塑料瓶盖注塑模具的设计

1、塑料瓶盖注塑模具的设计 32 上海电机学院毕业设计任务书课 题 塑料瓶盖注塑模具的设计 2010年 3月1日 至2010年6月10日共15周专 业 材料成型及控制工程专业 年 级 bj066 姓 名 丁瑞涛 学 号 bj06639 学 院（系）院长（签字） 指 导 教 师 （签字） 午丽娟 2009年 12月15日课题来源工厂生产零件（塑料瓶盖）课题的目的、意义学生通过该课题的毕业设计，是对大学所学知识的一次综合运用和系统实践，培养学生将知识转化为生产力的能力。学生通过每人一题的独立设计，培养对产品进行功能分析和结构分析的能力，查阅和理解相关资料和文献的能力，能够根据产品特点设计出一套完整的模

2、具图纸，并能为模具零件选择合适的加工材料和加工工艺，能够熟练使用模具设计软件。最终具备独立完成模具设计的能力，具备严谨、科学的工作态度。要求本课题要求学生在查阅、翻译相关文献，分析塑件结构特点、材料特性的基础上完成一副完整的成型模具的设计及关键零件加工工艺的制定。具体包括：查阅相关文献至少10篇，翻译专业文献2万字，绘制模具装配图和零件图，图纸折合为两张a0图，编写说明书1.5万字左右。课题主要内容及进度图示零件为高压瓶盖塑件图，材料为abs，中等精度，大批量生产。进度安排：工艺分析和相关计算：4周；模具结构设计：4周；三维和二维造型：8周；加工工艺制定：4周；编写设计说明书1周。摘 要塑料制

3、品具有原料来源丰富，价格低廉,，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。本产品是日常应用的塑料瓶盖，且实用性强。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模六

4、腔非平衡布置，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为推件板推出机构完成塑件的推出。塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计查阅了大量的专业资料和书籍，丰富了设计过程。关键词：注射成型，点浇口，型芯，推出机构。abstractplastics and abundant, low cost, good performance and so on. it is in computers, cell phones, cars, motors, electrical, instrumentation, home appliances and communication

5、products manufacturer has an irreplaceable role in the application is extremely broad. pieces of molding thermoplastic injection molding is the main method, so a wide range of applications. injection molding is the plastic material into the barrel in after heating and melting, making the high viscos

6、ity of the fluid pressure with a plunger or a screw as a tool to melt at a higher pressure through the nozzle into the mold cavity, after cooling, solidification stage, and then from the extrusion die, a plastic products. this product is the daily application of plastic caps, and practical. the prod

7、uct is designed for mass production, so the design of injection molds have a high efficiency, injection system to be able to automatic ejection, also in order to ensure the surface quality of plastic parts by the side gate, so use a single injection mold parting line, side gate automatic ejection st

8、ructure. mold cavity 6 cavity mold using a non-balanced layout, gating system formed by the side gate, introduced in the form of pieces of plate launch push to complete the introduction of plastic parts. plastic injection mold process performance requirements in the cooling system, so also in the mo

9、ld design to the design. the design of access to a large number of professional information and books to enrich the design process. key words: injection molding, point gate, core, launch.目 录1 绪论-11.1塑料模具的发展概况和应用背景-11.2关键技术和实用功能-22 塑件工艺分析-32.1成型工艺分析-32.2 塑件材料成型工艺参数确定-53 注塑机的选用-64 模具结构尺寸的设计计算-84.1 型腔尺

10、寸的计算-94.2 型芯的尺寸计算-104.3 矩形型腔侧壁和底板厚度的计算-114.4 选择浇注系统-125 模具加热以及冷却系统的确定-165.1 冷却水体积流量的确定-165.2 冷却水的表面传热系数的确定-175.3 冷却水回路所需的总面积的计算-175.4 冷却水回路的总长度的计算-185.5 冷却水回路的布置-186 模具结构的设计-206.1 塑件成型位置及分型面选择-206.2 型腔数的确定-206.3 模具推出机构结构的设计-206.4 模具排气系统的设计-227 工艺参数的校核-237.1 最大注射量的校核-237.2 锁模力的校核-237.3模具闭合高度的校核-247.4

