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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流模具设计专业设计三通管注塑模设计.精品文档.摘 要随着塑料工业的飞速发展和精度等方面的不断提高，社会对塑料制品的需求速度越来越大，塑料制品正以其优异的独特性能，日益广泛的进入人们的日常生活和国民经济各部门。塑料制品在日常生活和社会生活中取代了许多金属制品，用塑料模具成型工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率，保证零件质量节约材料降低生产成本，成而取得很高的经济效益。注射成型是塑料制品加工中最普遍采用的方法，该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其他方法无法比拟的。此次毕业设计根据塑件的结构特点，从塑件分析、
2、工艺分析、结构设计三方面详细阐述了常见塑料三通注射模的设计过程。给出了模具设计装配图、主要工作部件的设计参数及工艺要点，介绍了模具侧向抽芯机构的设计，它是这次设计的关键。关键词：塑料，注射模，侧向抽芯机构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 p
3、roducts get into the peoples daily life and every sector of the country extensively the plastic 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 gua
4、rantee the qualify of parts .save the material and decrease the improve of production; consequently, 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 plasti
5、cs. the quantities of the plastic part formed by this process is larger than that of their 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 as
6、semble diagram, and data of main work parts and the main points of the process are put forward. 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
7、 to the design.KEY WORDS：the plastic，injection molding ,lateral pulls out the core organization目 录摘 要I前 言1第1章 注塑成型概述2第2章 塑件成型工艺的可行性分析52.1 塑件分析52.2塑件的原材料分析52.3成型工艺分析如下62.3.1精度等级62.3.2脱模斜度6第3章 注射成型机的选择与成型腔数的确定83.1注射成型机的选择83.1.1 计算塑件体积83.2 成型腔数的确定93.2.1 单型腔模具和多型腔模具93.2.2 型腔数的确定9第4章 分型面的选择114.1 分型面的选择原则
8、114.2 分型面的确定114.3 型腔的分布12第5章 浇注系统的设计135.1 浇注系统的作用135.2 主流道设计145.3 浇口形式设计155.3.1 直接浇口155.3.3 点浇口165.3.4 潜伏式浇口165.3.5 护耳浇口165.4 冷料井设计165.4.1 底部带有推杆的冷料井175.4.2 底部带有拉料杆的冷料井175.5 浇口位置选择17第6章 成型零件结构设计186.1 凹模的结构设计186.2 凸模的结构设计196.3 型芯导套206.4 型芯216.5 成型零件工作尺寸的确定216.5.1 影响塑件尺寸精度的主要因素216.6 型腔与型芯径向尺寸226.6.1 型
9、腔226.6.2 型芯246.6.3 螺纹266.6.4 注射机有关参数的校核27第7章 导向机构的设计287.1导向机构的作用和设计原则287.1.1 导向机构的作用287.1.2 导向机构的设计原则297.2导柱、导套的设计297.2.1导柱的设计297.2.2 导套的设计29第8章 试模及模具维修308.1 装模308.2 试模31第9章 小结32参考文献33致 谢34诚信声明前 言随着近代工业的发展，塑料成为一种新材料也发展起来了，且应用日趋广泛。它在国发经济中许多领域不同程度地替代了金属、木材及其他材料，成为当前社会使用的一大类材料。只有迅速地发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高
