塑料模毕业设计样本

广西工学院鹿山学院毕业设计（论文）题目：锥形塑料件注塑模系别：专业班级：姓名：学号：指引教师：职称：二〇一一年五月二十七日摘要本文是关于锥形塑料件注塑模设计，重要内容涉及塑件成形工艺分析，模具构造形式拟定，分型面位置拟定,浇注系统形式和浇口设计,成形零件构造设计和计算,模架拟定和原则件选用,合模导向机构设计,脱模推出机构设计等。在对的分析塑件工艺特点和PP材料性能后，涉及模具构造、强度、寿命计算及熔融塑料在模具中流动预测等复杂工程运算问题；运用CAD、UG等不同软件分别对模具设计、制造和产品质量进行分析。锥形塑料件注塑模设计，采用普通精度，运用CAD、UG来设计或分析注射模成型零部件，浇注系统，导向部件和脱模机构等等。综合运用了专业基本、专业课知识设计，其核心知识是塑料成型模具、材料成型技术基本、机械设计、塑料成型工艺、计算机辅助设计、模具CAD/CAM/CAE等。核心词：模架；原则件；脱模推出机构SynopsisThispaperisaboutthedesignofplasticinjectionmold，cone-shapedincludeplasticpartsformingprocessanalysis，determinationofdiestructureform，partingsurfacepositioning，gatingsystemformsandrunnerdesign，formingpartsstructuredesignandcalculation，thedeterminationoftheformworkandstandardpartschoose，shutthemoulddesignofsteeringmechanism，strippingoutinstitutiondesign，etc.InthecorrectanalysisplasticstechnologycharacteristicsandPPmaterialperformance，involvingthemouldstructure，strength，lifetimecalculationandmoltenplasticmouldflowpredictionincomplexengineeringcomputationproblem；UsingCAD，suchdifferentsoftwareUGrespectivelytomoldofdesign，manufacturingandproductqualityanalysis.Taperedplasticinjectionmolddesign，usegeneralaccuracy，useCAD，UGtodesignoranalysisofinjectionmold，gatingsystem，discussesguidecomponentsandmouldingmechanism，etc.Comprehensiveuseoftheprofessionalbasis，professionalclassdesign，anditscoreknowledgeisplasticmolding，materialmoldingtechnologybase，mechanicaldesign，plasticinjectionmoldingprocess，computeraideddesign，mouldCAD/CAM/CAD，etc.Keywords：formwork；standardparts；strippingoutinstitutiondesign目录1.绪论························································12.塑件分析·························································42.1塑件设计规定················································42.2塑件构造分析·················································52.3塑件原材料分析················································52.4计算塑件体积和质量··········································63.注塑成型工艺参数················································73.1注塑成型工艺参数············································74.拟定模具构造形式·················································84.1拟定型腔数量及排列方式········································54.2模具构造形式拟定···········································85.注射机选用·······················································95.1注塑机简介···················································95.2注塑机基本参数···············································95.3注射机选用原则············································105.4选取注射机··················································105.5注射压力校核··············································115.6由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n···························115.7按注射机锁模（合模）力校核·······························115.8模具厚度校核···············································126.分型面选取····················································136.1分型面设计原则············································137.