11、 开模行程的校核-248 零件加工工艺-258.1 定模板的加工工艺-258.2 动模板的加工工艺-268.3 型芯的加工工艺-269模具的装配以及试模-289.1模具的装配-289.2模具的安装与试模-2810 小结-30参考文献-31致谢-321 绪论塑料工业近20年来发展十分迅速，早在7年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，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。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。随着塑料制品复杂程度和精度要求的提高以及生产周

12、期的缩短，主要依靠经验的传统模具设计方法已不能适应市场的要求，在大型复杂和小型精密注射模具方面我国还需要从国外进口模具。1.1塑料模具的发展概况和应用背景纵观世界的塑料产业的发展，中国塑料机械工业协会秘书长戴仲尧先生非常重视塑料企业走向世界的问题。据他所说：塑料机械是工业消费的重要组成部分，是国家重点支持的一个产业部门。塑料机械是塑料加工工业、塑料制品工业所必须的装备，而塑料机械的发展也依赖于塑料制品、原料加工工业的发展，塑料机械与塑料加工所用的原材料、塑料制品之间是一个因果关系，它们之间相互依赖。随着现代化工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越

13、来越高，技术要求也越来越高。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。塑料工业是当今世界上发展最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，

14、也间接性的为今后工作经验有了一定的积累。塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来，还需要我们到工厂里去实践，我相信在未来的我们一定能走在前头！1.2关键技术和实用功能1.2.1用三维实体模型取代中心层模型传统的注塑成形仿真软件基于制品的中心层模型。用户首先要将薄壁塑料制品抽象成近似的平面和曲面，这些面被称为中心层。在这些中心层上生成二维平面三角网格，利用这些二维平面三角网格进行有限元计算，并将最终的分析结果在中面上显示。而注塑产品模

15、型多采用三维实体模型，由于两者模型的不一致，二次建模不可避免。但由于注塑产品的形状复杂多样、千变万化，从三维实体中抽象出中心层面是一件十分困难的工作，提取过程非常繁琐费时，因此设计人员对仿真软件有畏难情绪，这已成为注塑成形仿真软件推广应用的瓶颈。hscae3d主要是接受三维实体/表面模型的stl文件格式。现在主流的cad/cam系统，如ug、pro/engineer、 catia和solidworks等，均可输出质量较高的stl格式文件。这就是说，用户可借助任何商品化的cad/cae系统生成所需制品的三维几何模型的stl格式文件，hscae3d可以自动将该stl文件转化为有限元网格模型，通过表

16、面配对和引入新的边界条件保证对应表面的协调流动，实现基于三维实体模型的分析，并显示三维分析结果，免去了中心层模拟技术中先抽象出中心层，再生成网格这一复杂步骤，突破了仿真系统推广应用的瓶颈，大大减轻了用户建模的负担，降低了对用户的技术要求，对用户的培训时间也由过去的数周缩短为几小时。图1为基于中心层模型和基于三维实体/表面模型流动分析模拟情况对比图。1.2.2有限元、有限差分、控制体积方法的综合运用注塑制品都是薄壁制品，制品厚度方向的尺寸远小于其他两个方向的尺寸，温度等物理量在厚度方向的变化又非常大，若采用单纯的有限元或有限差分方法势必造成分析时间过长，无法满足模具设计与制造的实际需要。我们在流

17、动平面采用有限元法，厚度方向采用有限差分法，分别建立与流动平面和厚度方向尺寸相适应的网格并进行耦合求解，在保证计算精度的前提下使得计算速度满足工程的需要，并采用控制体积法解决了成形中的移动边界问题。对于内外对应表面存在差异的制品，可划分为两部分体积，并各自形成控制方程，通过在交接处进行插值对比保证这两部分的协调。1.2.3数值计算与人工智能技术的结合优选注塑成形工艺参数一直是广大模具设计人员关注的问题，传统的cae软件虽然可以在计算机上仿真出指定工艺条件下的注塑成形情况，但无法自动对工艺参数进行优化。cae软件使用人员必须设置不同的工艺条件进行多次cae分析，并结合实际经验在各方案之间进行比较

