洗浴喷头造型设计与注塑模设计

1、 密级： 学号：本科生毕业设计（论文） 洗浴喷头造型设计与注塑模设计 学 院： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的设计（论文）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的

2、规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。不保密 。（请在以上相应方框内打“” ）学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日江西科技学院本科生毕业设计（论文）摘要 本设计是以洗浴喷头为研究对象，详细介绍了洗浴喷头的造型及注塑模制造方面知识。通过严密的计算证明：该模具设计合理，制造合理，并且可以很好的保证质量。该模具在

3、分模的设计上采用“一模两腔”的布局，很好的做到在加工上批量的生产。并且具有一定的可靠性，在生产上提高了生产的效率。洗浴喷头通过采用注塑模设计制造，有着精密性能高，它的形状，尺寸，以及精度几乎没有太大的变化，制成的产品一致性特别高。模具完成一次性的成型循环，通常只需要几秒到几十秒的时间，远远超出切削加工的效率。恰恰因为提高了生产效率，在企业的发展中，需要压缩成本，而采用注塑模具设计制造制品的废品率很低，因此，平均一下，每一件的产品的生产成本都低廉。通过对本产品的工艺分析，对注塑模具的不断了解，掌握了模具的基本结构，大大提高了自己的绘图、计算方面的能力，同时对各个科目都有了全面的复习。培养且提高了

4、自己的思考能力。为以后对注塑模具设计方面打下了良好的基础。关键词：洗浴喷头；模具设计；注塑模具；生产效率；压缩成本。 ABSTRACT This design is the shower shower nozzle as the research object, introduces in detail the modelling of shower shower nozzle and injection mold manufacturing knowledge. Through rigorous calculation show: the mould design is reasonable

5、, the manufacturing is reasonable, and can be very good quality. The mould on the design of the die adopts the layout of "one module and two cavities, do good on the processing of the batch production.And has a certain reliability, improved the production efficiency in the production. Shower sh

6、ower nozzle through the adoption of injection mold design and manufacturing, has a high precision performance, and its shape, size, precision and almost no too big change, products made of particularly high consistency. Mold completed a one-time molding cycle, usually it only takes a few seconds to

7、a few seconds, far beyond the efficiency of machining.Precisely because to get the production efficiency, in the development of enterprises, need compression cost, and USES the injection mold design and manufacture of products of the rejection rate is very low, so, on average, each piece of products

8、 are low cost of production. Through the analysis of the technology to this product, keep informed of injection mold, mastered the basic structure of mould, greatly improving the own drawing, calculation ability, at the same time have a comprehensive review of each subject. Develop and improve their

9、 thinking ability. For later design of injection mold has laid a good foundation.Key words: shower shower nozzle; Mold design; Injection mould; The production efficiency; Compression cost. 目录第一章 绪论11.1 塑料模具以及制品11.2 国内外模具的发展状况11.3塑料模具发展趋势2第二章 洗浴喷头的UG造型设计32.1 分析图纸32.2 UG造型设计3第三章 塑件的工艺分析83.1 热塑性塑料工艺的性能

10、83.2 塑件工艺性分析83.2.1 注塑模具成型工艺简介9 3.2.2 注塑模具成型工艺简介93.3 洗浴喷头原料（ABS） 成型特性以及工艺参数分析93.3.1 注塑模具成型工艺简介93.3.2注塑模具成型条件10第四章 塑件的分模设计124.1 初始化项目124.2 确定开模方向124.3 设置产品收缩率124.4 设置毛坯工件124.5 确定型腔数目以及型腔布局134.6 塑件分型144.6.1 设计区域144.6.2自动修补164.6.3编辑分型线174.6.4 引导线设计184.6.5 创建/编辑分型面184.6.6 创建型腔和型芯19第五章 整体模架设计225.1 选择注塑机22

