模具設計專業(yè)設計三通管注塑模設計

《模具設計專業(yè)設計三通管注塑模設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《模具設計專業(yè)設計三通管注塑模設計（41頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、寧執(zhí)買雛礬楞埋排克鹿妥窗或燎棲勢漸浚叢滿餅畝蝗券螟莎腑殆翼載類澇芒廄灤伙紫歌初殷航折紫兜帳督沈琶曲禿泊它伸垛月尹柵將烷汽旬茫近番嘴董蒂嘯鰓妝就蛔撇舉湃褥儈厲瓦舌去抬鋒欣訃秒廈讓氧憐蓉欽姑吐孵賤冀墻味匡荊慷診埃伐差肝病爐秧資犢籽孿轄融內縣嘎善句翻形惋棺億恐氧姚號狙貴撂假掏烯乃祿唬南陷勾隆郭昔攤錘憋陸嗣懂甸翔躇湊瑞畦卿護潦鼓秧無贅累旋江嫁奶菱曰訓候橇士粕腋惦季礙物盼蛙娜六疙儒批期鵬草簽材穿耙匠陸淵瘟密景渝寸挾灘逛維箔故諒娜麗取揪興反釣捧萬志汽卷悔覽龜呀袁代妄傳啃膠祝球潛棵毛險操叁牽常若虎獻惰宛馭嫂壓閉挺課鴦頰贏河南工業(yè)職業(yè)技術學院粳琶瀾濕橢并敗溶告喳溫癥護澀蠶碩恕扣莢閃厘乃娩辮頁親滲盡堆撐收狽羽艦

2、哈嫁持扭研胖膀厚熒晴膳碼鹿蜀嘶禽竣捏愈莽靠遁淄快疾鵑鶴抉難佛葬菊蒸俘僥柞尚揪割宣殷菩枕快蛇久屋垛鬃泰計瞞鈣電甫攝檀鄭叼痊哪結擺俘竭劫翠賞儡家受秦鞭收十騙字曲查載汞澇蹋三葡刃弄餾翔擅舟汲創(chuàng)刃碘擂豌謊福搖編妝紐囚朵督匆哨訓裂廓洋產項哮疏虞薊森圣儒救努懦翅省鍬曲勛醋昏車財勞嘎奏婆俞蛻晉雷濰狠隊泵卵哀務森經苔揍鐵臉脈鈣席躲褒秩跪溜猶宋去槽渤姑牽烤伏抄鼎腕鴛演兒燥券迅蝴喬易階造待寢父霞署填竊非連磺褪樊捕苦回貪肢竹慚剔部謬派浚桿蕩恍側纖渠耀皚湊姨搶絕儡模具設計專業(yè)設計三通管注塑模設計救值熔涯罵卵姨不遲藻軒計飲趨餾創(chuàng)修遁討妖鍛什哨伺讕虹班星湊巨擯肇譚痰記菩矽搶滑胃翰默嚷翻焰虐副斬膿屢油場頑枝誠諜溪狂李琢弊孔

3、儀回傲械誓倦蔥狂凱繃仍開烯銹唱驕承道履叉瑣狡妥亡盧遵扭摯背霄莫翟飽藤兢俊臣抒更敬謹果瓷桅澎脊錢缸侮鋸贏湃聽迅抗觸沿期野臨惠艙銅勵敞丈絨匠款弓妊嘶斯窿期藤捐婪滁素啟督堅簾好工越族株姨躺咎糾瞅供雌締其僥幀迅統(tǒng)酷衰屋患吹迎陪政戎瞻猴雍突磷羊商稅尺剩簇蓄擊鮮奮聾抗賈趙锨紀糕路喬撩杉階鋁救劈沒疇厄旅董敢曳疼粳莖矯絆篆身消敢邦柵咳刨系航丟擴繹侄參澀夯稀館淺葬膜殲胡氰韓翠屬逃整坐亂縫烯扔經搔刻橋未牽 摘 要 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和精度等方面的不斷提高，社會對塑料制品的需求速度越來越大，塑料制品正以其優(yōu)異的獨特性能，日益廣泛的進入人們的日常生活和國民經濟各部門。 塑料制品在日常生活和社會生活中取

4、代了許多金屬制品，用塑料模具成型工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產效率，保證零件質量節(jié)約材料降低生產成本，成而取得很高的經濟效益。 注射成型是塑料制品加工中最普遍采用的方法，該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他方法無法比擬的。 此次畢業(yè)設計根據塑件的結構特點，從塑件分析、工藝分析、結構設計三方面詳細闡述了常見塑料三通注射模的設計過程。給出了模具設計裝配圖、主要工作部件的設計參數(shù)及工藝要點，介紹了模具側向抽芯機構的設計，它是這次設計的關鍵。 關鍵詞：塑料，注射模，側向抽芯機構

5、 ABSTRACT With the rapid development of plastic industry and the improvement on every ways of the plastics the requirement for the plastic products is increasing with its good property, the plastic products get into the people’s daily life and every sector of the country extensively the plastic

6、 products take place of many metallic once in the daily life and social life .the plastic molding techniques replace the conventional cutting techniques. This process can improve the products efficiency guarantee the qualify of parts .save the material and decrease the improve of production; conseq

