塑料瓶盖的注塑模设计.doc

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1、毕业设计说明书题 目：塑料瓶盖的注塑模设计专 业 名 称：机械设计及其自动化 学 生 姓 名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 院 系 （点）： 日 期： 2012 年 3 月 28 日毕 业 设 计 任 务 书一、题目：塑料瓶盖的注塑模设计 二、专业名称：机械设计及其自动化 三、班 级： 四、学生姓名： 五、指导老师： 六、设计开始时间： 七、设计完成时间： 八、院（站）签名：_2012年 月 日摘要本文主要介绍了塑料瓶盖零件的成型工艺及模具设计。通过对塑件工艺的正确分析，设计了一副一模二腔的塑料模具。详细地叙述了模具成型零件结构的设计包括分析和阐述了塑料盖塑件的壁厚选择及工艺特点；针对塑件

2、的工艺特点进行模具的设计包括模具型腔数目的确定，注塑机的选择，模具分型面、冷却系统、浇注系统、推出机构与浇注系统以及其它结构的设计过程，并对试模与产品缺陷作了介绍。同时详细地说明了模具的设计原则，尺寸公差的设计要求。此外，本文还详细介绍了整个模具的工作原理和工作过程。关键词：塑料盖，塑料模具，成型工艺，模具设计。AbstractShaping craft and mold design of the plastic part of the bottle lid after this text has been mainly introduced. Through to mould pieces

3、 of correct analysis of craft , design one first mould 2 of plastic moulds. Narrate mould shaping part design of structure including analyzing and explaining plastics build wall thick choose and craft characteristic to mould piece in detail; Carry on design of mould include mould of determination of

4、 figure to craft characteristic to mould piece, choice of person who mould plastics, mould the person who divide into , cooling system , pour system , introduce organization and pour system and other design process of structure, and has done the introduction in trying the mould and products defect .

5、 Having explained the design principle of the mould in detail at the same time, the designing requirement of the dimensional tolerance. In addition, this text has also introduced operation principle of the whole mould and working course in detail .Keywords: The plastics are covered,Plastic mould,Sha

6、ping craft,Mold design.目 录1塑料制件的设计31.1塑件材料的性能31.1.1塑料材料的使用性能31.1.2塑件材料的加工特性31.1.3塑件材料的力学、电气性能31.1.4塑件材料的化学性能41.1.5塑件材料的成形条件41.1.6塑件材料的物理性能、热性能51.2塑件的体积与重量51.3塑件工艺分析及结构设计61.3.1塑件成形方法61.3.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析61.3.3注塑成形塑件工艺机构设计62总体设计方案的确定82.1分型面的选择82.2排气方式的确定82.3型腔数目和排列方式的确定92.4注塑机的选择93成型零件设计103.1成型零件结构设

7、计103.1.1凹模的结构设计103.1.2型芯结构设计103.2成型零件的工作尺寸计算103.2.1凹模的径向尺寸计算103.2.2凸模的有关尺寸计算123.3型腔壁厚度和底板厚度的计算133.3.1 凹模型腔侧壁厚度计算133.3.2 凹模型腔底板厚度计算144浇注系统得到设计及计算154.1 浇注系统的设计原则154.2 流道设计154.2.1主流道结构的设计154.2.2分流道设计154.2.3分流道的分布设计164.3 浇口设计164.3.1浇口的断面设计164.3.2浇口的形成164.4 流动比校核165导向与定位机构的设计185.1导向机构的设计185.1.1导向机构的作用与形成

8、185.1.2导柱设计（GB/T4169.5-1984）185.1.3导套设计（GB/T4169.2-1984）185.2定位机构设计196脱模机构设计206.1脱模机构的结构206.2脱模力计算206.3推出机构形式的确定216.4推出零件尺寸的确定226.4.1确定推杆的直径227温度调节系统设计237.1求塑件在固化时每小时释放的热量Q237.2冷却系统的设计238标准模架的选用249注射机参数校核259.1最大注塑量校核259.2锁定力校核259.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核259.3.1模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸的拉杆间距相适应259.3.2模具闭合高度校核269.

