毕业设计（论文）-瓶盖的塑料模具设计

1、南昌航空大学继续教育学院自考瓶盖的塑料模具设计称号名师 名证姓教 业考生导 专准学指模具设计与制造015810301277赵旋董跃平2011年03月20日南昌航空大学继续教育学院毕业设计（论文）任务书i、毕业设计（论文）题目：瓶盖的塑料模具设计ii、毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求:一、原始资料：零件图及autocad软件、pr0/e等软件二、技术要求：1. 分析模具结构2. 成型方法与设备：在适当的塑料注射机上注射成型;3. 选用注射机iii、毕业设计（论文工作内容：2011年1月进行资料收集、加工、整理，提出设计方案2011年2月进行并完成毕业论文2011年3月撰写毕业

2、论文2011 年 4 月 9 h毕业论文模拟答辩2011年4月22日毕业论文答辩，成绩评定iv、主要参考资料：1:魏春雷徐慧民主编。冲压工艺与模具设计（第三版）。北京 理工大学出版社，2009.82:谢昱北主编。模具设计与制造。北京大学出版社，2005, 83:齐晓杰主编。材料成型工艺与模具设计。机械工业出版社，2005, 104:苏伟姜庆华主编。模具概论。人民邮电出版社，2009, 5 5：赵世友主编。模具技术基础。兵器工业出版社，2005. 96：杨占饶主编。模具设计与制造。人民邮电出版社，2009.4江西t贸学院院、系（函授站）模具设计与制造专业自考 学生赵旋日期：自2011年 1月 1

3、5日至2011年4 月22日指导教师 董跃平兼职教师或答疑教师（并指出所负责的部分）：教研室主任附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书苜页。摘要一个学期的课程即将结束，为检验这一个学期以来对于塑料模设计的学习效 果，综合检测理论在实呩应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要 的是理论联系实际，即我们将努力认真的完成此次课程设计。本次课程设计课题来源于生产实际，应用广泛，但成型难度和对较难，模具 结构相对复杂，对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。它能加强对塑料 模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的没计和制造能力。本次设计以瓶盖的注塑模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结

4、构分析， 最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。能很好的达到学以致用的 效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中 常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用 本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时使用了 autocad 等软件。由于实阮经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位 老师和同学批评指正。关键词：成型注塑模结构目录1、塑件成形工艺分析71.1塑件的尺寸精度分析81.2刪牛表|ftl质量分析81.3槊件结构工艺性分析81.4生产实际考虑82、分型面的选择92.1分型面的选择原则92

5、.2方案分析93、模具的结构分析与设计113.1确定型腔介m113.2确定模板尺寸113.3确定模架尺寸124、成型零件的设计134.1成型零件的结构分析134.2排气系统的设计164.3成型零件的尺寸计算174.4脱模机构的设计194.4.1顶杆设计194.4.3凝料的推出204.5合模定位和导14机构没计214.5.1.导14机构的总体没计214.5.2导柱设计224.5.3导套设计234.6温度调节系统设计（冷却系统）235、浇注系统的设计255.1主流道设计255.1.1主流道尺寸255.1.2主流道衬套形式及其凼定265.2分流道的设计275.3浇口的设计285.3.1浇口形式的选择

6、296、成型设备的选择及校核326.1注射机的选则326.1.1计算塑件的体积326.1.2计算所需的体积326.1.3选川注射机326.2注射机的终选326.3模具闭合高度的校核336.4模具安装部分的校核336.5模具开模行程的校核336.6锁模力的校核336.7注射fr力的校核347、成型工艺参数的确定358、模具特点和工作原理378.1模具的特点：378.2模具的工作过程378.3模具的装配图和俯视图：379、设计小结40参考文献41产品图1、塑件成形工艺分析abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性abs是巾丙烯 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

7、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，例如从中等至ij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。注塑模工艺条件

