機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、第一章 概述1.1 塑料及其塑料工業(yè)的發(fā)展 塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機(jī)物，簡(jiǎn)稱高聚物，一般相對(duì)分子質(zhì)量都大于一萬，有的甚至可達(dá)百萬級(jí)。在一定溫度和壓力下具有可塑性，可以利用模具成型為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括有增塑劑、穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑、固化劑、填料及其他配合劑。 塑料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍，這是由于它們具有一系列特殊的優(yōu)點(diǎn)所決定的。塑料密度小、質(zhì)量輕，大多數(shù)塑料密度在1.01.4g/cm3之間，相當(dāng)于鋼材密度的0.11和鋁材密度的0.5左右，即在同樣的體積下，塑料制件要比金屬制件輕的多，這就是“以塑代鋼”的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)美國(guó)80年代統(tǒng)計(jì)，汽車上采用塑料零件后，平均每輛

2、汽車的重量可減輕180kg，這樣，每升汽油可使汽車多行駛0.4km，美國(guó)每年可節(jié)約1400萬桶汽油；塑料拉伸比強(qiáng)度高，鋼的拉伸比強(qiáng)度約為160mpa，而玻璃纖維增強(qiáng)的塑料拉伸比強(qiáng)度高可高達(dá)170400mpa；塑料的絕緣性能好，介電損耗低，是電子工業(yè)不可缺少的原材料；塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高，對(duì)酸、堿和許多化學(xué)藥品都有良好的耐腐蝕能力，其中聚四氟乙烯塑料化學(xué)穩(wěn)定性最高，“王水”對(duì)它也無可奈何，所以稱之為“塑料王”。此外，塑料減磨、耐磨及減震、隔音性能也較好。因此，塑料已從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，并躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統(tǒng)材料之列，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)

3、中，塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。塑料工業(yè)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段。 1.初創(chuàng)階段 30年代以前，科學(xué)家研制成了酚醛、硝酸纖維素及醋酸纖維素等塑料，它們的工業(yè)化特征僅是間歇法、小批量生產(chǎn)。 2.發(fā)展階段 30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等熱塑性塑料相繼工業(yè)化，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進(jìn)一步發(fā)展開辟了道路。 3.飛躍發(fā)展階段 50年代中期到60年代末，石油化工的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富而廉價(jià)的原料。齊格勒納塔用有機(jī)金屬絡(luò)合物定向催化體系聚合工藝的創(chuàng)立、高分子學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展及聚合技術(shù)的開拓，使得高密度聚乙烯

4、和聚丙烯工業(yè)化。工程塑料也因聚碳酸酯和聚甲醛、聚酰亞胺等的相繼出現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，使得塑料向耐高溫的領(lǐng)域發(fā)展。增強(qiáng)及復(fù)合材料的出現(xiàn)使塑料步入高強(qiáng)度、耐高溫的尖端材料領(lǐng)域。這一階段，塑料的產(chǎn)量和品種不斷增加，成型加工技術(shù)更趨完善。 4.穩(wěn)定增長(zhǎng)階段 70年代以來，由于石油危機(jī)和資本主義周期性的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，原材料價(jià)格猛漲，塑料的增長(zhǎng)速度顯著下降。這一階段塑料工業(yè)的特點(diǎn)是通過共聚、交聯(lián)、共混、復(fù)合、增強(qiáng)、填充和發(fā)泡等方法來改進(jìn)塑料的性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。塑料工業(yè)向著生產(chǎn)工藝自動(dòng)化、連續(xù)化，產(chǎn)品系列化，以及不斷開拓功能性塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。 我國(guó)的塑料工業(yè)起步較晚，40年

5、代只有酚醛和賽璐珞兩種塑料，年產(chǎn)量?jī)H200t。50年代末，由于萬噸級(jí)聚氯乙烯裝置的投產(chǎn)和70年代中期幾套引進(jìn)石油化工裝置的建成投產(chǎn)，使塑料工業(yè)有了兩次躍進(jìn)，與此同時(shí)，塑料成型加工機(jī)械和工藝方法也得到迅速發(fā)展，各種加工工藝都已齊全。 塑料作為一種新的工程材料，由于其不斷被開發(fā)與應(yīng)用，加之成型工藝不斷成熟與完善，極大地促進(jìn)了塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求量日益增加，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短，對(duì)塑料的產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來越高的要求。1.2 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指

6、用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。 模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，日本則稱“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”。事實(shí)上，在儀器儀表、家用電器、交通、通訊和輕工業(yè)等各行業(yè)的產(chǎn)品零件中，有70%以上是采用模具加工而成的。工業(yè)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家，其模具工業(yè)年產(chǎn)值早已超過機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)值。據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，日本模具工業(yè)已實(shí)現(xiàn)了高度的專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和商品化，在全國(guó)一萬多家企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占40%。新近統(tǒng)計(jì)的韓國(guó)模具工業(yè)情況

7、表明，全國(guó)模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占43.9%，生產(chǎn)沖壓模的占44.8%。新加坡全國(guó)有460家企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖壓模和夾具。由以上事實(shí)可以看出，由于塑料成型工業(yè)的發(fā)展，到目前為止，塑料模具已處于同沖壓模具并駕齊驅(qū)的地位。 近年來，我國(guó)各行各業(yè)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展十分重視。1989年，國(guó)務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”，在重點(diǎn)支持技術(shù)改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)?？傊M快提高我國(guó)模具工業(yè)的整體技術(shù)水平并迎頭趕上發(fā)達(dá)國(guó)家的模具技術(shù)水平。1.3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)在現(xiàn)代

