直角弯管注塑模具设计毕业论文

1、直角弯管注塑模具设计 二一年十二月目录中文摘要I英文摘要II前 言III1、选题背景及意义12、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向13、本次设计塑料注射模具的主要工作内容21 塑料注射模具的设计步骤和结构成31.1塑料注射模具的设计要求31.2塑料注射模具的设计步骤及内容31.3塑料注射模具的结构组成和作用42 直角弯管塑料件62.1 塑料件的结构和特点62.2.1 常用塑料及工艺参数72.2.2 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性72.3塑料件的参数92.3.1 塑件的质量和体积92.3.2 塑件的投影面积92.3.3 塑件的成型工艺卡93 注射机的选用123.1 选用注射机的方法和

2、原则123.2 注射机的选用123.3注射机的参数校核134 塑料注射模具设计164.1拟定模具结构形式164.2 分型面的选择164.3 型芯和型腔174.3.1 型芯和型腔的结构174.3.2型芯和型腔的尺寸184.4 浇注系统214.4.1 浇注系统的作用214.4.2浇注系统的设计原则214.4.3浇注系统的组成224.4.4 浇注系统的设计234.5推出机构的设计274.5.1推出机构的种类和作用284.5.2 塑件推出机构的组成284.5.3 塑件推出机构的设计284.6.导向机构的设计324.6.1导向机构的组成324.6.2 导向机构的设计324.7抽芯机构的设计344.8 冷

3、却和排气系统394.8.1 冷却系统的设计394.8.2 排气系统的设计404.9 模架的选用405 总结和体会46致 谢47参考文献48直角弯管注塑模具设计摘 要模具工业是国民经济的基础工业，而塑料模具又是整个模具行业的霸主。我国的塑料成型模具设计，制作技术比较晚，整体水平还比较低，但近几年发展比较迅速。目前单单型腔的模具达80%以上，仍占主导地位。本文研究的是直角弯管的注塑成型模具的总体设计过程，该弯管的材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是一种生活中常用的管接头。对塑件的结构和工艺性进行分析，对模具的浇注系统、注塑机的选择及有关的校核、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统都有详细的

4、设计。针对弯管的具体结构，采用侧浇口的单分型面注塑模具。弯管成90直角，因此采用侧向分型抽芯机构是本次设计的重点。通过模具的设计表明该模具能够达到批量生产，产品无缺陷的具体要求。关键词：模具；塑料弯管；侧向分型抽芯IRight angle pipe injection mold designAbrtractDie industry is the foundation of the national economy industries, and plastic mold and die industry is the overlord. Chinas plastic mold design,

5、production relatively late, the overall level is still relatively low, but relatively rapid development in recent years. At present, the mold cavity just above 80%, is still dominant. This study is the overall design process of injection mold of the elbow, the elbow material for acrylonitrile butadi

6、ene styrene (ABS), is a commonly used pipe joint life. On the structure and process of plastic parts is analyzed, the casting mold system, the choice of injection molding machines and related checking, mold forming part of the structure, the top out of the system, the cooling system has the detailed

7、 design. According to the specific structure of the elbow, two - parting surface of injection mould. Elbow into the 90 degree angle, so the side parting and core pulling mechanism is the focus of this design. Through the design of the mould that the mold can achieve mass production, the specific req

8、uirements of product defect free.Key words: Mold；plastic pipe ；side parting core pullinI 直角弯管注塑模具设计前 言现今，可持续发展和绿色产品被日益重视，“绿色模具”的概念被逐渐的被人们提到。即今后的模具，从设计结构、原选用材料、制造工艺及修复模具和报废模具，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。在生产手段上，模具企业使用的设备数控化概率已经提高了很多，CAD/CAE/CAM技术的应用变得十分广泛，高速加工及RP/RT等先进技术越来越多的被采用，模具

9、标准件使用覆盖率及模具商品化率都有很大的提高，热流道模具也被越来越广泛的使用。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，有些企业都可实现信息化管理以及全数字化无图制造。随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工工人技艺的高低转变成现在主要依靠现代加工技术。这不只只是生产手段在不断提高，而且还是生产方式在转变，生产观念的在上升。这一趋势使得模具的标准化程度正在不断提高，模具制造精度越来越高，生产周期越来越短，钳工工人数量越来越少，最终促进了模具工业整体水平不断提高。模具生产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。中国模