浇注系统设计·····················································147.1浇注系统设计原则···········································147.2主流道设计··················································147.3主流道尺寸···················································147.4浇口套设计···················································157.5分流道设计·················································157.6分流道形状及尺寸···········································167.7分流道表面粗糙度···········································167.8分流道布置·················································167.9浇口设计···················································167.10浇口位置选取原则··········································167.11浇口选用··················································177.12浇口构造尺寸经验计算······································177.13浇注系统平衡··············································177.14冷料穴······················································187.15拉料杆设计················································187.16浇注系统凝料脱出机构······································187.17排气方式···················································188.成型零部件设计··················································208.1整体式凹模、凸模构造·········································208.2组合式凹、凸模构造···········································208.3成型零部件工作尺寸计算····································208.4型腔径向尺寸计算··········································208.5型芯径向尺寸计算··········································218.6型腔高度尺寸计算··········································218.7型芯高度尺寸计算··········································228.8成型零部件工作尺寸计算····································228.9组合式矩形型腔侧壁厚度计算································228.10组合式矩形型腔底板厚度计算·······························229.构造零部件设计················································249.1模架拟定和原则件选用····································249.2合模导向机构设计··········································259.3导向机构分类··············································259.4导柱导向机构设计要点········································259.5导柱设计·················································269.6导套设计·················································2610.推出机构设计··················································2710.1推出力计算···············································2710.2按模具中推出零件分·······································2710.3推管推出机构··············································2810.4推管固定与配合···········································2811.温度调节系统设计············································2911.1求单位时间（每分钟）内注入模具中塑件质量M··················2911.2求冷却水体积流量·········································2911.3求冷却管道直径d···········································3011.4求冷却回路总传热面积A····································3011.5冷却水回路设立基本原则··································3011.6冷却系统构造·············································3012.模具材料选取·················································3212.1塑料模零件选材原则········································3212.2模具材料选用············································3213.装配图························································3314.结束语··························································3415.道谢··························································3516.参照文献·······················································36绪论1.1模具在加工工业中地位模具是运用其特定形状去成型具备一定形状和尺寸制品工具。在各种材料加工工业中广泛使用者各种模具。据记录，在当代工业生产中，60%~90%工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展基本，许多新产品开发和研制在很大限度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基本机械行业，依照国际生产技术学会预测，21世纪机械制造工业零件，其粗加工75%和精加工50%都将依托模具完毕。因而，模具工业已经成为国民经济重要基本工业。模具工业发展核心是模具技术进步。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平高低已成为衡量一种国家制造水平重要标志之一。世界上许多国家，特别是某些工业发达国家都十分注重模具技术开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并且获得了明显地经济效益。无论在经济繁华时期还是在经济萧条时期，模具工业都不可或缺。