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1、 太原工业学院毕业设计1 前言言在我们的的日常生生活中注注塑制品品约占塑塑料制品品的200%330%，然然而用于于注塑成成型的塑塑料模具具的产量量约占世世界模具具产量的的50%。与与此同时时制造业业已经成成为衡量量一个国国家经济济基础以以及科技技实力的的重要依依据，而而模具技技术则代代表一个个国家制制造业水水平高低低的主要要标准。它它是现代代工业，特特别是汽汽车、摩摩托车、航航空、仪仪表、仪仪器、攻攻关器械械、电子子通讯、兵兵器、家家用电器器、五金金工具、日日用品等等工业必必不可少少的工艺艺装备，同同时600%880%的的零部件件，都要要依靠模模具成形形。用模模具生产产制件所所表现出出来的高高
2、精度、高高复杂程程度、高高一致性性、高生生产率和和低消耗耗，是其其他加工工制造方方法所不不能比拟拟的。模模具又是是“效益放放大器”，用模模具生产产的最终终产品的的价值，往往往是模模具自身身价值的的几十倍倍、上百百倍。人人们越来来越认识识到模具具在制造造业中的的重要基基础地位位。美国国工业界界认为“模具工工业是美美国工业业的基石石”，日本本把模具具誉为“进入富富裕社会会的原动动力”，德国国则冠之之为“加工工工业中的的帝王”，在欧欧洲其他他一些发发达国家家模具被被认为“磁力工工业”。由此此可见模模具技术术在各国国国民经经济中的的重要地地位。可以从下下面四个个方面看看出模具具工业在在国民经经济中的的
3、重要地地位与作作用。第一，模模具工业业是高新新技术产产业的一一个组成成部分。第二，模模具工业业又是高高新技术术产业化化的重要要领域。第三，模模具工业业是装备备工业的的一个组组成部分分。第四，模模具工业业地位之之重要，还还在于国国民经济济的五大大支柱产产业机械、电电子、汽汽车、石石化、建建筑，都都要求模模具工业业的发展展与之相相适应。 我国的塑塑料制品品已经位位居世界界第二，虽虽然塑料料模具无无论是在在数量，还还是在质质量、技技术和能能力方面面都了很很大进步步，但是是与世界界先进水水平相比比仍在很很大差距距。这是一次次让自己己全面运运用大学学四年所所学习的的基础知知识、专专业技能能来充分分发挥并
4、并展现本本专业的的各种技技能风采采！同时时也是对对模具设设计进一一步全面面深化学学习，希希望自己己将来能能为祖国国的模具具行业贡贡献一份份微薄的的力量！设计者：黄思铮铮20122年6月18于太太原2 塑件件设计一个完美美的塑料料制件，要要根据制制品的使使用要求求和外观观要求从从力学性性能、美美术造型型和成型型工艺、塑塑料模具具设计和和制造等等多方面面进行考考虑。塑塑件的物物理力学学性能，如如刚度、强强度、韧韧性、弹弹性、吸吸水性、以以及对应应力的敏敏感性。设设计塑件件时尽量量发挥其其优点，避避免和补补偿其缺缺点。塑塑料的成成型工艺艺，如流流动性、成成型收缩缩率及收收缩率的的各项差差异等。塑塑件
5、的形形状应有有益于脱脱模、排排气、补补缩，同同时能使使热塑性性塑料制制品达到到高效、均均匀冷却却。塑件件结构应应是模具具结构尽尽可能简简单，特特别是避避免侧向向分型抽抽芯机构构和简化化脱模机机构。使使得模具具机构符符合制造造工艺要要求。2.1塑塑料材料料的选择择注射塑料料制品的的选材要要求主要要取决于于使用要要求，为为达到均均衡选材材还需考考虑材料料的注射射工艺性性和模具具的结构构工艺性性。2.1.1选材材依据（1）塑塑件使用用要求使用要求求是一个个综合性性的问题题。电热热水壶下下盖的使使用是在在我们日日常生活活中用的的烧水用用的电热热水壶上上，属于日日常使用用的塑料料种类。对刚度、强度、表面