10、分子材料变成功能各异的塑件产品，在国民经济中各领域充分地发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。注塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高注塑成型设备的革新成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术，快速造型技术，数值模拟技术、数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展。注塑成形工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随高分子材料合成技术的提高，注塑成型设备的革新，成型工艺的成熟而改进
11、，而且随着计算机技术快速造型技术，注塑成模拟技术，数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展，注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在机械化工、军事国防，家用电器等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高，复杂度高，一致性高，生产率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和广泛的发展前景。本次设计是对四年学的知识的一次综合性总结与运用，通过本次设计，提高了对模具的理性认识，掌握了设计步骤，能够更加系统地串联了三年的专业知识，使模具这块知识在认识中合理化，系统化。本说明是依据实用注塑成型及模具设计以及相关的参考书籍而编写成的，本模具是幅比较简单的注塑模具。本说明介绍了设计的任务要求，模具加工的一系列步骤
12、，在叙述中文字与图形杨互补充说明，能够更详尽地展出了本人的编写内容。由于编者水平有限，在设计过程中不妥和错误之处在所难免，恳请老师的批评与指正，以便得心修正。在此表示忠心的感谢！第1章 注塑成型概述注塑成型是热塑性塑料制件最重要的加工方法。用此方法加工成型的塑料制件，其品种与样式之多是其他成型方法无可比拟的。起过程是借助与螺杆的推力，将已塑化的塑料熔体注入闭合的模具型腔内，经冷却固化定型后开模得到塑件。注塑成型过程大致可分为以下6个阶段：合模、注射、保压、冷却、开模、制品取出。现今加工工艺的趋势正朝着高新技术的方向发展，这些技术包括：微型注塑、高填充复合注塑、水辅注塑、混合使用各种特别注塑成型
13、工艺、泡沫注塑、模具技术、仿真技术等。注塑过程：温度控制 料筒温度：注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的，这是由于平均分子量和分子量分布不同所致，塑料在不同类型的注射机内的塑化过程也是不同的，因而选择料筒温度也不相同。喷嘴温度：喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。喷嘴温度也不能过低，否则将会造成熔料的早凝而将喷嘴堵塞，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能
14、。模具温度：模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。压力控制 注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。塑化压力：（背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的设计、制品质量的要求以及塑料的种类不同而需要改变的，如果说这些情况和螺杆的转速都不变，则增加塑化压力会加强剪切作用，即会提高熔体的温度，但会减小
15、塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驱动功率。此外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20公斤/平方厘米。注射压力：在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力（由油路压力换算来的）为准的。注射压力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对熔料进行压实。 成型周期 完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。它实际包括以下几部分：成型周期:成型周期直接影响劳动生产率
