料。聚氯乙烯聚氯乙烯是由乙烯气体与氯化氢合成氯乙烯单体，再聚合成聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯的强度高可在1560使用。它的电绝缘性和化学稳定性也很好，常用于输送酸、碱、纸张等用的管道及化工耐腐蚀管道、通风管、气体管、输油管等。也用于制造灯座，插头、开关及其它电气、电信方面的用具。软质聚氯乙烯强度低，伸长率高，易老化，但具有密度小、隔热、隔音及防震等特点，多用于电线、电缆绝缘层、密封件，衬垫等。聚苯乙烯聚苯乙烯具有很好的加工性能与电绝缘性，有良好的隔音、隔热及防震性能，广泛用做仪器的包装与隔热材料。聚丙烯聚丙烯的强度、硬度及弹性模量等均优于高密度聚乙烯。它可在100不变形，同时电绝缘性优越，可用来制造机器上的某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、接头、汽车方向盘调节盖等。它还可以制作各种化工容器，管道，阀门配件，泵壳以及收音机、录音机的外壳。工程塑料通常是指力学性能较好，并能在较高温度下长期使用的塑料。常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PET、PBT等，前四种发展最快，为国际上公认的四大工程塑料。聚酰胺聚酰胺的商业名称是尼龙或锦纶。它广泛用于100以下工作的机器、化学及电器零件。聚甲醛它具有优良的综合力学性能，其抗拉强度达75MPA，弹性模量和硬度较高，抗冲击、抗疲劳、减摩性能好，可在104下长期使用。但遇火会燃烧，在大气中暴晒还会老化。聚砜聚砜可用于高强度、耐热、抗蠕变的构件和电绝缘件，如各种电气设备的壳体、仪表盘、配电盘、真空泵叶片等。聚碳酸酯聚碳酸酯具有优良的综合力学性能，冲击韧度尤为突出；透明度高，可染成各种颜色，被誉为“透明金属”；耐热性比一般尼龙、聚甲醛略高，且耐寒，可在100145的温度范围内使用。它多用于制造机械工业中受载不大，但冲击韧度和尺寸稳定性要求较高的零件，如轻载齿轮、心轴、凸轮、蜗轮、蜗杆等，由于透明度高，在航空航天工业中也用于制造信号灯，挡风玻璃、座座舱罩等。聚四氟乙烯聚四氟乙烯具有优良的耐腐蚀、耐老化及电绝缘性，几乎能耐所有化学药品的腐蚀包括王水。聚甲基丙烯酸甲酯商业名称为有机玻璃。用它可制作飞机的座舱、弦窗、电视和雷达标图的屏幕、汽车挡风板、仪器和设备的防护罩、仪表外壳、光学镜片等。ABS塑料ABS塑料具有坚韧、质硬、刚性好的综合力学性能，易于成形和电镀，耐热，耐腐蚀以及尺寸稳定性较好，可用于制造点击、仪表、电话、电视机、收录机的外壳及有关元件，还可用来制作汽车的方向盘、手柄以及化工管道与容器等。酚醛塑料酚醛塑料具有耐热、绝缘、刚性大、化学性能稳定性好的特点。环氧塑料它具有较高的强度、韧性及优良的绝缘性，并能耐80155的冷热以及酸、碱、有机溶剂的浸蚀。但他的成本高于酚醛塑料。特殊功能塑料具有特殊功能的塑料，如导电塑料、导磁塑料、导热塑料等。113塑料的性能和用途1）质量轻塑料是一种轻质材料。普通塑料的密度约是铝材的1/2，钢材的1/5这对于减轻自重的车辆、船舶和飞机有着特别重要的意义，由于质量轻，塑料特别适合制造轻巧的日用品和家用电器。2）电气绝缘性好其相对介电常数低至20，而高值可达十几甚至更高。被广泛用于电机、电器、电子工业中。3）比强度比刚度高强度与相对密度之比称为比强度，弹性模量与密度之比称为比刚度。通常，塑料的比强度接近或超过普通金属材料，因此可用于制造受力不大的一般构件。一些玻璃纤维、碳纤维增强塑料的比强度和比刚度相当高，甚至超过钢、钛等金属，已在汽车、造船、航天和国防工业中应用。4）化学稳定性好一般塑料均具有一定的抗酸、碱、盐等化学腐蚀的能力。其中最突出的代表是聚四氟乙烯，它对强酸、强碱及各种氧化剂等腐蚀性很强的介质都完全稳定，甚至在沸腾的“王水”中也无动于衷，核工业中用的强腐蚀剂五氟化铀对它也不起作用。因此在化工设备制造中有极其广泛的用途。如制造各种管道、密封件、换热器和在腐蚀介质中有相对运动的零部件等。5）减摩、耐磨性能优良，减震消声性好。可用于制造一些高速运转的仪表齿轮、滚动轴承的保持架、机构的导轨等。6）热导率低，一些塑料具有良好的光学性能。塑料的热导率一般为017035W/M，钢的热导率为4670W/M比金属热导率低得多。可以用来制作需要保温和绝热的器皿或零件。有些塑料具有良好的透明性，透光率高达90以上，如有机玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯等都具有良好的透明性，他们可用于制作光学透镜，航空玻璃、透明灯罩以及光导纤维材料等。12塑料的主要成型方法及工艺性能121塑料的主要成型方法随着加工温度的逐渐升高，塑料将经历玻璃态、高弹态、粘流态直至分解。