6、粗糙度有一定的要求，最重要的是要选用环保型的同时要在高温下能长期正常工作的材料。（2）几几种塑料料材料性性能的比比较见表表2.1。（3）几几种塑料料材料性性能的排排序见表表2.2材料名称密度（g/ccm3）强度极限限b（kg/mm22）比强度b/弹性模量量E(kg/mm22)比刚度（E/）价格元/吨PE0.96639.5541.2210788.711233.766000PP0.90032.3335.9912744.814166.474500PS1.06648.6645.9931377.929055.878500ABS1.05548.0045.1120599.319611.2101000POM1
7、.41160.4442.8827455.719477.3150000PA-661.13381.0071.7727455.724188.311169000PA-6661.14478.3368.6612744.811188.2189000PC1.20061.8851.5523533.419611.1201000表2.11 几种种塑料材材料的性性能表2.22 几种种常用塑塑料的使使用性能能排序序号性能说明塑料代号号排序1强度刚度度高低PA POMM PPSU PEET EP ABBS PS PVVC PPMMAA PPP PE2耐磨减磨磨好差PA PARR PPP PBTT PPC FEPP PPO
8、M ABBSPVVC PS 3耐化学性性好差 PEEEK PPPS PENNTONN PPTFEE PPPSUU PPPO ABBS HDPPE 4耐热性高低PTFEE EEP PSUU PPC PP PEE PPOM PMMMA ABBS PS 5尺寸稳定定性精粗PVC PSSF PS PMMMA ABBS PC PA PSSU PPOO PPP PE6抗老化性性强弱PTFEE UUEMWWPE PEEEK PMMMA PARR PPBT PCC PPOM7阻燃性好差PTFEE PPVC PII PPPO PCC PPVF PEEC EP PMMMA PE PPP8电性能低高PTFEE PP
9、E PVCC PPET PMMMA PII PPBT PPSS PPA TTEE 9透明性好劣PMMAA PPS PC PCCTFEEF3 PAA PPA-11010010耐折叠性性好差PP PE PVVC PPCC PPS ABSS2.1.2材料料的选择择聚丙烯（PP）综合合性能良良好，强强度、刚刚度高，抗抗冲击、疲疲劳性能能均能满满足电热热水壶上上的使用用要求，耐耐折叠性性好，吸吸水性小小，最主要要的是聚聚丙烯是是许多常常见材料料中相对对比较环环保的日日常用料料。聚丙烯的的性能：无臭、无无味、无无毒：其其熔融温温度约为为16441770，长期期使用温温度可达达10001220，无负负载时使
10、使用温度度可高达达1500，是通通用塑料料中唯一一能在水水中煮沸沸并能承承受1335消毒温温度的品品种。其其吸湿性性很低，在在水中浸浸泡一天天，吸水水率仅为为0.001%0.003%，成成型加工工前一般般不需要要进行干干燥。其其熔体黏黏度较小小，流动动性较好好，不需需要很高高的成型型压力，易易成型出出薄壁长长流程制制品。2.1.3聚丙烯（PPP）的性性质表2.33聚丙烯（PPP）的性性质性质聚丙烯（PP）密度（gg/cm）0.9000.95拉伸强度度（MPPa）25440伸长率（%）900弹性模量量（MPPa）1.066*100弯曲强度度（MPPa）48775缺口冲击击强度（kj/m ）3.5
11、4.88无缺口冲冲击强度度（kjj/m ）78熔点（）1601755热变形温温度（）150分解温度度（）350耐寒温度度（）-20连续工作作温度（）1001200成型收缩缩率（%）12.5吸水率（%）0.0110.03结晶度（%）63成型温度度范围（）2053155注塑压力力（MPPa）701110体积电阻阻率（cmm）1000*100 2.2塑塑件结构构设计2.2.1塑件件尺寸精精度塑料制品品的尺寸寸精度与与塑料制制品用途途有关，根根据各种种塑料收收缩率不不同，可可将各种种塑料的的公差等等级分为为高精度度、一般般精度和和低精度度。对于于尺寸精精度较低低的塑料料制品采采用低精精度，电电热水壶壶