10、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。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。模具企业及其生产正在向信息化高速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是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。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

11、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V1、选题背景及意义据相关方面的预测,模具市场总体是平稳向上的趋势,在未来的模具的市场中,塑料模具的发展速度必将高于其它类型的模具,在模具行业中的比例必然将不断的提高。随着塑料工业快速的发展,对塑料模具也提出了越来越高的要求,因此, 大型、精密、复杂、长寿命塑料模具的发展速度也将高于总量的发展。同时,由于近年精密、大型、复杂、长寿命模具在进口模具中占多数,因此从减少进口、提高国产化的角度来看,这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大2、我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向

12、 （1）要不断提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计及其制造水平。这是由于用塑料模具成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 （2）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术设计生产的模具可以提高制件的生产效率和质量,并且可以节省塑料制件的原材料，已达到节约能源,因此广泛应用热流道技术是塑料模具一大变革。发展热流道模具的关键是要积极的制订热流道元器件的国家标准和积极生产性价比高的元器件。在保证产品质量的前提下,应用气体辅助注射成型技术可降低大幅度的成本。目前此技术在汽车和家电等行业在不断的推广和使用。气体辅助注射成型与传统的普

13、通注射工艺相比较有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于结构复杂的大型制品,模具设计和控制的难度也很大,因此,开发能够分析气体辅助成型流动软件显得格外重要。另一方面研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具用于确保塑料件精度也同样十分重要。（3）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式（4）提高塑料模标准化水平及标准件使用率。我国模具标准化程度仍较低,这与国外差距很大,这在一定程度上制约着我国发展模具工业,为了提高模具质量和降低模具制造成本,要大力推广模具标准件的使用。为此,首先，要制订统一的国家标准,并严格按标准生产；其次，要逐步形成规模生产、提高

14、商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次，要进一步增加标准件规格品种。（5）要广泛应用优质模具材料和先进的表面处理技术，这对于提高模具寿命和质量显得很有必要。3、本次设计塑料注射模具的主要工作内容（1）分析塑料件的结构特征，绘出塑件零件图，确定塑件的质量和体积；（2）根据塑件的生产要求选定注射工艺参数，制定注射工艺规程； （3）选择能满足生产需要的注射机； （4）设计塑料注射模具，包括模具的装配结构图和每个零件的结构图；（5）绘制注射模具的装配图和所有零件的零件图，设计图纸结构表达完整，尺寸标注正确，符合国家标准；（6）写出2万字左右的设计说明书。491 塑料注射模具的设计步骤和结构成 1.

15、1塑料注射模具的设计要求（1）塑件材料选用市场能买到的常用塑料（如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等）；（2）生产类型为大批量生产，年产量为30万件；（3）要求塑件表面质量光滑，没有熔接痕；（4）选用通用注射机，模具容易制造，成本较低。1.2塑料注射模具的设计步骤及内容1.接受任务书塑件的图纸及成型技术要求，塑件的生产纲领（数量）及现有生产条件（注射机）。2.设计前的准备工作1)熟悉塑件：塑件的几何形状、塑件的使用要求、塑件原料的特性； 2)检查塑件的成型工艺性；3)明确现有注射机的型号和规格（若没有应查手册选用）；3.填写塑件成形工艺卡4.注射模具结构的设计步骤1)确定型腔的数目 2)选择分型

16、面 3)确定型腔的布置形式 4)确定浇注系统 5)确定脱模方式 6)确定调温系统的结构 7)确定凹模和型芯的固定方式 8)确定排气形式 9)决定注射模的主要尺寸 10)选用标准模架 11)绘制模具的结构草图 12)校核模具与注射机有关尺寸 13)注射模结构设计的审核 14)绘制模具的装配图 15)绘制模具零件图 16)复核设计图样5.注射模具的审核1)基本结构方面的审核 2)设计图纸方面的审核 3)注射模设计质量方面的审核 4)装拆及搬运条件方面的审核1.3塑料注射模具的结构组成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向部分、推出机 构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机

