放大镜注塑模具设计—毕业设计说明书

1、1 目目 录录 摘摘 要要. . . pmmatract.pmmatract. . 前前 言言. . . 1 1 第一章第一章 绪论绪论. . .2.2 1.1 注塑模具发展的概况. .3 1.2 注塑模具发展的国内外现状. .3 1.3 塑料模具的特点. .3 1.4 注塑模具设计的要求及程序. .4 1.5 本文的主要研究工作.4 第二章第二章 制件结构的设计工艺性制件结构的设计工艺性.5.5 2 2.1 制件结构设计. . 5 2.2 结构工艺性分析. .7 2.3 外壳材料的选择. .7 2.4 小结. .8 第三章第三章 注射机的型号选择注射机的型号选择. . .8.8 3.1 注塑

2、机成型参数计算. .8 3.2 小结. .9 第四章第四章 模具结构的分析与设计模具结构的分析与设计. . .10.10 4.1 总体结构. .10 4.2 行腔数目及排布. .10 4.3 分型面的选择和排气系统的确定及浇注系统的设计. .11 3 4.3.1 分型面的设计. .11 4.3.2 排气系统的设计. .13 4.3.3 浇注系统的设计. .14 4.4 成型零部件的工作尺寸计算. .17 4.4.1 成型零件的结构设计. .17 4.4.2 成型零件的工作尺寸计算. .18 4.4.3 模具型腔侧壁厚度和底版厚度计算. .20 4.5 导柱导向机构的设计. .20 4.6 脱模

3、机构的设计. .21 4.7 冷却系统的设计. .25 4.7.1 温度调节系统设计原则. .25 4 4.7.2 冷却水道回路的布置. .25 4.8 成型设备的校核. .26 4.9 小 结. . . .26 结论结论. . .28.28 参考文献参考文献. . .29.29 前前 言言 随着社会的发展，人们对生活产品的要求也越来越广。其中包 括种类丰富的塑料产品，例如：一些电器材料、厨房用具、生活用 品。不但种类多而且小形状多样。注塑模具设计可以根据人们的具 5 体要求进行产品的尺寸设计，最大程度的满足了用户的需求。因此 注塑模具设计成了当今社会发展必不可缺少的行业。目前世界上塑 料的体

4、积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人类使用的第一大 类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入 到国民经济的各个部门，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要 组成部分，是塑料工业中不可缺少的环节。塑料成型模具是成型塑 料制品的工具。从 2003 年我国模具进口的海关统计资料可知,塑料 模具占据了模具进口总量的 57%,而注塑成型模具在整个塑料模具中 占有很大的比例.注塑成型模具设计的好坏,决定着注塑成型制件的 质量优劣及成品率高低,也就是说,是否能加工出优质价廉的塑料制 件,在很大程度上要靠注塑成型模具设计的合理性和先进性来保证. 现代塑料制件生产中,合理的注塑成型工艺,先进的

5、注塑成型模 具及高精度,高效率的注塑设备是当代塑料成型加工中必不可少的三 个重要因素,缺一将一事无成.本文以放大镜为例，介绍了注塑模具 设计流程，该流程包括工艺分析，选择注塑机，确定成型方案，最 后对该注塑机进行必要的工艺参数校核。下面就对该实例进行详细 论述。 第一章 绪论 1.1 注塑模具设计发展的概况 6 模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品 等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。没 有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产率高、 质量好、节约材料、成本低等一系列优点。因此已经成为现代工业 生产的重要手段和工艺发展方向。因此，模具技术，特

6、别是制造精 密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的 重要标志之一。 根据国际生产协会报告，在目前阶段，工业品零件粗加工的 75、精加工的 50都是由模具成型完成的。目前，美国、日本、 德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床总产值；我国台 湾地区模具工业也以每年 35以上的年增长率迅速发展；我国大陆 地区模具工业近几年更是获得了飞速的发展，尤其是塑料模具，在 模具设计和制造水平上都有了长足的进步 模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它 以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成 型塑料制品的模具，它是型腔模的一种类型，其地位与重要性正日

