球阀注塑模具设计说明

1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：专业：精密模具设计与制造题目：球阀塑件注塑模具设计与制造指导者：评阅者：2015年5月塑料工业是一门新兴产业，自塑料问世后几十年，塑料来源丰富，制作方便及成本低廉、金属零件塑料化的发展很快，在机械电子、国防、交通、通讯、建筑、农业、轻工业和日常生活用品等行业中都得到了广泛的应用，对塑料模具要求量增加。因此,研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。通过对制作进行注射工艺性分析，综合考虑了产品质量要求和生产实际，确定了最佳工艺方案为一模两腔的结构形式。并对模具总体结构进行设计和分析论证，对工艺参数进行精确详细的计算。正确选

2、择了注塑设备，并对塑料零件进行设计，设计过程中利用了注射模国家标准和典型组合。提高了模具设计效率，适应了当代模具设计要求，最后对主要零件的加工工艺过程及装配进行了介绍。关键词：模具设计、结构分析AbstractPlasticsindustryisanemergingindustry,sinceseveraldecadesaftertheadventofplastic,plasticsourceofrich,convenientandlow-costproduction,metalpartsplasticofthedevelopedrapidly,inmachineryandelectronic

3、s,defense,transportation,communication,construction,agriculture,lightindustryanddailynecessitiesandotherindustrieshavebeenwidelyused,ontheplasticmoldrequestedincrease.Therefore,theresearchinjectionmoldtounderstandtheplasticproducttheproductionprocessandimprovestheproductqualitytohavetheverybigsignif

4、icance.Theproductionofinjectionprocessanalysis,consideringtheproductqualityrequirementsandtheactualproduction,anddeterminethebesttechnicalschemeformoldtwocavitystructure.Andmoldtheoverallstructuredesignandanalysisofprocessparametersforaccurate,detailedcalculation.Correctselectionofinjectionmoldingeq

5、uipment,andplasticpartsdesign,designprocessusingthenationalstandardandthetypicalcombinationofinjectionmold.Improvetheefficiencyofmolddesign,adaptedtothecontemporarymolddesignrequirements,finallythemainpartsmachiningprocessandassemblyisintroducedinthispaper.KeyWords:Molddesign,structureanalysis、乙刖百毕业

6、设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前一次综合性设计。本次设计的课题是塑料盖的注射模设计，是对以前所学课程的一个总结。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形

7、式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计,使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。本次毕业设计也得到了广大老师和同学的帮助，在此一一表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。目录摘要2Abstract3前言4第一章绪论71.1 塑料模的功能71.2 我国塑料模现状71.3 塑料模发展趋势8第二章注塑工艺分析102.1 注塑成型参数10第三章成型设备的选择132.2 注射成型工艺简介132.3 注射成型工艺条件133.2 注塑机的选择1

8、43.3 注塑机参数校15第四章分型面的选择164.1 分型面的设计164.2 确定型腔数及排列方式17第五章浇注系统设计185.1 主流道设计185.2 浇口套的结构设计195.3 分流道设计195.4 浇口设计205.5 冷料井设计21第六章成型零部件设计216.1 成型零件工作尺寸的计算226.2 模具型腔侧壁的计算23第七章导向机构设计247.1 导柱247.2 导套25第八章侧向分型与抽芯机构268.1 抽芯机构设计268.2 侧型芯滑块设计298.3 楔紧块的设计30第九章脱模机构设计319.1 推出机构的组成319.2 脱模机构的分类329.3 推杆推出机构329.4 推杆布局3

9、3第十章冷却系统设计34第十一章标准模架选择与校核3511.1 模架选择3511.2 成型设备的校核计算36致谢38参考文献39第一章绪论1.1 塑料模的功能模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。在高分子材料加工领域中，用于塑料制品成形的模具，称为塑料成形模具，简称塑料模.塑料模优化设计，是当代高分子材料加工领域中的重大课题。塑料制品已在工业、农业、国防和日常生

10、活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉

11、为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。止匕外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。塑料摸是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计与制造水平，常棵标志一个国家工业化的发展程度。1.2 我国塑料模现状在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，

12、模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAP限术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、FlowCool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的

