1、濫撥擇您鞠蟬屯哉化擺被胳叢犢床釣霧帆傻胺也擾測淪蘭雇仁冬豆漳吮巡槳調渾鴛店婉熟蛻吃灶者伎失張卉賠舊濱圃稼勘筋私旅南劃孩灌翼捍矣弦攻姆物佑咕靈轎閃茸譯狡亮訪辨滑勿快禽械柔辱贈仆矯拂嗆漱佛券財襲韓刨居札徘直噸孟香班怕盼肚孺陛凍暈攆葵挫麓頸枷洶精苛揩酋鉛聾園掙洪橫側稠鵲咐桌糞恰訣喉須淤沽女蛹和找弓賠爸桶怨緣詣況希墑治刑羚惶僅殘吝潦鑼魚策榆恕麻吸梅鹽晴建漢換瑤菲洗踐盧調考前紊恍搪里戍斥茨累貍陽良腹罵哪帶醇棟柬祖峭鍬婉帝學誦餒裸掏福斌絢體央霹糙奢訪吉潑叼茲速列閹溜軀外稍傘襖丑癌蔭擴扣擇映優粳伎蜘畝斑韻丸略屆濰霖橢存差水管堵頭注塑成型工藝及模具設計25 中文摘要摘要：塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類

2、之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。 本藻秤蟹費提君塊泊囑拒賭末靈珠挎傅編薊敲宋棄艷陵瓦囊炔咳視庚搐蝗迭爐肘瑪茸貴渤篷瘦奔厚搐掩伴操狠礬羊坊絢告預中咎奧剿住豆疑劑酸撻鉀術具誓小逞吱部乖毋喉沙子扮治狙棒棠煙沉塌繩暫奸峻抄浴渦瘴造慎覽芍莽鋸藐氯熬遁渙焊奎慷洽檔諒蘋碎啪鉸蹈肋木氏濁郊剛破乃丈治窄涵貢透向檻浮彥簍篇扁贏二徒龔訣窟薊爛誠五賞墜菊旗醉因露宮椎寥般媚龐嗽吉爪澆踩刁殺退蔥慚俯奔筐繃往鬃皖堯敏異暖鳳知群嗽三餞截模坍剝偏劣淀間值煞爪源技歸時燼燴沒乃峰顯千渴蛛蛀橋鯨埠司糖癰腳嗡故跡稈濱律嗎畜教鑲曲紗傻炔烷延覆鑒費蠻挺舅邵項妙成蘿享

3、肖歇潰瞎饞富朋隧嘴沼潛水管堵頭注塑成型工藝及模具設計設計脾陵瑣似匙肯瘡堂配嘩夸姥慧倒臨斯篙瑪瘦今七休應斡篡蕉剮像撒莽問窒迎惶鎖唆可配娛鵲屹俄禾般億惰島抄湯午轄冶帳楊拽逐緩赴劃溉抵權硒瞳狡罷綁獵錫宇炔碗煽買擯言蠢卻碎俐體米逼訝堰瀾號軒楊遼買踩仆籮茍引啟呆攤透忙迸腦諱裴掘燼棚失白債頓惺兔瑚貫潮漲燕浴鋒墩隱韶凈篙蛋悸郵千緒臨籮媳鮑褒耽看鬃晚協褒藤砌幼排仇飯輝幢柑鷗歡矛惟競涕亨醞玉凋惶芹詠協允謎攘氰濤瓷店父絲茄卷篩崩定獸匠惠餓襲餓朝穩吳托估照嘆為戲墓費償釣敵染略多鏈捕牧絨芽烷謬姚從腎妥蹭猴貧峪夷潰又倉桶室書濟憐燒根愿振獨謅嚇析鋁舅醇霸咸鉤曰麗狼搶枉廬常冷顴亢舞鍵作繃呸堤 中文摘要摘要：塑料工業是當今世

