[院校资料]三通接头注塑模具毕业设计论文

1、教学单位 宝鸡文理学院 学生学号 200894014030 编 号 本科毕业论文（设计） 题目 三通接头注塑模具的设计 学生姓名 杨 周 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 魏 宗 平 2012年5月20日目 录0 概论11 设计概念21.1 塑件制品的工业发展趋势21.1.1 加工技术的发展21.1.2 成型模具加工技术的发展21.2 塑料及应用31.2.1 塑料的组成31.2.2 塑料的分类41.2.3 塑料的性能、用途41.2.4 塑料的成型方法52 塑件的工艺分析62.1 塑件的原材料分析62.2 塑件的尺寸精度分析72.2.1 塑件尺寸72.2.2 塑件表面质量72.3 确定

2、成型设备选择72.3.1 计算塑件的体积72.3.2 塑件模具成型工艺参数82.4 标准模架的选择92.4.1 普通标准模架的优点92.4.2 普通标准模架的选取92.5 型腔数目的确定102.6 分型面得设计112.6.1 模具分型面及类型112.6.2 模具分型面的选择112.7 校核122.7.1 注射量的校核122.7.2 锁模力的校核132.7.3 最大注射压力的校核132.7.4 开模行程的校核133 浇注系统的设计143.1 浇注系统设计的组成与流道设计143.1.1 浇注系统的组成143.1.2 浇注系统的设计153.2 浇口的设计173.2.1 浇口的作用173.2.2 浇口

3、的类型173.3.3 截面形状及尺寸183.3.4 冷料穴和拉料杆的设计183.3.5 排气的设计194 成型零部件设计224.1 成型零件的结构设计224.1.1 凹模（型腔）的结构设计224.1.2 型芯的设计224.2 成型零件工作尺寸的计算234.2.1 影响塑件尺寸精度的因素234.2.2 成型零件工作尺寸的计算244.3 导向机构的设计284.3.1 导向机构的功用284.3.2 导向机构的设计294.3.3 设计导套和导柱须注意的事项294.4 推出机构的设计304.4.1 推出机构的分类304.4.2 推出机构的设计原则305 试模与模具的加工维修335.1 试模335.2 模

4、具维修346 总 结35参考文献36谢 辞37三通接头注塑模具的设计杨周指导老师：魏宗平（宝鸡文理学院 机电工程系 陕西宝鸡 721007）摘要： 随着塑料工业的飞速发展和其精度方面的不断提高，社会对塑料制品的需求也越来越大。塑料制品正在以其优异的独特性能，日益广泛的进入人们的日常生活和国民经济各个部门。塑料制品在日常生活和社会生活中已经取代了许多金属制品，用塑料模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，不仅可以提高生产效率，还可以保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。注射成型是塑料制品加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之

5、大是其他方法所望尘莫及的。本设计进行了三通连接弯头的注塑模设计，对零件结构进行了工艺分析，确定了分型面、浇注系统等，选择了注射机，计算了成型零部件的尺寸，采用侧浇口，利用直导柱导向，推杆顶料，液压侧抽芯方式并对模具的材料进行了选择，如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。关键词：三通接头；注塑模；活动镶块three joint injection mold designyang zhouinstructor: wei zongping（department of mechanical and electric engineering，baoji university of arts and s

6、ciences baoji shaanxi 721007）abstract: with the rapid development of plastics industry and the continuous improvement of its precision, the community demand for plastic products is also growing. plastic products is unique for its excellent performance, more extensive access to peoples daily life and

7、 all sectors of the national economy. plastic products in daily life and social life has replaced a lot of metal products, plastic molding process instead of the traditional machining processes, can not only increase productivity, but also to ensure part quality, save material, reduce production cos

8、ts, to obtain high economic benefits. injection molding is the most common plastics processing methods used. this method is suitable for all thermoplastic and thermoset parts, obtained large quantities of plastic products is unmatched by other means. the design of the three links connecting the elbo

9、w of the injection mold design, the structure of the components of process analysis to determine the sub-surface, casting systems, chosen injection machines, molding parts of size is calculated using the side gate, the use of straight column-oriented, putting the top material, hydraulic core pulling

10、 way side and the mold material of choice, so the structure can be designed to ensure reliable use of the die.key words: tee coupling;injection mould;movable inserii0 概论1课题来源、目的、和意义1、课题来源：生产实践2、目 的：通过对该零件的注塑模工艺的设计，了解注塑模具的设计步骤，abs等材料的各项性能指标，工艺方案的选择，和侧向抽芯技术的掌握。3、意 义：此次毕业设计给了我亲自动手的机会，于以后的工作、学习等都有很大的帮助，

