茶杯蓋注塑模模具設計

1、茶杯蓋注塑模模具設計The Injection Moulds Design of Cup Lid 摘 要該設計通過對多種相似塑件的模具結構參考，設計的是聚乙烯塑件（某型口杯蓋），采用的是一模兩腔注射。該產品采用點澆口注射，和整體式型腔設置。型腔是由兩瓣合模構成，利用斜導柱側向分型，塑件的螺紋采用強制脫模。注射模的分類、組成與注射規(guī)格的確定,分型面的確定。澆注系統(tǒng)設計，注射模的澆注系統(tǒng)一般由主澆道、分澆道（橫澆道）、進料口（內澆口）、冷料穴和排氣槽或溢流槽等部分組成，成型零件設計，注射模的成型零件主要由動模、靜模、型芯、鑲塊、活塊等組成。導向及定位機構設計，它包括導柱、導套的設計；導柱與導套的組

2、合形式的選擇，另外還要考慮導柱與導套配合精度的選擇。側抽芯機構的設計，當制件的分型面確定后，在制件上與開模方向垂直的內側或外側如果有側孔或側凹，會對制件的開?；蛎撃Ｐ纬烧系K，為了方便開模，因此要選擇合理的側抽芯機構，頂出機構的設，排氣系統(tǒng)設計，溫度調節(jié)系統(tǒng)設計。關鍵詞：杯蓋；注射模；瓣合模；側向分型；Abstract I designed a polyethylene model, which can inject two cavities in one time.The products are pinpoint gated on the side,and adopt integral ca

3、vity arrangement.The cavity is formed by two petal mold modules, and side core-pulling is through angle pin. the thread is through forced ejection. The classification of the injection mould, the determination of composition and injection of specifications .The determination of parting surface .Gatin

4、g system design, generally speaking, the main runner gating system of injection mould, sprue (runner), inlet (gate), slag hole and exhaust slot or overflow tank parts, such as forming parts design, injection mould molding parts is mainly composed of dynamic modulus and static modulus, core, live set

5、 piece, piece, etc .Orientation and positioning mechanism design, it includes the design of the guide pin, guide sleeve； The choice of the form of the combination of guide pillar and guide sleeve, also consider to guide pillar and guide sleeve with the precision of choice .The design of side core-pu

6、lling mechanism, when the parting surface of parts is determined, on the parts and mould opening direction if there is a medial or lateral side of the vertical holes or lateral concave, can open mold or mold release of the product form obstacles, in order to facilitate open mold, so should choose re

7、asonable side core-pulling mechanism .The design of ejection device .The exhaust system design .Temperature control system design .Key words： cup lid；injection mold；petal mold module；sidecore-pulling；目 錄摘 要 IAbstract II緒 論11 塑件工藝性分析31.1 制品(茶杯蓋)的簡介31.2 制品的工藝性及結構分析3 結構分析31.2.3 材料的性能分析31.2.4 塑件零件圖42 注射

8、模的結構設計42.1 確定型腔數量及排列方式52.2 模具結構形式的確定52.2.1 多型腔單分型面模具52.2.2 多型腔多分型面模具52.3 注塑機型號的確定6 注射機的選用原則62.3.2 關制品的計算62.3.3 注射機型號的確定72.3.4 注射機及各個參數的校核72.4 分型面位置確定82.4.1 分型面的選擇原則82.5 澆注系統(tǒng)的設計9 澆注系統(tǒng)設計原則102.5.2 主流道的設計10 冷料穴的設計12 分流道的設計13 澆口的設計152.5.6 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構172.5.7 澆注系統(tǒng)的平衡182.6 脫模推出機構的確定19 脫模推出機構的設計原則192.6.2 制品推

9、出的基本方式20 帶螺紋塑件的脫模機構20 脫模斜度的確定202.7 側向分型與抽芯機構的設計212.7.1 脫模阻力的計算212.7.2 抽拔距的計算212.7.3 斜導柱側抽芯機構222.8 合模導向機構的設計24 導向機構的分類24 導柱導向機構設計要點24 本設計中導柱的設計252.9 排氣方式252.10 冷卻系統(tǒng)262.11 模架零件的選用28 定模座板29 定模板292.11.3 瓣合模29 型心固定板292.11.5 支承板29 墊塊29 動模座板30 推件板30 推板302.12 成形零件的結構設計和計算302.12.1 定模（凹模）的設計302.12.2 型心（凸模）的設計

