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1、毕业设计说明书设计题目：仪表45上盖注塑成型工艺与模具设计学院 机械工程学院 专业年级 09级机械设计制造及其自动化学生姓名 学号 2009111240 指导教师 职称 副教授、高工设计地点 重庆工商大学 日 期 2013年4月21日 目录第一章 引言11.1 塑料模具的发展现状和发展趋势11.1.1 塑料模具的发展现状11.1.2 注塑成型模具的发展趋势21.2 课题的主要内容和工作方法31.3 解决的重点问题4第二章 产品的设计与制作42.1 塑件及材料分析42.1.1 塑件分析42.1.2 材料分析52.1.3 PC材料的注射工艺参数62.1.4 注塑设备的选择6第三章 分型面的选择和浇
2、注系统设计93.1 分型面及其选择93.2 浇注系统的设计113.2.1 普通浇注系统的组成和设计原则113.2.1 主流道和定位圈的设计113.2.2 分流道设计133.2.3 浇口的设计143.2.4 冷料穴的设计143.2.5排气系统的设计153.2.6、浇注系统的平衡15第四章 成型零部件的设计164.1 成型零部件的结构设计174.1.1凹模和凸模的结构设计174.2成型零部件的工作尺寸计算174.2.1影响零部件工作尺寸因素174.2.2型腔和型芯径向尺寸的计算184.2.3型腔深度和型芯高度尺寸的计算194.2.4中心距尺寸的计算194.3模具型腔壁厚的确定204.4标准模架的确
3、定21第五章 合模导向机构的设计225.1导柱设计225.2导套设计23第六章 推出机构的设计246.1 模具的装配顺序276.2模具的维护28设计总结28致谢29参考文献30中文摘要：本次设计主要内容是仪表45上盖注塑成型工艺与模具设计。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务就是仪表45上盖的注塑模具的设计，通过设计一副注塑模具来生产仪表45上盖，以实现自动化提高产量，针对
4、仪表盖的具体结构，该模具是侧浇口的单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到仪表盖的质量和加工工艺要求。关键词：仪表45上盖，注塑成型，模具结构Abstract：This design main content is the instrument of 45 on the injection molding process and mold design. The subject from the product structure craft, specific die structure of mould gating system, molding part of the struc
5、ture, the ejector system, cooling system, selection of injection molding machine and related parameters of checking, there are detailed design, and simple formulation of the mould processing technology at the same time. Through the whole design process shows that the mould can achieve this plastic p
6、arts required processing technology. According to the main task of the subject design is 45 cover of injection mold design, through the design a pair of injection mold to produce 45 cover, in order to realize the automation to increase production, according to the specific structure of meter cover,
7、the mold is side gate single parting surface injection mould. Through the mold design shows that the mould can achieve meter cover quality and processing technology Key Words：Instrument 45 cover Injection molding Mold structure第一章 引言1.1 塑料模具的发展现状和发展趋势1.1.1 塑料模具的发展现状近年来,塑料模具的产量和水平发展十分迅速,高效率、自动化、大型、长寿
8、命、精密模具在模具产量中所占比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。在国民经济的建设和发展中，塑料模具是一门年轻的新兴工业，它包含塑料生产和塑料制品生产两个系统。可以这样说没有塑料的生产，就没有塑料制品的生产，没有塑料制品的生产，塑料就不能变成工业产品和生活用品。塑料制造工业担负着为很多生产部门提供各种模具的任务。制造工业的发展是国民经济发展的关键，一切工业发达的国家都非常重视制造工业的发展，而且一般都能使它的发展超前于其他工业和国民经济的发展。我国的塑料工业发展非常