7、益被人们所认识。 随着塑料工业的飞速发展，以及通用塑料与工程塑料在强度和 精度方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如： 家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域， 塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工业产品中，一个设计合 理的塑件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有 的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构， 成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗 量和加工及装配工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上 升。 7 注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部 热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑

8、料制品数量之大是其它成 型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多 种原料，能够成批、连续地生产，并且具有固定的尺寸，可以实现 生产自动化、高速化，因此具有极高的经济效益。 随着工业生产的迅速发展，注塑模具设计可以根据人们的具 体要求进行产品的尺寸设计，设计一副能够生产所给塑件、结 构合理、能保证制品的精度、表面质量的模具产品，最大程度的满 足了用户的需求。 塑料模具工业在国民经济发展过程中发挥着越 来越重要的作用。 近年来，我国自主开发的塑料模 cad/cam 系统有了很大发展， 主要有北航华正软件工程研究所开发的 caxa 系统、华中理工大学开 发的注塑模 hsc5.0 系

9、统及 cae 软件等，这些软件具有适应国内模 具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模 具 cad/cam 技术创造了良好条件。 1.2 注塑模具设计国内外发展趋势 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的 需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国模具标准化程度只达 到了 20%。注射模方面关于模具零件、模具技术条件和标准模架等 已经制定了一些国家标准标。比如， 2005 年中国模具工业产值达到 610 亿元,增长率保持在 25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量 8 的 10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。我国注塑模具产品的质 量和生产工艺水平,总体上比

10、国际先进水平低许多,而模具生产周期 却要比国际先进水平长许多。因此注塑模具设计成了我国当今社 会发展必不可缺少的行业。 当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装 置；精密标准模架，精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先 进技术和等向性标准化模块等。 1.3 塑料模具的特点 热塑性塑料注射模的特点是由塑料原材料的特性所决定的，最 主要的有两点：一是注射时塑料熔体的充模流动特性，二是模腔内 塑料冷却固化时的收缩行为，这两点决定了注射模的特殊性和设计 难度。由于塑料熔体属于粘弹体，熔体流动过程粘度随剪切应力、 剪切速率而变化，流动过程中大分子沿流动方向产生定向；冷却固 化过程中塑料的

11、收缩非常复杂，模腔内各部位、各方向收缩率不同， 不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异。基于上述特点，设计注 塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使设计的模具合 理适用，并可在设计中有效利用塑料特性，如点浇口模具用于塑料 铰链制品。 塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件，近年来在热 固性塑料的成型中也得到了日趋广泛的应用。由于塑料注射成型模 具的适用性比较广，而且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质 量均较好，生产效率特别高，所以塑料注射模具已日益引起人们的 9 重视 1.4 注塑模具设计的要求及程序 1.4.11.4.1 基本要求基本要求 （1）合理地选择模具结构； （2）正确地

12、确定模具成型零件的尺寸； （3）设计的模具应当制造方便； （4）充分考虑塑件设计特色，尽量减少后加工； （5）设计的模具应当效率高、安全可靠； （6）模具零件应耐磨耐用； （7）模具结构要适应塑料的成型特性。 1.4.21.4.2 基本程序基本程序 （1）调研、消化原始资料； （2）选择成行设备； （3）拟订模具结构方案； （4）方案的讨论与论证； （5）绘制模具装配草图； （6）绘制模具的装配图； （7）绘制零件图； （8）编写设计说明书。 1.5 本文的主要研究工作 本文的主要工作是： 本论文根据以上资料分析，主要内容包括设计说明书一份， 10 放大镜 注塑模具设计 2d 图纸一套。具体为