处于不同状态下的塑料表现不同的性能，这些性能在很大程度上决定了塑料对加工的适应性、可模塑性、可延性、可纺性、可机加工性等。一般的，塑料的成型方法很多，主要有八种1）注射成型注射成型是指通过注射机的螺杆或柱塞的作用，将熔融塑料注入闭合的模具型腔，经过保压、冷却、硬化定型后，即可得到模具成型出的塑件。2）压塑成型是将预热过的塑料原料放在经过加热的模具型腔内，凸模向下运动，在热和压力的作用下，塑料呈熔融状态并充满型腔，然后固化成型。压铸成型压铸成型是指通过压料柱将加料室内受热熔融的塑料经浇注系统压入加热的模具型腔，然后固化定型。3）挤出成型挤出成型是利用挤出机的螺旋杆加压，连续地将熔融的塑料从料筒中挤出，通过特定的截面形状的机头模成型并借助于牵引装置将挤出的塑料均匀拉出，同时冷却定型，获得截面形状一致的连续型材。4）吹塑成型它是将挤出的熔融塑料毛坯，置于模具内，借助压缩空气吹胀而贴于型腔壁上，经冷却硬化为塑料。此方法主要用于成型空心塑件。5）压延成型它将塑化的热塑性塑料，通过两道或多道旋转的滚筒间隙挤压延展，连续生产塑料薄膜或片材。6）发泡成型将发泡性树脂直接填入模具内，使受热熔融，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成泡沫塑件。常用发泡方法有三种物理发泡法，化学发泡法和机械发泡法。7）真空及压缩空气成型把热塑性塑料板片固定在模具上，用辐射加热器进行加热，加热到软化温度后，用真空泵把板材和模具间的空气抽掉，靠大气的压力使板材贴合在模具的型腔表面，冷却后固化成型。122塑料的成型工艺性能塑料的工艺性能表现为许多方面，有些性能直接影响成型方法和工艺参数的选择，有些则与操作有关。主要表现为收缩性其中包括成型收缩的形式、收缩率的计算、影响收缩率变化的因素。流动性在成型过程中，塑料熔体在一定的温度与压力作用下充填型腔的能力。其他工艺性能结晶性、热敏性、水敏性、吸湿性、水分和挥发物含量、应力敏感性、相容性、比体积与压缩比、硬化特性。13注塑模具的现状和发展趋势塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成型的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6M/MIN以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新结果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。经过近几年的发展，塑料模具已显示出一些新的发展趋势1大力提高注塑模开发能力。2注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。3模具生产正在向信息化迅速发展。2模具结构的总体设计21模具结构型式初步确定211塑件成型工艺的可行性分析1）塑件分析图21塑件3D图图22塑件2D图根据蜡烛座的使用环境和使用要求，查表可知PC有一定化学稳定性、力学性能好、抗冲击、阻燃、吸水性小。故塑件材料选为PC聚碳酸酯色调不透明生产纲领中批量2结构分析该塑件作为支撑件，中间有空的内腔，在不同的型腔中成型，必须保证塑件的同轴度和垂直度，所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证塑件外观。该塑件侧向弧线多，要求外观美观，必须采用侧向抽芯保证外观平整。3成型工艺分析精度等级采用一般精度5级。脱模斜度该塑件外表面成光面，弧线多，不需要放脱模斜度，其内腔查参考文献有型芯3050，其中内腔小半径的不放脱模斜度，起定心作用。212热塑性塑料（PC）的注射成型过程及工艺参数1注射成型过程成型前的准备对PC的色泽、细度和均匀度等进行检验。由于PC吸湿性极小，但水敏性强，含水量不得超过02，加工前必须干燥处理。干燥条件真空度为，烘箱温度为120，料层厚度H1H2时，其开模行程H为HH侧（510）MMS所以此塑件模具的H侧240，符合要求。模架尺寸与注射机拉杆内间距校核1、模具长、宽尺寸与注射机拉杆间距离的关系。模具安装有两种方式，即从注射机上方直接吊入机内进行安装，或者先吊到侧面再由侧面推入机内安装，为安装方便，应使注射机拉杆内间距比模具尺寸10MM。2、模具与注射机的安装关系。模具的安装固定形式有压板式与螺钉式两种。压板式安装灵活而被广泛采用，而螺钉式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安装比较麻烦，但对于大型模具的安装，这种安装安全可靠本塑件可以选择螺钉安装。4浇注系统的设计浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。从注塑机喷嘴至模具型腔的熔融树脂流路称之为流道，其浇口套内树脂流路称之为主流道，其余部分称之为分流道。