茶杯蓋注塑模模具設(shè)計

1、茶杯蓋注塑模模具設(shè)計The Injection Moulds Design of Cup Lid 摘 要該設(shè)計通過對多種相似塑件的模具結(jié)構(gòu)參考，設(shè)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(chǎn)品采用點澆口注射，和整體式型腔設(shè)置。型腔是由兩瓣合模構(gòu)成，利用斜導(dǎo)柱側(cè)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(shè)計，注射模的澆注系統(tǒng)一般由主澆道、分澆道（橫澆道）、進(jìn)料口（內(nèi)澆口）、冷料穴和排氣槽或溢流槽等部分組成，成型零件設(shè)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(dǎo)向及定位機構(gòu)設(shè)計，它包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計；導(dǎo)柱與導(dǎo)套的組

2、合形式的選擇，另外還要考慮導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合精度的選擇。側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計，當(dāng)制件的分型面確定后，在制件上與開模方向垂直的內(nèi)側(cè)或外側(cè)如果有側(cè)孔或側(cè)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(cè)抽芯機構(gòu)，頂出機構(gòu)的設(shè)，排氣系統(tǒng)設(shè)計，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計。關(guān)鍵詞：杯蓋；注射模；瓣合模；側(cè)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(jié)構(gòu)分析3 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計42.1 確定型腔數(shù)量及排列方式52.2 模具結(jié)構(gòu)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(guān)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(shù)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(shè)計9 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則102.5.2 主流道的設(shè)計10 冷料穴的設(shè)計12 分流道的設(shè)計13 澆口的設(shè)計152.5.6 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構(gòu)172.5.7 澆注系統(tǒng)的平衡182.6 脫模推出機構(gòu)的確定19 脫模推出機構(gòu)的設(shè)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(gòu)20 脫模斜度的確定202.7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)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(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)222.8 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計24 導(dǎo)向機構(gòu)的分類24 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點24 本設(shè)計中導(dǎo)柱的設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計和計算302.12.1 定模（凹模）的設(shè)計302.12.2 型心（凸模）的設(shè)計

10、333 塑料模材料的選用及技術(shù)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(jié) 論41致 謝42參考文獻(xiàn)43緒 論塑料工業(yè)是當(dāng)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(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)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(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計與制造有很大關(guān)系。隨著國民經(jīng)濟領(lǐng)域的各個部門對

11、塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具制造與設(shè)計的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時也正是這樣促進(jìn)了塑料模具設(shè)計于制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術(shù)，特別是設(shè)計與制造大型、精密、長壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標(biāo)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?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠(yuǎn)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(lǐng)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(shè)計是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過合理設(shè)計制造出來的模具不僅能順利地成型高質(zhì)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(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的，塑料模的優(yōu)化設(shè)計，是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計對制品質(zhì)量與產(chǎn)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(jìn)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(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)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(jié)構(gòu)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(dāng)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(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽為塑料制品成型技術(shù)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(shè)備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)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(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及

14、其成形設(shè)備被確定后，由此可知，推動模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計與制造水平，常標(biāo)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(chǎn)品有個初步的了解，在接受設(shè)計任務(wù)書以后就要對塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個整體概念，以便在設(shè)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(chǎn)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(zhì)量要求。1.1.2 本設(shè)計中塑件各

15、項要求 （1) 塑料名稱：聚丙烯(PP)； （2) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。1.2 制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析1.2.1 結(jié)構(gòu)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(shè)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(nèi)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(shè)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(jié)晶型高聚物，常用塑料中PP最輕，密度僅為0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，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(yīng)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(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。PP的缺點：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產(chǎn)生“銅害”，它具有后收縮現(xiàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)形式，是指設(shè)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(shè)計，脫模推出機構(gòu)的設(shè)計，側(cè)向分型與抽

17、芯機構(gòu)的設(shè)計，合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及各個零件的設(shè)計和裝配圖設(shè)計。2.1 確定型腔數(shù)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(jié)構(gòu)，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(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)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(jié)構(gòu)形式的確定2.2.1 多型腔單分型面模具制品外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。2.2.2 多型腔多分型面模具制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀

18、質(zhì)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(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)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(shè)計注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)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(jìn)行計算。根據(jù)這些參數(shù)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(shè)計人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。2.3.1 注射機的選用原則 (1) 計算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)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(yīng)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)小于所選注射機的開模行程。2.3.2 有關(guān)制品的計算根據(jù)零件圖提供的樣品，便可以根據(jù)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(shè)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(shù)，又更為直觀、形象。因條件所限，本設(shè)計是由測繪所的體積：(1) 制品的體積為：V1=36.99（cm³）：質(zhì)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(shè)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(jù)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(shù)參數(shù)如下表：表2-1 XSZY125注射機主要技術(shù)參數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)，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(zhì)量和體積g或cm³； M1單個制品的質(zhì)量和體積g或cm³。 (3) 按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)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(yīng)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(nèi)的平均壓力MPa，通常模腔內(nèi)的壓力為2040Mpa；成型一般制品為2434Mpa；精密制品為3944Mpa。本設(shè)計中取模腔內(nèi)的平均壓力為40Mpa； n型腔個數(shù)。(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(nèi)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(yīng)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(yīng)將此作為首要原則；（2） 有利于保證制品的外觀質(zhì)量，分型面上型腔壁面稍有間隙，熔體就會在塑件上產(chǎn)生飛邊；（3） 盡可能使制品留在動模一側(cè)，因為在動模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機構(gòu)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(yīng)置于開模方向，當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時

25、，將較短的型心設(shè)置在4側(cè)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(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯；（10） 在選擇非平面分型面時，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。對于該設(shè)計，在進(jìn)行制品設(shè)計時已經(jīng)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(jìn)行模具設(shè)計時，在充分考慮上述原則的基礎(chǔ)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(shè)計澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)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(shè)計原則(1) 澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降，流量和溫度的分布的均衡布置；(2) 結(jié)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(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，有利于排氣和補縮，且應(yīng)設(shè)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(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；(6) 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)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(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響；(8) 盡量減少因開設(shè)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(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求；(10) 設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)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(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。2.5.2 主流道的設(shè)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(dǎo)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(zhǔn)，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(yīng)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(xiàn)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(nèi)在出現(xiàn)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(shè)計中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)。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(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)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(zhì)鋼材單獨進(jìn)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(shè)計成分體式較宜。圖2-3澆口套零件圖(3) 定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸定位圈是對澆口套的固定和對注射方向的導(dǎo)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(nèi)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(shè)計冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。(1) 主流道冷料穴主流道冷料穴常設(shè)在主流道的末端，開模時應(yīng)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(cè)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(cè)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(shè)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(shè)計在多型腔或單型腔多澆口時應(yīng)設(shè)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(zhuǎn)換流向注入型腔。分流道最理想的設(shè)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(dāng)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(shè)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(nèi)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(jù)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(zhì)量在200克以下的塑件，可以用以下的經(jīng)驗公式確定分流道的直徑： （2-6）B分流道直徑mm；m流經(jīng)分流道的塑料量g；L分流道的長度mm。根據(jù)公式計算得：

33、（2-7）=9.05（mm）。（故不在適用范圍）計算結(jié)果不在給定的推薦值內(nèi)，在本設(shè)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(yīng)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(nèi)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(yīng)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(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實，確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)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(jié)，當(dāng)注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流；熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)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(jìn)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(shè)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(jù)經(jīng)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(shù)量對制品質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則： 澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各角落同時充滿的位置；澆口應(yīng)開設(shè)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(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位；口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位；對于帶有長型心的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型心軸向均勻進(jìn)行，以免型心被熔體沖擊而變形；澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂；澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件

37、的外觀；澆口不要設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(xiàn)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(jié)構(gòu)尺寸零件圖（5） 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算根據(jù)模具的實際情況，再結(jié)合所提供經(jīng)驗值得，點澆口的直徑為1，長度為1。見表2-4。表2-4