12、采用一一般精度度MT44即可，未未注公差差尺寸为为MT66。2.2.2塑件件表面质质量塑件表面面质量包包括表面面粗糙度度、表面面光泽性性、色彩彩均匀性性、云纹纹、冷疤疤、表面面缺陷程程度、熔熔结痕、毛毛刺、拼拼接缝以以及推杆杆痕迹等等等。如如果冷疤疤、表面面缺陷程程度、熔熔结痕、毛毛刺、拼拼接缝以以及推杆杆痕迹等等不影响响塑件使使用和美美观，则则制品的的表面质质量主要要取决于于表面粗粗糙度。一一般情况况下，原原材料的的质量、工工人操作作水平及及模具型型腔的表表面粗糙糙度等因因素均对对制品的的表面粗粗糙度有有影响，其其中模腔腔的表面面粗糙度度影响最最大。制制品要求求的表面面粗糙度度数值越越小，模
13、模腔表面面越光滑滑，加工工模具时时的研磨磨抛光要要求也就就越高，模模具制造造的难度度也就越大。因因此，制制品表面面的粗糙糙度应视视情况而而定，除除了考虑虑使用要要求外，还还须考虑虑美观。模模塑制品品的表面面粗糙度度通常为为Ra00.0221.28，制品外外表面RRa=0.8，内表表面Raa =11.6 。2.2.3塑件件结构塑件结构构图如图图2.1，图2.2，图2.3图2.11主视图图图2.22左视图图图2.33俯视图图电热水壶壶下盖一一般是用用在圆形形的容器器上，从从使用和和美学方方面考虑虑塑件的的设计，所所以把它它设计成成圆的；另外下下盖是要要和上盖盖接触并并且要闭闭合的所所以必须须在下盖
14、盖上设计计一些小小凸起和和小凹槽槽来使得得上下盖盖能合在在一起；塑件一一般是在在常温和和沸水温温度下工工作的，因因为所选选材料是是聚丙烯烯，同时时又是圆圆形片状状，所以以上面的的一些小小凸起和和小凹槽槽、还有有最外边边的圆环环都能起起到加强强的作用用。塑件件形状设设计时，沿料流方向，设计成流线形，并对内外表面的转角都进行了倒圆角，避免流动死角以便于模塑。3 设计计方案的的确定电热水壶壶下盖塑塑料注射射成型模模具的设设计重点点是由于于塑件比比较复杂杂，所以以对模具具分型面面的选择择及顶出出机构进行行分析研研究，还还有复杂杂型芯的的设计。一般来说说，模具具都有两两大部分分组成：动模和和定模(或者公
15、公模和母母模)，分分型面是是指两者者在闭和和状态时时能接触触的部分分，也是是将工件件或模具具零件分分割成模模具体积积块的分分割面，具具有更广广泛的意意义。分型面的的设计直直接影响响着产品品质量、模模具结构构和操作作的难易易程度，是是模具设设计成败败的关键键因素之之一。确定分型型面时应应遵循以以下原则则：1.应使使模具结结构尽量量简单。如如避免或或减少侧侧向分型型，采用用异型分分型面减减少动、定定模的修修配以降降低加工工难度等等。2.有利利于塑件件的顺利利脱模。如如开模后后尽量使使塑件留留在动模模边以利利用注塑塑机上的的顶出机机构，避避免侧向向长距离离抽芯以以减小模模具尺寸寸等。3.保证证产品的
16、的尺寸精精度。如如尽量把把有尺寸寸精度要要求的部部分设在在同一模模块上以以减小制制造和装装配误差差等。4.不影影响产品品的外观观质量。在在分型面面处不可可避免地地出现飞飞边，因因此应避避免在外外观光滑滑面上设设计分型型面。5.保证证型腔的的顺利排排气。如如分型面面尽可能能与最后后充填满满的型腔腔表壁重重合，以以利于型型腔排气气。本设计中中由于电电热水壶壶下盖的的外表面面比内表表面光滑滑的多得得多，同同时电热热水壶下下盖的内内部还有有许多约约5mmm的小凸凸起，相相反其外外表面非非常光滑滑且没有有任何的的其他凸凸起结构构。另外外由于电电热水壶壶下盖内内部的凸凸起较多多，所以以需要的的定出杆杆也会
17、随随之增多多，结合合小凸起起及经验验经过初初步分析析顶杆的的直径约约在56mmm之间，且且顶杆的的数量在在9根左左右。因因此模具具的分型型面确定定在塑件件内表面面（也就就是塑件件表面粗粗糙度相相对较低低的那个个面），这这样不仅仅保证了了塑件外外表面的的粗糙度度要求而而且也满满足了定定出干的的布局位位置。对于复杂杂的型芯芯本应该该设计为为组合式式的，但但是基于于目前的的电火花花加工技技术所以以把型芯芯的设计计成整体体的，这这样特别别有助于于整套模模具的装装配。4注射机机的选择择4.1 注射机机的选择择模具是生生产产品品的工具具，只有有模具安安装在与与其相适适应的注注射机上上才能进进行产品品生产，