8、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8090度k最少干燥2 小时。材料温度应保证小于0. 1%。熔化温度：210280度；建议温度: 245度。模具温度：25_70度。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。1.1塑件的尺寸精度分析该塑件无尺寸精度特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，按mt5查 取公差。其主要尺寸公差要求如表2. 3. 11所示：塑件标注尺寸塑件尺、r公差 (按mt5级精度)塑件标注尺寸塑件尺寸公差 (按mt5级精度)外形尺寸(d35.503 5.5-0.56内形尺寸0)32o32,0-56(d13® 1 3-0.3

9、2(d28(d28*0-5r1r1-0.2016o16+0,389. 79. 7-0.3207.607. 6,0-287. 57. 5-0.2844仙3.53. 5-0. 2466仙内形尺寸66仙r1rf021.2塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊要求，一般情况下外表面要求光洁，表 面粗糙度可以取到没存特殊要求时，塑件内部表面粗糙度 可取尺=3.2/m。1.3塑件结构工艺性分析(1) 壁厚分析：设计合理，壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的一昂球。(2) 圆角过渡：要从分型面位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的 设置。根据本塑件的壁厚，均采用圆角半径rlmni。(3) 脱模斜度：为便于塑件从模腔

10、中取出，槊件的内外壁需要足够的 脱模斜度。外形尺寸以大端为基准，斜度往小处取；内形尺寸以 小端为基准，斜度往大处取。根据abs的性能和模具设计与制 造简明手册(第三版)p433表2-2-5:型芯脱模斜度为：0. 7°， 型腔脱模斜度为0. 5°1.4生产实际考虑该塑件的生产类型放该是大批量生产，因此在设计模具时，要提 要塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模的模具， 以降低生产成本。2、分型面的选择 2.1分型面的选择原则分型面的选择是模具设计的第一步，分型面的选择受塑件形状、 壁厚、成型方法、后处理工序、塑件外观、塑件尺寸精度、塑件脱模 方法、模具类型、型腔数

11、目、模具排气、嵌件、浇口位置与形式以及 成型机的结构等影响。分型面选择的原则是：(1) 脱出塑件方便，模具结构简单。(2) 确保塑件尺寸精度。(3) 型腔排气顺利。(4) 无损塑件外观。(5) 设备利用合理。2.2方案分析该塑件为家用的旋钮塑料,要求表面光滑平整；无毛刺无毛边；不 允许缩水、凹坑；无划伤；无污物。在选择分型面时，根据分型面的 选择原则，考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件，有以 卜几种方案：分型面选择的首要原则是必须选择塑件断面轮廓最大的地方作为分型 面，这是确保塑件能够脱出模具而必须遵循的基本原则。(1)分型面的方案一.该塑件采用垂直分型，用活动镶块乖直分型后，留在

12、包紧在不模 的型芯上，在有动模端的推杆将塑件从型芯上脱出，虽然这样使模具 型腔由内型变成了外型，可以降低模具型腔的加工难度，但是会在塑 件的垂直分型面上产生熔接痕，不能达到塑件的外观要求，并且模具 的结构复杂，所以此分型面方案不好。阁2. 1(2)分型面的方案二：该塑件采用水平分型，定模部分成型塑件的内部结构，将型芯装 在定模上，型腔做在动模，当开模后塑件包紧在型芯，随型芯留在动 模，然后由定模上的推件板将塑件脱出型芯，这样就可以达到塑件的 外观的使用要求，但是由于推件板推塑件出容易产生飞边，就要求推 件板的加工难度加大，并且推件板出容易磨损，就要求推件板的材料 耐磨，从而增加了模具的成本。此

13、方案不是很好也不采用。图2.23)分型面的方案三：该塑件采用水平分型，型腔在定模，型芯在动模，分型后塑件包 紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后有动模的推管和推杆的共同 作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，首先，塑件的外形由定模 的型腔成型，这样不紧能够保正塑件的外观质量，成型后由而且型腔 采用镶块式更加节省材料，便于加工；其次，分型后由动模的推管和 推杆作用于塑件内部将塑件从动模的脱出，这样就不会影响塑件的外 观质量，而且模具的结构简单，加工方便。无论从成型性能上看，还是从经济性看此方案都较为合理，所以此方案相对前两个方案来说更 加好一些。图2. 3结论：综合上述的三种方案，从塑件的外观要

