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1、飞机用小塑件模具设计摘要 本文说明了飞机用小制件制件设计及塑料模具设计的全过程。制件、模具零部件造型全部用pro/e软件完成。在对制件分析的基础上完成了方案的选择，工艺及尺寸计算，完成了模具零部件装配，同时考虑了零部件的加工。设计中加入嵌件，斜滑块等模具特有的一些结构。模具分为一次分型，分别在中间板上下面进行分型。动模侧的内凹部分靠斜顶杆来完成，当斜滑杆充当顶杆向上推出塑件时，由于斜度的作用，斜滑杆同时水平方向平移一个距离，即为侧向抽芯距，另一方面可以起到顶杆的作用，它们用来完成零件侧部的凹孔。关键词: 塑料模具；pro/e标准件；侧向抽芯；性能尺寸 Based on pro / e of t
2、he aircraft with a small plastic mold designAbstractThis article describes the design of remote control and plastic rear cover parts of the whole process of mold design. Parts, mold parts and components of all shapes with pro / e software. Of parts based on the analysis of the choice of the completi
3、on of the program, technology and size, the complete assembly of the mold parts, at the same time taking into account the processing components. Insert to add the design of inclined slider and so on some of the unique structure of mold. Mold is divided into two sub-type, respectively, carried out in
4、 the middle of typing the following on the board. Typing out the first condensate is expected. The second type of plastic pieces in the completion of the side hole at the bottom of the top of the plastic parts at the same time. Dynamic part of the side by the concave ramp to complete the push-rod, w
5、hen the slider ramp up to serve as the introduction of plastic parts and push-rod, because the role of gradient, ramps slider at the same time a shift away from the horizontal direction, that is, core-pulling away from the lateral On the other hand, can play the role of push-rod, and they used to co
6、mplete parts of the concave side hole.Keywords: plastic mold；pro/e Standard Parts；Side-core machine；Performance Dimensions 目录摘要IAbstractII目录III1 绪论12 塑件材料及尺寸对模具的影响22.1 塑料材料性能分析22.1.1 塑料工艺性能分析22.2 塑件的工艺分析、确定方案42.2.1 塑件的尺寸42.2.2 塑件的尺寸精度42.2.3 脱模斜度53 模具结构形式的拟定63.1 塑件结构分析63.2 确定模具结构方案63.2.1 型腔数量及排列方式的确定
7、63.2.2 模具结构形式的确定74 注塑机型号的确定74.1 注射机的选择74.1.1 注射机初步选择74.1.2 注射机的主要参数94.1.3 注射机及型腔数量的校核104.1.4注射机及参数的校核104.2 标准模架的选择125 分型面位置的确定125.1 分型面的形式135.2 分型面的设计原则135.3 分型面的确定136 浇注系统的形式和浇口的设计136.1 主流道和定位环的设计146.1.1 主流道的设计146.1.2、 主流道衬套的形式156.2、分流道的设计166.2.1、分流道的形状166.2.2、分流道的布置形式176.2.3、分流道向浇口过渡部分的结构176.3、浇口的
8、设计186.3.1、浇口的形式及特点186.3.2、浇口尺寸的确定186.3.3、浇口位置的选择186.4、冷料穴的设计196.5、排气系统的设计196.6、浇注系统的平衡196.6.1、分流道的平衡196.6.2、浇口的平衡206.7、浇注系统断面尺寸计算206.8冷却系统的计算226.8.1 冷却时间的计算227模架的确定和标准件的选用237.1模架强度校核248外抽芯机构的设计258.1侧向抽芯斜销滑块机构的设计258.2侧向抽芯斜滑块的设计279 成型零件的设计289.1成型零件的选材299.2、凹模部分的结构设计299.2.1、凹模的结构形式299.2.2、凹模尺寸的计算299.3凸