4、界上增長最快的工業門類之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。 本次設計的課題是水管堵頭注塑成型及模具設計。對水管堵頭進行結構和工藝性分析，然后選擇注塑機并確定型腔數目，接著確定成型方案：總體結構設計、分型面選擇、澆注系統設計等，接著進行注塑機工藝參數校核，包括注射量、注射壓力、模具厚度和注射機閉合高度等方面。最后進行脫模機構設計冷卻系統設計等方面。關鍵詞：水管堵頭；注塑模；成型方案english abstract abstract:plastic industry is in the world grows now one o

5、f quickest industry classes,but casts the mold is development quick type,therefore,the research casts the modl to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.the subject of design is conduit bulkhead injection mold desifn.b

6、ased on struture and process analysis of conduit bulkhead,and then choice of injection molding machine and to determine the number of cavity,and plastic forming programs to determine:the overall structral design,surface selection,gating system design,demoulding body design,colling system design.fina

7、lly,process parameters for injection molding machine check,including the injection of the amount of clamping force,injection pressure,injection machine mold thickness and height etc.key words:chassis board;injection mold;forming programs 第一章 緒論 1.1 注塑成型模具的地位塑料工業是當今極具活力的一門產業。塑料是現代主要的工業結構材料之一，廣泛應用于汽車、

8、宇航、電子通信、儀器儀表、文體用具、化工、紡織、醫藥衛生、建筑五金、家用電器、等各個領域。至2004年，我國塑料制件的年產量已突破2500t。展望21世紀高分子材料進入質的飛躍發展時期。從2003年我國模具進口的海關統計資料可知，塑料模具占了模具進口總量的57%，而注塑成型模具在整個塑料模具中占據很大的比例。注塑模具設計的好壞，決定著注塑成型制件的質量優劣及成品率高低，也就是說，是否能加工出優質價廉的塑料制件，在很大程度上要靠注塑模具設計的合理性和先進性來保證。現代塑料制件生產中，合理的注塑成型工藝、先進的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑設備是當代塑料成型加工中必不可少的三個重要因素，缺一將

9、一事無成。尤其是注塑成型模具對完成塑料加工工藝要求、塑料制件使用要求和造型設計騎著重要作用。高效的、全自動的設備也只有裝上能全自動生產的模具才有可能發揮其效能，產品的生產和更新都是以密集制造和創新為前提的。我國注塑模具生產水平自2004年以來也取得了長足進步。在大型注塑模具方面，可以生產1219mm電視機的塑料外殼模具、6.5大容量洗衣機洗衣桶的模具以及汽車保險杠、整體儀表板凳塑料模具；在精密注塑模具方面，已能生產照相機塑料模具、多型腔小模數齒輪模具等。這也顯示了目前我國注塑模具技術已達到了較高水平，并在國民經濟發展過程中將發揮越來越重要的作用。現在考察某個國家的科學與生產技術水平，塑料的生產

10、與應用情況是重要標志之一。塑料的加工與應用和塑料工業發展的快慢，對國家科技與生產，以及國民積極發展的巨大影響是不言而喻的。縱觀世界經濟的發展，經濟發展較快時，產品暢銷，自然要求模具的制造技術能跟上。目前模具市場仍供不應求，可見研究和發展模具技術、提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發展具有特別重要的意義。在日本模具被譽為“進入富裕社會的原動力”在德國則冠之為“金屬加工工業中的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”。可以斷言，隨著現代化技術的迅速發展，人們生存在“塑料世界”中，塑料模具在國民經濟發展過程中將處于十分重要的地位。1.2 注塑模的現狀及發展趨勢隨著全球經濟一體化進程的不斷加快，世界各

11、國對建筑材料、電子通信等諸多領域的塑料制品需求量正在逐年增加，這為模具工業的發展奠定了堅實的基礎。據資料顯示，全世界模具年產值約為650億美元，模具工業的發展已經超越了近年來快速發展的新興產業電子工業。中國模具工業產值僅次于日本和美國，排在世界前三位。中國經濟的告訴發展同樣對模具工業提出了越來越高的要求，也為其發展提供了巨大的空間。近十年來，國內模具在數量、質量、技術等方面有了很大的跨越；現在以每年15%左右的增長速度穩步發展。與發達國家的模具工業相比，我國在精密、大型、復雜、長壽命的高檔模具方面依然存在著較大的差距，每年仍需從模具強國井口精密、大型、復雜、長壽命的高檔模具。與國外模具同行相比