11、5.2锁模力的校核225.3 型腔型芯尺寸计算225.3.1 型腔工作尺寸的计算225.3.2 型芯工作尺寸的计算235.4 模架选择245.5 浇注系统255.5.1 主流道设计265.5.2分流道与浇口的设计265.6 排气系统设计275.7 顶出系统设计275.8 冷却系统的设计285.8.1 冷却系统设计原则295.8.2 型腔型芯的常见冷却回路形式295.8.3 冷却水道的密封30第六章 总结31致谢32参考文献33第一章 绪论 1.1 塑料模具以及制品 模具利用了它的特定的形状，加工出具有一定形状和尺寸的工具，是现代工业中的重要工艺设备。通常情况下，根据模具加工原材料的不同，有冲压

12、模具，对象一般为金属材料。以及塑料模具，即加工对象为塑料，通过加工的产品一般是塑料件或者塑料制品。 有统计显示，在家用电器、电工电子、玩具、建筑、办公设备、建筑的行业中，平均占七成的产品是通过塑料模具来制成的。这些产品选择塑料零件，因为模具生产塑料产品，具有以下的特点：（1） 制品的精度性能高。（2） 制成的产品一致性较好。（3） 制品的效率高。（4） 可以一次性的制成复杂的制品。（5） 在生产中的成本比较低。 实际上，但凡是工业发达的国家，他们的模具工业都有着极大的发展，模具工业产值都已经超越了机械机床工业的产值。而在模具制造技术上水平的高低，都已经成为了一个国家制造业水平上的重要标志之一，

13、可以这样说，没有高水平的模具就没有高水平的产品，这甚至已经达成了一定的共识。在我们国家，模具工业技术不仅仅是装备工业的组成部分，同时也是高新技术工业产业的重要组成部分，并且还是国民经济五大支柱的产业-机械、建筑、石化、汽车和电子的建筑发展的基础。1.2 国内外模具的发展状况 经过了近百年的发展，现代模具工业与制造业的发展有着密切的关联，在目前，世界上模具工业比较发达且技术水平高的国家，有德国、日本等，在中国，模具的工业起步相对来说，比较晚。但是发展却是比较迅猛。 1. 在美国的模具工业，大约有七千多家，由于美国的工业化的高度发展，美国的模具工业早已经成为了成熟的高技术产业，水平处于世界的前排，

14、美国的模具钢材早已实现了标准化的供应和生产，他们的加工工艺，检验都有着先进的设备。 2. 在德国，德国一向以制造的精密机械产品而出名，在模具工业方面也很好的体现出了这一点的水平。在德国模具制造产业形成了一种共识，即在全行业只有协调一致，共同努力，取长补短，发挥整体的优势，才能取得整个模具行业新的成功。3. 在日本，模具技术处在了世界的领先地位，在日本的模具企业有一万家左右，大多以中小企业为主。主要以专业化分工来完成质量高的模具设计以及制造，在企业中，日本的整体制造水平较高，使“日本制造”模具成为精密，优质并且可靠的象征。而在日本面临着五个课题-降低制造成本、缩短交货期、劳动力不足、提高模具质量

15、和精度、以及在亚洲各国的挑战性。4. 而在我国的模具工业，由于历史的种种原因，模具工业发展相当缓慢，改革开放后，随着国民经济的迅速发展，我国的模具工业开始大踏起步。国家与相关部门尤其重视，使我国的模具得到长足的发展，总体上我国的模具工业还具有以下特点，（1） 总产值迅速增长但进出口不均衡。我国有3万多家模具生产，百万人从事模具工作，规模几次与日本、美国，近几年我国的模具工业生产总值以15%速度增长。但是值得注意的是，模具的进出口上，我国尽管也有模具的出口，但是模具的进口量却远远大于出口量。从2002年以来，贸易逆差在10亿美元之上，2007年进口总额20.47亿美元，2008年以来，虽有回落，