经济发展快时产品畅销，自然规定模具能跟上；而经济发展滞缓时期，产品不畅销，公司必然千方百计开发新产品，这样同样会对模具带来强劲需求。因而，模具工业别称为不衰工业。当前，世界模具市场仍供不应求，近几年，世界模具市场总量已超过700亿美元，其中美国、日本、法国、瑞士够一年出口模具约占本国模具总产值1/3。因而研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于增进国民经济发展有这特别重要意义。美国工业界以为“模具工业是美国工业基石”，日本吧模具誉为“进入富裕社会原动力”，德国则冠之为“加工工业中帝王“，在欧美其她某些发达国家，模具被称为“磁力工业”。由此可见模具工业在各国国民经济中重要地位。1.2塑料模具在模具行业中重要性塑料模具是当今工业生产中运用特定形状，通过一点方式呈现塑料制品工艺设备或工具，它属于型腔模范畴。普通状况下，塑件质量优劣及生产效率高低，其模具因素约占80%。然而模具质量还坏有直接与模具设计与制造有很大关系。随着国民经济领域各个部门对塑件品种和产量需求愈来愈大，产品更新换代俞来愈短，顾客对塑件质量规定愈来愈高，因而对模具设计与制造周期和质量提出了更高规定，这就促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而推动了塑料工业以及机械加工工业高速发展。1.3塑料模现状及发展趋势在塑料成型生产中，先进模具设计、高质量模具制造、幼稚模具材料、合理加工工艺和当代化成型设备等是成型优质塑件重要条件。一副优良注射模模具可以成型上百万次，这与上述因素有很大关系。中华人民共和国塑料膜工业从起步到当前，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了很大提高，在大型模具方面已能生产48″（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险扛个整体仪表盘等塑料模具，精密塑料模方面，已能生产照相机塑料件模具，多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。通过近年努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具点加工和数控加工技术，迅速成型与迅速制造急速，新型模具材料等方面获得了明显进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。尽管国内模具工业有了长足进步，某些模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场需要，每年仍需进口10多亿美元各类大型，精密，复杂模具。与发达国家模具工业相比，在模具技术上仍有不小差距。如下表：从塑料成型模具设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大体有如下几种方面发展趋势：推广塑料膜CAD/CAE/CAM技术集成化21世纪模具CAD/CAM基本特性是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求目的是提高产品质量及生产效率，缩短设计及制造周期。减少生产成本，最大限度地提高模具制造业应变能力，满足顾客需求。下图是CAD/CAE/CAM集成化工作流程图：加强塑料模原则化应用模具原则化限度及原则零件制造规模与范畴，常可标志一种国家工业化限度。使用原则模架及原则零件，可节约金属材料30%减少成本25%对于模具工业发展具备十分重要战略意义。大力发展迅速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术不断浮现，模具制造水平也在不断地提高，基于迅速成形迅速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛应用。（4）发展优质模具材料和采用先进热解决和表面解决技术，优质模具材料和先进表面解决技术使用可以有效提高模具使用寿命、塑料制件成型质量和减少加工成本等。2、塑件分析塑件分析是对所要成型产品有个初步理解，在接受设计任务书后来就要对塑料品种、批量大小、尺寸精度与技术条件，产品功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。仔细阅读塑件制品零件图，从制品塑料品种，塑件形状，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺可行性和经济性，必要时，要与产品设计者探讨塑件材料种类与构造修改也许性。2.1塑件及塑件材料特点本设计塑件是工厂提供，本产品是一种锥形塑料件。如图所示材料名称：聚丙烯（PP）生产大纲：中小批量生产尺寸精度：普通精度聚丙烯分子构造为典型主体规整构造，为结晶聚合物，其分子量为10~50万，密度为0.9~0.91g/cm³成型收缩率：1.0~2.5%成型温度：160~220℃。特点：无毒无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100°左右使用。具备良好电性能高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作普通机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。常用酸见有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。成型热性：吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。流动性好，但收缩范畴及收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形。冷却速度快，浇注系统及冷却系统影缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压是容易取向，模具温度低于50°时塑件不光滑易产生熔接痕，90°以上易发生翘曲变形。塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。2.2塑件构造分析（1）、开模方向由零件三维图分析，外表面表面质量是比较重要，再依照模具构造分析得到，产品外表面应当在定模上，在产品分型面设立推出机构，因此开模方向应沿零件Z轴。（2）、收缩率PP收缩率为1.0%～2.5%，在设计本产品时，结合产品构造工艺特点和材料特性，在本设计中，零件收缩率为1.5%。（3）、零件壁厚本产品壁厚设立为1.0mm，是依照零件工作规定、摆放位置和PP化学和流动特性拟定。（4）、脱模斜度依照产品外型，结合产品工作条件、工艺特点，为提高产品生产效率和表面质量，脱模斜度设立为1°。（5）、圆角塑件在面与面之间都设计了圆角过渡，这样不但可以避免塑件尖角处应力集中，提高塑件强度，并且可以改进物料流动状态，减少充模阻力，便于充模。（6）、塑件尺寸精度分析2.3、影响塑件尺寸精度因素①和模具直接关于系：模具形式或基本构造；模具加工制造误差；模具磨损、变形、热膨胀。②和塑料关于因素：塑料原则收缩率变化；塑料成型收缩、流动性、结晶化限度差别；再生塑料混合、着色剂等添加剂影响；塑料中水分以及挥发和分解气体影响。③和成型工艺关于因素：由于成型条件变化导致成型收缩率波动；成型操作变化影响；脱模顶出时塑料变形，弹性恢复。④和成型后实效关于因素：周边温度、湿度不同导致尺寸变化；塑料塑性变形及由于外力作用产生蠕变、弹性恢复；残存应力、残存变形起变化。（7）塑件尺寸公差本塑件在使用上不需要采用高精度级别，但为了不影响塑件美观，也不能采用低精度级别。同步，考虑到该材料性能和成型工艺特点，经查表《模具设计与制造手册》，精度级别选为3级。2.3计算塑件体积和质量

