錐形塑料件注塑模設計(doc42頁)

1、廣西工學院鹿山學院畢業(yè)設計（論文）題目：錐形塑料件注塑模系別：專業(yè)班級：姓名：學號：指導教師：職稱：二一一年五月二十七日摘要本文是關于錐形塑料件注塑模的設計，主要內(nèi)容包括塑件的成形工藝分析，模具結構形式的確定，分型面位置的確定, 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設計, 成形零件的結構設計和計算 , 模架的確定和標準件的選用 , 合模導向機構的設計 , 脫模推出機構的設計等。在正確分析塑件工藝特點和 PP材料的性能后，涉及模具結構、強度、壽命計算及熔融塑料在模具中流動預測等復雜的工程運算問題；運用CAD、UG等不同的軟件分別對模具的設計、制造和產(chǎn)品質量進行分析。錐形塑料件注塑模設計，采用一般精度，利用 C

2、AD、UG來設計或分析注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，導向部件和脫模機構等等。綜合運用了專業(yè)基礎、 專業(yè)課知識設計， 其核心知識是塑料成型模具、 材料成型技術基礎、 機械設計、塑料成型工藝、計算機輔助設計、模具 CAD/CAM/CAE等。關鍵詞：模架；標準件；脫模推出機構SynopsisThis paper is about the design of plastic injection mold, cone-shaped include plastic partsforming process analysis, determination of die structure form, par

3、ting surface positioning, gating system forms and runner design, forming parts structure design and calculation, the determination of the formwork and standard parts choose, shut the mould design of steering mechanism, stripping out institution design, etc.In the correct analysis plastics technology

4、 characteristics and PP material performance, involving the mould structure, strength, lifetime calculation and molten plastic mould flow prediction in complex engineering computation problem; Using CAD, such different software UG respectively to mold of design, manufacturing and product quality ana

5、lysis. Tapered plastic injection mold design, use general accuracy, use CAD, UG to design or analysis of injection mold, gating system, discusses guide components and moulding mechanism, etc. Comprehensive use of the professional basis, professional class design, and its core knowledge is plastic mo

6、lding, material molding technology base, mechanical design, plastic injection molding process, computer aided design, mould CAD/CAM/CAD, etc.Key words: formwork; standard parts; stripping out institution design目錄1. 緒論 12. 塑件分析 4 2.1 塑件設計要求4 2.2 塑件結構分析52.3 塑件原材料分析 52.4 計算塑件的體積和質量 63. 注塑成型的工藝參數(shù) 7 3.1

7、注塑成型的工藝參數(shù) 74. 擬定模具結構形式 84.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 54.2 模具結構形式的確定 85. 注射機選用 95.1 注塑機簡介95.2 注塑機基本參數(shù)95.3 注射機的選用原則 105.4 選擇注射機 105.5 注射壓力的校核 115.6 由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n 115.7按注射機的鎖模（合模）力的校核 115.8模具厚度校核126. 分型面的選擇 13 6.1 分型面的設計原則 137. 澆注系統(tǒng)設計 14 7.1 澆注系統(tǒng)設計原則 147.2 主流道設計147.3 主流道尺寸147.4 澆口套設計157.5 分流道的設計157.6 分流道的形狀及尺寸

8、167.7 分流道的表面粗糙度 167.8 分流道的布置167.9 澆口的設計167.10 澆口位置選擇的原則 167.11 澆口的選用177.12 澆口結構尺寸的經(jīng)驗計算 177.13 澆注系統(tǒng)的平衡177.14 冷料穴187.15 拉料桿的設計187.16 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構 187.17 排氣方式188. 成型零部件設計 20 8.1 整體式凹模、凸模結構 20 8.2 組合式凹、凸模結構 208.3 成型零部件的工作尺寸計算 208.4 型腔徑向尺寸的計算 208.5 型芯徑向尺寸的計算 218.6 型腔高度尺寸的計算 218.7 型芯高度尺寸的計算 228.8 成型零部件的工作尺

