冲水手柄注塑模具设计说明书

1、毕 业 设 计中文题目：冲水手柄注塑模具设计英文题目：Injection mold design offlush handle系 别：机械工程系专 业: 机械设计制造及自动化专业年级班级： 姓 名：学 号：指导教师 职 称：目 录摘 要1关键词11 绪论21.1 前言21.2 国内外现状分析及比较21.3 塑料模具的发展趋势31.4 设计思想32 塑件成型工艺分析32.1 塑件（冲水手柄）分析3塑件的结构及成型工艺性分析32.2 热塑性塑料（ABS）的注射成型过程及工艺参数4注射成型过程4的注射工艺参数。52.3 ABS的性能分析5使用性能5成型性能5的主要性能指标52.4 ABS成型塑件的主

2、要缺陷及消除措施6缺陷6消除措施63 拟定模具结构形式63.1 分型面位置的确定6分型面对选择原则6分型面选择方案73.2 确定型腔数量及排列方式73.3模具结构形式的确定74 注射机型号的确定84.1 所需注射量的计算8塑件质量、体积浇注系统凝料体积及所需锁模力的计算84.2 注射机型号的选定94.3 型腔数量及注射机有关工艺参数的校核9型腔数量的校核9注射机工艺参数的校核104.4 安装尺寸校核11喷嘴尺寸11定位圈尺寸11最大与最小模具厚度校核11开模行程和推出机构的校核11模架尺寸与注射机拉杆内间距校核115 浇注系统的设计115.1 主流道的设计12主流道各尺寸计算125.2 主流道

3、衬套形式12主流道剪切速率校核125.3 分流道设计13分流道的布置形式13分流道长度13分流道形状、截面尺寸以及凝料体积135.4 浇口的设计15浇口类型和位置的确定15浇口尺寸的确定165.5 冷料穴的设计17主流道冷料穴的设计176 成型零件的设计176.1 成型零件结构设计176.2 成型零件钢材选用186.3 成型零件工作尺寸的计算18型腔径向尺寸计算18型芯径向尺寸的计算20型腔高度尺寸的计算21型芯高度尺寸的计算226.4 型腔零件强度、刚度的校核23型腔侧壁厚度校核23型腔底板厚度的校核247 模架的确定257.1 各模板尺寸的确定25板尺寸26板尺寸26定模座板26垫块26动

4、模座板26推板26推杆固定板278 合模导向机构的设计278.1 导向机构总体设计278.2 导柱设计278.3导套设计289 推出机构289.1 脱模力的计算2810 排气系统的设计2911 温度调节系统设计2911.1 加热系统2911.2 冷却系统29冷却介质30冷却系统的简略计算3012 典型零件的制造工艺3112.1 塑料模成型零件的加工工艺31塑料模成型零件的加工工艺要求3212.2典型零件制造工艺编制33成型零件工工艺流程及加工阶段划分3313 模具的装配3713.1 塑料模具装配过程3714 模具的备料清单和网络周期3714.1 模具非标准件备料清单3714.2 模具标准件备料

5、清单3814.3 网络周期图3914.4 模具的生产过程3915 模具成本的估算3915.1 材料费用39从产品形状需要了解与材料费用相关的三部分40估算模具材料费用4015.2 加工成本40经济加工机床的选择40加工成本核算4115.3 其他费用41生产管理41利润41税金4116 结论41致谢43参考文献44冲水手柄注塑模具设计【摘 要】：本设计根据实际的需要完成冲水手柄的注射模设计。该产品采用ABS塑料进行注塑成型,成型方式为一模八腔。该设计根据产品材料和结构特点，对产品进行了工艺性分析,选用了合理的注射成型工艺参数，确定了所需的和成型设备模具的总体结构,同时对模具的细节部分进行了结构设

6、计和一些必要的尺寸计算和强度校核此外，论文还对分型面、浇注系统、脱模机构、成型部件和温度调节系统进行了分析设计，最终完成了产品的三维实体造型、二维零件图和装配图，以及加工工艺规程。【关键词】：冲水手柄，塑料模具，注射成型，注塑机，结构设计，工艺。Injection mold design of flush handleStudent：Xu Qing XiangTutor：Luo Ning(Department of Mechanical Engineering, Xiamen Institute of Technology, Xiamen, 361024, China) 【Abstract】：

