扣环注塑模具设计DOC

1、太原科技大学一毕业设计摘要-1-Abstract-2-第一章文献综述 -3 -1.1 塑料模具的发展现状 -.3-1.2 模具发展存在的主要问题 6-1.3 十二五”期间发展展望 ,.7-第二章 塑件的结构设计 -9 -2.1 塑件结构特点-.9 -2.2 塑件的尺寸精度及表面质量 .,.11-2.3 工艺方案确定 ,.1 2-第三章 注射机的选择 -14 -3.1 注射量的计算-.1 4-3.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 .-14-3.3 注射机型号的选择 .15-3.4 注射机相关参数的校核 .,.15-第四章浇注系统的设计-17 -4.1 浇注系统1.1 7-

2、4.2 主流道与浇口套的设计 .,.17-4.3 分流道的设计 -.1 9-4.4 浇口的设计-.2 0-4.5 浇口剪切速率的校核 -.21-4.6 冷料穴与拉料杆的设计-.22-第五章 成型零部件的结构设计 -23 -5.1 成型零件的结构设计 -.23-5.2 成型零件钢材的选用 ,.23-5.3 成型零件工作尺寸的计算 -.23-5.4 型腔侧壁厚度及支撑板厚度计算-.28-第六章 模架的选择 -30 -6.1 扣环模架确定 ,.3 0-6.2 各模版尺寸确定.30-6.3 各模板尺寸的校核.30-第七章 推出机构设计 -31 -7.1 脱模力的计算-.3 1-7.2 推出机构的设计.

3、32-第八章 抽芯机构的设计 -33 -8.1 抽芯力和抽芯距的确定 ,.33-8.2 斜推杆侧向轴芯机构 ,.33-第九章 排气系统的设计 -35 -第十章 冷却系统的设计 -36 -10.1扣环冷却系统的设计 -.36-第十一章 模具动作过程 -38 -结束语-39 -参考文献-39 -2 -太原科技大学一毕业设计扣环注塑模具设计华科学院高世杰 指导老师：何文武摘要本次设计的对象是扣环注塑模具的设计。塑件扣环为小型圆筒形件，底布有通孔，材料为 ABS。结合塑件的使用要 求，采用潜伏式浇口。扣环内部有两个小凸台，同时考虑塑件较小，采用了一模 两腔的结构，在成型的时候采用斜推杆内侧丑芯机构，

4、该机构在推出机构动作完 成抽芯的同时将塑件从模具中推出。本设计从注塑机的选择开始，针对浇注系统、流道的形状尺寸、型腔个数的 确定和布置情况、成型工作部分尺寸、排气方式、冷却水道尺寸及排布方式、模 具模架的设计与选择、推出机构的方式及尺寸校核等方面进行设计计算。 同时在 设计中衡量了产品质量和成本的关系， 尽量做到模具的结构简单、成本低、易加 工、使用性好。关键词： 注塑模具，斜推杆内侧抽芯机构，推出机构，冷却系统-2 -Ouch injection mold designHuake College Gaoshijie Director:He Wen-WuAbstractThe design m

5、ainly focus on the injection mold design of the ouch and safety cover.The ouch is small cylinder-shaped plastic parts made from ABS ,whose bottom have a through hole.During the design process.According to structural characteristics of plastic parts,submarine gate is used.Because there are two raised

6、 blocks inside,oblique putt is used to complete the die mold release problems using a two-cavity mold structure.The agency also will finish core-pulling plastic parts while releasing.Key words: InjectionIn view of gating system,the shape of flow channel size,cavity and arrangement to determine the n

7、umber of cases,forming part of the work size,the way the exhaust,cooling water means the size and arrangement,mold design and selection of aircraft,the introduction of body checking ,etc.Method and size of the design of a more detailed calculation.Meanwhile,we measured the connection between product