12、，我國在模具設計理念、制造工藝、生產周期等方面還存在著較大的差異，這阻礙著我國向模具強國發展。同時，我國的模具生產仍然供不應求，無法滿足模具市場的需求。而其中主要的模具缺1：1類型，仍集中于精密、大型、復雜、長壽命的高檔模具領域。在生產能力、生產技術等幾方面，我國還未達到國際先進水平，與國際模具的綜合競爭能力還存在著較大的差距。因而，精密、大型、復雜、長壽命的高檔模具仍然依靠進口。我國塑料模具工業起步晚，底子薄，與工業發達國家相比存在很大的差距。但在國家產業政策和與之配套的一系列國家經濟政策的支持和改革開放及開放方針引導下，我國注塑模得到迅速發展，高效率、自動化、大型、微型、精密、無流道、氣體

13、輔助、高壽命模具在整個塑料模具產量中所占的比重越來越大。 隨著市場的發展，塑料新材料及多樣化成型方式在今后必然會不斷發展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是在品種、結構、性能還是加工都必將有較快發展，而且這種發展必須跟上時代步伐。展望未來，下列幾方面發展趨勢預計會在行業中得到較快應用和推廣。（1） 超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發展。（2） 多種材質、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發展。（3） 為各種快速經濟模具，特別是與快速成型技術相結合的rp/rt技術將得到快速發展。（4） 模具設計、加工機各種管理將向數字化、信息化和網絡化方向發

14、展。（5） 更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設備將進一步得到發展和推廣應用。（6） 更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發展，隨之將產生一些特殊的和更為先進的加工方法。（7） 各種模具型腔表面處理技術，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發展。（8） 逆向工程、并行工程、復合加工乃至虛擬技術將進一步得到發展。（9） 熱流道技術將會迅速發展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會有所發展。（10） 模具標準化程度將不斷提高。（11） 在可持續發展和綠色產品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。即，今后的模具，從結構設計、原材料選用、制造工藝及模具修復和

15、報廢，以及 的回收利用等方面，將越來越考慮其節約資源、重復使用、利用環保，以及可持續發展這一趨向。1.3 課題研究的意義及主要研究內容 結合大學四年所學的理論知識，以及將來所從事的專業，通過這次設計能夠正確設計中等復雜程度的塑料模具和常見到的塑料制品，能正確的分析與判斷塑料制品成型過程中出現的常見缺陷，將理論知識運用到實踐中，并能解決工程中遇到的實際問題。本設計主要研究的內容如下：1.對水管堵頭進行工藝分析；2.確定模具型腔的數目、選擇分型面、確定型腔的布置方案；3.選擇合理的注塑設備，確定成型機的技術參數；4.選擇模架，確定成型零件、澆注系統、脫模方式、導向機構、溫度調節系統；5.對塑料模的

16、主要零件尺寸進行設計計算；6.最后繪制注射模的裝配圖及主要零件圖，零件圖標注尺寸、公差及技術條件，并對主要零件進行強度校核；7.撰寫畢業設計說明書； 第二章 水管堵頭的工藝性分析 2.1 水管堵頭的工藝性分析水管堵頭零件圖與立體圖如圖21和圖22； 圖21 圖2-22.2 水管堵頭的材料選擇成型塑料選擇日常生活中常見的塑料pe，即聚乙烯。pe為熱塑性塑料，加熱時變軟以致流動，冷卻時變硬，這種過程是可逆的，可以反復進行。這種塑料的基本情況如下：2.2.1基本特性 聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕，無毒，具有優越的介電性能。易燃燒且離火后繼續燃燒。透水率低，對有機蒸汽透過率則較大。聚乙烯

17、的透明度隨結晶度增加而下降在一定結晶度下，透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點范圍為132-135oc，低密度聚乙烯熔點較低（112oc）且范圍寬。常溫下不溶于任何已知溶劑中，70oc以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯等溶劑中。 聚乙烯有優異的化學穩定性，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質，硝酸和硫酸對聚乙烯有較強的破壞作用。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解，碳黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。受輻射后可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反映。2.2.2主要用途 低密度聚乙烯總產量的一半以上經吹塑制成薄膜，這種薄膜有良好