13、： （1）放大镜 材料的选择 。 （2）模具的结构 分析与设计包括： 型腔数目及排布 、分 型面的 选 择与浇注系统的设计 、成型零部件的工作尺寸计算 、 导柱导向机构的设计 、推出机构的设计 、冷却系统设 计等。 具体研究的问题有： （1）塑料收缩率的确定； （2）模具型芯尺寸计算； （3）分型面的选择对外观的影响； （4）型腔数目排布； （5）冷却系统的设计； （6）推出机构的设计； （7）温度调节系统设计： 第二章第二章 制件结构的设计工艺性分析外壳材料的选择制件结构的设计工艺性分析外壳材料的选择 2.1 制件结构的设计 塑件的 2d 图，如图 2-1 所示，制件外表面要求美观。 11

14、图 2-1 放大镜 2.2 材料的选择 干燥处理：pmma 具有吸湿性因此加工前的干燥处理是必须的。 建议干燥条件 pmma 为 90c、24 小时。 熔化温度：240270c。 模具温度：3570c。 12 注射速度：中等 化学和物理特性 pmma 具有优良的光学特性及耐气侯变化特性。 白光的穿透性高达 92%。pmma 制品具有很低的双折射，特别适合制 作影碟等。pmma 具有室温蠕变特性。随着负荷加大、时间增长，可 导致应力开裂现象。pmma 具有较好的抗冲击特性。 由于 pmma 表面硬度不高、易擦毛、抗冲击性能低、成型流动性 能差等缺点，pmma 的改性相继出现。如甲基丙烯酸甲酯与苯

15、乙烯、 丁二烯的共聚，pmma 与 pc 的共混等。 超级透明 pmma 材料主要用 于手机保护屏，该产品分为有硬化涂层，没有硬化涂层两种.其特点 是透光率极好，没有杂质，静电保护膜，表面硬化厚后硬度可达 5- 6h 以上. 目前特别推荐用于硬化处理的 pmma 材料，国内称为生板。 压克力性能压克力性能 透明度优良，有突出的耐老化性； 它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有 良好的绝缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且 又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷 13 pmma 砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种压克力制品。 物理性能物理性能

16、 聚甲基丙烯酸甲酯 （polymethylmethacrylate，简称 pmma， 英文 acrylic） ，又称做压克力或有机玻璃，在香港多称做阿加力胶， 具有高透明度，低价格，易于机械加工等优点，是平常经常使用的 玻璃替代材料。 设计新颖、工艺先进、色调高雅、造型美观。设计新颖、工艺先进、色调高雅、造型美观。 1.pmma 的密度比玻璃低：pmma 的密度大约在 1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半； 2.pmma 的重量较轻：pmma 的密度为 1.19g/cm3，同样大小的材 料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的 43%。 3

17、.pmma 的机械强度较高：有机玻璃的相对分子质量大约为 200 万，是长链的高分子化合物， 而且形成分子的链很柔软，因此，有 机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高 718 14 倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子 链段排 列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机 玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃 被子弹击穿后同样不会破 成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用 作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。 4.pmma 的熔点较低：pmma 的熔点约 130140 c (265285 f)比玻璃约 1000 度的高温低很多。

18、 5.pmma 的透光率较高 6.可见光：pmma 是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到 92%，比玻璃的透光度高1 。 7.紫外光：石英能完全透过紫外线，但价格高昂，普通玻璃只 能透过 0.6%的紫外线，但 pmma 却能透过 73%。pmma 不能滤除紫外 线(uv)。紫外光会穿透 pmma，部份制造商2在 pmma 表面进行镀膜， 以增加其滤除紫外光的效果和 性质。另一方面，在照射紫外光的状 况下，与聚碳酸酯相比，pmma 具有更佳的稳定性 8.红外线：pmma 允许小于 2800nm 波长的红外线通过。更长波 长的 ir，小于 25,000nm 时，基本上可被阻挡。存在特殊的有色