8、 quality and the cost to make the mold simple,economical,easyto rocess and use as much as possible.mold, Inner core-pulling mechanism太原科技大学一毕业设计第一章文献综述模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言， 经过了这几十年曲折发展，模具行业也具有了初步发展，模具行业也初具规模， 从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨越了一大步， 但还有一些精密的冲模自 己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件 的应用使得模

9、具的应用是和设计更为方便。随着信息产业化的不断发展，模具设 计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造 (CAD/CAM )技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造的效率。减短了 生产周期。采用模具 CAD/CAM技术，还可以提高模具质量，大大减少了模具 设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力放在创新和开发上。 模具标 准化程度在国内外也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。 其 大大提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具行业水平的提高 也起到了重要作用。1.1塑料模具的发展现状整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等

10、方面 都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。 一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供 不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求， 市场竞争激烈，还有一些技术含 量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。加入WTO,给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由 于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品 价格的1/51/3,加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档 模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入 WTO前本来就主要依靠进口，加 入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多

11、的便利，同时还促使更多外资 来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验， 对培养中国的专业模具人才 起到了推动作用。2006年，中国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。根据海关统计资料，2006年中国共进口塑料模具约10亿美元，约合83 亿元人民币。由此可以得出，除自产自用外，市场销售方面，2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供给约为230亿元人民币，市场满 足率为73.5%。进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为 家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套 的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑

12、封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一 步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口， 致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在 2006年已得到改善，逆差略有减少。 模具外贸逆差增大主要有两方面原因： 一是国民经济持续高速发展，特别是汽车 产业的高速发展带来了对模具旺盛需求， 有些高档模具国内的确生产不了，只好 进口；但也确实有一些模具国内可以生产， 也在进口。这与中国现行的关税政策 及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与

13、其它机电产品一样， 出口退税率只有13%,而未达17%。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、 复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业， 特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于 模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单 套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2 pm,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已能生产，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

14、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。 在生产手段上，模具企业设备数控 化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及 RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都 有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发 展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现 信息化管理和全数字化无图制造。经过近几年的发展，塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显示出一些 新的发展趋势：(1)在模具的质量

15、、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用 户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方 百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高 效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。(2)大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的 产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前， 电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话 机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才 能根据用户要求进行模具设计的被动局面。(3)随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的

16、制造正在从过去主要依 靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。 这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的 转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越 高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断 提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业，约 200个省市级高 新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变 为技术型人才是必然要求。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍十分 重要，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的依靠。(4)模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为 一个高水平的现代模具企业，单

17、单只是 CAD/CAM 的应用已远远不够。目前许 多企业已经采用了 CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP 等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息 化方向发展这一趋向已成为行业共识。(5)随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发 展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高 技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企 业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。发达工业国家的模具正加速向中国转移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资， 三是采购。中国的模具

18、企业应抓住机遇，借用并学习国外先进技术，加快自己的 发展步伐。1.2 模具发展存在的主要问题中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。(1)发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近 国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命 等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。 包括生产方式和企业管理在内的总体 水平与国外工业发达国家相比尚有 10年以上的差距。(2)工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改 造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外， 但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业

19、组织协调能力差，难以 整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。(3)大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例 低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和 开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。(4)供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直 不足74%,其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移， 国际采购越来越多，国际市场前景看 好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时 问。(5)体制和人才问题的解

20、决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行 业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、 需单件生产的行业，国有和集体所有制 原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。 人才的数量和素质也跟不上行业的 快速发展。1.3 十二五”期间发展展望在信息化带动工业化发展的今天，我们既要看到成绩，又要重视落后，要抓 住机遇，采取措施，在经济全球化趋向日渐加速的情况下， 尽快提高塑料模具的 水平，融入到国际市场中去，以促进中国模具行业的快速发展， 有两方面应予以 重视：一是政府相关政策对促进模具工业的发展起着非常重要的作用。从国际上 看，各国模具工业在发展初期都得到了政府的大力扶持。就中国实际情况看，应降低国内不能