14、求，模具的成型性能， 以及模具的加工经济性考虑出发，还是方案三的分型方案是三者当中 最好的一种方案，所以采用方案三的分型面。3、模具的结构分析与设计3.1确定型腔布局模具采用一模四腔，布局如下图所示，需要确定图中尺寸。(1) 确定 sjds2查塑料模具设计指导与范例h20表6-27可得：s,=7 s2=18(2) 确定l和bl = 4st+ 2sz+2d = 4 x 7 + 2 x 18 + 2 x 35 = 134b=i=1343.2确定模板尺寸根据上面的b和l，考虑注塑机的人小、导柱、导套和螺钉等布置， 根据gb/t 12555-2006塑料注射模模架，模架型号为：d型，200mmx180

15、mmo3.3确定模架尺寸模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有 突出部分；模具外表面应光洁，加涂防诱汕。两模板之问应有分模w 隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。(1) 定模板(150mm x 200mm、厚 40mm)用于固定定模模仁（型腔镶块）和导套。应该有一定的厚度，并 有足够的强度。一般用45钢。其上的导套孔与导套一端采用h7/k6配 合，定模与定模模仁（型腔镶块）采用h7/m6配合。（2）动模板（150mmx200mm、厚 40mm）用于固定动模模仁（型芯镶块）和导套。一般用45钢。动模板应 具有较高的平行度和硬度。动模模仁（型芯镶块）通过6个沉

16、头螺钉 m10固定在动模板上面。其上的导套孔与导套一端采用h7/k6配合，动 模与动模模仁（型芯镶块）采用h7/m6配合。（3）垫块（28mmx200mm、厚 50mm）主要作用：在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间， 或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。结构形式：可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。垫块材料：垫块材料为45（4）动模座板（200mmx200mm> 厚 25mm）动模座板上的注射机顶杆孔为o150mm，动模座板上还有四个挡钉 孔，动模座板的推板导套孔与推板导柱采用h7/n6配合。挡钉与挡钉 孔采用h7/n6配合，材料为45钢。（5）推板

17、（90mmx200mm、厚 13mm）推板上的推板导套孔与推板导套采用h7/r6配合。用4个m10的内六角圆柱螺钉与推半固定板固定。材料为45钢。（6）推杆固定板（90mmx200mm、厚 15mm）材料为45钢。其上的推板导套孔与推板导套采用h7/f9配合。图3.14、成型零件的设计4.1成型零件的结构分析（1）型腔的设计1）定模模仁（型腔镶块）型腔采用整体嵌入式结构。整体式型腔有较高的强度和刚度，在 使用中不易发生变形。本模具是一模四腔，四个型腔均做在一个模仁内，而不是分别做 四个嵌入定模板。图4.14个螺钉紧固2）定模模仁（型腔镶块）的固定由于定模模仁（型腔镶块）比较大，而且厚度较厚，故

18、采用螺钉连接，这样做能够达到很好的紧固作用。图4.2（2）型芯的设计1）型芯本塑件考虑到排气效果，因此，型芯采用镶拼组合式。共有两个 型芯组成。型芯均为圆形，但较小，因此采用台阶固定，销钉防转。一个小型芯成型动模部分的型腔图4.3定模部分的型腔2）动模模仁（型芯镶块）由于分型面取在塑件最大投影面积处，因此，动模部分也有型腔。由 于动模板厚度较厚，因此动模模仁（型芯镶块）既采用螺钉紧固。紧固螺钉模芯图4.54.2排气系统的设计在排气不良的模具中，气体经受很大的压缩作用而产生反压力，这 种反压力阻止熔融塑料的正常快速充模，而且，气体压缩所产生的热也 能是塑料烧焦。在充模速度人、温度高、物料黏度低、