16、和设备利用率。因此,在生产过程中,应在保证质量的前提下,尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中,以注射时间和冷却时间最重要,它们对制品的质量均有决定性的影响。注射时间中的充模时间直接反比于充模速率,生产中充模时间一般约为3-5秒。注射时间中的保压时间就是对型腔内塑料的压力时间,在整个注射时间内所占的比例较大,一般约为20-120秒(特厚制件可高达510分钟)。在浇口处熔料封冻之前,保压时间的多少,对制品尺寸准确性有影响,若在以后,则无影响。保压时间也有最惠值,已知它依赖于料温,模温以及主流道和浇口的大小。如果主流道和浇口的尺寸以及工艺条件都是正常的,通常即以得出制品收缩率波动范围最小
17、的压力值为准。冷却时间主要决定于制品的厚度,塑料的热性能和结晶性能,以及模具温等。冷却时间的终点,应以保证制品脱模时不引起变动为原则,冷却时间性一般约在30120秒钟之间,冷却时间过长没有必要,不仅降低生产效率,对复杂制件还将造成脱模困难,强行脱模时甚至会产生脱模应力。成型周期中的其它时间则与生产过程是否连续化和自动化以及连续化和自动化的程度等有关。 注塑成型工艺参数：注塑压力 注塑压力是由注塑系统的液压系统提供的。液压缸的压力通过注塑机螺杆传递到塑料熔体上，塑料熔体在压力的推动下，经注塑机的喷嘴进入模具的竖流道（对于部分模具来说也是主流道）、主流道、分流道，并经浇口进入模具型腔，这个过程即为
18、注塑过程，或者称之为填充过程。压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力，或者反过来说，流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消，以保证填充过程顺利进行。在注塑过程中，注塑机喷嘴处的压力最高，以克服熔体全程中的流动阻力。其后，压力沿着流动长度往熔体最前端波前处逐步降低，如果模腔内部排气良好，则熔体前端最后的压力就是大气压。影响熔体填充压力的因素很多，概括起来有3类：（1）材料因素，如塑料的类型、粘度等；（2）结构性因素，如浇注系统的类型、数目和位置，模具的型腔形状以及制品的厚度等；（3）成型的工艺要素。注塑时间 这里所说的注塑时间是指塑料熔体充满型腔所需要的时间，不包括模具开、合等辅助时间。尽
19、管注塑时间很短，对于成型周期的影响也很小，但是注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用。合理的注塑时间有助于熔体理想填充，而且对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义。注塑时间要远远低于冷却时间，大约为冷却时间的1/101/15，这个规律可以作为预测塑件全部成型时间的依据。在作模流分析时，只有当熔体完全是由螺杆旋转推动注满型腔的情况下，分析结果中的注塑时间才等于工艺条件中设定的注塑时间。如果在型腔充满前发生螺杆的保压切换，那么分析结果将大于工艺条件的设定。注塑温度 注塑温度是影响注塑压力的重要因素。注塑机料筒有56个加热段，每种原料都有其合适的加工温度（详细的加
20、工温度可以参阅材料供应商提供的数据）。注塑温度必须控制在一定的范围内。温度太低，熔料塑化不良，影响成型件的质量，增加工艺难度；温度太高，原料容易分解。在实际的注塑成型过程中，注塑温度往往比料筒温度高，高出的数值与注塑速率和材料的性能有关，最高可达30。这是由于熔料通过注料口时受到剪切而产生很高的热量造成的。在作模流分析时可以通过两种方式来补偿这种差值，一种是设法测量熔料对空注塑时的温度，另一种是建模时将射嘴也包含进去。保压压力与时间 在注塑过程将近结束时，螺杆停止旋转，只是向前推进，此时注塑进入保压阶段。保压过程中注塑机的喷嘴不断向型腔补料，以填充由于制件收缩而空出的容积。如果型腔充满后不进行
21、保压，制件大约会收缩25%左右，特别是筋处由于收缩过大而形成收缩痕迹。保压压力一般为充填最大压力的85%左右，当然要根据实际情况来确定。背压 背压是指螺杆反转后退储料时所需要克服的压力。采用高背压有利于色料的分散和塑料的融化，但却同时延长了螺杆回缩时间，降低了塑料纤维的长度，增加了注塑机的压力，因此背压应该低一些，一般不超过注塑压力的20%。注塑泡沫塑料时，背压应该比气体形成的压力高，否则螺杆会被推出料筒。有些注塑机可以将背压编程，以补偿熔化期间螺杆长度的缩减，这样会降低输入热量，令温度下降。不过由于这种变化的结果难以估计，故不易对机器作出相应的调整。第2章 塑件成型工艺的可行性分析2.1 塑