8、塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求、滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注射模可成型上百萬次，一副優(yōu)良的壓縮模大約能成型25萬次，這與模具的設(shè)計(jì)、模具的材料及模具的制造有著很大的關(guān)系。從塑料模的設(shè)計(jì)、制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以簡(jiǎn)單地歸納為以下幾個(gè)方面。1.3.1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重要，目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到20%。注射模方面關(guān)于模具零部件、模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)模架等有以下1

9、4個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： gb4169.184 推桿 gb4169.284 直導(dǎo)套 gb4169.384 帶頭導(dǎo)套 gb4169.484 帶頭導(dǎo)柱 gb4169.584 有肩導(dǎo)柱 gb4169.684 墊塊 gb4169.784 推板 gb4169.884 模板 gb4169.984 限位釘 gb4169.1084 支承板 gb4169.1184 圓錐定位件 gb4169.1284 技術(shù)條件 gb/t1255590 大型注射模架標(biāo)準(zhǔn) gb/t1255690 中小型注射模架標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)前的任務(wù)是重點(diǎn)研究開發(fā)熱流道標(biāo)準(zhǔn)元件和模具溫控標(biāo)準(zhǔn)裝置；精密標(biāo)準(zhǔn)模架、精密導(dǎo)向件系列；標(biāo)準(zhǔn)模板及模具標(biāo)準(zhǔn)件的先進(jìn)技術(shù)和等向性標(biāo)

10、準(zhǔn)化模塊等。1.3.2 加強(qiáng)理論研究 隨著塑料制件是大型化和復(fù)雜化，模具的重量達(dá)數(shù)噸至十多噸，這樣大的模具，若只憑借經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)，往往會(huì)因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成模具報(bào)廢，數(shù)十萬元的費(fèi)用將毀于一旦，所以設(shè)計(jì)模具已逐漸向理論設(shè)計(jì)方面發(fā)展，這些理論設(shè)計(jì)包括模板剛度、強(qiáng)度的計(jì)算和充型流動(dòng)理論的建立。到目前為止，有關(guān)擠出成型的流動(dòng)理論和數(shù)學(xué)模型已基本建立，并且在生產(chǎn)實(shí)際中得到應(yīng)用。有關(guān)注射成型的流動(dòng)理論尚在進(jìn)行探討，注射成型的塑料熔體在一維和二維簡(jiǎn)單模腔中的充型流動(dòng)理論和數(shù)學(xué)模型已經(jīng)解決，今后的工作是如何將理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，并進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)塑料熔體在三維模腔中流動(dòng)行為的研究。1.3.3 塑料制件的精密化、微型化

11、和超大型化 為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)品的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著塑料制件的精密化、微型化和超大型化等方面發(fā)展。精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在0.010.001mm之內(nèi)的成型工藝方法，其制件主要用于電子、儀表工業(yè)。微型化的塑料制件要求在微型的設(shè)備上生產(chǎn)。目前，德國(guó)已經(jīng)研究出注射量只有0.1g的微型注射機(jī)，可生產(chǎn)0.05g左右的微型注射成型塑件。國(guó)內(nèi)目前已有0.5g的注射機(jī)，可以生產(chǎn)0.1g左右的微型注射成型塑件。注射塑件的大型化要求有大型的、超大型的注射成型設(shè)備。目前，法國(guó)已擁有注射量為17萬g的超大型注射機(jī)，合模力為150mn；美國(guó)和日本也已經(jīng)分別生產(chǎn)出注射量為10萬g和9.6萬的超大

12、型注射機(jī)；國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的注射量也已達(dá)3.5萬g，合模力為80mn。1.3.4 新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用 隨著塑料成型技術(shù)的不斷發(fā)展，模具新材料、模具加工新技術(shù)和模具新工藝方面的開發(fā)已成為當(dāng)前模具工業(yè)生產(chǎn)和科研的主要任務(wù)之一。十多年來，國(guó)內(nèi)外塑料成型行業(yè)在改進(jìn)和提高模具設(shè)計(jì)與制造方面投入了大量的資金和研究力量，取得了許多成果。1.3.4.1 各種新材料的研制和應(yīng)用 模具材料的選用在模具設(shè)計(jì)和制造中是一個(gè)較重要的問題，它將直接影響模具加工成本、使用壽命以及塑料制件的質(zhì)量等。國(guó)內(nèi)外模具材料工作者對(duì)模具的工作條件、失效形式和提高模具使用壽命的途徑進(jìn)行了大量的研究工作，并開發(fā)出許多不僅具有

13、良好的使用性能，而且還具有加工性好、熱處理變形小的新型模具鋼種，如預(yù)硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時(shí)效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼等，經(jīng)過應(yīng)用，均取得了較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。1.3.4.2 模具加工技術(shù)的革新 為了提高加工精度、縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工廣泛應(yīng)用仿形加工、電加工、數(shù)控加工及微機(jī)控制加工等先進(jìn)技術(shù)，并使用坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨和三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等精密加工與測(cè)量設(shè)備。1.3.4.3 cad/cam/cae技術(shù)的應(yīng)用 塑料制件應(yīng)用的日益廣泛和大型塑料制件的不斷開發(fā)，對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)和制造提出的要求越來越高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品不斷開發(fā)和及時(shí)更新?lián)Q代與提高質(zhì)量的要求，為了