11、是大学四年学习的一个总结，中国的塑料模具制造工业的飞速发展是需要理论和实践相结合的，所以这次毕业设计的意义十分重大。2.我国塑料模具工业的发展现状80年代以来，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，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿， 2003年模具进出口统计中，我国模具的出口总额为2.52亿美元,我国模具的出口总额3亿美元,进口额则达到13亿多美元,在进口模具中的塑料模具占到50%左右。可以看出，在塑料模具方面，我国与国外产品还存在较大差距。在引进的塑料模具中，以科技含量较高的模具居多，如高精度模具、大型模具。热流道模具、气辅

12、及高压注射成型模具等。现代塑料制品对表面光洁度、成型时间都提高了更高的要求，因而也推动了塑料模具的发展。以电视机塑料外壳模具为例。其精度已由以前的0.050.1mm提高到0.0050.01mm,制造周期也由8个月缩短到了2个月,并且使用寿命也由过去可制10万20万件制品延长到了可60万件制品。从电视机外壳塑料模具的发展可以看到，高精密、长寿命、短周期、低成本是模具的发展方向。目前我国使用覆盖率和使用量最大的模具标准件为冷冲模架、注塑模架和推杆管这三类产品。以注塑模架为例，目前全国总产值有20多亿元，按照需求，国内约需注塑模架30多亿元，而实际上国内市场并未达到这个规模，其中主要一个原因就是模具

13、厂家观念旧，注塑模架自产配比例较高，外购很少。这样做厂家不仅重复制造本应标准化的购件，延长了模具生产周期，又不利于维修。很多相关的模具标准件并没有相关的国家标准，因此制定模具构件的标准规范工作也是当务之急。11 设计概念1.1 塑件制品的工业发展趋势1.1.1 加工技术的发展“注塑成型技术”是一门知识面广、专业性和实践性强的加工技术，注塑成型工艺条件的设定与塑料性能、塑件的结构/壁厚/大小、注塑模具的结构、流道系统及浇口的形式/大小/位置、注塑机的性能等有关。如果注塑工艺条件设定得不合理，就会造成生产过程中出现不良率高、料耗大、效率低及胶件外观质量缺陷等，严重的会出现粘模、顶痕、翘曲变形、内应

14、力开裂、尺寸变化大、批量报废等现象。1.1.2 成型模具加工技术的发展早在20多年前，人们就已经开始利用注塑技术来实现双色注塑。开始之初，人们并没有意识到它的发展前景。随着这一技术在减少二次加工以及降低原料成本方面优点的逐渐显现，才引起了人们对其的足够重视。由于2c系统允许不同颜色、不同硬度或不同成分的材料掺合在一起，因此能应用在不同要求的场合，在未来甚至一些不相容的原料也能利用2c工艺进行加工。现代多色加工技术大致可分为三种形式：（1）双重注塑(bi-injection)，即将两种原料同时注塑入模腔。该技术通常是根据预设的注塑速度和模腔的几何形状来决定原料的分布和两种原料的合模点。采用此方法

15、时，需要注塑机具有非常高的准确性和出色的每一循环的重复性。该技术多用于一些灵活性的注塑场合，如加工因原料流动性较差而受阻的部件或者将部件的功能作为重点考虑的加工对象。（2）复合注塑(co-injection)。复合注塑的加工原理是，利用同一射嘴将两种原料注入模内。通常，先注入外层原料而内层原料则被包裹在内。根据产品的要求，外层流道可采用关闭式的结构设计。此方法通常被用于加工两种不同成分原料组合的产品。一般情况下，考虑到成本方面的因素，廉价原料可被用作产品的内层或外层，复合注塑多用于聚酯瓶胚、外壳类产品和汽车部件等产品的加工。以聚酯瓶胚的加工为例，通过利用复合注塑，可增强产品对光线和渗氧性的阻隔

16、。（3）多重注塑(overmoulding)多重注塑一般可分为下列几种形式：移动注塑(slide)当完成预注塑后，模具及滑块保持闭合状态，注塑机射嘴仍向模腔空位中注入第二部分原料，直至完成第二部分注塑并冷却后，模具打开，取出完整部件。通常，带滑块的模具不需要大的模板。因整个注塑加工并没有改变原来的加工工艺，这种工艺多用于几何形状简单的零部件，如：密封圈，盖子和密封盖等。转盘注塑(rotary plate)即动半模可旋转，只有定半模部分会受到产品几何形状的影响，因此可以利用此技术实现单边的良好设计构思。由于该技术允许进行同步注塑，因此常用于节省加工周期的情况下。该技术主要适用于饮用杯、手把、盖子