9、迅速,已经渗透到人们的生活以及其他的方方面并成为技术关键不可缺少的材料，在家用电器、仪器仪表、机械制造、化工、医疗卫生等领域发挥着不可替代的作用，特别是近几年来，产量和品种都大大增加。目前，塑料的体积产量和钢铁的产量持平，塑料工业的发展迅速带动了塑料成型机械和塑料模具的发展，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具的整个模具中所占的比重越来越大，但是与先进国家相比还存在较大差距。如，国产模具精低，寿命低，制造周期长，塑料成型设备较陈旧，规格品种少，塑料材料及模具材料性能差，远不能适应工业高速发展的需要。为改变我国塑料行业的落后状态，赶超世界先进水平，必须大力发展塑料成型技术。 塑料模具之
10、所以如此迅猛发展，主要由于其具有优良的特性： 1、塑料密度小，质量轻。 2、绝缘性能好，介质损耗低。 3、化学稳定性好，有良好的耐腐蚀性。 4、成型性能，着色性能好。 然而，根据各种塑料的固有性能，利用一切可以实施的方法，使其成为具有一定形状又有使用价值的塑料制品，却有一个复杂而繁重的过程。 我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在六个方面的问题。 (1)发展不平衡，产品总体水平较低。(2)工艺装备落后，组织协调能力差。(3)大多数企业开发能力弱。(4)管理落后更甚于技术落后。(5)市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供需矛盾一时还难以解决。 (6)体制和人才问题的解决尚待时
11、日近几年来，注塑成型技术的发展主要集中在：新型气辅注塑成型技术、多组分注塑成型技术、微发泡注塑成型技术、粉末注塑成型技术、微注塑成型技术等技术。1.1.2 注塑成型模具的发展趋势从模具设计和制造技术方面来看，注塑成型模具的发展趋势可归纳为一下几个方面：（1）加深理论研究 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐渐向理论计算设计方面发展，尤其是注塑时熔体流动引起的取向，这使塑件的质量会得到很大的提高。（2）高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；气体辅助注射成型以提高注塑件质量；热流道浇注系统以提高塑件的生产率和质量；各种能可靠
12、地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构以增加产量等。（3）大型、超小型及高精度 由于塑料具有异常的特性，应用范围十分广阔。塑料件已应用到建筑、季节、交通运输、家用电器、仪器仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密和高寿命的注塑成型模具。为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的模具材料。（4）标准化 模具标准化及模具标准件的应用讲极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量及降低模具的制造成本。（5）扩大研究各种特殊结构的注塑模具 为了满足塑料制件的功能要求，应进一步探索具有特殊性能的模具结构（6）全面推广CAD/CAE/CAM技术 CAD/CA
13、M/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑，实践证明，CAD/CAM/CAE技术是模具制造的发展方向。现在，全国普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。（7）进一步加快快速原型制造（RPM）技术 快速原型制造技术是美国首先推出的。这种方法制造模具具有技术先进、成本较低、实际制造周期短、精度适中等特点，RPM技术还可以解决石墨电极压力振动成型法中母模制造的困难问题。 （8）超精加工和复合加工 航空航天等部门已应用纳米技术，必须要有超高精度的模具制造超高精度的零件。1.2 课题的主要内容和工作方法本次毕业设计的主要任务是仪表45上盖注塑模具的设计。毕业设计的主要内容包括: 1、 独立拟定
14、塑件的成型工艺,正确选用成型设备. 2、 合理选择模具结构。根据塑件图的技术要求，提出模具的结构方案，并使之结构合理，质量可靠，操作方便。 3、 正确确定模具成型零件的结构形状，尺寸及技术要求。 4、 所设计的模具应当制造工业性良好，造价便宜。 5、 充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工。 6、 设计的模具应当高效，优质，安全可靠的生产，且模具使用寿命长。 针对仪表45上盖的成型特点及材料PC的相关特性进行分析，查相关手册及丛书，首先确定其结构形式及分型面的确定，型腔数量的确定就可以确定其浇注系统的相关数据，成型零件的设计之后就可以选择适合的模架，再确定大体结构之后就可以设计里面的小零件
15、以及其他辅助零件。在整体和部分零件设计完之后就可以进入相关零件及总装图的绘制了。1.3 解决的重点问题 1）绘制模具的结构草图 2）模具相关尺寸的计算 3）绘制cad三视图 4）模架的选择 5)公差配合，形位公差和表面粗糙度的确定 6)工作零件的材料选择和制造工艺路线第二章 产品的设计与制作2.1 塑件及材料分析2.1.1 塑件分析 图1 产品三维图 图2 产品二维图1外形尺寸 该塑件壁厚为1.5mm，塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型。 2精度等级 塑件每个尺寸的公差不一样，查资料书根据材料PC已给定未注尺寸公差为MT5。2.1.2 材料分析本塑件的材料是聚碳酸酯（PC）,