19、注射压力人和塑 件过厚的情况卜*，气体在一定的压缩成度不能渗入塑料内部，造成熔接 不牢、表面轮廓不清、充填不满、气孔、组织疏松等缺陷，因此设计模 具时必须考虑型腔的排气问题。由于该模具的总体尺寸一般，属于中小 型模具，可以利用推杆、活动型芯以及型芯端部与模板的配合间隙、分 型面进行排气。其配合间隙为0.03、. 05min4.3成型零件的尺寸计算塑件的尺寸如图所示平均收缩率scp =3% $ 0. 8% = 0. 5% 尺寸偏差取 et7 级(1) 型腔尺寸计算：径向尺寸计算公式：l，二(ls + lsscp - |9高度尺寸计算公式：hm = (hs +hssep -互)fq 35_0 56

20、： lm = 35 + 35 x 0. 5% - x 0. 56°-3 = 34. 8+0-30夕7-0.28 : 4f/於13_。.32 :37 + 7 x 0. 5% - - x 0. 284 3.5.,24 : h,=+0. 18313 + 13x0. 5% - - x 0. 324+0.2123. 5 + 3. 5 x 0. 5% - - x 0. 24 36.8+0. 15+ 0. 1812. 9+0 213. 4 + 0.153、0(2) 型芯尺寸计算:径向尺寸计算公式：lra = (ls + lsscp 4-9高度尺寸计算公式：hln二(hs + h人p + 0.532

21、+0-56： lln 二夕 16+0.54: 13.5+0.24: 15.5+0.24: 1328 + 28 x 0. 5% + - x 0. 54一 0.25332 + 32 x 0. 5% + - x 0. 564316 + 16x0. 5% + - x 0. 544=28.515=32. 58一 0.25-0.3-0.3-0. 1823. 5 + 3. 5 x 0. 5% hx 0. 24 325. 5 + 5. 5 x 0. 5% + x 0. 24 3-0. 150. 1516. 4850. 183. 67755. 6875-0. 15-0. 15(3) 计算结果如表所示:已知条件：

22、平均收缩率scp=0.5%；模具的制造公差取对应的值类别类型塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算径向尺寸35-0.56k - (ls +lsscp 一(d34.755+0307-0.28o6.825+018® 13-0.32(d12.85+021高度尺寸3.5-0.249hm =(hs +hsscp3.3575,0j5型心尺寸径向尺寸02 8+053k = (ls + lsscp + -028.515.0.25 32+0.56032.58.0.3o16+054016.48 o.i8咼度尺寸3.5'0-249hm = (h. + h.srn + - )nss cp33.6775 o

23、.i55.5+0245.6875 0.i54.4脱模机构的设计4.4.1顶杆设计注射成型毎一循环中，槊件必须准确无误地从模具的凹模中或型 芯上托出，完成拖出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。脱模推出机构的设计原则：（1）推出机构应尽量设置在动模一侧。（2）保证塑件不因推出而变形损坏。（3）机构简单、动作可靠。（4）良好的塑件外观。（5）合模吋的准确复位。本模具采用顶杆顶出，顶出杆顶出出是一种基本的、也是一种常 用的塑件顶出方式。常用的顶杆形式有圆形、矩形、阶梯形。4.4.2脱模力的计算因为壁厚与直径之比0.05,故，该塑件为厚壁制件该制件为圆环形截面，脱模力计算公式为（1+"

24、 + *）尺2式中r型芯平均半径r= 16. 43mmk2无量纲系数，其值随f和小而异，查表得，k2=1.0013k,无量纲系数，其值随x和4）而异，查表得，k,=1.6s塑料平均成型收缩率s-0. 5%e塑料的弹性模量，mpa,杳表得e=2900mpal塑件对型芯的包容长度，mm, l=9mmf塑件与型芯之间的摩擦因数，f=0.21小模具型芯的脱模斜度，巾=0. 7°u塑料的泊松比，无a肓孔塑件型芯在垂直于脱模方向上的投影面积，a=0mm2 由上可得，脱模力f = ¥>< 16. 43 x 290 5%x9x（0.21-tan0. 7）=脱嫩抓 （1 + 9）

