250ml输液瓶瓶胚单模多腔注塑模具设计毕业设计论文

1、250ml输液瓶瓶胚单模多腔注塑模具设计摘 要注射成型是生产塑料制品的最有效的方法，产量占塑料成型一半以上。现如今输液瓶大部分已换成塑料制品，塑料的输液瓶制作是用注塑成型的方法。本次设计是完成250ml输液瓶瓶胚一模12腔注塑模具设计，主要内容包括塑件材料的成型工艺性分析、根据塑件选择分型面、浇注系统的设计、冷却系统的设计、成型零部件的设计及侧向抽芯分型机构等的设计。进一步加强了对注塑模具设计基础的了解，也为设计复杂的注塑模具积累了经验。通过对250ml输液瓶瓶胚的模具设计使我掌握注塑模具的一般步骤和规律。本次设计的重点是侧向分型抽芯机构的设计，因为输液瓶瓶胚瓶口有两个凸出的部分，所以要不损伤

2、塑件就要在设计中加入侧向分型抽芯机构。本次设计的难点是建模及其运动仿真，从这里能看出模具设计的是否合理和怎样运动的。模具的标准化：标准模架和标准零件，可以满足大批量制造模具制造周期的需要，为了适应模具工业的发展我国的模具标准化程度在不断提高。现如今塑料模具设计大部分用于自动化大批量生产，取胚采用机器手取胚。为了满足塑件在各种工业产品中的使用要求，塑料成型技术朝着复杂化、紧密化、大型化方向发展。关键词：输液瓶瓶胚；注塑模；模具设计；标准化250ml infusion bottle preform design of single-mode multi-cavity injection mold

3、abstract plastic injection molding is the production of the most effective way, accounted for more than half of plastic molding. now most of the infusion bottle to replace the plastic products, plastic bottle infusion method is injection molding. this design is completed for a 250ml infusion bottle

4、preform mold 12 cavity injection mold design, plastic materials, mainly including the forming process analysis, based on selected sub-surface plastic parts, injection system design, cooling system design, molding zero part of the design and side core design of type institutions. further strengthen t

5、he foundation for understanding injection mold design, but also for the design of complex injection mold accumulated experience. 250ml infusion bottle through the preform injection mold design and mold me to grasp the general steps and rules. the design focuses on the side core pulling mechanism typ

6、e design, because the infusion bottle bottle preform has two protruding parts, so the injury either in the design of plastic parts will add side parting core pulling . the design of the difficulty is modeling and simulation, can be seen from this mold design is reasonable and how to exercisemould st

7、andardization: standard mold base and standard parts, high-volume manufacturing to meet the needs of mold manufacturing cycle, in order to meet the mold industry standardization of the mold continues to increase. now most of the plastic mold design for automated mass production, using the machine em

8、bryo. in a variety of plastic parts in order to meet the requirements of industrial products, plastic molding technology toward the complex, compaction, the direction of large-scale exhibitions. key words: infusion bottle preform; injection mold; mold design; standardization 目录插图清单iv表格清单v引言- 1 -第1章

9、绪论- 2 -1.1研究现状和发展趋势- 2 -1.2本课题的背景和意义- 3 -1.3主要内容- 3 -第2章 塑件工艺性分析及方案的确定- 4 -2.1 材料的选取- 4 -2.2 塑料的成型工艺特性- 4 -2.3 塑件的结构工艺性分析- 5 -2.4 加工工艺特点- 5 -2.5方案的确定- 5 -第3章 由塑件的相关选择和注射机的选择- 6 -3.1 塑件分型面位置的分析和确定- 6 -3.2 注塑机的选择及工艺参数的校核- 7 -3.3 浇注系统的形式的选择和截面尺寸的计算- 9 -第4章 模具的结构设计- 13 -4.1 成型零部件的设计- 13 -4.2 排气系统的设计和模架的

10、选取- 16 -4.3 导向机构的设计- 17 -4.4 侧向分型抽芯机构的设计- 19 -4.5 推出机构的设计- 20 -4.6 冷却系统的设计- 21 -第5章 设计成果- 23 -第6章 mlodflow对塑件的分析- 26 -结论与展望- 29 -致谢- 31 -参考文献- 32 -附录a 图纸- 33 -附录b 外文文献及中文翻译- 34 -附录c 主要参考文献的摘要- 60 -附录d 光盘- 62 -插图清单图3-1 塑件- 6 -图3-2 分型面- 7 -图3-3 浇口套- 10 -图3-4 浇注系统- 11 -图3-5 点浇口- 12 -图4-1 整体式嵌入式凹模- 13 -