10、333 塑料模材料的選用及技術要求363.1 塑料模材料的性能要求373.2 塑料模零件選材原則374 模具工作過程40結 論41致 謝42參考文獻43緒 論塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料1問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現，從而促進塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質量的好壞又直接與模具的設計與制造有很大關系。隨著國民經濟領域的各個部門對

11、塑件的品種和產量需求越來越大、產品更新換代周期越來越短、用戶對塑件的質量要求也越高，因而模具制造與設計的周期和質量要求也相應提高，同時也正是這樣促進了塑料模具設計于制造技術不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們日常生活所用的制品和各種機械零件，在成型中多數是通過模具來制成品，就中國就有比較遠大的市場，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。 在高分子材料加工領域中，用于塑料制品成形的模具，

12、稱為塑料成形模具，簡稱塑料模。 塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。通過合理設計制造出來的模具不僅能順利地成型高質量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產，從而達到降低生產成本和提高附加價值的目的，塑料模的優(yōu)化設計，是當代高分子材料加工領域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質量與產量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物

13、理性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結構的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F代塑料制品生產中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的“三大支柱”2。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產的模具，才能發(fā)揮其應有的效能。此外，塑件生產與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模是塑料制品生產的基礎之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及

14、其成形設備被確定后，由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1 塑件工藝性分析1.1 制品(茶杯蓋)的簡介制品的分析是對所要成型的產品有個初步的了解，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。1.1.1 對制品的分析主要包括以下幾點 （1) 產品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性； （2) 脫模斜度是否合理； （3) 塑件厚度及其均勻性； （4) 塑件種類及其收縮率； （5) 塑件表面顏色及表面質量要求。1.1.2 本設計中塑件各

15、項要求 （1) 塑料名稱：聚丙烯(PP)； （2) 生產綱領：大批大量。1.2 制品的工藝性及結構分析1.2.1 結構分析該制品為一口杯蓋，表面有一階梯，小階梯的外圓面有突起，這就增大了成型的難度，兩外圓面分別在兩個型腔成型，必須保證同軸度，所以在模具設計和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證傳動精度。內部有不規(guī)則螺紋，也給脫模帶來困難。1.2.2 成型工藝分析 （1) 精度等級：采用一般精度6級； （2) 脫模斜度：因本設計中采用的是瓣合模，所以不需要考慮脫模斜度，也就是說脫模斜度為零度。1.2.3 材料的性能分析聚丙烯(PP)1；性能：密度為0.91%成型收縮率：1.0-2.5

16、%，成型溫度：160-220。PP為結晶型高聚物，常用塑料中PP最輕，密度僅為0.91g/cm3（比水?。Ｍㄓ盟芰现?，PP的耐熱性最好，其熱變形溫度為80-100，能在沸水中煮。PP有良好的耐應力開裂性，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱“百折膠”。PP的綜合性能優(yōu)于PE料。PP產品質輕、韌性好、耐化學性好。PP的缺點：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產生“銅害”，它具有后收縮現象，脫模后，易老化、變脆、易變形。1.2.4 塑件零件圖圖1-1 塑件零件圖2 注射模的結構設計模具的結構形式，是指設計過程中的注射機的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設計，脫模推出機構的設計，側向分型與抽

17、芯機構的設計，合模導向機構的設計，溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計及各個零件的設計和裝配圖設計。2.1 確定型腔數量及排列方式一般來說，精度要求高的小型制品和中大型制品優(yōu)先采用一模一腔的結構，但對于精度要求不高的小型制品（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產效率大為提高。由以上分析初步定為一模兩腔，見圖2-1。圖 2-1型腔分布示意圖2.2 模具結構形式的確定2.2.1 多型腔單分型面模具制品外觀質量要求不高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結構。2.2.2 多型腔多分型面模具制品外觀質量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結構。該制品外觀