9、4开模行程校核2610模具装配与试模2710.1试模2710.1.1粘着模腔2710.1.2粘着模芯2710.1.3粘着主流道2710.1.4成型缺陷2710.2模具的装配29结论30参考文献31致 谢32引言目前，塑料工业已形成设计、生产、检测、标准以及教学等一套完整的工业体系。就其制品而言，如木材般轻盈、钢铁般坚强、石头般坚硬、青铜般耐磨、玻璃般透明、鲜花般艳丽，绝热与弹性类似橡胶，这些早已人人皆知，被广泛应用在各个领域之中。换言之，从航天火箭到人们的日常生活用品，无所不有。由此可见，塑料工业在国民经济中占有越来越重要的地位，因此，国内外专家极为关注。塑料工业的发展具有得天独厚的条件，其原

10、料来源及其丰富，经模具可随意加工出形状各异、机械性能和化学性能不同的各类制品。模具工业的发展与否，将直接影响着各行各业的发展。在塑料成型加工，模具是至关重要的。多年来，模具的材料、结构设计、制造、耐用性等，一直是科研攻关的对象。如果对模具进行设计和研究，因变量较多，往往比较复杂而又费时间，所需的费用也非常昂贵。因此，通常在很大程度上依靠经验和实际应用的效果来完成模具的设计和制造工作。塑料模具的设计与制造技术的发展与塑料工业的发展息息相关。由于塑料的制造是一项综合性技术，围绕塑件成型生产将用到有关成型生产的完整系统。它大致可包括产品设计、塑料的选择、塑件的成型、模具设计与制造四个主要环节，在上述

11、四个环节中，模具设计与制造是实现最终目标塑件使用的重要手段之一。随着科学技术的进步与国民经济发展对塑件的广泛需求，塑料模具成型技术正向高精度，高效率与长寿的方向迈进。由于它是一项综合性技术，所以它的发展必然涉及许多领域的共同配合。塑料在充模过程中的各种流变行为的研究不断深入：有关挤出成型的流变理论和数学模型已经基本上建立，并且已在生产实际中得到广泛的应用；有关注塑成型的流变理论尚在进行能够探讨；注塑成型的塑料熔体在一维和二维简单模腔中充模流动理论和数学模型已经有所解决。对于一些新型塑料和一些具有特殊要求的塑件，旧的成型方法已不在使用。因此，今年来出现了许多新型的塑料成型方法，如无流道凝料的注塑

12、成型。热固性塑料注塑成型、低发泡注射成型、排气注射成型等。塑件的精密化、微型化和超大型化、超大型注射机是用于成型超大型塑件。 模具塑件生产的重要工艺装备之一，模具以及特定的形状通过一定方式使原料成型。不同的塑料成型方法使用着不同模塑工艺和原理及结构特点不相同的塑料模具。塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素占80。一副质量好的注塑模可以成型上百万次，压缩模大约可以生产25万件，这些都同塑件设计和制造以很大的关系。在现代塑件生产中，合理的模塑工艺、高效的模塑设备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全

13、自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具制造和更新为前提。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量要求量愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户对塑件的质量要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，促使塑料模具社会制造技术不断向前发展，从而也推动了塑料工业生产高速发展，可以说，模具设计与制造水平标志着一个国家工业发展的程度。采用先进的成型技术，一些先进的注射成型技术可有效地缩短成型周期，提高生产效率并降低生产成本。如气体辅助注射成型技术，超薄壁成型技术，热流通成型技术，多模腔成型技术等。随着科学技术的进步与国民经济发展对塑件的

14、广泛需求，塑料模具成型技术正在向高精度、高效率与长寿的方向迈进。在市场经济的大潮中，企业之间的竞争主要是交货期，质量,成本和服务，即所谓的 TQCS(时间，质量, 成本和服务) 之间的竞争。并行工程思想改变了传统的生产管理模式，经过精心组织，能够有效地缩短交货期，降低生产成本，改善产品质量。因此，一经提出即成为众多企业革新的主要内容，也已成为许多企业赢得竞争的法宝。相信在今后模具开发的实施中，它会不断成熟和完善。1塑料制件的设计塑料的品种繁多，按其加工性能不同可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料是指合成树脂都是线型和支链型高聚物，在特定温度范围 能反复加热和冷却硬化的塑料。热固性塑料的合成