25、x 1.00134.4.3凝料的推出本模具是两板模，凶此浇注系统凝料的推出需耍用顶针推出。定模模板分流道韦流道定模板顶料杆型芯图4. 64.5合模定位和导向机构设计当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设 计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须 由设计人员根据模具结构进行具体设计。4.5.1.导向机构的总体设计（1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周闱或靠近边缘的部位，其屮心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。(2) 该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称布置。(3) 该模具导柱安装在定模座板上，导套有三个，分别安装在

26、流道推 板、定模板和动模板。(4) 为了保证分型面很好接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽， 即可削去一个面或在导套的孔u倒角，该模具采用后者。(5) 在合模时，应保证导向零件苜先接触，避免凸模先进入型腔，导 致模具损坏。(6) 动定模板采用合并加工时，町确保同轴度要求。4.5.2导柱设计(1)该模具采用带头导柱，不加油槽，如图所示。(2) 导柱的长度必须比凸模断面高度高山6mnt8mmo(3) 为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形 的先到部分。(4) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度(该导柱直径由标准模架可知为o12mm)。(5) 导柱的形式，导

27、柱固定部分与模板按117/f7配合，导柱滑动部分 按h7/f7配合。(6) 导柱工作不分的表面粗糙度为ra=0. 4 um。(7) 导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不鉍折断的内芯。多采用 低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢t8a、t10a经淬火处理，硬度为 50hrc以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度为50hrc以上。 本模具采用t8a。4.5.3导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相 对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式 有两种：直导套(gb/t4169. 2-1984)、带头导套(gb/t4169. 3-1984)。(1) 结构形

28、式。采用带头导套和直导套，如图所示。(2) 导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排除孔内剩余 空气。(3) 导套的滑动部分按h7/f7配合，表面粗糙度为0.4 um。带尖导套 外径与动定模板一端采用h7/r6配合；与流道推板一端采用h7/n6配 合镶入模板。(4) 导套材料可用淬火钢或铜(青铜合金)等耐磨材料制造，该模具中采用t8a。导柱导套的装配布置如下：导柱 直导套带头导套带头导套图4. 74.6温度调节系统设计(冷却系统)该塑件为大批量生产，应该尽量缩短成型周期，提高生产率。ldpe 是结晶型塑料，成型时需要充分冷却，冷却要均匀。因此，该模具的凸模和凹模均开设冷却水道，采用冷却水

29、进行循环冷却。为了使得模 具冷却更快，而且制件不同部位冷却速度必须相等，则必须采用较为 复杂的冷却系统。该冷却系统分两部分，第一部分是型腔部分的冷却， 因为定模模仁（型腔镶块）是整体嵌入式，因此该部分冷却系统是在 定模板上开设两条分别与分型面平行的冷却水道，水道开设在型腔上 方。第二部分是型芯的冷却，因为型芯是阒形，而且是镶拼组合式， 因此该部分是环绕型芯的冷却水道。冷却水道直径按经验取8mm，水嘴 采用外置型水嘴。冷却水道布置如下图：密封圈图4.8水嘴型芯冷却5、浇注系统的设计 5.1主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出 的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为

30、圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的 顺利拔出。5.1.1主流道尺寸(1) 主流道小端直径d主流道小端直径d =注射机喷嘴直径+0. 51= 4 + 0. 51取d = 5 (min)这样便于喷嘴和主流道能同轴对准，也能使的主流 道凝料能顺利脱出(2) 主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径r，应该大于注射机喷嘴球头半径的 23mm。反之，两者不能很好的贴合，会让塑件熔体反喷，出现溢边致 使脱模困难.sr =注射机喷嘴球头半径+ 23sr = 12 + 23取d = 14 (mm)(3) 主流道长度l一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗， 以短为好，小模具控制在50

