注塑沐浴露喷嘴注塑模设计论文

1、沐浴露喷嘴注塑模设计目 录摘要3.2流动性113.3 吸湿性113.4 热敏感性123 塑料件的结构工艺谩滓飧玢133.1 塑料件的尺寸精度分析谩滓飧玢133.3 塑料件的表面质量分析133.4 塑料件的结构分析134.2.2 沐浴露喷嘴重量的计算 谩滓飧玢145 注射模设计谩滓飧玢175.1 可行性分析谩滓飧玢175.1.1 可注塑性分析谩滓飧玢175.3.14 模具结构功能谩滓飧玢32塑料沐浴露喷嘴注塑模设计学 生：段国栋指导老师：陈立航（湖南农业大学东方科技学院：长沙 410128）摘 要：本次设计采用的是注射成形，首先对塑料喷嘴塑件进行工艺分析，设计过程主要使用PRO/E进行塑件的三维

2、造型和塑件分析。流道设计过程中进行了塑性流动分析，确定该模具的浇口最佳位置和数量，解决了浇注系统的布局问题。本文对模具制造和试模过程中可能出现的问题做了详细的分析，并提出了相应的解决方法，并对模具中的主要零件进行了结构设计、分析计算和校核关键词： 注射成形；型腔；分型面；冷却系统；Plastic Injection Molding Design Bath Dew NozzleStudent: Duan GuodongTutor: Chen Lihang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, C

3、hangsha 410128)Abstract: This design USES is the injection molding, first to plastic nozzle plastics process analysis, design process is primarily used for plastics PRO/E of three-dimensional modelling and analysis of plastic parts. Flow design process of the plastic flow analysis to determine the m

4、ould, sprinkle the best position and number, solve the layout problems gating system. This paper mould manufacturing and mold testing process problems that may occur to do a detailed analysis, and proposes the corresponding solution method, and the main parts of mould structure design, analysis and

5、calculation and checking Keywords: injection molding, cavity, parting surface, cooling system1 前言1.1 模具工业的概况20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国

6、成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽

7、管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础

8、产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业” ；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、

9、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。1.2我国塑料模具工业技术现状及地区分布在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质

10、量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。还能生产厚度仅为0. 08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。注塑模型腔制造精度可达0. 02 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达50 100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地

11、在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG II、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费

12、了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。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、华中科技大学开发的注塑模HSC5.0系统及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较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM I、SM II等，对模具的质量和使用寿命

13、有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。技术比较见表1表1: 国内外塑料模具技术比较表Tab. 1: plastic mold technology at home and abroad comparison项目国外国内注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010. 05 umRa0.20 um非淬火钢模具寿命10-60万次1030万次淬火钢

14、模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主要表现在下列六方面：(1)国内自配率不足80，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60。(2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。(3)模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低很多，而模

15、具生产周期却要比国际先进水平长很多。(4)开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。(5)模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。(6)与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集

16、。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。 在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在教学中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业是一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要

17、是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是： CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CADCAMCAE技术的进一步集成化、一体化、智能化； PDM(产品数据管理)、CAPP(计算机辅助工艺设计管理)、KBE(基于知识工程)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及Internet平台等信息网络技术的不断发展和应用； 高速、高精加工技术的发展与应用； 超精加工、复合加工、

18、先进表面加工和处理技术的发展与应用； 快速成型与快速制模(RPRT)技术的发展与应用； 热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用； 模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用； 优质模具材料的研制及正确选用； 模具自动加工系统的研制与应用； 虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。1.4 注塑模具CAD发展概况及趋势计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)是当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，CAD技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。作为CAD技术应用的一个十分重要的方面，塑料模具计算机辅助设计、模拟分析

19、与制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是国内外普遍关注的热点。三十多年来，国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，注射模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。2 塑件材料选择性能2.1 零件图1零件图Fig. 1 part dr

20、awing产品分析功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标.该塑件是日用品,要能承受一定的外力,如冲击载荷,振动,摩擦等;塑件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低;作为一种日用品,生产批量应该是大批大量生产,这样,就必须考虑生产成本和模具寿命,在材料的选择时要综合各种因素;从图上可以看出该塑件弯形圆孔成型比较困难。2.1.2 材料选择通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等