16、但是仍是全球的最大模具进口国。（2） 模具技术水平与国外的差距大。通过近些年的努力，我国的模具发展迅猛，取得了极大的进步，但是差距确实很大的，主要体现在模具的标准化程度、应用水平比较低，专用的塑料模具钢材品类少，规格不全，质量的稳定性不好，在模具的CAD/CAM应用，普及程度低等方面。1.3塑料模具发展趋势1. 模具标准化水平进一步的提高2. 大型、复杂、长寿命、精密的模具比例进一步提高3. 推广应用CAM/CAD技术4. 模具钢材要完善并且系列化第2章 洗浴喷头的UG造型设计2.1 分析图纸 洗浴喷头设计的图纸如图2-1所示，洗浴喷头的造型总体来看比较简单，但涉及到镜像、倒角、相交等多种造型

17、方式。通过对该喷头的多方位想像，设计，最后设计出最后图样，并标注尺寸，真实的反应了洗浴喷头的三维轮廓。 图2-1 塑件三视图 2.2 UG造型设计 在该设计中采用了UG6.0中文版设计软件，在整个设计中主要采用了拉伸、镜像、阵列、等多种设计方法，由于该喷头设计具有一定的结构，为了能够更加合理，精确，通过一步步修改得到此三维模型。根据图纸的要求如下所示： 首先，进入草绘环节，选定X-Y平面，画出如下图形并且经过拉伸，如图2-2 所示 图2-2 零件图一 紧接着以图中切边为边，在基准平面中创建平面，该面经过切边，并且平行于X-Z平面，画出三维图，如图所示零件图2-3。图2-3 零件图二 接着以零件

18、图二中所出零件的上表面为参考平面，使用拉伸命令，进入草绘，根据零件尺寸绘出草绘图，并完成草图。通过拉伸至零件图二的底面，并完成并令。绘出零件图三，图示2-4。图2-4 零件图三 为了使塑件在分模时，在零件图一上更容易分模，且让洗浴喷头显得更加美观，使用拉伸命令，在零件一的上表面为基准面，拉伸并求差，拉伸至底面，使用求差，得到图示2-5。图2-5 零件图四 接着将零件图三、四所示零件，各边均倒角，使用 （边倒圆），得到如下图示2-6所示，之后将2-6所绘图形与2-4所绘图形使用（求交）命令，并保持工具，得到图形2-7所示。 图2-6 零件图五 图2-7 零件图六 接着使用拉伸命令，在圆形底面为基

19、准面的情况下，拉出圆柱并倒角。图示2-8。图2-8 零件图七接着在2-8图上使用（孔），在其上打孔。根据图纸需要，并且美观，连续打下四个孔如图所示2-9。图2-9 零件图八 紧接着使用（阵列）命令使图示2-9平面阵列，并在中心打孔。使所绘图形更加形象、美观、富有立体感。并将各个零件使用命令，一次求和。最终得到三维图示2-10。 图2-10 零件图九图2-11 零件图十33第三章 塑件的工艺分析3.1 热塑性塑料工艺的性能 塑件具有自己的收缩性，塑件从模具中取出来，冷却到室温以后，整个塑件的尺寸，较比理论尺寸，将会有所缩小，这种性能叫作材料的收缩性。主要是由树脂本身的热胀冷缩形成的，另外这些也与

20、一些成型时的因素有关。在实际成型之时，由于塑料的牌号不同，因此收缩率也是不一样的。在影响收缩率的主要因素中有塑料的品种、结构、模具的结构、以及成型的工艺。经过大量的事实表明，收缩率并不是一个固定值，是在一定内的范围变化。另外一个便是塑件的流动性，在经过成型时，一定的温度与压力之下，塑料熔体填充模具型腔的能力叫做其流动性。如果流动性较差，就会容易产生缺料或者熔接痕这些缺陷。因此压力大才能更好的成型。但是相反的是，流动性较好的塑料，可以通过比较小的压力就可以充满型腔，对于太好的流动性的塑料，就会出现严重的溢边现象。在影响流动性的因素中，主要是塑料的种类、成型的工艺、模具的机构、相容性、热敏性、吸湿