14、適應(yīng)這些變化，先進(jìn)國(guó)家的cad/cam/cae技術(shù)在80年代中期已進(jìn)入使用階段，市場(chǎng)上已有商品化的系統(tǒng)軟件出售。國(guó)內(nèi)一些高校和研究所等單位也對(duì)模具cad/cam/cae技術(shù)進(jìn)行了許多研究和和實(shí)踐，并列為國(guó)家“八·五” 攻關(guān)項(xiàng)目，取得了一些成果。但我國(guó)在該技術(shù)的應(yīng)用和推廣方面與外國(guó)相比還存在一定差距，有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善。1.4塑料模具的分類 塑料模具的分類方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可分為以下幾類：1.4.1 注射模 注射模又稱注塑模。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，以一

15、定的流速通過料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具型腔中，經(jīng)過一定時(shí)間后，塑料在模內(nèi)硬化定型，接著打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料制件的成型，近年來，熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。此外，反應(yīng)注射成型、雙色注射成型等特種注射成型工藝也正在不斷開發(fā)與應(yīng)用。1.4.2 壓縮模 壓縮模又稱壓塑模。壓縮成型是塑料制件成型方法中較早采用的一種。首先將預(yù)熱過的塑料原料直接加入敞開的、經(jīng)加熱的模具型腔（加料室）內(nèi)，然后合模，塑料在熱和壓力的作用下呈熔融流動(dòng)狀態(tài)充滿型腔，然后由于化學(xué)反應(yīng)（熱固性塑料）或物理變化（熱塑性塑料），使塑料逐漸硬化定型。該成型方法周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率

16、底。壓縮模主要用于熱固性塑料制件的成型。1.4.3 壓注模 壓注模又稱傳遞模。壓注模的加料室與型腔由澆注系統(tǒng)相連接。首先將預(yù)熱過的塑料原料加入預(yù)熱的加料室內(nèi)，然后通過壓柱向加料室內(nèi)塑料原料施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融并通過模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，最后發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)逐漸硬化定型。壓注模主要用于熱固性塑料制件的成型。1.4.4 擠出模 擠出模常稱擠出機(jī)頭。擠出成型是利用擠出機(jī)筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，連續(xù)地將塑化好的、呈熔融狀態(tài)的成型物料從擠出機(jī)的機(jī)筒中擠出，并通過特定斷面形狀的口模成型，然后借助于牽引裝置將擠出后的塑料制件均勻地拉出，并同時(shí)進(jìn)行冷卻定型處理。這類模具能連續(xù)不斷地生產(chǎn)斷面形狀相同

17、的熱塑性塑料的型材，例如塑料管材、棒材、片材及異型材等。1.4.5 氣動(dòng)成型模 氣動(dòng)成型模包括空吹塑成型模、真空成型模和壓縮空氣成型模等。中空吹塑成型是將擠出機(jī)擠出或注射機(jī)注出的、處于高彈性狀態(tài)的空心塑料型坯置于閉合的模腔內(nèi)，然后向其內(nèi)部通入壓縮空氣，使其漲大并貼緊于模具型腔表壁，經(jīng)冷卻定型后成為具有一定形狀和尺寸精度的中空塑料容器。真空成型是將加熱的塑料片材與模具型腔表面所構(gòu)成的封閉空腔內(nèi)抽真空，使片材在大氣壓力下發(fā)生塑性變形而緊貼于模具型面上成為塑料制件的成型方法。壓縮空氣成型是利用壓縮空氣，使加熱軟化的塑料片材發(fā)生塑性變形并緊貼在模具型面上成為塑料制件的成型方法。在個(gè)別塑件深度大形狀復(fù)雜

18、的情況，也有同時(shí)采用真空和壓縮空氣成型的方法。真空成型和壓縮空氣成型是使用已成型的片材再進(jìn)行塑料制件的生產(chǎn)，因此是屬于塑料制品的二次加工。 除了上述介紹的幾類塑料模具外，還有泡沫塑料成型模、搪塑模、澆鑄模、回轉(zhuǎn)成型模、聚四氟乙烯壓錠模等。第二章 零件分析2.1 零件結(jié)構(gòu)分析零件名稱為杯蓋塑模，該塑件壁厚為6mm，該零件總長(zhǎng)為444mm。其中塑件總長(zhǎng)是Ø97mm，總高為54mm，零件總高為286 mm，寬為282 mm，澆口套下端內(nèi)徑為Ø80h7/h6，主流道的對(duì)接處圓弧半徑為14 mm，斜導(dǎo)柱直徑Ø15h7/n6頂桿的孔徑Ø10h7/n6，傾斜部位到直通

19、孔軸線的距離為Ø162h7/k6，內(nèi)六角螺釘?shù)目讖?#216;10h7/n6，限位導(dǎo)柱的孔徑為Ø16h7/h6，加套筒后的內(nèi)徑為Ø24h7/n6，導(dǎo)柱的內(nèi)徑Ø20h7/n6，導(dǎo)柱至導(dǎo)套的內(nèi)徑Ø52h7/n6，其零件圖如圖2.1所示。 圖2.12.2 零件材料及材料性能杯蓋塑件材料為abs全稱是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料的性能是：綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。用途：適于制作一般機(jī)械零件、減磨

20、耐磨零件、傳動(dòng)零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。第三章 注塑機(jī)的選擇3.1 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算該塑件材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs，查手冊(cè)得知其密度為1.28g/cm3 1 ，收縮率s為0.3%0.8%1，故其平均收縮率為 s=（0.3%+0.8%）/2 （3.1） =0.55%根據(jù)形狀進(jìn)行手動(dòng)幾何計(jì)算得到杯蓋塑件的體積： （482422）×54=91562.4(mm3) 91.6(cm3) （3.2）根據(jù)體積和密度計(jì)算得到杯蓋塑件的質(zhì)量： m塑=91.6×1.28 117.25 (g) （3.3） 根據(jù)澆道形狀手動(dòng)計(jì)算澆道中殘留塑料的體積： (mm3) (cm3) （3.4