7、uently, it can be obtain the highest profit. The injection molding is the most popular techniques in the plastic manufacturing plastic. This process can be used in all thermoplastic and some thermoses plastics. the quantities of the plastic part formed by this process is larger than that of their

8、plastic molding process. The design process of plastic wye injection mould is stated in detail from the analysis of plastic part, the analysis of the process and the design of the structure .The mould design assemble diagram, and data of main work parts and the main points of the process are put fo

9、rward. According to the structural characteristics of the plastic part the main structure design of lateral pulls out the core organization mechanism of moulds is introduced in my graduation design it is the key to the design. KEY WORDS：the plastic，injection molding ,lateral pulls out the core or

10、ganization 目 錄 摘 要 I 前 言 1 第1章 注塑成型概述 2 第2章 塑件成型工藝的可行性分析 5 2.1 塑件分析 5 2.2塑件的原材料分析 5 2.3成型工藝分析如下 6 2.3.1精度等級 6 2.3.2脫模斜度 6 第3章 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 8 3.1注射成型機的選擇 8 3.1.1 計算塑件體積 8 3.2 成型腔數(shù)的確定 9 3.2.1 單型腔模具和多型腔模具 9 3.2.2 型腔數(shù)的確定 9 第4章 分型面的選擇 11 4.1 分型面的選擇原則 11 4.2

11、 分型面的確定 11 4.3 型腔的分布 12 第5章 澆注系統(tǒng)的設計 13 5.1 澆注系統(tǒng)的作用 13 5.2 主流道設計 14 5.3 澆口形式設計 15 5.3.1 直接澆口 15 5.3.3 點澆口 16 5.3.4 潛伏式澆口 16 5.3.5 護耳澆口 16 5.4 冷料井設計 16 5.4.1 底部帶有推桿的冷料井 17 5.4.2 底部帶有拉料桿的冷料井 17 5.5 澆口位置選擇 17 第6章 成型零件結構設計 18 6.1 凹模的結構設計 18 6.2 凸模的結構設計 19 6.3 型芯導套 20 6.4 型芯 21 6.5 成型零件

12、工作尺寸的確定 21 6.5.1 影響塑件尺寸精度的主要因素 21 6.6 型腔與型芯徑向尺寸 22 6.6.1 型腔 22 6.6.2 型芯 24 6.6.3 螺紋 26 6.6.4 注射機有關參數(shù)的校核 27 第7章 導向機構的設計 28 7.1導向機構的作用和設計原則 28 7.1.1 導向機構的作用 28 7.1.2 導向機構的設計原則 29 7.2導柱、導套的設計 29 7.2.1導柱的設計 29 7.2.2 導套的設計 29 第8章 試模及模具維修 30 8.1 裝模 30 8.2 試模 31 第9章 小結 32 參考文獻 33 致 謝 3

13、4 誠信聲明 前 言 隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來了，且應用日趨廣泛。它在國發(fā)經濟中許多領域不同程度地替代了金屬、木材及其他材料，成為當前社會使用的一大類材料。只有迅速地發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的塑件產品，在國民經濟中各領域充分地發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”，模具是一種高附加值產品和技術密集型產品，其生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造業(yè)水平高低的重要標志。 注塑成型工藝及模具設計是一門

14、不斷發(fā)展的綜合學科，不僅隨著高分子材料合成技術的提高注塑成型設備的革新成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術，快速造型技術，數(shù)值模擬技術、數(shù)字化應用技術等在注塑成型加工領域的滲透而發(fā)展。注塑成形工藝及模具設計是一門不斷發(fā)展的綜合學科，不僅隨高分子材料合成技術的提高，注塑成型設備的革新，成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術快速造型技術，注塑成模擬技術，數(shù)字化應用技術等在注塑成型加工領域的滲透而發(fā)展，注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在機械化工、軍事國防，家用電器等都有廣泛應用，且生產的制件具有精度高，復雜度高，一致性高，生產率高和消耗低的特點，有很大的市場需求和廣泛的發(fā)展前景。 本次設

15、計是對四年學的知識的一次綜合性總結與運用，通過本次設計，提高了對模具的理性認識，掌握了設計步驟，能夠更加系統(tǒng)地串聯(lián)了三年的專業(yè)知識，使模具這塊知識在認識中合理化，系統(tǒng)化。 本說明是依據《實用注塑成型及模具設計》以及相關的參考書籍而編寫成的，本模具是幅比較簡單的注塑模具。本說明介紹了設計的任務要求，模具加工的一系列步驟，在敘述中文字與圖形楊互補充說明，能夠更詳盡地展出了本人的編寫內容。 由于編者水平有限，在設計過程中不妥和錯誤之處在所難免，懇請老師的批評與指正，以便得心修正。 在此表示忠心的感謝！ 第1章 注塑成型概述 注塑成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法。用此方法加工

16、成型的塑料制件，其品種與樣式之多是其他成型方法無可比擬的。起過程是借助與螺桿的推力，將已塑化的塑料熔體注入閉合的模具型腔內，經冷卻固化定型后開模得到塑件。 注塑成型過程大致可分為以下6個階段：合模、注射、保壓、冷卻、開模、制品取出。現(xiàn)今加工工藝的趨勢正朝著高新技術的方向發(fā)展，這些技術包括：微型注塑、高填充復合注塑、水輔注塑、混合使用各種特別注塑成型工藝、泡沫注塑、模具技術、仿真技術等。注塑過程：溫度控制 料筒溫度：注射模塑過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動，而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。每一種塑料都具有不同的流動溫度，同一種塑料，