21、生产的进口精密模具生产设备的关税、 执行好国家对部分专业模具 厂的优惠政策等，通过政策引导作用可加快行业的发展和进步。二是随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展， 因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、 结构、性能还是加工都必将有较快发展， 而且这种发展必须跟上时代步伐。 展望 未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。(1)超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。(2)多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到 发展。(3)为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展

22、。(4)模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展 CAD/CAE/CAM/CAPP 及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发 展。(5)更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发 展和推广应用。(6)更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一 些特殊的和更为先进的加工方法。(7)各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不 断得到发展。(8)逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。(9)热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。(10)模具标准化程度将不断提高。(11

23、)在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺 及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、 重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。十一五”期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下 功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐 步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。-11 -第二章塑件的结构设计2.1塑件结构特点2.11扣环的结构特点如图2.1是扣环塑件扣环的材料为ABS。该材料综合性能好，冲击强度、力学

24、强度较高，尺寸 稳定，耐化学性，电器性能良好；易于成型和机械加工，具表面可镀铭，适合制 作一般机械零件、传动零件和结构零件。ABS属于无定型塑料，成性收缩率较小，由文献【11表择该塑料件上型芯 和凹模的统一脱模斜度为1。由文献【表1-2差得ABS的主要性能如表2-1所表2-1 ABS的主要性能指标密度/g.cm-31.08-1.2屈服强度/Mpa50比体积/cm3.g-10.860.98拉伸强度/Mpa38吸水率0.20.4拉伸弹性模量/Mpa1.8x103熔点/。C130160抗弯强度/Mpa80计算收缩率（）0.40.7抗压强度/Mpa53比热容 J.（kg.。C）-11470弯曲弹性模量

25、/Mpa1.4x103该制件平均壁厚为2mm,内侧有两个凸台，外观不得有伤痕，白纹，缩水，成型不足，污染，会胶污痕等不良情形。2.2 塑件的尺寸精度及表面质量2.2.1 塑件的尺寸精度尺寸精度的选择：塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些， 以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况 太原科技大学一毕业设计来确定尺寸公差，扣环的精度要求为一般精度，根据国家标准 GB/T14486-93规 定，选取精度等级为MT5级。再根据塑件尺寸选取合适的偏差。2.2.2 塑件的表面质量表面质量是一个相

26、当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理力学性质 两方面技术指标，而不是单纯的表面粗糙度问题。塑件的表现缺陷是其特有的质 量指标，包括缺料、溢料与飞边、凹陷与缩瘪、气孔、翘楚等。塑件的表面粗糙 度Ra一般为1.60.2，在此取塑件的表面粗糙度值为 0.8。模具型腔表面粗糙度通 常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低12级。对于光洁的模腔表面，其最后的抛光方向应该是顺着制件脱模的方向，福则容易导致脱模困难，特别是 对粘度特大的塑料更应该注意。2.3 工艺方案确定2.3.1 分型面位置确定分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系 统的设计、塑件的脱模和模具制造工艺

27、等有关，因此分型面的选择是注射模具设 计中的一个关键。分型面应选择在塑件截面积最大且有利于开模取出塑件的底平面上， 应能保证塑 件的尺寸精度和表面质量同时要便于模具加工， 经过对塑件结构形式的分析，其 分型面的位置如图2.3所示。2.3.2 型腔数量和排列方式的确定扣环采用精度为一般精度，且为大批量生产，可采用一腔多模的结构形式。同时，考虑到塑件的尺寸、模具结构尺寸关系，以及制造费用和各种成本费等因 素，初步定为一模两腔结构形式。多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部 位对称。由于扣环选择的是一模两腔，故采用直线对称排列。图2.4型腔数量的排列布置-44 -第三章注