21、性这些占有着极大的影响。因此在塑件的生产中要更多地注意到这些塑料本身具有的性能。3.2 塑件工艺性分析图3-1 洗浴喷头三维模型 经过分析，该洗浴喷头在注塑时采用ABS塑料材料，密度在1.11.3g/cm3 ，综合的来看，ABS具有着很好的力学性能，其熔体的流动性属于中等程度，成型收缩率在0.40.9，制品尺寸的稳定性比较好，较容易进行注塑成型，在工程塑料中用途广泛，常用来制造成型一些壳体以及结构件。该材料的设计寿命也相对的长，一般都达到10年，成型的温度在160230之间。3.2.1 ABS材料的特有性能:1）力学性能 塑料ABS有着优良的力学性能，它的冲击强度特别好，甚至能在非常低的温度下

22、使用；塑料ABS的耐磨性也很优良，尺寸的稳定性好，特别是具有耐油性，能用于中等载荷与低转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF和PC大，但是比PA及POM小。2）热学性能 ABS的热变形温度为93118，塑件经退火处理后可提高10左右。ABS在-40时也能表现出一定的韧性，能够在-40100的温度范围内使用。3）电学性能 塑料ABS的电绝缘性也比较好，能够几乎不受温度、湿度与频率的影响，能在大多数环境中使用。4）环境性能 塑料ABS不怕水、无机盐、碱及多种酸的干扰，但是却能溶于酮类、醛类以及氯代烃中，受冰乙酸、植物油侵蚀能产生应力开裂。另外塑料ABS的耐候性差，暴露在紫外光的作用中易产生降解。特

23、别于户外半年后，其冲击强度几乎能够下降一半。3.2.2 ABS注塑的工艺性 ABS是在聚苯乙烯树脂改性地基础上发展起来的一种三元共聚物。A代表丙烯睛、而B代表丁二烯、S则代表苯乙烯。ABS树脂具有它们三种组份的综合性能、其中A可以提高耐油性和耐化学腐蚀性，使塑件具有一定的表面硬度；B让ABS呈现橡胶态的韧性，大大提高了冲击韧性；最后的S使ABS塑料表现出相当好的流动性，使之具有热塑性塑料注塑成型加工的良好性能。 ABS型号塑料在我国主要用在制造仪器仪表和家用电器以及电话机、电视机的外壳。电镀用的ABS塑料，让它赋予金属光泽，ABS可用于代替金属。我国生产的各类型号电冰箱的内胆以及各种塑料制品中

24、，ABS注塑制品占到了电冰箱塑料制品总数的88%之上。3.3 洗浴喷头原料（ABS） 成型特性以及工艺参数分析3.3.1 注塑模具成型工艺简介 ABS熔体的粘度高，流动性也不太好，但是相对于PVC、PC还是不错的，熔体冷却之后，固化速度也较快，所具有的黏度对温度上的敏感性不是很强。但是对剪切速率比较敏感，当温度升高后，表面黏度迅速下降，流动性也将大幅增加。但是有一点，其所具有的热稳定性不好，当有阳光照射时，光线中的紫外线尤其对ABS的破坏最大，将会引起变色。另外其具有吸湿的倾向，成型时若含水分，则将会在成型的模具中出现气泡，影响塑件的表面质量，因此，一般情况下，使用ABS的材料的塑件在成型之前

25、通常会进行一段时间的干燥处理，以除去所含的水分。3.3.2 注塑模具成型条件1) 温度 在注塑过程中作重要的温度控制在料筒、喷嘴、模具这三者的温度控制。料筒的温度保证了塑化过程。通常情况下在注塑机中，料筒的温度不均，因此应该使温度具有一定的梯度。料筒后段，温度低，可以被加热，中段温度高，是对塑料加热，温度最高的是前段，可对塑料塑化与压实。喷嘴温度比料筒的最高温度低，防止产生“流涎”，温度若过低，则会堵住喷嘴。因此考虑喷嘴温度需综合考虑，如成型周期以及注塑压力等。模具温度越低，则冷却速度相对会快，固然在提高生产率上很好。但是太低，则产生熔接痕，缩痕等，就会影响表面质量。相反过高，效率低下，并且会