9、寸計算 228.9 組合式矩形型腔側壁厚度的計算 228.10 組合式矩形型腔底板厚度的計算 229. 結構零部件的設計 24 9.1 模架的確定和標準件的選用 249.2 合模導向機構的設計 259.3 導向機構的分類 259.4 導柱導向機構設計要點 259.5 導柱的設計 269.6 導套的設計 2610. 推出機構的設計 27 10.1 推出力的計算 2710.2 按模具中的推出零件分 2710.3 推管推出機構 2810.4 推管的固定與配合 2811. 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 2911.1求單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑件質量M2911.2求冷卻水的體積流量 2911.3求冷卻管道

10、直徑 d3011.4求冷卻回路總傳熱面積 A3011.5冷卻水回路設置的基本原則 3011.6冷卻系統(tǒng)的結構 3012. 模具材料的選擇 32 12.1 塑料模零件選材原則 3212.2 模具材料的選用 3213. 裝配圖 3314. 結束語 3415. 致謝 3516. 參考文獻 36緒論1.1 模具在加工工業(yè)中的地位模具是利用其特定的形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用者各種模具。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電

11、子、航空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎的機械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術學會的預測， 21 世紀機械制造工業(yè)的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模具完成。因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要基礎工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關鍵是模具技術的進步。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水平的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標志之一。 世界上許多國家，特別是一些工業(yè)發(fā)達國家都十分重視模具技術的的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進技術和設備，提高模具制造水平，并且取得了顯著地經(jīng)濟效益。不論在經(jīng)濟繁榮時期還是在經(jīng)濟蕭條時期， 模具工業(yè)都不可或缺。 經(jīng)濟發(fā)展快時產(chǎn)品暢銷， 自然要求模具能跟

12、上；而經(jīng)濟發(fā)展滯緩時期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然千方百計開發(fā)新產(chǎn)品，這樣同樣會對模具帶來強勁需求。因此，模具工業(yè)別稱為不衰的工業(yè)。目前，世界模具市場仍供不應求，近幾年，世界模具市場總量已超過700 億美元，其中美國、日本、法國、瑞士的夠一年出口模具約占本國模具總產(chǎn)值的 1/3。因此研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展有這特別重要的意義。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ，日本吧模具譽為“進入富裕社會的原動力” ，德國則冠之為 “加工工業(yè)中的帝王 “，在歐美其他一些發(fā)達國家， 模具被稱為 “磁力工業(yè)”。由此可見模具工業(yè)在各國國民經(jīng)濟中的重要地位。1.2 塑料模具在模

13、具行業(yè)中的重要性塑料模具是當今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過一點的方式呈現(xiàn)塑料制品的工藝設備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具因素約占 80%。然而模具的質量還壞有直接與模具的設計與制造有很大的關系。隨著國民經(jīng)濟領域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大，產(chǎn)品的更新?lián)Q代俞來愈短，用戶對塑件的質量要求愈來愈高，因而對模具設計與制造的周期和質量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設計和制造技術不斷向前發(fā)展，從而推動了塑料工業(yè)以及機械加工工業(yè)的高速發(fā)展。1.3 塑料模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢在塑料成型生產(chǎn)中，先進的模具設計、高質量的模具制造、幼稚的模具材料、合理的

14、加工工藝和現(xiàn)代化的成型設備等是成型優(yōu)質塑件的重要條件。一副優(yōu)良的的注射模模具可以成型上百萬次，這與上述因素有很大的關系。中國塑料膜工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大的發(fā)展，模具水平有了很大的提高，在大型模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具， 6.5KG 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險扛個整體儀表盤等塑料模具，精密塑料模方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術，模具的點加工和數(shù)控加工技術， 快速成型與快速制造急速， 新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制