18、，才能得出较满意的工艺方案。同时，在对零件进行cae分析后，系统会产生有关该方案的大量信息(制品、工艺条件、分析结果等)，其中分析结果往往以各种数据场的形式出现，要求用户必须具备分析和理解cae分析结果的能力，所以传统的cae软件是一种被动式的计算工具，无法提供给用户直观、有效的工程化结论，对软件使用者的要求过高，影响了cae系统在更大范围内的应用和普及。针对以上不足，hscae3d软件在原有cae系统准确的计算功能基础上，把知识工程技术引入系统的开发中，利用人工智能所具有的思维和推理能力，代替用户完成大量信息的分析和处理工作，直接提供具有指导意义的工艺结论和建议，有效解决了cae系统的复杂性

19、与用户使用要求的简单性之间的矛盾，缩短了cae系统与用户之间的距离，将仿真软件由传统的“被动式”计算工具提升为“主动式”优化系统。hscae3d系统主要将人工智能技术应用于初始工艺方案设计、cae分析结果的解释和评价、分析方案的改进与优化3个方面。2 工艺分析2.1成型工艺分析塑件及尺寸：如图2.1所示，单位mm;产品名称：日用瓶盖产品材料：聚乙烯产品数量：大批量生产图2.1瓶盖塑件图通过计算得塑件体积大约为：2.0 2.1.1塑件分析（1）明确塑件设计要求本次设计的是塑料瓶盖，主要介绍了塑料瓶盖的设计思路和加工过程，主要设计的是瓶盖的注塑模的设计，塑料瓶盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度

20、高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点，是值得人们信赖、喜欢用的产品，它具有非常大的发展前途。（2）明确塑件的生产批量小批量生产时，为降低成本，模具尽量可能简单；在大批量生产中，应保证塑件质量前提下，尽量采用一模多腔或高速自动化生产，以缩短生产周期，提高生产率，因此对模具的推出机构，塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求。该产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔。（3）计算塑件的体积和质量通过计算得塑件体积为：v=20.00.1=2.00得单个塑件质量为：m=v=20.96=1.92 g2

21、.1.2选用塑件材料根据设计要求和产品的使用条件和性能要求综合比较选用聚乙烯为原材料。2.1.3分析研究原材料的工艺特性和成型性能（1）塑件材料工艺特点：聚乙烯塑料重量轻，物理性能、化学性能及电气性能等均很优良，且很容易成型，价格便宜。聚乙烯树脂为无毒、无味，呈白色或乳白色，柔软、半透明的大理石状粒料，密度为0.910.96g/cm为结晶型塑料。聚乙烯按聚合时所采用的压力的不同，可分为高压、中压和低压聚乙烯高压聚乙烯的分子结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状分子。因此它的结晶度不高（60%70%），密度较低，相对分子质量较小，常成为低密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较低。但是

22、它的介电性能好，具有较好的柔软性、耐冲性及透明性，成形加工性能也较好，中、低压聚乙烯的分子结构是支链很少的线型分子，其相对分子质量、结晶度较高（高达87%95%），密度大，相对分子质量大，常称为高密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较高，但柔软性、耐冲性及透明性、成形加工性能都较差。聚乙烯的吸水性极小，且介电性能与温度、湿度无关。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料，在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异丁烯及聚四氟乙烯与之相比。（2）主要用途：低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮；中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成形

23、制品，也可用在电信电缆上面；高压聚乙烯常用于制造塑料薄膜（理想的包装材料）、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外衣等。（3）成形性能：成形收缩率范围及收缩值，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温，保持冷却均匀、温定；流动性好且对压力变化敏感；宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却，模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。2.1.4塑件对注射模设计的要求（1）塑件材料特性：聚乙烯不含或含有少量增塑剂，它的机械强度高，有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能、对酸碱的抵抗能力极强，化学稳定性好，价格低廉，但成形比较困难，耐热性不高。（