18、質量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機構的痕跡，可知澆口為一般側澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結構形式，其中雙分型面為：水平、垂直分型面。2.3 注塑機型號的確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設計注射模是應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是根據制品的大小及型腔的數目和排列方式，在確定模具結構型式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據這些參數選擇一臺和模具相匹配的注塑機，倘若用戶已提供了

19、注射機的型號和規(guī)格，設計人員必須對其進行校核，若不能滿足要求，則必須自己調整或與用戶取得商量調整。2.3.1 注射機的選用原則 (1) 計算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。2.3.2 有關制品的計算根據零件圖提供的樣品，便可以根據樣品測繪得出制品體積，同時也可以借助計算機輔助軟件(如：Pro/E軟件等

20、)建立制品模型（對于沒有提供樣品的設計，也可以由所提供的制品圖樣建立模型），這樣既便于較精確的計算制品的各個參數，又更為直觀、形象。因條件所限，本設計是由測繪所的體積：(1) 制品的體積為：V1=36.99（cm³）：質量為：m=0.91g/cm³36.99 cm³=35.15g。(2) 初步估計澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的0.7倍：V2=36.990.7 =24.605（cm³）；本設計中取V2=25（cm³）。(3) 該模具一次注射共需塑料的體積約為：V0=2V1+ V2 =98.98（cm³）。2.3.3 注射機型號的確定根據以上的

21、計算初步選定型號為XS-ZY-125的注射機，其主要技術參數如下表：表2-1 XSZY125注射機主要技術參數額定注射量（cm³）125螺桿(柱塞)直徑（mm）42注射壓力（MPa）150注射行程（mm）115注射時間(s)1.6鎖模力（kN）900最大成型面積（cm²）320最大開合模行程（mm）300模具最大厚度（mm）300模具最小厚度（mm）200合模方式液壓機械噴嘴球頭半徑（mm）SR12頂桿中心距（mm）230噴嘴孔徑（mm）42.3.4 注射機及各個參數的校核(1) 注射壓力的校核：該注射機的注射壓力為150MPa，PE的注射壓力為80130MPa，所以能夠滿

22、足要求。(2) 由注射機料筒塑化速率校核型腔數量n： （2-1）上式右邊=3.652 （符和要求）；式中：K注射機最大注射量的利用系數，一般取0.8； M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)所需塑料質量和體積g或cm³； M1單個制品的質量和體積g或cm³。 (3) 按注射機的最大注射量校核型腔數量n： （2-2）=2.0632 （符合要求）式中 ：Mn注射機允許的最大注射量g或cm³。(4) 按注射機的鎖模（合模）力的校核：注射模從分型脹開的力（鎖模力）應小于注射機的額定鎖模力，既FP（n A1+ A2） （2-3）式子

23、的右面為429932.8（符合要求）式中：F注射機的額定鎖模力N； A1單個制品在模具分型面上的投影面積mm²； A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積mm²； p塑料熔體在模腔內的平均壓力MPa，通常模腔內的壓力為2040Mpa；成型一般制品為2434Mpa；精密制品為3944Mpa。本設計中取模腔內的平均壓力為40Mpa； n型腔個數。(5) 開模行程的校核：SmaxS=H1+H2+510 （2-4）上式右邊 S=32+34+46+5 =117mm；而注射機的最大開模行程是300mm，所以（符合要求）； Smax注射機最大開模行程mm； H1推出距離（脫模距離）mm； H

24、2包括澆注系統(tǒng)在內的制品高度mm。2.4 分型面位置確定模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。2.4.1 分型面的選擇原則（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

25、，將較短的型心設置在4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。對于該設計，在進行制品設計時已經充分考慮了上述原則，從所提供樣品采用的分型面可知：第一分型面與開模方向垂直；進行模具設計時，在充分考慮上述原則的基礎上，可得出：第二分型面與制品推出方向平行。1、定模板 2、第一分型面 3、瓣合模 4、第二分型面圖 2-2 分型面位置圖2.5 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(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

26、。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。2.5.1 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、位置和數量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動、避免產生湍流、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生沖擊，防止變形和位移的產生；(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