7、The injection mold design of flush handle was completed according to the actual. The product is injection molded through ABS plastic, and the formation way were eight mold cavities. The design analyze the products process, determine the plastics process parameter and injection-molding machine, deter

8、mine the molds overall plan ,analyze and solve the molds overall structure and each working parts concrete structure, and carry on some essential size calculation and intensity examination. In addition, the design also analyze the parting surface、the gating system、the mold emptier and the temperatur

9、e control system, complete the three-dimension model and two-dimension assembly drawing of the product. Finally, the processing flow char of core. To here, the design have completed each work which was requested by the mold design.【Key words】：Flush handle，Plastic mold，Injection molding，Injection-mol

10、ding machine，Mold design，machining processing1 绪论1.1 前言随着塑料制品在机械、电子、汽车、家电、国防、建筑、农业等各行业中的广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品。 其生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，上百倍。可以说，模具既是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料及设备的“效益放大器”。模具生产的工艺水平和技术含量的高低，已成为衡量一个国家产品制造业技术水平高低的重要标志1。塑料成型加工及其模具技术是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技

11、术的提高、成型设备成型机械的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，有很大的市场要求和良好的发展前景。1.2 国内外现状分析及比较近年来，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和

12、技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、复合加工和激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术2。 虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面： 1) 发展不平衡，产品总体水平较低。2) 工艺装备落后，且配套性不好，利用率低。 3) 大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。4) 供需矛盾短期难以缓解。5) 企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理。6) 信息化管理

13、相对落后。1.3 塑料模具的发展趋势1)在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。2) 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。3) 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术，提高模具制造过程的自动化程度。4) 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。5) 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。6) 应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量十分必要。7) 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率,以提高模具质量，缩短模具制造周期。 8) 研究和应用模具的高速测量技术

14、与逆向工程。9) 模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展，CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。10) 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。1.4 设计思想本设计主要是基于二维CAD的注塑模具设计，从零件角度上考虑，此零件为ABS塑料，因所给冲水手柄零件的形状比较简单，无侧向凹、凸及侧孔和异型孔等且要求大批量生产并设计成一模多腔，故本设计采用的是单分型面注射模结构，浇注系统设计成非平衡式、浇口设计成矩形侧浇口并对浇口尺寸进行调节以实现浇注系统平衡。塑件的推出采用推杆推出机构实现，

15、球头型拉料杆在分模时将主流道凝料自动掉出。而推出机构的导向及复位则分别选用复位杆和弹簧来实现。2 塑件成型工艺分析2.1 塑件（冲水手柄）分析该塑件是一冲水手柄，如图2-1所示为塑件零件图，该塑件材料为ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），塑件要求生产纲领为大批量生产。1）结构分析如下。该塑件是一卫浴操作手柄，属中等壁塑件，整个塑件结构较为简单，产品件中无侧孔、侧凹等结构，故无需采用斜导柱侧向成型机构，采用直接分型即能使塑件方便脱模，保证制件的成型质量和较小的生产周期3。图2-1塑件零件图2）成型工艺分析如下。（1）精度等级。目前我国颁布了工程塑料模塑塑件尺寸公差的国家标准标准（GB/T14

16、486-1993）。模塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级，每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差（例如由于受到水平分型面溢边厚薄的影响，压缩件高度方向的尺寸）。对于该冲水手柄件，因其未标注尺寸公差，故取其精度等级为MT5。（2）脱模斜度。由于塑件在冷却过程中产生收缩，因此脱模前会紧紧地包住型芯或型腔中的其他凸起部分。为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时划伤，擦毛等，在设计时应考虑与脱模方向平行的塑件内外表面应具有一定的脱模斜度。塑件上脱模斜度的大小，与塑件的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、塑件壁厚和几何形状有关。硬质塑料比软质

17、塑料脱模斜度大；形状越复杂或成型孔较多的塑件取较大的脱模斜度；塑件高度越高、孔越深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应大些。脱模斜度一般不包括在塑件的尺寸公差范围内，在塑件图上标注时，内孔以小端为基准，斜度沿扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度沿缩小方向取得。因ABS材料塑件推荐的脱模斜度值为：型芯取351，型腔取40120，故该冲水手柄的脱模斜度型芯取1，型腔取120。2.2 热塑性塑料（ABS）的注射成型过程及工艺参数1）成型前段准备。对ABS的色泽、细度和均匀等进行检验。由于ABS吸湿性强，故成型前应进行充分的预热干燥处理，除去物料中过多的水分和挥发物，以防止成型后