11、图4-2 型芯的结构- 13 -图4-3 型腔- 14 -图4-4 型芯- 15 -图4-5 燕尾槽中的型腔- 16 -图4-6 导柱- 17 -图4-7 导套- 18 -图4-8 导套的固定形式- 19 -图4-9 a) 三维的燕尾槽- 19 -图4-9 b) 燕尾槽- 19 -图4-10 推杆- 20-图4-11 推杆的固定形式- 20 -图4-12 型腔上的冷凝水道- 22 -图5-1 注塑模具主视图- 23-图5-2 注塑模具俯视图- 23-图5-3 注塑模具左视图- 23 -图5-4 动模部分三维图- 24 -图5-5 定模部分三维图- 24 -图5-6 注塑模具的爆炸图- 24 -

12、图5-7 连杆一- 25 -图5-8 运动函数- 25 -图5-9 解算方法- 25 -图6-1 塑件最佳浇口的位置- 26-图6-2 塑件的充填时间- 26 -图6-3 塑件体积温度- 27-图6-4 塑件的压力- 27 -图6-5 塑件充填结束时的压力- 27 -图6-6 锁模力xy图- 28 -表格清单表2-1 塑件的注射条件- 5 -表3-1 注射机的相关数据- 8 -表4-1 模板的厚度尺寸- 17 -引言塑料模具工业近几年发展迅速，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天等国家支柱产业和人民日常生活相关的各个领域得到广泛的应用。模具是工业生产的重要工艺设备，他被用来成型具有一定尺寸的各种制

13、品，在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具，采用模具生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点。在塑料成型工业中模具也得到了广泛的应用。近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具在模具总产量中所占的比例越来越大，从模具的设计和制造两方面来看，模具的发展趋势可归纳以下几点：1.理论研究不断发展，设计计算日趋成熟；2.塑料模具的高效率自动化；3.大型塑料模具的推广；4.高精度塑料模具；5.模具计算机辅助设计（cad）辅助工程（cae）；6.模具制造新工艺的发展；7.模具标准化；8.简易制模工艺的研究；9.特种塑料成型模具的研究。本次设

14、计题目是基于ug技术的注射模具设计，课题来源于工业生产实践。设计过程中利用ug软件完成模具零件的造型、装配设计。第1章 绪论1.1研究现状和发展趋势1.1.1国内研究现状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%，在未来的模具市场中，塑料管件在模具总量中的比例还将逐步提高。经过半个世纪的发展，模具水平有了较大提高。在塑料管件模具方面已能生产19万吨，上规模，高水平的企业越来越多！由于他的抗腐蚀、廉价等优秀品质，被应用于我国现代化建设的各个领域。精密塑料模具方面，已能生产医疗塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。所生产

15、的这类塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平。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等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.05mm，表面粗糙度ra0.2m，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501000万次，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、采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总

16、体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。1.1.2国外研究现状注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模cad技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，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。近十多年来，注塑模cad技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进。1.1.3.发展趋势：注塑模具是

17、生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑胶模具设计工业的迅速发展以及塑胶制品在航空、航太、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的塑胶模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。电脑辅助工程（cae）技术已成为塑胶产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。利用 cae 技术可以在模具加工前，在电脑上对整个注塑成型过程进行类比分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以後再返修模具。这不仅是对传统塑胶模具的

18、设计方法一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。塑胶模具设计不但要采用 cad 技术，而且还要采用 cae 技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕後，通常需要几次试模，发现问题後，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料模具设计制品和塑胶模具的设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。1.1.4存在的问题根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，其今后应朝着如下几

19、个方面发展：1、开发并发展精密、复杂、大型、长寿命模具，以满足国内市场的需要。国家已规划分别在山东、广东、北京、上海等地的有关单位重点发展热锻模、热铸模、塑料模、冷冲模、顶杆等，以便集中力量发展这些有影响的高水平模具及标准件。2、加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3、大力开发和推广应用模具cad/cam技术，提高模具制造过程的自动化程度。4、积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料。5、发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业的需要1.2本课题的背景和意义一个国家模具生产能力的强弱，水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品的开发和旧产品的更新换代，影响着产品质