27、除和整修；(7) 熔接痕部位與澆口尺寸、數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。2.5.2 主流道的設計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。(1) 主流道尺

28、寸：主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑+0.51；=4+0.51 取d =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。主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑R，應該大于注射機噴嘴球頭半徑的23mm.反之，兩者不能很好的貼合，會讓塑件熔體反噴，出現溢邊致使脫模困難。SR=注射機噴嘴球頭半徑+23；取SR=12+2=14（mm）。主流道長度L一般按模板厚度確定，但為了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50之內在出現過長流道時，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=35（mm）。主流道大端直徑D=d+2Ltg（半錐

29、角為12°，取=2°） （2-5）8取D=8mm。 (2) 主流道襯套的形式及尺寸主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為5357HRC。由于該模具主流道較長，設計成分體式較宜。圖2-3澆口套零件圖(3) 定位圈的結構尺寸定位圈是對澆口套的固定和對注射方向的導正。 圖2-4 定位圈零件圖(4) 主流道襯套的固定1、定位圈 2、內六角螺釘 3、澆口套 4、定模座板 5、澆注凝料圖2-5 主流道襯套

30、的固定示意圖2.5.3 冷料穴的設計冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響制件質量。(1) 主流道冷料穴主流道冷料穴常設在主流道的末端，開模時應將主流道中的冷凝料拉出，所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑.由于該模具具有垂直分型面即側向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出來；側向分型時，冷料穴中的凝料會制動脫落。其中D為主流道大端直徑，該模具取d=D=8 (mm)，其中2為主流道的冷料穴，這樣設計的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料，見圖2-6。1、澆注凝料 2、Z形冷料穴 3、定模板

31、4、瓣合模 5、拉料桿圖 2-6 主流道冷料穴示意圖（2） 分流道冷料穴該模具的分流道冷料穴與流道的截面形狀相同，直徑逐漸縮小的半圓形，見圖2-7。1 、定模座板 2、分流道冷料穴 3、定模板圖 2-7 分流道冷料穴示意圖2.5.4 分流道的設計在多型腔或單型腔多澆口時應設置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的動通道，其作用是通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉換流向注入型腔。分流道最理想的設計就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。在多種常見截面當中，圓形截面的壓降是最小的。（1）分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形

32、、梯形、U形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。各種截面的效率見表2-2。表2-2 各種截面的效率表截面形狀圓形方形六邊形半圓形梯形矩形效率0.25D0.25D0.217D0.153D0.195D0.100D因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑，也常用塑料的分流道直徑的推薦值，對于壁厚小于3mm，質量在200克以下的塑件，可以用以下的經驗公式確定分流道的直徑： （2-6）B分流道直徑mm；m流經分流道的塑料量g；L分流道的長度mm。根據公式計算得：

33、（2-7）=9.05（mm）。（故不在適用范圍）計算結果不在給定的推薦值內，在本設計中取12mm。表2-3 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍表7塑料名稱分流道斷面尺寸mm塑料名稱分流道斷面尺寸mmABS、AS4.89.5聚苯乙烯3.510聚乙烯1.69.5軟聚氯乙烯3.510尼龍類1.69.5硬聚氯乙烯6.516聚甲醛3.510聚氨酯6.58.0聚丙烯510聚苯醚6.510丙烯酸塑料810聚砜6.510分流道長度 長度應盡量短，且少彎折，該模具分流道的長度為：140，見圖2-8。1、定模座板 2、分流道截面形狀 3、定模板圖 2-8 分流道的截面形狀示意圖（2）分流道的表面粗糙度由于分流

34、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)較為理想因此分流道的內表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.631.6m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處取Ra=0.8m。（3）分流道的布置形式分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式，總的來說應遵循兩方面原則：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。（4）分流道與澆口部分的連接1、定模座板 2、分流道截面形狀 3、定模

35、板圖 2-9 分流道與澆口的連接示意圖2.5.5 澆口的設計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內的塑料，以保證充填實，確保制品質量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質量影響很大。（1） 澆口的主要作用有如下幾點：熔體充模后，首先在澆口處凝結，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流；熔體在流經狹窄的澆口時會產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；易于切除澆口尾料；對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以控制熔接痕的位置。（2） 澆口尺寸的確定澆口的截面積一般為分流道截面積的3%9%，截面