分流道末端通向型腔的节流孔称之为浇口，在不通向型腔的分流道末端设置冷料井。浇注系统分为两大类，制品与固化的浇注系统一同从模具中取出的浇注系统称之为冷流道浇注系统。通过加热装置保持流道中树脂为熔融状态的称之为热流道浇注系统。设计浇注系统时应遵循以下原则浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短冲模时间选择浇口位置时应避免产生湍流和涡流及喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩；避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑料件分离、切除整修容易，且外观无损伤；融合缝位置需合理安排，必要时配以冷料井或溢料槽；尽量减少浇注系统的用料量；浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口须有IT8级以上精度。浇口位置及浇口种类决定熔料在型腔中的流动方向和路径。选择浇注系统时应兼顾熔体的流动、收缩、塑件形状、表面质量及浇口凝料的取出。若浇口位置不当或浇口种类选用不适合，则难以保证塑件质量。模具采用点浇口进料，浇口设置在塑件上部的中心处，以使熔体流动均匀，填充迅速，降低塑件变形几率，脱模时浇口凝料自动拉断，提高生产效率；留在塑件表面的浇口痕迹很小，在模具外手工去除，确保塑件表面质量。41主流道的设计主流道（也叫进料口），它是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的桥梁，也是熔融的塑料进入模具型腔时最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间长短有着密切关系。若主流道太大，其主流道塑料体积增大，回收冷料多，冷却时间增长，使包藏的空气增多，如果排气不良，易在塑料制品内造成气泡或组织松散等缺陷，影响塑料制品质量，同时也易造成进料时形成旋涡及冷却不足，主流道外脱模困难；若主流道太小，则塑料在流动过程中的冷却面积相应增加，热量损失增大，粘度提高，流动性降低，注射压力增大，易造成塑料制品成形困难。在一般情况下，主流道不直接开设在定模板上，而是制造成单独的浇口套，镶定在模板上。小型注射模具，批量生产不大，或者主流道方向与锁模方向垂直的模具，一般不用浇口套，而直接开设在定模板上。411主流道的设计要点浇口套的进口主流道小端直径D应比注射机喷嘴孔直径大051MM。若等于或小于注射机喷嘴直径，在注射成型时会造成死角，并积存塑料，注射压力下降，塑料冷凝后，脱模困难。D注射机喷嘴尺寸（051）MM。浇口套球面浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合，浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径SR大约1MM2MM，接触时圆弧度吻合的好。0SR反之两者不能很好贴合，会让塑料熔体返喷出现溢边，致使脱模困难。即浇口套球面半径16MM。0SR浇口套的结构浇口套锥度内壁表面粗糙度为RA08M，保证料流顺利，易脱模。浇口套不能制成拼块结构，以免塑料进入接缝处，造成冷料脱模困难。浇口套部位是热量最集中的地方，为了保证注射工艺顺利进行，要考虑冷却措施。浇口套的内孔即主流道呈圆锥形，单边锥度12。锥度过大会造成压力减弱，流速减慢，塑料形成涡流，熔体前进时易混进空气，产生气孔；锥度过小，会使阻力增大，热量损耗大，表面黏度上升，造成注射困难。浇口套内孔出料口处（大端）应设计成圆角R，一般为13MM。主流道的长度在模具结构允许的情况下，主流道长度尽可能短，一般取L60MM，过长则会增加压力损失，使塑料熔体温度下降过多，从而影响熔体的顺利充型。还会浪费塑料材料、增加冷却时间。412主流道的尺寸设计1）主流道的小端直径D注射机喷嘴直径（051）MM4（051），取D5MM。2主流道球面直径12MMSR01512，取。M160S3）球面配合高度H3MM5MM,取H3MM。4）主流道长度尽量小于60MM，由于标准模架结合该模具的结构，取L22MM。5）浇口套总长。M25H0L413主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常用碳素工具钢，如T8A、T10A等，在此选用T10A，热处理硬度为50HRC55HRC,如图41所示。图41浇口套由于该模具主流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较宜，其定位圈结构尺寸如图42所示。图42定位圈414主流道衬套的固定主流道衬套的固定形式如图43所示。