15、树脂加热前是线型结构，加热初期具有可熔性和可塑性，可加热到一定温度后，分子呈现网状结构并硬化定性，不再可熔和可塑。塑料的设计原则是在保证使用性能、物理性能、力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能的前提下，尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时，还应该考虑其模具的总体结构，使其模具易于加工制造，模具的抽芯结构和推出结构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型后尽量不再进行机械加工。本塑件是一种塑料盖，其材料采用的是聚丙烯（PP），生产类型为大批量生产。1.1塑件材料的性能1.1.1塑料材料的使用性能聚丙烯树脂无色透明、有一定光

16、泽的刚性粒料。比水轻，电绝缘性能和化学腐蚀性能与聚乙烯相同，但机械强度、硬度较高。使用温度较高，在1200下可长时间使用。具有优异的抗疲劳弯曲性能，常温下可经300万次的弯折。聚丙烯树脂的最大缺点是耐老化性能差，所以聚丙烯塑料通常要添加抗氧剂和紫外线吸收剂。另外，在低温下，耐冲击的性能也较差。1.1.2塑件材料的加工特性（1）结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金属接触已发生分解；（2）流动性极好，溢边值0.03mm左右；（3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度；（4）成型收缩范围大，收缩率大，已发生缩孔、凹痕、变形，取向性强；（5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤

17、其低温高压时更明显，模具温度低于50以下塑件无光泽，已产生熔接痕、流痕；90以上时易发生翘曲、变形；（6）塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。1.1.3塑件材料的力学、电气性能屈服强度 Mpa 7抗拉强度 Mpa37断裂伸长率 %200抗弯强度 Mpa67弯曲弹性模量 Gpa1.45抗压强度 Mpa56冲击韧度 KJ/m2无缺口78有缺口3.54.8布氏硬度 HBS8.65电阻率 m1014击穿电阻 Kv/mm30介电常数 （106Hz）2.022.6耐电弧性 s1251851.1.4塑件材料的化学性能日光及气候影响不含稳定剂时表面迅速变色、发脆、若添加康氧化剂时会改善其抗大气老化

18、性能耐酸性60以下中等浓度的酸类无影响。强酸及高浓度氧化剂能引起破坏，对水和无机盐溶液稳定耐碱性对碱类稳定耐油性对多数油类稳定，能吸收少量的矿物油、植物油耐有机溶剂室温下不溶于有机溶剂。超过80能溶于苯、甲苯等芳香烃及氯化烃中，于溶剂长期接触不产生脆性1.1.5塑件材料的成形条件注塑成型机类型螺杆式密度g/cm30.900.91计算收缩率%1.02.5预热温度80100时间h12料筒温度后段160180中段180200前段200220模具温度90100注塑压MPa80130成形时间 s注塑时间2090高压时间05冷却时间2090总周期40190螺杆转速r/min28后处理方法红外线灯或鼓风烘箱

19、温度140145时间h41.1.6塑件材料的物理性能、热性能密度g/cm30.900.91质量体积 cm3/g1.101.11吸水率24h0.010.03熔点170176熔融指数g/10min230维卡针入度 140150热变形温度102115线膨胀系数 10-5 9.8比热容 J/(kgK)1930热导率W/(mK)0.1261.2塑件的体积与重量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。1）计算塑件的体积： 2）计算塑件的重量：根据设计手册可查得聚丙烯（PP）的密度为=0.9/dm，由于本模具采用一模两件，故塑件的重量为：1.3塑件工艺分析及结构设计若要将聚合物加工成具有一定功能用途的塑

20、料制件，除了要选用合适的塑料材料外还必须考虑塑料制件的加工工艺性。影响成形件误差的主要原因是塑料收缩率的波动、模具使用的磨损、成形制品脱模后的收缩、模具制造及装配的误差。为了便于脱模，并防止脱模后刮伤制品表面，要求有一定的脱模斜度，脱模斜度的大小取决于塑料的收缩率、制品的形状及厚度。制品上所有的角均采用圆角过渡，既安全又改善了熔体在型腔的流动性，有利于充型，避免出现熔合线。1.3.1塑件成形方法热塑性塑料的成形方法主要有挤塑成形、注塑成形、压塑成形、浇注成形等。本塑件采用注塑成形方法。1.3.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1）结构分析：从零件图上分析，该零件总体形状为圆形。因此，模具设计

