水杯注射模设计

1、水杯注塑模设计 班级： 学号： 姓名：课程设计任务书课程设计任务书成型方法与设备：在成型方法与设备：在XS-ZY-500型号注射机上成型型号注射机上成型塑件原料：聚丙烯塑件原料：聚丙烯收缩率：收缩率：1.0%3.0%塑件制品名称：水杯塑件制品名称：水杯生产批量：单件生产批量：单件塑件图：见图一、图二塑件图：见图一、图二水杯的三维建模图水杯的三维建模图图一图二水杯的三视图Content请在此添加段落内容请在此添加段落内容请在此添加段落内容请在此添加段落内容浇注系统及设计原则浇注系统及设计原则浇注系统是指模具中从接触注射机喷嘴开始浇注系统是指模具中从接触注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，起作

2、用是塑料到型腔为止的塑料流动通道，起作用是塑料熔体平稳且有顺序地填充到型腔中，并在填熔体平稳且有顺序地填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑件。部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑件。 因而，浇注系统十分重要，它的设计好因而，浇注系统十分重要，它的设计好坏对塑件性能、外观及成型难易程度等有很坏对塑件性能、外观及成型难易程度等有很大的影响。浇注系统可分为普通浇注系统和大的影响。浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料浇注系统。无流道凝料浇注系统。Content请在此添加段落内容请在此添加段落内容请在此添加段落

3、内容请在此添加段落内容浇注系统组成浇注系统组成1 1）主流道）主流道 主流道是指从注射机喷嘴与模具的接触部位起到分流道为止的一主流道是指从注射机喷嘴与模具的接触部位起到分流道为止的一段流道。主流道与注射机喷嘴在一条线上，是熔融塑料进入模具是最段流道。主流道与注射机喷嘴在一条线上，是熔融塑料进入模具是最先经过的流道。先经过的流道。（2 2）分流道）分流道 分流道是指介于主流道和浇口之间的一段通道，它是熔融塑料分流道是指介于主流道和浇口之间的一段通道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡通道，能使塑料的流向得到平稳的转换。由主流道流入型腔的过渡通道，能使塑料的流向得到平稳的转换。3 3）浇口）浇口

4、浇口又称进料口，它是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是浇注系浇口又称进料口，它是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分统中最短小的部分 。这一狭窄短小的浇口能使分流道输送来的熔融塑。这一狭窄短小的浇口能使分流道输送来的熔融塑料产生加速，行成理想的流动状态而充满型腔，同时还起着封闭型腔料产生加速，行成理想的流动状态而充满型腔，同时还起着封闭型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使分流道凝料与塑件分离。防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使分流道凝料与塑件分离。（4 4）冷料穴）冷料穴 冷料穴是指直接对着主流道的孔或槽。其作用是储藏注射时间产冷料穴是指直接对着主流道的孔或槽。其作用是储

5、藏注射时间产生的冷料头，以防止冷料进入型腔而影响塑件质量，甚至堵塞浇口而生的冷料头，以防止冷料进入型腔而影响塑件质量，甚至堵塞浇口而影响注射成型。当分流道较长时，其末端也应开设冷料穴。影响注射成型。当分流道较长时，其末端也应开设冷料穴。浇注系统设计的浇注系统设计的基本原则基本原则排气良好排气良好流程短流程短防止型芯变形和嵌件移位防止型芯变形和嵌件移位整修方便整修方便防止塑件翘曲变形防止塑件翘曲变形合理设计冷料穴或溢料穴合理设计冷料穴或溢料穴浇注系统的截面积和长度浇注系统的截面积和长度 浇注系统的截面积和长度应尽量取小值以浇注系统的截面积和长度应尽量取小值以减少浇注系统占用的塑料量，从而减少回收