图43主流道衬套的固定方式42冷料穴的设计421主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径。由于该模具具有垂直分型面即侧向分型，冷料穴开在瓣合模上，开模时，将主流道中的凝料拉出；侧向分型时，塑件被推出，冷料穴中的凝料由手动强制取出。该模具采用倒锥形设计（参考塑料成型工艺与模具设计书111页）冷料穴深812MM,这里取8，倾角为4度。由于该模具采用侧浇口浇注，不需要分流道冷料穴，故不作设计。43分流道的设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，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。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。431分流道的设计要点（1）分流道对熔体的阻力要小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，分流道的截面积与长度尽量取较小值，尤其对小型塑件更重要。分流道转折处应以圆弧过渡。（2）各型腔均衡进料当塑件形状、大小相同时，各分流道的截面积与长度都要对应相等，各支分流道长度也应一致，并尽量取短。当一模同时成形几个不同形状及大小或不同重量的塑件时，各分流道的截面积及长度应该与塑件相适用。分流道较长时应在其末端开设冷料井。（3）分流道形状分流道的形状应有利用塑料流动，且长度应尽可能的小，要便于加工及刀具选择。（4）分流道位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状，这主要取决于模具结构、塑料特性及塑件脱出方法。通常分流道多开设在模具的一边，以有利于开模时将流道凝料脱出。（5）分流道与浇口两者连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及填充。采用U形分流道，矩形浇口。432分流道的横截面形状及布置形式常见的分流道的截面形状有圆形、半圆形、梯形和U型等。其中，圆形截面分流道的表面积最小，热量不容易散失，流动阻力最小，但它需要开在动模和定模上，要保证两半圆完全吻合，制造困难；梯形截面分流道加工容易，热量散失和阻力也不大，是最常用的形式；U形截面分流道的优缺点与梯形截面基本相同。分流道的形状及尺寸，应根据塑料的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度因素来确定。另外，从传热面积考虑，热固性塑料的注射模宜用矩形截面分流道，而热塑性塑料宜用圆形截面分流道；从压力损失考虑，圆形分流道最好。由于该塑件采用了一模一腔，熔体能够较快的充满型腔，而U型横截面容易脱模，加工容易。所以，该模具选用U型分流道。433分流道的尺寸设计分流道的长度长度应尽量短，且少弯折，该模具分流道设计简单，并采用侧浇口，分流道长度取为24MM。分流道的形状及尺寸方法一为了便于加工和容易脱模，分流道采用U型横截面，一般对于质量小于200G，壁厚在3MM以下的塑件采用下面的经验公式可确定其横截面尺寸，即4M2650LD其中D为留到的当量直径（MM）；M是流经分流道的熔体质量（G）；L是分流道的长度（MM）。代入值计算得。M5724132650D方法二在确定主流道的尺寸后，分流道的尺寸可按计D098算。计算得D75MM。则在U型横截面中，根据标准取R3MM，H0918D7MM。由书上塑料成型工艺与模具设计U形面分流道的宽度B也可在510内选取,斜角为510度。综上，D75MM,U型横截面中,取R3MM,H0918D7MM。分流道的表面粗糙度及脱模斜度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度并不要求很低一般取AR，这样表面稍不光滑有助于塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流M6130表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处取，脱模斜度为8。M80A分流道向浇口过渡部分的结构分流道横截面如图45，分流道向浇口过渡部分的结构如图46所示。图45分流道截面图46浇口过渡部分434分流道内塑料熔体流动剪切速率的校核1）确定分流道体积流量计算一次注射注入该模具中总的塑料熔体的体积由前面计算可得322101076CMV计算注射机的公称注射量，并查书本表48确定注射时间320CM18/V则T20S。计算分流道体积流量分流道体积为33CM591V则STQ/02632）计算剪切速率123874SD故该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率51025103之间，故分流道内熔体的剪切速率合格。