28、射机的选择3.1 注射量的计算3.1.1 扣环注射量的计算塑件体积为：V塑=5.343cm3塑件质量为m塑=p V塑=5.34x1.08g=5.8g式中 p塑件密度，由表 2-1可取1.08g.cm-3查询塑料模具设计手册知道，在凝料未知的情况下可以按照塑件体积的0.60.8倍来估算，这里取 0.6,故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和两个塑件体积之和）为V 总=丫塑（ 1+0.6） x2=5.343x1.6x2cm3=17.098cm3根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量的原则，即17.098V 公=V 总/0.8=cm3=21.37cm30.83.2 塑件和流道凝料在分

29、型面上的投影面积及所需锁模力的计算3.2.1 扣环和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 塑件在分型面上的投影面积A 塑=-x （302-232）+2x7.6x2mm2=321.635mm2流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇，在模具设计前是一个未知量，可以按照单型腔模的统计分析来确定，A塑是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2-0.5倍，由于本模具流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝 料投影面积可以适当取小一些，可以用0.3A塑来进行估算，所以人总中（A塑+A浇）=n （A塑+0.3A塑）=2x （321.635+0.3x321.635） mm2 =836.251mm2

30、因此锁模力为F=A 总 P 型=836.251x30N=25087.5N=25.08KN式中P为型腔压力，有文献【1】表5-2查得，ABS的型腔压力为30MPa；3.3 注射机型号的选择如上计算，根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值可选用 SZ-60/40卧式注射机，其主要参数如下表所示。表3-1注射机主要参数额定注射容量/cm360喷嘴圆弧半径/mm10螺杆直径/mm30喷嘴孔直径/mm3注射压力/MPa180定位圈尺寸/mm80锁模力/KN400拉杆空间/mm220*300最大开模行程/mm250注射速率/g.s-170模具最大厚度/mm250塑化能力/g.s-13.5模具最小厚度/m

31、m150开模行程2503.4注射机相关参数的校核3.3.1 模具型腔数目n的校核牛什 KMt / 3600 - m2 0.8 3.5 3600 40/3600 -3.48 扣环 n=19.3ml5.8式中K一注射剂最大注射量利用系数，一般取 0.8;M 一注射机的额定塑化量，g/h(3.5g/s);t 一成型周期，s,取t=40sm1单个塑件质量，g;m2浇注系统所需塑料质量，g;m2=0.6m1=0.6x5.8g=3.48gn一型腔的数量。型腔数目校核合格。3.3.2 注射压力校核扣环 Pe_K/xP0=1.3x80MPa=104MPa式中Pl注射机额定压力，Pe=180MPaK/一锁模力安

32、全系数，一般取 K/ =1.251.4;Pl成型时所需的注射力，Po=80MPa。注射机压力校核合格。3.3.3 锁模力校核扣环Fq _ PqA=34.3x836.251mm2=28.683KN式中 F一注射机的额定锁模力，F=400KN;A一塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和。（m2）Pq一型腔内熔体压力（Mpa）,常取Pq=2040Mpa据文献【2】表7-3知ABS材料平均压力Pq=34.3Mpa锁模力校核合格。对于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以进行校 核。第四章浇注系统的设计4.1 浇注系统注塑模的浇注系统是指模具中从塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体 的流

33、动通道，它是由主流道、分流道、冷料穴和浇口组成。它向型腔中传质、传 热、传压情况决定着塑件的内在和外表面质量， 它的布置和安排影响着成型的难 易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之0图4.1普通浇注系统组成1 .主流道2.分流道3.冷料穴4.浇口 5.塑件4.2 主流道与浇口套的设计4.2.1 主流道尺寸设计主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道， 通常和注塑机的喷嘴在 同一轴线上，断面为圆形，有一定的难度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善 料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸和注塑机有关。主流道的形状为圆锥形，并取锥角a =30 o这个斜度比一般的脱

