毕业设计（论文）-圆形端盖注塑模具设计

-塑胶模具说明书目录引言 11产品分析 21.1尺寸分析 21.2材料的选择 21.3产品的体积及投影面积 42型腔布局 43分型面的设计 54注射机的选择 85模架的选用 115.1模架尺寸 115.2定位圈 125.3浇口套 136成型零件的设计 146.1型芯、型腔的设计 147浇注系统的设计 187.1浇注系统的构成 187.2浇注系统设计原则 187.3主流道的设计 197.4分流道的设计 208推出机构的设计 209排气系统 2210侧抽芯机构系统 2211冷却系统的设计 2212装配图 2413总结 26参考文献 27塑胶模具设计说明书本文具体的阐述了模具UG和CAD在塑胶模具设计中的运用针对注塑模具设计来说，主要包括七大步骤：第一，进行塑件研究和分析，进而掌握塑件设计的基本要求、塑件的实际生产批量等。第二，注塑机合理选用。第三，进行模具设计的相关数据计算，主要包括模具零件相应工作尺寸、底纸箱厂家批发专业纸箱生产厂家广告纸箱厂家批发专业生产纸箱纸盒彩箱彩盒,是湖南极具实力的印刷包装生产厂家,查看详情>板厚度、型腔厚度等。第四，进行模具结构合理化设计。第五，明确模具整体尺寸，在明确模具零部件设计之后描绘相应的模具结构图。第六，进行注塑机参数校对核算。第七，进行模具图表绘制，绘制内容有总装图以及相关零件的工作图。    3 UG在注塑模具设计中的应用过程和方法    第一，要全面掌握注塑模具相关设计情况，进而建立与注塑模具相匹配的实体模型。第二，对建立出的实体模型进行细致性地观察，不仅要明确实际出模斜度，还要明确实际分型情况。第三，对模具的相关构件进行有效设计，不仅要对模具的分型面和内嵌件进行合理设计，还要对模具的模腔布局以及推杆进行有效设计，另外还要对模具的浇口、电极等进行科学性设计[1]。第四，对相关资料进行初始化，主要为注塑模具设计的项目名称、单位信息以及相应的加载实体模型。    第五，观察分析，明确拔模的实际方向、成型镶件，还要计算出准确的模具的收缩率。第六，对注塑模具的开方面进行有效修补。第七，对注射模具的分型面进行明确定义。第八，加入相关构件，主要有标准模架、滑块、内嵌件，还要推杆以及内抽芯。第九，对模具浇口、电极、冷却结构以及流道进行有效设计，还要完成建腔设计工作和列材料清单设计的工作。本设计说明书是对模具的一个详细的介绍，此模采用了小水口转大水口直冲进胶的注塑成型方法，并对产品的胶厚做了详细分析。指出了可能缩水的位置及产品的修改方案，并对此产品如何定模仁，选模架，选注塑机做出了分析。设计了此产品的顶出机构和冷却机构。并在2D中出有详细的零件图纸和装配图纸，使此模具一目了然，从而方便了钳工师傅制造模具中产生的问题，可以一一做出修改。在3D图纸中更画好了排气系统，后模做了排气镶件，更可以方便钳工省产品深的骨位。设计中力求模具结构设计简单、合理、实用，使得模具结构紧凑、工作可靠，可实现全自动操作。关键词:注塑模；一模2穴；型腔；前后模分型，顶针顶出引言塑胶应用非常广泛，是家电、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件。随着我国经济实现了持续稳定的增长，家电、汽车、手机、PC、医疗器械等行业受益于良好的外部环境也实现了快速发展，下游行业的发展进一步拉动了对塑胶的需求。2010年中国塑胶件制造行业共有2286家企业，同比增长24.54%;销售收入达1061.25亿元，同比增长26.38%。十二五期间，我国汽车、家电、消费电子、医疗器械等下游行业将继续保持较快发展，这些行业对塑胶件的需求将持续扩大，同时需求将也呈现高端化、精密化趋势。预计十二五期间，中国塑胶件制造行业销售规模将达到1700亿元。据中投调查，中国塑胶件制造行业技术创新能力得到进一步增强，企业技术研发中心数量不断增多;产业结构、企业结构和产品结构不断调整，产业集约度逐步升级;产业的整体优势得到进一步提升和加强，与国际上发达国家的差距正在逐渐缩小，某些方面已达到世界先进水平，进入从大国向先进强国迈进的可持续发展的关键时期。江苏、浙江、上海、广东等地塑胶件制造行业蓬勃发展，无论是企业数量，还是产销规模均处于全国领先地位，行业的区域集中度相对较高。与此同时，国内企业也取得了较快发展，行业领先企业实力进一步增强。但同时，国外先进企业也看好国内市场，逐渐加大投资力度，耐普罗、赫比国际集团、安能利集团等跨国公司的进入使得行业内竞争更为激烈。通过了本次的毕业设计，感觉自己对所学知识的重要性，也发现自己学的知识在综合运用能力还差得远，但总体在完成这次上也有了一点进步，使所学的知识和实践知识融合在一起，也在处理问题上有了提高，同时也巩固了所学的知识和技能，为今后参加工作及进一步学习奠定了基础。通过本次设计，的确使我感到“知识在于积累”、“知识是学无止境”，深感自己的欠缺，使之我发现问题从而解决问题，使今后在同样的问题能够尽快得到解决。因此，以后必须扎根于实践，从中充实自己。总而言之，由于我的专业基础比较差，实践经验太小，实践和理论知识结合不够紧密，错误和不足之处肯定很多，请各位老师批评和指正。最后，由衷的向担任我本次毕业设计的指导老师和在大学三年的任课老师，感谢你们的耐心教导，谢谢!学生我先前有不足之处还请谅解。1.1尺寸分析塑件的主要技术要求：1.材料采用ABS;2.壁厚太厚3.塑件不允许有裂纹和变形缺陷，外观光滑；4.脱模斜度30＇～1°；5.模具结构设计要求：采用一模2腔结构设计；6.采用龙记模架；7.进胶方式无特定要求。绿色面为直身面，需做减胶0.05-0.1MM的拔模角度，方面脱模，此产品胶位都已拔模。胶厚较为均匀，无需调整产品胶厚。1.2材料的选择产品选用ABS料来注塑，ABS料流动性强，价格便宜。此产品胶位较厚，ABS料的密度在1.02-1.08克-厘米，根据体积X密度=重量的公式换算得到此产品重量为202g.ABS的缩水一般定为1.005.附：常用塑料的种类有：   ①聚氯乙烯（PVC） 它是建筑中用量最大的一种塑料。硬质聚氯乙烯的密度为1.38～1.43g/cm3，机械强度高，化学稳定性好，使用温度范围一般在-15～+55℃之间，适宜制造塑料门窗、下水管、线槽等。   ②聚乙烯（PE） 聚乙烯塑料在建筑上主要用于给排水管、卫生洁具。   ③聚丙烯（PP） 聚丙烯的密度在所有塑料中是最小的，约为0．90左右。 聚丙烯常用来生产管材、卫生洁具等建筑制品。   ④聚苯乙烯（PS） 聚苯乙烯为无色透明类似玻璃的塑料。 聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料、透光材料等制品。   ⑤ABS塑料 ABS塑料是改性聚苯乙烯塑料，以丙烯睛（A）、丁二烯（B）及苯乙烯（S） 为基础的三组分所组成。