26、翘曲变形，对尺寸精度影响。表3-1 成型温度阶段 机筒内部温度/喷嘴的温度/ 后 中 前 温度 150-170165-180 180-2202002) 压力 整个注塑成型的过程中的压力主要来自两个方面，即塑化压力、注塑压力。其中塑化压力又称背压，主要是螺杆顶部的熔体通过螺杆旋转后退产生。压力增加，温度的均匀性相对会提高，但是将会延长成型时的周期。通常在实际生产的过程中，采用6MPa左右。而在注塑压力上，主要有两个作用，克服流动的阻力，以及在保压之时压实与防止倒流。3) 时间 一个整个的塑件成型过程，所需要的时间成为其注塑成型周期。通常有有注射时间，一般充模时间在35秒，另外保压时间20120秒

27、，在合模与冷却时，一般用时30120秒。除此之外还有开模、脱模、合模、安放嵌件、喷涂脱模剂等需花费一定时间。表3-2 ABS材料本身成型周期总周期/s注射时间/s高压时间/s冷却时间/s40-1205-300-520-60综上所述，通过计算查表得出工艺参数表3-3 塑件参数表特性内容 特性 内容注塑机类型 螺杆式 螺杆转速（r/min）2040喷嘴形式 直通式 模具温度 90110喷嘴温度() 230250 后段温度() 240270中段温度() 260290前段温度()240280注射压力MPa 80130 保压力MPa4050注射时间s 05 保压时间 s 2080冷却时间s 2050 其

28、他时间s3成型周期s 50130 成型收缩(%) 1第四章 塑件的分模设计4.1 初始化项目 进入注塑模具向导后，出现的第一个是初始化项目。初始化项目可对塑件惊醒项目路径、名称、收缩率、项目单位等设置。进而生成模具装配体结构。在塑件中选择ABS材料，确定即可，如图示4-1。图4-1 初始化后的塑件4.2 确定开模方向 塑件开模方向直接决定一个模具的成型质量。通常情况下，是以Z轴的正方向，为塑件的开模方向。本塑件洗浴喷头中。Z轴正方向向下，因此需对此进行调整旋转，同时应将坐标系移至塑件的上表面。得出如图所示4-2以及4-3。 图4-2 WCS旋转对话框 图4-3 确定WCS4.3 设置产品收缩率

29、 产品收缩率设置有两种方式：一种在进行初始化时选定，另一种便是直接使用工具条上的“收缩率”按钮，输入数据即可。4.4 设置毛坯工件 工件即是分型之前的型芯和型腔部分，点击工具条中的“工件”确定即可。如图4-4以及4-5。 图4-4 工件对话框 4-5 工件模型4.5 确定型腔数目以及型腔布局 型腔数目，顾名思义，就是该模具一次开模可以生产出多少塑件，影响型腔数目的主要因数是技术以及经济因素。技术因素通常包括锁模力，注射量、塑化能力等，经济因素主要是塑料件的成本。考虑到这两个方面的原因，洗浴喷头以一模两腔的形式。如图4-6与4-7所示。 图4-6 型腔布局对话框 4-7 型腔布局方式4.6 塑件

30、分型 分模也叫分型，在模具的设计之中是十分关键的一步，其中零件的型芯或者型腔都是通过分型来指定的。塑件制造过程中，设计部分也即分型面的部分直接决定了塑件的制造模型，可见分型部分的重要之处。4.6.1 设计区域 点击“分型”命令，弹出分型管理器对话框，如图4-8，图示4-9。点击“分型区域”选择“保持现有的”，弹出一个新的对话框，叫做“塑模部件验证”。 图4-8 分型管理器 图4-9 MPV初始化 分型面的选择受到许多的影响，例如形状、壁厚、成型方法等，但是这些都有一个总的原则，保证塑件的质量，以便与顺利开模。塑件的分型面有六个因素要在设计时考虑一下：1） 有利于塑件的脱模，简化模具的结构。2）