16、聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，本色微黄，而加点淡蓝色可得到无色透明的塑件，密度为1.2g/cm。它具有良好的韧性和刚性，抗冲击性极好；成型收缩率一般为0.5%0.8%，因此成型零件可达到很好的尺寸精度，并在很宽的温度变化范围内保持其尺寸的稳定性；具有良好的抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒性和良好的耐气候性，而且电性能优良。聚碳酸酯吸水率较低，在室温条件下耐水、耐烯酸、耐氧化剂和还原剂以及盐、油、脂肪烃，但不耐碱、胺、酮、脂、芳香烃；脆化温度小于-100；热变形温度为135143，用玻璃纤维增强后还可提高15左右，平常工作温度可达120。未增强聚碳酸酯的缺点是塑件易开裂，耐疲劳强度较差。聚碳酸
17、酯是一种性能优良的工程塑料，用途也很广泛，在机械上主要用做各种节流阀、润滑油输油管、芯轴、轴承、齿轮、涡轮、蜗杆、齿条、凸轮、滑轮、铰链、螺母、垫圈、容器等。在加工成型时，聚碳酸酯吸水率小，但当温度达到一定温度时，它对水分比较敏感，因此加工前物料必须经干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；聚碳酸酯熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以成型时要求有较高的温度和压力；温度对PC的熔融粘度影响较大，所以可用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。2.1.3 PC材料的注射工艺参数查教材表4-1确定PC的注射工艺参数如下：注射机类型螺杆转速/(r)喷嘴料筒温度/模具温度/注射压力/MPa保压压力
18、/MPa注射时间/s保压时间/s冷却时间/s成型周期/s形式温度/前段中段后段螺杆式2040直通式230250240280260290240270901108013040500520802050501302.1.4 注塑设备的选择 注塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、购买和使用注塑机的主要依据. (1) 塑件质量和体积计算。在UG软件中，测得零件的体积V=10246mm=10.246cm,零件的质量为m=80.2g，材料密度=1.2g/cm.流道凝料的质量m=0.2m来估算.由于该塑件的精度要求
19、不是很高，故采用多腔模的注射模。我选用了一模两件的方式。所以注射量为m=1.2nm=1.2280.2=192.48g,则=m/=192.48/1.2=160.4g/cm (2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积所需锁模力的计算。流道凝料在分型面上的投影面积A2，在设计模具之前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍0.5倍，可取0.4nA1来进行估算，由UG分析得A=3226.3mm,A=0.423226.3=2581mm,则A= A+A=5807.3mm 模具所需的锁模力F=AP =5807.340=232292N=232.292kNP为塑件型腔压
20、力，查参考资料得40MPa根据塑件的体积质量初选注射机G54-S200/400。注射机的参数如下：额定注塑量/cm：200400螺杆直径/mm：55注射压力/MPa:145注射行程/mm：160注射方式：螺杆式锁模力/kN:2540最大成型面积/cm:645最大开合模行程/mm：260模具最大厚度/mm：406模具最小厚度/mm：165喷嘴圆弧半径/mm:18喷嘴孔直径/mm：4合模方式：液压-机械液压泵流量/(L/min):170,12液压泵压力/Pa:6.5电动机功率/kw：18.5螺杆驱动功率/kw：5.5加热功率/kw：10（3） 型腔数量和注射机参数的校核型腔数量校核按注射机的最大注
21、射量校核型腔的数量n n = 2.59 式中 n型腔数量 m 单个塑件的质量或者体积，g或cm m浇注系统凝料的塑料质量或体积，g或cm k注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8左右 m注射机的最大注射量（g/cm)22.59，所以型腔数校核合格。注射量的校核最大注射量是指注射机对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。设计模具时，应满足注射成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量，即：式中 型腔数量； 单个塑件的体积或质量， 或g； 浇注系统凝量，或g； 注射机最大注射量，或g； 注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8 280.2+0.2
22、80.2=176.44g0.8400=320g校核合格。 锁模力的校核 锁模力的校核在前面已经校核了，校核合格。 注射压力的校核 G54-S200/400注射机的最大注射压力为145MPa，能够满足PC塑料成型所需要的注射压力80130MPa的要求。 开模行程的校核式中 注射机最大开模行程，mm； 推出距离（脱模距离），mm； 包括浇注系统在内的塑件高度，mm最大开模行程S=260mm35+67+10=112mm满足要求，校核合格。 安装尺寸的校核 本模具采用的型号为A3030-35x35x70(GB/T12555-2006)的标准模架，模具的外形尺寸为300 mm300 mm，模具闭合高度H
23、=265mm. 查资料得G54-S200/400型注射机动、定模模板最大安装尺寸为532 mm634mm，允许模具的最小厚度Hmin=165mm,最大厚度Hmax=406mm，即模具的外形尺寸不超过注射机动、定模模板最大安装尺寸，模具闭合高度满足HminHHmax的安装条件，故该模具满足G54-S200/400型螺杆式注射机的安装要求。第三章 分型面的选择和浇注系统设计3.1 分型面及其选择分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，分型面的类型、形状及位置与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，不仅直接到模具结构的复杂程度，也关系到塑件的成型质量。由于分型面受塑件在模