9、模部分的结构设计309.3.1 模具材料的选用3210 合模导向机构的设计3310.1、机构的功用3310.1.1、导向机构的功用3310.1.2、定位机构的功用3310.2导向结构的总体设计3310.3、导柱的设计3410.4、导套的设计3411温度调节系统的设计3511.1 模具冷却系统的设计3611.2模具加热系统的设计3612模具的装配3612.1模具的装配顺序36设计总结37参考文献381 绪论模具是塑性成形加工方法的主要工艺装备,模具的设计与制造直接影响制件的质量以及生产效率。20 世纪发展起来并逐渐成熟的计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM) 技术为提高模具设计水平与制造质量
10、和效率起到了重要作用,目前已得到广泛而深入的应用。塑料模具是大批生产塑料制品的现代化专用成型工艺装备的总称。塑料模具包括塑料模：注射模、压缩模、传递模、挤出模、中空吹塑模、真空成型模等多种塑料成型模具。在高速发展中，注射模又将其它成型模具的优点吸纳、融合和发展形成了更加完善，更加优越也更加先进的一种新型技术。本次设计的塑料件为遥控器后盖。后盖的作用是和前盖相互配合将内部主要元件和按钮固定稳妥。说明书的关键章节分别是3.2、6.1、6.2、第7章、8.2.3，这些章节介绍了模具的一些特殊结构，是本套模具的精髓部分，其他的章节介绍了通用结构及其标准。他们共同构成了一套完整的模具。在设计过程中，自然
11、会遇到各式各样的困难，在困难面前挺进，在磨难中坚强，正是设计的乐趣。通过这次设计，使我深入地学习了塑料模具设计的过程及需要注意的一些问题，以前不注意的一些标准问题在这次设计中得到了加强，对尺寸的完整性的认识也上升到了新的高度。通过这次设计，受益匪浅。 材料问题，主要是模具材料的费用。因为塑料的费用比较固定，零件本身的用料是不容易改变的。模具材料的费用主要是使用优质钢多少产生的经济问题。一般来说 ，在整个模具中，成型部分的钢材是最贵的，因此许多大型模具的成型部分都是镶块的形式，成型部分单独制作。本套模具中，静模和动模成型部分都使用镶块形式。 模具的加工费用，现在越来越成为模具成本最重要的一部分。
12、往往，模具的材料和设计费用都比不过模具的加工费用。本套模具考虑使用标准模架，因为标准模架本身省去了加工费用。专业模架工厂生产的模架要比自己加工经济实惠而且精度高。控制成型零件的加工费用便成了关键。塑料件中布满了薄而高的凸台板，而且凸台板上大多有侧孔，因此不能做成拼装形式的型芯，那样会给布置侧抽芯装置带来困难。只能将成型部件做成整体。而窄而深得沟槽，有给加工带来了困难。在实际加工中，常用数控中心和电火花加工来成型此类零件。数控中心的好处是加工精度高，不需要人工操作，省时省力，但数控中心成本非常高，不是一般企业能承担的起的。电火花加工成本相对比较低，加工质量也不错，但加工环境恶劣，其挥发物质对人体
13、有害。但适用那种加工主要还是看工厂内有什么样的设备，适情况而定，如果已经有了数控中心，就不用考虑加工设备成本问题了。2 塑件材料及尺寸对模具的影响2.1 塑料材料性能分析 分析塑件使用塑料的材料性能，对涉及模具有着很大的影响。塑料的收缩率，稳定性，流动性等，都对模具的设计产生直接的影响。2.1.1 塑料工艺性能分析 1收缩率：塑料制品从模具中取出发生尺寸收缩的特性，称为塑料的收缩率。热缩性塑料制品的收缩率与塑料品种、浇口形式、尺寸及分布，以及成型条件有关，通常将塑料制品的收缩统称为成型收缩。可知ABS的收缩速率为1.05。 2.流动性：ABS的流动性一般。但塑料的流动性也随成型工艺条件的改变而
14、变化。如熔体成型温度高则流动性好，注射压力大则流动性好。模具结构也会影响流动的大小。 3.热敏性：ABS对热较为敏感，在高温下受热时间较长或浇口截面过小，剪切作用大时，料温增高一发生变色，降解的倾向。对于这类热敏性塑料必须严格控制成型温度，模具温度，加热时间及其它工艺参数。2.1.2 ABS性能分析1、使用性能：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2、成型性能：无定型
15、塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 C，注射压力为
16、 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 C，70100 MPa为宜。易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 以上。在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。2.1.3 ABS主要技术指标：表1-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温
17、度(C)130表1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50852.1.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70C左右热变
18、形温度约为93C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2.2 塑件的工艺分析、确定方案2.2.1 塑件的尺寸 塑件的尺寸取决 于塑料的流动性。在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸较小。塑件外形尺寸还受成型设备的限制。从能源、模具制造成本和成型工艺条件出发，只要能满足塑件的使用要求，应将塑件设计得尽量紧凑、尺寸小巧一些。2.2.2 塑件的尺寸精度 影响塑件尺寸精度的因素很多，一般认为，其中的模具制造误差、塑料的收缩率的波动引起的误差以及由模具的磨损、变形、热膨胀造