17、和密封件等的加工。 转位注塑(indexing plate)该技术多用于部件的第二部分注塑或产品形状必须改变的加工场合。利用这一注塑技术，可大大提高产品设计的自由度，因此常用于汽车用调节轮、牙刷及一次性剃须刀等的加工。移位注塑(repositioning)即利用机械手将预注塑工件移至第二位置再注塑，从而给予第一和第二注塑加工最大的自由度。该技术主要用于墨合转移轴、工艺性注塑和牙刷等加工领域。总之，上述三种加工方法的一个共同特点是，利用高度的全闭环控制，在预设的速度和实际压力下，使第二次注塑不会偏离要求，从而保证了产品的质量。1.2 塑料及应用1.2.1 塑料的组成塑料是以高分子聚合物为主要成分

18、，并在加工为制品的阶段可流动成新的材料。所谓高分子聚合物，是指由成千上万个结构相同的小分子单体通过加聚或缩聚反应形成的长链大分子。它既存在于大自然中（称之为天然树脂），又能够用化学方法人工制取（称之为合成树脂）。合成树脂是塑料的主体。在合成树脂中加入莫些添加剂，如稳定剂、填料、增塑剂、润滑剂、着色剂等，可以得到各种性能的塑料品种。由于添加剂所占比例较小，塑料的性能主要取决于合成树脂的性能。塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及优良的成型加工性能。塑料的这种独特性能归根于高分子聚合物的巨大相对分子质量。一般的低分子物质的相对分子质量仅为几十至几百，如一个水分子仅含一个氧原子和两个氢原子，

19、水的相对分子质量为18，而一个高分子聚合物的分子含由成千上万个原子，相对分子质量可达到几万乃至几十万、几百万。原子之间具有很大的作用力，分子之间的长链会卷曲缠绕。这些缠绕在一起的分子既可相互吸引又可相互排斥，使塑件产生了弹性。高分子聚合物在受热时不像一般低分子物质那样有明显的熔点，从长链的一段加热到另一端需要时间，即需要经历一段软化的过程，因此塑料便具有可塑性。高分子聚合物与低分子物质的重要区别还在于高分子聚合物没有精确的、固定的相对质量。同一种高分子聚合物的相对分子质量的大小并不一样，因此只能采用平均相对分子质量来描述。例如，低密度聚乙烯的平均相对分子质量为.5万3.5万，高密度聚乙烯的平均

20、相对分子质量7万30万。高分子聚合物常用来制造合成树脂、合成橡胶和合成纤维，这三大合成材料成了实际材料工业的一个重要支柱。其中，合成树脂的产量最大，应用最广。塑料是以合成树脂为主要成分，并根据不同的需要而添加不同添加剂所组成的混合物。（1）合成树脂 （2）稳定剂 （3）填料（4）增塑剂 （5）润滑剂1.2.2 塑料的分类目前，塑料品种已达300多种，常见的有30多种。我们可根据塑料的制造方法、成型工艺 用途将它们分类。（1）按制造方法分类可分为：聚合树脂、缩聚树脂。 （2）按成型性能分类可分为：热塑性塑料、热固性塑料。（3）按用途分类可分为：通用塑料、工程塑料、特殊用途的塑料。1.2.3 塑料

21、的性能、用途不同品种的塑料具有不同的性能和用途，综合起来，塑料具有如下性能及用途。（1）质量轻；（2）比强度高；（3）耐化学腐蚀能力；（4）绝缘性能好；（5）光学性能好；（6）加工性能好、经济效益显著。1.2.4 塑料的成型方法塑料成型的方法很多，下面列举其中六种主要的成型方法。（1）注射成型；（2）挤出成型；（3）中空成型；（4）压缩成型；（5）压注成型；（6）固相成型。塑料工业是由树脂合成业、塑料加工业和塑料制品开发应用三个领域组成的。塑料加工业起着承前启后的作用，是连接原料与制品的纽带。塑料制品的成型加工方法很多，包括注塑成型、压缩成型、挤出成型、压注成型、吹塑成型等等。由于注塑成型工艺

22、的成型周期短,能一次成型外形复杂、尺寸比较精确或带有金属嵌件的塑料制品,生产效率高，易于实现全自动化生产。并且早期的注塑成型方法主要用于加工热塑性塑料制品，但是随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品应用范围的不断扩大，注塑成型方法己经推广应用到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。目前，除了少数几种塑料外，注塑成型己经成为塑料制品主要的成型加工方法。注塑成型的原理是将松散的粒状或粉状塑料，从注塑机的料斗送入加热的料筒内熔融、塑化，使之成为粘流熔体，在柱塞或螺杆的推动下，以合理的流速通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具中，经冷却保压后，开模分型，得到具有一定形状和尺寸的塑料制品。完整的注