15、造周期等方面做出了貢獻。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10 多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術上仍有不小的差距。如下表：從塑料成型模具的設計理論、設計實踐和制造技術出發(fā)，塑料成型技術大致有以下幾個方面的發(fā)展趨勢：（ 1） 推廣塑料膜 CAD/CAE/CAM 技術的集成化21 世紀模具 CAD/CAM 的基本特征是高度集成化、 智能化、柔性化和網(wǎng)絡化。追求的目標是提高產(chǎn)品質量及生產(chǎn)效率，縮短設計及制造周期。降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力，滿足用戶的需求。

16、下圖是CAD/CAE/CAM集成化的工作流程圖：（ 2）加強塑料模標準化應用模具標準化程度及標準零件的制造規(guī)模與范圍，?？蓸酥疽粋€國家的工業(yè)化程度。使用標準模架及標準零件，可節(jié)省金屬材料 30%降低成本 25%對于模具工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。（ 3）大力發(fā)展快速模具制造技術，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。（4）發(fā)展優(yōu)質模具材料和采用先進的熱處理和表面處理技術，優(yōu)質的模具材料和先進的表面處理技術的使用可以有效的提高模具的使用壽命、塑料制件成型

17、質量和降低加工成本等。2、塑件分析塑件的分析是對所要成型的產(chǎn)品有個初步的了解，在接受設計任務書以后就要對塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個整體概念，以便在設計模具時優(yōu)選各種方式來成型塑件。仔細閱讀塑件制品零件圖，從制品的塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟性， 必要時，要與產(chǎn)品設計者探討塑件的材料種類與結構修改的可能性。2.1 塑件及塑件材料的特點本設計塑件是工廠提供，本產(chǎn)品是一個錐形塑料件。 如圖所示1. 材料名稱：聚丙烯（PP ）2.生產(chǎn)綱領：中小批量生產(chǎn)3. 尺寸精度：一般精度聚丙烯的分子結構為典型 的 主體規(guī)整

18、結構，為結晶聚合物， 其分 子 量為1050萬，密度為0.90.91g/cm3 成型 收縮率：1.02.5%成型溫度：160220 。特點：無毒無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯， 可在 100 左右使用。具有良好的電性能高頻絕緣性不受濕度的影響，但低溫時變脆，不耐磨、易老化。適于制作一般機械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸見有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。成型熱性：1. 吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。2. 流動性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。3. 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)影緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓是容

19、易取向，模具溫度低于 50時塑件不光滑易產(chǎn)生熔接痕， 90以上易發(fā)生翹曲變形。4. 塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應力集中。2.2 塑件結構分析（1）、開模方向由零件的三維圖分析， 外表面的表面質量是比較重要的，再根據(jù)模具的結構分析得到，產(chǎn)品的外表面應該在定模上，在產(chǎn)品的分型面設置推出機構，所以開模方向應沿零件的Z軸。（ 2）、收縮率PP的收縮率為 1.0%2.5%，在設計本產(chǎn)品時，結合產(chǎn)品的結構工藝特點和材料的特性，在本設計中，零件的收縮率為1.5%。（ 3）、零件壁厚本產(chǎn)品的壁厚設置為1.0mm，是根據(jù)零件的工作要求、 擺放位置和 PP的化學和流動特性確定的。（ 4）、脫模斜度根據(jù)產(chǎn)

20、品的外型，結合產(chǎn)品的工作條件、工藝特點，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和表面質量，脫模斜度設置為1。（ 5）、圓角塑件在面與面之間都設計了圓角過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應力集中，提高塑件強度，而且可以改善物料的流動狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模。（ 6）、塑件尺寸精度分析2.3 、影響塑件尺寸精度的因素和模具直接有關系 :模具的形式或基本結構；模具的加工制造誤差；模具的磨損、變形、熱膨脹。和塑料有關的原因 :塑料的標準收縮率的變化；塑料的成型收縮、流動性、結晶化程度的差異；再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響；塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響。和成型工藝有關的原因：由于成型條件變化造成的成型收