21、）根據(jù)體積和密度計(jì)算澆道中殘留塑料的質(zhì)量： m澆=8.306×1.2810.63（g) （3.5）根據(jù)上述的計(jì)算所得可以得到所需塑料的總體積2： （3.6） =91.6+8.306 100(cm3)根據(jù)上述的計(jì)算所得可以得到所需塑料的總質(zhì)量2： （3.7） =117.25+10.63 128(g)用手動(dòng)幾何計(jì)算得到的杯蓋塑件的體積與用三維軟件造型查得的數(shù)值相當(dāng)，基本上為100 cm3，所以手動(dòng)幾何計(jì)算是正確的。3.2 注塑機(jī)的確定根據(jù)上述計(jì)算得到的塑料制件杯蓋的總體積和總質(zhì)量，查表1442選定注塑機(jī)型號(hào)為xyz125。jph系列機(jī)型為我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的新產(chǎn)品，領(lǐng)先于世界先進(jìn)水平，它的鎖模裝置

22、采用四缸直壓式鎖模，具有鎖緊力大、開模行程長(zhǎng)、無需調(diào)節(jié)閉模厚度和回拉桿及不必另注潤(rùn)滑油等特點(diǎn)。此型號(hào)的注塑機(jī)的參數(shù)如下：注塑機(jī)最大注塑量：125 cm3 鎖模力：900kn注塑壓力：119mpa 柱塞直徑：Ø42mm最大注射面積：320 cm3 模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm 最大開模行程：300mm噴嘴球半徑：12mm 噴嘴孔直徑：Ø 4mm定位圈直徑：Ø100 mm 兩側(cè)頂出孔徑：Ø 22mm兩側(cè)頂出孔距：230mm 模板尺寸：420 mm×450 mm機(jī)器外型尺寸：3340 mm×750 mm×155

23、0 mm 第四章 模具材料模具的使用壽命除取決于模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其使用和維護(hù)情況外，最根本的問題是制模材料的基本性能是否和模具的加工要求與使用條件相適應(yīng)。因此，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和使用情況，合理選擇塑料成型模具的材料，是模具設(shè)計(jì)人員的重要任務(wù)之一，也是塑料成型模具設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵問題，它對(duì)提高模具壽命，降低成本，提高制品的質(zhì)量有著重要的意義。4.1模具材料基本要求塑料成型模具中的成型零件是成型零件成型塑料制品的主要零部件，它直接影響塑料制品的質(zhì)量和外觀。因此，合理選擇成型零件的材料是很重要的。目前，在制造塑料模具成型零件的材料中，用的較多的是鋼材。選擇塑料模具成型零件的材料時(shí)，不僅要考慮塑料成型模

24、具材料的物理性能和化學(xué)性能：如力學(xué)性能、耐磨性、耐蝕性、韌性和導(dǎo)熱性能等，要求材料的組織必須均勻、化學(xué)穩(wěn)定性好、合金偏析度小，如鋼材必須結(jié)構(gòu)緊密，內(nèi)部無氣孔、裂紋、雜質(zhì)等缺陷；還好考慮模具制造有關(guān)的因素，如加工方法、加工性能、熱處理性能、焊接性能、拋光性能等；此外，還需要考慮成型塑件制品的塑料種類及特點(diǎn)、成型工藝方法、形狀、尺寸和精度要求，塑料制品的生產(chǎn)批量，使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等。為此，必須了解各類塑料成型模具的工作條件、失效形式及基本性能要求?；具€是應(yīng)具備以下性能：1.加工性能良好，熱處理后變形小因?yàn)槟＞吡慵螤顝?fù)雜，而在淬火后加工又很困難，或根本就不好加工所以在選擇模具材料時(shí)，應(yīng)盡

25、量選擇熱處理后硬度均勻一致，變形小的鋼材，尤以后者為重要。模具零件也可以先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，但調(diào)質(zhì)后的硬度不得高于300hb，其目的是為了便于機(jī)械加工和鉗工加工。熱處理后的材料變形即便大一些，也沒有關(guān)系，因?yàn)榇旨庸ず蟮陌氤善访?，還要進(jìn)行精加工才達(dá)到圖紙的要求。2.拋光性良好塑件常要求具有良好的光澤和表面狀態(tài)，因而模腔必須很好的拋光；所以，選用的鋼材不應(yīng)有粗糙的雜質(zhì)和氣孔等。3.耐磨性良好塑件的表面粗糙度和尺寸精度，都和模具表面的耐磨性有直接的關(guān)系，特別是含硬質(zhì)填料或玻璃纖維的塑料，就更要求模腔表面硬度要足夠，而且既要有良好韌性，又要有很高的耐磨性，可經(jīng)受操作中對(duì)模具的機(jī)械損傷。4.芯部強(qiáng)度高除表

26、面硬度以外，選用的鋼材應(yīng)有足夠的芯部強(qiáng)度，特別是注塑模要經(jīng)很大的注塑壓力和鎖模壓力，擠壓性能要好，所以必須考慮模具鋼材的芯部強(qiáng)度。5.耐腐蝕性良好塑料及其添加劑對(duì)鋼的表面有化學(xué)腐蝕作用，所以要選用耐腐蝕的鋼材或進(jìn)行鍍鉻、鍍鎳處理。4.2常用品種4.2.1碳素結(jié)構(gòu)鋼分為正常含錳鋼和較高含錳鋼。塑料模具制造中常用的正常含錳鋼有15、20、40、45、50等牌號(hào)；常用的較高含錳鋼有15mn、20mn、40mn、45mn、50mn等牌號(hào)。碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)用最廣泛的一種是45號(hào)鋼，這種鋼的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的切削性能，有一定的強(qiáng)度和耐磨性。因此，常用來制造形狀較為簡(jiǎn)單的塑料模型腔、型芯等成型零件。缺點(diǎn)是熱處理