17、构组成,如图1.1图1.1塑料模具的基本组成成形部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。导向部分在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。支撑零部件是用来安装固定或支撑成

18、形零部件及前述的各部分机构的零部件。侧向分型与抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。2 直角弯管塑料件2.1 塑料件的结构和特点直角弯管塑件形状如图2.1立体图如图2.2它的结构稍复杂，尺寸适中，属薄壁壳体塑件。为提高生产率可采用多型腔.弯管成90直角，是管道，因此需要侧向分型抽芯机构。根据直角弯管塑件的特征，选用浇注系统为侧浇口的单分型面多型腔注射模。采用侧浇口基本不影响塑件外观。 图2.1制件图2.2立体图 2.2 塑料件的材料本塑件的材料为工程材料ABS。2.2.1 常用塑料及工艺参数常用的塑料及工艺参数如表2.1

19、表2.1 常用塑料及工艺参数塑料高压聚乙烯硬聚氯乙烯聚苯乙烯工程塑料ABS温度/喷嘴150180150170160170180190料筒180200165180160180210230模具3060306020605070压力MPa注射7010080130601007090保压4050406030405070时间/S注射05250335保压1560154015401530冷却1560154015301530总计401404090409040702.2.2 工程塑料（ABS）的特性及注射工艺性1、ABS塑料的特性 ABS是一种新型工程塑料。具有综合的优良性能(坚固、坚韧、坚硬)，价格便宜，原料易得

20、，是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。 ABS是微黄色或白色不透明粒料，无毒、无味。ABS由三种成分组成，具有良好的综合力学性能。在机械性能方面，ABS具有质硬、坚韧、刚性好。有一定化学稳定性和良好的介电性能。它还有很好的成型加工性能以及能与其他塑料和橡胶相混熔的特点。ABS塑料的表面可以电镀。ABS树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃、不透明，耐气候性不好，特别是耐紫外线性能不好。2、ABS塑料的成型特性 ABS树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃、不透明，耐气候性不好，特别是耐紫外线性能不好。1)、使用ABS塑料成型塑件时，由于溶体的黏度值较高，注射成形的压力值

21、高，所以塑件对型芯的包紧力较大，为便脱模，塑件应采用较大的脱模斜度；2)、ABS塑料的溶体黏度高，制品易产生熔接痕，设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力，流道长度短一些；3)、ABS塑料吸湿性强，易吸水，成型前应进行干燥处理；4)、在正常成型条件下，ABS塑件的尺寸稳定性好。3、ABS的注射成型过程1)、成型前准备 成型前应检验ABS的色泽、粒度和均匀度等并进行干燥处理，用专用的清洗剂清洗料筒，在模具上涂脱模剂以帮助脱模。 由于ABS具有吸湿性，在注射成型之前要进行干燥。建议干燥条件8090下最少干燥2h，且材料温度波动应保证小于0.1%。 2)、注射过程 塑料原料在注射机料筒内经过加热塑化到

22、粘流状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔，其注射过程可分为原料的塑化、填充、保压、倒流、冷却定型五个阶段。 3)、塑件的后处理 一般制品要求不太高时可不作热处理。对于要求较高的制品在循环热风下处理2到4小时，温度70，然后缓慢冷却到室温。本产品由于要求不太高，可不进行热处理。4、ABS塑料的注射成型工艺参数如表2.2 表2.2 ABS塑料的注射成型工艺参数参数取值范围选取数值密度1.021.05g/ cm21.03g/ cm3收缩率S0.3%0.8%0.5%温度/喷嘴180190180料筒210230220模具507060压力MPa注射709080保压507060时间/S注射353保压1530

23、20冷却153025总计4070482.3塑料件的参数2.3.1 塑件的质量和体积塑件质量：12.3。塑件体积：11.73。2.3.2 塑件的投影面积塑件成型投影面积：10.18。2.3.3 塑件的成型工艺卡塑件的成型工艺卡如表2.3 表2.3 塑件的成型工艺卡单位名称资料编号GYKR001共1页第1页制件名称直角弯管材料名称及牌号工程塑料ABS设备编号SZ-250/1500零件图号001单件塑料体积/ cm311.73模具编号模具图号001单件塑料质量/g12.3每模件数2零件图材料干燥干燥设备烘干箱干燥温度90100干燥时间/h78温度料筒后段料筒中段料筒前段210230喷嘴180190模