6、减少浇注系统占用的塑料量，从而减少回收料。料。（1）主流道与定位圈的设）主流道与定位圈的设计计主流道是熔融塑料进入模具型腔时最先经过的部位，其截面尺寸直接影主流道是熔融塑料进入模具型腔时最先经过的部位，其截面尺寸直接影响塑料的流动速度和填充时间。其设计要点如下：响塑料的流动速度和填充时间。其设计要点如下：主流道一般设计成圆锥形，其锥角一般为主流道一般设计成圆锥形，其锥角一般为2 244，流动性差的可取，流动性差的可取3 3 66, ,便于将冷凝料从主流道中拔出。内表面粗糙度为便于将冷凝料从主流道中拔出。内表面粗糙度为Ra0.63mRa0.63m。为保证主流道与注射机喷嘴紧密接触，防止漏料，一般

7、主流道与喷嘴为保证主流道与注射机喷嘴紧密接触，防止漏料，一般主流道与喷嘴对接处做成球面凹坑，其半径对接处做成球面凹坑，其半径R=Ro+(12),其小端直径其小端直径d=do+(0.51),凹坑深度取凹坑深度取35mm，其中，其中，Ro为喷嘴前端的球面半径（为喷嘴前端的球面半径（mm）,do为为喷嘴孔径（喷嘴孔径（mm）为减少熔融体充模时的压力损失和塑料耗损，应尽量缩短主流道的长为减少熔融体充模时的压力损失和塑料耗损，应尽量缩短主流道的长度，一般主流道的长度控制在度，一般主流道的长度控制在60mm内。内。由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以常将由于主流道与高温塑料熔体及注射机

8、喷嘴反复接触和碰撞，所以常将主流道设计成可拆卸的浇口套。主流道设计成可拆卸的浇口套。u 根据相关资料，查得根据相关资料，查得XS-ZY-500型塑料注射机喷嘴的有关尺寸型塑料注射机喷嘴的有关尺寸u 喷嘴前端球面半径喷嘴前端球面半径 Ro=18mmRo=18mmu 喷嘴孔直径喷嘴孔直径do=4mmdo=4mmu 根据模具主流道与喷嘴的关系得到：根据模具主流道与喷嘴的关系得到：u 主流道进口球面半径主流道进口球面半径R=Ro+(12)mm=18+(12)mm=20mmu 取取R=20mmu 主流道进口端孔直径主流道进口端孔直径d=do+0.5mm=4+0.5mm=4.5mmu 取取d=4.5mmu

9、 为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其锥角为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其锥角为为24。浇口套的长度。浇口套的长度 设计得比模板厚度短设计得比模板厚度短0.02mm。u 定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得XS-ZY-500型螺杆式注射型螺杆式注射机的定位圈的直径为机的定位圈的直径为100mm，一般定位圈高出定模座板表面，一般定位圈高出定模座板表面510mm。u 由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈。用

10、推荐尺寸的浇口套和定位圈。（2）分流道设计）分流道设计u 分流道是主流道和浇口之间的进料通道。在设计分流道分流道是主流道和浇口之间的进料通道。在设计分流道时主要考虑的是尽量减少熔体流动时压力损失和温度降低，时主要考虑的是尽量减少熔体流动时压力损失和温度降低，同时尽量减小分流道的体积。同时尽量减小分流道的体积。u常用的分流道截面形状有圆形、梯形、常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形、半圆形和矩形等。形等。u分流道长度一般为分流道长度一般为830mm，也可根据型腔数量和布置取，也可根据型腔数量和布置取得更长一些，但不宜小于得更长一些，但不宜小于8mm，否则会给修磨带来困难。，否则会

11、给修磨带来困难。u该塑件采用一模一腔，点浇口进料，进料口正对着主流道，该塑件采用一模一腔，点浇口进料，进料口正对着主流道，且塑料的流动性好，所以本模具不考虑分流道的设计。且塑料的流动性好，所以本模具不考虑分流道的设计。（3）浇口设计）浇口设计 浇口分流道与型腔之间的一段细短的通道，它浇口分流道与型腔之间的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、数量、尺是浇注系统的关键部位。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件的质量影响很大。浇口的主要作寸和位置对塑件的质量影响很大。浇口的主要作用有两个：一是塑料熔体流经的通道；二是浇口用有两个：一是塑料熔体流经的通道；二是浇口的适时凝固可控制保压时间