20、量和经济效益的提高。采用模具生产制件具有生产效益高、质量好、切削少、节约能源和原材料、成本低等一系列优点。模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最有潜力的发展方向。而注塑模又是模具生产中采用最普遍的方法。世界塑料成型模具中，约60%为注塑模。在国民经济中，模具工业已成为五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑的基础。随着社会的发展，它将发挥更加重要的作用。通过对注塑模具设计，既能锻炼了我的分析问题、设计问题的能力，又提高了三维造型的能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础，因此具有重要研究意义。1.3主要内容（1）根据给定的塑件毛坯，画出零件图；（2）对塑件的成型工艺进行分

21、析；（3）模具分型面与排气方式选择设计，成型零件的结构设计并画出零件结构图； （4）注塑系统设计并画出结构图；（5）设计导向系统并画出结构图； （6）模具总装图设计；（7）利用三维软件造型并进行运动仿真；第2章 塑件工艺性分析及方案的确定2.1 材料的选取本塑件是250ml输液瓶瓶胚，选用的材料是聚丙烯，是因为聚丙烯无味、无色、无毒。外观似聚乙烯，但比其更透明、更轻，与聚乙烯比，聚丙烯的综合性能优于聚乙烯，聚丙烯产品质轻、韧性好、耐化学性好；与玻璃相比，生产能耗低，运输/使用过程中不容易破碎；与pvc相比，焚烧时不会产生氯化氢有害气体，而且使用过程中也不用担心增塑剂进入药剂。故输液瓶瓶胚选用材

22、料为聚丙烯。2.2 塑料的成型工艺特性塑料的工艺性有很多，包括材料的热力学性能、结晶性、取向性、收缩性、流动性、相容性、吸湿性及热稳定性等。2.2.1热力学性能：聚合物在不同温度下所表现出来的分子热运动特征陈伟聚合物的物理状态。聚合物的物理状态分为玻璃态、高弹态和粘流态三种状态。物理状态主要与温度有关。聚丙烯为结晶型高聚物，是常用塑料最轻，密度仅为0.91g/cm3。通用塑料中，pp的耐热性最好，其热变形温度为80-100，能在沸水中煮。2.2.2塑料的成型收缩性： 塑料制件从模具中取出冷却后一般都会出现尺寸缩小的现象，这种塑料冷却后发生体积收缩的特性称为塑料的成型收缩性。影响收缩性的因素很多

23、，包括塑料本身的热胀性、模具结构和成型工艺条件。由于结晶，聚丙烯的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比聚乙烯等材料要好得多。要想改善塑料的成型收缩性，不仅要考虑选择的材料要慎重，而且在模具设计、成型工艺的确定等方面因素都须认真考虑，才能生产出的产品质量更高、性能更好。2.2.3塑料的流动性：塑料的流动性实质上是树脂聚合物所处的温度大于粘流温度是发生的大分子之间相对滑移现象。表现在成型过程中，在一定温度和一定压力下塑料熔体充填模具型腔的能力。塑料的品种、成型工艺和模具结构都是影响流动性的主要因素。聚丙烯在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，在加工是有两个特点：1.聚丙烯

24、熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；2.分子取向程度高而呈现较大的收缩率。热塑性塑料用熔融指数的大小来显示流动性的好差。即在一定温度下，将定量的塑料以一定的压力注入阿基米德螺旋线模腔中，测其流动性长度，就可判断塑料流动性的好差。2.2.4 塑料的吸湿性：吸湿性是指塑料对水的亲疏程度。有的塑料很容易吸水，有的塑料吸附水分的倾向不大。聚丙烯不吸水故其吸湿性较小。2.2.5 塑料的比容和压缩比：比容和压缩比是针对热固性塑料而言的。比容是指单位质量的松散塑料所占有的体积。压缩比是指塑料的体积与塑件的体积之比，其值恒大于一。而聚丙烯是属于热塑性塑料，是可以反复加热而具有可塑性的合

25、成树脂制得的塑料。热塑性熟料的合成树脂分子结构呈线性或支链性，通常相互缠绕并不连接在一起，受热后能软化或熔融，从而可以进行成型加工，冷却后固化。故不用分析。2.2.6 聚丙烯的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“有害气体”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形在40度。2.3 塑件的结构工艺性分析塑件为250ml输液瓶瓶胚，是由模具通过注射成型的。想获得优质的塑料塑件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性。这样，不仅可使成型工艺顺利进行，而且还能满足塑件和模具的经济性要求。在进行塑件的结构工艺设计是应遵循以下原则：（1）在设计塑件时，应考虑塑件结构工艺性；（