19、pmma，可以让特定波长 ir 透过，同时阻挡可见光，(应用于远程控 制或热感应等)。 化学性能化学性能 聚甲基丙烯酸甲酯为无色液体，具有香味，沸点 101，密度 15 为 0.940 克/厘米 3(25)。 工业上是先用丙酮氰醇法或异丁烯催化氧化法制出甲基丙烯酸， 然后酯化而得。它容易聚合,需要在 5以下存放,或加入 0.01%左右 的对苯二酚阻聚剂来保存。使用前将其蒸馏，把阻聚剂分出。 聚甲基丙烯酸甲酯能溶于自身单体、氯仿、乙酸、乙酸乙酯、 丙酮等有机溶剂。由于它能溶于自身单体中，它的本体聚合物非常 透明（见本体聚合） 。 它的铸板聚合物的数均分子量一般为 2.2104，相对密度为 1.1

20、91.20，折射率为 1.4821.521，吸湿度在 0.5%以下，玻璃化 温度为 105。 它的抗拉强度为 67 千克力/毫米 2,耐压强度为 1214 千克 力/毫米 2,耐冲击性比聚苯乙烯好；透光性很好，并能透过 90%以上 的紫外线（普通玻璃几乎不透过紫外线） ；耐光老化性优异，在户外 放置数年而不着色；它还有不易破碎的特点。大学生信息网 压克力板与有机玻璃压克力板与有机玻璃 有机玻璃源自英文 organic glass。近年来在某些地区将所 有的透明 16 有机玻璃 塑料制成的板材统称为有机玻璃，其实这是错误的，压克力是专指 纯聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）材料，而把 pmma 板材称

21、作有机玻璃。 大学生信息网 压克力板之特性与优点压克力板之特性与优点 采用新型聚脂材料,经热曲成型或平面镶边,金属托底内置光源, 极具视觉冲击力。 耐侯性:面板涂覆高浓度紫外线吸收剂,金属底座喷涂进口汽车 漆 压克力具有高透明度 17 ,可保长久耐侯,永不褪色,使用年限长达 58 年。 耐久性：产品对内置光源具有良好的保护，延长光源产品使用 寿命。 合理性:合理性设计,防雨防潮;开启式结构,便于维修。 耐冲击性:是玻璃产品的 200 倍,几乎没有断裂的危险。 透光性:高达 93%,透光极佳、光线柔和、璀璨夺目。 耐燃性:不自燃并具自熄性。 美观性:工艺精美,全字体呈镜面效果,底座无褶皱,无接缝

22、,所有 铆固件不外露。 节能性:透光性能好，相应减少光源产品,省电电,降低使用成本。 大学生信息网 2.3 结构工艺性分析 （1）塑件的尺寸精度分析 此零件尺寸精度按照 mt5 计算。 （2）塑件的表面质量分析 该塑件表面要求较高。 （3）塑件的结构工艺性分析 1.壁厚分析 壁厚比较均匀 18 2.脱模角度分析 该注塑零件壁厚比较均匀，其脱模斜度查参考文献中的有塑件内表 面 351，塑件外表面 40120。 （4）塑件的生产批量 塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影 响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占的 比例较小，提高生产率注射模具寿命问题比较突出，

23、所以可以考虑 使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批 量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注 射模具的成本。该塑件产量达 10 万件，生产类型属于大批量生产， 可以考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具， 同时模具造价适当控制。 2.4 小结 这一章主要讲解了放大镜工艺性分析，材料的选择。通过对放 大镜的工艺性分析知道了塑件的结构对模具精度的要求。另外塑料 材料有多种比如；pmmav、pmma、pmma 等其中 pmma 的性能最好大学 生信息网 第三章第三章 注射机的型号选择和校核注射机的型号选择和校核 19 3.1 注塑机成型参数计算