ABS塑料可制作压有花纹图案的塑料装饰板等。  1.       ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 典型应用范围:六西格玛品  汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件:3G/g-Dww7d AM 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。ia        {:yP9VB 熔化温度：210～280℃；建议温度：245℃。 模具温度：25～70℃。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：500～1000bar。 注射速度：中高速度。  ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另  一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。  2.PA6 聚酰胺6或尼龙6  典型应用范围:  由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。 注塑模工艺条件: 干燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80℃以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经在空气中暴露超过8小时，建议进行105℃，8小时以上的真空烘干。 熔化温度：230~280℃，对于增强品种为250~280℃                                        模具温度：80~90℃。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为80~90℃。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用20~40℃的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80℃。 注射压力：一般在750~1250bar之间（取决于材料和产品设计）。 注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低） 流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。此产品有外观，先考虑怎么进胶，进胶方式有直冲进胶，牛角进胶，潜水进胶，小水口点进胶。因为此产品无外观要求，现我们定此产品为大水口直冲进胶，很多进胶方进胶要根据产品的大小来决定，不可能一个很小的产品用一个很大的进胶，也不可能一个很大的产品用很小的进胶，这些都是不行的。我们这些学设计的，一定要考虑工人怎么加工，考虑怎么节省成本。有些注塑料例如PEEK都是几百块一公斤。如图所示塑料制件材料为丙烯腈—丁二烯苯乙烯共聚物（ABS），查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.5%；大批量生产1）该塑件尺寸较大，一般精度等级4，为降低成本，采用一模2腔，不用对制品进行后加工。2）根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用小水口直接点进胶。1.3产品的体积及投影面积产品的实际体积以及投影面积是用UG里的注塑模向导里的计算面积而得出的结果：图1.3体积及面积2型腔布局该塑件精度要求不高,可以采用一模2腔,考虑到模具的制造费用和设备的运转费用,定为一模2腔。具体尺寸可见下图：图2.1工件尺寸：图2.2型腔排布图3分型面的设计如何确定分型面，需要考虑到的因素较多，比如：在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置，形状以及推出的方法、模具的制造、排气、操作工艺等等众多因素。因此选择分型面时应综合分析比较，所以要根据以下几条原则选择分型面：（1）分型面需要选在塑件外形最大轮廓处。（2）确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模（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。图3.1型腔分型面图3.2型芯分型面前后模分型面都可以CNC锣出来，不用放电，可以为模具公司减少加工量，节约钳工的时间，达到节约成本的目的。4注射机的选择4.1注射机的选用注塑机分类及特点  注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。下面简单介绍一下注塑机的分类及特点。 分类 （1）按塑化方式分类 1. 柱塞式塑料注射成型机 它的混炼性很差的，塑化性也不好，要加装分流梭装置。已很少使用。 2. 往复式螺杆式塑料注射成型机; 依靠螺杆进行塑化与注射，混炼性和塑化性都很好，现在使用最多。 3. 螺杆——柱塞式塑料注射成型机依靠螺杆进行塑化与依靠柱塞进行注射，两个过程分开来。 （2）按合模方式分类 1.机械式 2.液压式 3..液压——机械式 常  特点 立式注塑机 1、注射装置和锁模装置処于同一垂直中心线上，且模具是沿上下方向开闭。其占地面积只有卧式机的约一半，因此，换算成占地面积生产性约有二倍左右。 2、容易实现嵌件成型。因为模具表面朝上，嵌件放入定位容易。采用下模板固定、上模板可动的机种，拉带输送装置与机械手相组合的话，可容易地实现全自动嵌件成型。 3、模具的重量由水平模板支承作上下开闭动作，不会发生类似卧式机的由于模具重力引起的前倒，使得模板无法开闭的现象。有利于持久性保持机械和模具的精度。 4、通过简单的机械手可取出各个塑件型腔，有利于精密成型。 5、一般锁模装置周围为开放式，容易配置各类自动化装置，适应于复杂、精巧产品的自动成型。 6、拉带输送装置容易实现串过模具中间安装，便于实现成型自动生产。 7、容易保证模具内树脂流动性及模具温度分布的一致性。 注塑机的选择一般由以下几个参数来选择，可供参考。1：容模量，也就是能放得下的最大塑胶模具尺寸。2：熔胶量，就是料筒一次能射出的最大胶量，一模成型产品的射出胶量不应超过总熔胶量的70%。3：锁模力，参照最大产品表面积，射胶压力最大的情况下不能撑开模具的锁模力注塑机就是将塑料熔化后注塑成一定形状的产品。原料是依靠喷嘴射入模型中成形的。产品形状不一样需要的塑料量不同，这个塑料量就是射胶量。