18、塑件出现气泡和银丝等缺陷，干燥至含水分0.3%。干燥条件用烘箱加热，温度为90100，时间3h-4h，料层厚度3cm。2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分冲模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。3）塑件的后处理。脱模后宜将塑件放在60-70左右的水中进行调湿处理。其热处理条件处理介质为空气或水；处理时间为16-20min。 ABS的注射工艺参数。ABS的注射工艺参数见表2-2所示。表2-2 ABS的注射工艺参数参数数值范围注射机螺杆式螺杆转速(r/min)螺杆转速(r/min模具温度（）5070料筒温度（）前段200210中

19、段200210后段200210喷嘴温度（）180190喷嘴形式直通式注射压力（MPa）7090注射时间（s）35保压时间（s）5070冷却时间（s）1430成型时间（s）成型时间（s）成型时间（s）15302.3 ABS的性能分析 使用性能ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。同时它又有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化学稳定性和电气性能。有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。所以ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、化工容器及仪器仪表外壳等。 成型性能1）典型非结晶型塑料，在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑

20、件上的脱模斜度宜稍大； 2）ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；3）ABS易产生熔接痕，模具设计师应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；4）在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响很小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，而在强调塑料光泽和耐热时,模具温度应控制在6080。ABS的主要性能指标如图表2-3所示。表2-3 ABS的主要性能指标性能 指标密度/（g/cm）1.021.16质量体积/（cm/g）0.860.98 吸水率/（%） 0.200.40玻璃化温度/ 熔点/ 130160计算收缩率/（%） 0.40.7比热容/（J/kg.K） 1470 屈服强度/MPa50抗

21、拉强度/MPa 38拉伸弹性模量/GPa35抗弯强度/MPa 80弯曲弹性模量/GPa 1.4抗压强度/MPa 53抗剪强度/MPa 242.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施浇口附近有皱痕、变色或焦痕、表面缩痕或内部气孔和冲模不足。同时ABS易吸水，易产生熔接痕，耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度在93左右，耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。加大浇口、流道尺寸，选择适当的注射速率和容量合适的注塑机，调整背压，提高塑化时排气效果以防止熔接痕产生及提高塑件外观质量。3 拟定模具结构形式3.1 分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形

22、。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面对选择是注射模设计中的一个关键因素。1）有利于保证塑件的外观质量。2）分型面应选择在塑件的最大截面处。3）尽可能使塑件留在动模一侧。4）有利于保证塑件的尺寸精度。5）尽可能满足塑件的使用要求。6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。7）长型芯应置于开模方向。8）有利于排气。9）有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑了上述原则，同时从所提供塑件可看出该塑件为简单的盒形件，其上无侧凹、侧凸、侧孔等，故分型时无需进行侧向抽芯，只要进

23、行轴向抽芯即可把塑件取出。以下三种分型面均与塑件推出方向平行，分型面形式及位置如图3-1所示。1）分型面选择方案。分型面放在塑件最大截面处。2）分型面选择方案。分型面选在塑件最小截面处。3）分型面选择方案。分型面选用的是阶梯分型面。综合以上分型面的选择原则及分型方案，本设计选用第一种分型方案，因为方案二分型面选在塑件最小截面处，塑件无法顺利从型腔中脱出，故不可取，分型方案三采用阶梯分型面，不便于模具的加工制造，同时模具的加工制造成本也较高，故本设计选用设置在塑件最大截面处的平直分型方案一，选用该方案，塑件能顺利从型腔中脱出，同时模具加工制造也相对简单。 1）分型方案 2）分型方案 3）分型方案

24、图3-1塑件分型方案图3.2 确定型腔数量及排列方式当塑件分型面确定之后，就需考虑是采用单型腔还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求）。形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。故由此初步拟定采用一模八腔，如图3-2所示。3.3模具结构形式的确定由上面分析可知，本模具拟采用一模八腔，双列直排，推杆推出，流道采用非平衡式布置，浇口采用潜伏式浇口或矩形侧浇口，定模不需要设置分型面，因此基本上可以确定模具结构形式为A1型，设置了推杆推出机构的两块板模，它满足单分型面要求

25、。图3-2型腔排列图4 注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其他进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。4.1 所需注射量的计算1）塑件质量、体积计算对于该设计，提