26、2）再设计塑件的同时应考虑模具的整体结构，使模具易于制造，模具抽芯和推出机构简单；（3）在保证塑件使用性能、物理性能、电性能。耐化学腐蚀性能和耐热性能的前提下，力求结构简单，壁厚均匀，使用方便；（4）当设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，然后绘制图样。这里的瓶胚要求不高故不需要造型。2.4 加工工艺特点 表2-1是pp的主要注塑条件表2-1 塑件的注射条件项目要求料筒温度210280c注射压力70100mpa模具温度2060c注射量20%85%2.5方案的确定毛胚为中小型塑件，考虑其模具结构设计简单 并且具有一定的效益。则本设计可以选择一模12腔的结构设计。由于塑件的特殊结构，如果采用一般

27、的推出机构，则塑件不能顺利脱模；为了方便塑件的顺利脱模，则采用了侧向抽芯机构。方案1：一模12腔燕尾槽侧向抽芯推杆推出的模具设计；方案2：一模12腔燕尾槽侧向抽芯推件板推出的模具设计。方案1和2不同点就是推出机构，每个燕尾槽中都有三个型腔，而且要侧向抽芯，动模板不动则只能用推杆推出机构。故选择方案1。第3章 由塑件的相关选择和注射机的选择3.1 塑件分型面位置的分析和确定图3-1 塑件从图3-1中可看出分型面应设置在塑件的中部。由于塑件的左端是水平的，右端有凹槽，而且边上还有锥度。3.1.1 分型面的设计原则：1.分型面应选在最大轮廓处。塑件在动定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形最大轮廓

28、处，否则塑件无法从型腔中脱出，这是最基本的选择原则。2.分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模。由于注塑机的顶出装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽可能地使塑件在动模一侧，这样有利于在动模部分设置推出机构。3.分型面的选择应保证塑件的精度要求。对于与分型面垂直的塑件尺寸，若该尺寸与分型面有关，有与分型面在注射成型时有涨开的趋势，故该尺寸的精度会受到影响。4.分型面的选择应满足塑件的外观质量要求。5.分型面的选择要便于模具的制造。6.分型面的选择应有利于排气。在设计分型面时应尽量使充填的塑料熔体料流末端在分型面上，这样有利于排气。 由于塑件是个毛胚件，所以不需要保证塑件的精度要求和外观质量要求。综合

29、分型面设计原则可知分型面的位置如图3-2所示。 图3-2 分型面3.2 注塑机的选择及工艺参数的校核3.2.1注塑机的选择 单个毛胚制件的体积：v=+=19373.84凝料的体积：初估计理论注射量： v=查课本表4.2可知选用型号为xs-zy350/250的注射机，相关数据如表3-1所示。表3-1 注射机的相关数据项目要求理论注射量350注射压力107mpa锁模力2500kn移模行程260mm最大模厚度400mm最小模厚度170mm定位孔直径125mm喷嘴球直径36mm喷嘴孔半径4mm注射方式螺杆式喷嘴伸出量20mm3.2.2 注射机的有关工艺参数校核1) 按注射机的锁模力进行校核其中 注射机

30、的锁模力，n； a单个塑件在分型面上的投影面积，； a浇注系统在模具分型面上的投影面积，； p塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的80，mpa。从课本表4.1中知，pp的型腔压力在2045mpa。a=a=p=45=36mpa公式左边=公式右边=2500kn左边所以在注射时不会发生溢料现象。2) 注射压力的校核 塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型等因素决定的。注射机的校核是核定注射机的额定注射压力是否大于成形时是所需的的注射压力p=107mpa，p=70100mpa。故注射压力合格。3） 最大注塑量校核 ，符合注射机利用率在0.20.85的要求。3.3 浇注系统的形式的

31、选择和截面尺寸的计算3.3.1 浇注系统的设计是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和凝料穴等四部分组成。安装在卧式注射机上生产的注射模具所用的浇注系统，称为直浇口式浇注系统，其主流道垂直模具分型面。浇注系统的设计是模具的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具结构有很大影响。浇注系统一般遵循以下原则：1) 了解塑件的性能。注射成型时注射机的料筒中的塑料已成熔融状态，因此了解塑料熔体的流动性以及温度十分重要。浇注系统一定要适应于所用塑料成型性能，保证塑件质量。2) 尽量避免或减少产生熔接痕。3) 有利于型腔中气体的排出。浇注系统