24、具温度5070时间注射时间35保压时间1530冷却时间1530辅助时间3040成型周期编制校对范敏压力注射压力7090保压压力5070单位审核模具型腔压力3545后处理温度8090时间时间563 注射机的选用3.1 选用注射机的方法和原则(1)使用现有设备(2)根据每次成型件数安满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合适的注射机。3.2 注射机的选用根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射塑件选用SZ-250/1500型注射机，如图3.1。图3.1 SZ-250/1500型螺杆式注射机它的的主要参数： 额定注射量255cm3 注射压力178MPa锁 模 力 1500KN最大开模行程430mm

25、最大模具厚度450mm最小模具厚度220mm喷嘴圆弧半径 15mm喷嘴孔直径 4mm拉杆空间460400mm。定位孔直径：125mm注射机的顶出方式： 机械式顶杆顶出， 两根顶杆设在两侧。3.3注射机的参数校核1）、最大注射量的校核注射机的额定注射量为255cm3。 塑件体积： 11.73cm3，每次成型2个塑件。假设浇道凝料为40cm3。实际注射量11.732 + 40 = 63.46cm3 25580% =204cm3。2）、注射压力的校核ABS塑料的注射压力为7090MPa, 取80MPa；SZ-250/1500注射机的注射压力为178 MPa。3）、锁模力的校核注射机的锁模力为 150

26、0KN； ABS塑料的注射压力为7090MPa, 取80MPa；单个塑件在分型面上的投影面积为10.18cm2；浇道凝料为40； 注射时模具的膨胀力 (10.182 + 40) 80= 4.83KN 1500KN。4）、最大注射成型面积的校核SZ-250/1500注射机的最大注射成型面积为320cm2；单个塑件在分型面上的投影面积为419.3cm2；浇道凝料为20cm2； 注射时模具的成型面积 (19.625 4 + 20)= 98.5cm2 H1+H2，模座行程可由公式SHe+510（mm）进行计算。本塑件采取的是侧向分型抽芯机构。最小开模行程是指抽出侧滑块所必须的开模运动距离。由于本模具设

27、计的滑块与开模运动方向一致。因此根据公式：S=Hetan式中：S为滑块移动的距离；He-为所需要的开模行程；是倾斜角，在本设计中选择为20；S35mm；计算出He=96.16mm；根据H1+H2=25mm+40mm106mm；因此He+510（mm）106S=430mm；6）、定位孔直径的校核浇口套与为了保证模具主流道中心线与注射机喷嘴中心线相重合，注射机固定模板上设计有定位孔，模具的定模板上应该设计凸起的定位圈，两者按照H9/f9间隙配合。为了让定位圈直径与注射机定位孔配合，应该按选用注射机的定位孔直径确定。定位环与注射机定模固定模孔相配合，配合精度为H11/b11，以便于装模。定位圈用内六

28、角螺钉固定在定模座上。注射机的定位孔直径为125mm。因此定位圈的直径也选取125mm；注射机的选用：1）、注射量的校核满足要求；2）、注射压力校核满足要求；3）、锁模力校核满足要求；4）、成型面积校核满足要求；5）、开模行程校核满足要求；6）定位孔直径的校核满足与要求。因为上面六方面校核都满足要求，所以选用SZ-250/1500型螺杆式注射机可以。4 塑料注射模具设计4.1拟定模具结构形式1、确定型腔数量及排列方式由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模两腔、平衡布置。这样模具的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。考虑了本产品的生产批量

29、（大批量生产）和自己的注射机型号。因此我设计的模具为两型腔的模具。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图4.1： 图4.1 型腔分布示意图2、模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般，因此我设计的模具采用多型腔单分型面。4.2 分型面的选择确定分型面，考虑的因素多，而且也较复杂。分型面要受到塑件在模具中的成型位置、塑件的结构工艺性及精度、浇注系统设计、嵌件位置形状以及推出的方法、模具的制造、排气、操作工艺等等多种因素影响，所以在选择分型面时应考虑多方面，并且进行分析以及比较，从自己所能列出的方案中选比较合理的方案。从方法上来看分型面的选择要