22、件分析图2.1塑件三维图2.2塑件尺寸塑件外形尺寸：M36，塑件型芯尺寸：2.2塑件的原材料分析该塑件的原材料为聚氯乙烯(PVC),其价格便宜,应用广泛由于聚氯乙烯的力学性能高，电气性能优良，耐酸碱力强，化学稳定性好，始于制作薄板，电线电缆绝缘层，密封件等。基本特性：聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末，是线型结构，非结晶型的高聚物，其可溶性较差，加热后塑性也很差，故纯聚氯乙烯不能直接用作塑料，一般都应加入添加剂在聚氯乙烯树脂中加入少量的增塑剂，可制成硬质聚氯乙烯，而软质聚氯乙烯树脂中则含有较多的增塑剂，起塑性，流动性比硬质聚氯乙烯好纯聚氯乙烯加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范围一般为1.2
23、1.5g/cm3。成型性能：无定形料，吸湿小，流动性差。为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥，模具浇注系统宜粗短，浇口截面易大，不得有死角，模具须冷却，表面镀铬。极易分解，在下易于钢，铜接触更易分解，分解时溢出腐蚀，刺激性气体，成型温度范围小。采用螺杆式注射机喷嘴时，孔径易大，以防死角滞料，最好不带镶件，如有镶件应预热。成型温度范围小，应严格控制料温。查文献的聚氯乙烯（PVC）的注射成型参数见表2-1，试模时，可根据实际情况做适当调整。 表2-1 聚氯乙烯注射成型参数2.3成型工艺分析如下2.3.1精度等级影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，塑件形状
24、、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按 GB/T1448693标准，塑料件尺寸精度分为7级，本塑件精度取MT5级2.3.2脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。制品上内孔深度较深 ,为便于脱模 ,应设计足够的脱模斜度 ,否则会发生脱模困难，本设计塑件内壁脱模斜度为3540,塑件外壁的脱模斜度为3050。第3章 注射成型机的选择与成型腔数的确定3.1注射成型机的选择 3.1.1 计
25、算塑件体积 大概计算塑件的体积如下： （3-1） =29.606 塑件的质量，塑件的比重：1.35-1.45 m=v=29.6061.45=42.929g估算废料大概要15克，所以V=m/=(42+15)/1.45=39.31 根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件材料的分析及注射时所需的压力情况，参考文献（见附录2）选螺杆式注射机：XS-ZY-60 如表2-2所示。表2-2 XS-ZY-60注射机的主要参数3.2 成型腔数的确定3.2.1 单型腔模具和多型腔模具 模具根据型腔数目可分为单型腔模具和多型腔模具两种。单型腔模具的特点：结构简单、制造成本低、周期短、塑件的精
26、度高、工艺参数易于控制，但是塑件成型的生产率低、塑件的成本高，适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量生产及试生产；多型腔模具的特点：塑件成型的生产率高、塑件的成本低、周期长，适用于小苏塑件大批量生产。模具型腔的数量是根据注射机的最大注射量、锁模力以及产品的精度要求、生产经济型来确定。3.2.2 型腔数的确定 为了是模具与注射机相匹配与提高生产率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应合理确定型腔的数目。下面介绍常用的几种确定型腔数目的方法。a 按注射机的最大注射量确定型腔数量n (3-2) (3-3)式中 -注射机最大注射量，；b 按注射机的额定锁模力确定型腔的数目 (3-4)式中 F-注射机的
27、额定锁模力，N； P-塑料熔体对型腔的平均压力，MPa； A-单个塑件在分型面上的投影面积，mm; A-浇注系统在分型面上的投影面积，mm；c 按制品的精度要求确定型腔数目 （3-5）式中 L-塑件基本尺寸，mm; -单腔模注射时塑件看产生的尺寸误差的百分比。起数值对PVC塑料的数值为0.8%。d 经济性确定型腔的数目 （3-6）式中 N-制件总书目； y-每小时注射成型加工费，元/h; t-成型周期。选用第一种方法计算得：在根据三通管接头塑件的最大尺寸将近到72mm，所以选择一模一腔。第4章 分型面的选择4.1 分型面的选择原则 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面，它
28、是决定模具结构形式的一个重要因素。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1) 分型面的确定应以模具结构简单，容易制造，易于分型。2) 选择在塑件的最大外形轮廓处。3) 保证塑件的留模方式尽量留在动模一侧，便于塑件顺利脱模。4) 满足塑件的外观要求，尽量不产生毛刺飞边，而且易清除。5) 保证塑件的精度要求，如塑件有孔应注意同轴度要求。6) 减少成形面积，即在合模分型面上的投影面积小，保证