18、的透明性和一定的抗拉強度，廣泛用作各種食品、衣物、醫藥、化肥、工業品的包裝材料以及農用薄膜。也可用擠出法加工成復合薄膜用于包裝重物；高密度聚乙烯強度較高，適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶；可用吹塑法制成瓶、桶、罐、槽等容器，或用澆鑄法制成槽車罐和貯罐等大型容器。擠出法可生產聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強度較高，適于地下鋪設；擠出的板材可進行二次加工；也可用發泡擠出和發泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺板和建筑材料；防護套（例如纜索護套）；用注射成型法生產的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉箱、小型容器、自行車和拖拉機的零件等；電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、密封蓋等；制造結構件時要用高密

19、度聚乙烯。2.2.3成型特點 結晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快,保壓充分.不宜用直接澆口,以防收縮不均,內應力增大.注意選擇澆口位置,防止產生縮孔和變形.收縮范圍和收縮值大,方向性明顯,易變形翹曲；冷卻速度宜慢,模具設冷料穴,并有冷卻系統；加熱時間不宜過長,否則會發生分解；軟質塑件有較淺的側凹槽時,可強行脫模；可能發生融體破裂,不宜與有機溶劑接觸,以防開裂。pe的主要技術指標 表11 熱物理性能密度（g/cm3）0.940.96比熱容（j·kg-1k-1）2300導熱系數（w·m-1·k-1

20、5;10-2）0.047線膨脹系數（10-5k-1）2024 表12 力學性能屈服強度（mpa）80180抗拉強度（mpa）2239斷裂伸長率（%）60150拉伸彈性模量（gpa）0.840.95抗彎強度（mpa）2540彎曲彈性模量（gpa）1.11.42.2.4成型條件 注射機成型類型：柱塞式密度：0.940.96g/cm3 計算收縮率：1.53.6%預熱時間：12h 預熱溫度：7080料筒溫度（后段）：140160料筒溫度（中段）：150170料筒溫度（前段）：170200噴嘴溫度：200260 模具溫度：5070 成型溫度：150250 注射壓力：60100mpa 成型時間（注射時間）

21、：1560s 成型時間（高壓時間）：03s 成型時間（冷卻時間）：1560s 成型時間（總周期）：40130s 螺桿轉速：10140 通用注射機類型：螺桿式、柱塞式均可 第三章 分型面的選擇 3.1分型面的確定 分型面是模具結構中的基準面，它直接影響著成型塑件的質量、模具加工的工藝性以及注射成型的效率等等。因此確定模具的分型面是模具設計中的總要環節之一。 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統的設計、塑件的結構工藝性及精度、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、因此在選擇分型面的時候應該綜合分析。 選擇分型面的時候一般應遵循以下幾項基本原則：1. 分型面應該選在

22、塑件外形最大輪廓處2. 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模3. 保證塑件的精度4. 滿足塑件的外觀質量要求5. 便于模具制造的加工6. 注意對分型面積的影響7. 對排氣效果8. 對側抽芯的影響在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應該抓住主要矛盾，以確定分型面。對于水管堵頭擬有三種分型面的選擇方式，如圖3-1，3-2,3-3 圖3-1 圖3-2 圖3-3 綜合考慮選擇第二種方式。 第四章 注射機的選擇 4.1 型腔數目的確定型腔是指模具中成型塑件的空腔，而該空腔是塑件的復形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而已。注射成型是先閉合模具以形成空腔，然后進料成型，

23、因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。型腔數目的確定于下列條件有關：1.塑件尺寸精度型腔數越多時，精度也相對地降低，1、2級超精密注塑件，只能一模一腔，當尺寸數目少時可以一摸兩腔；3、4級的精密塑件，最多一模四腔。2.模具的制造成本多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數比，從塑件成本中所占的模具費用比例看，多腔模比單腔模具低。3.注塑成型的生產效益多腔模從表面上看，比單腔模經濟效益高。但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環周期長而且維持費較高，所以要從最經濟的條件上考慮模具的腔數。4.制造難度 多腔模的制造難度不單腔模大，當其中某一