21、时相对比较简单，该零件属于一般复杂程度。2）尺寸精度分析：该零件的所有尺寸都未注公差尺寸，由常用材料塑件公差登记和选用，可选得聚丙烯PP的未注公差尺寸等级为MT5级，由以上分析可见，该零件的尺寸精度要求不高，对应的模具相关的零件的尺寸加工可以保证。3）表面质量分析：该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.3.3注塑成形塑件工艺机构设计在注塑成形塑件设计过程中不仅应该尽量避免凸凹台而且还要避免侧向抽芯机构，因为侧向抽芯模具结构复杂，制造成本增加。1）脱模斜

22、度塑件在模具注塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固态状态将会产生一定量的尺寸收缩，从而使塑件紧紧的包围在模具型芯或型腔中的凸起部分，为此必须考虑塑件内外壁有足够的脱模斜度。查塑料模具设计及制造表得热塑性塑料PP的脱模斜度为：型腔：25 45型芯：20 45综合考虑本塑件的工艺特性，塑件内表面和外表面的脱模斜度都选为30。2） 塑件壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是塑件设计时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚要求尽量分布均匀否则会导致塑件各部分固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹、以及内应力及变形等缺陷。 塑件的壁厚与流程有关，因为各种塑料在其常规工艺参数下，流程大小还与塑件壁厚成正比。壁厚则

23、其流程长，查模具设计大典表8.5-8，由壁厚与流程关系式计算相应的塑件最小壁厚 =1.4mm式中 最小壁厚(mm) L 流程(mm)热塑性塑料PP的壁厚一般为0.67.6mm,而从塑件的壁厚来看，最大处是3mm，最小处是1mm，塑件的壁厚在材料允许的范围之内且较均匀，有利于零件的成型加工。2总体设计方案的确定2.1分型面的选择塑料注塑模分型面的选择是一个很复杂的问题，受到许多因素的制约。有些因素还是相互矛盾的，长是顾此失彼。所以在选择分型面时应抓住主要矛盾，放弃次要因素。选择分型面时，通常应考虑以下几项基本原则：1.保证制品能够脱模1）在开模时塑件应尽可能留于下模或动模内。2）应有利于侧面分型

24、和抽芯。3）应合理安排塑件在型腔中的方位。2.使型腔深度最浅3.使分型面的加工容易4.使侧向型芯尽量短5.使塑件外形美观，容易清理6.有利于排气7.尽可能减少飞边8.保证制品的尺寸精度要求9.避免侧向抽芯10.使制品留在动模图2-1分型面的选择根据零件和形状结构，制品的形状位置按零件的深度方向要与注塑机的开模具方向平行，并且低部朝向定模，注塑口在低部，使的制品上表面较光滑，而且注塑点也比较隐蔽。该塑件为盖类零件，表面质量无特殊要求，塑件外观和尺寸精度要求都不高。选择如图2-1所示的分型面，脱模过程中塑件冷却包紧于型芯，留于动模。2.2排气方式的确定从某种意义讲，注射模也是一种置换装置，即塑料熔

25、体进入模腔，同时置换出模腔内的空气。塑料熔体会产生微量分解的气体。这些气体必须及时排出。在注塑过程中，需要排出的气体主要有两种：一是浇注系统和模腔内的气体，二是熔体分解放出的气体和模具受热放出的气体，常见的排气方式有：（1）排气槽排气；（2）分型面排气；（3）推杆间隙排气；（4）粉末烧结合金块排气；（5）强制排气。在该设计中，由于制品的结构不是很复杂，可采分型面、推杆间隙、侧向抽芯间隙等排气。凹模是用于成形制品外表面的成形零件，它的主要形式有整体式和组合式，在此设计中采用的是整体式结构。凸模是用来成形制品内表面的成形零件，因为该制品的内表面不是很复杂，所以采用组合式。即通过过盈配合装配在动模板