24、2）塑件材料成形性能：它的流动性差，过热时极易分解，所以必须加入稳定剂和润滑剂并严格控制成形温度及溶料的滞留时间。成形温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置；采用带预塑化装置的螺杆式注射机。模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料。2.2塑件材料成型工艺参数确定查文献得成形工艺参数：密度：0.940.96g/cm收缩率：1%3.6%预热温度1080预热时间为1-2h料筒温度：中段前段250280后段240260喷嘴温度：230240模具温度：80100注射压力：80130mpa成形时间：注射时间05s 保压时间2080s 冷却时间2050s 成型周期 50140s3注塑机的选择

25、初步确定注射机型号根椐塑件的表面积和厚度可以粗略的算出塑件的体积为因为模具设计为一模四腔所以一次性注入的塑料的体积为由以上计算的数据可选定注塑机型号根据塑料制品的体积或重量查文献5的表5-2或查有关手册选定注塑机型号。选用xs-z-30型卧式注射机，其性能参数如下：额定注射量：螺杆（注射）直径：注射压力：注射行程：注射方式：柱塞式锁模力：最大成形面积：最大开模行程：模具最大厚度：模具最小厚度：拉杆间距：喷嘴直径：喷嘴圆弧半径：顶出形式 ：动模板设顶板，开模时模具顶杆固定板上的顶杆通过动模板与顶杆相碰，机械顶出塑件。动、定模固定板尺寸/：机器外形尺寸：合模方式：压-机械电动机功率/kw：5kw液

26、压泵流量（l/min）：50液压泵压力/片mpa：6.54模具结构尺寸的设计计算表4.1精度等级与公差数值表基本尺寸/mm精度等级12345678公差数值/mm10-140.070.090.120.180.220.360.440.7214-180.080.100.120.200.240.400.480.8018-240.090.110.140.220.280.440.560.5624-300.100.120.160.240.320.480.640.9630-400.110.130.180.260.360.520.721.0040-500.120.140.200.280.400.560.801.

27、250-650.130.160.220.320.460.640.921.465-800.140.190.260.380.520.761.041.6080-1000.160.220.300.440.600.881.201.80100-1200.180.250.340.500.681.001.362.00120-1400.200.280.380.560.761.121.522.20140-1600.220.310.420.620.841.241.682.40160-1800.240.340.460.680.901.361.842.60为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的

28、尺寸精度，查表得：塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种查手册如表4.1表4.2塑料品种与精度等级塑料品种建议采用精度等级高精度一般精度低精度塑料品种高精度一般精度低精度聚乙烯567由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度。表4.3塑件成型工艺参数型工艺参数材料代号密度（kg.m-3）收缩率（%）模具温度（）注射压力p注（mpa）最大不溢料间隙/mmpe940-9601.5-3.660-7060-1000.02pp900-9101.0-2.580-9070-1000.03abs1030-10700.3-0.

29、850-8060-1000.04pvc13800.6-1.530-6080-1300.034.1型腔尺寸的计算计算中取聚乙烯,平均收缩率为，公差按照表3.1和表3.2中所查的公差进行计算。模具制造公差，统一取塑件尺寸公差的。4.1.1型腔径向尺寸的计算对于塑件 塑件尺寸公差取0.52因为式中 塑件形状尺寸 塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 故 4.1.2 型腔深度尺寸的计算对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.36因为塑件最高方向尺寸4.2型芯的尺寸计算4.2.1型芯径向尺寸的计算其它尺寸由于没有精度要求，模具型腔可直接按制品有关尺寸加工制做。对于尺寸的模