24、（5）初选注射机 i) 计算塑件体积和重量 通过估算可获得产品质量约为 12g。 ii)根据塑件本身的几何尺寸形状及生产批量确定型腔数目 由于该塑件尺寸有一般精度要求，不宜采用太多型腔数目，所以考 虑采用一模 4 腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便浇口排列和 模具的平衡。如图 20 iii)确定注射成型的工艺参数 根据该塑件的结构特点和 pmm 大学生信息网 a 的成型性能，查有关 资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见表 2-3。 工艺参数内 容工艺参数内 容 温度 8090 注射时 间 2090 预热和干 燥 时间 2 h 保压时 间 05 后段 15017 0 冷却时 间 20120

25、中段 16518 0 成型时间/s 总周期50220 料筒温度 / 前段 18020 0 螺杆转速 /(r/min) 30 r/min 喷嘴温度 / 170180方法 红外线灯 烘箱 模具温度 / 5080温度/ 70 注射压力 /mpa 6001000 后处理 时间/h24 表 2-3 21 iv)确定模具温度及冷却方式 pmma 为非结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱 模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。 所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在 60- 80. v) 确定成型设备 由于塑件采用注射成型加工，使用一模 4 腔，因此可计算

26、出一次注 射成型过程所用塑料量为： w=6+=612+6=78g. 废料 根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产 批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考塑料模具设 计与制造 p69 表 2-8，初选 xs-zy-125 型柱塞式注射机。记录下 xs- zy-125 型螺杆式注射机的主要参数，见表 2-4. 序号主要技术参数项目参数数值 1 额定注射量/cm 3 125 2 注射压力/mpa 120 3 锁模力/kn 900 4 动、定模模板最大安装尺寸/(mmmm) 428458 5 最大模具厚度/mm 300 6 最小模具厚度/mm 200 7 最大开合模行程/

27、mm 300 8 喷嘴前端球面半径/mm 12 22 9 喷嘴孔直径/mm 4 10 定位圈直径/mm 100 表 2-4 3.2 小结 这一章主要完成了以下任务，塑件体积的估算、注塑机选择、 注塑机的校核。通过估算体积可以算出塑件的重量，通过估算重量 来选择注塑机的型号。 第四章第四章 模具结构的分析与设计模具结构的分析与设计 4.1 总体结构大学生信息网 由于制品结构外观要求较严， ，用四根导柱导套组成导向部件 来确保动模与定模合模时能正确对中。成型部件由凹模和模板整 体式，凸模与下模板镶嵌式，由于镶件比较长，避免在成型中损 坏，所以在另外一端，也要进行定位，增加它的刚度和强度，合 模后便

28、组成了模具的行腔，凸模固定板用螺钉从背部固定，以便 于拆装更换，提高整个模具的寿命。总体结构如图-所示。 23 图 4-1 模具结构图 4.2 行腔数目及排布大学生信息网 （1） 可选方案方案分析 结 论 24 行 型 腔 布 局 1.一模一腔， 生产效率低， 不利于大批量 生产 。模具材料利 用率低，造成 材料浪费 行 型 腔 布 局 1.一模 4 腔， 生产效率高 2.模具结构 紧凑 3.零件分布 对称，利于 形成流动平 衡的浇注系 统 25 模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、h 行排列、直 线排列、及复合式排列等。 型腔的排列要基于塑件的形状和大小来确定，型腔的布置和浇 口的开设

29、要力求对称，而且是用一模 4 腔的设计，这样可以防止模 具承受偏载而产生溢料现象，型腔排列宜紧凑，减轻模具重量，基 于以上条件在这里选择 h 行排列如 4.3 分型面的选择及浇注系统的设计大学生信息网 4.3.1 分型面的设计 模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触面称为分型面。分 型的设计将影响到塑件的质量，模具的整体结构。 （1）分型面的形式 ：注射模有一个分型面，也有多个分型面， 分型面的形状应尽可能简单，以便于模具的制造和塑件的脱模。分 型面的位置主要有如图 4-3 所示，分型面的形状如图 4-4 所示。 图 4-3 分型面的位置大学生信息网 26 图 4-4 分型面的形状 （2）分型