计算塑件体积和质量是为了选用注塑机，提高设备运用率，拟定模具型腔数。经UG计算塑件体积为：（塑件密度取0.90g/cm3）体积V=2738.6960mm3曲面面积S=2897.1369mm2质量M=2.465g3、注射成型工艺注射成型工艺过程涉及成型前准备、注射过程和塑件后解决三个某些。3.1注塑成型材料工艺参数查资料得：塑料PP注射机类型螺杆式螺杆转速（r/min）30~60喷嘴温度170~190前段温度180~200中段温度200~220后段温度160~170模具温度40~80注塑压力（MPa）70~120保压压力（MPa）50~60注射时间（s）0~5保压时间（s）20~60冷却时间（s）15~50成型周期（s）40~1203.1成型前准备成型前应对物料外观色泽、颗粒状况，有无杂质等进行检查，并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强塑料，应依照注射成型工艺容许含水量进行恰当预热干燥，若有嵌件，还要懂得嵌件热膨胀系数，对模具进行恰当预热，以避免收缩应力和裂纹，有塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。3.2注射过程塑料在料筒内通过加热达到流动状态后，进入模腔内流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示3.1所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体时刻；当模腔布满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1到T2，塑料仍处在螺杆（或柱塞）压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，因此这一阶段是大分子定向形成重要阶段。这一阶段时间越长，分子定向限度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内压力迅速下降。倒流始终进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时压力和温度是决定塑料制件平均收缩率重要因素。4.注射机选用注射机是注射成型设备，注射模是安装在注射机上生产。注射机选用得与否合理，直接影响模具构造设计，因而，在进行模具设计时，必要对所选用活动注射机有关技术参数有全面理解3.1注射机基本参数注塑机重要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机重要根据.(1)公称注塑量：指在对空注射状况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到最大注射量,反映了注塑机加工能力.(2)注射压力：为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必要施加足够压力,咱们将这种压力称为注射压力.(3)注射速率：为了使熔料及时布满型腔,除了必要有足够注射压力外,熔料还必要有一定流动速率,描述这一参数为注射速率或注射时间或注射速度.惯用注射速率如表所示:注射量与注射时间关系注射量/CM12525050010004000600010000注射速率/CM/S12520033357089013301600注射时间/S11.251.51.752.2533.755（4)塑化能力：单位时间内所能塑化物料量.塑化能力应与注塑机整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器空循环时间长,则不能发挥塑化装置能力,反之则会加长成型周期.(5)锁模力：注塑机合模机构对模具所能施加最大夹紧力,在此力作用下模具不应被熔融塑料所顶开.(6)合模装置基本尺寸；涉及模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用模具尺寸范畴.(7)开合模速度：为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,规定模板在整个行程中速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停.(8)空循环时间：在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作状况下,完毕一次循环所需时间3.2注射机选用原则（1）塑件及浇道凝料总容量（体积或重量）应不大于注射机额定容量（体积或容量）0.8倍；（2）模具成型时需用注射压力应不大于所选用注射机最大注射压力；（3）模具型腔注射时所产生压力必要要不大于注射机锁模力；（4）模具闭模高度应在注射机最大，最小闭合高度之间；（5）模具脱模取出朔件所需距离应不大于所选注射机开模行程；（6）模具外形尺寸及安装尺寸必要与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距影响，模具安装用定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具模板各安装孔应与注射机固定模板安装孔相相应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相相应，注射机开模行程应满足脱件条件。3.2.1由工程注射量初选注射机由注射量选定注射机.由UG建模分析得（材料密度取0.90g/cm3）:塑件体积为：体积V1=2738.6960mm3考虑到浇注系统及泄露，查阅《模具实用技术设计实用手册》及《塑料模具设计》，流道凝料V’=1.37cm3 (流道凝料体积(质量)是个未知数,依照手册0.5V(0.5M)来估算,塑件越大则比例可以取越小)；实际注射体积为:V=4.1087cm3；实际注射质量为M=ρ●V=3.6978g依照实际注射量应不大于0.8倍公称注射量原则，即：0.8V0≧VV0=V/0.8=4.10870/0.8=5.1359cm3（2）由锁模力选定注射机F锁≥F=A·P =2897.1369·50=144.8568（KN）式中F锁—注射机锁模力（N）； A—塑件和浇注系统在分型面上投影面积之和，由UG软件分析得A=2897.1369mm2；P—型腔压力，取P=50MP；结合上面两项计算，初步拟定注塑机为注射机XS-Z-60.其重要技术参数如表所示:额定注射量（cm）60最大成型面积（mm2）130螺杆直径(mm)38最大开合模行程(mm)180注射压力(MPa)122最大模具厚度(mm)200注射行程（mm）170最小模具厚度(mm)70注射方式柱塞式拉杆空间（mm）190×300锁模力(KN)500喷嘴孔直径(mm)φ4电动机功率（KW）11喷嘴球头半径(mm)12动定模固定板尺寸（mm）330×34005.5注射压力校核注射压力校核是额定注射机额定注射压力与否不不大于成型时所需注射压力。该注射机注射压力为122MPa，PP注射压力为70～120MPa，因此可以满足规定。