1S44浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，其作用是使从分流道流过来的塑料熔体以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔体能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。浇口的形状、位置、和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的设计与塑料塑件的形状大小、模具结构、注射工艺参数（温度、压力和速度）及塑料性能等因素有关。浇口的截面要小、长度要短，这样才能增大料流速度，快速冷却封闭。便于与塑件分离或切除，且浇口的痕迹要不明显。注射成型时许多缺陷都是由于浇口设计不合理而造成的，所以要特别重视浇口的设计。441浇口的设计原则对浇口的总的设计要求是要使塑料熔融体以较快的速度进入并充满型腔，同时在型腔充满后适时冷却封闭。浇口位置选择要遵循以下原则浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少。保证流动比在允许范围内。浇口位置的设置应有利于排气和补缩。浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕、提高熔接痕的强度。浇口位置的选择要避免塑件变形。浇口位置的设置应避免引起熔体破裂。浇口位置的设置应防止型芯变形。浇口位置的设置应考虑塑件的外观。442浇口的类型选择与位置的确定浇口形式较多，一般可分为直接浇口、中心浇口、侧浇口、点浇口、潜伏式浇口及护耳浇口等。一般来说小浇口优点较多，它可以增加熔体通过的流速，充模容易，这对于塑料熔体粘度对剪切速率较敏感的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯等尤其有利；小浇口对熔体有较大的摩擦阻力，结果使熔体温度明显上升粘度降低，流动性增大，有利于薄壁复杂制品的成型。根据该塑料的特性及塑件的结构形式，由于本塑件采用一模一腔结构模具设计简单，为了减少注射成型后的修饰工作和方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。因此采用矩形侧浇口的形式。浇口位置布置于分型面上，处于型腔几何中心的一侧。443矩形侧浇口的尺寸1）侧浇口深度和宽度经验计算经验公式为，（41）NTH30AW式中H侧浇口深度（MM）；W浇口宽度（MM）；A塑件外表面积（约为29500）2MT塑件厚度（平均厚度约为5MM）；N塑料系数，由表格查得N0609,此处取07；综上得侧浇口尺寸深度H35MM宽度W4MM长度L10MM侧浇口机构示意图如图47所示图47侧浇口444浇口剪切速率的校1056WHSV浇口的剪切速率在内，故该浇口符合要求。154S5成型零件的设计51成型零件的结构设计模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件，成型零件通常包括凹模、凸模、型芯、镶块和成型环等。成型过程中成型零件受到熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足够的强度，刚度和表面硬度。同时，还应该考虑零件的加工性及模具的制造成本。511凹模的结构设计凹模也称为型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形轮廓。按结构形式的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式四种类型。整体式凹模凹模由整块材料制成，结构简单，成型塑件的质量较好，模具强度高，不易变形。但其加工工艺性差，热处理不方便，内尖角处易开裂，所以只适用于形状简单的塑件成型。整体嵌入式凹模对于多型腔模具，一般情况都是将每个型腔单独加工，然后压入模板中。凹模与模板采用小间隙配合或过渡配合。局部镶拼式凹模对于形状复杂易损坏的凹模，将难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型腔主体上，以方便加工和更换。嵌入部分与凹模采用过渡配合H7/M6。四壁拼合式凹模对于大型的复杂凹模，可以采用将凹模四壁单独加工后镶入模套中，然后再和底板组合的方式。在此次设计中，由于采用了侧向抽芯机构，滑块的型腔充当凹模结构，它的结构决定于塑件制品的成型需要和加工与装配的工艺要求，在此，采用整体式凹模，考虑到塑件的精度，本塑件滑块采用整体的加工，然后在进行切断。512凸模、型芯的结构设计凸模是主要的成型零件，因此又称主型芯。凸模的作用是将压机的压力传递到塑件制品上，并压制塑料的内表面及端面。