通常工厂在购买注塑机的时候都是根据自己产品的重量来选择相适应的射出量注塑机。但很

多人对一些注塑机生产厂家提供的机器理论射胶容积、理论射胶量、实际射胶量不是很理解，现在将这些数据的计算方法以及如何根据塑料制件选择注塑机的常识问题﹐介绍如下﹕

一﹑理论射胶容积和理论射胶量{TodayHot}

理论射胶容积是按设计值进行计算﹐公式是

V=π/4Ds2*S(公式1)

V-论射胶容积cm3

Ds-螺杆直径cm

S-射胶行程cm

理论射胶量等于理论射胶容积乘以塑料常温下的密度即﹕

G=VXρ（公式2)

G-理论射胶量g

V-理论射胶容积cm3

ρ-常温下的塑料密度g/cm3

基于聚苯乙烯(ps)塑料的特征﹐通常采用其密度值作为计算的标准﹕ps的常温下密度为1.05g/cm3。例如﹐公司产品版本中的160F机﹐理论射胶容积307cm3﹐理论射胶量为307×1.05=322.4g{HotTag}

二﹑实际射胶容积和射胶量

每次射胶所需要的容积由每个型腔物料的重量乘以型腔的个数﹐再加上浇口、流通的重量，然后除以在该塑模温度下塑料的密度得到：

V=G/ρ熔积Xη（公式3）

V-理论射胶熔积cm3

G-实际最大射胶量g

ρ-塑料在模塑温度下的密度g/cm3

η-栓胶圈效率安全系数

考虑到射胶过程期间塑料熔体在栓胶圈关闭之前和随橡胶圈与料筒间隙的回流，因此包含一个安全系数η。对多数塑料说，η是0.97，对尼龙η为0.95。

目前公司的注塑机F3、F3J、PVC、PET等系列产品样本中标示的射胶容积和射胶量就是按以上公式和聚苯乙烯密度标准得出。例如：160F2机，射胶容积V=329cm3，ps的熔化温度下密对ρ熔体=0.93g/cm3,ξ=0.97,套用公式(3)计算得出，实际最大射胶量为296g。