26、上，然后在将凸模与动模板的组合体固定在动模垫板上。2.3型腔数目和排列方式的确定该制品最大高度为24mm,最大长度为73.4mm,最大宽度74.3mm，重量约为44.42g, 制品结构相对简单，对制品的尺寸、外形结构等方面考虑，采用一模二腔，这样可以使模具结构相对简单，制品尺寸精度得以提高，而且可以使制品一次注塑成型。提高一次注射成型的效率。本塑件在注射时采用一模二件，即模具要二个型腔。综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素，将型腔置于模具中心，左右对称，使得注塑压力分布均匀。2.4注塑机的选择计算一次注塑所需的模料体积。该模具为一模二腔，浇注系统体积粗略估计为6,则一次注塑所需的塑料为：

27、 理论注塑量为：根据理论注塑量初步选择XS-ZY-125型塑料注塑成型机,其主要技术参数如下:理论注塑容量 /cm3 192螺杆直径 / mm 42注射压力 /MPa 1500注射行程 /mm 160注射方式 螺杆式 螺杆转速 /(r/min) 10140锁模力 /KN 900移模行程 /mm 300拉杆内间距 /mm 最大模具厚度 /mm 300最小模具厚度 /mm 200模具定位孔直径 /mm 100喷嘴球半径 /mm SR12喷嘴孔直径 /mm 3成型零件设计3.1成型零件结构设计3.1.1凹模的结构设计凹模结构有整体式凹模，整体嵌入式凹模，局部镶拼式凹模，四壁拼合式凹模架，螺纹环形。本

28、模具采用一模二件的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素，凹模拟采用整体凹模式结构，其结构形式见附图。整体式凹模是直接在选购的模架板尚开挖型腔。其优点是加工成本低。3.1.2型芯结构设计型芯主要是于凹模相结合，构成模具的型腔，其型芯的结构形式见附图。3.2成型零件的工作尺寸计算该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。在计算成型零件型腔和型芯的尺寸时，塑件和成型零件的尺寸均按单向极限制，如果塑件的公差时双向分布的，则应按这个要求加以换算。而孔中心矩尺寸则按公差带对称分布的原则进行计算。查表可知聚丙烯材料的成型收缩率为S1.02.5，故平

29、均收缩率S（1.0+2.5）/21.75，查表取模具制造公差。3.2.1凹模的径向尺寸计算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。凹模的径向尺寸计算公式： （式31）式中 塑件外形公差尺寸塑料的平均收缩率模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/31/6 塑件的尺寸公差（负偏差）尺寸尺寸 尺寸 尺寸 凹模的深度尺寸计算公式： （式32）式中塑件高度方向的公称尺寸尺寸 尺寸 尺寸 3.2.2凸模的有关尺寸计算凸模是成型塑件外形，其工作

30、尺寸属于被包容尺寸，在使用过程中凸模的磨损会使被包容尺寸逐渐的减小。所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。具体计算公式如下：凸模的径向尺寸计算公式： （式33）式中塑件内形径向公称尺寸尺寸 尺寸尺寸凸模的高度尺寸计算公式: （式34）式中塑件深度方向的公称尺寸尺寸尺寸3.3型腔壁厚度和底板厚度的计算在塑料模具过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力。在塑料熔体的压力作用下，型腔将产生内应力和变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料的许用应力时，型腔即发生强度破坏。与此同时，刚度不足则发生过大的弹性变形

31、，从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度，也可能导致脱模困难等。因此，有必要建立型腔强度和刚度的科学的计算方法。型腔刚度和强度计算塑依据根据归纳以下几个方面：（1）成型过程不发生溢料。当型腔内受塑料熔体高压作用下，模具成型零件产生弹性变形而在某些分型面和配合面可能产生足以溢料的间隙。这是，应根据塑料的粘度不同，在不产生溢流的情况下，将允许的最大间隙作为塑料模型腔的刚度条件。（2）保证塑件的精度要求。型腔侧壁及其底版应有较好的刚度，以保证在型腔受到熔体高压作用时不产生过大的、使塑件超差的弹性变形。此时，型腔的允许变形量受塑件尺寸和公差值的限制。一般取塑件允差值的1/5左右，或0.025以下。（3）