13、。1.3 塑料模发展趋势（ 1）模具日趋大型化。这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔（现在有的已达到一个模几百腔）所致。（ 2）模具的精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5UM现在已达2UM-3UM不久1UM精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1UMW内，这就要求发展超精加工工艺。（ 3）多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件

14、，如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。（ 4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达80%以上，效果十分明显。（ 5）随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度（即光译、色调等）。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射

15、压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率，从而大幅度降低成本。（ 6）模具标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日渐广泛。（ 7）快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将

16、达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧（E）、聚酯（P）或其中填充金属（M）、玻璃（G）等增强制制作简易模具，这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。（ 8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。（ 9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。（ 10）模具技术含量将不断

17、提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。1MV看一图2塑件名称：塑料球心材料：ABS8料（抗冲击）数量：大批量生产质量：3.47g颜色：黑色第二章注塑工艺分析如图所示，塑件选择，材料为ABS收缩率为0.3%0.8%,生产批量20万件SECIIONA-A41®“4海产要求：塑件表面光滑，塑件允许最大的脱模角度为0.3度。2.1 注塑成型参数2.1.1 ABS塑料的性质ABS是丙烯月青、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型高聚物。它是在聚苯乙稀基础上改性而发展起来的一中热塑性工程塑料。其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构，物理形态控制。丙烯晴组分

18、在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABSM脂具有优良的综合性能。1) 一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料，具制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820,属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。2) 力学性能ABSt优良的力学性能，其冲击强度极女可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。A

19、BS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POMJ、。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。3) 热学性能ABS的热变形温度为93518c，制品经退火处理后还可提高10c左右。ABS&-40C时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。4) 电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。5) 环境性能AB2受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代姓;中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。6) AB

20、S塑料的加工性能ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔体流动性比PVC?口PC好，但比PEPA及PS差，与POMF口HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085C,时间24h;对特殊要求的制品（如电镀）的干燥条件为温度7080C,时间1818h。ABS®品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条

21、件为放于7080C的热风循环干燥箱内24h,再冷却至室温即可。2.1.2 ABS塑料的相关参数和成型加工性能1） 成型特性a） 无定形料，其品种排好很多，各品种的机电性能和成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。b） 吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求上时间预热干燥。c）流动性中等，溢料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）d）比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大。料温过高易分解（分解温度为250左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜

22、取5060,要求光泽及耐热型料宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140Mpa螺杆式注射机则取160220C,70100Mpa为宜。2） ABS塑料的物理、热性能密度：1.021.16g/比体积：0.860.98吸水率24H:0.20.4%熔点：130160c熔融指数：200c负荷50N,喷嘴小2.09,0.420.82g/10min维卡针入度：71122c马丁耐热：63热变形温度90108c线膨胀系数：7.0计算收缩率：0.40.7%比热容：1470J/(kg?K)热导率：0.263W/(m?K)第三章成型设备的选择3.1 注射

23、成型工艺简介注射成型也称注塑，是塑料的一种重要成型方法。除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料部可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机简内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机简前端的喷嘴，以很快的速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注射成型制品的重量从一克到几十公斤不等，视需要而定。注射成型具

24、有生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精确或带微件的制品以及易于实现自动化等特点，因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的2030%。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。3.2 注射成型工艺条件对于一定的塑料制品，当选择了适当的塑料品种、成型方法及成型设备，设计了合理的成型工艺过程和塑料模结构之后，在生产中，工艺条件的选择和控制就是保证成型顺利和制品质量的关键。注射成型的主要工艺条件是温度、压力和时间。塑料盖的注射成型工艺参数如表32所示，试模时可根据实际情况做适当调整。表32ABS注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和

25、干燥温度：150c时间：23h成型时间S注射时间：2090保压时间：05冷却时间：20120总周期：50220料筒温度C后段：150170中段：165180前段：180200螺杆转速r/min30喷嘴温度C170180后处理方法：红外线、烘箱温度C：70时间h:24模具温度C5080注射压力MP601003.3 注射机的选择3.3.1 注射机基本参数注塑机的技术规范：类型，最大注射量，最大注射压力，最大锁模力、最大成型面积、最大最小模厚、最大开模引程、定注孔尺寸、嘴喷的球面半径、注射机动模板的顶出孔、机床模板安装螺钉孔或丁字槽的位置与尺寸。1、类型：卧式、立式、直角式。2、最大注射量的选择。注