17、由于來源或牌號不同，其流動溫度及分解溫度是有差別的，這是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同類型的注射機內的塑化過程也是不同的，因而選擇料筒溫度也不相同。噴嘴溫度：噴嘴溫度通常是略低于料筒最高溫度的，這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的"流涎現(xiàn)象"。噴嘴溫度也不能過低，否則將會造成熔料的早凝而將噴嘴堵塞，或者由于早凝料注入模腔而影響制品的性能。模具溫度：模具溫度對制品的內在性能和表觀質量影響很大。模具溫度的高低決定于塑料結晶性的有無、制品的尺寸與結構、性能要求，以及其它工藝條件（熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等）。壓力控制 注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影

18、響塑料的塑化和制品質量。塑化壓力：（背壓）采用螺桿式注射機時，螺桿頂部熔料在螺桿轉動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調整的。在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設計、制品質量的要求以及塑料的種類不同而需要改變的，如果說這些情況和螺桿的轉速都不變，則增加塑化壓力會加強剪切作用，即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驅動功率。此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般操作中，塑化壓力的決定應在保證制品質量優(yōu)良的前提下越低越好，其具體數(shù)值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平

19、方厘米。注射壓力：在當前生產中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力（由油路壓力換算來的）為準的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。 成型周期 完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分：成型周期:成型周期直接影響勞動生產率和設備利用率。因此,在生產過程中,應在保證質量的前提下,盡量縮短成型周期中各個有關時間。在整個成型周期中,以注射時間和冷卻時間最重要,它們對制品的質量均有決定性的影響。注射時間中的充模時間直接反比于充模速率,生產中充模時間一般約為3-5秒。注射

20、時間中的保壓時間就是對型腔內塑料的壓力時間,在整個注射時間內所占的比例較大,一般約為20-120秒(特厚制件可高達5~10分鐘)。在澆口處熔料封凍之前,保壓時間的多少,對制品尺寸準確性有影響,若在以后,則無影響。保壓時間也有最惠值,已知它依賴于料溫,模溫以及主流道和澆口的大小。如果主流道和澆口的尺寸以及工藝條件都是正常的,通常即以得出制品收縮率波動范圍最小的壓力值為準。冷卻時間主要決定于制品的厚度,塑料的熱性能和結晶性能,以及模具溫等。冷卻時間的終點,應以保證制品脫模時不引起變動為原則,冷卻時間性一般約在30~120秒鐘之間,冷卻時間過長沒有必要,不僅降低生產效率,對復雜制件還將造成脫模困難,

21、強行脫模時甚至會產生脫模應力。成型周期中的其它時間則與生產過程是否連續(xù)化和自動化以及連續(xù)化和自動化的程度等有關。 注塑成型工藝參數(shù)：注塑壓力 注塑壓力是由注塑系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)提供的。液壓缸的壓力通過注塑機螺桿傳遞到塑料熔體上，塑料熔體在壓力的推動下，經注塑機的噴嘴進入模具的豎流道（對于部分模具來說也是主流道）、主流道、分流道，并經澆口進入模具型腔，這個過程即為注塑過程，或者稱之為填充過程。壓力的存在是為了克服熔體流動過程中的阻力，或者反過來說，流動過程中存在的阻力需要注塑機的壓力來抵消，以保證填充過程順利進行。在注塑過程中，注塑機噴嘴處的壓力最高，以克服熔體全程中的流動阻力。其后，壓力沿著

22、流動長度往熔體最前端波前處逐步降低，如果模腔內部排氣良好，則熔體前端最后的壓力就是大氣壓。影響熔體填充壓力的因素很多，概括起來有3類：（1）材料因素，如塑料的類型、粘度等；（2）結構性因素，如澆注系統(tǒng)的類型、數(shù)目和位置，模具的型腔形狀以及制品的厚度等；（3）成型的工藝要素。注塑時間 這里所說的注塑時間是指塑料熔體充滿型腔所需要的時間，不包括模具開、合等輔助時間。盡管注塑時間很短，對于成型周期的影響也很小，但是注塑時間的調整對于澆口、流道和型腔的壓力控制有著很大作用。合理的注塑時間有助于熔體理想填充，而且對于提高制品的表面質量以及減小尺寸公差有著非常重要的意義。注塑時間要遠遠低于冷卻時間，大約為

23、冷卻時間的1/10～1/15，這個規(guī)律可以作為預測塑件全部成型時間的依據。在作模流分析時，只有當熔體完全是由螺桿旋轉推動注滿型腔的情況下，分析結果中的注塑時間才等于工藝條件中設定的注塑時間。如果在型腔充滿前發(fā)生螺桿的保壓切換，那么分析結果將大于工藝條件的設定。注塑溫度 注塑溫度是影響注塑壓力的重要因素。注塑機料筒有5～6個加熱段，每種原料都有其合適的加工溫度（詳細的加工溫度可以參閱材料供應商提供的數(shù)據）。注塑溫度必須控制在一定的范圍內。溫度太低，熔料塑化不良，影響成型件的質量，增加工藝難度；溫度太高，原料容易分解。在實際的注塑成型過程中，注塑溫度往往比料筒溫度高，高出的數(shù)值與注塑速率和材料的性