对于聚苯乙烯（PS），另外一种实际射胶量的经验计算方法，就是由理论射胶空积，乘以一系数再乘以室温下的聚苯乙烯的密度得到：

G=V×ρ×α

G-最大实际射胶量g

V-理论射胶容积cm3

ρ-ps室温下密度1.05g/cm3

α-系数

按照国家行业标准JB/T7267.94，α取值为0.85先我们计算此产品的重量，ABS的料的密度为1.02-1.08，现我们去最大值1.08算出此产品的重量为38g,同样我们来算一下此产品的水口重量大概是9g，此模的胶量为产品重量加水扣重量，一共大概是85g左右。根据上表机台所在的注塑量，可以算出可以用所有的机台可以上此模。机台的选择也与模具的容模量有关，此模我们选择了此模具的模架为FCI33A120B100C100的模架，根据上表注塑机各吨位的容模尺寸。我们选择160T的机台。5模架的选用5.1模架尺寸注塑模具标准模架分类是按进料口（浇口）的形式模架分为大水口模架和小水口模架两大类，大水口模架指采用除点浇口外的其他浇口形式的恶魔局（二板式模具）所选用的模架，小水口模架指进料口采用点浇口模具（三板式模具）所选用的模架。

大水口模架：共有4种形式：A型、B型、C型、D型，在国外很多模具装配图都不画剖面线。

2.小水口模架：是指采用点浇口的模具所选用的模架，总共有8种形式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EL型、E则，其中以D字母开头的4种形式适用于自动断浇口模具的模架。模架的选用与塑件的尺寸大小、形状及模具设计师的设计风格以及模具制造所具有的生产设备有关。在选用模架时若浇注采用点浇口进料，手动脱落浇口则可选择小水口的EA,EB,EC,ED型号模架，模架尺寸的大小及各板的厚度都可以根据塑件的尺寸自已选定，根据所选个同类型的模架，设计的模具结构大致图形简单，省略了剖面线。若进料方式选用其他浇口形式，则可选用大水口模架的A,B,C,D形式，设计的模具大致解耦股成B形式模夹。其模架型号为1520-B-I-40-40-60，该代码表示规格为大水口、长×宽150mm×200mm、B类型、凸边、A板厚度40mm、B板厚度40mm、C板厚度60mm的模架。