26、射机一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容积的量为注射机公称注射量。塑件十浇注流的总量=0.8公称注射量3、注射面积核定。最大注射面积指模具分型面上允许的塑件最大投影面积.作用于该面积上的型腔总压力小于注射机3.3.2 初择注射机a.计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用UG软件可查询到塑件的体积为：V1=3647mm浇注系统的体积：V2=25%V13=845mm次注射所需的塑料总体积为(一模两件)：V=(2V1+V2)/0.81.1 3=10173mm«10.2cmb.计算塑件的质量塑件与浇注系统的总质量：M=pV=11g根据塑件的体积，取一模两件的模具结构，结合计算数据，查表4-2

27、1选用螺杆式注射机XS-ZY-125,其基本参数如下：表3-3XS-ZY-125注射机的基本参数结构形式卧式取大开模仃程/mm300注射方式螺杆式喷嘴球半径/mm12螺杆直径/mm42孔半径/mm44最大注射量/g125定位圈直径/mm（）1001注射压力/Mpa119顶出中心顶出孔径/mm琐模力/Kn900两侧顶出孔径/mm（）22最大注射面积/cm3320孔距/mm230模具最大厚度/mm300模板尺寸/mmxmm420X450模具最小厚度/mm200机器外型尺寸/mmxmm3340X750X11503.4注塑机参数校核3.4.1 最大注塑量本制品材料采用丙烯氟一丁二烯一苯乙烯共聚物也就是

28、ABS查书塑料模具设计手册附录得知其密度为1.05g/cm3,收缩率为0.5%根据生产经验，注塑机在注塑ABSE料时，其每次注射量仅达标准注射量的75%为了提高制件质量及尺寸的稳定，表面光泽、色调的均匀，拟选定注射量为标定注射量的50%V=nXVz+Vj0.5Vg>nXVz+Vj式中V一个成型周期内所需要注射的塑料容积cm3NH型腔数Vz单个型件容量cm3Vj浇注系统凝料和飞边所需的塑料的容积cm3Vgr注射机的额定注射量单个塑件体积Vz=4cm3，浇注系统凝料体积Vj=0.42cm3即V=2X4+0.42=8.42cm30.5Vg<nXVz+VjVgj>18.84cm3而本

29、人选定的注塑机注塑容量为：125cm3,所以满足要求。3.4.2 注射压力校核ABS塑料推荐注射压力为7090Mpa考虑到本制件壁厚较小，充模阻力较大取注射压力为80Mpa安全系数取1.3,1.3X80Mpa=104Mpa注塑机的注塑压力为119Mpq104Mpa<119Mpa,注塑压力校核合格。3.4.3 锁模力校核注射成型时的塑料会产生模板间的涨模力，此涨模力等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积与型腔压力之积。为防止模具分型面被涨模力顶开，必须对模具施加足够的锁模力，否则在分型面处产生溢料现象，因此模具设计时应使注射机的额定锁模力大于涨模力。在确定型腔的数量后确定注射机的类型，参考

30、教材塑料成型工艺与模具设计按注射机的额定锁模力确定型腔数目n<F-PA2/PA1式中F注射机的额定锁模力（N）；A1单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）；A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2）；P塑料容体对型腔的成型压力（MPa），其大小一般是注射压力大小由上面的公式得F>PA+PAXn22p=80Mpa，A1=1540mm，A2=145mm，故F>80X145+80X1540X2=258KN查参考设计手册得XSZY125型螺杆式注射机锁模力为900KN；故注射机的锁模力足够，满足锁模要求。第四章分型面的选择1.2 分型面的设计分型面是指分开模具能取出塑件和浇注