5.6由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n上式右边=4.36832（符和规定）式中n——型腔个数K——注射机最大注射量运用系数，普通取0.8M——注射机额定塑化量（g/h或cm³/h）T——成形周期M2——浇注系统所需塑料质量或体积（g或cm³）M1——单个制品质量或体积（g或cm³）5.7按注射机锁模（合模）力校核在拟定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机额定锁模力：F＞KA·P＞1.2×2897.1369×50=173.8282KN满足规定其中式中F注塑机额定锁模力：500KN；K安全系数，普通取1.1～1.2，取K=1.2。5.8模具厚度校核模具厚度必要满足下式：HHH70180200式中H——所设计模具厚度H——注塑机所容许最小模具厚度H——注塑机所容许最大模具厚度6.分型面选取分型面是拟定模具构造形式一种重要因素，分型面类型、形状及位置与模具整体构造、浇注系统设计、塑件脱模和模具制造工艺等关于，不但直接关系到模具构造复杂度，也关系到塑件成型质量。6.1分型面设计原则如何拟定分型面，需要考虑因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中成型位置、浇注系统设计、塑件构造工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出办法、模具制造、排气、操作工艺等各种因素影响，因而在选取分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理方案。选取分型面时普通应遵循如下几项原则：1、分型面应选取在制品最大截面处,无论塑件以何方位布置型腔,都应将此作为首要原则；2、有助于保证制品外观质量,分型面上型腔壁面稍有间隙,熔体就会在塑件上产生飞边；3、尽量使制品留在动模一侧,由于在动模一侧设立和制造脱模机构简便易行；4、有助于保证制品尺寸精度；5、尽量满足制品使用规定；6、尽量减少制品在合模方向上投影面积,以减小所需锁模力；7、长型芯应置于开模方向,当塑件在互相垂直方向都需设立型心时,将较短型心设立在侧抽芯方向,有助于减小抽拔距离；8、有助于排气；9、有助于简化模具构造,应尽量避免侧向分型或抽芯；10、在选取非平面分型面时，应有助于型腔加工和制品脱模以便。7.浇注系统设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止一种完整进料通道，具备传质、传压和传热功能，对制品质量影响很大。她作用是将塑料熔体顺利地布满到模具行腔深处,以获得外形轮廓清晰,内在质量优良塑料制件。普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井构成。7.1浇注系统设计原则1、浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度分布均衡布置；2、结合型腔布置考虑，尽量采用平衡式分流道布置；3、尽量缩短熔体流程，以便减少压力损失、缩短充模时间；4、浇口尺寸、位置和数量选取十分核心，应有助于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有助于排气和补缩，且应设在塑件较厚部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料；5、避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移产生；6、浇注系统凝料脱出应以便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修；7、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕部位、形态，以及对制品质量影响；8、尽量减少因开设浇注系统而导致塑料凝料用量；9、浇注系统模具工作表面应达到所需硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上精度规定；10、设计浇注系统时应考虑储存冷料办法；11、尽量使主流道中心与模板中心重叠，若无法重叠应使两者偏离距离尽量小。7.2主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止塑料熔体流动通道，是熔体最先流经模具某些，它形状与尺寸对塑料熔体流动速度和充模时间有较大影响。7.3主流道尺寸主流道顶部设计成半球形凸坑，以便与喷嘴衔接，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大2mm，如果凹坑半径不大于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出。为避免前端冷料进入分流道和型腔而导致成型缺陷，主流道对面设冷料井，对于卧式注塑机冷料井设在与主流道末端相对动模上，在脱模时制件活动方向不受限制因此采用底部带Z型头拉料杆冷料井。由于要和注塑机相配，因此其尺寸与注塑机关于，如下图所示：1)、主流道尺寸a主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+0.5～1=4+0.5～1取d=4.5（mm）这样便于喷嘴和主流道能同轴对准,也能使主流道凝料能顺利脱出b主流道球面半径主流道入口凹坑球面半径R,应当不不大于注射机喷嘴球头半径1～2mm.否则,两者不能较好贴合,会让塑件熔体反喷,浮现溢边致使脱模困难.SR=注射机喷嘴球头半径+1～2mm取SR=12+2=14（mm）c主流道长度L普通按模板厚度拟定，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50mm之内。在浮现过长流道时，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构造取L=56（mm）d主流道大端直径D=d+2×L×tgα（半锥角α为1°～3°，取α=2°）≈8.4mm由于主流道要与高温塑料熔体和喷嘴重复接触和碰撞，因此主流道某些常设计成可拆卸主流道浇口套，以便选用优质钢材单独加工和热解决。选用T8A钢材并经热解决提高硬度，热解决淬火硬度53-57HRC，设计独立定位环用来安装模具时起定位作用。7.4浇口套设计主流道是穿过浇口套，因此主流道尺寸也决定着浇口套内部尺寸。浇口套与模板配合为H7/m6过渡配合。7.5分流道设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体动通道，其作用是通过道截面及方向变化，使熔料能平稳地转换流向注入各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中热量损失和压力损失。7.6分流道形状及尺寸在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设立分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体流动通道。它是浇注系统中熔融状态塑料由主流道流入型腔前，通过截面积变化及流向变换以获得平稳流态过渡段。因而分流道设计应满足良好压力传递和保持抱负充填状态，并在流动过程中压力损失尽量小，能将塑料熔体均衡地分派到各个型腔。分流道截面形状普通为圆形、梯形、U形、半圆形、矩形、六角形等。用流道截面积与其周长比值来表达流道效率。本设计在保证塑件质量前提下，从经济和加工角度分析，最后采用了圆形截面本设计中塑件质量大概2.465g，分流道长度预测设计成30mm长，取分流道直径为d=6mm。