32、保证塑件顺利脱模。型腔的刚度不足，模塑成型时变形大，不利用塑件脱模。当变形量大于塑件的 收缩值时，塑件将被型腔包紧而难以脱模。此时，型腔的允许变形量受塑件收缩值限制，即=，式中S为塑件材料的成型收缩率（），t为塑件的壁厚（），在一般情况下，其变形量不得大于塑料的收缩量。（4）型腔力学计算的特征和性质，随型腔尺寸及结构特征而异。对大尺寸型腔，一般以刚度计算为主；对小尺寸型腔，因在发生大的弹性变形前，其内应力往往已超过材料许用应力，当以强度计算为主。其力学计算的尺寸分界值取决于型腔的形状、型腔内熔体的最大压力、模具材料的许用应力及型腔允许的变形量等。当以强度计算和刚度计算，算出的型腔尺寸，取大者为

33、型腔壁厚尺寸。刚度条件通常是保证不溢料，但当塑件精度要求较高的应按塑件精度要求确定刚度条件。3.3.1 凹模型腔侧壁厚度计算凹模型腔为圆形整体式型腔，根据圆形整体式型腔的计算公式 （式35）式中型腔内塑料熔体的压力（MPa） r腔内半径（mm）模具材料的许用应力一般常用模具钢暂取3.3.2 凹模型腔底板厚度计算整体式圆形凹模腔底板厚度的刚度计算公式：因为所以底板厚度计算公式为： （式36） 暂取H=55mm此模具为一模两腔所以型腔距为：暂取 4浇注系统得到设计及计算注塑浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止虽塑料流动通道，其由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。4.1 浇注系统的设计原则1

34、.型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。2.型腔和浇口的排列要尽可能减少模具外形尺寸。3.系统流道应尽可能短，断面尺寸适当，尽量减小弯折，表面粗糙度要低。4.分流道尽可能采用平衡式。5.满足型腔充满前提下，浇注系统容积尽量小。而使出油阀处于常开的故障。4.2 流道设计4.2.1主流道结构的设计主流道是塑料熔体进入型腔时最先经过的部分，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，通常位于模具中心塑料熔体的入口处，主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。 主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接

35、触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的浇口套，浇口套结构形式见附图。为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径应稍大于注射机喷嘴直径，通常为 （式 41）主流道入口的凹坑球面半径也应大于注射机喷嘴球头半径，通常为 （式42）由上章可知，代入上面两式得：取=5mm 主流道的半锥角通常为。过大的锥角会产生湍流或涡流卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大。本浇注系统中，选择主流道的半锥角为1.5。4.2.2分流道设计此塑件的材料为聚丙烯，它的流动性很好，对于选断面形状为U形的分流道，U形断面的分流道深度斜角501004.2.3分流道的分布设计此模具设计中采用平衡式分布

36、结构。分流道截面的大小与塑料品种有关，其计算公式为： （式43）式中 F分流道的截面大小 W流经分流道的塑料重量（g） L分流道长度（mm）根据聚丙烯的分流道截面尺寸1870mm2,浇口的长度0.52.5mm,查表矩形浇口尺寸h取0.50.6mm.4.3 浇口设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起着控制料流速度、补料时间及防止倒流等作用。常用的浇口类型有直浇口、侧浇口、点浇口等几种形式。本模具浇注系统采用侧浇口形式，采用侧浇口的浇注系统。这种成型方法是将分流道设计在分型面上，在型腔的侧面设计浇口。这种模具结构简单,将塑件型腔做在同一个板上，只需要一次分型即可实现。

37、由于塑件在成型时，定模型腔和定模型芯的包紧力远大于塑件在动模的包紧力，因此必须考虑在定模设置推出机构。这里可以用同于动模的推出机构。在分模时，推板受到弹簧的作用，带动定模推杆推动塑件，使塑件和型腔以及定模型芯有相互运动；合模时，在定模的复位杆作用下推杆复位。4.3.1浇口的断面设计本设计中综合各种断面的优缺点选择断面形状为矩形浇口。4.3.2浇口的形成本设计方案中采用普通侧浇口。4.4 流动比校核 K= （式44） 150.11式中K流动比流动路径各段长度，mm流动路径各段的型腔厚度，mm流动路径的总段数允许的流动比，PP为280。5导向与定位机构的设计5.1导向机构的设计5.1.1导向机构的