30、具设计，塑件尺寸公差取0.48因为塑件内形径向的尺寸故4.2.2型芯高度尺寸的计算对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.52因为塑件高度方向尺寸4.3矩形型腔侧壁和底板厚度的计算矩形型腔是指模具横截面呈矩形的结构，型腔结构可以分为组合式和整体式两类。4.3.1整体式矩形型底板厚度的计算按刚度条件计算整体式矩形型的底版，如果后部没有支承板，直接支撑在模脚上，中间是悬空的，那么底版可以看成是周边固定的受均匀载荷的矩形板。由于熔体的压力，板的中心将产生最大的变形量，按刚度条件，型腔底板厚度为： 式中h型腔底板厚度，mm由型腔边长比l/b决定的系数，查表3.4p型腔内溶体的压力，mpab型腔侧壁的

31、短边长，mme钢的弹性模量，取允许变形量，mm表4.3 系数c的值l/b1.01.11.21.31.40.01380.1640.01880.02090.0226l/b1.51.61.71.81.90.02400.02510.02600.02670.0272根据上式可以计算出值为： =22.1mm取型腔底板厚度值为25mm4.3.2型腔侧壁厚度的计算由于型腔侧壁厚度的计算比较麻烦，可由下表中的经验数据得出。表4.5矩形型腔壁厚尺寸矩形型腔内壁短边b整体式型腔侧壁厚s组合式型腔凹模壁厚s1模套壁厚s24025922405025309102225506030351011252860703542111

32、2283570804248121335408090485513144045901005560141545501001206072151750601201407285171960701401608595192870804.4选择浇注系统浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道。4.4.1主流道的设计主流道为直接与注塑机的喷嘴连接的部分。便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角粗糙度取，与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径，取r=19mm ，小端直径取4mm。主流道直径计算的经验公式：式中 主浇道大头直径 流经主浇道的熔体体积 因熔体材料而

33、异的常数表4.6系数k值塑料种类值故 d = 5.5mm主流道衬套的材料常用t8a、t10a制造，热处理后硬度为5055hrc。主流道衬套与定模板采用h7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用h9/m9的过渡配合。 其结构形式如图4.1图4.1主流道简图4.4.2分流道的设计指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道，对熔体流动起分流转向作用，要求熔体压力和热量在分流道中损失小。（1）分流道的截面形状及尺寸分流道的截面形状有：圆形、梯形、u形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；分流道的表面粗糙度为ra1.6mm 。如表4.7分流道截面形状和特征比较截面形

34、状特征热量损失加工性能流动阻力效果半圆形小较难小最佳截面形状热量损失加工性能流动阻力效果梯形较小易较小良矩形大易大不良通过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，半圆形状为最佳选择。其结构如图所示：图4.2分流道简图（2）浇口的设计浇口的作用是使料流加速，并控制衬料时间，控制料流状态。浇口位置的选择：尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。浇口开在塑件中间处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。所以选择点浇口，塑件的浇口选择在塑料瓶盖中心处，由于塑件所填充塑料多，这样可以提高充模速度。点浇口的特征：这类浇口由于前后两端存在较大的

35、压力差，能有效底增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切惹，从而导致熔体的粘度下降，流动性增加，利于填充。有利于成型薄壁塑件以及诸如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等表观粘度随剪切速率变化而敏感改变的塑料，但不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄变形及形状复杂的塑件。 采用点浇口的模具，易取得浇注系统的平衡，也利于自动化操作，但压力损失大，浇口凝料脱模需要在定模部分另加一个分型面；塑件浇口残留痕迹小，但收缩大易变形。 图4.3点浇口简图5模具加热以及冷却系统的确定5.1冷却水体积流量的确定冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量，使模具成形表面的温度稳定地保持在所

36、需的温度范围内，并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通无滞留部位。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为时，水孔直径可取。因塑件壁厚为1mm，所以取冷却水通道直径d=8mm假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算。 式中 -冷却水体积流量，; -单位时间注射入模具内的树脂质量，; -单位质量树脂在模具内释放的热量，; -冷却水比热容，; -冷却水的密度， -冷却水出口处温度， -冷却水入口处温度， 。由于计算麻烦不方便，设计时可以考虑经验值，由下表可查得冷却水体积流量值。表5.1冷却水流速与水孔直径的关系冷