凸模由两部分组成上端与加料室有配合关系，以防止熔料溢出并有导向作用；下端为成型部分并设有脱模斜度。凸模结构有整体式及组合式两种类型。（1）整体式型芯将型芯与模板制成一体，其结构牢固，但工艺性较差，同时模具材料耗费多，这类型的型芯主要用于形状简单的单型腔模具（2）组合式型芯可以分为整体式嵌入型芯和镶拼式这种类型型芯可以节约贵重的模具材料，便于加工，尺寸精度容易保证。通过对塑件的结构分析可知，由于该塑件中间为台阶孔，且最小孔位于塑件的中间部位，故需要动、定模部分同时设置型芯。同时为了不产生飞边溢料，容易脱模应使动定模两型芯的接触表面偏在小端型芯下端。考虑到型芯尺寸均较小，稍有磨损就会产生较大误差，故做成整体嵌入式式以便更换。52成型零件的工作尺寸的计算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异形零件的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑件都有一定的几何形状和尺寸精度的要求，如有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。影响塑件尺寸精度的主要因素有1、塑件收缩率波动所引起的尺寸误差S2、模具成型零件的制造误差成型零件加工精度越低，成型塑件的尺寸精Z度也越低。3、模具成型零件的磨损误差C4、模具安装配合的误差J一般情况下，收缩率的波动、模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要原因。而收缩率的波动引起的塑件尺寸误差随塑件的尺寸的增大而增大。因此生产大型塑件时，若单靠提高模具制造精度等级来提高塑件精度是比较困难和不经济的，应稳定成型工艺条件和选择收缩率波动较小的塑料。生产小型塑件时，模具制造公差和成型零件的磨损，是影响塑件尺寸精度的主要因素，因此，因提高模具精度等级和减少磨损。521凸模的尺寸计算在定模部分上的型芯1）径向尺寸已知塑件的公差等级为五级，查塑料模具书33页塑件公差等级表，得出公差，型芯尺寸为ML16S38012S2根据凸模径向尺寸公式（51）01ZXLSLSCPM式中塑料的平均收缩率，PC为065；CPSX取值范围0508，该处均取075；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取Z1/6；故MXLSLZSCPM0630630119187516）ZS0470472228202）高度尺寸已知塑件的公差等级为五级，根据参考文献的型芯尺寸为MH41SM6403MM02S54根据模具高度尺寸公式01ZXHSHSCPM式中塑料的平均收缩率，PC为065；CPSX取值范围05067，该处均取067；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取Z1/6；故MXHSHZSCPM01010117467465ZSCP09090226451在动模部分上的型芯1）径向尺寸已知塑件的公差等级为五级，则型芯尺寸为ML63S3805ML104S2806根据凸模径向尺寸公式01ZXLSLSCPM（52）式中塑料的平均收缩率，PC为065；CPSX取值范围0508，该处均取075；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取1/6Z；故MXLSLZSCPM06306303391875161）LZSCP0470470442822）高度尺寸已知塑件的公差等级为五级，根据参考文献的型芯尺寸为MH43S560720S48根据模具高度尺寸公式01ZXHSHSCPM式中塑料的平均收缩率，PC为065；CPSX取值范围05067，该处均取067；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取Z1/6；故MXHSHZSCPM0101033746746511ZS0303445220522凹模的尺寸计算由于该塑件采用侧向抽芯结构，型腔由左右瓣合模组成，结构复杂，具体参考零件装配图。径向尺寸已知塑件的公差等级为五级，根据参考文献的型芯尺寸为ML301SM50142S32L3S64M54SM50，；L2S1，；06S62，；ML57SM7403，。