12、。的适时凝固可控制保压时间。方案一：点浇口进料方案一：点浇口进料优点：优点： 熔融塑料流通过浇口时流速增高熔融塑料流通过浇口时流速增高,加上摩擦加上摩擦 力的作用，塑力的作用，塑料流的温度升高。这样，能获得外形清晰，表面光泽的塑件。料流的温度升高。这样，能获得外形清晰，表面光泽的塑件。 开模后点浇口可自动拉断，有利于自动化操作。去除浇口开模后点浇口可自动拉断，有利于自动化操作。去除浇口以后，塑件上留下的痕迹不明显，不影响塑件表面的美观。以后，塑件上留下的痕迹不明显，不影响塑件表面的美观。 确定浇口的位置很灵活。确定浇口的位置很灵活。缺点：缺点：模具结构较复杂，一般采用双分型面模具，才便于脱出浇

13、道模具结构较复杂，一般采用双分型面模具，才便于脱出浇道凝料。凝料。 大型塑件采用一个点浇口时易产生翘曲变形，故应采用多大型塑件采用一个点浇口时易产生翘曲变形，故应采用多个点浇口同时进料。个点浇口同时进料。从模具结构及成型工艺的角度出发，有以下三种浇口设计方案从模具结构及成型工艺的角度出发，有以下三种浇口设计方案方案二方案二：直浇口进料：直浇口进料优点优点: 传递压力好，保压补缩作用强。传递压力好，保压补缩作用强。 模具结构简单紧凑，制造方便，成本较低。模具结构简单紧凑，制造方便，成本较低。缺点：缺点：去除浇口困难，浇痕明显。去除浇口困难，浇痕明显。 塑料进料时阻力大。塑料进料时阻力大。 浇口部

14、位熔体多，热量集中，冷却后内应力大，易产生气孔及缩孔缺浇口部位熔体多，热量集中，冷却后内应力大，易产生气孔及缩孔缺陷。陷。方案三：侧浇口进料方案三：侧浇口进料优点：优点：浇口截面形状简单，加工方便浇口截面形状简单，加工方便 能对浇口尺寸进行精密加工能对浇口尺寸进行精密加工 确定浇口位置灵活，以便改善充模状况确定浇口位置灵活，以便改善充模状况 去除浇口方便，痕迹小去除浇口方便，痕迹小缺点：缺点：塑件容易形成熔接痕、缩孔、凹陷塑件容易形成熔接痕、缩孔、凹陷 等缺陷。等缺陷。 注射压力损失较大，对于壳形塑件，采用这种浇口不易排气注射压力损失较大，对于壳形塑件，采用这种浇口不易排气 特别适用于两板式多

15、型腔模具，多用于中小型塑件的浇注成型特别适用于两板式多型腔模具，多用于中小型塑件的浇注成型 综上所述，由于该塑件外观质量要求综上所述，由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提，同时，也应尽量使模的外观质量为前提，同时，也应尽量使模具结构更简单。根据对该塑件结构的分析，具结构更简单。根据对该塑件结构的分析，并结合已确定的分型面位置，使用点浇口并结合已确定的分型面位置，使用点浇口进料方式。进料方式。 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部。放方式，进料位置设计在塑件底部