24、具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，以选出较合理的方案。选择分型面时，应遵循一下几项基本原则：（1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 塑件在动、定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形的最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中拖出，这是最基本的选择原理。（2） 分型面的选择应有利于塑件顺利脱模 由于注射机的顶出装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧，这样有助于在动模部分设置的推出机构工作，若在定模内设置推出机构就会增加模具的复杂程度。（3） 分型面的选择应保证塑件的尺寸精度
25、和表面质量 同轴度要求较高的塑件，选择分型面时最好把有同轴度要求的部分防止在模具的同一侧。（4） 分型面的选择应有利于模具的加工 通常在模具设计中，选择平直分型面居多。但为了便于模具的制造，应根据模具的实际情况选择合理的分型面。（5） 分型面的选择应有利于排气 分型面的选择与浇注系统的设计应同时考虑，为了使型腔有良好的排气条件，分型面应尽量设置在塑件融体流动方面的末端。 根据上述原则，所以结合本塑件的情况，将分型面定在如图所示地方3.2 浇注系统的设计3.2.1 普通浇注系统的组成和设计原则浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分
26、组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。对浇注系统进行设计时，一般应遵循以下基本原则：（1） 了解塑料的成型性能（2） 尽量避免或减少产生熔接痕（3） 有利于型腔中气体的排出（4） 防止型腔的变形和嵌件的位移（5） 尽量采用较短的流程充满型腔（6） 流动距离比的校核 在生产中影响流动距离比的因素较多，其中主要影响因素是塑料的品种和注射压力，此外还有熔体的温度、模具的温度和流道及型腔的粗糙度等，需大量实验才能确定。3.2.1 主流道和定位圈的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始
27、到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和冲模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模具的浇口套。为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角为26，流到的表面粗糙度Ra0.8m。浇口套一般采用碳素工具钢（如T8A、T10A等）材料制造，热处理淬火硬度5357HRC。设计模具时，浇口套内主流道始端的球面必须与注射机喷嘴头部球面半径略大12mm，主流道小端直径要比喷嘴直径大0.51mm。为了使模具在注射机上的安装准确、可靠，定位圈的设计很关键
28、。模具定位圈外径尺寸必须与注射机的定位孔尺寸相匹配。通常采用间隙配合，以保证模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合，一般模具的定位圈外径尺寸比注射机固定板上的定位孔尺寸小0.2mm以下。浇口套与模板间隙配合采用H7/m6的过渡配合。 浇口套的选用：1）主流道尺寸：（1）主流道小端直径 d=注射机喷嘴直径d0+（0.51）=4+（0.51）,取d=4.5mm。（2）主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球半径SR0+(12)=18+(12),取d=19mm。（3）球面配合高度 h=35mm，取3mm。（4）主流道长度 尽量小于62mm，本次设计初取32mm进行计算。（5）浇口套总长 L=L0+h=
29、62mm。（6）主流道大端直径 D=d+2Ltan8.8mm（半锥角为为12，这里取=1）。2）主流道浇口套的形式 浇口套为可拆卸的浇口套，材料为T10A钢，淬火硬度3845HRC。 定位圈是安装模具时做定位用的，如下图： 由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位圈。3.2.2 分流道设计 分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道的形状与尺寸。分流道开设在动、定模板分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积（
30、流到表面积与其体积之比）小，使温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量散失。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种方式。其中梯形截面分流道加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，而该零件优势薄壁件，比较大。所以选择梯形面比较合适。分流道的表面粗糙度：分流道内表面的粗糙度Ra并不要很低，一般0.63m1.6m，这样表面不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处Ra=0.8m。3.2.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否被完