36、的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為3：1或圓形；澆口長度約為0.52.0mm左右。在設計的時候一般取小值，在以便在試模時修正。澆口最終的具體尺寸根據經驗和零件的尺寸和形狀的要求確定。（3） 澆口位置的選擇澆口位置與數量對制品質量影響很大，選擇澆口位置時應遵循如下原則： 澆口應設在能使型腔的各部位、各角落同時充滿的位置；澆口應開設在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補料；澆口應設在有利于排除型腔中氣體的部位；口應設在避免塑件表面產生熔合紋的部位；對于帶有長型心的模具，澆口應設置在能使進料沿型心軸向均勻進行，以免型心被熔體沖擊而變形；澆口的設置應避免熔體的斷裂；澆口的設置應不影響塑件

37、的外觀；澆口不要設置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。（4） 澆口結構的形式對于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點澆口。點澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。點澆口一般設在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無不良痕跡。有利于實現制動化操作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動切斷澆口凝料，見圖2-10。圖 2-10 點澆口的結構尺寸零件圖（5） 澆口結構尺寸的經驗計算根據模具的實際情況，再結合所提供經驗值得，點澆口的直徑為1，長度為1。見表2-4。表2-4

38、側澆口和點澆口的推薦尺寸表制品壁厚/mm側澆口尺寸/mm點澆口的直徑d（mm）澆口長l/mm深度h寬度w<0.800.501.00.81.31.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.4.22.43.36.41.03.02.5.6 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構（1） 普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出通常采用側澆口、直接澆口及盤形環(huán)澆口類型的模具，其澆注系統(tǒng)凝料一般與塑件連在一起。塑件脫出時，先用拉料桿拉住冷料穴，使?jié)沧沧⑾到y(tǒng)留在動模一側，然后用推桿或拉料桿推出，靠其自重而脫落。（2） 點澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出點澆口澆注系統(tǒng)凝料，一般用人工、機械手取出，但

39、生產效率低，為適應自動化生產的需要，可采取以下方式脫出凝料：利用推桿拉斷點澆口凝料、利用側凹拉斷點澆口凝料、利用拉料桿拉斷點澆口凝料、利用定模推板拉斷點澆口凝料等。綜合對比各個方式，本設計中的點澆口的拉斷利用的是側凹：是在接近分流道的末端鉆一斜孔，開模時保證先從此分型面分開，點澆口被拉斷，流道凝料被中心拉料桿拉向型腔板一側。拉斷點澆口凝料的側凹，見圖2-11。1、澆口套 2、定模座板 3、拉斷點澆口的側凹 4、定模板圖 2-11 側凹拉斷點澆口的系統(tǒng)示意圖2.5.7 澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計時應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。一般在制品形

40、狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。（1）分流道平衡對于多型腔模具，為了達到各型腔同時充滿的目的，可通過調整分流道的長度及截面面積，改變熔料在各分流道中的流量，達到澆注平衡的目的。計算公式如下： （2-8）式中： Q1，Q2熔料分別在流道1和流道2中的流量； d1，d2分流道1和分流道2的直徑； L1，L2分流道1和分流道2的長度。（2）澆口平衡澆口平衡簡稱為BGV（balanced gate value），只要做到各型腔BGV值

41、相同，基本上能達到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下：BGV= （2-9）Sg澆口的截面積mm2；Lg澆口的長度mm；Lr分流道的長度mm。該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。2.6 脫模推出機構的確定注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構，稱為脫模機構，也常稱為推出機構。脫模機構的作用包括脫出、取出兩個動作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內取出。2.6.1 脫模推出機構的設計原則制品推出（頂出）是注射成形過程中的最后一個環(huán)

42、節(jié)，推出質量的好壞將最后決定制品的質量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構時應遵循下列原則：(1) 結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度，且推出機構應盡量設置在動模一側；(2) 保證制品不因推出而變形損壞；(3) 機構簡單動作可靠；(4) 保證良好的制品外觀；(5) 盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。2.6.2 制品推出的基本方式本套模具的設計中的推出機構形式不算太復雜，全部采用推件板推出。每個塑件采用4根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連接。推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推