29、塑模可靠。7) 增强排气效果，即设计时使得熔体料流末端在分型面上，有利于增强排气效果。4.2 分型面的确定根据以上原则分型面如图4-1所示。 图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圆形排列、H形排列、直线排列、对称排列及复合排列等。该模具涉及三侧面抽芯，结构较为复杂，综合考虑模具设计为一模一腔，模具位于模板上的位于中心位置。第5章 浇注系统的设计5.1 浇注系统的作用所谓的浇注系统是指注射模从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通.浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统。我们通常用的浇注系统一般为普通流道浇注系统。普通流道浇注系统由主流道、分流道、浇口、
30、冷料穴组成。浇注系统的作用是使来自注射模的塑料溶体平稳而顺利的充模、压实和保压。浇注系统的设计也就是对主流道的设计、分流道的设计、浇口的设计以及冷料穴的设计。设计时应根据模具类型、型腔数目、塑件的原料尺寸等设计。浇注系统的设计原则：1) 了解塑件的成形性能，包括塑料的流动性以及温度、剪切速度对黏度的影响，以设计出合适的浇注系统。2) 尽量避免或减少产生熔接痕，熔体流动时应尽量减少分流次数。3) 有利于型腔气体的排出，浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部分，使浇注系统及型腔中原有的气体能有序的排出，避免充填过程中产生紊流或涡流，也避免因气体积存而引起凹陷，气泡，烧焦等塑件的成形缺陷。4
31、) 防止型芯的变形和嵌件的位移。5) 尽量采用较小的流程充满型腔，这样可以减少各种质量缺陷。6) 流动距离比的校核。塑件的形状决定采用侧浇口式浇注系统，其主流道垂直于模具分型面，塑料直接进入型腔。5.2 主流道设计 主流道位于模具的入口处，主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段。作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。形状为圆锥形，便于塑料熔体的流动及流道凝料的拔出。其主要设计点为：1) 主流道圆锥角=2o6o，对流动性差的塑件可取3 o6o，流道的表面粗糙度Ra1.6m。2) 主流道大端呈圆角，半径r=13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。3) 在模具结构允许的情
32、况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。4) 对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用间隙配合。5) 主流道衬套一般选用T8A、T10A制造，热处理强度为5257HRC。 图 5-1 主流道主流道形状如图5-1所示，为使塑料熔体的顺利流入和凝料的顺利拔出，主流道实际成圆锥形，锥度为2-6，表面粗糙度Ra0.8m;主流道球面半径：SR1=SR+(1-2)(mm)；喷嘴球面半径：SR；球面配合高度H=3-5（mm）;喷嘴直径：
33、d;主流道小端面直径： d=d+(0.5-1)(mm) (5-1)流道长度L由定模座板厚度确定，通常L60（mm）主流道大端直径按照下式计算： d= d+21tg (5-2)根据使用模具设计与制造手册查得XS-ZY-60型螺杆式注射机的有关尺寸如下： 喷嘴球面直径 SR=12mm 喷嘴孔直径 d=3mm根据模具主流道与喷嘴的关系： SR=SR+(1-2)mm , d=d+(0.5-1)mm (5-3)取主流道球面半径： SR=14mm取主流道的小端半径：d=4mm5.3 浇口形式设计 浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），是塑料熔体进入型腔的入口。它是浇注系统的关键部分。浇
34、口的形状、数量、位置及尺寸对塑件的成型性能及成型质量影响很大。合理选择浇口的位置是提高塑件质量的重要环节，浇口位置不同，也将直接影响模具的结构。因为三通管对外表的要求不是太高，故浇口采用直接浇口。直接浇口的浇注系统有着良好的熔体流动状态，塑料熔体从型腔底中心部位流向分型面，有利于消除深型腔气体不易排出的特点，是排气畅通。又因直接浇口被广泛采用且生产效率好，容易实现，尤其适用热敏性及高粘度材料。5.3.1 直接浇口 直接浇口又称主流道型浇口，有使用时间长的特点，但注射压力直接作用在塑件上，容易在进料处产生较大范围。塑料熔体直接由主流道进入型腔，因而具有流动阻力小，料流速度快的残余应力而导致塑件翘