21、.该塑件对材料的要求首先必须是耐磨性好,其次才是成型难易和经济性问题,以下是对耐磨性能较好材料的性能对比，如表2所示。表2 材料的特性Tab. 2 material properties特性 塑料名称PP PVC ABS拉伸强度/MPa7890 355038弯曲强度/MPa539080断裂伸长率/%200204035计算收缩率（%）1.03.00.61.00.40.7洛氏硬度（M）11582101弯曲弹性模量/GPa 1.450.050.091.4热变形温度/ 120115678283103维卡软化点丁耐热温度/6563体积电阻率/cm10146.7110116.91

22、014吸水率% 0.010.030.070.40.20.4磨檫系数0.340.450.650.45密度/(gcm-3)0.900.911.351.451.021.16屈服强度/MPa 36355050和机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种材料的性能和成型特性比较，如表3所示。表3 材料的性能和成型特性比较Ta. 3 material properties and forming characteristic were compared塑料品种能 特 点成 型 特 点模具设计注意事项使用温度主

23、要用途聚丙烯（PP）力学性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等，均优于低压聚乙烯，并有很突出的刚性，耐热性较好缺点是耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性。 成型收缩范围大,容易发生缩孔,凹痕及变形.热容量大,注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路.温度过高会产生翘曲现象.120115可做各种机械零件，接头、泵叶轮、化工管道及容器设备。并可用于制造衬里，表面涂层、录音带，聚氯乙烯(PVC)力学强度高，电器性能优良，耐酸碱的抵抗力极高，化学稳定性很好聚氯乙烯在成型温度下容易分解放出氯化氢.在成型时必须加入稳定剂和润滑剂.并严格控制温度及溶料的滞留时间.应采用带预塑化装置的螺杆式注射机

24、注射成型,模具浇注系统也应粗短,进口截面宜大,模具应有冷却装置.6782离心泵、通风机、轮油管、酸碱泵的阀门及容器等软聚氯乙烯制品有贮槽、薄板、薄膜、电线绝缘层、密封圈、耐酸碱软管等丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共物 (ABS)ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点.ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，易吸水，成型前应进行干燥处理。减少浇注系统对料流的阻力，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080 83103在机械工业系统中用来制造凸轮，齿轮，泵叶轮，水箱外壳，手柄，冰箱衬里等，还可供电视机晶体管收音机制造外壳以上的性能分析对比中看出

25、,在耐磨性方面三种材料相差不大，成型特性上以PP为最好，由于是一般性民用品，所以价格上是需要考虑的，我们主要要求是价格和耐磨性,以及成型特点。其它如拉伸强度,断裂伸长率等则是次要考虑的指标(这由塑件的工作环境决定),最终选定PP为塑件材料。3塑料成型工艺性能分析收缩性SbcSc-b/bS：c b PP3.2流动性PP3.3 吸湿性PP3.4 热敏感性：PPPP表4 PP材料性能、工艺参数表789053120115115M0.010.03干燥时间30-80MPa3-20MPa1.0520s10-30s3 塑料件的结构工艺3.1 塑料件的尺寸精度分析MT3.2 塑料件的使用性能分析整体无变形即可。

26、3.3 塑料件的表面质量分析该塑件要求外形美观，内、外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，内、外表面粗糙度均可取Ra0.4m。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。3.4 塑料件的结构分析1、塑件形状比较复杂，上表面用圆弧过度，下面有插孔和空腔，侧面有弯形长嘴。内部有U形加强筋。2、塑件整体结构较小，平均壁厚为2mm Ra可达到0.0251.6/m）。从结构上看，可考虑整体边缘为最大分型面，侧面空心弯嘴结构考虑侧向分型。从塑件的表面质量要求看，浇口选择在塑件的顶部中心，提高它们的力学性能。由于塑件整体结构较小，但生产批量大等。我们可以考虑使用一模多腔的注塑成型，提高生产效

27、率4成型设备的选择和成型工艺的制定4.1成型参数的确定成型周期 ：50160S4.2 塑件的体积和重量的计算利用PRO/E进行体积的计算根据产品图纸，将沐浴露喷嘴按1:1的尺寸比例在PROE里完成三维构图。利用PROE分析指令对沐浴露喷嘴进行体积的计算如图3-1所示。体积=4.5763972e+04mm3其中e=1 04=10000 沐浴露喷嘴体积V=6494.14mm2图2 质量分析Fig.2 quality analysis4.2.2 沐浴露喷嘴重量的计算 根据分析PP材料=0.9g/cm3W=V （1） =0.96494.1410-3 =5.8447g 4.3 模具所需塑料熔体注射量根据