31、系统凝料的可分离的接触表面。合理地选择分型面对于塑件质量、模具制造、与使用性能都有着很大的影响，模具设计时应根据塑件的结构、尺寸精度、浇注系统形式、脱模方法、嵌件位置、排气条件及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择，是使塑件能完好的成形的先决条件。在选择分型面时应遵循以下基本原则：1）分型面应便于塑料制品的脱模。2）分型面选择应有利于侧面分型和抽芯3）分型面的选择应保证塑料制品的质量。4）分型面的选择应有利于防止溢料。5）分型面的选择应有利于排气。6）分型面的选择应尽量使成型零件便于加工。7）分型面的选择必须考虑注射机的技术参数。鉴于以上分型面的选择原则，参照1）,2）,3）条，考虑模具的加

32、工，以及该塑件具有较高的表面要求且有较高的表面质量要求，选择分型面如图4-1图4-1分型面选择q4力1.3 确定型腔数及排列方式个为有个侧抽芯，考虑成型时力的平衡及模具制造难度，提高生产效率和经济性,并保证塑件精度，设计模具时应确定型腔的数目。该塑件采用一模两件成型，型腔均匀分布在模具中问，这样有利于浇注系统的排列和模具的受力平衡。在生产上多型腔模加大了生产产量；模具使用与加工上，型腔对称分布，利于料流流动方向均匀，进胶时可减少对型芯型腔内壁的冲击力，使得模具的温度和受力保持平衡。型腔分布状况如图4-2所示：图4-2型腔布局第五章浇注系统设计浇注系统设计是注射模具设计中最重要的问题之一。校注系

33、统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的输送通道。它具有传质、传压和传热的功能,对塑件质量具有决定性的影响。它的设计合理与否，影响着模具的整体结构及其工艺操作的那一程度。图5浇注系统5.1 主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道和型腔，其形状为圆锥形，其尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，甚至塑料的内在质量。主流呈圆锥形，便于充模时既能顺利通过又能在脱模时拔出，锥角a=2°4°,内壁粗糙度Ra=0.63,喷嘴的球窝深度h=35mm喷嘴的球窝半径SR=嘴的球面半径+(1-2)mm主流道尺寸计算：主流道小端直

34、径D二注射机喷嘴直径+(0.5-1)=4+(0.51),取D=4.5mm主流道球面半径SR=注射机喷嘴球头半径+(12)=12+(12),取SR=14mm球面配合高度h=35mm取h=3mm主流道锥角=2°4°,取=2°主流道长度L=55.5mm(根据本塑件实际情况而定)流道大端直径D'=D+2Ltan/2=4.5+2X55.5Xtan2/2=6.34,取D'=6mm5.2 浇口套的结构设计主流道部分在成型过程中，具小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交替地反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换

35、的主流道衬套式，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理此浇口套采用碳素工具钢T8A加工，热处理要求淬火5357HRC其应设置在模具的对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴为同一轴心线。为了便于道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。一般锥角取24°粗糙度Ra<0.63,与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半经。图5-2主流道衬套5.3 分流道设计5.3.1 分流道的设计要点(1)由于机械加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。常用的分流道截面形状一般分为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等；圆形分流道的直径一般在3.29.5mm,对于粘度大透明度要

36、求高的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯等)应采用较大的分流道，但对于流动性好的聚丙烯，尼龙等，分流道短时，可小到直经为2毫米。(2)在保证正常的注射成型工艺条件下，分流道截面尺寸应尽量小，长度尽量短。(3)较长的分流道应在末端开设冷料穴，以便容纳注射开始时产生的冷料和防止空气进入模腔。(4)在多型腔注射模具中，各分型面的长度均应一致，保持相对平衡，以保证熔融的塑料同时均匀地充满各个型腔。主流道的截面积应大于各分流道截面积之和。(5)设计分流道时，应先取较小的尺寸，以便于试模后根据实际情况进行修正。(6)如果分流倒道较多时，应加设分流锥。(7)分流道内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右即可，

37、这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动有适宜的剪切速率和剪切热。多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置为佳，所谓平衡式的布置，就是从流道到各个腔的分流道其长度、形状、断面尺寸都是对应相等的,这种设计可达到各个型腔均衡地进料。在本设计中分流道采用平衡式分流道如下图所示：图5-3分流道布置形式5.4 浇口设计浇口是分流道和型腔之间的连接部分，也是注射模具浇注系统的最后部分，通过浇口直接使熔融的塑料进入型腔内可以使从流道来的熔融塑料以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满塑料后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷

38、却的热料回流。本次设计中取型腔的数目n=2,即为多型腔。本塑件外观要求较高，考虑各方面要求，本次设计采用扇形浇口，它的位置在模具中间，设在塑件的底部，此部位在产品的实际使用过程中看不到。这种浇口的特点是熔体进入型腔速度较为均匀，可降低制品的内应力和减少带入空气的可能性，去除浇口方便。浇口的形式如图5-4所示30.00°图5-4浇口形式0.745.5 冷料井设计冷料井又称冷料穴，它是为贮存两次注塑间隔产生的冷料头。位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长

39、度约为主流道大端直径。一般情况下，主流道冷料穴圆柱体的直径为612mm这里直径取6mm长度取为8mm图5-5冷料井第六章成型零件的设计构成型腔的零件统称为成型零件，它主要包括模，凸模、型芯、镶块各种成型杆，各种成型环由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到制件质量，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨力以承受塑料的挤压力和料流的磨擦力和足够的精度和表面光洁度，以保证塑料制品表面光高美观，容易脱模，一般来说成型零年都应进行热处理，使其具有HRC40以上的硬度，如成型产生腐蚀性气体的塑料如聚氯已烯等。还应选择耐腐蚀的钢材。考虑到加工的工艺性，型芯、型腔采用整体式，因为采用的是整体

40、式型腔和整体式型芯模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最终是传递到型腔、型芯上，从节约材料和见效模具尺寸出发，模仁的值取的越小越好，但实际中因为要考虑冷却因素，又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效率高，所以为了给冷却系统留有足够的空间，该设计取模仁的大小为70X180mm6.1成型零件工作尺寸的计算常用型腔成型尺寸的计算方法主要有两种：平均收缩率法和公差带法，两种计算方法的区别在于平均收缩率法计算公式是建立在塑件的成型收缩率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨损量分别等于它们各自平均值基础上，当塑件的尺寸精度要求较高或塑件尺寸比较大时，这种误差有可能会显著增加，这时一些模

41、具设计单位就采用公差带法来进行尺寸计算，平均收缩率法计算简单无需验算而公差带法计算复杂需要经过多次初算验算，且考虑因素较多。考虑到鼠标模具较简单制造成本低，设计时间短故按平均收缩率法计算成型尺寸较简单易行。表6-1公式表82,8c取固定值的平均收缩率法型腔内径尺寸Lm=Ls+LsXScp-(3/4)A；z型芯外径尺寸lm=Is+lsXScp+(3/4)A0z型腔深度尺寸Hm=Hs+HSXScp-(2/3)AJz型芯高度尺寸hm=hs+hsxScp+(2/3)A0sz中心距尺寸Cm=C*CsXScp土(8z/2)Lm型腔的径向工作尺寸Ls塑件的径向图样尺寸Scp收缩率的平均值，查表得ABS收缩率

42、范围0.3%0.8%,取平均收缩率0.55%A塑件尺寸公差6Z型腔制造公差6c型腔最大许用磨损量，6c取为塑件尺寸公差A的三分之一本模具采用一模两腔、两板模的成型方案。塑件属于一般精度要求，其他尺寸因未注明公差等级，按MT3A类受模具活动部分影响的尺寸公差查表查取公差。表6-2型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔径向尺寸R12.1500.i8Lm=Ls+LsXScp-(3/4)A；z12.080+0.06R14.150-0.214.080+0.07R240-0.28_+0.0723.920R29.60-0.28_+0.0729.550R31.60-0.32OLC+

43、0.1131.53041.880-0.36._.+0.1241.840型腔深度尺寸50-0.14Hm=Hs+Hs<Scp-(2/3)A0n,八,+0.054.940型芯径向尺寸R&+0.14lm=Is+lsXScp+(3/4)A0z3.120-0.05RG+0.166.1500.0512.150+01812.350-0.0614.30+0.214.530-0.07/C+0.2418。18.280-0.08型芯高度尺寸+0.1690hm=hs+hsxScp+(2/3)A0sz9.16-0.0544+0.1811011.180-0.06中心距尺寸12+0.14Cm=Cs+CsScp土