若选用进料方式为点浇口形式，且需要自动脱落浇口，则可选用小水口模架的DA，DB,DC,DD形式，设计的模具大致结构型号为：FCI33A120B100C100

建议初学的记住这3种进胶方式就行，因为模具设计时，简单的模具是用标准的模胚，但如果大的产品或复杂的产品很多时候会用到非标模胚。根据模仁的大小确定模胚的大小，一般选择原则是模仁比模胚的顶针面板大或小5到10MM，有行位的模框一般最小单边需要+50,具本需要看模胚大小与行位大小，模胚大的需要适当加大。B板的厚度选择原则是后模仁厚度加上垫板厚度，垫板厚度可以查模架标准手册，A板厚度一般前模仁+25到50左右，视具本情况而定，比如有行位的，需要加厚点，没行位的就加25或30,方铁优先选择标准方铁，方铁的具体高度以满足顶出行程为原则。最后效果图：图5.1模架全景图5.2定位圈定位圈：用于零件的轴向定位和径向限位的换装零件。定位圈工作时一般有零件上端的六方帽压在定位环上，以保证零件在安装时的轴向分布准确。经处理加工后，其韧性、光洁度及其定位性能极佳。工作精度高，耐磨性好。定位环在保证其零件结构能锻造成型及可靠性的前提下，减少了零件数量及重量，降低了成本，提高了安装工效。定位环产品广泛服务于塑胶、五金、电子、电器、汽车等行业。一般地模具精度较高时,整套模放在注塑机定位用!国外及国内模具较大的时候在会出现。方便安装模具用的，模具在吊装的时候，首先将模具上的定位环套入注塑机上的定位孔，再来调试模具的位置，使模具上的主流道孔与注塑机上的料筒喷嘴相吻合，以便塑胶能顺利进入模具型腔。图5.2定位圈定位圈尺寸：图5.2定位圈尺寸5.3浇口套浇口套按照外观的不同可以分为：A型、B型、C型、D型、E型等，常用的是A、B、C三种型号。A型浇口套具有特殊的螺栓固定接口，通过螺栓进行固定，可防止注塑压力过大导致浇口套脱落。唧嘴的制造标准:JIS泛用型即MISUMI、HASCO、DME、GB等浇口套制造材料1.SKD61热作模具钢，可以制造出高端的非常耐用的浇口套，硬度可以达到48~52HRC。使用SKD61制作的浇口套具有耐高温耐用，成型的产品质量优异的特点。2.SUJ2轴承钢，为中端浇口套之常用制造材料，热处理硬度在±HRC52左右。3.S45C，低端模具所采用的材料，高温后需喷洒防锈油等防锈处理，以防止生锈。4.HPM1等热作模具钢制造的唧嘴具有耐热耐磨耐用的特性；为了防止塑胶材料的泄露，进料口一般设计成R角度弧形流水型过渡。浇口对制件的影响及位置的选择编辑浇口位置的要求1.外观要求(浇口痕迹,熔接线)2.产品功能要求3.模具加工要求4.产品的翘曲变形5.浇口容不容易去除对生产和功能的影响1.流（FlowLength）决定射出压力，锁模力，以及产品填不填的满流长缩短可降低射出压力及锁模力2.浇口位置会影响保压压力保压压力大小保压压力否平衡将浇口远离产品未来受力位置（如轴承处）以避免残留应力浇口位置必须考虑排气，以避免积风发生不要将浇口放在产品较弱处或嵌入处，以避免偏位（CoreShaft）选择浇口位置的技巧1.将浇口放置于产品最厚处，从最厚处进浇可提供较佳的充填及保压效果。如果保压不足，较薄的区域会比较厚的区域更快凝固避免将浇口放在厚度突然变化处，以避免迟滞现象或是短射的发生2.可能的话，从产品中央进浇将浇口放置于产品中央可提供等长的流长流长的大小会影响所需的射出压力中央进浇使得各个方向的保压压力均匀，可避免不均匀的体积收缩3浇口(Gate)浇口是一条横切面面积细小的短槽,用以连接流道与模穴.横切面面积所以要小,目的是要获得以下效果:1.模穴注不久,浇口即冷结.2.除水口简易.3.除水口完毕,仅留下少许痕迹4.使多个模穴的填料较易控制.5.减少填料过多现象.1.3.1设计浇口的方法并无硬性规定,大都是根据经验而行,但有两个基本要素须加以折衷考虑:1.浇口的横切面面积愈大愈好,而槽道之长度则愈短愈佳,以减少塑料通过时的压力损失.2.浇口须细窄,以便容易冷结及防止过量塑料倒流.故此浇口在流道中央,而它的横切面应尽可能成圆形.不过,浇口的开关通常是由模件的开关来决定的.1.3.2浇口尺寸浇口的尺寸可由横切面积和浇口长度定出,下列因素可决定浇口最佳尺寸:1.胶料流动特性2.模件之厚薄3.注入模腔的胶料量4.熔解温度5.工模温度1.3.3决定浇口位置时,应紧守下列原则:1.注入模穴各部份的胶料应尽量平均.2.注入工模的胶料,在注料过程的各阶段,都应保持统一而稳定的流动前线.3.应考虑可能出现焊痕,气泡,凹穴,虚位,射胶不足及喷胶等情况.图5.3浇口套6成型零件的设计6.1型腔、型芯的设计构成塑件外形的成型零件称为凹模（型腔），构成塑件内部形状的成型零件称为凸模（型芯）。镶件的尺寸：凹模：160*310*90mm型芯：160*310*86mm图6.1型腔三维图图6-2型芯三维图为了便于加工，镶件一般用螺钉紧固在动、定模板上。7浇注系统的设计7.1浇注系统的构成浇注系统通常由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。其作用是使使熔体均匀充满型腔，并使注射压力有效地传送到型腔的各个部位，以获得形状完整、质量优良的塑件。