18、因因此，在在模具设设计时应应该提前前了解注注射机的的各项参参数和技技术规范范，以便便设计出出符合要要求的模模具。注注塑机类类型和规规格很多多，分卧卧式、立立式、角角式、柱柱塞式和和螺杆式式等等。卧卧式注塑塑机是使使用最广广泛的注注塑成型型机，螺螺杆注塑塑机塑化化效果较较好同时时注射压压力也较较大，避避免了塑塑件出现现缺陷或或者缺料料。卧式式螺杆注注塑机的的优点是是机床重重心较低低安装稳稳定，机机体较低低，容易易操纵和和加料，制制件推出出模具后后可自动动坠落，实现全自动化操作，节约成本，提高效力。所以选择卧式螺杆注塑机是最佳选择。模具设计计时应详详细了解解，才能能设计出出合乎要要求的模模具。设设
19、计是应应该了解解的注射射机技术术的规范范有：最最大注射射量、最最大注射射压力、最最大锁模模力、最最大成型型面积、模模具最大大厚度和和最小厚厚度、最最大开模模行程、模模板安装装模具的螺螺钉孔的的位置和和尺寸，注注塑机喷喷嘴孔直直径和喷喷嘴球头头半径值值。由于于同一规规格的注注射机，生生产厂家家不同，技技术规格格也有所所不同，所所以设计计时最好好查阅注注射机生生产厂家家提供的的注射机机使用说说明书上上标明的的技术规规格。选择的注注塑机为为HTFF2500J/TTJ，其其各项技技术规范范如表4.1表4.11 TFF2500J/TTJ的技技术规范范注射装置置INJEECTIIONABC螺杆直径径Scr
20、eew DDiammeteermm505560螺杆长径径比Screew LL/D RattioL/D222018.33理论容量量Shott Siize(Theeoreeticcal)cm3442535636注射重量量 Injeectiion Weiightt(PSS)g402487579注射压力力Injeectiion PreessuureMpa205169142螺杆转速速Screew SSpeeedrpm01880合模装置置CLAMMPINNG UUNITT合模力Clammp TTonnnageeKN25000移模行程程Togggle Strrokeemm540拉杆内距距Spacce BBe
21、twweenn Tiie BBarssmm570xx5700最大模厚厚Max.Molld HHeigghtmm570最小模厚厚Min.Molld HHeigghtmm220顶出行程程Ejecctorr Sttrokkemm130顶出力Ejecctorr ToonnaageKN62顶出杆根根数Ejecctorr NuumbeerPiecce9 其它 OOTHEERS最大油泵泵压力Max.Pummp PPresssurreMPa17.55油泵马达达Pumpp Mootorr Poowerrkw22电热功率率Heatter Powwerkw16.665外形尺寸寸Machhinee Diimennsi
22、oon(LLxWxxH)m6.022x1.7x22.1重量Machhinee Weeighhtt8.1料斗容积积Hoppper Cappaciitykg50油箱容积积Oil Tannk CCapaacittyL6304.2注注塑机有有关工艺艺参数的的校核4.2.1型腔腔数量的的确定型腔数量量可以由由交货期期、注塑塑机最大大注塑质质量、塑塑化能力力、锁模模力和模模板尺寸寸来确定定，在此此采用注注塑机最最大注塑塑质量来来确定型型腔数量量。注塑机的的最大注注塑质量量按国际际惯例是是指注塑塑机在常常温下密密度为=1.005g/cm的普通通聚苯乙乙烯的对对空注塑塑量(g),在在注入模模具时由由于流动动阻