31、好高质量的注射成型。按浇口的结构形式和特点，常用浇口可分成以下几种形式：直接浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口、点浇口、潜伏浇口和爪形浇口。其中点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，能较大地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表现粘度下降，流动性增加，有利于型腔的填充，因而对于薄壁塑件以及诸如聚乙烯、聚丙烯等表观粘度随剪切速率变化敏感的塑料成型有利，但不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄易变形及形状非常复杂的塑件。所以根据课题零件的要求，侧浇口符合设计要求。侧浇口深度t=0.5mm；宽度b=2m
32、m；长度l=1.5mm。无论采取什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响很大，因此，合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要环节。另外浇口位置的不同还会影响模具的结构。选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型质量要求，并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态、成型的工艺条件，综合考虑。（1） 尽量缩短流动距离。（2） 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷（3） 浇口应开设在塑件壁厚处（4） 考虑分子定向的影响（5） 减少熔接痕提高熔接强度3.2.4 冷料穴的设计冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止“冷料
33、”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。采用带Z形头拉料杆的冷料穴，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍做侧向移便可取出凝料的作用。3.2.5排气系统的设计塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用分型面排气，所以无需设计排气槽
34、。3.2.6、浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。（1)分流道的平衡 在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道，或各分流道之间的体积流量是不会相同的，但可以认为他们的流速是相等的，以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等，经分析可推导，可用下式进行平衡计算：式中 Q
35、1，Q2熔融树脂分别在流道1和流道2中的流量，cm3/s； d1,d2分流道1和分流道2的直径， cm; L1，L2分流道1和分流道2的长度，cm。 当分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等时，则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。（2）浇口的平衡 在多型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融体同时充满各型腔。 浇口平衡简称为BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能达到平衡填充。 对于多型腔相同制品的模具，其浇口平衡计算公式如下： 式中A浇口的截面积，mm; L
36、g从主中心至浇口分流道的长，mm; Lr浇口长度，mm。 浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比SG/SZ取0.070.09。该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同，显然是平衡式的。第四章 成型零部件的设计模具合模后，在动模板和定模板之间的某些零部件组成一个能充填塑料熔体的模具型腔，模具型腔的形状与尺寸就决定了塑料制件的形状与尺寸。构成模具型腔的所有零部件成为成型零部件。成型零件工作时直接与塑料熔体接触，要承受熔融塑料流的高压冲刷、脱模摩擦等。因此，成型零部件不仅要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度值，而且还要求有合理的结构和较高的强度
37、、刚度及较好的耐磨性。4.1 成型零部件的结构设计 成型零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。4.1.1凹模和凸模的结构设计 凹模也称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺纹的称螺纹型环；凸模也称型芯，是成型塑件内表面的零件，成型其主图部分内表面的零件称主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。凸、凹模按结构不同主要分为整体式和组合式两种结构形式。整体式的凸、凹模是指直接在整块模板上加工出凹形状的结构形式。其特点是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但是加工困难，热处理不方便等缺点。所以整体凸、凹模