38、側(cè)澆口和點澆口的推薦尺寸表制品壁厚/mm側(cè)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(gòu)（1） 普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出通常采用側(cè)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(cè)，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(chǎn)效率低，為適應(yīng)自動化生產(chǎn)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(cè)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(shè)計中的點澆口的拉斷利用的是側(cè)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(cè)。拉斷點澆口凝料的側(cè)凹，見圖2-11。1、澆口套 2、定模座板 3、拉斷點澆口的側(cè)凹 4、定模板圖 2-11 側(cè)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(shè)計時應(yīng)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(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)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(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達(dá)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(dá)到各型腔同時充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁?，達(dá)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(dá)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(gòu)的確定注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)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(gòu)，稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。脫模機構(gòu)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(nèi)取出。2.6.1 脫模推出機構(gòu)的設(shè)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(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則：(1) 結(jié)構(gòu)可靠：機械的運動準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度，且推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)；(2) 保證制品不因推出而變形損壞；(3) 機構(gòu)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(qū)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(shè)計中的推出機構(gòu)形式不算太復(fù)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(xiàn)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(gòu)塑件的內(nèi)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(zhuǎn)脫螺紋三大類。強制脫螺紋，這種模具結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖2.6.4 脫模斜度的確定在注射模一般的設(shè)計中，為了使塑件成型后易于從模具型腔內(nèi)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(shè)計出脫模斜度。而本設(shè)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(shè)計的過程中就不需要再考慮脫模斜度的問題。2.7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計當(dāng)塑件上具有于開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，除極少數(shù)情況可以強制脫模外，一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu)，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(cè)向活動型心的抽出和復(fù)位的這種機構(gòu)就叫做抽芯機

45、構(gòu)。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(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件；二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)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(shè)計脫模機構(gòu)的重要依據(jù)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(shù)等，如要全面考慮這些因素較困難，在生產(chǎn)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(shù)，取0.10.2； a脫模斜度。因為本設(shè)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(dāng)原材料確定時，抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。一般抽拔距等于成形側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上23mm。在結(jié)構(gòu)比較特殊時，當(dāng)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(jù)計算結(jié)果和塑件的形狀分析本設(shè)計中采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)。2.7.3 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安全可靠等特點，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的

47、常見的幾種形式：斜導(dǎo)柱在定模，滑塊在動模；斜導(dǎo)柱在動模，滑塊在定模；斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模；斜導(dǎo)柱和滑塊同在動模；本設(shè)計中采用的是斜導(dǎo)柱在動模，滑塊在定模的那種。（1） 斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的設(shè)計要點斜導(dǎo)柱和滑塊孔的配合間隙應(yīng)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(dǎo)柱的傾角a一般取15°25°，而鎖緊楔的楔角應(yīng)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(dǎo)滑槽中活動必須平穩(wěn)順利，不得發(fā)生卡死或跳動現(xiàn)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(dǎo)柱在定模，滑塊在動模的結(jié)構(gòu)，必須考慮滑塊復(fù)位時與推出機構(gòu)發(fā)生干涉的現(xiàn)象。（2） 開模行程及斜導(dǎo)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(gòu)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(nèi)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(jù)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(dǎo)柱長度的計算根據(jù)以上的要求，取斜導(dǎo)柱的傾角為22°，故斜導(dǎo)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(dǎo)柱的設(shè)計零件圖2.8 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計一般導(dǎo)向分為動、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向，推件板的導(dǎo)向，其中動、定模之間的導(dǎo)向尤為重要。為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向零件的作用

50、：模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機時，保證動、定模之間一定的方向和位置，導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定位作用。如圖2-141、澆口套 2、定模板 3、導(dǎo)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(dǎo)向機構(gòu)示意圖2.8.1 導(dǎo)向機構(gòu)的分類導(dǎo)向機構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。2.8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)適用于精度要求高，生產(chǎn)批量大的模具。當(dāng)對于小批生產(chǎn)的簡單模具，可不采用導(dǎo)套，直接與模體間隙配合。同時在設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套時和應(yīng)注意以下幾點：(1) 導(dǎo)向零件應(yīng)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(yīng)有足夠的距離，以保證模具的

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

52、合按H7/k611；(7) 除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機構(gòu)的正常運動。2.8.3 本設(shè)計中導(dǎo)柱的設(shè)計對以上各個條件的綜合考慮，本設(shè)計中采用了四根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。26該模具導(dǎo)柱安裝在定模固定板上，采用的是瓣合模所以不能將導(dǎo)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(shè)置導(dǎo)套，這無論是從加工的角度，還是從經(jīng)濟的角度都是比較合理的。一個合理的導(dǎo)柱應(yīng)該使整套模具在合模時，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞.當(dāng)動定模板采用合并加工時，也可確保同軸度要求。因為導(dǎo)柱要固定在定模座板上，導(dǎo)柱與定模座板采用H7/m6的過盈配合。又起導(dǎo)向作用，所以導(dǎo)柱與其他的板之間采用的是H7/f6的間隙配合。圖2-14 導(dǎo)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