27、后變形大，加工前需要對(duì)鋼材進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理，加工后零件不在再進(jìn)行熱處理。正火后的鋼材只能適用于小型、小批量的塑料模型腔以及強(qiáng)度要求不高的零件；調(diào)質(zhì)后的鋼材適用于中小批量的較復(fù)雜的塑料模型腔及強(qiáng)度和韌性要求較高的支承板、推件板等。如果零件加工后需經(jīng)淬火處理，使其具有較高的硬度和耐磨性，則45號(hào)鋼只能適用于形狀較簡(jiǎn)單的零件。15號(hào)鋼和20號(hào)鋼經(jīng)滲碳和淬火處理，可制造導(dǎo)柱、導(dǎo)套和其他一些耐磨性的零件，經(jīng)過表面滲碳后，其表面堅(jiān)硬而中心具有良好的韌性。普通碳素鋼q235q275等具有良好的塑性、冷變形性能，價(jià)廉，但強(qiáng)度不高，硬度較低。適用于強(qiáng)度要求不高的一般結(jié)構(gòu)零件如手柄、支架、動(dòng)、定模固定板等。4.

28、2.2碳素工具鋼碳素工具鋼分為優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。模具制造中常用的優(yōu)質(zhì)鋼有t7、t8、t9、t10、t13等牌號(hào)；常用的高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼有t7a、t8a、t9a、t10a、t13a等牌號(hào)。碳素工具鋼中的t8、t10經(jīng)常用來制造導(dǎo)柱和導(dǎo)套，有時(shí)也用來制造需要硬度較高的簡(jiǎn)單成型零件和結(jié)構(gòu)零件。這類鋼材淬火后有較高的強(qiáng)度和耐磨性，缺點(diǎn)是熱處理的淬透性低，變形較大，所以淬火后需要經(jīng)過磨削加工來矯正變形。由于它的腐蝕性較差，因此對(duì)使用于醋酸纖維塑料及含氯、氟塑料等模具，必須在成型零件淬硬后，表面鍍鉻，以增加抗腐蝕能力，并使塑件成型后容易脫模。為消除淬火后型腔的變形，這種鋼可淬硬后用于電加工成型型腔。4.2.3

29、合金工具鋼合金工具鋼的種類很多，但常用的有鉻錳鉬鋼（5crmnmo）、鉻鎳鉬鋼（5 crnimo）、鉻鎢釩鋼（3cr3w8v）、鉻鎢錳鋼（crwmn，9crwmn）、鉻鉬釩鋼（cr12mov）等。這類鋼材的特點(diǎn)是具有較好的淬透性、強(qiáng)度和韌性、耐磨性及耐熱性，但加工性能較差，加工前需要進(jìn)行退火處理，退火后的硬度仍可能在30hrc左右。其中5crmnmo和5crnimo鋼在熱處理后變形較小，因此，適用于制造各種復(fù)雜的塑料模。另外，crwmn和3cr3w8v也可以用來制造復(fù)雜的模具，這類鋼在熱處理后的耐磨性和耐熱性也比較好，在熱處理后變形也很小，因此，對(duì)于復(fù)雜的鑲嵌件、側(cè)滑動(dòng)成型芯、固定式成型芯、螺

30、紋型環(huán)和螺紋型芯等，都可以用這種鋼來制造。cr12mov的熱處理變形小，耐模性高，適用于高生產(chǎn)率的壓塑模具的成型零件和冷擠型腔用的凸模，同類型鋼材還有cr12。4.2.4合金結(jié)構(gòu)鋼在制造塑料模具時(shí)，對(duì)于復(fù)雜的型腔和型芯，常用合金結(jié)構(gòu)鋼來制造。合金結(jié)構(gòu)鋼的種類也很多，但常用來制造模具的有鉻鋼（40cr）、鉻錳鈦鋼（18crmnti）和鉻鉬鋼（12crmo）、鉻鉬鋁鋼（38crmoala）等。這類鋼材熱處理前具有較好的切削性能，熱處理后變形小，尤其是38crmoala材料，如果進(jìn)行氮化處理，不僅能獲得表面堅(jiān)硬中心柔韌的性能，而且較使用其他合金經(jīng)濟(jì)。4.3材料的選擇在模具設(shè)計(jì)和制造過程中，如何合理的

31、選擇和使用金屬材料，是一項(xiàng)十分重要的工作，它對(duì)提高模具的壽命，降低成本，提高制品的質(zhì)量有著重要的意義。因此，在選材方面應(yīng)作全面的考慮，對(duì)塑件成型模具中各種零件要根據(jù)不同的應(yīng)用條件合理得地選擇，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.根據(jù)模具各零件的功用合理選擇 對(duì)于與熔體接觸并受熔體流動(dòng)摩擦的零件（成型零件和澆注系統(tǒng)零件）和工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦的零件（導(dǎo)向零件、推出和抽芯零件）以及重要的定位零件等，應(yīng)根據(jù)不同情況選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或合金工具鋼等，并根據(jù)工作條件提出熱處理要求。對(duì)于其他結(jié)構(gòu)零件，視其重要性可選用優(yōu)質(zhì)碳結(jié)構(gòu)素鋼或普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，較重要的需經(jīng)過熱處理，有的不需要提出熱處理要求。2.根據(jù)生產(chǎn)批