28、生产批量为大批量生产，由于注塑件的尺寸比较大，初步选择采用一模一腔，按塑料模具设计指导【3】有如下模具所需塑料熔休注射量的计算公式： M = N M1+ M2 （2）式中，M 副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3） N 初步选定的型腔数量 M1 单个塑件的质量或体积（g或cm3） M2 浇注系统的质量或体积（g或cm3）M2 ：注系统的质量或体积，它与注塑件的质量和塑料的流动性能有一定的关系，是一个不定值，但据注塑厂的统计资料，M2 取15%-20%。在这里我们选用M2 =0.6N M1 则有：M=1.6NM1 （3）=1.615.8447=9.35 cm33.4 锁模力的计算FM=（NA1

29、+A2）P型 （4） 式中，FM 模具所需要的锁模力（N） N 初步选定的型腔数量 A1 单个塑件在分型面上的投影面积（mm2） A2 流道凝料在分型面上的投影面积（mm2） P型 塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)其中，A2 按分型面上投影面积A1 的0.20.5倍。取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析（一模一腔一起分析），A1 投影面积为：1207.52mm2如图3图3 投影面积分析Fig. 3 projective area analysis根据资料塑料模具设计指导【3】P7常用塑料注射成型时型腔平均压力表2-2中，PP属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，P型 取35 F

30、M=（NA1+A2）P型 （5） =（11207.52+0.311207.52）35 =（1207.52+)35 =54942.16 N4.5 设备选择XS-ZXS-Z额定注射量 30cm注射压力 119MPa锁模力 250KN螺杆直径 28mm注射行程 130mm最大模具厚度 180mm最小模具厚度 60mm喷嘴圆弧半径 10mm喷嘴孔直径 10mm最大开模行程 160mm4.6 塑料成型工艺卡PP5 注射模设计5.1 可行性分析5.1.1 可注塑性分析（1）、最小壁厚要求根据图纸，沐浴露喷嘴壁厚为2mm。塑料模具设计与制造实训教程【4】（表常用塑料壁厚选用范围中，PP材料壁厚范围为0.6-

31、7.6mm,推荐取2mm。沐浴露喷嘴的壁厚中型塑件，需进行最小壁厚校核。塑料模具设计参考资料汇编P160壁厚（S）与流程（L）关系式：PP流动性为中等。 S=（L100+0.8）0.7 （6） =（220100+0.8）0.7=2.1mm 2mm 沐浴露喷嘴平均尺寸大于PP材料的实际最小注塑尺寸,可注塑成型。（2）、表面质量要求由于塑件表面质量要求较高，表面不允许出现明显的接痕，和气泡伤疤。为避免此类缺陷的出现，在结构设计，分型面设计，浇注系统设计，排气系统设计前进行使用PLASTTC ADVISER7.0进行注塑件可能产生的接痕和气泡分析。图中会显示，红色为缩痕区，蓝绿色小点为气泡。缩痕多出

32、现在相交结构上，一般由塑件的结构确定接痕的分析为红色，说明接痕缺陷不明显，塑件的结构达到表面表质量的要求。蓝绿色点不多，多集中在边缘上，可考虑将分型面设计在此处，合理利用合模间隙，可达到良好的排气效果，可避免气泡引起的缺陷。 5.1.2 可制造性分析（1）、模具精度校核根据塑件精度要求塑件外表面Ra=0.8m按经验公式可得型腔的表面要求Ra=0.27m 由精铣研磨达到精度要求。（2）、结构分析塑件整体结构均匀，喷嘴管道结构小，内有直径为3的空管，塑件在侧面有一个喷嘴，喷嘴的直径：6mm、长：30mm，喷嘴结构不利于与主分型面一起分型，所以必须运用侧向抽芯分型才可以分型。综上所述：沐浴露喷嘴塑件

33、，满足最小注射壁厚，注射没有明显的缩痕现象，注射型成气泡少，且可利用合理的合模间隙排气。模具加工简单，结构合理。5.1.3 型腔数目的确定根据模具的生产批量为中批量生产，一模多腔能提高生产效率，但结构复杂。根据一模一腔塑件的体积V=1207.52mm2，塑件体积比较小，按初步选择的注射机GS mm3，可成型一模具多腔。但随着模具型腔数目的增加，塑件的精度降低，模具结构复杂，制造成本提高，注塑质量差。综合考虑，沐浴露喷嘴的模具设计采用一模一腔结构。5.2 确定模具的类型1、塑料采用注射成形法生产。为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，由于塑件较小，所以一个塑件采用一个点浇口，因此模具应为双分型面注