32、应能顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部分，使浇注系统及型腔中所有的气体有序的排出，避免充填过程中产生紊流，也避免因气体积存而引起的凹陷、气泡、烧焦等塑件的成型缺陷。4）防止型芯的变形和嵌件的移位。浇注系统设计是应尽量避免塑件熔体直接冲直接冲击细小型芯和嵌件，以防止熔体的冲击力使细小型芯或嵌件移位。5) 尽量采用较短的流程充满型腔。在选择浇口位置的时候对于较大的模具型腔，一定要力求以短的流程充满型腔，是塑件熔体的压力损失和热量损失减小到最低限度，以保持较理想的流动状态和有效地传递最终压力，保证塑件良好的成型质量。为此，选择合理的浇口位置，减少六道的折弯，提高流道表面粗糙度，这样就可以缩短充填时间

33、，避免流程过长，压力和热量损失大二引起型腔充填不满等成型缺陷。6) 流动距离比和流动比的校核。对于大型或薄壁塑料制件熔体有可能因其流动距离过长或流动阻力太大而无法充满整个型腔。为此，在模具设计过程中除了考虑采用较短的流程外，还应对其注射成型时的流动面积比进行校核，这样就可以避免型腔充填不足的现象发生。3.3.2 浇口套尺寸的确定 喷嘴的尺寸在设计模具时，主流道始端面的球面必须比注射机喷嘴头部球面半径大12mm，则取浇口套的球面半径为20mm。主流道小端直径要比喷嘴直径大0.51mm，以防止主流道口部积存凝料而因影响脱模，则小端直径取5mm。浇口套设为整体式，浇口套上半部分相当于定位圈，浇口套大

34、端直径比注射机定模板上的定位孔径小0.2mm以下，则直径取125mm。如图3-3所示。图3-3 浇口套3.3.3 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴到与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，熔体最先流经模具的部分，它的尺寸和形状对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此必须是熔体的温度和压力损失最小。 在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模具的浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为26，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度为35mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并

35、且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大12mm。流道表面粗糙度r。浇口套一般采用碳素工具钢制造，热处理淬火硬度5357hrc。浇口套与模板之间的配合采用h7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈设计成整体式，用螺钉固定于定模板上，一般用于小型注射模。本设计就采用整体式浇口套，如图所示。3.3.4 分流道的设计在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时，应设置分流道。分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡的分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量与压力损失。1）分流道的形状与尺寸。分流道开设在动定模分型面的两侧或任意

36、一侧，其截面形状应尽量使其比表面积小，在温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以较少热量损失。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、半圆形及矩形等几种形式，圆形界面的比表面最小，但需开设在分型面两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；梯形截面分流道加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式；半圆形截面分流道需用球形铣刀加工，其表面积比u形截面分流道大，在设计中也常用；矩形截面分流道因其表面积较大，且阻力也大，故设计中不常采用。本设计中采用梯形分流道截面。梯形截面分流道的尺寸可按经验公式确定。b=0.2654 h= 其中 b梯形大底边宽度，mm； m塑件的质

37、量，g； l分流道的长度，mm； h梯形的高度，mm。m=12v l=175mm故 b=h=梯形的侧面斜角，底部用圆角相连。经验公式适用范围为塑件壁厚在3.2mm以下，塑件质量在200g左右，且计算结果b应在3.29.5mm范围才合理。图3-4 浇注系统 2）分流道的长度 根据型腔在分型面上的分布的情况，分流道可分为一次分流道、二次分流道和三次分流道。分流道的长度尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和降低耗能。如图3-4所示。3) 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般在1.6

38、左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。3.3.5 浇口套的设计浇口套是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口设计与位置的选择恰当与否关系到塑件能否完好、高质量地注射成型。从塑件毛胚中可看出塑件在注射的过程中浇口的形式是采用点浇口的结构形式。浇口的结构形式有许多，而点浇口是一种截面尺寸很小的浇口，前后两段存在较大的压力差，可较大程度的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表面粘度下降，流动性增加，有利于型腔的充填。对聚丙烯表观粘度随剪切速率变化敏感的塑料成型有利。所采用的点浇口形式是圆锥形的小端有一段直径为d、长度为l的浇口与塑件相连，但这种形式

39、的浇口直径不能太小，交口长度不能太长，否则脱模时浇口凝料会断裂而堵塞浇口，影响注射进行。可取d=2mm，l=2mm，=14。如图3-5所示。图3-5 点浇口 第4章 模具的结构设计4.1 成型零部件的设计4.1.1 凹模的结构形式 本设计中采用组合式凹模结构中的整体是嵌入式凹模如图4-1所示。小型塑件在采用多型腔模具成形时，各单个型腔采用机加工等方法加工制成，然后压入模中。这种结构效率高，装拆方便，可以保证各个型腔的形状尺寸一致。图4-1 整体嵌入式凹模4.1.2 型芯的结构设计 本设计中采用组合式的型芯。图4-2所示型芯是单独加工后，在迁入模板中。凸模用台肩和模板相连，由于是对称的回转体，可