34、模斜度大，主要是为了减少主流道凝料的脱模力。主流道长度H为了减少浇注系统的凝料消耗，减少熔料的压力损失，小型模具H应尽量小于60mm,本次设计中初取50mm进行设计。主流道入口直径di由于模具定位有误差，注塑机喷嘴与固定模座的定位孔也会 存在同轴度误差，同时也是为了避免喷嘴与浇口套之间造成死角而积存凝料，引起主流道凝料脱模困难，所以主流道入口直径di应比喷嘴孔d大些，一般取扣环 d1=d+(0.51)=2+0.5mm=2.5mm主流道出口直径d2d2=d1+2tana/2 6mm主流道出口处的圆角半径r在主流道出口处设置圆角，有利于熔料的平稳转向， 同时还可以减少料流阻力，一般取 r=(0.5

35、3)mm或r=3d1/8mm ,此处取r=2mm。 浇口套球面圆弧半径 R为了保证注射机喷嘴头部与浇注系统进料处的良好吻合，避免由于存积冷料而影响脱模，一般要求浇口套凹球面半径R比喷嘴球面半径r大12mm,即R=r+ (12) =10+2mm=12mm主流道表面粗糙度主流道粗糙度大时，熔料的流动阻力大脱模力也大，如果太小容易造成浇注系统凝料与主流道之间形成真空，也会加大脱模阻力。所以， 主流道表面粗糙度应适当，一般取 Ra=0.4p m。4.2.2 主流道浇口套的结构形式主流道衬套为标准件可选购，主流道入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套

36、与定位圈设计成 一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。 设计中常采用碳素钢(T8A或T10A), 热处理淬火表面硬度为50-55HRC。4.2.3 主流道凝料体积扣环 V 王二L (r12+r22+r1xr2) 314=x50x (1.252+32+1.25x3) 3=749.02mm3=0.75cm3式中L一主流道衬套的长度，mmR一主流道入口半径，mmr一主流道出口半径，mm；4.2.4主流道剪切速率的校核十口. z 3.3xq主 3.3x10.71x103 彳 一八八彳扣环 =-=s-1=1.17x103s-1二 R3

37、 3.14 2.1253式中q主为主流道体积流量，cm3/s扣环 q =V 主/t=0.75/0.07cm3/s=10.71cm3/sRn主流道当量半径平c 3 1.25扣环Rn=mm=2.125mm2所以主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5x1025x103s-1之间，所以主流道内熔体剪切速率合适4.3分流道的设计4.3.1 分流道的布置形式分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡的分配到各个型腔。 设计时应注意尽量减 少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道应能满足良好的压力传递和保持理 想的填充状态，使塑料

38、熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔，因此，扣环、安全盖采用平衡式分流道。4.3.2 分流道长度扣环由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时 可适当选小一些。单边分流道长度 L取13mm。4.3.3 分流道截面形状及尺寸分流道截面形状常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的 脱模分流道大多设计在分型面上。 扣环采用圆形截面，加工较容易，且热量损失 与压力损失均不大，为常用形式。分流道截面直径圆形截面分流道的直径可根据塑料的流动性等因素确定，扣环采用ABS塑料，流动性为中等，根据经验分流道的直径d可取56mm。分流道的其他尺寸主流道与分流道的

39、过度圆弧半径 R为（25） mm,分流道末端的圆活半径 为（13） mm。4.3.4 分流道凝料体积扣环 V 分=L 分 A 分=26x28.26mm3=0.73cm3式中L分一分流道长度，mm；扣环L分=30mmA一分流道截面积扣环 A = d2=x62mm2=28.26mm24.3.5 分流道剪切速率的校核扣环 q b=V 分/t=0.73/0.05cm3/s=14.6cm3/s3.3 q 分 3.3 14.6 1000=s-1=0.57x103s-1R3 3.14 27式中q分一分流道体积流量，cm3/sR分一分流道当量半径，扣环R分=3mm分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪

40、切速率 5x1025x103s-1之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合适。4.3.6分流道表面粗糙度分流道的表面粗糙度不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般要求达到Ra值为0.4um即可。这样可增大对外层塑料熔体的流动阻力， 减小流速，并于中心熔 体之间具有一定的速度差，以保证熔体流动时具有合适的切边速率和剪切热。4.4 浇口的设计扣环的最佳交口在其底部通孔周围和突出的两块上，考虑到内侧抽芯机构浇口开在顶部突出块上，为减小熔接痕迹的影响便于调整充模时的剪切速率和封闭 时间提高成型效率，浇口采用潜伏式浇口。潜伏式浇口又称剪切浇口，由点浇口变异而来。这种浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设

41、在模具的隐蔽处。 塑料熔体通过型腔表面或推杆的端 部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不会因浇口痕迹而影响塑件的表面质量 与美观效果。4.4.2浇口尺寸的确定潜伏式浇口一般是圆形截面，潜伏式浇口的锥角B取100200,在此选择B =160 ;倾斜角a为450600 ,选择0=450 , 口直径选择0.7mm。其各项尺 寸参数参照图4.2I I图4.5浇口形状尺寸设计4.5 浇口剪切速率的校核扣环q 浇V 塑/t=5.343/3cm3/s=1.343cm3/s3.3q 浇R3s-1=14.97x103s-1二 3.3 1.78 1000- 3.14 0.5 0.5 0.5式中q浇口体积流量，R一

42、浇口当量半径，扣环 R=0.5mm浇口的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5x1035x104s-1之间，所以，浇口熔体的剪切速率合格4.6 冷料穴与拉料杆的设计冷料穴也称冷料井，其作用是铺集熔体前锋“冷料”，防止相对过冷料堵塞 浇口或进入模腔后影响塑件质量；当开模时利用冷料穴处的结构，将主流道凝料 拉出。冷料穴分主流道冷料穴与分流道冷料穴。主流道冷料穴一般设在主流道对面的动模板上，其直径略大于主流道大端直 径，长度约等于主流道直径。根据形成冷料穴空间结构的不同分为带拉料杆的冷 料穴与带推料杆的冷料穴。在扣环的设计中，仅设置主流道冷料穴，且采用带拉 料杆的冷料穴。第五章成型零部件的结

43、构设计5.1 成型零件的结构设计5.1.1 凹模的结构设计凹模是成型制品的外表面成型零件，按凹模的结构不同可将其分为整体式、 整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对扣环的结构分析，扣环采用整体式。5.1.2 凸模的结构设计凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和组合式两种类型。 根据对扣环的结构分析，采用组合式。5.2 成型零件钢材的选用根据对成型塑件的综合分析，塑件的成型零件要有足够的强度、刚度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能。又因为塑件为大批量生产， 所以构成型腔的镶件钢材选用 T8A,对于成型塑件内表面的型芯来说，由于脱模 时与塑件的磨损严重,因此钢材选用

44、T8A。5.3 成型零件工作尺寸的计算5.3.1 扣环注塑模型腔的设计扣环尺寸公差按 GB/T14486-93标准中的MT5级选取。首先查表得ABS得收缩率为0.4%0.7%,则平均收缩率为S=0.55%(1)型腔的径向尺寸的计算_0.5LM?o=(1+S)LS1-xA+ 阻(1+0.55%)30-0.5x0.5+ -6-0=30.15+0.0830式中S一塑件的平均收缩率，0.55%;Ls1制件的尺寸，Ls1=30mmX一修正系数，取0.5;一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.5(7Z一制造公差，对中小型塑件取(rz=A/6 (下同)型腔长度方向尺寸计算_0.56aM10=(1

45、+S)AS1-xA + aO=(1+0.55%)34-0.5x0.56+-6- 0=34.17+0.090式中AS1 制件尺寸，塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得 =0.56(2)型腔的宽度方向尺寸的计算、BM10 =(1+ S) Bs1-xA + 00.28 =(1+0.55%)7.6-0.5x0.28+-6- 0=7.64+0.470式中Bs1制件的尺寸，塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.28(3)型腔深度方向尺寸计算 0.5hM10=(1+ S)HS1-xA + 90=(1+0.55%)30-0.5x0.5+ -6 0=30.15+0.0830式中HS1制件尺寸一塑件