43、桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現象。此推桿與模板上的推桿孔采用H8/f7或H8/f8的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙；工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8，推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC508。2.6.3 帶螺紋塑件的脫模機構塑件的內螺紋由螺紋型心成型，外螺紋由螺紋型環(huán)成型，所以帶螺紋塑件的脫出可分為強制脫螺紋、活動螺紋型心或螺紋型環(huán)以及旋轉脫螺紋三大類。強制脫螺紋，這種模具結構簡單，通常用于精度不高的塑件。利用塑件的彈性脫螺紋：對于聚乙烯、聚丙烯等具有彈性的塑料，可以采用脫模板將塑件從螺紋型心上強制

44、脫出。1、脫模板 2、塑件 3、帶螺紋的型心圖 2-12 強制脫模結構示意圖2.6.4 脫模斜度的確定在注射模一般的設計中，為了使塑件成型后易于從模具型腔內脫模，在垂直分型面的定模與動模型腔和型心工作面上，必須設計出脫模斜度。而本設計因為塑件的形狀尺寸特殊，采用的是瓣合模成型25，所以在設計的過程中就不需要再考慮脫模斜度的問題。2.7 側向分型與抽芯機構的設計當塑件上具有于開模方向不一致的孔或側壁有凹凸形狀時，除極少數情況可以強制脫模外，一般都需要將成型側孔或側凹的零件做成可活動的結構，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個塑件從模具中取出，完成側向活動型心的抽出和復位的這種機構就叫做抽芯機

45、構。這種模具脫出塑件的運動有兩種情況：一是開模時優(yōu)先完成側向分型和抽芯，然后推出塑件；二是側想抽芯分型與塑件的推出同步進行。2.7.1 脫模阻力的計算脫模力是指將塑件從型心上脫出時所需克服的阻力。它是設計脫模機構的重要依據之一。脫模阻力的計算式與抽拔力相同，由于影響脫模力的因素很多，例如塑件的壁厚、塑件包容截面形狀的大小、塑件的性能、成型的工藝參數等，如要全面考慮這些因素較困難，在生產過程中只要考慮主要因素，因此可按簡化公式計算：Q=Ahq（cosa-sina） （2-10） =105.600（KN）式中： Q抽拔力N； h成型部分深度cm； q單位面積積壓力，一般取8001200（N/ mm

46、²）； 摩擦系數，取0.10.2； a脫模斜度。因為本設計中采用的是瓣合模，所以脫模斜度是零度。2.7.2 抽拔距的計算抽拔距：型心從成形位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動的距離稱為抽拔距。當原材料確定時，抽拔力的大小與模具的結構和塑件的形狀有密切的關系。一般抽拔距等于成形側孔或側凹的深度加上23mm。在結構比較特殊時，當成形的塑件是圓形的線圈骨架時，其抽拔距按以下公式計算： （2-11）取S=18。根據計算結果和塑件的形狀分析本設計中采用斜導柱側抽芯機構。2.7.3 斜導柱側抽芯機構斜導柱側抽芯機構是最常用的一種側抽芯機構，它具有結構簡單、制造方便、安全可靠等特點，斜導柱側抽芯結構的

47、常見的幾種形式：斜導柱在定模，滑塊在動模；斜導柱在動模，滑塊在定模；斜導柱和滑塊同在定模；斜導柱和滑塊同在動模；本設計中采用的是斜導柱在動模，滑塊在定模的那種。（1） 斜導柱抽芯機構的設計要點斜導柱和滑塊孔的配合間隙應有0.51mm的間隙，以保證開模瞬間使塑件松動，并使鎖緊楔先脫離滑塊，避免干涉抽芯動作；斜導柱的傾角a一般取15°25°，而鎖緊楔的楔角應大于a，一般為a+（23）；活動型心可以與滑塊做成一體，也可以將活動型心安裝在滑塊上成組合式，其連接必須牢固可靠；滑塊在導滑槽中活動必須平穩(wěn)順利，不得發(fā)生卡死或跳動現象；為防止滑塊在成性過程中受力而移動，需用鎖緊楔鎖緊；為使