21、縮率的波動；成型操作變化的影響；脫模頂出時的塑料變形，彈性恢復。和成型后實效有關的原因：周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化；塑料的塑性變形及因為外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復；殘余應力、殘余變形起的變化。（ 7） 塑件的尺寸公差本塑件在使用上不需要采用高精度等級，但為了不影響塑件的美觀，也不能采用低精度等級。同時，考慮到該材料的性能和成型工藝特點，經(jīng)查表模具設計與制造手冊 ，精度等級選為 3 級。2.3計算塑件的體積和質量計算塑件的體積和質量是為了選用注塑機，提高設備利用率，確定模具型腔數(shù)。經(jīng)UG計算塑件體積為：（塑件密度取 0.90g/cm 3 ）體積 V= 2738.6960mm3曲面面積 S

22、 = 2897.1369 mm 2質量 M= 2.465 g3、 注射成型工藝注射成型工藝過程包括成型前的準備、注射過程和塑件的后處理三個部分。3.1 注塑成型材料的工藝參數(shù)查資料得：塑料PP注射機類型螺桿式螺桿轉速（ r/min ）3060噴嘴溫度170190前段溫度180200中段溫度200220后段溫度160170模具溫度4080注塑壓力（ M Pa）70120保壓壓力（ M Pa）5060注射時間（ s）05保壓時間（ s）2060冷卻時間（ s）1550成型周期（ s）40 1203.1 成型前的準備成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質等進行檢驗，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收

23、縮率等指標。對于吸濕性強的塑料，應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。3.2 注射過程塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達到流動狀態(tài)后，進入模腔內(nèi)的流動可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個階段，注塑過程可以用如圖所示3.1 所示。圖中 T0 代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時刻；當模腔充滿熔體（T=T1）時，熔體壓力迅速上升，達到最大值P0。從時間T1 到 T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，

24、定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結束（時間從T2到 T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高， 會發(fā)生熔體倒流， 從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進行到澆口處熔體凝結時為止。其中，塑料凝結時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。4. 注射機的選用注射機是注射成型的設備， 注射模是安裝在注射機上生產(chǎn)的。 注射機選用得是否合理，直接影響模具結構的設計，因此，在進行模具設計時，必須對所選用活動注射機的相關技術參數(shù)有全面的了解3.1 注射機基本參數(shù)注塑機的主要參

25、數(shù)有公稱注射量, 注射壓力 , 注射速度 , 塑化能力 , 鎖模力 , 合模裝置的基本尺寸 , 開合模速度 , 空循環(huán)時間等 . 這些參數(shù)是設計 , 制造 , 購買和使用注塑機的主要依據(jù) .(1) 公稱注塑量：指在對空注射的情況下 , 注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 , 注射裝置所能達到的最大注射量 , 反映了注塑機的加工能力 .(2) 注射壓力：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 , 澆道和型腔時的流動阻力 , 螺桿 ( 或柱塞 ) 對熔料必須施加足夠的壓力 , 我們將這種壓力稱為注射壓力 .(3) 注射速率：為了使熔料及時充滿型腔 , 除了必須有足夠的注射壓力外 , 熔料還必須有一定的流動速率 ,

26、描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 .常用的注射速率如表所示:注射量與注射時間的關系3125250500100020004000600010000注射量 /CM注射速率 /CM/S125200333570890133016002000注射時間 /S1 1.251.51.75 2.25 33.755（4) 塑化能力：單位時間內(nèi)所能塑化的物料量 . 塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調 , 若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長 , 則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 , 反之則會加長成型周期 .(5) 鎖模力：注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力 , 在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開

27、 .(6) 合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸 , 拉桿空間 , 模板間最大開距 , 動模板的行程 ,模具最大厚度與最小厚度等. 這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7) 開合模速度：為使模具閉合時平穩(wěn) , 以及開模 , 推出制件時不使塑料制件損壞 , 要求模板在整個行程中的速度要合理 , 即合模時從快到慢 , 開模時由慢到快在到停 .(8) 空循環(huán)時間：在沒有塑化 , 注射保壓 , 冷卻 , 取出制件等動作的情況下 , 完成一次循環(huán)所需的時間3.2 注射機的選用原則（1）塑件及澆道凝料的總容量（體積或重量）應小于注射機額定容量（體積或容量）的 0.8 倍；（2）模具成型時需用的注