32、量、模具精度要求進(jìn)行選擇 生產(chǎn)批量較小或試制產(chǎn)品的模具，可選用優(yōu)質(zhì)碳結(jié)構(gòu)素鋼（一般為45號(hào)鋼）；對(duì)于高精度的模具，生產(chǎn)批量又大的情況下，可選用微變形鋼或預(yù)硬鋼。3.根據(jù)模具的加工方法和復(fù)雜程度進(jìn)行選擇 對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的型腔，采用機(jī)械加工方法，可選用熱處理變形小的合金工具鋼；采用冷擠壓成型的簡(jiǎn)單型腔，則可選用較好韌性和塑性的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。4.根據(jù)塑件特性進(jìn)行選擇 對(duì)于成型含有礦物填料的塑料模具，成型零件宜選用耐磨性較好的合金工具鋼；對(duì)于成型過程中易于析出腐蝕性產(chǎn)物的塑料模具，宜對(duì)所選材料進(jìn)行鍍鉻或選用耐腐蝕鋼?？傊?，在選擇模具鋼材的時(shí)，既要考慮滿足模具加工使用中的要求，更要考慮我國(guó)當(dāng)前模具鋼生產(chǎn)

33、的狀況。在滿足使用要求的前提下，盡量選用生產(chǎn)量大，價(jià)格較低的鋼材。此次斜三通注塑模設(shè)計(jì)的要求形狀簡(jiǎn)單一般，因碳素結(jié)構(gòu)鋼價(jià)格低廉，切削加工性能良好，適用于制作對(duì)尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性要求不高及制品生產(chǎn)批量又不大的模具成型零件，由于t8a的性能良好，故選擇模具的成型零件的材料為t8a鋼材，因塑件材料我hpvc，所以在模具型腔表面鍍鉻以達(dá)到更好的效果。其他的基本都是工具鋼和碳素結(jié)構(gòu)鋼。第五章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算5.1型腔尺寸的確定 型腔是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬于包容尺寸，在使用過程中型腔的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具的

34、時(shí)候，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。5.1.1 型腔徑向尺寸的確定型腔的徑向尺寸的計(jì)算公式2： （5.1） 式中： 塑件外形徑向公稱尺寸； 塑料的平均收縮率； 塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的，此處取塑件相應(yīng)尺寸公差的。 塑件型腔各端部?jī)?nèi)外的直徑與公差為： （5.2） （mm）式中符號(hào)意義同式（5.1）； （5.3） （mm）式中符號(hào)意義同式（5.1）。5.1.2 型腔長(zhǎng)度尺寸的確定型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算公式2： （5.6）式中：塑件長(zhǎng)度方向的公稱尺寸； 其余符號(hào)意義同式（5.1）。塑件型腔各段的長(zhǎng)度與公差為： （5.7） (mm)式中符號(hào)同式（5.6）； （5.8

35、） （mm）式中符號(hào)同式（5.6）定模板型腔的三維圖如圖5.1所示。圖5.15.2型芯尺寸的確定型芯是成型塑件內(nèi)形的，其工作尺寸屬于被包容尺寸，在使用過程中型芯的磨損會(huì)使被包容尺寸逐漸的減小。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。5.2.1 型芯徑向尺寸的確定型芯的徑向尺寸計(jì)算公式2： （5.10）式中：塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸； 其余符號(hào)意義同式（5.1）。塑件型芯各段的直徑和公差為： （5.11） （mm）圖5.2式中符號(hào)同式（5.10）； （5.12） （mm）式中符號(hào)同式（5.10）； 5.2.2型芯長(zhǎng)度尺寸的確

36、定型芯長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算公式2： （5.15）式中：塑件長(zhǎng)度方向的公稱尺寸； 其余符號(hào)意義同式（5.1）。由于型芯和型腔的長(zhǎng)度方向尺寸相同，即（mm）、(mm)，所以，只需計(jì)算的基本尺寸和公差即可。型芯長(zhǎng)度的基本尺寸和公差為： （5.16） （mm）式中符號(hào)同式（5.15）5.3型腔壁厚在塑料模塑過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔壁厚不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等，因此，型腔壁厚應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度的計(jì)算來

37、確定。在成型過程不發(fā)生溢料的情況下，允許的最大間隙值作為塑料模型腔的剛度條件，而abs（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）的不溢料間隙值是0.05mm0.07mm3。在保證塑件的精度要求下，型腔側(cè)壁應(yīng)有良好的剛度，以保證型腔受到熔體高壓作用時(shí)不產(chǎn)生過大的或超差的彈性變形。一般取塑件公差的1/5左右。因塑件的最大公差為0.72mm，故型腔的允許變形量為0.72/5=0.144mm。在保證塑件順利脫模的情況下，型腔的允許變形量受收縮率的限制，即 4 （5.17）式中：塑件材料的成型收縮率，此處塑件材料為abs，故其值為0.7%； 塑件的壁厚，由圖1可知其值為6mm。所以 （mm）根據(jù)型腔力學(xué)計(jì)算的特征

38、和性質(zhì)和此次設(shè)計(jì)屬于小尺寸零件的設(shè)計(jì)可知型腔亦是小尺寸。而對(duì)于小尺寸型腔在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)超過材料的許用應(yīng)力，故以強(qiáng)度計(jì)算為主。根據(jù)型腔壁厚的強(qiáng)度公式可得到型腔壁厚4 （5.18）式中：型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（mpa），一般取2545 mpa，在這取40 mpa；型腔內(nèi)半徑； 模具材料的許用應(yīng)力，45鋼為160 mpa。故 (mm)5.4冷卻系統(tǒng)的確定模塑成型過程中，模具的溫度會(huì)直接影響到塑料充模、塑件的定型、模塑周期和塑件質(zhì)量。模溫過低，熔體流動(dòng)性差；塑料成型性能差；塑件輪廓不清晰；表面產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋，甚至充不滿型腔或形成熔接痕；塑件表面不光澤，缺陷多，機(jī)械強(qiáng)度降低。