23、塑成型过程包括注射充模、保压补料和冷却定型。注射充模是指合模后，熔融流体从注塑机的注塑部位注入较凉的模腔过程。整个阶段从柱塞或螺杆向前移动将己被塑化的塑料熔体注入模具型腔开始，到模腔被塑料熔体充满为止。熔体在模腔内流动时会受到一系列的流动阻力，这些阻力一部分来源于注塑机筒、喷嘴、浇注系统和模腔表壁对熔体的外摩擦，另一部分则来源于熔体自身内部产生的粘性内摩擦。为了克服流动阻力，注塑机必须通过螺杆或柱塞向熔体施加很大的注射压力。充模阶段对聚合物大分子的取向有很大影响，该阶段进行得不好有可能引发短射、过保压等缺陷，对制品质量有很大影响。保压补料是指熔体充满模腔那一刻起到浇口固化为止的一段时间。充模结

24、束时模腔被充满，熔体的快速流动也停止，喷嘴处的压力达到最大值(即注射压力)，但模腔内的压力还未达到最大值，由于熔体的可压缩性，在喷嘴压力的作用下，熔体继续进入模腔，使模腔内压力迅速升高，并使充模结束时的非均匀压力场迅速均匀。当浇口凝固时，由于没有物料进入模腔，模腔内的压力迅速降低。冷却定型是注塑成型过程的最后一个阶段，从浇口固化后开始到制品达到脱模温度从模腔中顶出为止。冷却定型结束时的模腔压力和模腔温度对制品质量非常重要。若脱模温度太高，制品在脱模后不仅会产生较大的收缩，而且容易发生热变形。若脱模时模腔内压力太高，容易使制品在脱模后产生较大的残余应力，导致制品在以后使用中发生形状、尺寸的缺陷。

25、只有模腔压力和外界压力相差不大时，脱模才比较顺利，并能获得满意的制品。2 塑件的工艺分析塑件的工艺分析包括原材料分析、塑件的精度分析、塑件的表面和塑件的结构工艺分析，具体分析如下：2.1 塑件的原材料分析塑件选用pvc物料其性能：力学性能良好、电性能优良耐酸碱力极强、化学稳定性好，适于制作薄板、电线电缆绝缘层、密封件、管等。pvc成型性能：a.无定型料，吸湿小，流动性差。为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥，模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角，模具须冷却，表面镀铬。b.容易分解，在200易与钢、铜接触更容易分解，分解时溢出腐蚀、刺激性气体，成型温差偏小。c.采用螺杆式注射机喷

26、嘴时，孔径宜大，以防死角滞料。最好不带镶件，如果有镶件先预热。d.成型温度范围小，应严格控制料温。2.2 塑件的尺寸精度分析2.2.1 塑件尺寸塑件尺寸精度无特殊要求，所以尺寸均为自由尺寸，可按6级公差查取，其主要尺寸如下： 图1 塑件2.2.2 塑件表面质量表面要求光滑，无飞边、毛刺、凹坑、银丝、水波纹、缩痕、斑点、气泡等注塑缺陷。2.3 确定成型设备选择2.3.1 计算塑件的体积大概计算塑件的体积如下：v=rh=29.606塑件的质量，塑件的比重：1.351.45克/立方厘米m= v估算废料大概要15克，所以 =根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件材料的分析及注射

27、时所需的压力情况，选螺杆式注射机：xs-zy-60，如表2.1所示表2.1 xs-zy-60注射机的主要参数模定注射量/注射压力mpa注射行程mm合模力kn最大开模行程mm60122170500180模具最大厚度mm模具最小厚度mm定位尺寸mm推出形式注射方式20070中心推出柱塞式2.3.2 塑件模具成型工艺参数查资料得，聚乙烯（pvc）的注射成型参数见表2.2，试模时，可根据实际情况作适当调整。表2.2聚乙烯注射成型工艺参数见主要参数规 格工艺参数规 格预热干燥温度：70-90成型时间s注射时间15-60时间：4-6h高压时间0-5喷嘴温度60-100中段15-60模具温度30-60后段1

28、0-130注射压力80-130mpa螺杆转速（r/min）28362.4 标准模架的选择2.4.1 普通标准模架的优点（1）简单方便、买来即用、不必库存；（2）能使模具成本下降；（3）简化了模具的设计和制造；（4）缩短了模具的生产周期，促进了塑料的更新换代；（5）模具的精度和动作可靠性得到保证；（6）提高了模具中易损零件的互换性，便于模具的维修。2.4.2 普通标准模架的选取中小型模架周界尺寸范围560mm900mm.按结构特征可分为基本型和派生型。基本型有a1、a2、a3和a4。派生型p1-p9，以导柱和导套安装方式可分为正装型（代号为z）和反装型（代号为f）。又以脚码1、2、3分别代表带头

29、导柱、有肩导柱、和有肩定位导柱的种别。中小型模架全部采用国家标准（gb4169.1/1-1984塑料注射模零件）组成。以模板宽度b长度l为系列参数。按同系列所选用的模板厚度a、b和垫块厚度c组成作为一系列的规格。设计中选用的模架如图2所示图2 模架2.5 型腔数目的确定（1）. 根据所用注射机的最大注射量确定型腔的数目每次注射量不超过注射机最大注射量的85%，型腔数可用如下公式计算 2-1式中：n为型腔数；k为注射机公称注射量的利用系数，一般取0.75-0.85；为注射机公称注射量（g）; 为浇注系统凝料及溢边的质量（g）；为塑料质量（g）.（2）.根据注射机最大锁模力确定型腔数 2-2 式中