30、应遵循几项原则，如下：1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3)保证塑件的精度要求。4)满足塑件的外观质量要求。5)便于模具加工制造。6)对成型面积的影响。7)对排气效果的影响。8)对侧向抽芯的影响。通过对塑件结构的分析，同时根据以上分型面的选择原则，塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取如图所示。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。分型面如图4.2 图4.2 分型面4.3 型芯和型腔4.3.1 型芯和型腔的结构注射模的型件指型芯、凹模；螺纹型芯和型环；金属嵌件和非金属嵌件。其

31、中，常用型芯的结构形式有三类四种，即：整体式型芯、组合式型芯（包括大型组合型芯和拼装式组合型芯）、圆形与非圆形型芯及嵌件。凹模，其内部的型面称型腔。常用的结构形式有三类五种，即：整体式凹模；组合式凹模，包括：整体镶嵌式、镶件式、拼装式组合凹模；镶嵌式凹模。本例的采用整体式型芯，整体式凹模。4.3.2型芯和型腔的尺寸确定型腔和型芯的尺寸ABS的收缩率在0.30.8%，取0.5% 。、型腔的直径 Lm 、型腔的深度 Hm 、型芯的直径 lm 、型芯的高度 hm（1）型腔径向尺寸ABS塑件的精度一般为4级，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/3；取x=0.75， ABS塑料的收缩率

32、在0.30.8%，取0.5% 。型腔的径向尺寸一共分为四个基本尺寸32mm，2mm，40mm，17mm。 (2)型腔深度根据公式：HM=Hr+HrScp-23+z式中：Hr型腔的基本尺寸尺寸； 20mm,19mm。HM型腔深度尺寸；z模具制造公差z=13；塑件尺寸公差；Scp塑料的平均收缩率,取0.005。H20=20+200.005-230.21+0.07mm=20.03+0.07mmH38=19+190.005-230.21+0.07mm=19.025+0.07mm mm（2） 型芯径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/3；取x=0.75。 ABS的收缩率为0.30

33、.8%，取0.5% 。型芯的径向尺寸一共分为四个基本尺寸10mm，34mm，17mm，36mm。（4）型芯高度模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=2/3；取x=2/3。 ABS塑料的收缩率为0.30.8%，取平均收缩率为0.5% 。型芯高度的基本尺寸为36mm，34mm。（5）型腔侧壁厚度的计算塑料模在注射成型过程中，因为注射压力很高，型腔内部要承受熔融塑料产生的巨大压力，这就要求设计的型腔有一定的强度和刚度，如果模具型腔的强度和刚度不足，则将会造成模具的变形和断裂。设计型腔时，侧壁所受的压力应以型腔内所受最大压力为准来设计，对于大型模具的型腔，由于型腔尺寸比较大，常常会因为刚

34、度不足造成弯曲变形，这是应按刚度计算；而对于小型模具的型腔，型腔往往在弯曲变形前，其内应力就会超过许用应力，这时要按强度计算。 在实际生产中，为了简化工作量，常常根据经验进行选择型腔的模具壁厚，查阅相关文献，相应的矩形型腔的壁厚的相关参数见表4.1 表4.1 矩形型腔的壁厚参数矩形型腔内壁短边b/mm整体式型腔侧壁壁厚r/mm组合式型腔凹模壁厚r1/mm组合式型腔模套壁厚r2/mm402592240502530910222550603035101125286070354211122835708042481213354080904855131440459010055601415455010012

35、0607215175060120140728517196070140160859519217080将本模具的型腔的底板厚度的作为整体式矩形型腔进行计算。按照刚度条件的公式： h3cPb4E按照强度条件：hapb2式中： c-由型腔底边边长比lb决定的系数，其值可以通过查表获得，本模0.0138； a-由型腔底边边长比lb决定的系数，其值可以通过查表获得，本模0.3078； -材料的许用应力，取200MPa； b-型腔的边长，本模具边长相等的矩形进行计算； E-钢钢的弹性模量，取2.1MPa；P型腔内塑料熔体的压力，取50MPa； -材料的允许变形量。取0.05mm；经过计算。按照刚度条件：h7