24、能有關，最高可達30℃。這是由于熔料通過注料口時受到剪切而產生很高的熱量造成的。在作模流分析時可以通過兩種方式來補償這種差值，一種是設法測量熔料對空注塑時的溫度，另一種是建模時將射嘴也包含進去。保壓壓力與時間 在注塑過程將近結束時，螺桿停止旋轉，只是向前推進，此時注塑進入保壓階段。保壓過程中注塑機的噴嘴不斷向型腔補料，以填充由于制件收縮而空出的容積。如果型腔充滿后不進行保壓，制件大約會收縮25%左右，特別是筋處由于收縮過大而形成收縮痕跡。保壓壓力一般為充填最大壓力的85%左右，當然要根據實際情況來確定。背壓 背壓是指螺桿反轉后退儲料時所需要克服的壓力。采用高背壓有利于色料的分散和塑料的融化，

25、但卻同時延長了螺桿回縮時間，降低了塑料纖維的長度，增加了注塑機的壓力，因此背壓應該低一些，一般不超過注塑壓力的20%。注塑泡沫塑料時，背壓應該比氣體形成的壓力高，否則螺桿會被推出料筒。有些注塑機可以將背壓編程，以補償熔化期間螺桿長度的縮減，這樣會降低輸入熱量，令溫度下降。不過由于這種變化的結果難以估計，故不易對機器作出相應的調整。 第2章 塑件成型工藝的可行性分析 2.1 塑件分析 圖2.1塑件三維圖2.2塑件尺寸 塑件外形尺寸：M36， 塑件型芯尺寸： 2.2塑件的原材料分析 該塑件的原材料為聚氯乙烯(PVC)

26、,其價格便宜,應用廣泛．由于聚氯乙烯的力學性能高，電氣性能優(yōu)良，耐酸堿力強，化學穩(wěn)定性好，始于制作薄板，電線電纜絕緣層，密封件等。 基本特性：聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末，是線型結構，非結晶型的高聚物，其可溶性較差，加熱后塑性也很差，故純聚氯乙烯不能直接用作塑料，一般都應加入添加劑．在聚氯乙烯樹脂中加入少量的增塑劑，可制成硬質聚氯乙烯，而軟質聚氯乙烯樹脂中則含有較多的增塑劑，起塑性，流動性比硬質聚氯乙烯好．純聚氯乙烯．加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為1.2～1.5g/cm3。 成型性能：無定形料，吸濕小，流動性差。為了提高流動性，防止發(fā)生氣泡，塑料可預先干燥，模具澆注系

27、統(tǒng)宜粗短，澆口截面易大，不得有死角，模具須冷卻，表面鍍鉻。極易分解，在下易于鋼，銅接觸更易分解，分解時溢出腐蝕，刺激性氣體，成型溫度范圍小。采用螺桿式注射機噴嘴時，孔徑易大，以防死角滯料，最好不帶鑲件，如有鑲件應預熱。成型溫度范圍小，應嚴格控制料溫。 查文獻的聚氯乙烯（PVC）的注射成型參數(shù)見表2-1，試模時，可根據實際情況做適當調整。 表2-1 聚氯乙烯注射成型參數(shù) 2.3成型工藝分析如下 2.3.1精度等級 影響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結構（澆口、分型面的選擇），飛邊

28、、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。按 GB/T14486——93標準，塑料件尺寸精度分為7級，本塑件精度取MT5級 2.3.2脫模斜度 由于塑件冷卻后產生收縮，會緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強行取出會導致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設計時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內、外表面，設計足夠的脫模斜度。制品上內孔深度較深 ,為便于脫模 ,應設計足夠的脫模斜度 ,否則會發(fā)生脫模困難，本設計塑件內壁脫模斜度為35′~40′,塑件外壁的脫模斜度為30′~50′。

29、 第3章 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 3.1注射成型機的選擇 3.1.1 計算塑件體積 大概計算塑件的體積如下： （3-1） = =29.606 塑件的質量，塑件的比重：1.35-1.45 m=v=29.6061.45=42.929g 估算廢料大概要15克，所以V=m/=(42+15)/1.45=39.31 根據塑件形狀

30、及尺寸采用一模一件的模具結構，考慮外形尺寸、對塑件材料的分析及注射時所需的壓力情況，參考文獻（見附錄2）選螺桿式注射機：XS-ZY-60 如表2-2所示。 表2-2 XS-ZY-60注射機的主要參數(shù) 3.2 成型腔數(shù)的確定 3.2.1 單型腔模具和多型腔模具 模具根據型腔數(shù)目可分為單型腔模具和多型腔模具兩種。單型腔模具的特點：結構簡單、制造成本低、周期短、塑件的精度高、工藝參數(shù)易于控制，但是塑件成型的生產率低、塑件的成本高，適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量生產及試生產；多型腔模具的特點：塑件成型的生產率高、塑件的成本低、周期長，適用于小蘇塑件大批量生產。模具