34、射模（三板式注射模）。2、模具采用一模一腔，模具规模较小，为了降低加工难度，模具采用组合镶嵌式。3、从塑件喷嘴结构的角度考虑，制件喷嘴结构较小，但因为管道是一个弯道，宜采用强制脱模，所以所需的抽芯力较大，所以斜滑块侧向分型。5.3 确定模具的主要结构5.3.1 模具型腔布局、浇口的选择（1）模具型腔布局的选择合理的型腔布局有，能简化模具结构，提高生质量。沐浴露喷嘴模具设计中，因为塑件复杂，我们选用的一模一腔，模具型腔布局只有一种。（2）模具点浇口的选择模具型腔体积较小，塑件壁厚均匀，经塑料专家分析，注塑件浇口最佳位置主要为每个制件的圆心。如图图4 浇口Fig. 4 runner分型面的设计分型

35、面的选择原则：应选在外形最大轮廓处、有利于塑件的顺利脱模、模具结构简单既便于加工制造、应有利于排气、确保塑件的外观质量要求、保证塑件的精度要求，还应考虑到型腔在分型面上投影面积的大小，以避免接近或超过所选用注塑机的最大注塑面积而可能产生溢流现象。根据塑件结构分析，结合缩痕和气泡分析。分型面取塑件底面为主分型面，结构简单，利于气体的排出，外侧抽芯结构由侧抽芯侧向分型。、整体式：结构复杂不利于加工且不可完成侧向分型。只能使模具复杂。、组合拼块式：结构简单利于加工及顺利完成侧向分型，从塑件的整个外表有较高的光洁度要求，浇口不能设计边沿或表面上，于是此分型面的方式必需采用点浇口，设计在塑件的上表面中心

36、处。卡位孔通过斜滑块侧向抽芯完成，侧抽芯具有较好的力学性能，在合模时，可将模具锁紧。综合分析，采用【二】分型设计。图5 分型面Fig.5 parting surface浇注系统的设计（1）主流道设计主流道是注射机喷嘴与分流道的塑料熔体的流动通道，其形状尺寸对熔体的流动和充模时间有较大的影响。主流道一般设计在浇口套中，为更容易的拔出，主流道的锥角为2040结构如右图6所示图6 主流道Fig. 6 mainstream way（4）浇口的设计考虑浇口的灵活性，加工方便，及零件的表面质量要求，所以选用点浇口进料，减少了浇注系统塑料的损耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。如下图7所示图7 点浇口F

37、ig. 7 points runner 浇口尺寸：d=1、L=1、a=8其中，主流道衬套和定位环由主流道尺寸，衬套尺寸选择标准件。如下图8 所示：主流道衬套 定位环图8 标准Fig.8 standard5.3.4 排气系统模具型腔体积较小，塑件壁厚均匀，经塑料专家分析，注塑件主要在下表面相交处，及喷嘴部位产生少量气泡。在分型面的设计中，已经将主分型面设计于易产生气泡的位置，其主要将合模具间隙控制在0.03mm，则能将气体通畅排出。喷嘴结构部位的气体排出，主要设计侧型芯的配合间隔为0.03mm。限位机构的设计 1、导向机构的功用保持运动平稳作用，对于大中型模具的脱模结构，有保持机构运动灵活平稳的

38、作用。2、mmcdS LdPmmHfHfHfHkHHRCRaRRamm限位拉杆的设计本模具设计是双分型面，所以必须要设计一个限位装置来控制中间板与定模座板的距离，经查阅资料本设计选择限位拉杆作为限位装置，如图9所示限位拉杆是在模具中起限位作用。图9 限位拉杆Fig. 9 limit rodsL= S+K （7）L拉出浇口凝料距 S浇口的深度 K安全系数（一般取310mm）L=S+K=50+5=55mmL1是在开模时利用水口板把主流道中的凝料拉出来，限位水口板距离。限位杆安装于图10所示。图10 限位拉杆安装图Fig. 10 limit bars installed figure5.3.7 确定