7.7分流道表面粗糙度由于分流道中与模具接触外层塑料迅速冷却，只有中心部位塑料熔体流动状态较为抱负，因面分流道内表面粗糙度Ra并不规定很低，普通取1.6μm左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体外层冷却皮层固定，从而与中心部位熔体之间产生一定速度差，以保证熔体流动时具备适当剪切速率和剪切热。实际加工时，用铣床铣出流道后，稍微省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具一道很重要工序，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，减少型腔表面粗糙度。7.8分流道布置分流道在分型面上布置与前面所述型腔排列密切有关，有各种不同布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具流道布置形式采用平衡式。7.9浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔熔体通道。浇口设计与位置选取适当与否，直接关系到塑件能否被完毕好高质量地注射成型。7.10浇口位置选取原则浇口位置选取原则：（1）浇口应开在能使型腔各个角落同步布满位置；（2）浇口应在制品壁厚较厚部位，以利于补缩；（3）浇口位置选取应有助于型腔中气体排除；（4）浇口位置选取在能避免制品产生熔合纹部位；（5）浇口应在不影响制品外观部位；（6）对于带细长型芯模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形；（7）不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷部位设浇口。7.11浇口选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积突然变化，使分流道输送来塑料熔体流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为抱负流动状态，迅速面均衡地布满型腔，另一方面改进塑料熔体进入型腔时流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同步布满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同步还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离作用。按浇口构造形式和特点，惯用浇口可提成如下几种形式：（1）直接浇口（2）侧浇口（3）环形浇口（4）轮辐式浇口（5）点浇口（6）潜伏浇口（7）爪形浇口我采用是侧浇口。侧浇口又称边沿浇口，国外称之为原则浇口。侧浇口普通开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形（扁槽），变化浇口宽度和厚度可以调节熔体剪切速率及浇口冻结时间。此类浇口可以依照塑件形状特性选取其位置，加工容易，修整以便，因而它是广泛使用一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件多型腔模具，且对各种塑料成型适应性均较强；由于浇口截面小，去除浇口较容易，且不留明显痕接。但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不便。7.12浇口构造尺寸经验计算依照模具实际状况，再结合所提供经验值得，对于中小型塑件，普通深度t=0.5~2.0mm，宽度b=1.5~5mm,浇口长度l=0.8~2.0mm.因此工厂加工条件，本塑件侧浇口t=1mm，b=1.5mm,l=2mm7.13浇注系统平衡对于中小型塑件注射模具己广泛使用一模多腔形式，设计应尽量保证所有型腔同步得到均一充填和成型。普通在塑件形状及模具构造容许状况下，应先从主流道到各个型腔分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相似（型腔布局为平衡式）形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统平衡。显然，我设计模具是平衡式，即从主流道到各个型腔分流道长度相等，形状及截面尺寸都相似。因此浇注系统是平衡。7.14冷料穴 冷料穴普通位于主流道对面动模板上，或处在分流道末端，其作用是存储料流前端冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝，此外，开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出，冷料穴尺寸宜稍不不大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。7.15拉料杆设计主流道冷料穴常设在主流道末端，开模时应将主流道中冷凝料拉出,所以冷料穴直径宜稍不不大于主流道大端直径.由于该模具具备垂直分型面即侧向分型，冷料穴分别开在左右瓣合模上，开模时，将主流道中凝料拉出来；侧向分型时，冷料穴中凝料会制动脱落。主流道拉料杆有两种形式，一种是推杆形式拉料杆，固定在推杆固定板上，头部是Z形构造形式，工作时依托Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。另一种是仅适于推件板脱模拉料杆，固定在动模板上。在设计中，我选用Z字型拉料杆。如图所示7.16浇注系统凝料脱出机构A、普通浇注系统凝料脱出普通采用侧浇口、直接浇口及盘形环浇口类型模具，其浇注系统凝料普通与塑件连在一起。塑件脱出时，先用拉料杆拉住冷料穴，使浇注浇注系统留在动模一侧，然后用推杆或拉料杆推出，靠其自重而脱落。B、点浇口式浇注系统凝料脱出点浇口浇注系统凝料，普通用人工、机械手取出，但生产效率低，为适应自动化生产需要，可采用如下方式脱出凝料：运用推杆拉断点浇口凝料、运用侧凹拉断点浇口凝料、运用拉料杆拉断点浇口凝料、运用定模推板拉断点浇口凝料等。7.17排气方式A、排溢设计排溢是指排出充模熔料中前锋冷料和模具内气体等。B、引气设计对于某些大型深腔壳形制品，注射成形后，整个型腔由塑料填满，型腔内气体被排出，此时制品包容面与型芯被包容面基本上构成真空，当制品脱模时，由于受到大气压作用，导致脱模困难，如采用强行脱模，势必使制品发生变形或损坏，因而必要加引气装置。C、排气系统排气系统对保证塑件成型质量起着重要作用，排气方式有如下几种：①、运用排气槽；②、运用型芯、镶件、推杆等配合间隙；③、对于大中型、深型腔塑件为了防止塑件在顶出时导致真空而变形，必要设立进气装置。D、开设排气槽应注意如下几点：①、依照进料口位置，排气槽应开设在型腔最后布满地方；②、尽量把排气槽开设在模具分型面上；③、对于流速较小塑件，可运用模具分型面及零件配合间隙进行排气；④、排气槽尺寸要视塑料种类而定，普通为0.01~0.03，普通状况下，ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN为0.015；而高流动性塑料如PP、PE、PA，若没有加填充剂则为0.01；当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供排气推杆或可活动型芯时，可在型腔相应部位镶嵌经烧结金属块（多孔合金块）以供排气。此制件属中小型，且注射速度中档，可以运用分型面和推杆间隙排气，不开设专门排气槽。8.