46、公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.5 0.38Hs20=(1+ S) HS2-xA + a0=(1+0.55%)34-0.5x0.56+ 6 0=15.08+0.0630式中HS2制件尺寸一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.38 凹模内型芯中心到侧壁距离尺寸计算-0 063Lm=(1+ S)LS-xA + a0=(1+0.55%)34-0.5x0.38 2=15.075-0.031式中LS凹模内型芯中心到侧壁距离， mm；一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.385.3.2扣环注塑模型芯的设计r型芯径向尺寸计算以=(1+ S)LS1-xA 4 =(1+0.5

47、5%)26-0.5x0.50 05=26.3930-0.083 mm式中LS1制件尺寸一塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得=0.5Lm2 4=(1+S)LS2-xz _0 =(1+0.55%)28.1-0.5x0.5005 =28.5050-0.083 mm式中LS2制件尺寸一塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得=0.5型芯长度方向尺寸计算g_0 =(1+0.55%)30-0&0.50 T =30.4150-0.083 mm式中aS1制件尺寸一塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得=0.5am2_ =(1+ S)aS2-xA _0 =(1+0.55%)4-0.5x0.240 一 0

48、24 6=4.4120-0.04 mm式中aS2制件尺寸一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.24 型芯宽度方向及尺寸计算1 =(1+S)bS1-x4 _ =(1+0.55%)3.6-0.5x0.240 一0246=3.620-0.04 mm式中 bS1制件尺寸一塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得=0.24型芯高度方向尺寸计算hm1=(1+S)hS1-xA 1 =(1+0.55%)28-0.5x0.50 05ff6=28.140-0.083 mm式中 hS1制件尺寸一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.5hm25=(1+S)hS2-xA=(1+0.55%)4.5-

49、0.5x0.240 - 0.246=4.520-0.04 mm式中hS2制件尺寸一塑件公差值，由文献【11表3.1公差表得 =0.2400032hm3_a=(1+S)hS3-xA _0 =(1+0.55%)13-0.5x0.320=13.2350-0.053 mm式中hS3制件尺寸一塑件公差值，由文献【1】表3.1公差表得 =0.325.4型腔侧壁厚度及支撑板厚度计算5.4.1 型腔侧壁厚度及算由文献【1】表7.9圆形型腔壁厚差得扣环注塑模型型腔的侧壁厚为20mm本设计中取20mm。按刚度条件计算扣环=1.153 Ph1 =1.15, E330 3042.06 105 0.011=25.36m

50、m式中E一型腔材料弹性模量，E=2.06x105MPal一为宽度单位p一型腔内熔体压力，p=30MPa s一型腔侧壁厚度，mmh一承受熔体压力的侧壁厚度，h1=30mmb一允许变形量，mm式中t塑件壁厚，t=2mmS 一塑件的收缩率，S =0.55%按强度条件计算II扣环 S=R-rr ( J 1) =15 U 1601 ) =3.97mm-2p160 - 2 30式中s一型腔侧壁厚度，mmp一型腔内熔体压力，p取35MPa初一材料的许用应力，MPa；综合上面计算校核，所选壁厚不合适，改选30mm。5.4.2型腔底板厚度的计算(1)按刚度条件计算22-5扣环,pr2 o 30 10h 至 0.563 =0.563 5=4.9mm;E、, 2.06 105 0.011式中h一型腔底板厚度，mm；p一型腔内熔体的压力，p=30MPa；E性强材料弹性模量，E=2.06 r-塑件半径，mm刘一允许变形量，mm按强度条件计算,一pr230 152扣环 h_ 0.87=0.87 5.65mm.、160式中 h一型腔底板厚度，mm；p型腔内熔体压力，p=30MPa；r-塑件半径，mm引一材料的许用应力，MPa。5.4.3动模垫板厚度计算扣环 11PA 鼻30 612.87 鼻T =0.54