8S8根据凹模径向尺寸公式（53）ZXLSLSCPM01式中塑料的平均收缩率，PC为065；CPSX取值范围0508，该处均取075；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取1/6Z；故；MXLSLZSCPM08308301129570365）LZSC5050022114）；XLSLZSCPM107107033842673651）MXLSLZSCPM083083044792457026511）ZS00551）XLZSCPM9393066864）MSLZS120120775745611）XLZSCPM430300887980）凹模高度尺寸已知塑件的公差等级为五级，根据参考文献的型芯尺寸为MH104S142S23S3根据模具高度尺寸公式（54）ZXHSHSCPM01式中塑料的平均收缩率，PC为065；X取值范围05067，该处均取067；塑件的尺寸公差；模具成型零件制造误差，一般为塑件公差的1/31/6，该处取Z1/6；故MXHSHZSCPM19019001183467105）（ZS0022726）（XZSCPM1919033）（53模具型腔侧壁和底板厚度的计算在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应当具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的、精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定型腔壁厚和底板厚度。模具型腔壁厚的计算，应以型腔最大压力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小尺寸的模具型腔，强度不足是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。以强度计算所需要的壁厚和以刚度计算所需要的壁厚相等时的型腔内即为强度计算和刚度计算的分界值。在分界值不知道的情况下，应分别按强度条件和刚度条件算出壁厚，取其中较大值作为模具型腔的壁厚。531凹模侧壁厚度的计算按强度要求计算模具为小型模具，滑块凹模为圆形凹模，采用组合式。只有时才MR521能满足最小半径时的强度。根据参考文献，按照强度计算，侧壁厚度为。1P2RS其中为型腔最大压力，取；为模具强度计算的许用应力，MPA50P模具材料为中碳钢，取。P16。MRSP14052212按刚度要求计算根据参考文献，按照强度计算，侧壁厚度为。121RPESP其中为型腔最大压力，取；为模具材料的弹性模量，碳钢PMPA50为；为许用变形量，塑件材料为PC，模具钢材的泊松比MPAE5102，。其中，（WR）3IPWI01513则；M262052故MRPESP271505216051221综合强度要求和刚度要求计算，取最大值，故S27MM。532动模垫板厚度计算动模垫板厚度和所选模架及两个垫块之间的跨度有关，根据塑件尺寸及型腔布置，模架应选在，那么，根据型腔布置及型芯对动模垫板的压M160力就可以计算得到动模垫板的厚度，参考文献【2】表419，即212183PPRT其中为型腔最大压力，取；为许用变形量，塑件材料为MA50PPC，同上，。MIP231812553故T13MM。根据参考文献动模垫板按照标准厚度取。T66模架的确定和标准件的选用模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成一个整体，也可以说塑料模的模架起装配、定位和安装作用。塑料注射模架现已标准化和系列化了，因此在设计时只需根据塑件的结构和尺寸直接选用即可，也可以自行设计。模架一般由定模座板、定模固定板、动模固定板、动模垫板、垫块、动模座板、推板、推杆固定板、导柱、导套、复位杆等组成。61模架的确定由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，选择合适的模板尺寸，由于该模具采用点浇口，且需要侧抽芯，结构较为复杂，参照标准选A2型模架。具体尺寸选择如下已知该塑件在分型面上的投影宽度，按参照文献可知MW80，即。综合考虑侧抽芯机构的横向移动距离，查参考MW102902文献可知，选，对应模板宽度为，推杆直径为。416MD10已知塑件在分型面上的投影长度为，根据经验公式L80，即，综合各方面考虑，选，对应的模架DLLT30MLT120LT2宽度为。故选模架为型标准模架。其规格为。163ALW160标准模架选定后，从表438中可以直接查出与之相对应的数据。动、定模座板宽度，厚度为；根据浇口系统的总长度以及型芯的相关W201H201尺寸，侧向抽芯滑块厚度由型芯计算可知，脱模板25MM；动模厚MA143H度选为；根据动模与型腔板厚度可确定垫块的厚度，又垫块宽度为MB6，则垫块尺寸为；推杆固定板尺寸为32C8032；推板尺寸为。HW51945HW1694导柱直径，导套直径，布置尺寸为6M；推杆直径，布置尺寸为半径为34MM的圆弧上。MLWT2110推板螺钉选用标准件4M6，布置尺寸为；动模座板螺钉选MLWM14684用标准件8M10，布置尺寸为。LM2262模架各尺寸校核由上述已选定的模架数据可得，模具闭合厚度为。由第三章选定注塑机SZ25/25参数有MCBHA265231，满足模具的要求，故注塑机经校核，符合要求。