31、之内。在出现过长流道时，可以将主流道 衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结构，取 l=43 (mm)（4）主流道大端直径d = d + 2 ltga （半锥角 a :为 1° 2°，取 a =2° ）义 125.1.2主流道衬套形式及其调主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要 求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式， 即浇口套。本模具是三板模，因此需要尽量减少主流道长度。方案一：用浇口套标准件，这样只需购买，但是主流道长度过人，在 凝料脱模时会产生困难。固定形式：用定位圈配合固定在模具的面板 上。定位圈也是

32、标准件，其形式如卜、图5.1方案二：在定模座板上开设阶梯孔，将浇u套放入减小主流道长度。浇口套自行设计。在定模座板上在安装定位圈定位。其形式如下:图5. 2定位圈及浇口卷装配图：定位圈（川螺钉同定在定模座板上） 定模座板螺丰j凶定在定模座板内浇u套定模板5.2分流道的设计本模具的流道布置形式采用平衡式，如下图分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注 射速率等因素有关。该塑件的体积不人而且形状不复杂，且壁厚均匀， 可以考虑采用点进料的方式，有利于塑件的成型和外观质量的保证。 从便于加工的方面考虑，采用截面形状为0形的分流道.查有关的手册, 选择r=5mm。此外该模具是一模4件，型

33、腔的数量较少,模具的结构简单而不紧 凑，所以采用平衡式，各个型腔的分流道的断面形状及大小、分流道 长度都取作一致。这样，熔体就能以相同的成型压力和温度同事充满 各个型腔，使一模内成型出的各个塑件的尺寸及性能容易保持一致。图5.45.3浇口的设计浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。 限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔 体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅 速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性， 调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及 塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒

34、流，并便于浇口 凝料与塑件分离的作用。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性 能及质量影响很大，因此合理选择浇口的幵设位置是提高质量的重要 环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好 的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择。通常要考虑以卜7l 项原则：a. 从量缩短流动距离。b. 浇口应开设在塑件壁厚最大处。c.必须尽量减少熔接痕。d. 应有利于型腔中气体排出。e. 考虑分子定向影响。f. 避免产生喷射和蠕动。g. 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。h. 注意对外观质量的影响。5.3.1浇口形式的选择

35、由于该塑件外观质量要求高，浇口的位置和大小还是要不能太影 响塑件的外观，同时，也应该尽量使模具结构简单。根据对塑件结构 的分析及已确定的分型面的位置，可选的浇口形式有几种方案，如卜、方案一：侧浇口一般开设在分型面上，有塑件侧面进料，侧浇口断面易取 矩形形状（必要时用圆形），它能方便地调节剪切速率，充模流量速率， 流动状态和浇口封闭时间，并可以灵活地选择塑件进浇位置，广泛使 用于多腔模中，但此模具的外形有齿，这样会破坏制件的外观质量， 并且在侧面产生痕迹，影响塑件的使用性能以及外观性能。（适用于表 面质量要求不高的产品）图5. 5（2）方案二点浇口是一种断面尺寸很小的浇口，当物料通过时产生很高的

36、剪 切速率,这对于表观粘度随剪切速率变化而明显变化的塑料熔体和粘 度较低的塑料熔体是适合用的.点浇口在开模时容易自行切断，并且在 塑件上留k的残痕极小，不容易觉察，故无需修剪浇口的工序.点浇口 的另一个优点是，它很容易向模腔多点进料，浇口位置选择灵活，对于 单腔模和多腔模均适用.因此点浇口能实现模具a动化生产，生产效率 高.采取双分型面模具（亦称三板式模具），可以自动脱胶无需要设计 机械手或者人工将浇注系统的凝料从主流道中取出，并且塑件的表面 经过很小的修整就可以达到塑件的表面质量要求。（加工成本比较人）综上所述，对塑件成型性能、浇口和模具结构的分析比较，由于塑件的 尺寸及表面精度要求不高，从