39、模溫過高，成型收縮率大，脫模和脫模后塑件變形大，并且易造成溢料和粘模。模具溫度不均勻，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮率不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，影響塑件的形狀及尺寸精度。因此，為了保證塑件質(zhì)量，模溫必須適當(dāng)穩(wěn)定、均勻，模溫對(duì)整個(gè)模塑成型過程都有極大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于注射模塑，注射時(shí)間約占成型周期的5%、冷卻時(shí)間約占80%、推出（脫模）時(shí)間約占15%?？梢?，模塑周期主要取決于冷卻定型時(shí)間，而縮短冷卻定型時(shí)間，可通過調(diào)節(jié)塑料和模具的溫差。因而，在保證塑件質(zhì)量和成型工藝順利進(jìn)行的前提下，通過降低模溫來縮短冷卻時(shí)間，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。abs注射時(shí)模溫范圍是5090。abs綜合性能較好，沖擊韌性、

40、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，分解溫度為200。所以，模具必須有冷卻系統(tǒng)，而模溫控制應(yīng)靈敏準(zhǔn)確。模具的冷卻就是將熔融狀態(tài)的塑料傳給模具的熱量盡可能迅速地全部帶走，以便塑件冷卻定型，并獲得最佳的塑件質(zhì)量。常用的模具冷卻方法是水冷卻方法。在這里我們采用常用的冷卻方法。冷卻通道設(shè)置在型腔、型芯等的周圍，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫，冷卻水一般為室溫冷水。5.4.1冷卻介質(zhì)通道參數(shù)（水道直徑與總長(zhǎng)度）的設(shè)計(jì)5.4.1.1計(jì)算單位產(chǎn)量（kg/h）需用冷卻水散失的熱量 3 （5.19）式中：?jiǎn)挝毁|(zhì)量塑料從充模到脫模的焓變（j/g）， 取為200 j/g3=200

41、000j/kg； 每次注射的塑件及流道塑料的質(zhì)量（g）； 單位時(shí)間內(nèi)的注射次數(shù)； 靠冷卻介質(zhì)傳導(dǎo)散失的熱量比例系數(shù)，常取0.95， 其余0.5以輻射、對(duì)流等方式散失掉；為jph250c型號(hào)注塑機(jī)的塑化能力，其值為111kg/h2。把數(shù)值代入公式（5.19）得 (j/h)5.4.1.2計(jì)算單位產(chǎn)量所需冷卻水的體積流量(m3/min) 3 （5.20）式中：水的平均比熱容4187j/kg； 冷卻水的密度1000kg/m3； 冷卻水出口溫度，取為27； 冷卻水進(jìn)口溫度，取室溫20。把數(shù)值代入公式（5.20）得 ( m3/min)5.4.1.3根據(jù)冷卻水的體積流量初定冷卻水道直徑 查表的冷卻通道直徑2

42、0 mm5。5.4.1.4冷卻水在水道內(nèi)的流速（m/s） 3 （5.21）式中：冷卻水的體積流量0.012m3/min； 冷卻水道的直徑0.02m。把數(shù)值代入公式（5.21）得 （m/s）5.4.1.5冷卻管道壁與冷卻水間的熱傳系數(shù)3 （5.22） 式中：與冷卻水溫有關(guān)的物理系數(shù)查表3得其值為7.5； 其余符號(hào)的意義同是式（5.21）。 把數(shù)值代入式（5.22）得 5.4.1.6冷卻水道總傳熱面積 3 （5.23）式中：模具的平均溫度，取50； 冷卻水的平均溫度，（20+27）/2=23.5； 其余符號(hào)式（5.19）。 把數(shù)值代入式（5.23）得 （m2）5.4.1.7冷卻水道的總長(zhǎng)度 3 （

43、5.24）式中：各符號(hào)意義同上。把上面計(jì)算得到的數(shù)值代入式（5.24）得 （m）5.4.1.8模具應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù) 3 （5.25）式中：模具寬度，根據(jù)設(shè)計(jì)其值為400mm； 其余符號(hào)意義同上。 把上面計(jì)算得到的各數(shù)值代入式（5.25）得 （個(gè)）5.4.1.9冷卻水流動(dòng)狀態(tài)校核即校核 3 （5.26）式中：水的運(yùn)動(dòng)粘度（m2/s），查圖選取其值1.05 m2/s3； 其余符號(hào)意義同上。 把上面計(jì)算得到的各數(shù)值代入式（5.26）得 故冷卻水流動(dòng)狀態(tài)可行。5.4.1.10冷卻水的入口與出口溫度校核 3 （5.27）式中各符號(hào)意義同上。把上面計(jì)算得到的各數(shù)值代入式（5.27）得 （）（）而前面已經(jīng)

44、計(jì)算得 （）故入口溫度與出口溫度合適。第六章 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1塑件成型位置及分型面選擇模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的的接觸表面，稱為分型面，也稱為合模面；或者說定模和動(dòng)模相接觸的面，稱為分型面。塑料在模具型腔凝固形成塑件。為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模。分型面的選擇通常遵循以下原則：有利于脫模；有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求；有利于成型零件的加工制造；有利于側(cè)向抽芯。所以，分型面取在塑件杯蓋塑件最長(zhǎng)的Ø 97mm處，而且使塑件留在動(dòng)模部分及選在塑件的中間部位。所以，分型面選定為水平分型面。6.2模具型腔數(shù)的確定、