37、却水通道直径d/mm最底流速v(m/s)冷却水体积流量v（）81.665.0101.326.2121.107.4冷却水通道直径d/mm最底流速v(m/s)冷却水体积流量v（）150.879.2200.6612.4250.5315.5300.4418.7查表得 最底流速v=1.66 m/s，冷却水体积流量v=5.05.2冷却水的表面传热系数的确定冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 -冷却水的表面传热系数，; -冷却水在该温度下的密度， -冷却水的流速，; -冷却水孔直径, -与冷却水温度有关的物理系数， 值查表5.2表5.2水的值与其温度的关系平均水温/5101520253035404555

38、值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.00 故 5.3冷却回路所需的总面积的计算冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 冷却回路总表面积， 单位时间内注入模具中聚乙烯的质量， 单位质量聚乙烯在模具内释放的热量， 冷却水的表面传热系数， 模具成形表面的温度， 冷却水的平均温度， 5.4冷却回路的总长度的计算冷却回路总长度可用下式计算 式中 冷却回路总长度 冷却回路总表面积 冷却水孔直径 5.5冷却水回路的布置冷却水回路的布置一般遵循以下几点：（1）冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。型腔表面的温度和冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。（2）冷却水

39、道离模具型腔表面的距离一般为815mm。（3）浇口处的加强冷却和冷却水道的出入口温差尽量小。（4）对于聚乙烯、聚丙烯等收缩率大的塑料，冷却水道应尽量沿着塑料收缩的方向设置。（5）冷却水道的布置应尽量避开塑件易产生熔接痕的部位。6模具结构的设计6.1塑件成型位置以及分型面的选择选择分型面时的考虑方向：（1）塑件开模后留在动模上（2）分型面的痕迹不影响塑件的外观（3）浇注系统和浇口的合理安排（4）推杆的痕迹不露在塑件的外观上（5）使塑件易于脱模6.1.1分型面设计分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。因此要求减少接触面积，增加接触压力，以改善塑料溢边问题。型腔周围外部的平面凹下0.51.0mm，

40、分型面上不允许有孔穴或凹坑，表面硬度在hrc30以上。6.2型腔数的确定由塑件决定，模具采用一模4腔结构，浇口形式采用点浇口。6.3模具推出机构结构的设计当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的准确方位，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构主要由导柱和导套组成。图6.3模具的导柱和导套的配合形式及设计尺寸6.4推出机构的设计塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，

41、模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。根据塑件有螺纹，强制脱模，推出时会有很大的阻力，所以推出机构采用推件板推出机构。推件板推出机构是有一块与凸模按照一定配合精度相配合的模板和推杆所组成，随着推出机构开始工作，推杆推动推件板，推件板从塑料制件的端面将其从型芯上推出，因此，推出力的作用力的作用面积大而均匀，塑件上没有推出的痕迹而不发生变形或损伤塑件的外观。图6.4推出机构6.5模具排气的设计通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优，因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为0.03（聚已烯的最大不溢料间隙为0.03mm）。7工艺参数

42、的校核7.1最大注射量的校核注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%所以，选用的注塑机最大注塑量应 式中注塑机的最大注塑量：单位 注塑机的体积，单位 该产品：v塑件=2.0 浇注系统体积，单位 该产品：=3 型腔数目故 确定的注塑机注塑量为：30。所以满足要求。7.2锁模力的校核式中 熔融型料在型腔内的压力塑件在分型面上的投影面浇注系统在分型面上的投影面注塑机的额定锁模力型腔数目 所以选定的注塑机为：250（kn） 满足条件7.3模具闭合高度校核模具实际厚度h模=160mm，注塑机最小闭合厚度h最小=60mm，即h模h最小故满足要求。7.4开模行程的校核所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式： 式中 h1推出距离 h2包括浇注系统在内的塑件高度 s注射机最大开模行程满足要求。8零件的加工工艺8.1定模板加工工艺表8.1模板加工工艺序号