成型零部件设计成形零部件是决定塑件几何形状和尺寸零件。它是模具重要某些，重要涉及凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。由于塑料成型特殊性，塑料成型零件设计与冷冲模凸、凹模设计有所不同。注射模成形零件涉及凹模、凸模、小型芯、螺纹型心、型环或成形杆等。由于这些成型零件直接与高温、高压塑料熔体接触，并且脱模时重复与塑件摩檫，因而规定它有足够强度、刚度、硬度、耐磨性和较低表面粗糙度。同步要考虑零件加工性和模具制导致本。8.1整体式凹模、凸模构造整体式凹模和凸模是指直接在整体模块上分别加工出凹、凸形状构造形式。其特点是是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但是加工困难，热解决不以便，整体式凸模尚有消耗模具钢多、挥霍材料等缺陷。因此整体式凹、凸模构造惯用于形状简朴单个型腔中、小型模具或工艺实验模具。8.2组合式凹、凸模构造组合式凹模、凸模构造是指由两个或两个以上零件组合而成凹模或凸模。按组合方式不同，可分为整体嵌入式、局部镶嵌式和和四壁拼合式等形式。8.3成型零部件工作尺寸计算成型零件工作尺寸是指凹模和型芯直接构成塑件尺寸。例如型腔和型芯径向尺寸、深度和高度尺寸、孔间距离尺寸、孔或凸台至某成型表面尺寸、螺纹成型零件径向尺寸和螺距尺寸等。型腔和型芯径向尺寸计算：一方面，计算出该塑料平均收缩率S，S=（Smax+Smin）/2x100%Smax=2.5%,Smin=1.0%,因此S=1.75%8.4型腔径向尺寸计算依照公式=[（1+S）Ls-0.75△]其中Lm——模具型腔径向基本尺寸；Ls——塑件外表面径向基本尺寸；△——塑件外表面径向基本尺寸公差；δ——模具制造公差；S——塑件平均收缩率。(1)径向尺寸为25.80mm，其公差为△=0.21，δz=△/3=0.07=[(1+0.0175)×25.80-0.75×0.21]+0.070=26.094+0.070mm(2)径向尺寸为17.502mm，其公差为△=0.21，δz=△/3=0.07=[(1+0.0175)×17.502-0.75×0.21]+0.070=17.6508+0.070mm8.5型芯径向尺寸计算依照公式(lm)=[（1+s）ls+0.5△]其中lm——模具型芯径向基本尺寸；ls——塑件内表面径向基本尺寸；△——塑件内表面径向基本尺寸公差；δ——模具制造公差；S——塑件平均收缩率。（1）径向尺寸为17.502mm，其公差△=0.21，δz=△/3=0.07(lm)=[(1+0.0175)×17.502+0.5×0.21]=17.70330-0.07mm（2）径向尺寸为21.80mm，其公差△=0.21，δz=△/3=0.07(lm)=[(1+0.0175)×21.80+0.5×0.21]=22.07650-0.07mm8.6型腔高度尺寸计算依照公式=[（1+s）Hs-x△]其中Hm——模具型腔深度基本尺寸；Hs——塑料孔或凹槽深度尺寸；x——修正系数（取x=1/3）；△——塑件内表面深度基本尺寸公差；δ——模具制造公差（取δ=△/3）；S——塑件平均收缩率（取s=1.75%）将数据代入公式，得深度尺寸为16mm，其公差△=0.018，δz=△/3=0.006=[（1+0.0175）×16-1/3×0.21]=16.274+0.0060mm8.7型芯高度尺寸计算依照公式(hm)=[（1+s）hs+x△]其中hm——模具型芯高度基本尺寸；hs——塑料孔或凹槽深度尺寸；x——修正系数（取x=1/3）；△——塑件内表面深度基本尺寸公差；δ——模具制造公差（取δ=△/3）。S——塑件平均收缩率（取s=1.75%）。将数据代入公式，得深度尺寸为14mm，其公差△=0.018，δz=△/3=0.006(hm)=[（1+0.0175）×14+1/3×0.018]=14.2510-0.006mm8.8成型零部件工作尺寸计算矩形型腔是指模具型腔横截面呈矩形构造，型腔构造可分为组合式和整体式。本次选取型腔构造是组合式型腔。8.9组合式矩形型腔侧壁厚度计算（1）按强度条件计算式中p—型腔内单位面积熔体压力，取p=50Mpa；γ—数值较小，可以省略去[σ]—许用应力，取[σ]=160MPaH—型腔侧壁总高度H1—承受熔体压力侧高度L—型腔侧壁长边长解得：t=36mm8.10组合式矩形型腔底板厚度计算（1）按强度条件计算其中式中L1—底板总宽度；L—双支脚间距；p—型腔内单位面积熔体压力，取p=50Mpa；[σ]—许用应力，取[σ]=160MPa。解得：h=30mm9.构造零部件设计注射模具由成型零部件和构造零部件构成。构造零部件某些简介内容涉及注射模原则模架、注射模支承零部件和合模导向机构。支承零部件重要由固定板（动、定模板）、支承板、垫板和动、定座板等构成。9.1模架拟定和原则件选用模架是注射模骨架和基体。在生产现场中，尽量得采用原则模架。原则模架普通由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等构成。由前面型腔布局以及型腔侧壁厚度和底板厚度尺寸，选取注射机参数，再结合原则模架，最后选取A4原则模架。200×1961.定模座板（200×196，厚20mm）定模座板就是模具与注射机连接处板,开模时定模板和定模座板是通过螺钉连在一起.因只有一种分型面，因此这两块板开模分开时就是分型面.2.定模板（200×196，厚40mm）按常规这应当是定模固定板,但是鉴与塑件特殊性,把型腔和定模板直接做成整体式,故叫做定模板,用以成型塑件外部某些形状.导套与定模板上采用H7/k6配合,才干保证导套固定在定模板上。3.动模固定板（200×196，厚40mm）在本设计中，它作用除固定好动模外，还与导柱有H7/k6配合4.垫块（30×196，厚60mm）垫块：是用来连接支承板与动模座板零件。重要作用：在动模座板与支承板之间形成推出机构动作空间，或是调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度规定。构造型式：可以是平行垫块、也可以是拐角垫块（该模具采用平行垫块）。垫块普通用中碳钢制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨铸铁等。垫块高度计算：垫块高度，在原则模架中，可以去取原则值。因此取H=60mm.5.支承柱支承柱普通在动模支承板下面加设圆柱形支柱，以减少垫板厚度，有时支承柱还能起到对推出机构导向作用。6.动模座板（200×196，厚20mm）其所有尺寸是按原则选用；7.推管固定板（136196，厚20mm）在此模具中不是寻常说完全意义推板，而是直接和推杆固定一块板，它起到作用固定推杆、复位杆等作用。8.推板(136196,厚15mm)用以配合注射机来推出塑件.尚有起到支承推杆固定板作用。9.2合模导向机构设计在模具进行装配或成型时，合模导向机构重要用来保证动模和定模两大某些或模内其她零件之间精确对合，以保证塑料之间形状和尺寸精度，并避免模内个零件发生碰撞和干涉。普通导向分为动、定模之间导向，推板导向，推件板导向，其中动、定模之间导向尤为重要。普通导向装置由于受加工精度限制或使用一段时间后，其配合精度减少，会直接影响塑件精度，因而对精度规定较高塑件必要另行设计精密导向定位装置。导向机构作用：定位作用、导向作用、承受一定侧向压力。采用原则模架时，因模架自身带有导向装置，普通状况下，设计人员只要按模架规格选用即可。9.3导向机构分类合模导向机构重要有导柱导向和锥面定位两种形式。9.4导柱导向机构设计要点导柱导向机构合用于精度规定高，生产批量大模具。