28、射壓力應小于所選用注射機的最大注射壓力；（3）模具型腔注射時所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機的鎖模力；（4）模具的閉模高度應在注射機最大，最小閉合高度之間；（5）模具脫模取出朔件所需的距離應小于所選注射機的開模行程；（6）模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機模板適應，既模具最大外形尺寸安裝時應不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應與機床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應與注射機固定模板的安裝孔相對應、機床噴嘴孔徑和球面半徑應與模具進料孔相對應，注射機的開模行程應滿足脫件條件。3.2.1 由工程注射量初選注射機由注射量選定注射機 . 由 UG建模分析得（材料密度取0.90g/cm 3）

29、 :塑件體積為：體積 V1 = 2738.6960mm3考慮到澆注系統(tǒng)及泄露，查閱模具實用技術設計實用手冊及塑料模具設計，流道凝料 V= 1.37cm 3 ( 流道凝料的體積 ( 質量 ) 是個未知數(shù) , 根據(jù)手冊 0.5V(0.5M) 來估算 , 塑件越大則比例可以取的越小) ；實際注射體積為 :V =4.1087cm 3；實際注射質量為 M =V=3.6978g根據(jù)實際注射量應小于0.8 倍公稱注射量原則 ,即：0.8V0 VV0 = V /0.8=4.10870/0.83=5.1359cm（ 2）由鎖模力選定注射機F 鎖 F= A 分 P型= 2897.1369 50 =144.8568

30、（ KN）式中 F 鎖注射機的鎖模力（ N）；A 分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，由 UG軟件分析得2A分 =2897.1369mm; P 型 型腔壓力，取 P型 =50MP ；結合上面兩項的計算，初步確定注塑機為注射機XS-Z-60. 其主要技術參數(shù)如表所示 :6021303最大成型面積（ mm）額定注射量（ cm ）螺桿直徑 (mm)38最大開合模行程 (mm)180注射壓力 (MPa)122最大模具厚度 (mm)200注射行程（ mm）170最小模具厚度 (mm)70注射方式柱塞式拉桿空間（ mm）190300鎖模力 (KN)500噴嘴孔直徑 (mm)4電動機功率（ KW）11

31、噴嘴球頭半徑 (mm)12動定模固定板尺寸3303400（mm）5.5注射壓力的校核注射壓力的校核是額定注射機的額定注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。該注射機的注射壓力為 122MPa，PP的注射壓力為 70 120MPa，所以能夠滿足要求。5.6由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量nKMT / 3600M 2nM 1上式右邊 =4.36832（符和要求）式中 n型腔個數(shù)K注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8M 注射機的額定塑化量（ g/h 或 cm3/h ）T成形周期M2澆注系統(tǒng)所需塑料質量或體積（g 或cm3）M1單個制品的質量或體積（g 或cm3）5.7按注射機的鎖模（合模）力的校核

32、在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機的額定鎖模力：FK A 分 P型 1.2 2897.1369 50 =173.8282 KN滿足要求其中式中F 注塑機額定鎖模力：500 KN ；K 安全系數(shù)，通常取1.1 1.2 ，取 K=1.2。5.8模具厚度校核模具厚度必須滿足下式：Hm inH mHm ax70180200式中 H m 所設計的模具厚度Hmin 注塑機所允許的最小模具厚度Hmax 注塑機所允許的最大模具厚度6. 分型面的選擇分型面是確定模具結構形式的一個重要因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的整體結構、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關，不僅直接關系