30、：n为型腔数；为注射机锁模力（n）；为型腔内单位面积上的锁模力（n/）；b为浇注系统的投影面积（）；a为塑料的投影面积（）；（3）.从经济性考虑确定型腔数如果略去准备时间及试模费用，可按下式计算： 2-3式中：w 为总成型费用（元）；n 为总成型数；y为单位小时的加工费用（人工费用+其他费用）（元/时）；t 为成型周期（min）; 为注射模费用、与型腔数目无关部分的费用（元）；n为型腔数；为与型腔数目成比例部分的每一个型腔的费用（元）。再根据塑件的最大尺寸将近72mm，所以选择一模一腔。2.6 分型面得设计2.6.1 模具分型面及类型模具上用于取出塑件或浇注系统凝料的可分离的接触表面通常为分型

31、面。分型面的形式如下：（1）按分型面的位置分：分型面垂直于注射机开模运动方向分型面倾斜于注射机开模运动方向（2）按分型面的形状来分：曲面分型面阶梯形分型面2.6.2 模具分型面的选择1.分型面的选择原则：分型面选择应便于塑件脱模和简化模具选择分型面，应尽可能使塑件开模时留在动模。这样便于利用注射机锁模机构中的顶出装置带动塑件脱模机构工作。若塑件留在定模，应增加脱模机构的复杂程度。分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的缺陷易于消除或修正。由于分型面处不可避免地要在塑料上留下溢料痕迹，因此分型面最好不要设在塑料光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。分型面的选择应保证塑件的尺寸精度。分型面的

32、选择应有利于排气。分型面的选择应尽可能使分型面与料流末端重合，这样有利于排气。分型面的选择应便于模具零件上的加工。分型面的选择应考虑注射机的技术规格。2.分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很大影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计中的重要环节。现根据制品的结构形状，尺寸精度。浇注系统形式，退出方式，排气方式及制造工艺等多种因素。现选如下图3所示平面分型面。图3 分型面开模时弹簧使模具首先沿i-i分型面分型，脱出浇口，随后同拉杆及垫圈定距限位，模具沿ii-ii分型面分型。此时三对滚动轴承沿三对滑板的导滑槽滚动，通过轴带动侧型芯完成抽芯。推杆将制品顶出。2.7 校核2.7.1

33、 注射量的校核注射生产中，注射机每一个成型周期向模内注入的熔体体积或质量成为制品的注射量。其中包括模内浇注系统和飞边所用的熔体量。选择注射机时，必须保证注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验，制品注射量一般不超过注射机最大注射量的80%。当注射机最大注射量以最大注射容积标定时按下式校核 4-1 式中：注射机的最大注射量，单位为； v制品总体积,（包括制品，浇注系统及飞边在内），单位； 一个制品的体积，单位；n 型腔数；k注射机最大注射量利用系数，取0.8；浇注系统机飞边体积，单位。因为塑料体积与压缩比f有关，所需塑件体积为v=fv式中： f压缩比，可查表的聚酰胺的压缩比为2.0-2.1

34、，现取2.0；v塑料体积，单位。2.7.2 锁模力的校核高压塑料熔体充满型腔时，会产生很大的力，使模具沿分型面分开，该压力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体的压力，即为作用在这个面积上的总力，该力称为工艺锁模力，它必须小于注射机的额定锁模力，反之，在注射成型过程中会因为锁模不紧出现胀模溢料现象。2.7.3 最大注射压力的校核注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品成型的需要，注射压力的大小与制品复杂程度、模具结构、塑件品种、注射速度、流动比，喷嘴及模具流道系统，以及注射机类型等因素有关。以往仅能给模具设计者提供一些定型的经验和原理。用来帮助估计成型所需的注射压

35、力。2.7.4 开模行程的校核开模行程也叫合模行程，指模具开合过程中，动模固定板的移动距离，用符号s表示。当模具厚度确定时，开模行程的大小直接影响模具所能成型的制品高度，s太小，模具不能成型高度很大的制品。否则，成型后的制品无法从动、定模之间脱出。因此，设计模具时必须校核它所需用的开模距离是否与注射机的开模行程相适应。所选用注射机开模行程与模厚无关，且为单分型面，故用如下公式校核： 4-2式中：制品所用的脱模距离，单位为mm；包括与制品相连的浇注系统凝料在内的制品高度，单位为mm。3 浇注系统的设计3.1 浇注系统设计的组成与流道设计3.1.1 浇注系统的组成浇注系统设计是注射模设计中最重要的