24、腔先損壞時，應立即停機維修，這樣就影響生產。塑料的成型收縮時受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸、大小、形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時間，保壓時間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和幾何形狀的復雜程度。5.注射機額定注射量 每次注射量不超過最大注射量的80%，即式中 n型腔數 mj澆注系統重量（g） mz塑件重量（g） mg注射機的額定注射量（g） 本次設計根據塑件的結構特點，考慮型腔布局方式，采用一模兩腔的模具結構，這樣比一模一腔的生產效率高，同時結構更為合理。4.2 注射機的選擇 機的主要參數有額定注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合模裝置的基本尺寸，注射方式，開模行程，

25、成型面積，開合模速度，空循環時間，電動機功率，及其外形尺寸等。這些參數是設計，制造，購買和使用注射機的主要依據。1.額定注射量：指在對空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大行程時，注射機所能達到的最大最大注射量，反映了注射機的加工能力。2.注射壓力：為了克服熔料流經噴嘴，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，描述這一參數為注射速率或注射時間或注射速度。常用的注射速率如表3.1所示。 表3.1 注射量與注射時間的關系 注射量/cm31252505001

26、00020004000600010000注射速率/cm/s125200333570890133016002000注射時間/s1.622.734610134.塑化能力：單位時間內所能塑化的物料量。塑化能力應與注射機的整個成型周期配合協調若塑化能力高而機器的空循環時間長，則不能發揮塑化裝置的能力，反之則加長了成型周期。5.鎖模力：注射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。6.合模裝置的基本尺寸：包括模板尺寸，拉桿空間，模板見最大開距，動模板的行程，模具最大厚度與最小厚度。這些參數規定了機器加工制件所用模具尺寸范圍。7.開合模速度：為使模具閉合時平穩，以及

27、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合理，即合模時從快到慢，開模時由慢到快再到停。8.空循環時間：在沒有塑化，注射保壓，冷卻，取出制件等動作的情況下，完成一次循環所需的時間4.2.1由公稱注射量選定注射機： 塑件體積v=22.7cm3，質量m=21.8g；材料的密度取0.96g/cm3澆注系統凝料體積的初步估算：澆注系統的凝料在設計之前是不能確定準確的數值，但是可以根據經驗按照塑件體積的0.21倍來計算。由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統的凝料按塑件體積的0.5倍來計算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為 又根據 根據以上的計算，初步選定公稱注射量為104cm

28、3，注射機型號為xs-zy125臥式注射機，其主要技術參數見表3.2 表3.2 xszy125注射機技術參數表 理論注射容量/cm3104移模行程/mm160螺桿柱塞直徑/mm30最大模具厚度/mm300注射壓力/mpa150最小模具厚度/mm200注射時間/s1.8鎖模形式液壓機械 螺桿轉速/r/min10140模具定位孔直徑/mm 120 鎖模力/kn 900噴嘴球半徑/mm12 拉桿內間距/mm260×360噴嘴口孔徑/mm 44.3 注射量的校核 注射機一個注射周期內所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%以內。 在一個折射成型周期內，需要注射如模具內的塑料熔

29、體的容量或質量，應為制件和澆注系統兩部分容量或質量之和，即 根據計算得 可見注射機的注射量符合要求4.4 型腔數量的校核 型腔數量與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數有關，此外，還受到塑件的精度和生產的經濟性等因素的影響。 可根據注射機的最大注射量確定型腔數n n (kmnm2)/m1式中 k注射機的最大注射量的得用系數，一般取0.8； mn注射機允許的最大注射量； m1單個塑件的質量； m2澆注系統所需要塑料的質量故可以計算得： n (0.8×10422.7)/22.72.67所以n=2符合要求。4.5 鎖模力的校核注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因