35、曲变形，浇口痕迹也比较明显。这类浇口大多数用用于注射成型大型厚壁长流程深腔的塑件以及一些高粘度塑料，如聚碳酸酯等，对聚乙烯，聚丙烯等纵向与横向收缩率有较大差异塑料的塑件不适宜。多永固单型腔模具。5.3.2 侧浇口 侧浇口又称边缘浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从塑料的侧面进料，截面形状多为矩形狭缝，这类浇口加工容易，休整方便，并且可以根据塑料的形状特性灵活的选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于小中型塑件的多型腔模具。 确定侧浇口的尺寸，应考虑它们对成型工艺的影响。浇口长度越长，交口上的压力降越大。浇口的厚度越厚，浇口封闭时间越长，浇口宽度越宽，填充速度越低，流动阻力
36、越大。一般取宽B=1.5-5mm，厚度H=0.5-2mm（也可取塑件壁厚的1/3-2/3）,长度L=0.7-2mm。 对于不同形状的塑件，根据成型的需要，侧浇口可设计成多种变异形式，如扇形浇口平缝浇口环形或盘型浇口轮辐浇口等。5.3.3 点浇口 点浇口又称点式浇口或菱型浇口，其尺寸很小，它广泛用于各类壳型塑件，开模时，浇口可自行拉断。点浇口的截面为圆形，常用直径是0.8-2mm，浇口长度L=0.8-2mm。浇口与塑件连接处，为防止浇口拉断时损坏塑件，可设计成有小凸台的形式。5.3.4 潜伏式浇口 潜伏式浇口又称剪切浇口，由点浇口演变而来。这类浇口的分流道上， 而浇口本身设在模具内的隐蔽处，塑料
37、熔体通过型腔侧面斜向注入型腔，不影 响塑件的外形和美观。 浇口采用采用圆形或椭圆形截面，可参考点浇口尺寸设计，锥度取10 -20。在推出塑件时，由于浇口及分流道成一定斜向角度与型腔相连，形成了能切断交口的刃口，但须有较强的冲击力，因此对过于强韧的塑料如聚苯乙烯不宜采用。5.3.5 护耳浇口 护耳浇口是浇口与型腔之间设置护耳，是高速流动的熔体冲击在护耳壁上，从而降低流速，改变流向，是塑料流体均匀地流入型腔。 综上所述，本次模具设计采用侧浇口。5.4 冷料井设计 冷料井一般设在主流道对面的动模板上或处于分流道末端，其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的1-1.5倍，其体积要大于冷
38、料的体积。常用冷料井和拉料杆的形式可分为两种情况：5.4.1 底部带有推杆的冷料井这种冷料井的结构有端部为Z字形推料杆的冷料井倒锥形的冷料井带环槽的冷料井三种，这些结构便于拉出主流道凝料，但仅适用于弹性较好的软质塑料，当其被推出时，塑料和主流道能自动脱落，易于实现自动化操作。5.4.2 底部带有拉料杆的冷料井这种冷料井可分为带球形头冷料井带菌形头拉料杆的冷料井带有分流锥形式拉料杆的冷料井，前两种始于推板脱模的注塑模，拉料杆固定于型芯固定板上，这两种形式是用于弹性较好的塑料；第三种适用于中间有孔的塑件而采用直接浇口或爪形浇口形式的场合。底部带有拉料杆的冷料井其拉料杆不随推出机构运动，而底部带有推
39、杆的冷料井形式，推杆固定于推杆固定板上，它常与推杆或推管推出机构连用。本设计中没有用到拉料杆，所以根据模具的结构设计冷料井为锥形的。5.5 浇口位置选择 无论采用什么形式的浇口，浇口的开设位置对塑件的成型性能成型质量及模具结构影响均很大。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征成型质量和技术要求，并综合分析塑料在模内的流动特征成型条件等因素。通常应遵循下述原则： （1）浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理； （2）浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使具流程为最短；(3)浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对型腔中宽畅，厚壁部位，以便于塑料顺利流入；(4)
40、浇口位置应开设在塑件截面最厚处；(5)避免塑料在流下型腔时直冲型腔壁、型芯或嵌件，使塑料能尽快流入到型腔各部位，并避免型芯或嵌件变形；(6)尽量避免使制品产生熔接痕，或使其熔接痕产生在制品不重要部位；(7)浇口位置及其塑料流入方向，应使塑料在流入型腔时，能沿着型腔平行的方向均匀地流入，并有利于型腔内气体的排出；(8)浇口应设置在制品上最易清除的部位，同时尽可能不影响产品外观。第6章 成型零件结构设计6.1 凹模的结构设计 凹模是成型塑件的外表面的主要零件，按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式5种。总体上说，整体式强度、刚度好，但不适于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结