16、。（4）冷料穴设计）冷料穴设计 冷料穴位于主流道正对面的孔或槽，或者在分流道的末端。其冷料穴位于主流道正对面的孔或槽，或者在分流道的末端。其作用是收集熔体前锋的冷料，防止其进入型腔而影响塑件的质量。作用是收集熔体前锋的冷料，防止其进入型腔而影响塑件的质量。冷料穴分两种：一种是专门用于收集冷料的；另一种是既有储存冷料穴分两种：一种是专门用于收集冷料的；另一种是既有储存冷料又兼有拉出主流道冷凝料的功能。冷料又兼有拉出主流道冷凝料的功能。 冷料穴必须设置在熔体流向的末端的转折处，并迎着上游料冷料穴必须设置在熔体流向的末端的转折处，并迎着上游料流的方向。冷料穴的长度一般取流道直径的流的方向。冷料穴的长

17、度一般取流道直径的1.521.52倍。倍。 该塑件采用无拉料杆冷料穴，其特点是在主流道的末端开设一该塑件采用无拉料杆冷料穴，其特点是在主流道的末端开设一锥形凹坑，在凹坑侧壁上垂直钻一小盲孔。开模时，靠盲孔内的锥形凹坑，在凹坑侧壁上垂直钻一小盲孔。开模时，靠盲孔内的凝料把主流道凝料从定模中拔出；脱模时，靠推杆对塑件或分流凝料把主流道凝料从定模中拔出；脱模时，靠推杆对塑件或分流道的推力，使穴内的凝料先沿盲孔轴线移动，而后全部脱出。道的推力，使穴内的凝料先沿盲孔轴线移动，而后全部脱出。 该模具的排气系统的设计是利用模板之间的缝隙进行排气。该模具的排气系统的设计是利用模板之间的缝隙进行排气。模具设计方

18、案论证模具设计方案论证1.型腔的布局型腔的布局 对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。本案例的模具采用衡、取件方便。本案例的模具采用 一模一腔，另外，塑件结构简单，一模一腔，另外，塑件结构简单，不需要侧向分型，所以型腔的排列方式只有一种，即放在定模板中心。不需要侧向分型，所以型腔的排列方式只有一种，即放在定模板中心。2.成型零件的结构确定成型零件的结构确定 注射模的成型零件是指构成

19、模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、注射模的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、螺纹型环等。型芯、螺纹型芯、螺纹型环等。 成型零件直接与高温高压的塑件接触，它的质量直接影响塑件的质量。成型零件直接与高温高压的塑件接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为该塑件的材料为PP通用塑料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因通用塑料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理以使其具备具钢制作，还应进行热处理以使其具备5055HRC的硬

20、度。的硬度。 在满足塑件质量要求的前提下，还要考虑金属零件的加工性及模具制在满足塑件质量要求的前提下，还要考虑金属零件的加工性及模具制作成本。作成本。（1）凹模（型腔）设计）凹模（型腔）设计 凹模又称为阴模，它是成型塑件外表面的零件。凹模又称为阴模，它是成型塑件外表面的零件。 凹模的基本结构一般分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、拼块式组凹模的基本结构一般分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、拼块式组合凹模。合凹模。 本案例采用整体式凹模，整体式型腔是直接加工在定模板上的凹模结构简单牢固、强本案例采用整体式凹模，整体式型腔是直接加工在定模板上的凹模结构简单牢固、强度高、刚

21、度高、使用中不易发生变形，成型的塑件质量好。但对于形状复杂的凹模，度高、刚度高、使用中不易发生变形，成型的塑件质量好。但对于形状复杂的凹模，其加工工艺性较差，且凹模局部受损后维修困难。其加工工艺性较差，且凹模局部受损后维修困难。 该塑件尺寸较小，且形状简单，型腔加工容易实现，可以采用整体式结构。该塑件尺寸较小，且形状简单，型腔加工容易实现，可以采用整体式结构。（2）凸模（型芯）设计凸模和型芯都是用来成型塑件内表面的零件，两者没有严格的）凸模（型芯）设计凸模和型芯都是用来成型塑件内表面的零件，两者没有严格的区别。凸模（型芯）的结构形式可分为整体式凸模、整体嵌入式凸模、镶拼组合式区别。凸模（型芯）