45、型腔的排列最大型腔數(shù)目的計(jì)算公式為 6 (6.1)式中：注射機(jī)公稱注射量（cm3）； 單個(gè)制品的體積（cm3）。根據(jù)前面的計(jì)算可知=125 cm3，=91.6 cm3，把數(shù)值代入式 (6.1)得 （個(gè)）故最大的型腔數(shù)目為0.51個(gè)，但是型腔數(shù)目應(yīng)為自然數(shù)，所以，取型腔數(shù)目為1個(gè)。由于我們采用的是單型腔模具，就不存在型腔的排列了，因?yàn)樾颓坏呐帕惺轻槍?duì)多型腔模具而言的。6.3流道布局以及澆口位置的設(shè)置（即澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）6.3.1澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機(jī)噴嘴通向模具型腔的流動(dòng)通道。因此，它應(yīng)該保證熔體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。對(duì)澆注系統(tǒng)的具

46、體要求如下：1.模腔的填充迅速有序，并可充滿型腔；2.熱量和壓力損失較小，盡可能消耗較少的塑料；3.能夠使型腔順利排氣；4.主流道凝料容易與塑件分離或切除，澆口痕跡對(duì)塑件外觀影響很??；5.冷料不能進(jìn)入模具型腔。6.3.2澆注系統(tǒng)的組成6.3.2.1主流道 主流道是連接注塑機(jī)噴嘴一段料道，是模具進(jìn)料的入口，將塑料熔體從噴嘴引入到模具中。6.3.2.2分流道 分流道的作用是對(duì)熔體起著分流和轉(zhuǎn)向作用。而本次設(shè)計(jì)的模具是單型腔模具，采用的是單澆口，故不設(shè)分流道，而這單澆口稱之為直接澆口。6.3.2.3澆口 澆口是主流道直接通向型腔的一小段流道，它是進(jìn)入型腔的門戶，是澆注系統(tǒng)中長(zhǎng)度最短，截面最小的一段。

47、6.3.2.4.冷料穴 冷料穴作用是捕集熔體流動(dòng)的前鋒冷料，避免冷料進(jìn)入模腔，而對(duì)塑件造成不利的影響。但本次設(shè)計(jì)的澆口是直接澆口，故不用設(shè)置冷料穴。6.3.3主流道設(shè)計(jì)主流道是熔融塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的部位，其截面尺寸直接影響塑料的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。如果主流道截面尺寸太小，則塑料在流動(dòng)時(shí)的冷卻面積相對(duì)增加，熱量損失大，使熔料粘度增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失也相應(yīng)增大，造成成型困難；如果主流道截面尺寸太大，則使流道的容積增大，塑料耗量增多，且塑件冷卻定型的時(shí)間延長(zhǎng)，降低了生產(chǎn)效率，同時(shí)還容易使塑料在流動(dòng)中產(chǎn)生紊流或渦流，在塑件中出現(xiàn)氣泡，從而影響其質(zhì)量。綜合考慮以上各因素，主流道的設(shè)計(jì)

48、如下：1.主流道的截面形狀采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形截面。在選用的xyz125臥式注射機(jī)的模具中，主流道垂直于分型面。為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角定為3，因?yàn)?，過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，而過小的錐角回使凝料的脫模困難。除此之外，錐孔內(nèi)壁必須光滑，其表面粗糙度ra不大于0.4m；2.根據(jù)所選的xyz125型號(hào)注射機(jī)噴嘴徑為Ø4mm，故主流道小端直徑選定為Ø5mm，使得主流道小端孔徑大于噴嘴直徑0.5mm1mm，這樣，當(dāng)主流道與噴嘴的同軸度有偏差時(shí)，可以防止主流道凝料不易從定模一側(cè)拉下來。為了與注射機(jī)噴嘴相吻合，主流道始端也設(shè)計(jì)

49、成球面凹坑狀，而且其凹球面半徑比噴嘴球面半徑大1mm2mm，確定凹球面半徑為sr14mm(因?yàn)樗x注射機(jī)的噴嘴球面半徑是sr12mm)，這樣可以保證注射過程中噴嘴與模具緊密接觸，防止兩球面產(chǎn)生間隙而使熔體充入這一間隙中，防礙主流道凝料順利從定模上拉出。凹球面深度取值范圍是（1/32/5）r，即4.7mm5.6mm之間，取其深度h為5mm。主流道長(zhǎng)度l是根據(jù)模板的厚度來定的，為了減少壓力損失和物料損耗，盡可能的減少主流道的長(zhǎng)度，使其長(zhǎng)度控制在140mm以內(nèi)。根據(jù)計(jì)算可知主流道大端的直徑是10mm，而主流道大端即出口處的圓角半徑r選定為1.5mm。3.由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以，模具的主流道設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套，稱為澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。澆口套選用t10a材料型號(hào)，熱處理后硬度須達(dá)到5862hrc（低于注射機(jī)噴嘴的硬度），根據(jù)前面的計(jì)算尺寸來加工澆口套。對(duì)于杯蓋這樣的小型注射模具，直接利用澆口套的臺(tái)肩作為模具的定位環(huán)。澆口套與定模座板的配合按h7/n6過渡配合。澆口套與注塑機(jī)噴嘴相匹配的圖如圖6.1所示.圖6.16.3.4澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道和型腔或者說是塑件的橋梁，它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的最薄弱點(diǎn)和