26、供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型进行Pro/e分析得：塑件体积V1=8.954cm3密度=1.05g/cm3塑件质量m1=V1=1.058.954=9.4017g2）浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模八腔，所以浇注系统凝料体积为V2=80.6V1=80.68.954=42.9792cm33）该模具一次注射所需塑料POM体积 V0=8V1+V2=88.95442.9792114.6112cm3质量 m0=V0=1.05114.6112120.34176g 4）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积

27、A2，在模具设计前十个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍0.5倍，因此可用0.35nA1来进行估算，所以nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1= 1.35820.096 mm221703.9392mm2 式中 A1由CAD工具/查询/面积获得，是单个塑件在分型面上的投影面积。Fm=AP型21703.939235=759637.827N759.638KN式中 型腔的压力P型取35MPa。4.2 注射机型号的选定近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必须的技术准备。在设

28、计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的注射机使用说明书上标明的技术参数4。根据以上的计算初步选定型号为SZ-250/1500型卧式注射机。表4-1所示为SZ-250/1500型注射机主要技术参数：4.3 型腔数量及注射机有关工艺参数的校核1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 （4-1） 上式右边169.28，故型腔数量校核合格。式中 M-注射机的额定塑化量，该注射机为35g/s； t-成型周期，因塑件小，壁厚不大，取55s； m1-单个塑件的质量和体积，取m19.4017g； m2-浇注系统所需塑料质量和体积，取0.68m1。 K-注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75，而非结晶

29、型塑料一般取0.85，（ABS为非结晶型塑料，故取K为0.85）；表4-1 SZ-250/1500型注射机主要技术参数项目 参数理论注射容积/ cm3255螺杆直径/mm45注射压力/Mpa178注射速率/（g/s）165塑化能力/（g/s）35螺杆转速/（r/min）10390锁模力/KN1500拉杆内向距/mm460400移模行程/mm430最大模具厚度/mm350最小模具厚度/mm220模具定位孔直径/mm125喷嘴球半径/mm15锁模形式双曲肘2）按注射机的最大注射量校核型腔数量 (4-2)上式右边=19.418,故型腔数量校核合格。式中 mN-注射机允许的最大注射量，该注射机为267

30、.75g； m1-单个塑件的质量和体积，取m19.4017g； m2-浇注系统所需塑料质量和体积，取0.68m1。 K-注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75，而非结晶型塑料一般取0.85，（ABS为非结晶型塑料，故取K为0.85）。1）注射量校核注射量以容积表示最大注射容积为 (4-3)式中 Vmax -模具型腔和流道的最大容积（cm3）； V-指定型号与规格的注射机注射量容积（cm3），该注射机为255cm3；-注射系数,取0.750.85，无定型塑料可取0.85，结晶型塑料可取0.75，该处取0.85。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不得发挥，塑料在料筒中停留时间就会

31、过长。所以最小注射容积Vmin=0.25V=0.25255cm3=63.75 cm3。故每次注射的实际V应满足VminVVmax，而V=114.6112 cm3，符合要求。2）锁模力校核 ，而F400kN，锁模力校核合格。 (4-4)式中 F-锁模力安全系数，一般取1.11.2，此处取1.2。3）最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该注射机的最高压力Pmax=178MPa（见表4-1），应该大于注射机成型时所需调用的压力P0，即，而Pmax=178MPa，故注射压力校核合格。 （4-5）式中 K-注射压力安全系数，一般取1.251.3； P0-取130Mpa。4.4 安装尺寸校核1）主流道

32、的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为，对于该模具d=3mm，取D=3.5mm，符合要求。2）主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为，对于该模具SR=15mm，取SR0=16mm,符合要求。注射机定位孔尺寸为，定位圈尺寸应取，两者之间呈叫松动的隙配合，符合要求。模具厚度式中 Hmin=220mm，Hmax无限制，而该套模具厚度H=321mm，符合要求。1）开模行程校核HH1+H2+（510）mm式中 H-注射机动模板的开模行程（mm），取350mm，见表4-1； H1-塑件推出行程（mm），取40mm； H2-包括流道凝料在内的塑件高度（mm）。其值为 ，带值计算，符合要