37、模具的制造及结构考虑，确定成型该塑 件的模具采用点浇口的形式。（釆用方案一）图5.7点浇u主流道主流道塑件6、成型设备的选择及校核6.1注射机的选则6.1.1计算塑件的体积根据制件的三维模型，利用三维软件直接求得塑件的体积为： vf4426. 29mm3。6.1.2计算所需的体积浇注系统凝料按h 1取，故:v2= v,=4426. 29mm3塑件和浇注系统凝料总体积为（按一模叫腔算）：v= 4 （v，+v2 ） =35410. 32 mm3 =35. 41032 cm36.1.3选用注射机根据总体积v= 8852. 58 mm3,初步选取xs-z-60型螺杆式注射成型机。xs-z-60型螺杆式

38、注射成型机主要参数如卜*表所示项目参数项目参数理论注射量60 cm3移模行程180mm注射压力1220mpa定位孔的直径055锁模力500kn喷嘴球半径sr12mm最大模具厚度200mm喷嘴口孔径o4最小模具厚度70mm6.2注射机的终选6. 2.1注射量的校核公式是（0. 8 0. 85）> wfi；式中 w7/>注射机的公称注射量，cm3悔模的塑料体积量，cm3如前所述，塑件及浇注系统的总体积为35. 41032 cm3,远小于注射剂的理论注射量51 cm3,故满足要求。6.3模具闭合高度的校核模具闭合高度的校核公式为：h醐<h饨<hmax由装配图可知模具的闭合高度

39、hffl=250rnm，而注射机的最大模具厚 度/胃=300mm，始小模具厚度/歷=250腿，满足安装要求。6.4模具安装部分的校核模具定位圈的直径o 125mm与注射机定位孔的直径0125相等，满足安装 要求。浇u套的球面半径srfsr+ （12） mm=20mm，满足要求。浇u套小端直径r：=r+ （12） mm=8mm，满足要求。6.5模具开模行程的校核模具开模行程的校核公式为：+式中久模具的开模行程，mm h注注射机的移模行程，mm制件的推出距离，腿 h2包括流道凝料在内的制品的高度，mm a取出凝料所需分开的距离，mm代入数据得：h*: = 10 + 20 + 76 = 106 &l

40、t;= 350 ,满足要求。6.6锁模力的校核锁模力的校核公式：/r >0 = 1.3x80 = 104mpa < pmax = 1 q4mpa f > kapm式中f注射机的额定锁模力，kna制件和流道在分型面上的投影面积之和，cm2 p,n型腔的平均压力，mpa k安全系数，通常取1.11.2代入数据得：kapni = 1.2 x 30 x 8.04 = 289. 44kn < f = 1800kn。满足要求。6.7注射压力的校核注射压力的校核公式为：2/c/?。式中l注射机的额定注射压力，mpap0注射成型时的所需用的注射压力，mpa安全系数代入数据得：kp。=

41、1.3 x 80 = 104mpa < 130lpa。满足耍求。综上所述：选取xs-zy-250型螺杆式注射成型机完全符合本模具的使用要求7、成型工艺参数的确定产品参数产品名称及图号盖模腔数4产品单重31.5g总重126g单件体积44.27cm3总体积177.08cm3投影血积804.248mm2总投影面积3216.992mm2外形尺寸(h-v-w)035x10最大壁厚4mm最小壁厚2mm抽芯数0嵌件数0注塑工艺参数料筒温度(前、中、后)后 140160 °c 前 170200 °c喷嘴温度220-240 °c模具温度50-70 °c注射压力7090mpa注射时间35s保压温度50-70 °c保压压力40 60mpa保压时间1530s冷却时间1530s锁模压力724.2kn螺杆转速3060r/min成型周期4070s原料