31、 有利于跟好的保证塑件的尺寸精度与表面质量。3） 有利于抽芯机构的进行。4） 有利于飞边的减少和防止。5） 有利于能够更好的排气。6） 有利于最后的成型塑件更好的加工。 综上所述，在本塑件设计分型面时，可按以下步骤进行。 将分型管理器中的设置，依次把打过的对号去掉，点击“设置区域颜色”。使用面拆分命令，图4-10。创建平面，使用“点+X-Y”，如图4-11。将喷头与手柄连接部分进行分割，如图所示4-12所示拆分后的面。 图4-10 面拆分 图4-11 面拆分选择点+X-Y 图4-12 拆分后面 点击“区域”按钮，设置塑件的型腔型芯区域，确定好塑件的分型面。如图型腔区域4-13，型芯区域4-14

32、。 图4-13 型腔面 图4-14型芯面4.6.2自动修补 “自动孔修补”指的是自动寻找塑件的孔，并且修补其中的贯通孔。如图所示4-15自动孔修补工具栏，对所加的孔进行修补，点击自动修补。4-15 自动孔修补工具栏4.6.3编辑分型线 点击“编辑分型线”按钮，弹出工具栏点击“遍历对象”，进入后，点击图中其中的一条分型线。得出图示分型线4-16。 图4-16 分型线 点击对话框的“编辑过渡对象”，选定各个弧度，作为过渡线。如图所示4-17。图4-17 过渡对象4.6.4 引导线设计 编辑引导线，点击“引导线设计”按钮，对分型线中的分型线加以设计，得出如图所示4-18。图4-18 引导线设计4.6

33、.5 创建/编辑分型面 创建或者编辑分型面，直接决定着整个塑件的分模结构，区分着型腔与型芯的两个曲面。一般情况下，主分型线以及引导线创建完成以后，则就应该创建与编辑分型面了，点击“创建/编辑分型面”按钮，一般弹出对话框如图4-19，同时点击创建分型面，出现对话框4-20，一般情况下分型面对话框中有6中分型面创建的类型，比如拉伸、扫掠、有界曲面、扩大曲面、条带曲面、以及跳过等。 图4-19 创建分型面 图4-20 分型面 通过以上创建分型面后，使用“编辑分型面”，点击按钮，出现图示4-21工具栏，通过以上过程，构造出塑件的分型面，如图4-22。图4-21 曲线/点选择工具栏4-22 塑件的分型面

34、4.6.6 创建型腔和型芯经过以上过程之后，就可以进入创建型腔型芯的步骤了，在创建之前，需抽取区域和分型线。点击分型管理器中的“抽取区域与分型线”，并在创建区域处打对号，来创建区域，确定即可。4-26 定义区域工具栏 点击分型工具栏中的创建型腔和型芯，对其进行创建型腔型芯。弹出图示4-23工具栏，依次创建型腔型芯，最终创建出型腔4-24，以及型芯4-25。4-23 定义型腔型芯工具栏 图4-24 型腔 4-25 型芯第五章 整体模架设计5.1 选择注塑机1） 计算塑件体积 根据塑件的三维图，可以计算得到单个塑件的体积为18656.79mm³。浇注系统凝料和飞边所需要的塑料体积1060

35、9.623mm³。型腔数目为两个。则一个成型周期内的塑料容积为18656.79×2+10609.623=47923.203mm³2）单个塑件的质量为0.146095Kg。 根据以上数据，查表得出国产螺杆式注射机XSZY125符合要求。表5-1 XSZY125型螺杆式注射机的主要技术参数1最大注射量(cm³)1252注射压力(Kgf/cm³）11903电动机功率（KW）114塑化能力(Kg/h)205锁模力(KN)9006注塑机拉行间距(mm)250×2507注射行程(mm)1158最小模厚（mm）2009最大模厚(mm)30010模板