40、以不用紧固螺钉，这是最常用的方法。图4-2 型芯的结构4.1.3 成型零部件工作尺寸的计算1) 计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素影响塑件尺寸精度的因素很多，有材料、塑件的结构和成型工艺过程、模具结构、模具制造和装配、模具使用中的磨损等因素，其中塑料材料方面的因素主要是指收缩率的影响。在模具设计中应根据塑件的材料、几何形状、尺寸精度等级影响因素进行计算。2) 型腔和型芯径向尺寸计算(1) 型腔径向尺寸计算塑件的基本尺寸是最大尺寸，其公差为负偏差，因此塑件平均径向尺寸为。模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差为正偏差，型腔平均尺寸则为。型腔的平均磨损量为，考虑收缩率，如图4-3所示。则，由于塑件制件

41、较小，则x=0.75。型腔精度等级选用it7，则查表得。=27.04mm图4-3 型腔(2) 燕尾槽中型腔径向尺寸计算 查表知 ，燕尾槽的型腔结构如图4-5所示。图4-4 型芯(3) 型芯径向尺寸计算 塑件孔的径向基本尺寸是最小尺寸，其公差为正偏差，型芯的基本尺寸是最大尺寸，制造公差为负偏差，型芯结构如图4-4所示。其中， x=0.75 =21.204.1.4 型腔深度和型芯高度尺寸计算 在计算型腔深度和型芯高度尺寸时，由于型腔的底面或型芯的端面磨损小，所以可以不考虑磨损量。型腔深度公式：型芯高度公式：其中修正系数x=0.5。1）型腔的深度为 其中， 2）燕尾槽中型腔的深度为 =42.72图4

42、-5 燕尾槽内部型腔其中， 3）型芯高度为 =230.274.2 排气系统的设计和模架的选取4.2.1 排气系统的设计当塑件塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料成型过程中产生低分子挥发性气体顺利排出模外。排气不良的危害：1）增加熔体充模流动的阻力，是型腔充不满；2) 在制品上呈现可见的熔接缝，其力学性能降低；3) 滞留气体时塑件产生质量缺陷；4) 由于排气不良，降低充模速度。注射机通常采用三种排气方式：1) 利用配合间隙排气 对于简单型腔的小型模具，可以利用推杆、活动型芯、活动镶件以及双支点固定的型芯端部与模板的配合间隙进行排气。其配合间隙不超过0.05mm。2) 在分

43、型面上开设排气槽 分型面上开设排气槽是注射机排气的主要方式。3) 利用排气塞排气 如果型腔最后的部位不在分型面上，而附近有没有活动的型芯或推杆，可在型腔深处镶入排气塞。本设计的模具型腔不大，利用上述的前两种排气方式就可以满足快速、安全的排气要求，不必另开设排气槽。4.2.2 模架的选取 根据塑件的外形可选择基本模架为a型。根据注射机，选择基本的模架尺寸为355mm560mm。一些模板的厚度尺寸如表4-1所示。表4-1 模板的厚度尺寸名称厚度上模座板50mm定模板73mm动模板130mm型芯固定板支承板50mm垫块160mm推杆固定板20mm挡板25mm下模座板35.5mm4.3 导向机构的设计

44、合模导向机构是保证动、定模或在上、下合模时，正确地定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位的两种形式，但通常采用导柱导向定位。导向机构有三大作用：1) 定位作用。模具闭合后，保证动、定模或上、下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。导向机构在模具装配过程中也会起到定位作用。2) 导向作用。合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模或上、下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件的损坏。3) 承受一定的侧向压力。塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧向压力或受成型设备精度的影响，导柱将承受一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。若侧向压力很大或精度要求高时，则不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构来承受侧向压力。4.3.1导柱导向机构的设计1、导柱的设计1）导柱的结构形式导柱的结构形式有带头导柱，除安装部分的台肩外，长度的其余部分直径基本尺寸相同，只是公差不同；有肩导柱除安装部分的台肩外，安装配合部分直径比外伸的工作部分直径大，一般与导套外径一致。本设计采用的导柱如图4-6所示。图4-6 导柱2）导柱的技术要求（1）长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面高出812mm，以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况。（2