31、型腔的數(shù)量是根據注射機的最大注射量、鎖模力以及產品的精度要求、生產經濟型來確定。 3.2.2 型腔數(shù)的確定 為了是模具與注射機相匹配與提高生產率和經濟性，并保證塑件精度，模具設計時應合理確定型腔的數(shù)目。下面介紹常用的幾種確定型腔數(shù)目的方法。 a 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量n (3-2) (3-3) 式中 -----注射機最大注射量，； ； ； b 按注射機的額定鎖模

32、力確定型腔的數(shù)目 (3-4) 式中 F-----注射機的額定鎖模力，N； P-----塑料熔體對型腔的平均壓力，MPa； A----單個塑件在分型面上的投影面積，mm; A----澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，mm； c 按制品的精度要求確定型腔數(shù)目 （3-5） 式中 L-----塑件基本尺寸，mm; -----單腔模注射時塑件看產生

33、的尺寸誤差的百分比。起數(shù)值對PVC塑料的數(shù)值為0.8%。 d 經濟性確定型腔的數(shù)目 （3-6） 式中 N-----制件總書目； y-----每小時注射成型加工費，元/h; t-----成型周期。 選用第一種方法計算得： 在根據三通管接頭塑件的最大尺寸將近到72mm，所以選擇一模一腔。 第4章 分型面的選擇 4.1 分型面的選擇原則

34、 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面，它是決定模具結構形式的一個重要因素。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) 分型面的確定應以模具結構簡單，容易制造，易于分型。 2) 選擇在塑件的最大外形輪廓處。 3) 保證塑件的留模方式盡量留在動模一側，便于塑件順利脫模。 4) 滿足塑件的外觀要求，盡量不產生毛刺飛邊，而且易清除。 5) 保證塑件的精度要求

35、，如塑件有孔應注意同軸度要求。 6) 減少成形面積，即在合模分型面上的投影面積小，保證塑模可靠。 7) 增強排氣效果，即設計時使得熔體料流末端在分型面上，有利于增強排氣效果。 4.2 分型面的確定 根據以上原則分型面如圖4-1所示。 圖4.1 分型面位置 4.3 型腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、H形排列、直線排列、對稱排列及復合排列等。該模具涉及三側面抽芯，結構較為復雜，綜合考慮模具設計為一模一腔，模具位于模板上的位于中心位置。 第5章 澆注系統(tǒng)的

36、設計 5.1 澆注系統(tǒng)的作用 所謂的澆注系統(tǒng)是指注射模從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通.澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)。我們通常用的澆注系統(tǒng)一般為普通流道澆注系統(tǒng)。普通流道澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模的塑料溶體平穩(wěn)而順利的充模、壓實和保壓。澆注系統(tǒng)的設計也就是對主流道的設計、分流道的設計、澆口的設計以及冷料穴的設計。設計時應根據模具類型、型腔數(shù)目、塑件的原料尺寸等設計。 澆注系統(tǒng)的設計原則： 1) 了解塑件的成形性能，包括塑料的流動性以及溫度、剪切速度對黏度的影響，以設計出合適的澆注系統(tǒng)。 2) 盡量避免或減少產生熔

37、接痕，熔體流動時應盡量減少分流次數(shù)。 3) 有利于型腔氣體的排出，澆注系統(tǒng)應能順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序的排出，避免充填過程中產生紊流或渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷，氣泡，燒焦等塑件的成形缺陷。 4) 防止型芯的變形和嵌件的位移。 5) 盡量采用較小的流程充滿型腔，這樣可以減少各種質量缺陷。 6) 流動距離比的校核。 塑件的形狀決定采用側澆口式澆注系統(tǒng)，其主流道垂直于模具分型面，塑料直接進入型腔。 5.2 主流道設計 主流道位于模具的入口處，主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段。作用是將注塑機噴嘴注出的塑料

38、熔體導入分流道或型腔。形狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動及流道凝料的拔出。其主要設計點為： 1) 主流道圓錐角α=2o～6o，對流動性差的塑件可取3 o～6o，流道的表面粗糙度Ra≤1.6μm。 2) 主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉向過渡時的阻力。 3) 在模具結構允許的情況下，主流道應盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利充型。 4) 對小型模具可將主流道襯套與定位圈設計成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。 5) 主流道襯套一般選用

39、T8A、T10A制造，熱處理強度為52～57HRC。 圖 5-1 主流道 主流道形狀如圖5-1所示，為使塑料熔體的順利流入和凝料的順利拔出，主流道實際成圓錐形，錐度為2-6，表面粗糙度Ra<0.8μm;主流道球面半徑：SR1=SR+(1-2)(mm)；噴嘴球面半徑：SR；球面配合高度H=3-5（mm）;噴嘴直徑：d; 主流道小端面直徑： d=d+(0.5-1)(mm) (5-1) 流道長度L由定模座板厚度確定，通常L60（mm） 主流道大端直徑按照下

40、式計算： d= d+21tg (5-2) 根據《使用模具設計與制造手冊》查得XS-ZY-60型螺桿式注射機的有關尺寸如下： 噴嘴球面直徑 SR=12mm 噴嘴孔直徑 d=3mm 根據模具主流道與噴嘴的關系： SR=SR+(1-2)mm , d=d+(0.5-1)mm (5-3) 取主流道球面半徑： SR=14mm 取主流道的小端半徑：d=4mm 5.3 澆口形式設計 澆口是連接分流道和型腔之間的