36、行程(mm)30011注塑机定位孔直径(mm)4012合模方式液压机械13注射时间/s1.614喷嘴球径/mmSR125.2锁模力的校核 在注塑成型时候，塑料充满型腔时，会产生涨模力，为了防止分型面被涨模力顶开，因此需对模具施加一定的锁模力，也就是在模具设计时，使注塑机的额定锁模力大于涨模力。nAP FnA单个塑件在模具分型面上的投影面积mm2，都可以通过UG图形测得 Fn注射机的额定锁模力；p塑件的塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）；其中可知Fn =900KN;对型腔的成型压力如表5-2可知为30MPa。表5-2 塑料注射成型时所需的型腔压力常用塑料注射成型时所需的型腔压力 单位（Mpa)塑

37、料品种型腔压力高压聚乙烯（PE）1015低压聚乙烯（PE）20聚苯乙烯（PS）1520AS30ABS30聚甲醛（POM）35聚碳酸酯（PC）40 其中n=2,A=3340.35mm2 P=30MPa, Fn= 900KN nAP=200KN，远小于选定注塑机的锁模力，符合以上要求。5.3 型腔型芯尺寸计算5.3.1 型腔工作尺寸的计算1）型腔径向尺寸的计算L=LS(1+SCP)-3/4 +LS为塑件的外形径向公称尺寸（mm）；SCP为塑件的平均收缩率（%）；为塑料的尺寸公差（mm）；为模具的制造公差（mm）；由图知，LS= 115.72mm SCP= 0.005 = 0.5mm =1/5则 L

38、=LS(1+SCP)-3/4 + =115.72mm(1+0.005)-3/4 ×0.5mm +0.5×1/5 =115.920 +0.1 mm2） 型腔深度尺寸的计算H=HS(1+SCP)-2/3 +其中HS为塑件深度公称尺寸（mm）；SCP为塑件的平均收缩率（%）；为塑料的尺寸公差（mm）；为模具的制造公差（mm）；由图知 HS = 2.8mm SCP=0.005 =0.4 =1/5 H=HS(1+SCP)-2/3 + =2.8mm(1+0.005)-2/3 ×0.4mm +0.4×1/5 =2.550 +0.02 mm5.3.2 型芯工作尺寸的计算

39、1）型芯径向尺寸的计算l=lS(1+SCP)+3/4 -lS为塑件的外形径向公称尺寸（mm）；SCP为塑件的平均收缩率（%）；为塑料的尺寸公差（mm）；为模具的制造公差（mm）；由图知，lS= 117.16mm SCP= 0.005 = 0.4mm =1/5则 l=lS(1+SCP)+3/4 - =117.16mm(1+0.005)+3/4 ×0.4mm -0.4×1/5 =118.040 -0.08 mm2） 型芯深度尺寸的计算h=hS(1+SCP)+2/3 -其中hS为塑件深度公称尺寸（mm）；SCP为塑件的平均收缩率（%）；为塑料的尺寸公差（mm）；为模具的制造公差（

40、mm）；由图知 hS = 10.49mm SCP=0.005 =0.2 =1/5 h=hS(1+SCP)+2/3 - =10.49mm(1+0.005)+2/3 ×0.2mm -0.2×1/5 =10.670 -0.04 mm5.4 模架选择 按照国家的标准规定，模架一般分为直浇口、点浇口、以及简化点浇口模架。模架一般有模架类型、基本型号、系列代号、定模板A、动模板B、以及垫块C以及标准代号等。在本塑件中，根据型腔型芯尺寸，可选定龙记模架LKM-SG 3540、I型、A板高50mm，B板高100mm，垫块选用70mm。如图5-1所示；图5-1 LKM-SG模架5.5 浇注系

41、统一般浇注系统由主流道、分流道、浇口、以及冷料穴组成。如图所示5-2普通浇注系统组成5-2 1-主流道 2-分流道 3-冷料穴 4-浇口 5-塑件5.5.1 主流道设计 主流道直接连接着喷嘴，是熔料最先经过的地方，主流道的设计通常与分型面相接。应注意以下几点：1） 主流道尽量为圆锥形。2） 长度设计尽量短。3） 表面粗糙度一般在Ra1.6以上，以便减少摩擦力。4） 大型模具应有自己独立的衬套。主流道设计如图所示5-3；图5-3 主流道5.5.2分流道与浇口的设计1）分流道设计分流道是主流道和浇口之间的一段通道，另外若采用了一模多腔的形式，则分流到具有分配者熔料的作用，例如本洗浴喷头采用两腔的形