23、力增增加，加加大螺杆杆的逆流流量，再再考虑安安全系数数，实际际注塑量量m取注塑塑机最大大注塑能能力的885%。（4.11）注塑聚苯苯乙烯是是模具型型腔数最最多为：（4.22）式中q个塑塑件的质质量和它它均分到到的浇注注系统质质量之和和 当nn不到11时则应应该改用用较大的的机器。 对于于其它非非聚苯乙乙烯塑料料，其最最大注塑塑量 （4.3）式中 常温温下某种种塑料的的密度，g/cm常温温下聚苯苯乙烯的的密度，g/cm按理式中中密度之之比应为为相同温温度下该该塑料熔熔体与聚聚苯乙烯烯熔体密密度之比比，对于于非结晶晶塑料可可认为从从常温状状态到熔熔融状态态，其密密度变化化倍率与与聚苯乙乙烯变化化倍
24、率相相差不多多，因此此用常温温下密度度之比代代入计算算，故上上式适用用于各种种非结晶晶塑料。而而结晶型型塑料由由于从固固态到熔熔融态密密度变化化较聚苯苯乙烯变变化更大大，因此此结晶型型塑料还还要乘以以一校正正系数。 （44.4）同理，然然后再按按式（4.22）计算和和校核型型腔数。在现代工工业中，竞竞争日益益激烈，谁谁有低成成本、高高效的生生产工具具谁就有有优势占占领市场场。缩短短产品工工期赢得得市场和和利润。根根据计算算和聚丙丙烯的成成型工艺艺特性，同同时考虑虑模具的的成本和和效率以以及模具具和注塑塑机的匹匹配关系系将模具具的型腔腔数确定定为一模模6腔。4.2.2 注注射压力力的校核核注塑压
25、力力校核是是验证注注塑机的的最大注注塑压力力能不能能满足该该制品的的需要。制制品成型型所需要要的压力力是由注注塑机类类型、喷喷嘴型式式、塑料料流动性性、浇注注系统和和型腔的的流动阻阻力等因因素决定定的。例例如螺杆杆式注塑塑机，其其注塑压压力传递递比柱塞塞式注塑塑机要好好，因此此注塑压压力可取取小一些些，流动动性差的的塑料或或细薄的的长流程程塑件注注塑压力力应取得得大一些些。4.2.3 锁锁模力的的校核当高压的的塑料熔熔体充满满模具型型腔时，会会在型腔腔内产生生一个很很大的力力，企图图使模具具沿分型型面涨开开。在塑件的生生产过程程中作用用于塑件件和流道道系统在在分型面面上的总总应力应应小于注注塑
26、机的的额定锁锁模力FF，否则则在注塑塑时会因因锁模不不紧而产产生溢料料、跑料料甚至伤伤害操作作人员。锁锁模力必必须小于于注塑机机的额定定锁模力力。（4.55）式中 模具具型腔及及流道内内塑料熔熔体平均均压力，MPaP0注射射机料筒筒内螺杆杆或者柱柱塞施于于塑料熔熔体得压压力，MMPa损耗耗系数。随随塑料品品种、注注射机形形式、喷喷嘴阻力力、模具具流道阻阻力而不不同，其其值在11/32/33范围内内选取。螺螺杆式注注塑机的的K值较柱柱塞式大大，直通通喷嘴比比弹簧喷喷嘴的KK值大。决定后，按按下式校校核注塑塑机额定定锁模力力 （4.6）所以从锁锁模力方方面来看看该注塑塑机符合合要求4.2.4开模模
27、行程和和塑件推推出距离离的校核核注射机的的开模行行程是有有限制的的，取出出制件所所需的距距离必须须小于注注塑机的的最大开开模行程程。开模模距离可可以分为为注射机机最大开开模行程程与模厚厚有关和和与模厚厚无关两两种情况况。模具设计计成单分分型面且且最大开开模行程程与模厚厚无关，所所以开模模行程按按下式校校核（4.77）式中 塑件件脱模距距离，mm塑件件高度，包包括浇注注系统在在内，mm注塑塑机最大大开模行行程，mm由于5440mmm555mm所以从开开模行程程与塑件件推出距距离来看看该注塑塑机符合合要求。综上选择择注塑机机HTFF2500J/TTJ适合合本模具具的注塑塑。5注塑模模具的设设计本设
28、计重重点是模模具分型型面的设设计与顶顶出机构构的设计计，由于电电热水壶壶下盖的的形状比比较复杂杂合理地地确定分分型面及及顶出机机构可以以使得模模具结构构尽量简简单，降降低加工工难度，同同时也可可以降低低装配难难度，最最重要的的是要有有利于塑塑件的顺顺利脱模模。5.1浇浇注系统统的设计计浇注系统统可分为为普通浇浇注系统统和热流流道浇注注系统两两大类。浇浇注系统统控制着着塑件在在注塑成成型过程程中充模模和补料料两个重重要阶段段，对塑塑件质量量关系极极大。浇浇注系统统是指从从注塑机机喷嘴进进入模具具开始，到到型腔入入口的一一段流道道。浇注注系统由由主流道道、分流流道、浇浇口、冷冷料井以以及拉料料杆等