36、内容之一。对于浇注系统的要求是充模过程快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，凝料易于与塑件分离或切除。浇注系统设计要求：注射模浇注系统设计时应考虑如下要求：（1）塑料成型特性。浇注系统需适应所用塑料成型特性的要求，以保证塑件质量。（2）塑件大小及形状。根据塑件大小、形状、壁厚及技术等因素，在选择分型面的同时，应考虑浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证塑件的正常成型，防止料流直接冲击嵌件及细弱型芯或型芯受力不均匀。应充分估计可能产生的质量弊病和所在部位，从而采取相应的措施或预留修理的余地。（3）塑件型腔数目。应考虑到注射模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。（4）塑件外

37、观质量，应便于祛除、修整进料口，且不能影响塑件外表的美观。（5）注射机安装模板大小，塑件投影面积比较大，应考虑注射机模板大小是否合适，应防止偏单边开设注射模进料口，造成注射时受力不均匀。（6）成型效率。大量生产时，在保证成型质量的前提下，应尽量缩短成型流程、减少断面积，以缩短填充机冷却时间和成型周期。（7）冷料。在注射间隔时间内，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量。故应考虑储存冷料的措施。浇注系统得组成：主流道、分流道、冷料穴注射机的组成：注射装置、锁模装置、液压传动和电器控制注射机的分类：（1）按驱动方式分为 液压式机械式（2）按工作发明格式分为全自动半自动手动 3.1.2 浇

38、注系统的设计 流道的设计主流道是紧接注射机喷嘴的那一段流道，所以它应与注射剂的喷嘴轴线重合，一般位于模具的中轴线上，以利于浇注系统对称布置。主流道应有足够大的截面，以利于塑料熔体顺利向分流道流动。但主流道截面也不应太大，过大则延长了冷却时间，增大了材料消耗。主流道一般设计成圆锥形，其锥角为23度，现取3度，内壁粗糙度应小于0.4微米，现取0.2微米。入口端直径一般取3-6毫米。根据喷嘴口直径为4毫米，故入口端直径为4.5毫米。球面凹坑半径 为12.5毫米由表2-9主流道截面直径的推荐表查得入口端直径为4.5毫米，出口端直径为6毫米 ，主流道的长度一般小于60毫米。由以前模架的选择中选50毫米。

39、（1）主流道衬套的设计主流道衬套里侧断面承受熔体高压 ，入口断面受喷嘴的冲撞和挤压，因此，需要有足够的硬度和可靠的紧固。衬套材料选t10a。衬套与定模的之间的配合采用h7/m6。类型为b型如下图：图4 浇口套为使主流道与喷嘴和料桶对中，选定位环及其尺寸见图5所示。图5 位环及其尺寸（2）分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的料流通道，使塑料熔体由主流道进入型腔的过渡段。负责将熔体的流向进行平稳转换，在多型腔模中，起着将熔体向各个型腔分配的作用，在多型腔模具中一般都设计分流道。设计准则：（1）以最短的路程、最小的热量压力损失，将熔体快速顺利的出入型腔；（2）材料必须能在相同的温度、压力条件下，从

40、各个浇口同时向型腔进料；（3）尽管大的流道横截面有利于充模，并保证足够的保压压力，但从节省塑料材料的角度考虑，横截面积尽可能小，较大的横截面积还会增加冷却时间；（4）考虑到节省材料与冷却条件，分流道的表面积/面积应尽可能小。分流道界面形状及尺寸：分流道截面形状及尺寸主要取决于制品的大小，模具结构以及所加工的塑料种类。一般来讲，随着制品尺寸击毙后的增加，由于熔体在大截面流道内壁在小流道内流动时产生的阻力大小，因此大截面流道更能促进模具的填充过程。若分流道长，则流程长，塑料的黏度应更小些。另外，还应考虑制品生产的经济性，否则与成型的制品相比，分流道截面太大，会影响冷凝料量及冷却时间，造成材料和时间

41、上的浪费。由所给信息知道梯形截面的分流道比较合适,表面粗糙度ra=1.6um.3.2 浇口的设计3.2.1 浇口的作用浇口是分流道与型腔之间长度非常短，截面又很狭窄的一段料流通道。主要作用如下：因为浇口截面狭窄，所以可使经过分流道之后压力和温度都有所下降的塑料熔体，产生加速度和较大的剪切热，保证熔体充模时能有足够的流动速度和较好的流动性。由于截面狭窄，所以在浇口处冷却固化的塑料熔体强度很低，故很容易冷却固化断裂，使制品与废料分离，并便于制品脱模。因为其长度短，截面狭窄，所以浇口内可容的塑料熔体体积很小， 故很容易冷却固化（俗称浇口冻结）从而有助于实际上保压不足或保压时间过短而引起的倒流现象。浇