33、求。2）推出机构校核该注射机的推出行程为60mm，大于H1=40mm，符合要求。该套模具模架外形尺寸为350400，而注射机拉杆内间距为460mm400mm，因460mm400mm，符合要求。5 浇注系统的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量的影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用的是普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。5.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利取出5。1）

34、主流道小端直径计算根据所选注射机，则主流道小端尺寸为D=注射机喷嘴尺寸+（0.51）=3+（0.51）=3.5 mm2）主流道球面半径计算SR0=注射机喷嘴球半径+（12）=15+（12）=16 mm3）球面配合高度h=3 mm5 mm，此处取h=3 mm4）主流道长度主流道长度尽量小于60mm，由标准模架结合该模具的结构，取L=89.5mm5）主流道大端直径（半锥角为12）6）主流道总长该主流道总长L=92.5mm5.2 主流道衬套形式本设计是中小型模具，主流道长度较长，且主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严，为了便于加工和缩短主流道长度，模具主流道部分设计成可拆

35、卸更换的主流道衬套形式，即浇口套，以便于有效的选用优质钢单独进行加工和热处理。常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC。主流道衬套如下图5-1所示。1）主流道凝料体积 （5-1） 图5-1 主流道衬套图2）主流道剪切速率，由经验公式 （5-2）故主流道剪切速率校核合格。式中 （5-3） 5.3 分流道设计分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔。分流道在分型面上的布置形式与前述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：一方面排列紧凑，缩小模板尺寸；另一方面流程尽量短，锁模力力求平衡。该模具的

36、流道布置形式采用非平衡式，下图5-2所示为分流道的布置形式。分流道长度应尽量短，且减少折弯，该模具分流道长度计确定如下：第一级分流道 第二级分流道 第三级分流道 1）形状及截面尺寸。为了便于机械加工及凝料脱落，分流道大多设置在分型面上，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧；截面形状可采用圆形、梯形、矩形等，圆形截面的比表面积最小，塑料熔体相对模具的热量损失小，但需开设在分型面的两侧，在制造时难以保证上下模板两部分形状对中吻合；故本设计采用加工工艺性及比表面积比较好的梯形截面。梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大，一般采用以下经验公式来确定截面尺寸，即 式中 B-梯形截面的宽度； L-分流道长度；

37、 W-流经分流道的塑料质量； H-梯形截面的高度，D为圆形截面分流道直径。分流道截面形状如图5-3所示。图5-2 分流道布置形式图从理论上，第二级、第三级分流道可比第一级分流道截面小10%，但为了刀具的统一加工方便，在分型面上的分流道采用一样的截面。图5-3 分流道布截面形状2）分流道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，只有中心部位的塑料熔体流动状态较理想，因此，分流道的内表面粗造度并不要求很低，一般取0.63um1.6um。这样表面稍不光滑，有助于增大熔体外层流动阻力，避免熔体表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处取R=0.8um。3）分流道凝料体积分流道总长 分流道截面

38、积 凝料体积 4）分流道剪切速率校核采用经验公式 （5-4）分流道剪切速率在5005000之间，故剪切速率校核合格。式中 ， 。式中 t-注射时间，取1s； A-梯形面积（0.2226）； c-梯形周长（2.03）。5.4 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位，浇口的形状，位置和尺寸对塑件质量影响很大。浇口截面积通常为分流道截面积的0.070.09倍，浇口截面形状多为矩形和圆形，浇口长度为0.52mm。浇口具体尺寸一般根据经验确定取其下限值，然后试模逐步修正。该模具是中小塑件的多型腔模具，同时，从所提供塑件图样可以看出，在塑件大端端部设置侧浇口比较合适。侧浇

39、口开设在水平分型面上，从型腔外侧面进料。侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便的调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而又称为标准浇口，这类浇口加工容易，修整方便，并且可根据塑件形状特征灵活地选择进料位置，因而它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。浇口形状及尺寸如图5-4所示。图5-4 浇口形状及尺寸因为该模具的浇注系统所采用的是非平衡式布置，故应通过调节浇口尺寸，来实现浇注系统的平衡。浇口尺寸如图5-4所示。浇口截面尺寸确定过程如下：1）分流道截面积2）基准浇口A1、B1、A3、B3这两组浇口截面尺寸（取）由 求得 3）其他两组浇口的截面尺寸根据BGV值相等原则： （5-