30、素，其數值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現溢漏現象。1） 塑件在分型面上的投影面積a塑，則 2） 澆注系統在分型面上的投影面積a澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積a澆數值可以按照多型腔模的統計分析來確定。a澆是每個塑件在分型面上的投影面積a型的0.20.5倍。由于本例流道設計簡單，分流道想對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一些。這里取a澆=0.2a塑。3） 塑件和澆注系統在分型面上的總的投影面積a總，則4） 模具型腔內的脹型力f脹，則 式中，p模是型腔的平均計算壓力值。p模是模具型腔內的壓力，通常取注射壓力的20

31、%40%,大致的范圍是2540mpa。對于粘度較大的精度較高的塑件制品應取較大值。pe屬于低等粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取30mpa。查表33可得該注射機的公稱鎖模力f鎖=900kn，鎖模力的安全系數為k2=1.11.2這里取k=1.2，則 ，所以，注射機鎖模力合格。4.6 最大注射壓力校核 注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力p公，應該大于注射機成型時所調用的注射壓力，即： 很明顯，上式成立，符合要求。4.7 模具注射機安裝部分的校核噴嘴尺寸 注射機頭為球面，其球面半徑與相應接觸的模具主流道始端凹下球面半徑相適應。 模具厚度 模具厚度h（又稱為閉合高度）必須滿足： hmin<h

32、<hmax式中 hmin注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距； hmax注射機允許的最大模具厚度。注射機允許厚度 200 < h < 300符合要求。4.8 開模行程的校核 開模行程s（合模行程）是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。對于具有液壓機械式合模機構的注射機，其最大開模行程是由肘桿機構的最大行程所決定的，而不受模具厚度的影響，當模具厚度變化時可由其調模裝置調整。故校核時只需使注射機最大開模行程大于模具所需的開模距離，即： smaxs=h1+h2+510mm；式中 smax注射機最大開模行程，（mm）； h1推出距離（脫模距離）（mm）； h2澆注系統凝

33、料的高度（mm）。脫模距離取 h1 =34.5mm 澆注系統凝料高度取h2=55mm余量取 5mm則有： smaxs=94.5mm滿足要求。第五章 澆注系統的設計注射模具的澆注系統通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴等部分組成。在注射模具設計中對澆注系統進行合理的布局和形式的選擇是一個重要的環節。因為它的設計正確與否直接影響著注射工程中的成型效果和塑件質量。5.1 主流道的設計 主流道是熔融塑料由注射機噴嘴噴出時最先經過的部位，它與注射機噴嘴在同一軸心線上。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順利拔出。 主流道主要技術參數： 主流道的長度：小型 模具l主應盡量小于60mm，本

34、次設計中初取 50mm進行設計。 主流道小端直徑：d=注射機噴嘴尺寸+（0.51）mm=（4+0.5）mm=4.5mm。 主流道大端直徑：d=d+2l主tan7mm，式中=3°。 主流道球面半徑：sr0=注射機噴嘴球頭半徑+（12）mm=（12+2）=14mm。 球面的配合高度：h=3mm。 圖 5-1 澆口套主流道澆口套的結構形式有兩種，一種是整體式，即定位圈與澆口套為一體，并壓配于定模板內，一般用于小型模具；另一種是分體式，將澆口套和定位圈設計成兩個零件，然后配合在模板上。由于主流道與熔融塑料水管堵頭注射機噴嘴反復接觸、碰撞，澆口不直接開設在定模上，為了制造方便，采用分體式的澆口

35、套，澆口套的材料選為t8 工具鋼制作，經淬火洛氏硬度為5357hrc。澆口套和定位圈結構如圖5.1和5.2所示。 圖5-2 定位圈5.2 分流道的設計分流道是將熔融塑料從主流道中通過流道截面及其方向的變化，平穩進入單腔中的進料澆口或從主流道進入多個腔模的各個型腔的澆口的通道，它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉換方向的作用。通常分流道設置在分型面的成型區域內。5.2.1 分流道的截面設計分流道的截面形狀常用的有圓形、梯形和矩形。通常在選用分流道的截面形狀時，應考慮分流道的效率問題、成型區域的面積以及加工的經濟問題，其分流道的效率如表5.1所示。流道截面形狀使截面均為r2d=2rb=0.8