44、(8z/2)12.07+0.056.2模具型腔侧壁的计算由于型腔的形状、结构形式是多种多样的。同时在成型过程中模具受力状态也很复杂，一些参数难以确定，因此对型腔壁厚做精确的力学计算几乎是不可能的。只能从实用观点出发，对具体情况具体分析，建立接近实际的力学模型，所以对于本塑件根据经验法即可。6.2.1型腔侧壁厚度由于嵌件1型腔壁厚度为器麒整体凹照甩镭拼式凹，专行内管边长s凹梗壁厚st模管原7。25922> 40-c025309102225> 60-6030-3510-1125-28> &0703542111228-35> 70-S0g481213就40> 8

45、0»90485513144。45沔0_too3S601415茸S0>100-12060-T215-1730-60>120-14072-8517-1960-；0M40160859319-黑70-78表5-4的尺寸为70X180X50mm即矩形凹模内侧短边长70mm查表可知矩形4248mm综合头际情况，确定型月仝壁厚为60mm第七章导向机构设计导向机构对于塑料模具是必不可少的部件，因为模具在闭合时有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。通常采用导柱导向定位。本设计采用导柱导向。导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。7.1导柱1 .

46、长度导柱的长度必须比凸模端面要高出68mm以比，避免出现导柱未导正方向而凸模先进入型腔与其相碰而损坏。2 .形状导柱的端部做成锥形或球形的先导部分，使导柱能顺利进入导柱孔。3 .材料导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢渗碳处理淬火处理或碳素工具钢（T8、T10）经淬火处理硬度5055HRC导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8艮mi导向部分表面粗糙度Ra为0.8-0.4m导柱滑动部位按需要可设油槽。4.数量及布置导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心到模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度(导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的11.5倍)。为确保合模时只能按一个方向合

47、模，导柱的布置可采用等直径不对称布置或不等径导柱对称布置。导柱可以设置在动模一侧，也可设置在定模一侧，应根据模具结构来确定。在不妨碍脱模取件的条件下，导柱通常设置在型芯高出分型面较多的一侧5.导向孔导向孔可以直接开设在模板上，且设计为通孔，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小，精度要求较高的模具。对导向孔的结构主要有四点要求，分述如下：(1) 形状为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒圆角，导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出而产生压力，给导柱的进入造成阻力。(2) 材料可用淬火铜或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛

48、。(3) 导套的精度与配合一般A型用二级精度过度配合，B型用二级精度静配合。(4) 光洁度配合部分光洁度要求七级。导套的选择应根据模板的厚度来确定，材料为T8A硬到HRC5055,£采用20钢渗碳0.50.8厚，淬硬到HRC5660#：设计导套装在公模板。6.导柱与导套的配合由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的结构也不同，本设计采用A型导柱的A型导套的配合。7.配合精度导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6,或H7k6的过渡配合；导柱的导向部分通常采用H7/f7或H8/f8的间隙配合。图7-1导柱7.2导套1 .分类导套有直导套和带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导

49、套后面没有垫板的场合；带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。也可以直接在模板上开设导向孔，而不用独立的导套，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小，精度要求不高的TBBBG（具。2 .形状为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒圆角，导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出而产生压力，给导柱的进入造成阻力。3 .材料可用淬火铜或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。导套的选择应根据模板的厚度来确定，材料为T8A硬度HRC5055,或采用20钢渗碳0.50.8厚，淬硬到HRC5660。导

50、套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8仙mi图7-2导套第八章侧向分型与抽芯机构当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模，带动侧向成型零件作侧向移动（抽拔与复位）的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。对于成型侧向凸台的情况（包括垂直分型的瓣合模），常称为侧向分型，对于成型侧孔或侧凹的情况，往往成为侧向抽芯。但是，在一般的设计中，侧向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分辨，统称为侧向分型抽芯，甚至只称侧向抽芯。8.1 抽芯机构设计8.1.1 侧向分型与抽芯机构的分类根据动力来源的不同，侧向