29、部部分组成成。由于于此模具具涉及到到半模侧侧抽芯机机构，冷冷料井和和拉料杆杆可以不不给以考考虑，主主要设计计主流道道，分流流道以及及浇口。浇注系统统设计包包括：根根据塑件件大小和和形状进进行流道道布置、决决定流道道断面尺尺寸、对对浇口的的数量、位位置、形形式进行行优化。5.1.1主流流道及主主流道衬衬套设计计为了有效效地传递递保压压压力，浇浇注系统统主流道道及其附附近的塑塑料熔体体应该最最后固化化。在卧卧式螺杆杆注塑机机用模中中，主流流道垂直直于分型型面，为为便于流流道凝料料拔出，设设计成具具有24锥角角的圆锥锥形，内内壁粗糙糙度，在此取取Ra0.44um,内壁研研磨和抛光时时应注意意抛光方方
30、向，不不能形成成与脱模模方向垂垂直的划划痕，以以免造成成脱模困困难甚至至成型中中断。主流道道与喷嘴嘴接触处处作半球球形凹坑坑，二者者配合严严密，避避免高压压塑料熔熔体溢出出，凹坑坑球半径径R比喷嘴嘴球头半半径R大12mmm，如果相相反则主主流道凝凝料无法法脱出，太太大则密密封效果果不好，在在此取RRR+(112) 200mm。主流道道小端直直径比注注塑机喷喷嘴孔径径大0.51mmm。大端端直径比比分流道道深度大大1.55mm以以上,其其锥角一一般去226。由于于主流道道与注塑塑机的高高温喷嘴嘴反复接接触和碰碰撞，所所以设计计成独立立的主流流道衬套套,选优优质钢材材制作并并经热处处理提高高硬度。
31、主主流道衬衬套要承承受交变变应力，其其外圆盘盘直径不不能过大大，以避避免肩部部弯矩过过大，配配合段的的直径DD亦不宜宜过大，以以避免入入模的塑塑料产生生过大的的反作用用力，使使主流道道衬套后后退，台台阶转角角半径RR宜大一一些，以以免淬火火开裂或或应力集集中,取R=33mm。主流道最最大可能能的短并并且横截截面积大大，为了了节约成成本，提提高模具具的生产产效率，主主流道采采用衬套套式的结结构设计计，这样样就可以以单独选选材、单单独热处处理、单单独机加加，更方方便维修修。主流流道衬套套选择TT8钢调调质，硬硬度为330-335HRRC。主流道衬衬套和主主流道的的结构见见图5.1，图5.2图5.1
32、1主流道道衬套图5.22主流道道结构5.1.2分流流道的设设计分流道就就是连接接主流道道和浇口口的塑料料通道，在在此采用用常规分分流道（等等温分流流道）：分流道道温度和和模具整整体温度度一致。影响分流流道设计计的因素素很多，制制品的几几何形状状、壁厚厚、尺寸寸大小及及尺寸的的稳定性性，内在在质量和和外在质质量要求求，塑料料的种类类，注射射机的压压力，加加热温度度，注射射速度，主主流道及及分流道道的拉料料及脱落落方式，型型腔布置置及浇口口形式的的选择都都能影响响分流道道的设计计。在设计分分流道时时考虑以以下几点点以及优优点：1. 塑料流经经分流道道时的压压力损失失及温度度损失要要小。2. 分流道
33、的的固化时时间应稍稍后于制制品的固固化时间间，以利利于压力力的传递递及保压压。3. 保证塑料料迅速而而均匀的的进入各各个型腔腔，以及及均匀补补料，减减少缺陷陷，保证证质量。4. 分流道的的长度应应尽可能能短，排排列紧奏奏，使外外形尺寸寸变小，降低浇注系统凝料重量，料头少，减少浪费。5. 锁模平衡衡（几何何中心与与锁模重重心重合合）。6. 布置合理理（受力力零件有有足够的的承受能能力，使使冷却孔孔道合理理布局，方方便装配配维修）。7. 要便于加加工及刀刀具的选选择。(1)分分流道截截面分析析圆形截截面分流流道其优优点是表表面积与与体积之之比值为为最小，在在容积相相同的分分流道中中圆形截截面分流流