42、口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中适当调整，特别是调整其截面尺寸时，截面高度的变化对浇口容积及浇口冻结时间的影响很大；另外，截面积的变化对塑料熔体内的切变速率影响很大，而切变速率与熔体表观黏度有关，所以改变浇口尺寸的大小，可以控制浇口冻结时间以及熔体充模时的流动性能。3.2.2 浇口的类型（1）直接浇口 （2）侧浇口 （3）盘形浇口 （4）环形浇口 （5）潜伏浇口 （6）点浇口（三板式模具） （7）点浇口（带有反向主流道浇口） （8）平缝式浇口（薄片式） （9）限制式直接浇口 （10）无流道浇口 （11）扇形浇口 （12）宽薄浇口 （13）调整式浇口 （14）阻尼式浇口 （15）微型浇口

43、（16）叠式模具浇口 （17）绝热流道浇口 （18）热流道板 由各浇口优点及塑件特点现选择潜伏浇口。3.3.3 截面形状及尺寸浇口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中进行调整。浇口的尺寸一般根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正，浇口断面积和分流道面积之比约为0.3-0.09，断面积常为矩形或圆形。浇口截面高度h：通常浇口截面高度h取制品厚度的1/3-2/3或0.52mm.加工制造时一般采用浇口尺寸较小的浇口，然后在试模时根据需要将浇口扩大。暂取为h=1mm。浇口截面宽度b：在流速和壁厚均为正常情况下，浇口截面宽度通常要比分流道窄些，对于小制品，b可为（310）h，对于大制品或特

44、殊扇形浇口，可使b10 h。先暂时取b=5h。浇口长度l：浇口长度应尽量短，对减少塑料熔体流动阻力和增大流速均有利，通常浇口长度可取0.72.0mm。现取1.5mm。 浇口与型腔及分流道的连接：浇口与型腔的连接处应做成r0.5的圆角或45度的倒角。现45度的倒角，以防制品与浇口凝料分离时拨伤制品。为有利于熔体流动，浇口与分流道的接口应平稳过渡。用小圆弧光滑连接。潜伏浇口一般为0.81.2mm，斜角为30-45。现在取直径d=1mm，角度45，浇口长度l=1.5，h=1，b=53.3.4 冷料穴和拉料杆的设计(1)定义及作用：冷料井是为除去因喷嘴与低温模具接触而在料流前锋产生的冷料进入型腔而设置

45、。一般设置在主流道的末端，分流道较长时，分流道的末端也应设冷料井。(2)设计原则：流冷料井圆柱体直径为6 12mm，其深度为6 10mm。对于大型制品，冷料井的尺寸可适当加大。对于分流道冷料井，其长度为(1 1.5)倍的流道直径。(3)冷料井形式：此设计中冷料井的形式如图6示。直径d=6mm，深度h=10mm。1-定模板；2-冷料穴；3-浇口板；4-拉料杆图6 冷料井的形式3.3.5 排气的设计（1）排气系统的作用塑料熔体像注射模型腔充满的过程中，熔体取代了型腔中的气体，如果气体不能及时排出，将会引起注射压力过大，熔体填充型腔困难造成注射量不足而充不满型腔。同时部分气体还会在压力作用下渗进塑料

46、中去，使制品产生气泡及组织疏松等缺陷。融合不良而引起强度下降。更有甚者，由于气体压缩，温度急剧上升，进而引起周围熔体烧伤，使制品局部碳化和烧焦。这种现象主要出现在两股料流结合处、死角以及浇口相对的凸缘处。烧灼的结果，使制品表面产生焦斑，成为废品。因此在设计型腔系统和浇注系统时，必须设计排气系统，这点对高速注射成型和热固性塑料成型尤为重要。（2）排气结构的设计排气的方式分为开设排气槽排气和利用模具零件配合间隙自然排气，所有排气的手段都将在制品上留下痕迹，这点在设计时应考虑。由于该模具为中型模具，可以利用模具分型面或模具零件间的配合间隙自然排气，可不另设排气槽。（3）冷却系统的设计原则为了提高冷却

47、系统的效率和使型腔表面温度均匀分布,在冷却系统的设计中应遵循如下原则：a.在设计时冷却系统应先于推出结构,也就是说,不要再推出结构设计完毕后才考虑冷却回路的设计,而应尽早将冷却方式和冷却回路的位置确定下来,以便能够得到较好的冷却效果.将该点作为首要的设计原则提出来的依据是,在传统设计中,往往推出结构的设计先于冷却系统,冷却系统的重要性未能引起足够的认识.b.注意凹模与型芯的热平衡.有些塑件的形状能使塑料散发的热量等量的被凹模和型芯所吸收.但是极大多数塑件的模具都有一定高度的型芯盒包围型芯的凹模,对于这类模具,凹模和型芯所吸收的热量是不同的.这是因为塑件在塑化时因收缩包紧在型芯上,塑件与凹模之间