36、.83mm；按照强度条件：h14.42mm；因此选择的壁厚的范围大于35mm，选择的底板厚度大于15mm。4.4 浇注系统4.4.1 浇注系统的作用浇注系统一般是指模具中由注塑机喷嘴到模具型腔之间的塑料熔体流动通道。其作用是将塑料熔体能够平稳地引入，并且充满型腔，再将注射压力传递到模腔的各个部位，还应使型腔内的气体顺利地排出，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑件。4.4.2浇注系统的设计原则浇注系统设计尤其是浇口形式是否合理，对塑件的产品质量（包括外观、变形等）、注射效率、注射工艺调整难易都有很重要的影响。设计时应遵循入校原则。（1）模穴布置的考虑。尽量采用平衡布置，这样可防止模

37、具受力不平衡而产生的撑模溢料的问题。（2）流动导引的考虑。能顺利地引导熔融塑料填满模穴，不产生涡流，且能顺利排气。（3）热量散失及压力降的考虑。热量损耗及压力降越小越好。流程要短，流道截面积要足够大，尽量避免流道弯折及突然改变流向（以圆弧角改变方向），流道加工时表面粗糙度要低。（4）流动平衡的考虑。一摸多穴时，尽量要同时填满每个模穴。分流道尽可能用自然平衡的布置方式。无法自然平衡时采用人工平衡法平衡流道，如流道大小、流道光滑连接及浇口大小等。（5）废料的考虑。在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下，减小流道体积以减少流道废料产生及回收费用。（6）冷料的考虑。在流道系统上设计适当冷料井、溢

38、料槽以捕集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴影响充填品质。（7）排气的考虑。应顺利导引塑料填满模穴，使模穴内空气得以顺利逃逸，以避免包封烧焦的问题。（8）生产效率的考虑。尽可能减少所需的后加工，使成型周期缩短，提高生产效率。4.4.3浇注系统的组成组成浇注系统的零件有： 浇口套 定位圈 拉料杆 定模板浇注系统的组成部分： 主流道 分流道 浇 口 冷料穴4.4.4 浇注系统的设计 塑件采用侧浇口成型。侧浇口宽度b=2mm，深度为t=2mm，长度l=2mm。 分流道采用圆形截面流道，D=10mm。主流道为圆锥形，上部直径d=注射机喷嘴直径+1mm=5mm，下部直径10mm，R=喷嘴球

39、半径+1mm=25mm.L60mm。浇注系统零件的设计浇口套的结构。使用SZ-250/1500注射机时定位孔直径为125mm，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定位圈与浇口套分离的结构.1、 浇口套的设计已知SZ-250/1500注射机的注射部分喷嘴球头半径为15mm，喷嘴直径为4mm。浇口套凹球面半径取25mm，深度取5mm。浇口套进料口直径取5mm，出料口直径取10mm。浇口套外径取40mm。浇口套的主流道内壁的表面粗糙度应在Ra0.8m以下，材料选T10A碳素工具钢，热处理后硬度50-55HRC。如下图4.3图4.3 浇口套2、 定位圈的设计SZ-250/1500注射机的固定模板上定位孔

40、直径为125mm。定位圈平面如图4.4 定位圈的立体图如图4.5 图4.4 定位圈平面图图4.5 定位圈立体图3、 拉料杆的设计作用是将物料的前端的“冷料”收集起来，防止“冷料”进入型腔而影响塑件的质量，浇口套出料口直径为10mm，取拉料杆的直径与出料口相等10mm。拉料杆上部选用钩头（Z字形）形。结构。结构如图4.6图4.6 拉料杆材料选用45#钢，热处理后硬度HRC4045，表面粗糙度Ra1.6。与动模板的配合H8/f8.外径尺寸取10mm。4 浇注系统的分流道的设计 分流道的设计原则：1) 塑料流经分流道时的压力损失及温度随时要小。 2) 分流道的固化时间应稍后于制品的固化时间，以利于压