40、5） 4）浇口剪切速率校核由矩形侧浇口剪切速率经验公式得 （5-6） （5-7）因为、均在内，故浇口剪切速率校核合格。5.5 冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径，该模具因主流道较长，欲将主流道凝料顺利取出，需设拉料杆，该模具将冷料穴设计成半球形，并采用球头拉料杆，拉料杆固定在在推板上，开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。当分流道较长时，可将分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以贮存前锋冷料，该模具的分流道冷料穴在分流道端部加长6mm作为分流道冷料穴。6 成型零件的设计模具型腔在模具成型中受到塑料熔体的高压作用，应具有

41、足够的强度和刚度。如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生扭曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度，并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔的壁厚，尤其对重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度6。6.1 成型零件结构设计1） 型腔该冲水手柄的表面质量要求较高，故对模具型腔的加工要求也较高，若型腔制成整体式，则整体模板都要用价格较贵的模具钢，维修也不方便。因此，冲水手柄型腔若采用嵌入式型腔，上述存在的问题就能够很方便的得到解决。2） 型芯型芯是采用嵌入式的，中间孔由丝筒成型。6.2 成型零件钢材选用

42、冲水手柄是大批量生产，成型零件所选用钢材耐磨和抗疲劳性能应该良好；机械加工性能和抛光性能也应良好。因此构成型腔的定模仁钢材选用SM1，动、定模板未参与成型，故成型时无料流冲刷，且脱模时没有塑件的摩擦，因此采用55钢调质处理。嵌件型芯因其脱模时塑件的摩擦及成型时料流的冲刷，因此选用硬度较高的模具钢Cr12MoV，淬火后表面层硬度为58HRC62HRC。动模仁未参与成型，故选用耐磨性、抗疲劳性、机加工性能及抛光性能良好的模具钢SM1。6.3 成型零件工作尺寸的计算由前述可知，塑件尺寸公差按GB/T14486-1993标准中的MT5选取。1） （6-1）式中 -塑件平均收缩率； Ls1-塑件外径尺寸

43、（取29mm）； x-修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.5mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。2） （6-2） 式中 -塑件平均收缩率； Ls2-塑件外径尺寸（取15mm）； X-修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.38mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。3） （6-3） 式中 -塑件平均收缩率； Ls3-塑件外径尺寸（取180mm）； x-修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.5）； -塑件公差值（取1.6mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。4） （

44、6-4） 式中 -塑件平均收缩率； Ls4-塑件外径尺寸（取6mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.24mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。5） （6-5）式中 -塑件平均收缩率； Ls5-塑件外径尺寸（取81mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.5）； -塑件公差值（取1.14mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。6） （6-6） 式中 -塑件平均收缩率； Ls6-塑件外径尺寸（取10mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.28mm）

45、； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。7） （6-7） 式中 -塑件平均收缩率； Ls7-塑件外径尺寸（取2mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.2mm）；-模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。1） （6-8） 式中 -塑件平均收缩率； ls1-塑件尺寸（取25mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.5mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。2） （6-8） 式中 -塑件平均收缩率； ls2-塑件尺寸（取178mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，

46、故此处取0.5）； -塑件公差值（取1.6mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。3） （6-10） 式中 -塑件平均收缩率； ls3-塑件尺寸（取77mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.5）； -塑件公差值（取0.86mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。4） （6-11） 式中 -塑件平均收缩率； ls4-塑件尺寸（取4mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）；-塑件公差值（取0.24mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。5） （6-12） 式中 -塑件平均收缩率； ls5-塑件尺寸（取

47、8mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取0.75）； -塑件公差值（取0.28mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。1） （6-13） 式中 -塑件平均收缩率； Hs1-塑件高度尺寸（取10mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取2/3）； -塑件公差值（取0.28mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。2） （6-14）式中 -塑件平均收缩率； Hs2-塑件高度尺寸（取20mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取2/3）； -塑件公差值（取0.44mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。3） （6-14） 式中 -塑件平均收缩率； Hs3-塑件高度尺寸（取30mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取2/3）； -塑件公差值（取0.5mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。4） （6-15） 式中 -塑件平均收缩率； Hs4-塑件高度尺寸（取27mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，故此处取2/3）； -塑件公差值（取0.5mm）； -模具成型零件的制造误差，塑件精度级别较高时取。1） （6-16） 式中 -塑件平均收缩率； hs1-塑件高度尺寸（取8mm）； x -修正系数（因塑件精度要求较高，