39、模具的主要结构模具结构为双分型面注射模，如图11所示。模具分型面AA的打开距离，应大于55mm，分型面BB的打开距离，应大于25mm，方便制件和浇注系统的脱落。图11 本模具双分型面注射模结构图Fig. 11. This mould double parting surface injection mould structure1定位环 2浇口衬套 3定模座板 4水口板板 5限位拉杆 导套 6定模板 导柱 7尼龙拉模扣 8动模板 9复位弹簧 螺钉 10复位杆 11垫铁12动模座板 13垃圾钉 14推板 15推杆固定板 16支承柱 17顶杆 18导柱 19导套模架的选择1、根据模具的主要结构，选

40、择派生型的三板模架P4型如上图11所示。2、模具安装尺寸校核模具整体尺寸长宽高：长315mm、宽315mm、高200mm，注射机的模具尺寸要求为：长350mm、宽350mm高250mm模具的整体尺寸不符合注射机对模具的尺寸要求。故，从模具的综合因素考虑，最终注塑机确定为：XS-Z。长350mm、宽340mm高250mm模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，模具的闭合高度小玉注塑机的最大模具厚度要求450mm。模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，可方便的安装到注射机上。XS-ZXS-Z额定注射量 30cm注射压力 119MPa锁模力 250KN螺杆直径 28mm注射行程 130mm最大

41、模具厚度 180mm最小模具厚度 60mm喷嘴圆弧半径 10mm喷嘴孔直径 10mm最大开模行程 160mm开模行程的校核与推出矩离合理的开模行程，能保证制件的顺利脱落，同时可以缩短成形周期，提高生产效率。塑料成型工艺与模具设计【2】开行程校核的公式如下：SH1+H2+（510）mm式中S注射机最大开模行程，mmH1 推出距离（脱模矩离），mm H2 包括浇注系统在内的塑件高度，mm根据注射机型号有S=350 mm、H1 推出距离，一般取塑件高度加上一个安全距离（310）mm则H1 =55+25=80mm H2 =80+15+10=105于是有：SH1+H2 +10综合考虑，螺杆式注射机15m

42、m。推出方式的确定由分型面的设计来看，塑件能在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部脱出。其推出机构如下图12所示：图12 一次推出机构Fig. 12. A launch institutions侧抽芯机构的设计图13 侧抽芯机构抽芯距 S抽（塑料模设计手册P154）滑块与导滑槽的设计(3)、楔紧块的设计 5.3.12 冷却系统的设计模具加热一般生产PP材料塑性的注射模具不需要外加热，由于塑件不是很大，所以无需设计加热系统。模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。由于注塑件的平均壁厚溥，整体高度较小。主要热量的分布浇注口与上表面上。用PLASTTC

43、ADVISER7.0进行Cooling Quality（波前温度）分析，绿色表示冷却质量最好区域，红色表示冷却质量不理想区域。根据分析报告，为达到好的冷却效果，将冷却水道设计如图17所示：图17 冷却水道布置Fig. 17 cooling waterway layout图中：冷却水道的孔径为6mm，与型腔上表面的距离为8mm与侧面的距离为12mm，冷却液从左进，利用图中密封圈保证板块与镶件的密封,不溢出，从右排出。图中的冷却口，全用接头与胶管接住。5.3.14 模具结构功能型腔结构模具型腔采用整体镶件的方式，型腔与水口板采用小间隙配合定位，通过凸台压紧固定。喷嘴同样采用侧型芯镶件的方式，利用型

44、腔镶块配合，通过凸台压紧固定，利用镶件底部成型。整体镶嵌方式的采用，能节约贵重的材料，加工方便。对于容易模损部位能灵活的更换，提高模具受命。型芯及型芯镶件结构模具型芯同样采用整体镶件的方式，型芯镶块与动模板采用小间隙配合定位，通过凸台压紧固定。型芯镶件采用组合拼块的方式，同样通过凸台压紧固定，内部结构通过型芯镶件成型。整体型芯镶嵌方式、型芯镶件组合拼块的采用，能节约贵重的材料，加工方便。对于不容易损坏的部位能灵活的更换，提高模具受命。模具导向复位结构如图前所示，为了保证模具的闭合精度，模具的模部分与动模部分之间采用导套和导柱导向定位。模具闭合时，通过复位杆与复位弹横的作用，将推板复位。计算成型