34、道的塑塑料与模模具接触触的面积积最小，因因此其压压力损失失及温度度损失小小，有利利于塑料料的流动动及压力力传递，其其缺点是是圆形截截面分流流道必须须在动、定定模上分分别设计计两个半半圆形，因因此给模模具加工工带来一一定难度度。抛物面面截面（U形截面）其截面的形状接近于圆形截面，同时此种截面的分流道只在模具一面加工。但缺点是与圆形截面相比，热损失较大，流道废料较多。梯形截截面此种种截面是是抛物线线形截面面的变形形，与以以上两种种截面相相比，其其热损失失较大，但但便于分分流道的的加工及及刀具的的选择。a. 圆圆形截面面b. U形截截面c.梯形截截面图5.33 几种种分流道道截面图图综合比较较后为节
35、节约成本本选择比比表面积积大易加加工的梯梯形截面面的分流流道，断断面取值值为上底底88mm，高h55mm，下底6mmm，角度为为10。(2)分分流道的的长度分流道的的布置形形式采用用平衡式式。其长长度由于于考虑到到主流道道衬套的的下端直直径以及及分流道道加工在在半模上上，长度度为1009mmm的笔直直分流道道，减少少压力和和热量的的损失。采用平衡衡时梯形形断面的的分流道道，比面面积大易易加工。让让模具排排列紧奏奏使模具具外形尺尺寸变小小，长度度最短减减少料头头材料的的浪费，进进料均匀匀减少缺缺陷保证证塑件质质量，锁锁模平衡衡等使塑塑件有足足够的承承受能力力冷却孔孔道布局局合理方方便装配配维修，
36、使使模具能能装到小小型注塑塑机上成成为节约约，低成成本高效效的生产产工具。由于分流流道中与与模具接接触的外外层塑料料迅速冷冷却，只只有中心心部位的的塑料熔熔体的流流动状态态较为理理想，因因而分流流道的内内表面的的粗糙度度要求并不不是很高高，这里里取Raa=1.6，这这样表面面稍不光光滑，有有助于塑塑料熔体体的外层层冷却皮皮层固定定，从而而与中心心部位的的熔体产产生一定定的速度度差，以以保证熔熔体流动动时具有有适宜的的剪切速速率和剪剪切热。5.1.3 浇浇口的设设计浇口直接接与塑件件相连，把把塑料熔熔体引入入型腔。浇浇口断面面形状有有圆形、矩矩形和又又宽又薄薄得狭缝缝形等。浇浇口是浇浇注系统统的
37、关键键部位，浇浇口的形形状和尺尺寸对塑塑件质量量影响很很大，浇浇口在大大多数情情况下是是整个流流道中断断面尺寸寸最小的的部分，对对充模流流动起着着控制性性作用，成成型后制制品与浇浇注系统统从浇口口处分离离，因此此浇口尺尺寸又影影响着加加工工作作量的大大小和塑塑件外观观。浇口尺寸寸包括浇浇口断面面尺寸和和浇口长长度尺寸寸，浇口口长度约约为0.52.55mm,在此浇浇口长度度取1mm。在在浇口出出处流动动阻力很很大，剪剪切速率率也很高高，对聚聚丙烯（PPP）来说，其其近似于于牛顿流流体，粘粘度仅仅仅是温度度的函数数，不随随剪切速速率的变变化而变变化，减减小浇口口的尺寸寸会迅速速增加充充模阻力力，所
38、以以浇口尺尺寸应该该适中，并并且采用用矩形浇浇口。浇浇口选择择在塑件件的外侧侧凹槽中中心，采采用矩形形侧浇口口具有以以下优点点：容易易机加修修整，易易保证加加工精度度，容易易调整到到最佳的的工艺条条件，适适时封口口，疤痕痕小，容容易充模模，保证证均衡进进料，熔熔融塑料料充满整整个型腔腔，由于于浇口对对大型腔腔为防止止喷射，浇浇口尺寸寸要适当当大些。矩形浇口口深度的经经验计算算公式如如下： (55.1)h浇浇口深度度，mmm制品品厚度，mmk材材料系数数。PSS、PEE 为00.6； POOM、PPC、PPP 为为0.77； PPVC、PPMMAA、PAA为0.8； RPPVC为为0.99h =
39、22.50.7 =1.75mmm 由于浇口口尺寸要要适当大大些在此此h=2mm浇口宽度度的计算算公式(5.22)A为为塑件外外表面积积，mmm浇口尺寸寸太小增增加充模模阻力，所所以取大大些，根根据计算算在此取取=2.55mm浇口台阶阶长=00.52.00mm，这这里取11mm。5.2注注塑模具具成型零零部件设设计型腔是模模具上直直接成型型塑件的的部位。直直接构成成模具型型腔的所所有零件件都称为为成型零零件，包包括：凹凹模、凸凸模、成成型杆、成成型环、各各种型腔腔镶件等等。型腔设计计步骤和和主要内内容：1.根据据塑件形形状。塑塑件使用用要求、塑塑件成型型性能等等确定型型腔整体体结构，其其内容包包