7.2浇注系统设计原则浇注系统的设计基本原则：(1)分析塑料的成型性能，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响以及在充模、保压补缩和倒流的各阶段中，型腔内塑料的温度、压力的变化情况，使设计出的浇注系统适应所用塑料的成型性能，保证塑件制品的质量；(2)有利于型腔中气体的排出；(3)避免塑料熔体直接冲击型芯或嵌件，以防其变形或移位；(4)尽量缩短流程和减少拐弯，减少熔体压力和热量的损失，保证充填压力和速度，减少塑料用量，提高熔接强度；(5)防止塑料制品的变形，设计时应注意由于冷却收缩的不均匀或多浇口进料、浇口收缩等原因引起制品的变形；(6)浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小；(7)浇注系统的位置应尽量与模具的中心线对称；(8)浇口的去除、休整应方便，保证制品外观质量。(9)浇口应设在制品壁厚的部位，以利于补缩；(10)浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位；(11)对于细长型心的模具，宜采用中心顶部进料方式，以免型芯受冲击变形；(12)不要在制品中承受载荷或冲击载荷的部位设置浇口；7.3主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触出开始到分流道为止的塑料体的流动通道，主流道设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为2º～4º，对于黏度较大的熔体可以增大6º.内壁粗糙度Ra取1.6µm。主流道截面设计成圆形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。圆形截面主流道的直径可根据塑件的流动性良好，所以造圆形截面。图7.1主流道剖面图7.4分流道的设计分流道是主流道的连接部分，介于主流道和浇口之间，起分流和转向作用。分流道必须在压力损失最小的情況下，将熔融塑胶以较快速度送到浇口处充模，因在截面积相等的条件下，正方形之周长最长，圆形最短。面积如太小，会降低塑料流速，延长充模时间，易造成产品缺料、烧焦、银线、缩水；如太大易积存过多气体，增加冷料，延长生产周期，降低生产效率。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在单型腔的模具中，有时则可省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免体温度的降低，同时还要考虑减小流道的容积。指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道，对熔体流动起分流转向作用，并且要求熔体压力和热量在分流道中损失小。经过综合性的考率分流道的表面粗糙度为Ra小于1.6mm。图7.2流道排布图8推出机构的设计制品在模具中冷却固化之后,需切实可靠将其从模具中推顶出来,这一机构称之为顶出系统.同时必须保证,当模具闭合时,它不会与模具其它零部件发生干涉,并回到初始位置,以便开始下一循环。 1 顶出系统设计要点 1.1一般要求使顶出制品脱离模具5~10mm,如图所示,对于大型深腔桶类制品而言,也可使顶出行程为制品深度的2/3,如图。当产品上有骨位、柱位等结构时,一定要使其完全脱出模具。  1.2 顶出位置     正确的顶出位置,应设在制品脱模困难的地方,制品的骨位﹑柱位以及对内模有包紧力的地方均应考虑设置顶出机构.同时还应考虑顶出机构应设置在不影响制品外观的部位,并且不能与其它零件 (如撑头﹑螺丝等)发生干涉。 1.3设计中尽量选用大的顶针,大模不用小顶针,特别是要尽可能地避免采用3/64"的有托顶针.当在产品有相互配合的地方设置顶针时,顶针应高出后模面0.5MM。  1.4设置顶出机构时,应注意顶出产品的均衡性.  2 顶出机构的基本方式     顶出机构的基本方式有:圆顶针﹑扁顶针﹑司筒﹑直顶﹑推板等 . 2.1圆顶针分为单托和双托两种, 1) 顶针与公模的配合长度一般为2~3倍顶针直径,但不能小于8,常用值为20mm,说明：顶出行程一般与产品的深度有关系，产品越深，顶出行程也越长。顶针的位置一般要下在产品胶位厚的地方，这样顶出才更有力。如果产品有骨位，则顶针尽量要靠近骨位，如果产品需要下扁顶针，一定要注意扁顶与扁顶的方向，否则产品会卡扁顶，注塑时产品会很难拿货。顶针也不能下的太多，这样会增加成本。顶针越大，顶出就越有里，产品如果能下大一点的顶针就要尽量下大的。此套模选用16支直径6毫米的圆顶顶出，选用顶针时如果有位置尽量要用大一点的顶针，这样顶出就会更有力，顶针也要下在胶位比较厚的地方，顶出也会更有力的。如果顶针下在胶比较薄的地方，则顶出的时候会出现顶白的情况。注塑过程中，模具开启后，要有特定的装置切实可靠的将塑件从模具的一侧推出，当模具闭合时，要保证不会与模具的其他零部件发生干涉，并安全地复位到推出前的初始位置，以便进行周期性注塑，这种推出装置称为推出机构。顶出机构有如下几种：圆顶顶出，扁顶顶出，推板顶出，顶块顶出，斜顶顶出，气顶顶出。图8.1推出机构的组成1—推杆2—推杆固定板3—推板导套4—推杆导柱5—推板6—拉料杆7—复位杆8—限位钉本设计具体推出机构如下图：图8.2推出机构此模采用顶针顶出结构9排气系统一套模的好坏与排气有很大的关系，产品排气的位置一般会烧胶，会起包。此套模具红色面为排气位置，封胶位排气深度一般为0.015-0.02MM之间，离产品大概2MM左右则可以锣深0.2-0.5MM，使气更快排出。如果分型面为不规则面，则需要电脑锣锣排气，有的位置可能需要放电打排气位置。后模困气位置有时会做镶件使气体更快排出，此套模做了2直身镶件，后模做镶件有2好处，第一可以排气，第二此2位置骨位较深，省模不好省。注塑模中气体的来源。