41、力的传递及保压。3) 保证塑料迅速而均匀地进入各型腔。 4) 在满足注射成型工艺的前提下，分流道的长度应尽可能短，截面积应尽量小，其容积要小。5) 要便于加工和刀具选择且布置时应留出冷却水的空间。 6) 分流道和型腔的分布原则是排列紧凑，间距合理，应采用轴对称，使其平衡，尽量缩小成型区域的总面积等等。分流道的断面形状从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道。分流道开在动模形成，分流道的截面形状常选用梯形或U形，但考虑便于加工选半圆形，分流道半径取5mm。分流道在动模板上铣削加工形成。5 浇注系统的浇口浇口指流道末端将塑料引入型腔的狭窄部分，是进入型腔的门户，一般说来，其断面尺寸比分流

42、道断面尺寸小，长度也短，起着控制料流速度，补料时间的作用，其断面形状常见的有圆形、矩形。浇口是连接分流道和型腔或者说是塑件的桥梁，是整个浇注系统的最薄点。其形状和安放位置应根据各种实际需要来确定。浇口在塑件上开设的位置与数目，对制品的质量影响很大。因此在选择浇口位置与数目时，应对塑料熔体在流道和型腔中的流动状况，填充顺序、排气、补缩等作全面考虑，以获得尽可能好的制品质量。设计的原则有六个：避免在制件上产生缺陷；有利于流动、排气和补缩；减少熔接痕，增加熔接牢度；取向方位对制品性能的影响；考虑流动距离比；防止料流将型芯或嵌件挤歪变形。该塑件不允许要裂纹、变形等缺陷，表面要求质量较高，采用了一摸两腔

43、的注射方式，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间,因此采用侧浇口。开设在分型面上,从型腔的边缘进料。其浇口优点是便于机械加工,易保证加工精度,而且试模时浇口的尺寸容易休整,适于各种塑料品种,其最大的特点是可以分别调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。浇口的选用浇口一般可分为限制性和非限制性浇口这两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口的优点：一方面由于截面积突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，进而提高剪切速率，这会让其成为理想的流动状态，迅速而且均衡充满模具型腔，另一方面也会改善塑料熔体进入模具型腔时的流动特性，适当调节浇口的尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件

44、表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。我分析本例，应采用侧浇口。侧浇口也称边缘浇口，国外又称之标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上，应用广泛，塑料熔体进入型腔的侧面而进行充模，其截面形状多见为矩形形状的狭缝，通过调整截面厚度和宽度去调节熔体充模时的剪切速率以及浇口封闭时间。这种浇口加工也容易，修整铰方便，而且也能够根据塑件的形状选择进料位置，所以其它成为使用较广的一种浇口形式，但有浇口痕迹存在，所以会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力也大大的损失，这样，对那些深型腔塑件排气不便。浇口位置的选择：模具设计时，浇口的位置和尺寸要求往往比较严格，所以初

45、步试模后还要进一步修改浇口尺寸，无论采用哪种浇口，开设位置对成型塑件性能和质量影响很大，所以合理选择浇口的位置是提高塑件质量的关键环节，同时浇口位置选择的不同还将影响模具结构。总之使塑件有良好性能和外表，一定仔细考虑选择浇口位置，通常考虑时要注意几个原则：1)、尽量缩短流动距离。2)、浇口开在塑件壁厚最大处。3)、尽量减少熔接痕。4)、要有利于型腔中气体排出。5)、考虑分子定向影响。6)、避免产生喷射和蠕动。7)、浇口处避免弯曲和受冲击载荷。8)、注意对外观质量的影响。侧浇口宽度 b = 2mm，深度为 t = 2mm，长 度 l = 4mm。4.5推出机构的设计在每一次注射成型后，使塑料件从