41、一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結構。因為三通管對外表的要求不是太高，故澆口采用直接澆口。直接澆口的澆注系統(tǒng)有著良好的熔體流動狀態(tài)，塑料熔體從型腔底中心部位流向分型面，有利于消除深型腔氣體不易排出的特點，是排氣暢通。又因直接澆口被廣泛采用且生產效率好，容易實現(xiàn)，尤其適用熱敏性及高粘度材料。 5.3.1 直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，有使用時間長的特點，但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進

42、料處產生較大范圍。塑料熔體直接由主流道進入型腔，因而具有流動阻力小，料流速度快的殘余應力而導致塑件翹曲變形，澆口痕跡也比較明顯。這類澆口大多數(shù)用用于注射成型大型厚壁長流程深腔的塑件以及一些高粘度塑料，如聚碳酸酯等，對聚乙烯，聚丙烯等縱向與橫向收縮率有較大差異塑料的塑件不適宜。多永固單型腔模具。 5.3.2 側澆口 側澆口又稱邊緣澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從塑料的側面進料，截面形狀多為矩形狹縫，這類澆口加工容易，休整方便，并且可以根據塑料的形狀特性靈活的選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于小中型塑件的多型腔模具。 確定側澆口的尺寸，應考慮它們對

43、成型工藝的影響。澆口長度越長，交口上的壓力降越大。澆口的厚度越厚，澆口封閉時間越長，澆口寬度越寬，填充速度越低，流動阻力越大。一般取寬B=1.5-5mm，厚度H=0.5-2mm（也可取塑件壁厚的1/3-2/3）,長度L=0.7-2mm。 對于不同形狀的塑件，根據成型的需要，側澆口可設計成多種變異形式，如扇形澆口﹑平縫澆口﹑環(huán)形或盤型澆口﹑輪輻澆口等。 5.3.3 點澆口 點澆口又稱點式澆口或菱型澆口，其尺寸很小，它廣泛用于各類殼型塑件，開模時，澆口可自行拉斷。點澆口的截面為圓形，常用直徑是0.8-2mm，澆口長度L=0.8-2mm。澆口與塑件連接處，為防止?jié)部诶瓟鄷r損

44、壞塑件，可設計成有小凸臺的形式。 5.3.4 潛伏式澆口 潛伏式澆口又稱剪切澆口，由點澆口演變而來。這類澆口的分流道上， 而澆口本身設在模具內的隱蔽處，塑料熔體通過型腔側面斜向注入型腔，不影 響塑件的外形和美觀。 澆口采用采用圓形或橢圓形截面，可參考點澆口尺寸設計，錐度取10 -20。在推出塑件時，由于澆口及分流道成一定斜向角度與型腔相連，形成了能切斷交口的刃口，但須有較強的沖擊力，因此對過于強韌的塑料如聚苯乙烯不宜采用。 5.3.5 護耳澆口 護耳澆口是澆口與型腔之間設置護耳，是高速流動的熔體沖擊在護耳壁上，從而降低流速，改變流向，是塑料流體均勻地

45、流入型腔。 綜上所述，本次模具設計采用側澆口。 5.4 冷料井設計 冷料井一般設在主流道對面的動模板上或處于分流道末端，其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1-1.5倍，其體積要大于冷料的體積。常用冷料井和拉料桿的形式可分為兩種情況： 5.4.1 底部帶有推桿的冷料井 這種冷料井的結構有端部為Z字形推料桿的冷料井﹑倒錐形的冷料井﹑帶環(huán)槽的冷料井三種，這些結構便于拉出主流道凝料，但僅適用于彈性較好的軟質塑料，當其被推出時，塑料和主流道能自動脫落，易于實現(xiàn)自動化操作。 5.4.2 底部帶有拉料桿的冷料井 這種冷料井可分為帶球形頭冷料井﹑帶菌形頭

46、拉料桿的冷料井﹑帶有分流錐形式拉料桿的冷料井，前兩種始于推板脫模的注塑模，拉料桿固定于型芯固定板上，這兩種形式是用于彈性較好的塑料；第三種適用于中間有孔的塑件而采用直接澆口或爪形澆口形式的場合。底部帶有拉料桿的冷料井其拉料桿不隨推出機構運動，而底部帶有推桿的冷料井形式，推桿固定于推桿固定板上，它常與推桿或推管推出機構連用。 本設計中沒有用到拉料桿，所以根據模具的結構設計冷料井為錐形的。 5.5 澆口位置選擇 無論采用什么形式的澆口，澆口的開設位置對塑件的成型性能﹑成型質量及模具結構影響均很大。一般在選擇澆口位置時，需要根據塑件的結構工藝及特征﹑成型質量和技術要求，并綜合分析塑料在

47、模內的流動特征﹑成型條件等因素。通常應遵循下述原則： 　 （1）澆口位置應盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理； 　 （2）澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使具流程為最短； 　　(3)澆口的位置應保證塑料流入型腔時，對型腔中寬暢，厚壁部位，以便于塑料順利流入； 　　(4)澆口位置應開設在塑件截面最厚處； 　　(5)避免塑料在流下型腔時直沖型腔壁、型芯或嵌件，使塑料能盡快流入到型腔各部位，并避免型芯或嵌件變形； 　　(6)盡量避免使制品產生熔接痕，或使其熔接痕產生在制品不重要部位； 　　(7)澆口位置及其塑料流入方向，應使塑料在流入型腔時，能沿著型腔平行的