30、面的选择原则 分型面应选择在塑件的最大轮廓处，这样能使塑件顺利脱模。 一般模具的脱模机构设置在动模一侧，模具开模后塑件在应 该停留在动模一侧，以便塑件脱出。如图 4-5 所示： 分型面的选择要保证塑件的精度要求塑件光滑的一面不应该 设计成分型面，以避免影响外观。 分型面的选择还应该考虑到模具的侧向抽拔距，由于模具侧 向分型是由机械式分型机构来完成的，所以抽拔距都比较小，选择 分型面应将抽芯或分型距离长的方向置于开合模的方向将小抽拔距 作为侧向分型或抽芯。 分型面作为主要的排气渠道，应将分型面设计在熔融料的流 动末端，以利与模具型腔内气体的排出。 4.3.2 排气系统的设计大学生信息网 27 从

31、某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。即塑料熔体注入 模腔同时，必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体。 排气系统是注塑模具设计的重要组成部分。 由于塑件的体积较大，且属于薄壁件，型腔不深，分型面较长， 顶杆和小型芯有较多，故不需另外增设排气槽，利用分型面、顶杆 以及小型芯等的配合间隙排气即可，其间隙约为 0.03mm，试模后若 排气不顺则可另外增设排气槽。 4.3.3 浇注系统的设计 主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸 更换的浇口套，采用优质钢材制作，并经热处理提高硬度，定位圈 与浇口套分开设计，如图 3-3 所示。 （1）主浇道的设计 查资料得到 xs-zy

32、-125 型柱塞式注射机与喷嘴有关尺寸：喷嘴前端 球面半径 sr =12mm，喷嘴孔直径 d =4mm，定位圈直径为 100 毫 00 米。为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷 嘴的关系为：sr=sr +(1-2),d= d +0.5。因此，取主流道球面半径 00 sr=14mm(取标准值)，主流道的小端直径 d=4.5mm。 为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜 度 24，取 2， 计算其大端直径约为 10mm;为避免模内的高压塑料产生过大的反 压力，配合段直径 d 不宜过大，取 d=25mm;同时为了使熔料顺利进 28 入分流道，在主流道出料端设计

33、r2 的圆弧过渡；为补偿在注射机喷 嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板厚度 短 0.02mm;浇口套外圆盘轴肩转角半径 r 宜大一些，取 r=3mm,以免 淬火开裂和应力集。 定位圈是安装在模具时做定位用的，一般定位圈高出定模座板表 面 5-10mm.取 10mm。 图 4-7 主浇道 （2）冷却井的设计 冷却井的位置在正对主浇道的动模版上，一般处于分浇道的末 端，它的作用将物料前端的冷料收集起来，进入行腔而影响塑件的 质量。冷却井的直径比主浇道的的大端直径大一点。本论文中采用 29 球头形拉料，保持流道的拉料在球头上包着，在拉料板的作用下， 可使分型 st1=150mm

34、成功。如图 4-8 所示。 图 4-8 冷却井 （3）分浇道的设计 分浇注是主浇道与浇口之间的通道，在一模多腔里是不可缺少 的。 分浇口的截面形状常用的有圆形、正方形、梯形、u 形、半圆形 和正角行等，如图 4-9 所示； 图 4-9 浇口形状 浇道的表面积越大压力损失越小，浇道的表面积小热量的损失 越小，因此浇道的截面不宜过大也不宜过小。浇道的合理与否用效 30 率来衡量，效率（截面积与周长的比值）越高浇道的设计 越合理。 圆形与正方形的效率较高但是正方形不易宁料的推出。一般分型面 是平面时，采用圆形的或者梯形的。 分浇道的截面尺寸 分浇道的尺寸可用下面公式计算： (4-1) 4 122 .