48、会形成空隙.这是绝大部分的热量将依靠冷却型芯的冷却回路传递,加上型芯布置冷却回路的空间小,还有推出系统的干扰,实行新的传热变得更加困难.因此,在冷却系统的设计中,要把主要注意放在型芯的冷却上.c.对于简单模具,可先设定冷却水出入口的温差,然后计算冷却水的流量、冷却管道直径、保证湍流的流速以及维持这一流速所需要的压力降便已足够。但对于复杂而又精密的模具，则应详细计算。d.生产批量大的普通模具和精密模具在冷却方式上应有差异，对于大批量生产的普通塑件，可采用快冷已获得较短的循环注射周期。所谓快冷就是使冷却管道靠近型腔布置，采用较低的模具温度。精密塑件需要有精确的尺寸公差和良好的力学性能。因此须采用缓

49、冷，即模具温度较高，冷却管道的尺寸和位置也应适应缓冷的要求。e.模具中冷却水温度升高会使热传递减小，精密模具中冷却水出入口温度差应在2度以内，普通模具也不要超过5度。从压力损失观点出发，冷却回路的长度应在1.2-1.5m以下，回路的换头数目不希望超过5个。f.由于凹模与型芯的冷却情况不同，一般应采用两条冷却回路分别冷却凹模和型芯。g.当模具仅设一个入水接口和一个出水接口时，应将冷却管道串联连接，若采用并联连接，由于各回路的阻力不同，很难形成相同的冷却条件。当需要并联连接时，则需要在每个回路中设置水量调节泵和流量计。h.采用多尔西的冷却管道，比采用独根大冷却管道好。因为多尔西的冷却管道扩大了模具

50、温度调节的范围，但管道不可太细，以免堵塞，一般管道的直径为8-25mm。i.在收缩率大的塑料制件的模具中，应延期收缩方向布置冷却回路。g.普通模具的冷却水应采用常温下的水，通过调节水流量来调节模具温度。对于小型塑件，由于其注射时间和保压时间都很短，成型周期主要有冷却时间决定，为了提高成型效率，可以采用经过冷却过的水进行冷却。目前常用经冷冻机冷却过的5-10度的水。用冷水进行冷却时，大气中的水分会凝聚在型腔表面易引起塑件的缺陷，对此要加以注意。对于流动距离长、成型面积大的塑件，为了防止填充不足或变形，有时还得通热水。总之，模具最好通过冷却系统或者撞门的装置能任意调节。k.合理的确定冷却管道的中心

51、以及冷却管道与型腔壁的距离。冷却管道与型腔壁的距离太大会使冷却效率下降，而距离太小有会造成冷却不均匀。根据经验，一般冷却管道中心线与型腔壁的距离应为冷却管道直径的1-2倍，冷却管道的中心距约为管道直径的3-5倍。l.尽可能使所有冷却管道孔喷嘴到各处型腔的表面相等。当制件壁厚均匀时，应尽可能使所有的冷却管道孔到各处型腔表面的距离相等；当制件壁厚不均匀时，在壁厚处应开设距离较小的冷却管道。m.应加强浇口处的冷却。熔体充模时，浇口附近的温度最高。一般来说，距离浇口越远温度就越低。因此，在浇口附近应加强冷却，一般可将冷却回路的入口设在浇口处，这样可使冷却水首先通过浇口附近。n.应避免经冷却管道开设在塑

52、件融合纹的部位。当采用多浇口进料或者型腔形状较复杂时，多固溶体在融合处将产生熔合纹。在熔合纹处的温度一般较其他部位都低，为了使温度不致使温度进一步下降，保证融合质量，应尽可能不再融合纹部位开设冷却管道。o.注意水管的密封问题，以免漏水。一般，冷却管道应避免穿过镶块，否则在接缝处漏水，若必须通过镶块时，竟假设套管密封。p.进口、出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧。为了不影响操作，通常应将进口、出口水管接头设在注射机背面的模具的一侧。4 成型零部件设计4.1 成型零件的结构设计4.1.1 凹模（型腔）的结构设计凹模是成型塑件外表面的零部件，按其结构类型可分为整体式和组合式两大类。1.整体式凹模有一整块金属加工而成，其他特点是结构简单、牢固、不易变形，塑件无拼缝痕迹，适用于较简单的塑件。2.组合式当塑件外形较复杂时，采用整体是凹模加工工艺性能差，若采用组合式凹模可改善加工工艺性，减少热处理变形，节省优质钢材。由于塑件比较简单，技术要求也不是很高故选择整体式凹模。4.1.2 型芯的设计凸模时应用于成型塑件内表面的零部件，有时又称型芯或成型杆与凹模相似，凸模也可分为整体式和组合式两类。整体式的凸模与模板做成整体，结构牢固，成型