22、的结构形式可分为整体式凸模、整体嵌入式凸模、镶拼组合式凸模、活动式凸模。本案例型芯采用整体嵌入式型芯，凸模、活动式凸模。本案例型芯采用整体嵌入式型芯， 嵌入式凸模主要是模具中的嵌入式凸模主要是模具中的小型芯（成型杆）或成型镶件。为减少模具零件的切削加工量和便于加工，小型芯小型芯（成型杆）或成型镶件。为减少模具零件的切削加工量和便于加工，小型芯（成型杆）单独加工制造后，再被嵌入到模具中的安装孔内固定。（成型杆）单独加工制造后，再被嵌入到模具中的安装孔内固定。 整体嵌入式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便，同时也整体嵌入式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便，

23、同时也有利于型芯冷却和排气的实施。有利于型芯冷却和排气的实施。 由于该塑件的型芯为长型芯，型芯带有台阶所以用压板固定是考虑到加工制造方便和由于该塑件的型芯为长型芯，型芯带有台阶所以用压板固定是考虑到加工制造方便和降低模具成本。降低模具成本。（3）推出机构设计）推出机构设计推出机构是指在开模过程中将塑件及流道凝料推出或拉出的推出机构是指在开模过程中将塑件及流道凝料推出或拉出的装置。装置。 推出机构的结构因塑件的脱模要求不同而不同，但对推出推出机构的结构因塑件的脱模要求不同而不同，但对推出机构所应达到的基本要求是一致的：机构所应达到的基本要求是一致的： 使塑件在推出过程中不会损坏变形使塑件在推出过

24、程中不会损坏变形 保证塑件在开模的过程中留在设置有推出机构的动模内保证塑件在开模的过程中留在设置有推出机构的动模内 若塑件需留在定模内，则要在定模上设置推出机构。若塑件需留在定模内，则要在定模上设置推出机构。方案一：推杆推出机构方案一：推杆推出机构优点：简单、灵活，制造简单，优点：简单、灵活，制造简单， 更换方便，设置位置的自由度大更换方便，设置位置的自由度大缺点：但与塑件接触面积小，易使塑件变形或损坏。加工复杂，要保证推杆与其缺点：但与塑件接触面积小，易使塑件变形或损坏。加工复杂，要保证推杆与其配合孔的同轴度，避免在。推出时卡住配合孔的同轴度，避免在。推出时卡住方案二：推管推出机构方案二：推

25、管推出机构优点：动作均衡可靠、无推出痕迹。常用的推管推出机构，结构定位准确，推管优点：动作均衡可靠、无推出痕迹。常用的推管推出机构，结构定位准确，推管强度高，型芯维修和更换方便强度高，型芯维修和更换方便缺点：型芯太长，用于塑件直径较小、深度较大的圆筒形部分的脱模、不适用于缺点：型芯太长，用于塑件直径较小、深度较大的圆筒形部分的脱模、不适用于软塑件或薄壁深筒形件的推出。软塑件或薄壁深筒形件的推出。方案三：推件板推出机构方案三：推件板推出机构优点：推出力大且均匀、无推出痕迹，推出优点：推出力大且均匀、无推出痕迹，推出 面积大，也是一种最常用的脱模面积大，也是一种最常用的脱模机构形式机构形式 缺点：但非圆形塑件推件板与型芯配合部分的加工较麻烦，适于内腔为圆形或矩缺点：但非圆形塑件推件板与型芯配合部分的加工较麻烦，适于内腔为圆形或矩形等规则的薄壁塑件。形等规则的薄壁塑件。 综上所述综上所述，由于该塑件外观质量要求较高由于该塑件外观质量要求较高应以不影响塑件的外观质量为前提，且要应以不影响塑件的外观质量为前提，且要求推出塑件速度快，所以方案三符合要求。求推出塑件速度快，所以方案三符合要求。冷却系统设计冷却系统设计 模具的冷却就是将熔融状态的塑料传给模具的热量尽模具的