1）浇注系统和模具型腔中存有的空气。

2）有些原料含有未被干燥排除的水分，它们在高温下气化成水蒸气。

3）由于注塑时温度过高，某些性质不稳定的塑料发生分解所产生的气体。

4）塑料原料中的某些添加剂挥发或相互化学反应生成的气体。（2）排气不良的危害

注塑模的排气不良，将会给塑件的质量等诸多方面带来一系列的危害。主要表现如下：

1）在注塑过程中，熔体将取代型腔中的气体，如果气体排出不及时，将会造成熔体充填困难，造成注射量不足而不能充满型腔。

2）排除不畅的气体会在型腔内形成高压，并在一定的压缩程度下渗入塑料内部，造成气孔、空洞，组织疏松等质量缺陷。

3）由于气体被高度压缩，使得型腔内温度急剧上升，进而引起周围熔体分解、烧灼，使塑件出现局部碳化和烧焦现象。它主要出现在两股熔体的合流处，*角及浇口凸缘处。

4）气体的排除不畅，使得进入各型腔的熔体速度不同，因此易形成流动痕和熔合痕，并使塑件的力学性能降低。

5）由于型腔中气体的阻碍，会降低充模速度，影响成型周期，降低生产效率。（3）塑件中气泡的分布

型腔中气体的来源主要分三类，型腔中积存的空气；原料中分解产生的气体；原料中残留水蒸发的水蒸气，由于来源的不同所产生气泡的位置也不同。

1）模腔中积存空气所产生的气泡，常分布在与浇口相对的部位上。

2）塑料原料中所分解或化学反应产生的气泡则沿塑件的厚度分布。

3）塑料原料中残存水气化产生的气泡，则不规则地分布在整个塑件。。

从上述塑件中气泡的分布状况看，不仅可以判断气泡的性质，而且可判断模具的排气部位是否正确可靠。

此模红色面的排气位置请采用CNC电脑锣锣出来，可以减少钳工的工作量，因为不锣出来，也要钳工用磨床磨出来。10.侧抽型芯的设计产品此位置前后模分，不能出模，所以必须做行位。左右行位2侧做定位，可以保证模具的精度。前模此行位槽可以通过慢走丝线割出来11冷却系统的设计模具的运水与一套模的好坏有很大关系，运水走的好，可以减少产品的成型周期，一些有外观的产品，运水可以减少产品的熔接线。运水一般尽量靠近产品，离产品大概9MM左右。如果前模有外观，运水尽量就下在产品的外观上面，因为后续就是要改模，一般也不会动外观，因为外观不能烧焊，只能降面。大的产品如汽车模的运水就更需要做的很好了，一些大的模具的运水都很复杂，现在外面很多公司也有深孔钻来钻运水了。一、模具冷却系统设计原则为了提高生产率，保证制品质量，模具冷却系统设计以保证塑件均匀冷却为基本原则。具体设计时注意以下几点：①冷却水孔数量尽量多、尺寸尽量大型腔表面的温度与冷却水孔的大小、疏密关系密切。冷却水孔孔径大、孔间距小，型腔表面温度均匀②冷却水孔至型腔表面距离要适宜孔壁离型腔的距离要适宜，一般大于10mm，常用12~15mm。太近，型腔表面温度不均匀，太远，热阻大，冷却效率低。当塑件壁厚均匀时，各处冷却水孔与型腔表面的距离最好相同。当塑件壁厚不均匀时，厚壁处冷却水通道要适当靠近型腔。③水料并行，强化浇口处的冷却成型时高温的塑料熔体由浇口充入型腔，浇口附近模温较高、料流末端温度较低。将冷却水入口设在浇口附近，使冷却水总体流向与型腔内物料流向趋于相同（水料并行），冷却比较均匀。④入水与出水的温差不可过大如果入水温度和出水温度差别太大，会使模具的温度分布不均。为取得整个制品大致相同的冷却速度，需合理设置冷却水通道的排列形式，减小入出水温差。⑤冷却水孔布置要合理冷却水通道尽可能按照型腔形状布置，塑件的形状不同，冷却水道位置也不同⑥冷却水道要便于加工装配冷却水道结构设计必须注意其加工工艺性，要易于加工制造，尽量采用钻孔等简单加工工艺。对于镶装组合式冷却水道还要注意水路密封，防止冷却水漏入型腔造成型腔锈蚀。二、冷却系统常用结构形式如上所述，模具冷却系统要求根据塑件的形状、型腔内的温度分布等合理设计，但受模具上各种结构（顶杆孔、型芯孔、螺钉孔、镶拼接缝等）的限制，只能在满足结构设汁的情况下开设冷却水道。由于塑件的形状多种多样，模具结构各不相同，冷却系统结构也是千变万化的，设计者需根据实际情况灵活掌握。下面介绍几种在型腔、型芯上设置冷却系统的常用结构形式，供设计时参考。1）凹模冷却水道的设置单层冷却回路对于型腔较浅的模具，通常采用单层冷却回路。凹模直接加工在模板上的浅腔模具多采用外接直通式或平面回路式的单层冷却回路。采用拼镶结构的模具多采用环槽式①单层外接直通式外接直通式冷却水道是在模板上打直通孔与模外软管连接构成单回路或多回路。这种冷却水道加工容易，但冷却水道不是围绕型腔设置，在成型过程中，制品的散热不太均匀。②单层平面回路式平面回路式冷却水道通常采用打相交直孔，镶入挡板、堵头等控制冷却水流向的方法构成模内回路。根据具体情况也可设计成单回路或多回路。这种水道排列对于模腔的散热略好于外接直通式。③环槽式环槽式冷却水道是在模板上打孔与加工在镶件或模板上的环形槽连接构成单回路或多回路。这种冷却水道正好围绕镶件分布，对于模腔的散热较好。多层冷却回路对于型腔较深的模具，常采用多层回路式冷却水道。采用圆形镶件镶拼的深腔模，在型腔镶件外表面加工螺旋槽，并将其进出口通过模板与模外连通，构成的螺旋式冷却水道,相当于模内互连的多层冷却回路。型腔直接加工在模板上的深腔模和非圆形镶件镶拼的深腔模，通常采用多层外接直通式或平面回路式冷却水道，各层可各自独立，也可用软管在模外互连。④螺旋式冷却水道在圆形镶件外表面加工螺旋槽，并将其进出口通过模板与模外连通，构成螺旋式冷却水道。⑤多层平面回路式冷却水道沿型腔深度方向布置多层平面回路式冷却水道。2）凸模（型芯）冷却水道的设置在塑件成型过程中，型芯总是被温度高、导热性差的塑料包围着，型芯的热量很难通过自然对流、辐射的方式散发。因此，型芯的散热问题比型腔更关键。也正是因为型芯被塑件包围，不便与模外连通，所以型芯中冷却水道的设置也更困难。通常，型芯中冷却水道的设置有下列几种方式。①单层冷却回路对于直接加工在模板上的低矮型芯，采用加工在模板上的外接直通式或平面回路式单层冷却回路对于采用拼镶结构的低矮大型芯，可在型芯上加工平面回路式单层冷却回路②钻孔式型芯冷却水道对于中等高度的较大型芯，可采用在型芯上钻斜孔的方法构成冷却回路，③喷泉式型芯冷却水道在型芯中间装一个喷水管，进水从管中喷出后再向四周冲刷型芯内壁，如图所示。低温的进水直接作用于型芯顶部（中心进浇的浇口处），冷却效果好。这种方式特别适合冷却细长的圆形型芯。④螺旋式型芯冷却水道对于大直径圆柱型芯，可在型芯内开大圆孔，孔中压入中心有进水孔外壁有螺旋槽的“芯柱”构成螺旋式型芯冷却水道。冷却水从中心孔引向芯柱顶端，沿螺旋槽流下进行热交换后从芯柱底部流出，可获得极佳的效果。⑤隔板式型芯冷却水道在型芯上沿型芯轴向打盲孔，孔与孔间铣连通槽，孔中镶入比孔深略短的隔板，就构成了隔板式型芯冷却水道。水从隔板一边流入另一边流出，在经连通槽依次进入相邻的孔。隔板式型芯冷却水道可用于单个细高型芯的冷却，也可用于多个细高型芯的串联冷却，以及各种异型型芯的周圈或整体冷却。三、冷却水道的密封及水嘴连接1)