40、括分型型面的位位置、进进浇位置置、排气气位置、脱脱模方式式等。2.从制制造角度度决定型型腔能否否采用组组合式。若若需组合合，确定定各构成成零件之之间的组组合方式式和零件件结构。3.根据据塑件尺尺寸和成成型收缩缩率大小小计算成成型零件件上对应应的成型型尺寸。4.根据据成型时时的塑料料熔体压压力，对对成型零零件进行行刚度和和强度校校核，决决定其壁壁厚等尺尺寸。5.2.1分型型面的位位置和形形状的设设计分型面是是决定模模具结构构形式的的重要因因素，它它与模具具的整体体结构和和模具的的制造工工艺有密密切关系系，同时时直接影影响着塑塑料熔体体的流动动充模特特性及塑塑件的脱脱模，而而且涉及及模具的的结构与
41、与制造成成本,因因此，分分型面的的选择是是注塑模模具设计计的一个个重要问问题。分型面受受到塑件件在模具具中的成成型位置置、浇注注系统设设计、塑塑件的结结构工艺艺性及精精度、嵌嵌件的位位置、形形状以及及推出方方式、模模具的制制造、排排气、操操作工艺艺等多种种因素的的影响，因因此在选选择分型型面时要要综合分分析比较较，遵循循以下原原则：（1）分分型面应应该选择择在塑件件的最大大轮廓处处。（2）确确定有利利的留模模方式，便便于塑件件脱模，通常分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧，这样有助于推杆顶出机构的设置，节约能量。（3）保保证塑件件的精度度要求。（4）保保证塑件件的外观观质量。（5）便
42、便于模具具加工制制造。（6）同同轴度考考虑。（7）抽抽拔力考考虑（力力设在开开模方向向上）。（8）有有利于排排气，使使模具结构构简化。注塑模有有一个分分型面和和多个分分型面的的模具，在在本次设设计中采采用单分分型面（有有一个分分型面）的的模具，分分型面的的位置垂垂直于开开模方向向，并且且分型面面为曲面面同时也也是塑件件最大轮轮廓处。这样塑塑件留在在动模上上，方便便脱模，保保证产品品质量，容容易操作作。5.2.2成型型零件结结构设计计构成模具具型腔的的零件统统称为成成型零件件，例如如凹模、凸凸模、型型芯、镶镶块、各各种成型型杆、各各种成型型环。型型腔直接接与高温温高压塑塑料接触触，型腔腔质量关关
43、系到塑塑件质量量，因此此型腔必必须要有有足够的的强度、刚刚度、硬硬度、耐耐磨性等等来承受受塑料的的挤压力力和料流流的摩擦擦力，有有足够的的精度和和适当的的表面粗粗糙度，以以保证塑塑料制品品表面光光亮美观观、容易易脱模。凹模采用用整体式式嵌入式式的凹模模，整体体式嵌入入式凹模模具有便便于加工工（可以以分别加加工），单独制制造、单单独选材材、热处处理，降降低成本本，易维维修等优优点。其其嵌入到到定模模模板的通通孔内，保证型腔沿主分型面分开的两半在合模时的对中性。模板一般般采用445#钢钢制作，45#钢调质处理，硬度到达25-30HRC ，整体嵌入的型腔采用T8制作，淬火处理，硬度到达40-50HR
44、C。嵌入的凹凹模结构构如图5.4图5.44嵌入的的凹模结结构5.2.3成型型零件成成型尺寸寸计算按平均收收缩率计计算成型型尺寸比比较简便便易行，是是最常用用的计算算方法，这这里采用用此方法法。聚丙丙烯（PPP）平均收收缩率，塑塑件制造造公差，对对应模具具制造公公差。(1)型型腔径向向尺寸计计算 （55.3）（5.44）（5.55）式中型腔（孔孔）的最最小尺寸寸型腔腔使用过过程中允允许的最最大磨损损量（取取塑件总总误差的的1/66，一般般在0.020.005mmm之间）成型型零件制制造误差差（正值值）塑件件（轴）的的最大尺尺寸 塑件公公差（负负值）出于修模模考虑，对对型腔径径向尺寸寸来说易易修大，预预留一负负修模余余量,标上制制造公差差得型腔腔径向名名义尺寸寸：=+对于注塑塑模，型型腔磨损损量很小小时，可可用下式式计算：= +（5.6）塑件径径向尺寸寸=6mm，=6-0.18/22=5.91 mm；模具型腔腔按级精精度制造造，其制制造偏差差=0.0588mm，塑件径径向尺寸寸=70mm，=70 0.64/2=69.68mmm；