38、作用与形成导向机构是注射模中重要的部件，其作用有三。导向作用。导向是导向机构最主要的功能。注塑生产中，动模与定模频繁开闭，在每次闭模时必须保证凹凸模相对位置准确，着就是靠导向机构的导向作用实现的。定位作用。导向机构的定位作用是保证动、定模安装时位置准确，尤其是对称结构的模具，维修拆装时常因调向而导致塑件尺寸错误，或在初次闭模时损坏型腔。导向机构的定位作用就是为了防止上述情况发生。承受侧压力。注射过程中因型腔侧面积不对称或因进料方向的影响，可能使动模或定模产生侧向压力。导向机构可以承担一部分侧向压力，从而减小动模或定模的变形。导向机构的基本形式是导柱导向机构和锥面导向机构两种。为了使闭模时型芯进

39、入型腔之前导柱就起导向作用，导柱长度应比型芯高度大68mm。5.1.2导柱设计（GB/T4169.5-1984）1）导柱直径表5-1导柱直径d 与模板外形尺寸关系 （）模板外形尺寸150150200200250250300300400导柱直径161618182020252530根据动模板尺寸：，选定导柱直径=25。2）导柱配合精度导柱工作部分的配合精度采用间隙配合H7/f7，表面粗燥度为Ra0.4；导柱固定部分配合精度采用过渡配合H7/k6,表面粗糙度Ra0.8。3）材料导柱必须具有足够的抗弯强度，且表面要耐磨，芯部要坚韧，因此导柱的材料选用碳素工具钢（T8A）淬火处理，硬度5055HRC。4

40、）导柱的长度通常高出凸模端面68mm,以免在导柱还未导正时，凸模就先进入型腔与其碰撞而破坏。为了便于导柱顺利进入导套，导柱的端面应该设计成锥形。5.1.3导套设计（GB/T4169.2-1984） 导套是与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套有直导套和带头导套两种形式，本设计中采用带头导套。导套的材料选为：T8A，淬硬HRC5055。导套内外圆柱面表面粗燥度都取为Ra0.8。导套孔的滑动部分按H7/f6间隙配合，导套外径按H7/k6过渡配合。为了保证顺利导向，导柱端部和导套入口端都应有倒角或倒圆。导柱的位置应尽可能靠近型腔，以提高凹凸模

41、的配合精度，同时又要注意导柱与型腔和模具外缘有一定的距离，以保证模具的强度。5.2定位机构设计为了便于模具在注射机上安装以及模具浇口套与注射剂的喷嘴孔精确定位，应在模具上（通常在定模上）安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配。定位圈除了完成浇口与喷嘴孔的精确定位外，还可以防止浇口套从模具内滑出。定位圈有标准定位圈和特殊定位圈两种，本设计中采用特殊定位圈，定位圈的材料选用45中碳钢，经正火处理，硬度为250280HBS。6脱模机构设计脱模机构又称顶出机构，其作用是在开模时将留在动模或定模内的塑件顶出。6.1脱模机构的结构 顶杆与顶板。顶杆的功用是脱模时将塑件顶离凸模或凹模，其端面直接与塑料接触。基本

42、形式是一端带有轴肩的圆形杆件。顶板用于将塑件顶离凸模，常借助固定于顶出板的推杆顶出和复位。 顶杆固定板与顶出板。 导柱与导套。前面已具体介绍过它们具体的功用和注意点。 拉料杆与回程杆。拉料杆的功用是在开模时拉住浇注系统凝料，塑件脱模时与顶杆一起将浇注系统凝料连塑件一起顶出模具。回程杆的功用是在塑件脱模后模具重新合模时使脱模机构复位。 挡销。脱模机构设计原则：1）保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观，这是对脱模机构最基本的要求。在设计时必须正确分析塑件对模具黏附力的大小和作用位置，以便选择合适的脱模方式和恰当的推出位置，使塑件平稳的脱出。同时推出位置应尽量选择在塑件的隐蔽处，使塑件外表面尽量不留推出痕迹。2）为使推出机构简单、可靠，开模时应使塑件留于动模，以利于注塑机移动部分的顶杆推出塑件。3）推出机构运动要准确、灵活、可靠，无卡死与干涉现象。机构本身应该有足够的刚度、强度和耐磨性。6.2脱模力计算将制品从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力称为脱模力，此外，理论分析和实验证明，脱模力的大小还与制品的厚薄及几何形状有关。脱模力计算公式为： （式61）