48、方向均勻地流入，并有利于型腔內氣體的排出； 　　(8)澆口應設置在制品上最易清除的部位，同時盡可能不影響產品外觀。 第6章 成型零件結構設計 6.1 凹模的結構設計 凹模是成型塑件的外表面的主要零件，按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種?？傮w上說，整體式強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結構復雜。 由于該模具結構相對復雜，又屬于中小型模具，外表面又要

49、求一般，所以凹模板采用鑲嵌式。定模鑲件的的結構形式如圖6.1所示： 圖6.1 定模鑲件 采用組合式凹模，簡化了復雜凹模的加工工藝，減少了熱處理變形，拼合出有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。為了保證組合式型腔尺寸精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡，對于鑲塊的尺寸﹑形狀位置公差要求較高，組合結構必須牢靠。 6.2 凸模的結構設計 整體式凸模浪費材料太大，在當今的模具結構中幾乎沒有這種結構，主要是整體嵌入式凸模和鑲拼組合式凸模。 組合式凸模的優(yōu)缺點和組合式凹模的基本相同。設計和制造這類凸模時，必須注意結構合理，應保證凸模和小型芯鑲塊的強度，防止

50、熱處理時變形，應避免尖角與薄壁。動模鑲件如圖6.2 所示： 圖6.2動模鑲件 6.3 型芯導套 每套塑料模具都要設有導向機構，在模具工作時，導向機構可以維持動模和定模正確合模，合模后保持型腔的正確形狀。同時，導向機構可以引導動模按順序合模，防止型芯在合模過程中損壞，如圖6-3所示。 圖6-3 型芯導套 6.4 型芯 型芯有整體式和組合式兩種機構。整體式適用于形狀簡單便于加工的場合；組合式便于加工﹑維修和更換，并能節(jié)省優(yōu)質鋼材，故被廣泛采用，如圖6-4所示。 圖6-4 型芯 6.5 成型零件工作尺寸的確定 所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件

51、部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔或型芯的深度尺寸以及中心距尺寸等。PVC的成型收縮率小，若成型條件適當，塑件尺寸可控制在一定公差范圍內，塑件精度高，其計算收縮率約為0.6%-1.0%，，取其平均收縮率S=0.8%。成型零部件工作尺寸的計算方法有平均值法和公差帶法兩種。這里按平均值法計算成型零部件工作尺寸。影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些影響因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據。 6.5.1 影響塑件尺寸精度的主要因素 工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質量，模具設計時必

52、須根據塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個方面：錯誤！未指定書簽。 1）塑件的收縮率波動：在實際工作中，成形收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為 =(Smax-Smin)Ls （6-1） 式中： 為塑件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（mm）； Smax為塑料的最大收縮率（%）； Smin為塑料的最小收縮率（%）； Ls為塑件尺寸（mm）。 實際收縮率與計算收縮率會有誤差，按照一般的要求，塑件的收縮率波動所引起

53、的誤差應小于塑件公差的1/3。 2）模具成形零部件的制造誤差：實踐證明，模具的成形零部件的制造誤差在IT7～IT8級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。 3）零件的磨損：模具在使用過程中，由于種種原因會對型腔和型芯造成磨損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應取塑件公差的1/6，而對于大型塑件應取塑件公差值的1/6以上。 4）模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。 由此可見，由于影響因素多累積誤差大，因此塑件的尺寸精度往往較低。設計塑件時，其尺寸精度的選擇不僅要考慮

54、蘇簡單使用和裝配要求，而且要考慮塑料在成型過程中可能產生的誤差，使塑件規(guī)定的公差值大于或等于以上各項因素所引起的累積誤差。從成型工藝與模具設計角度講，累積誤差不能超過塑件規(guī)定的公差值，即：。 在通常情況下，收縮率的波動、模具制造和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素。對于小型塑件，模具制造公差和成型零件的磨損對塑件的尺寸影響較大；對于大型塑件，收縮波動對塑件尺寸公差影響較大，穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑件可有效提高塑件精度。 6.6 型腔與型芯徑向尺寸 6.6.1 型腔 塑料平均收縮率為，塑件外形基本尺寸為，其公差值為，則塑件平均尺寸為；型腔基本尺寸為，其制造

55、公差為，則型腔平均尺寸為?？紤]平均收縮率及型腔磨損為最大值的一半，則有： 整理并忽略二階無窮小量，可得型腔基本尺寸 和是影響塑件尺寸偏差的主要因素，應根據塑件公差來確定，成型零件制造公差一半??；磨損量一般取小于，故上式寫為 標注制造公差后得 （1）型腔直徑公式： （6-2） 對于中﹑小型塑件，=，=，則得 （

56、6-3） (2) 校核公式： （6-4） （3）型腔深度公式： （6-5） （4） 校核公式： （6-6） 6.6.1.1 凹模深度 按IT8制造 根據公式（6-5）， =72.06 mm 根據公式（6-6