45、零件工作尺寸取PP的平均成形收缩为0.175%，塑件未注公差按照塑料工艺与模具设计【5】MT3精度要求选取。型腔尺寸行腔径向尺寸模具最大磨损取塑件公差的1/6；模具制造公差z=/3；取X=0.75.(Lm1)+Z 0=(1+S)Ls1-X+Z 0 （8） =(1+0.5%)0.4 + 0.14 0 = (Lm2)+Z 0=(1+S)Ls2-X+Z 0 （9） =(1+0.5%)0.58 + 0.17 0 = (Lm3)+Z 0=(1+S)Ls3-X+Z 0 （10） =(1+0.5%)0.12 + 0.17 0 = (Lm4)+Z 0=(1+S)Ls4-X+Z 0 （11） =(1+0.5%)

46、0.14 + 0.19 0 = 其余的型腔径向尺寸，按上面的计算方法计算。深度尺寸 (Hm1)+Z 0=(1+S)Hs1-X+Z 0 （12） =(1+0.5%)0.36 + 0.13 0 =其余的型腔深度尺寸，按上面的计算方法计算。型芯尺寸径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1/6； 模具制造公差z=/3；取X=0.75 (Ls1)0 -Z=(1+S)Ls1+X0 -Z （13） =(1+0.5%)28.48+0.750.920 -0.19 =29.310 -0.19(Ls2)0 -Z=(1+S)Ls2+X0 -Z （14） =(1+0.5%)11.38+0.750.52 0 -0.14 =

47、 (Ls2)0 -Z=(1+S)Ls2+X0 -Z （15） =(1+0.5%)7.86+0.750.18 0 -0.06 =(Ls2)0 -Z=(1+S)Ls2+X0 -Z （16） =(1+0.5%)9.86+0.750.14 0 -0.04 =(Ls2)0 -Z=(1+S)Ls2+X0 -Z （17） =(1+0.5%)9.36+0.750.16 0 -0.05= 其余的型芯径向尺寸，按上面的计算方法计算。高度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1/6； 模具制造公差z=/3；取X=06。 (hm1) 0 -z=(1+S)hs1+X 0 -Z （18） =(1+0.5%)12.38+0.60

48、.360 -0.12 = (hm2) 0 -z=(1+S)hs2+X 0 -Z （19） =(1+0.5%)22.44+0.60.360 -0.12 =其余的型芯高度尺寸，按上面的计算方法计算。6 安装与试模6.1 模具的安装结构图18 模具的安装结构示意图Fig. 18 mould installation structure schematic drawing1定位环 2浇口衬套 3定模座板 4垫板 5橡胶 6定模板 7限位拉杆8型腔9尼龙拉模扣 10动模板 11型芯 12复位弹簧13复位杆14垫铁 15动模座板16垃圾钉17推板18推杆固定板 19固定螺钉 20顶杆 21导柱22导套23

49、弹簧24限位销25齿轮26齿条27小型芯28型芯固定板29齿条30楔紧 31啤喉在模具安装和过程中，保证推杆底面的位置，与型芯镶件平齐。型腔镶件固定在定模板上。动模板，压紧型芯镶块及型芯镶件。保证小型芯与斜滑块之间位置，导柱与导套安装运动顺畅。6.2 模具工作过程开模时，注塑机开、合模系统带动定模座板以后的部分后移，首先由橡胶、尼龙拉模扣的作用在水口板与定模板之间移动一段距离，把浇口里面的凝料拉断，拉杆端部的与动模座板接触，在带动水口板移动，把主流道里面的凝料拉出来，然后在定模部分的辅助分型面之间自行脱落或由人工取出，完成第一次分型。动模部分一起后移的同时斜滑块在弹簧给的弹力作用下带动侧型芯开

50、始侧抽芯，动模继续后移一定距离，斜滑块也继续在弹簧的作用下完成侧抽芯，主分型面分型。因塑件包紧在型芯镶件上，随动模部分继续后移直至推出机构开始工作，注塑机的推杆在推出机构的作用下将塑件从型芯上推出，塑件在动模分型面之间自行脱落，完成第二次分型，即开模过程。合模时，模具在注射机推杆的作用下，由推杆推动推板在推动复位杆进行复位和导柱导套的定向作用，同时斜滑块在斜楔的作用下向里运动，压缩弹簧，完成合模过程。6.3 模具的安装试模6.3.1 试模前的准备模具闭合高度的检验根据模具模架的闭合高度有：H=25+10+35+50+60+20=200mm大于注射机的最大模具厚度要求200mm， 开模行程根据注射机型号有S=