35、 0 lmd d-分浇道的直径 m1-塑件的质量 l1-分浇道长度 所以，取 d=6mm，下表面为68 . 5 5 . 63190122 . 0 122 . 0 4 lmd 6mm、直径为 6mm 的圆形流道为佳。 图 4-9-1 圆形分浇道 浇口的设计 浇口是连接流道与型腔之间的一段细通道。他是 浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影 响很大。通常浇口分到浇口和小浇口两类。其中浇口属于前者由 于此塑件不高的表面的要求，因此采用侧进胶，设置在制件的侧 边。 31 根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图 3-5 所示的扇形浇 口。从塑件的底侧中部进料，去除凝料时不会在塑件的

36、外壁留下浇 口痕迹，不影响塑件的外观。 l =2.03.0mm,取了 ls=2.5mm； l=(0.40.6)+b/2,取 l=2mm； 1 浇口深度 t=0.52.0mm,取 t=1.0mm;浇口宽度 b=mm，取 30 )6 . 04 . 0( a b=3mm 4.4 成型零部件的工作尺寸计算 成型零件具备以下性能： （1）具有足够的强度和刚度； （2）具有足够的强度和耐磨性能； （3）具有良好的抛光性能和耐腐浊性能； （4）零件的加工性能好,可淬性好,热处理变形小； （5）成型零件要有足够的位置精度和尺寸精度。 32 4.4.1 成型零件的结构设计 （1）凹模的设计 凹模也成为型腔是成型

37、塑件表面的形状的模 具零件,可分为以下几种:整体式体嵌式嵌式臂组合式块 式。这里由于塑件形状简单故采用整体式。 （2）型芯的设计 型芯是成型塑件内表面的模具零件,可分为以 下几种:体式体嵌入式合式在这里也采用嵌式。 4.4.24.4.2 成型零件的工作尺寸计算 成行零件的工作尺寸是指成行零件上直接采用来成型塑件部位 的的尺寸。 （1）影响尺寸和精度的因素 行收缩率 塑件的尺寸变化范围是。 ss lssl)( minmax 具成行零件的制造误差应在 it7-it8 之间.模具的成行零件最 大磨损应取塑件公差的 1/6 以下。 （2）零件钢材的选用 选用钢种时，应按塑件制品生产批量、塑料品种及塑件

38、精度与 表面质量要求来确定。 （3）工件工作尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关尺寸手册得 pmma 的收缩率为 0.3%-0.8%，故平均收缩率 s=0.003，根据塑件cp 尺寸公差要求，模具制造公差取 =/3,成型零件尺寸计算见表 z 33 （6）模架的选择 模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、浇口形式、凸凹模 结构形式、推出机构形式、合模导向机构等方面，尽量选用标准模 架。在本次设计中，模具设计成一模 4 腔，用测式浇口。综合以上 分析，查相关手册 gbt12556，初步确定选用型号为 30-45 系列的 标准模架： 类 别 模具零件名 称 塑件尺 寸 计 算 公

39、式工作尺寸 型腔 计算 凸模 85 l = （1+s）l - m cp s 0.75 + z 85 16 . 0 0 类 别 模具零件名 称 塑件尺 寸 计 算 公 式工作尺寸 型芯 计算 凹模 50 l = （1+s）l - m cp s 0.75 + z 50 16 . 0 0 34 4.4.34.4.3 模具型腔侧壁厚度和底版厚度计算 型腔内壁承受熔融塑料的巨大压力,这就要求型腔有一定的强度 和刚度. 因采用整体式型腔,又因塑件质量体积都比较小所以只按强度计算. 因 a/lkpa 式中 f注射机锁模力，查塑料模设计手册附录表得 xs- 40 zy-125 型螺杆式注射机的锁模力为 900kn； k压力损耗系数，一般取 1.11.2； p型腔内熔体的压力，本塑件 p=30mpa； a塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模具 a=0.3210-2m2。大学生信息网 故代入公式得：kpa=1.2301060.3210-2=115.2knh1+h2+(510) 式中 s注射机的最大开模行程，查塑件模设计手册附录得 xs-zy-125 型螺杆式注射机的最大开模行程 s=300； h1塑件脱模所需的推出距离，该塑件