当对于小批生产简朴模具，可不采用导套，直接与模体间隙配合。同步在设计导柱和导套时和应注意如下几点：1、导向零件应合理地均匀分布在模具周边或接近边沿部位，其中心至模具边沿应有足够距离，以保证模具强度，防止压入导柱和导套后变形。2、导柱长度比型心端面高度高出6~8mm，以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏；3、导柱和导套应有足够耐磨度和强度，长采用20号低碳钢经渗碳0.5~0.8mm，淬火48~55HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火解决，导柱工作某些表面粗糙度为Ra0.4μm。4、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套前端也应倒角。5、导柱设在动模一侧，可以保护型心不受损坏，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因而可依照需要而决定装配形式。6、普通导柱滑动某些配合形式按H8/f8，导柱和导套固定某些配合按H7/k6，导套外径配合按H7/k6。7、除了动模、定模之间设导柱、导套外，普通还在动模座板与推板之间设立导柱和导套，以保证推出机构正常运动。8、导柱直径应依照模具大小而决定，也可参照原则模架数据。9.5导柱设计对以上各个条件综合考虑，本设计中采用了四根导柱，其布置为等直径导柱对称布置，其尺寸取原则件，直径φ12。一种合理导柱应当使整套模具在合模时，保证导向零件一方面接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏.导柱是固定在动模固定板上。导柱与动模固定板采用H7/k6过渡配合，与导套配合为H8/f8间隙配合。9.6导套设计本次设计中导套取原则件，其尺寸为φ12×φ21×40。导套与导柱采用H8/f8配合，导套与定模板采用H7/k6过渡配合。10.推出机构设计推出机构普通由推出、复位和导向等三大元件构成。制品推出（顶出）是注射成形过程中最后一种环节，推出质量好坏将最后决定制品质量，因而，制品推出是不可忽视。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则：1推出机构应尽量设立在动模一侧由于推出机构动作是通过装在注射机合模机构上顶杆来驱动，因此普通状况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。2保证塑件不因推出而变形损坏为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具包紧力和粘附力大小，合理选取推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好部位，如筋部、凸缘、壳体形制品壁缘处，尽量避免推力点作用在制品薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。3机构简朴动作可靠推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造以便，机构自身要有足够强度、刚度和硬度，以承受推出过程中各种力作用，保证塑件顺利脱模。4良好塑件外观推出塑件位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件特别要注意顶出位置和顶出形式选取，以免推出痕迹影响塑件外观质量。5合模时对的复位设计推出机构时，还必要考虑合模时机构对的复位，并保证不与其她模具零件相干涉。推出机构种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。10.1推出力计算Ft=AP（μcosα-sinα）=52877.7NFt—脱模力（N）A--侧型心被包紧面积（cm²）；p—单位面积积包紧力，普通取（0.8—1.2）X107Pa；μ—摩擦系数，取0.1~0.3；α—脱模斜度，本设计取1○10.2按模具中推出零件分1、推杆推出：推杆推出是一种基本也是一种惯用制品推出方式，惯用推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2、推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长制品，采用推件板推出构造。推件板推出某些形状依照制品形状而定。3、推管推出：合用于薄壁圆桶形塑件。4、推块式脱模：合用于齿轮类或某些带有凸缘制品，可防止塑件变形。5、运用成型零件推出制品脱模：使用于螺纹型环一类制品，运用模具中某些成型零件推出塑件6、多元联合式脱模：对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件复杂制品，为防止其浮现缺陷，常采用两种或两种以上推出机构联合动作以完毕脱模过程。10.3推管推出机构本套模具设计中，推出机构形式不算太复杂，采用推管推出机构。推管是一种空心推杆，它适于环形、筒形塑件上带有孔凸台某些推出。由于推管整个周边接触塑件，故推出塑件力量均匀，塑件不易变形，也不会留下明显推出痕迹。10.4推管固定与配合（1）推管固定某些配合推管固定与推杆固定类似，推管外侧与推管固定板以及支撑板之间采用0.5mm大间隙配合。（2）推管工作某些配合推管工作某些配合是指推管与型芯之间配合和推管与成型模板配合。推管内径与型芯配合，当直径较小时选用H8/f7配合，当直径较大时选用H7/f7配合；推管外径与模板上孔配合，当直径较小时采用H8/f8配合，当直径较大时采用H8/f7配合。为了保证推管在推出时不擦伤型芯及相应成型表面，推管外径应比塑件尺寸小0.5mm；推管内径应比塑件内径每边大0.2-0.5mm。11.温度调节系统设计注射模具温度对塑料熔体充模流动、固化定型、生产效率、塑件形状和尺寸精度均有重要影响。注射模具中设立温度调节系统目，是通过控制模具温度，使注射成型具备良好产品质量和较高生产力。模具温度是指模具型腔和型芯表面温度。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形率大，并且还容易导致溢料和黏模。模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显银丝或流纹等缺陷。当模具温度不均匀时，型心和型腔温度差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件形状和尺寸精度。因此在模具中需要设立温度调节系统，使在工作过程中达到抱负温度，才干产出塑件所需规定。注射模设计温度调节系统目，就是要通过控制模具温度，使注射成形具备良好产品质量和较高生产率。因此必要用温度调节系统对模具温度进行控制。普通温度调节系统涉及冷却系统和加热系统两种。对模具是加热还是冷却需要依照塑料品种，塑件构造形状，尺寸大小，生产率及塑料成形工艺对模具规定等来定。本设计中，重要是采用冷却系统。11.1求单位时间（每分钟）内注入模具中塑料质量M查有关表，该模具注塑成型周期取一分钟，即该模具每分钟注射一次，因此M=2.465×1=2.465（g/min）=0.1479Kg/h式中M—单位时间注射入模具内树脂质量，Kg/h;11.2求冷却水体积流量=0.1479×5.9×105/60×1000×4.187×1000×(25-20)=0.069×10-3m3/min其中式中—冷却水体积流量，；M—单位时间注射入模具内树脂质量，Kg/h;—单位时间