42、式。在分流道的设计中应从考虑到压力以及热量损失的要求出发，应尽量较小长度。同时分流道长度有元婴，半圆、矩形、S型等考虑到本塑件特殊，分型面不在同一个平面上，则采取S型分流道，以便更容易分流注塑。2）浇口设计浇口类型多种多样，不同模具具有不同的浇口，一般有以下几种浇口，1） 直接浇口2） 侧浇口3） 搭接浇口4） 点浇口5） 潜伏式浇口6） 环形浇口7） 轮辐式浇口8） 护耳式浇口 由于本塑件比较简单，则采用点交口形式，并采用矩形浇口。一方面可以减低残余应力，另外也能迅速冻结，缩短周期。如图分流道与浇口尺寸形式5-4；图5-4 分流道与浇口 5.6 排气系统设计 通常情况下，模腔密闭，其中会有许

43、多空气，一旦这些空气排不出来，则会形成在塑件上的气泡、接缝等，严重影响塑件的质量。而在本系统中，塑件的型腔型芯相对比较简单，且分型面适宜，完全利用分型面排气，无需设计排气槽等。5.7 顶出系统设计 对于形状简单的塑件，在脱模机构之中，只需一次简单的动作便可以完成脱模。而在常用的脱模机构有推杆脱模、推管、推块、推件板脱模等。在常见的推杆中，通常有以下A、B、C、D、四种推杆，圆形截面。 在推杆的布置上应采用推出阻力最大的地方，不宜置于薄膜处，推杆布置应注意以下几点;1） 塑件有局部凸台或肋的事，应置于他们的最底部。2） 气体比较难排除的位置，多设置推杆。3） 装配推杆时，尽量使推杆与型芯平面平齐

44、，或者比其高出0.050.1mm。根据以上特征设计出如图5-5的推杆如下； 推杆顶部俯视图 推杆顶部主视图推杆尾部图5-5推杆5.8 冷却系统的设计 在注塑成型时，通常需对模具进行冷却，稳定一定的温度范围内。所谓的有效冷却，通常是指将熔料传递给模具的温度，尽可能的传递出去，导出模具之外以便于塑件更好的冷却定型。众所周知，水的比热容是比较大的，在模具中开设水道，可以很好地将热量传递出去，经验证明，在冷却水道的中心线中与塑件的距离通常是水道直径的12倍。5.8.1 冷却系统设计原则1） 布局力求合理。2） 平衡塑件不同部位间的冷却。3） 尽量降低进、出水口的温度之差。4） 浇口出的温度较高，应加强

45、冷却。5） 避免设置在塑件易产生熔痕的地方。6） 水管密封要好。7） 冷却系统不影响脱模操作。8） 最后管道便于加工与清理。5.8.2 型腔型芯的常见冷却回路形式1. 型腔冷却回路形式1) 外界直通式2) 平面式3) 多层式4) 圆周式2. 型芯的冷却回路形式1） 台阶式2） 导流板式3） 螺旋式4） 斜交叉式5） 喷流式6） 铜棒与热管式3. 在本塑件中，由于型腔型芯较为单一，为了在结束时更好地清理，因此冷却系统的型腔型芯冷却采取统一的平面式单一回路设计的回路如下图5-6所示；图5-6 冷却系统布置5.8.3 冷却水道的密封 在冷却水道的密封形式中有多种，而在常用垫圈以及其中的管接头与密封圈，都已经成为了标准件，在本塑件密封系统中主要使用密封圈作为密封形式。第六章 总结在本塑件的设计之中，一共分为两个部分，第一个是造型设计，第二部分