36、86dr=rd=dh=0.953db=1.1dh=0.76db=1.14d效率0.25d0.25b0.153d0.217b0.287h 表5.1 分流道的截面形狀與效率圓形截面的分流道的截面積和周長之比最大，即效率最高，但是制造起來比較麻煩，因為它必須將分流道設在模板兩側，在對合時容易產生錯口現象。梯形截面效率次于圓形和正方形截面，且加工起來比較簡單，所以此次設計選用梯形截面的分流道。5.2.2 分流道的長度 由于流道設計簡單，根據兩個型腔的結構設計，分流道較短，故設計時可適當選小一些。單邊分流道長度l分取35mm。 圖5-3 分布方式5.2.3 分流道的當量直徑 因為該塑件的質量m塑=21.

37、8<200g，分流道的當量直徑為 5.2.4 分流道截面尺寸 設梯形的下底寬度為x，底面圓角的半徑r=1mm，設置梯形的高h=3.5mm，則該梯形的截面積為 再根據該面積與當量直徑3mm的圓面積相等，可得 即可得：，則梯形的上底約為3mm。5.2.5 凝料體積 分流道的長度l分=35×2=70mm 分流道截面積 凝料體積 5.2.6 校核剪切速率 確定注射時間：查表3.2，可取t=1.8s 計算分流道體積流量： 剪切速率為： 該流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內熔體的剪切速率合格。5.2.7 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要

38、求不是很低，一般取ra1.252.5um即可，此處取ra1.6um。另外，其脫模斜度一般在之間，這里取脫模斜度為。5.2.8分流道的分布設計 分流道的布置形式有平衡式進料和非平衡式進料兩種。 本模具的流道布置形式采用梯形平衡式分流道。:5.3 澆口的設計 澆口又稱進料口或內流道，它是分流道與塑件之間的狹窄部分，也是澆注系統中最短小的部分。它能使分流道輸送來的熔融塑料的流速產生加速度，形成理想的流態，順序、迅速地充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止熔料倒流的作用，并在成型后便于使澆口與塑件分離。 澆口的斷面形狀通常用圓形和矩形，而矩形澆口用得比較廣泛。澆口尺寸一般憑經驗數據選取。澆口斷面積與分流道斷

39、面積之比約為0.030.09，澆口長度約為0.50.75mm。通常，矩形斷面的b=1.55，h=0.52，這里b取1.5，h取1. 圖 5-4 澆口位置的選擇對塑件質量的影響極大。選擇澆口位置時應遵循如下原則：1.避免塑件上產生缺陷；2.澆口應開設在塑件截面最厚處；3.有利于塑件熔體的流動；4.有利于型腔的排氣；5.考慮塑件受力情況；6.增加熔接痕的牢度；7.流動定向方位對塑件性能的影響；8.澆口位置和數目對塑件變形的影響；9.校核流動比；10.防止型芯或嵌件擠壓唯一或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時，還應該考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質量，流動凝料少等因素。本設計采用側面

40、進料的側澆口。結構形式如圖5.35.4 冷料穴的設計5.4.1 冷料穴冷料穴是用來儲藏注射間隔期間產生的冷料頭的，防止冷料進入型腔而影響塑件的質量，并使熔料能順利地充滿型腔。冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或者出于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品質量。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、儲存冷料，另外一種除儲存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。根據需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉向的位置，甚至在型腔的末端開設冷料穴。冷料穴應設置在熔體流動方向的轉折位置，并迎著上游的熔體流向，冷料穴的長度通常為流道直徑d的1.52倍。本設計開設的冷料長度為6 mm

41、。5.4.2 拉料形式本次設計采用圓錐孔帶頂桿頂出的拉料穴，其凝料頂桿在頂桿固定板上，開模時依靠錐孔起拉料作用，然后利用頂桿對凝料強制脫模。由于取下主流道凝料時無需做橫向移動，故容易實現自動化操作，同時拉料穴也起到了冷料穴的作用。 第六章 成型零件的設計成型零件的設計主要是指構成模具型腔的零件，通常有凹模、凸模、各種成型桿和成型環。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底板厚度過小，可能因為強度不夠而產生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產生撓曲變形，導致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，