46、模具型腔中或型芯（凸模）上脱出的机构，称之为推出机构，或称为脱模机构。推出机构设计的好快决定制品质量的好坏，所以很重要。在设计的时应遵循如下原则:（1） 塑件滞留于动模。模具开启后应使塑件及浇口凝料滞留于带有脱模装置的动模上，以便模具脱模装置在注塑机顶杆的驱动下完成脱模动作。（2） 保证塑件不变形、损坏，这是脱模机构应达到的基本要求。首先要正确分析塑件对型腔或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有针对性的选择合适的脱模方法和脱模位置，使顶出重心和脱模阻力中心相重合。型芯由于塑件收缩时对其包紧力最大，因此顶出的作用应尽可能地靠近型芯，顶出力应作用于塑件强度最大的部位，作用面应尽可能大一些。影响脱模

47、力的因素很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂，脱模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高时，脱模阻力就会增大，反之则小。力求良好的塑件外观。 顶出塑件的位置应该尽量设在塑件内部或外观影响不大的部位，在采取顶杆脱模机构时尤其要注意这个问题。4.5.1推出机构的种类和作用最常见的推出机构有：推杆推出机构、推管推出机构、推板推出机构、活动镶件或凹模推出机构、联合推出机构、动定模双向推出机构、顺序推出机构、推块推出机构、二级推出机构、双推出机构、带螺纹塑料件的脱模机构等。推出机构的作用：推出机构的作用就是指分型后将塑件从模具中推出的装置。根据本模具的结构选择推杆推出机构。它的优点是加工简单，

48、置换方便。4.5.2 塑件推出机构的组成组成注射模的推杆推出机构的零件有： 推杆 推板导柱 推板导套 推板 推杆固定板4.5.3 塑件推出机构的设计1、推杆 推杆的直径选6mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取105mm。为增加其强度，采用阶段推杆，尾部直经12mm. 推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，热处理后硬度HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合H7/g6。根据推杆布置空间及制件形状，每个制件设置3根推杆，共六根。如图4.7图4.7 推杆2、推板导套选用带头导套，导向部分直径16mm,高度20mm,壁厚5mm,台肩高度4

49、mm。材料选用碳素工具钢T8A，热处理后硬度5560HRC。如图4.8 图4.8 推板导套3、 推板导柱材料选择：碳素工具钢T8A。热处理后硬度55-60HRC。选用带头导柱，导向部分直径16mm,高度30mm,倒角高度4mm。如图4.9图4.9 推板导柱4、推板 推板的结构如图所示，长、宽、厚分别259、225、25mm为采用普通碳素结构钢45钢，如图4.10图4.10 推板5、推杆固定板推杆固定板的结构如图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为259、225、25mm，采用普通碳素结构钢45钢。如图4.11 图4.11 推杆固定板6、顶出距离为确保顶出时塑件能完全脱离动模，顶出距离不小于20m

50、m。7、复位装置设计顶出机构在完成塑件的顶出动作后，为了进行下一步循环必须回到其初始位置。常用的复位机构有弹簧复位机构和复位机构和复位杆复位机构。考虑到本模具结构，复位杆复位时与型芯发生干涉，故采用弹簧复位结构。经计算，弹簧所需的最小工作载荷是1000N，故选用弹簧d=4mm，C=6mm，内径18mm，有效圈数20，与推板导柱配合使用。4.6.导向机构的设计4.6.1导向机构的组成导柱导套4.6.2 导向机构的设计塑料注塑模具导向机构的功能是保证其动模部分和其定模部分在模具工作时，能够进行正确的导向与定位。导向机构的作用：（1） 导向作用 模具在合模过程中，首先是导向零件接触，引导动模部分和定模部分准确的闭合，避免型芯在先进入型腔的过程中造成模具相关成型零件的损坏。（2） 定位作用 模具闭合之后，导向机构同时保证动模部分和定模部分进行准确的定位，也就要保证各分型面两侧型腔的形状与尺寸准确。（3） 增加模具相关零件的强度 由于导向装置在模具工作过程中，承受了一定的侧向压力（塑料熔体在充型过程中会产生侧向的压力），或者由于成型设备在精度下降的影响，也会使导柱承受一定的侧向压力。所以模具的正常工作得以保证。1、导柱的设计选用带头导柱，导向部分直径25mm,高度35mm,倒角高度4mm。材料选用碳素工具钢T8A,热