冷却水道的密封模具中的冷却水道经常要穿越不同模具零件的结合处，如模板与模板、模板与型芯（或型腔）镶件等。这些地方会因配合间隙的存在而产生冷却水泄漏现象。为避免泄漏现象的发生，必须处理好冷却水道的密封问题。通常采用O型圈对模具结构中那些冷却水道将通过的结合处实行密封。密封用O型圈的选用及使用中需注意的问题和要求与通用机械中的密封设计相同，不再赘述。2)

水管与模具的连接模具冷却系统设计中需要注意的另一个问题，是冷却水管与模具的连接，即水嘴的安装要求。这一问题看上去很小，但是如果处理不当的话，会给用户带来许多不必要的麻烦。因此，模具设计者在开始设计冷却系统时，就应该充分考虑“连接”这一环节。设置模具冷却水道的水嘴（出、入水口）在模具上的位置时，应注意以下问题：①模具安装在注射机上后，模具上的水嘴不能正对着注射机的拉杆，以免安装水管困难。②模具上的水嘴最好装在注射机非操作侧，以免影响操作。③卧式注射机用模具，水嘴不要设置在模具顶端，以免在拆装水管时残留的冷却水流入型腔。④对于自动成型的卧式注射机用模具，水嘴不要安装在模具底面，以免水管妨碍制品的脱落，影响自动成型。⑤动、定模的水嘴不能相互靠得太近，以便于水管的安装固定。图11.1水路排布图12装配图图12.1剖视图（1）图12.2剖视图（2）图12.3俯视图13总结总体来说，模具设计是工业生产的核心，一个国家最重要的经济支撑就是工业，在世界中发达国家都是通过工业发展起来的；无疑做模具设计就是工业设计的第一站，他需要优秀人才，但是不可能像招募普工一样需要这么多人，但是他需要的人才绝对不少。在模具设计现在生产效益的提升阵地五金模具设计、塑料模具设计到玻璃模具设计、甚至陶瓷工艺都在应用模具设计，所以这个从电子产品，到大型机械、汽车模具设计都需要高端设计人才；从事模具设计的主要工作包括：（1）数字化制图——将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图；（2）模具的数字化设计——根据产品模型与设计意图，建立相关的模具三维实体模型；（3）模具的数字化分析仿真——根据产品成形工艺条件，进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析；（4）产品成形过程模拟——注塑成形、冲压成形；（5）定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程；（6）模具生产管理。未来模具的发展主要有这么几个发展方向：一：高精度。尺寸的精度能否达到，是制造高精密高质量，