38、结构常用于形状简单的单个型腔中、小型模具或工艺实验模具。组合式凸、凹模结构是指由两个或两个以上的零件组合而成的凸、凹模。根据零件的结构，选择整体式的凸凹模。4.2成型零部件的工作尺寸计算 成型零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接构成塑件的尺寸。例如型腔和型芯的径向尺寸、深度和高度尺寸、孔间距离尺寸、孔或凸台至某成型表面的尺寸、螺纹成型零件的径向尺寸和螺距尺寸等。4.2.1影响零部件工作尺寸因素 影响成型零件工作尺寸的因素有很多，概括的说，有塑料原材料、塑件结构和成型工艺、模具结构、模具制造和装配、模具使用中的磨损等因素。塑料原材料方面的因素主要是指收缩率的影响。塑件的收缩率波动塑件成型后的收缩变化
39、与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、壁厚，成型工艺条件，模具的结构等因素有关。确定准确的收缩率是很困难的。模具成型零件的制造误差模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低，尤其是对于尺寸小的塑件精度影响更大。一般成型零件工作尺寸制造公差值去塑件公差值的1/31/4或取IT78级作为制造公差。模具成型零件的磨损模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀、脱模时塑件与模具的摩擦，以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等原因，均造成成型零件尺寸的变化。这种变化成为成型零件的磨损。其中脱模摩
40、擦磨损是主要的因素。磨损的结果使型腔尺寸变大，型芯尺寸变小。磨损大小与塑料的品种和模具材料及热处理有关。为简化计算，凡与脱模方向垂直的表面因磨损小而不考虑，与脱模方向平行的表面应考虑磨损。模具安装配合误差4.2.2型腔和型芯径向尺寸的计算这里首先说明，在型腔、型芯径向尺寸以及其他各类工作尺寸计算公式导出过程中，所涉及的无论是塑件尺寸和成型模具尺寸的标注都是按规定的标注方法。凡孔都是按基孔制，公差下限为零，公差等于上偏差；凡轴都是按基轴制，公差上限为零，公差等于下偏差；中心距基本尺寸为双向等值偏差。 由前可知，本塑件材料为PC，其收缩率为0.50.8%，则该塑料的平均收缩率为=（0.8-0.5）
41、%/2=0.15%=0.0015，模具制造公差=/3。（1）型腔径向尺寸的计算式中 模具型腔基本尺寸； 塑件的基本尺寸； 塑料的收缩率； 塑件基本尺寸的公差； 模具成型零件制造误差。（2） 型芯径向尺寸的计算式中 模具型芯径向基本尺寸； 塑件内表面的径向基本尺寸； 塑料的收缩率；塑件内表面径向基本尺寸的公差；模具成型零件制造误差。4.2.3型腔深度和型芯高度尺寸的计算计算型腔深度和型芯高度尺寸时，由于型腔的底面或型芯的断面磨损很小，所以可以不考虑磨损量，由此可推导出型腔深度公式为 式中 模具型腔深度基本尺寸； 塑件凸起部分高度基本尺寸； x修正系数，x=1/31/2，当塑件尺寸较大、精度要求低
42、时取小值；反之取大值。型芯高度公式为式中 模具型芯高度基本尺寸； 塑件孔或凹槽深度尺寸。4.2.4中心距尺寸的计算塑件上凸台之间、凹槽之间或凸台与凹槽之间中心线的距离称为中心距。由于中心距的公差都是双向等值公差，同时磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化，在计算时不必考虑磨损量。因此塑件上的中心距基本尺寸和模具上的中心距的基本尺寸均为平均尺寸。于是式中 模具中心距基本尺寸；塑件中心距基本尺寸。则成型零件尺寸计算如下：类别名称塑件尺寸计算公式计算结果型腔计算型腔径向尺寸59 58.7366059.7375453.7295352.727型腔深度尺寸12 11.823型芯计算型芯径向尺寸57 57.43
43、856.556.93755.455.83650.550.92849.549.8895151.428型芯高度1010.195孔距中心距480.4248.0720.214.3模具型腔壁厚的确定 如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取的。成型零件材料选择。 为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，因为PC没有腐蚀性。可以采用Cr12，经过调质，淬火加低温回火，正火。HRC55。 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚
44、度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此采用经验数据法查表，依据短边长度b=54.727mm查参考手册得该型腔侧壁厚厚度S为30mm。 4.4标准模架的确定 综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、侧浇口一次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，选取标准模架A303035x35x70(GB/T12555-2006),模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其时对大型模具，这一点尤为重要。 标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。 模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这个基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位；动、定模