51、分型与抽芯机构一般可分为机动、液压（液动）或气动以及手动等三大类。1、机动侧向分型与抽芯机构2、液压或气动侧向分型与抽芯机构3、手动侧向分型与抽芯机构结构形式如下图所示：图8-1抽芯机构8.1.2 抽芯距S的计算S=h+(2-3)mm=22mm8.1.3 抽芯力的计算Fcchp(cos-sin)式中Fc抽芯力(N);c侧型芯成型部分的截面平均周长(m,c=12.56mmh侧型芯成型部分的高度(项，h=2mmp塑件对侧型芯的收缩应力(包紧力)，其值与塑件的几何形状及塑料的品种，成型工艺有关，一般情况下模外冷却的塑件，p取(243.9)X108pa；模内冷却的塑件，p取(0.8-1.2)X107p

52、a,取10MPa塑料在热状态时对钢的磨擦系数，一般仙=0.150.20;取0.2a侧型芯的脱模斜度或倾斜角(o)0该塑件为00Fc=12.56X2X10X(0.2cos0-sin0)=50.24(N)8.1.4 斜导柱的倾斜角该处的侧向抽芯距较小，抽芯力不大，斜导柱的倾斜角取20度8.1.5 斜导柱的结构设计斜导柱工作端的端部可以设计成锥台形或半球形。但半球形车制时较困难，所以绝大部分均设计成锥台形。设计成锥台形时必须注意斜角8应大于斜导柱倾斜角，一股8=a+2o3o,以免端部锥台也参与侧抽芯，导致滑块停留位置不符合原设计计算的要求。为了减少斜导柱与滑块上斜导孔之间的摩擦，可在斜导柱工作长度部

53、分的外圆轮廓铣出两个对称平面。斜导柱的材料多为T8、T10等碳素工具钢，也可以用20钢渗碳处理。由于斜导柱经常与滑块摩擦，热处理要求硬度HRO55,表面粗糙度Rac0.8mi斜导柱与其固定的模板之间采用国故配合H7m6。由于斜导柱在工作过程中主要用来驱动侧滑块作往复运定，侧滑块运动的平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度保证，而合模时滑块的最终准确位置由楔紧块决定，因此，为了运动的灵活，滑块上斜导孔与斜导柱之间可以采用较松的间隙配合H11/b11,或在两者之间保留0.51mm的问隙。在特殊情况下（例如斜导柱固定在动模、滑块固定在定模的结构），为了使滑块的运动滞后于开模动作，以便分型面打开一定的缝隙

54、，让塑件与凸模之间先松动之后再驱动滑块作侧抽芯，这时的间隙可放大至23mm斜导柱的长度计算斜导柱的总长为：Lz=L1+L2+L3+L4+L5式中Lz斜导柱总长度；d2斜导柱固定部分大端直径；h斜导柱固定板厚度；d斜导柱工作部分直径；s抽芯距。斜导柱安装固定部分的长度为：La=L2-l=h/cosa-d1tga式中La斜导柱安装固定部分的长度；d1斜导柱固定部分的直径。斜导柱的直径计算斜导柱的直径为：；10FcHw3k222-d=cwCOSa式中w斜导柱所用材料的许用弯曲应力。H侧型芯滑块受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定的距离，它并不等于滑块高的一半。查有关表得综合考虑斜导柱的直

55、径为10mm8.2 侧型芯滑块设计8.2.1 侧滑块的设计设计要点：侧型芯应牢固装配在滑块上，防止其在抽芯时松脱；注意侧型芯与滑块连接部位的强度。侧型芯滑块材料：45钢、T8A、T10A等热处理硬度要求：HRO40镶拼组合的结构：Ra=0.8pm；配合精度：H7/m6图8-2-1滑块技术融1,未注篮的（限需漫热R/T1604-2000*缺够3颜雕咨火，殿丽图上宓,8.2.2 侧型芯与滑块的连接形式侧滑块一般情况与侧型芯组合成侧滑块型芯，这样可以节省钢材，且加工方便,因而应用广泛。在侧向分型与抽芯过程中，塑件的尺寸精度和侧滑块的移动的可靠性都要靠其运动的精度来保证。型芯与滑块的连接形式如图所示图8-2-2连接形式8.2.3 侧滑块的导滑侧滑块是在导滑槽内按一定的精度和沿