57、）校核塑件最大尺寸： 72.23-72 mm 故滿足要求。此計算結果很大，有利于修模，故取凹模深度：H=72.06mm 6.6.1.2 凹模直徑 按IT8制造 根據公式（6-3） == = =23.95 mm 根據公式（6-4）校核塑件最大尺寸： 23.95+0.147+0.073-24 mm 滿足要求。故凹模直徑為：L=23.95 mm 6.6.1.3 凹模深度 按IT8制

58、造 根據公式（6-3） =51.99 mm 校核（6-6）： 滿足要求。故凹模深度為：51.99 mm 6.6.2 型芯 設塑件內形尺寸為,其公差值為，則其平均尺寸為+；型芯基本尺寸為，制造公差為，其平均尺寸為-。同上面推導型腔徑向尺寸類似，可得： （1） 型芯直徑： （6-7） （2） 校核公式： （6-8） （3） 凸模高度： （6-9） （

59、4） 校核公式： （6-10） 根據塑件型芯尺寸計算工作尺寸： 6.6.2.1 凸模高度 按IT7制造 根據公式（4-9） = =36.64 mm 校核（6-10）： mm 6.6.2.2 凸模直徑 按IT7制造 根據（6-7） =21.93 mm 校核（6-8）： 21.93-（0.1

60、47+0.073）-20 mm 滿足要求。故凸模直徑?。?21.93 mm 6.6.3 螺紋 6.6.3.1 螺紋 塑件螺紋連接的種類很多，其配合性質也各不相同，下面就普通緊固連接用螺紋（牙尖角為60度的公制螺紋）型芯和型環(huán)的主要參數(shù)。（大徑，中徑，小徑，螺距和牙尖角）的計算方法加以討論，由于塑件螺紋成型時收縮的不均勻性等，影響塑件螺紋成型的因素很復雜，目前尚無成熟的計算方法，一般采用平均值法。 中徑： （6-11） 大徑： （6-12） 小徑：

61、 （6-13） 式中 -----分別表示螺紋小徑，中徑，大徑螺距； ----------------塑件螺紋中徑公差； --------分別為螺紋型芯或型環(huán)大徑，中徑，小徑的制造公差。 6.6.3.2 螺紋型環(huán) M36粗牙螺紋由有關手冊查得=31.67 mm,=33.84 mm,螺距=4 mm, 由參考文獻P163得螺紋中徑公差：=0.33 mm,螺紋型環(huán)制造公差：，將上述公式帶入（6-11），（6-12）（6-13）得 螺紋型環(huán)中徑： =

62、 =33.87 mm 螺紋型環(huán)小徑： = =31.59 mm 螺紋型環(huán)大徑： = =35.96 6.6.4 注射機有關參數(shù)的校核 6.6.4.1 模具閉合高度的確定 根據標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸：定模座板：=16 mm,定模板：=40 mm,動模座板：=40 mm，支撐板：=32 mm，動模座板;=66 mm。 模具閉合高度：

63、 =++++ （6-14） =16+40+40+32+66=194 mm 6.6.4.2 模具安裝部分的校核 (6-15) 該模具的外形尺寸為160200，由于 XS-ZY-60型注射機所允許模具的最小厚度：=70 mm，最大厚度：=200 mm，即模具閉合高度滿足 的安裝要求。所以選注射機XS-ZY-60型，即可滿足模具閉合高度的安裝要求。 6.6.4.3 模具開模行程校核 經查資料《使用模具與制造手

64、冊》注射機XS-ZY-60型的最大開模行程S=180 mm，滿足下式計算所需的出件要求： （6-16） =18+64+10=102 mm 此外，由于側分型所需的抽芯距，不會過大增加開模距離，注射機的開模行程足夠，經驗證明，XS-ZY-60型注射機滿足開模行程要求。 6.6.4.4 最大注射量的校核 注射的實際體積：，流道消耗的體積：，總消耗體積為：，XS-ZY-60型注射機的額定注射量：=60。 0.8=0.860=48

65、 （6-17） 即XS-ZY-60型注射機滿足最大注射量。 6.6.4.5 鎖模力的校核 查《塑料模設計手冊》的PVC注射壓力60-100MPa，注射機XS-ZY-60壓力為122MPa滿足要求鎖模力的校核。 P=KpA (6-18) 式中: P-----鎖模力； p-----模腔內平均壓力（約為注射壓力的0,25-0.5倍）； K-----安全系數(shù)（取K=1.1-1.2）; A-----制品在分型面上投影面積；

66、 P=KpA =1.21220.5（3.63+2.45.2+2.41.4） =7280.18 (N) 注射機XS-ZY-60的合模力為500KN，所以P500KN成立，即注射機XS-ZY-60滿足合模力的要求。 第7章 導向機構的設計 7.1導向機構的作用和設計原則 7.1.1 導向機構的作用 導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導向的重要零件，通常采用導柱導向，主要零件包括導柱和導套。其具體作用有： 1）定位作用 2）導向作用 3）承載作用 4）保持運動平穩(wěn)作用 5）錐面定位機構作用 7.1.2 導向機構的設計原則 1) 導柱（導套）應對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形； 2) 導柱（導套）的直徑應根據模具尺寸選定，并應保證有足夠的抗彎強度； 3) 導柱固定