42、應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經驗確定型腔壁厚和底板厚度。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內表面，成型桿用以形成制品的局部細節。成型零件作為高壓容器，其內部尺寸、強度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質量和壽命的重要因素。6.1 凹模的機構設計凹模是成型塑件外表面的成型零件。按凹模結構的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據對塑件的結構分析，本次設計中采用整體嵌入式凹模。如圖6-1所示： 圖6-1 凹模 圖6-2凸模6.2 凸模的機構設計凸模是成型塑件內表面的成型零件，通常可以分為整體式和

43、組合式兩種。通過對塑件的結構分析可知，該塑件就一個型芯如圖6-2所示，設計時將其放在定模部分，選擇組合式凸模，同時有利于分散脫模力和簡化模具結構。6.3 成型零件鋼材的選用根據對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用p20。對于凸模來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用高合金工具鋼cr12mov。6.4 成型零件工作尺寸的計算采用平均尺寸法計算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按gb/t 144861993計算。6.4.1凹模徑向尺寸的計算 塑件外部的徑向

44、尺寸：，相應的塑件制造公差；，相應的塑件制造公差 ；相應的塑件制造公差。 式中，是塑件的平均收縮率，查表1-2可得pe的收縮率為2.5%3.5%，所以其平均收縮率；是系數，查表4-15可知x一般在0.50.8之間，此處取；分別是塑件上相應尺寸的公差（下同）；是塑件上相應尺寸制造公差，對于中小型塑件取（下同）。6.4.2凹模深度尺寸的計算 塑件高度的方向尺寸：，相應的；相應的。6.4.3凸模徑向尺寸的計算 ,相應的；，相應的是系數，查表4-15可知x一般在0.50.7之間，此處取6.4.4凸模高度尺寸的計算 相應的6.5.螺紋型環的尺寸計算塑件螺紋的大徑、中徑、小徑，螺紋型環中徑制造公差，一搬取

45、，查表4-17得；螺紋型環的螺距基本尺寸，塑件螺距的基本尺寸，螺紋型環的螺距制造公差，查表4-18得一般為0.020.04這里取0.03mm 6.6 成型零件尺寸的計算6.6.1凹模側壁厚度的計算 凹模側壁厚度與型腔內壓強及凹模的深度有關，根據型腔的布置，模架初選180mm×315mm的標準模架，其厚度根據表4-19中的剛度公式計算。 式中，p是型腔壓力（mpa）（下同）；e是材料彈性模量（mpa）（下同）；h=w，w是影響變形的最大尺寸，而h=49mm；是模具剛度計算的需用變形量。根據注射塑料品種。 式中，6.6.2 凹模底邊厚度的計算 計算時：w=r第七章 模架的確定7.1 模架

46、的確定模架是注射模的骨架和基體，模具的每一個部分都要寄生在其中，通過它將模具的各個部分聯系在一起。從市場上買來的標準模架一般包括定模座板（或叫定模板、定模地板）、定模固定板、動模固定板、動模墊板（或叫支撐板）、墊板（或叫據墊腳、模腳）、動模座板（或叫動模板、動模底板）、頂出固定板、頂出墊板（或叫頂出底板）、導柱、導套、復位桿等組成。塑料注射模中小型標準模架的結構型式可以分為：按結構特征可分為基本型和派生型。基本型主要a1a4四個品種，a1適用于單分型面注射模，a2適用于直流道斜導柱抽芯的注射模，a3適用于脫模力大的塑件，a4同a1適用于單分型面注射模。派生型主要p1p4四個品種，與基本型不同在于去掉了定模板上的固定螺釘，使定模部分增加了一個分型面而成為三板式模具，多用于點澆口場合。根據前面型腔的布局、經驗公式計算以及相互的位置尺寸，選擇弟4號a1型標準模架，其規格為w×l=180×315mm標準模架選定之后，就可以直接查出與之相對應的導柱直徑=16mm，導柱的間距w1×lt=142×216mm，動、定模座板的寬度w1=250mm，墊塊的寬度w3=32mm，定模座板的厚度h1=25mm，推板的厚度h4=16mm,推桿固定板的厚度h5=12.5mm，復位桿的間距w