48、滑塊在抽芯完畢，停留在規(guī)定位置上，必須用定位裝置；斜導柱在定模，滑塊在動模的結構，必須考慮滑塊復位時與推出機構發(fā)生干涉的現象。（2） 開模行程及斜導柱的長度的計算開模行程的計算開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，它必須小于注射機移動模板的最大行程，由于注射機的鎖模機構不同，開模行程有不同的計算方式：對單分型面注射模，所需開模行程H為：SH=H1+H2+（510）mm （2-12）H1塑件推出距離（也可以作凸模高度）mm；H2包括澆注系統(tǒng)在內的塑件高度mm；S注射機移動板最大行程mm；H所需開模行程mm。對雙分型面注射模，開模行程為：SH=H1+H2+a+（510）mm （2-13

49、）式中，a中間板與定模的分開距離（mm）。根據以上情況和對塑件的分析得： SH=H1+H2+（510）mm （2-14）=32+34+（510）mm；取開模行程為72mm。斜導柱長度的計算根據以上的要求，取斜導柱的傾角為22°，故斜導柱用于抽芯的有效長度為：L=18/sina （2-15）約為51.5。其中18是瓣合模的厚度。綜合以后的考慮初步確定其總長為70mm。 圖 2-13 斜導柱的設計零件圖2.8 合模導向機構的設計一般導向分為動、定模之間的導向，推板的導向，推件板的導向，其中動、定模之間的導向尤為重要。為了保證注射模準確合模和開模，在注射模中必須設置導向機構。導向零件的作用

50、：模具在進行裝配和調模試機時，保證動、定模之間一定的方向和位置，導向零件要承受一定的側向力，起導向和定位作用。如圖2-141、澆口套 2、定模板 3、導柱 4、定模座板 5、支承板 6、瓣合模 7、推桿 8、型心圖 2-14 合模導向機構示意圖2.8.1 導向機構的分類導向機構的形式主要有導柱導向和錐面定位兩種。2.8.2 導柱導向機構設計要點導柱導向機構適用于精度要求高，生產批量大的模具。當對于小批生產的簡單模具，可不采用導套，直接與模體間隙配合。同時在設計導柱和導套時和應注意以下幾點：(1) 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的

51、強度，防止壓入導柱和導套后變形；(2) 導柱的長度比型心端面的高度高出68mm，以免型心進入凹模時與凹模相碰而損壞；(3) 導柱和導套應有足夠的耐磨度和強度，長采用20號低碳鋼經滲碳0.50.8mm，淬火4855HRC，也可采用T8A碳素工具鋼，經淬火處理，導柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4m； (4) 為了使導柱能順利地進入導套、導柱端部應做成錐形或半球形，導套的前端也應倒角；(5) 導柱設在動模一側，可以保護型心不受損壞，而設在定模一側則便于順利脫模取出塑件，因此可根據需要而決定裝配形式；(6) 一般導柱的滑動部分的配合形式按H8/f8，導柱和導套固定部分的配合按H7/k6，導套外徑的配

52、合按H7/k611；(7) 除了動模、定模之間設導柱、導套外，一般還在動模座板與推板之間設置導柱和導套，以保證推出機構的正常運動。2.8.3 本設計中導柱的設計對以上各個條件的綜合考慮，本設計中采用了四根導柱，其布置為等直徑導柱對稱布置。26該模具導柱安裝在定模固定板上，采用的是瓣合模所以不能將導柱裝在動模上，那樣將不能開模。因塑件的尺寸不大所以就沒有設置導套，這無論是從加工的角度，還是從經濟的角度都是比較合理的。一個合理的導柱應該使整套模具在合模時，保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞.當動定模板采用合并加工時，也可確保同軸度要求。因為導柱要固定在定模座板上，導柱與定模座板采用H7/m6的過盈配合。又起導向作用，所以導柱與其他的板之間采用的是H7/f6的間隙配合。圖2-14 導柱零件圖2.9 排氣方式利用制品推桿的配合間隙，分型面以及瓣合模。2