41、构，是复杂型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹，模具结构复杂。由于该模具结构相对复杂，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凹模板采用镶嵌式。定模镶件的的结构形式如图6.1所示：图6.1 定模镶件 采用组合式凹模，简化了复杂凹模的加工工艺，减少了热处理变形，拼合出有间隙利于排气，便于模具维修，节省了贵重的模具钢。为了保证组合式型腔尺寸精度和装配的牢固，减少塑件上的镶拼痕迹，对于镶块的尺寸形状位置公差要求较高，组合结构必须牢靠。6.2 凸模的结构设计 整体式凸模浪费材料太大，在当今的模具结构中几乎没有这种结构，主要是整体嵌入式凸
42、模和镶拼组合式凸模。 组合式凸模的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类凸模时，必须注意结构合理，应保证凸模和小型芯镶块的强度，防止热处理时变形，应避免尖角与薄壁。动模镶件如图6.2 所示：图6.2动模镶件6.3 型芯导套 每套塑料模具都要设有导向机构，在模具工作时，导向机构可以维持动模和定模正确合模，合模后保持型腔的正确形状。同时，导向机构可以引导动模按顺序合模，防止型芯在合模过程中损坏，如图6-3所示。 图6-3 型芯导套6.4 型芯 型芯有整体式和组合式两种机构。整体式适用于形状简单便于加工的场合；组合式便于加工维修和更换，并能节省优质钢材，故被广泛采用，如图6-4所示。图6-4
43、型芯6.5 成型零件工作尺寸的确定 所谓工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔或型芯的深度尺寸以及中心距尺寸等。PVC的成型收缩率小，若成型条件适当，塑件尺寸可控制在一定公差范围内，塑件精度高，其计算收缩率约为0.6%-1.0%，取其平均收缩率S=0.8%。成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法两种。这里按平均值法计算成型零部件工作尺寸。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。6.5.1 影响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决定塑件形状的有关尺寸，主要包括：凹模、凸模的径向尺寸（含长、
44、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。其中影响模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下几个方面：错误！未指定书签。1）塑件的收缩率波动：在实际工作中，成形收缩率的波动很大，从而引起塑件尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为 =(Smax-Smin)Ls （6-1）式中： 为塑件收缩波动而引起的塑件尺寸误差（mm）；Smax为塑料的最大收缩率（%）；Smin为塑料的最小收缩率（%）；Ls为塑件尺寸（mm）。实际收缩率与计算收缩率会有误差，按照一般的要求，塑件的收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的1/3。2）模
45、具成形零部件的制造误差：实践证明，模具的成形零部件的制造误差在IT7IT8级之间，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。3）零件的磨损：模具在使用过程中，由于种种原因会对型腔和型芯造成磨损，对于中小型塑件，模具的成形零件最大磨损应取塑件公差的1/6，而对于大型塑件应取塑件公差值的1/6以上。4）模具的配合间隙的误差：模具的成形零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。模具的配合间隙误差不应该影响成形零件的尺寸精度和位置精度。 由此可见，由于影响因素多累积误差大，因此塑件的尺寸精度往往较低。设计塑件时，其尺寸精度的选择不仅要考虑苏简单使用和装配要求，而且要考虑塑料在成型过程中可能产生的误差，使塑件规定的公差值大于或等于以上各项因素所引起的累积误差。从成型工艺与模具设计角度讲，累积误差不能超过塑件规定的公差值，即：。在通常情况下，收缩率的波动、模具制造和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因素。对于小型塑件，模具制造公差和成型零件的磨损对塑件的尺寸影响较大；对于大型塑件，收缩波动对塑件尺寸公差影响较大，