MH50AX了使瓣合模能顺利地立在动模部分，在定模部分设置一个弹簧及弹簧顶销。其中的顶销为圆头销，材料35钢，热处理硬度28HRC38HRC。圆柱螺旋压缩弹簧材料65MN、型号251224III类、最大工作载荷为312N。符合要求。312621EQ8侧向分型与抽芯机构的设计当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的机构，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则将无法脱模。带动侧向成型零件做侧向移动（抽拔与复位）的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。侧抽机构类型很多，根据动力来源的不同，一般可分为机动、液压或气动以及手动三大类型。81侧向分型与抽芯机构类型的确定考虑到塑件的结构，外表面多为弧形面，侧向抽芯距离较大，需要斜角较大机构，故该套模具采用机动抽芯中弯销侧向抽机构。机动抽芯是利用注射机的开模力，通过传动机构改变运动方向，将活动的型芯抽出。机动抽芯按结构可分为弯销、锁紧块、滑块、限位板，导杆轨等多种抽芯形式。其中弯销抽芯机构是最常用的一种侧向抽芯机构，它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点。811弯销侧向分型与抽芯机构的设计该套模具采用导杆导滑，利用限位板与导杆力的传导使滑块沿着弯销斜度方向运动，同时实现侧向抽芯的目的。为了滑块的位置，采用了限位板，限制了滑块在水平方向上的运动距离。由于滑块侧向抽芯距离较大，弯销侧向抽芯机构的优点就是斜角最大可达30，通过计算，该套模具弯销的倾斜度为20。在保证刚度的要求下，该套模具的导杆的直径为8MM，长度为160MM，限位板长度为985MM，高度为37MM,宽度为20MM。具体位置参照装配图。锁紧块为了保证斜面能在合模时压紧滑块，而在开模时又能迅速脱离滑块，以避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，锁紧角一般都且有应比斜导柱倾斜角大一些。当滑块移动方向垂直于合模方向，0所以取22O02332O（812弯销的机构如图所示图81弯销813弯销推出行程校核如上图所示可知，当塑件的横向抽芯的距离为31MM时是最大的抽芯距离，而此时弯销上的滑块竖直距离移动了85MM。而塑件的垂直移动距离只要64MM。故满足侧向抽芯要求。9排气系统的设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中，若模具排气不良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止熔体正常快速充模，同时气体压缩所产生的热量可能使塑料烧焦。在充模速度大、温度高、物料粘度低、注射压力大和塑料过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气要求就更严格。模具型腔和浇注系统积存空气所产生的气泡，常分布在与浇口相对的部位上，塑料内含有的水分蒸发产生的气泡呈不规则分布在整个塑料制件上，分解气体产生的气泡则沿塑料制件的厚度分布。从塑料制件上气泡的分布状况，可以判断气体的来源，从而选择合理的排气部分。常见的注射模排气方式1、用分型面排气2、用型芯与模板配合间隙排气3、利用顶杆配合间隙排气4、用侧抽芯运动间隙排气5、开设排气槽一般情况下，模具不开设专门的排气槽，气体也能由分型面的间隙中排出。由于本课题设计的是塑料蜡烛座的模具，有一个分型面，型腔内的气体是完全可以由分型面和型芯与动模之间的轴向间隙排出。又因为此塑件的厚度较小，所以该模具适合利用配合间隙直接进行排气，不需要开排气槽。10温度调节系统的设计模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形大，而且还容易造成溢料和粘模。模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。当模具温度不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑料收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。由于本塑件采用的是PC，其黏度中等、流动性较好，对模具温度的要求不高，因此只要设计冷却系统即可。101冷却系统的设计原则1011冷却系统的设计原则型腔的四周应均匀的布置冷却水通道，保持冷却平衡，否则脱模后的制品一侧温度高，一侧温度低，在进一步冷却时会发生翘曲变形。冷却水孔道数量尽量多、尺寸尽量大。孔道密不仅加大了冷却面积，而且使冷却孔道布置变得均匀，模腔表面温度也