33、到模具結構的復雜度，也關系到塑件的成型質量。6.1分型面的設計原則如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、 塑件的結構工藝性及精度、 嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：1、分型面應選擇在制品的最大截面處, 無論塑件以何方位布置型腔, 都應將此作為首要原則；2、有利于保證制品的外觀質量, 分型面上型腔壁面稍有間隙, 熔體就會在塑件上產(chǎn)生飛邊；3、盡可能使制品留在動模一側, 因為在動模一側設置和制造脫模機構簡

34、便易行；4、有利于保證制品的尺寸精度；5、盡可能滿足制品的使用要求；6、盡量減少制品在合模方向上的投影面積, 以減小所需鎖模力；7、長型芯應置于開模方向, 當塑件在相互垂直方向都需設置型心時, 將較短的型心設置在側抽芯方向 , 有利于減小抽拔距離；8、有利于排氣；9、有利于簡化模具結構, 應盡量避免側向分型或抽芯；10、在選擇非平面分型面時，應有利于型腔加工和制品的脫模方便。7. 澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進料通道，具有傳質、傳壓和傳熱的功能，對制品質量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處 , 以獲得外形輪廓清晰 , 內(nèi)在質量優(yōu)良

35、的塑料制件。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。7.1澆注系統(tǒng)設計原則1、澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上, 應有壓降 , 流量和溫度的分布的均衡布置；2、結合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；3、盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間；4、澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，有利于排氣和補縮，且應設在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補料；5、避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；6、澆注系統(tǒng)凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或者易于切除和整修；7、熔接痕部位與澆口尺

36、寸、數(shù)量及位置有直接關系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質量的影響；8、盡量減少因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；9、澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有IT8 以上的精度要求；10、設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施；11、盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應使兩者的偏離距離盡可能小。7.2主流道設計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響。7.3主流道尺寸主流道頂部設計成半球形凸坑，以便與噴

37、嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出。為避免前端冷料進入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對面設冷料井，對于臥式注塑機冷料井設在與主流道末端相對的動模上，在脫模時制件的活動方向不受限制所以采用底部帶 Z 型頭拉料桿的冷料井。因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關，如下圖所示：1) 、主流道尺寸a 主流道小端直徑 d=注射機噴嘴直徑 +0.5 1=4+0.5 1取 d =4.5 （ mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對準, 也能使的主流道凝料能順利脫出b 主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑 R, 應該大于注

38、射機噴嘴球頭半徑的 12mm否.則 , 兩者不能很好的貼合 , 會讓塑件熔體反噴 , 出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.SR=注射機噴嘴球頭半徑+12 mmc 主流一般按減小充模時壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在取 SR=12+2=14（mm）道長度 L模板厚度確定，但為了50mm之內(nèi)。在出現(xiàn)過長流道時，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設計中結合該模具的結構取L=56（mm）d 主流道大端直徑D=d+2Ltg （半錐角 為 1 3 ，取 =2）8.4mm由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質的鋼材單獨加工和熱處理

39、。選用T8A 鋼材并經(jīng)熱處理提高硬度，熱處理淬火硬度53-57HRC, 設計獨立的定位環(huán)用來安裝模具時起定位作用。7.4澆口套設計主流 道是 穿過 澆口套的，所以主流道的尺寸也決定著澆口套的內(nèi)部尺寸。澆口套與模板的配合為 H7/m6的過渡配合。7.5分流道的設計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的動通道，其作用是通過 道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉換流向注入各個型腔。設計時應注意盡量減少流動過程中的熱量損失和壓力損失。7.6分流道的形狀及尺寸在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主

40、流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U形、半圓形、矩形、六角形等。用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。本設計在保證塑件質量的前提下，從經(jīng)濟和加工的角度分析，最終采用了圓形截面本設計中塑件質量大約 2.465g ，分流道的長度預計設計成 30mm長，取分流道直徑為d=6mm。7.7分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度

41、Ra并不要求很低，一般取1.6 m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。實際加工時，用銑床銑出流道后，稍微省一下模，省掉加工紋理就行了。 （省模：制造模具的一道很重要的工序，即用打磨機，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。7.8分流道的布置分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。7.9澆口的設計澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設計與位置的選擇