19、成的误差各占塑件尺寸误差的1/3。实际上，对于小尺寸的塑件，模具制造误差对塑件尺寸的影响大一些；而对于大尺寸的塑件，收速率波动引起的误差则是影响塑件尺寸精度的主要因素。 在此零件中，因为塑料尺寸较小，大多数部位都采用薄片形式，厚度仅为1.5mm，而高度大多数为1115mm（各别部分除外），因此影响零件尺寸精度的因素主要有是模具原因和塑料原因。模具加工的精度，对零件尺寸影响最大，模具精度高，零件的尺寸保持就好，相反，模具精度低，模具局部尺寸就不易保持。模具结构形式和基本结构也是模具影响塑料件尺寸精度的重要原因。塑料件个部分之间尺寸不是很大，有的部分甚至直接相连，因此模具的型芯不适合采用分开的拼装
20、式结构，而采用型芯的整体成型方法，这就有会反馈到模具的加工精度的问题上。整体加工为了保证其经济性和适用性，目前大多数采用数控中心自动加工或利用电极进行电蚀加工。两种方法中，各部分之间的配合公差和共同基准的选择，都较拼装式的型腔有了提高。塑料的因素也是影响塑件尺寸精度的重要原因。聚甲醛的收缩率比较大，特别是在塑料凝固时，收缩率可达到2%3%。但由于此塑料件的大多数尺寸都比较小，因此塑料的原因不是特别明显。只要保证模具成型部分尺寸的均匀性，使塑件收缩时均匀进行，可以保证其较小的变形率。 还有几个次要原因，即和成型工艺有关的原因和和成型后时效有关的原因。例如由于成型条件变化造成的收缩率的波动、脱模顶
21、出时的塑料变形、弹性恢复、残余应力、残余变形引起的变化等，由于对于此零件来说，其影响不是很大，因此可以此要考虑。在成型工艺设计中，只要保证零件顶出力均匀，在冷却适当时才进行脱模，就可以忽略此种原因产生的影响。 介于以上的这些和塑件的基本要求（GB/T144861993）取塑件的尺寸精度为6级。注射成型塑件的表面粗糙度通常为Ra0.021.25m，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra0.010.63m。2.2.3 脱模斜度 由于塑料冷却后，产生收缩，会使塑件紧紧包住模具型芯或模具型腔中凸出的部分，为了使塑件易于从模具中脱出，并且避免脱模时拉伤或擦伤塑件，因此，在设计塑件时必须考虑到塑件内
22、外表面沿脱模方向均应有足够的脱模斜度。 经查表得出，ABS的拔模斜度为40130，经思考后，模具用脱模斜度为1。因为塑料件的很多板，有的地方径向方向很大，采用大的脱模斜度会使零件突出部位根部过于庞大（尽管只有1、2度），不符合成品零件的尺寸要求，因此选用1的脱模斜度。并且有些特别高或薄的地方不考虑脱模斜度。这就给脱模带来了困难，要把握好脱模时间和温度，在塑料件冷却产生的收缩力还不够大的时候便进行脱模，且脱模温度不能过高，而使塑料件变形3 模具结构形式的拟定3.1 塑件结构分析 图3.1 塑料零件图 本产品零件为飞机用小制件，其上存在各式各样的结构。既有很薄的凸台板，又有圆形的凸台；既有凹进的插
23、槽，又有侧向抽芯圆锥形凸型芯。这些特异的结构，给模具设计带来了难度。相对应的，模具需要做出适当的机构来成型这些结构。但另一方面，零件属于中型零件，对应它的成型部件相对应好加工一些。适用的标准件也多了一些。由于零件采用收缩率比较大的ABS做原料，因此在制作模具时应考虑到拔模斜度的问题。由上一章中所论述的拔模斜度可知，本零件在必要的部位选用了1度的拔模斜度，尺寸较小的部分由于收缩有限且难以控制拔模后的尺寸精度，故省去了拔模斜度。3.2 确定模具结构方案3.2.1 型腔数量及排列方式的确定一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求）
24、，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两腔的模具结构。型腔的排列方式如下图： 图3.2.1 行腔排列方式3.2.2 模具结构形式的确定1.多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。2.多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的
25、位置。分型面为单分型面垂直分型。最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，该浇口相对于分流道来说尺寸比较小，属于小浇口的一种，侧浇口有矩形或者接近矩形的断面形状，其优点便于机械加工，容易保证加工精度，而且在试模的过程之中容易修模，适用于各种塑料，其最大的特点是可以在调整充模时剪切速率和浇口封闭时间。第二中是点浇口，在塑料通过点浇口的时候，塑料会因为摩擦生热而提高提升料温的作用，因为点浇口适用于表观粘度对剪切速率敏感的塑料熔体和塑料粘度较低的塑料熔体。如果采用点浇口的时候，模具必须采用三板式模具，所以根据塑件的形式，此塑件必须采用侧边进胶所以。综上
26、：在本次设计中采用侧浇口形式4 注塑机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。4.1 注射机的选择4.1.1 注射机初步选择应用Pro/E分析制件参数如下：经计算该零件的体积 = 5.283比重:1.05克/立方厘米质量：5.54715g浇注系统塑料重量：如下图 一模两腔ABS的分流道断面直径d=4.89.5mm AB
27、S成型收缩率（0.30.8）V5283mm=5.283 cm 塑件的质量根据m=V，查相关资料得到ABS的密度=（1.011.06g）/cm,现取=1.05g/cm,代入数据计算得到:m=1.055.283=5.5g(2)浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在模具结构没有确定之前是无法确定的，但是可以根据经验按塑件体积0.21倍来估算，取0.6倍计算。因此，一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为：V=V(1+0.6)2=16.906cm（3）选择注射机： 未限定设备时，注射机额定注射量GB，每次注射量不得超过最大注射量的80%，即：GB (Gj+ Gs)/ A.(2-1)式中： GB注射机额
28、定注射量（g） Gj浇注系统质量（g） Gs塑件质量（g） A注射系数，取0.8，浇注系统的质量：6.6g由公式得： 型腔数 浇注系统（g）塑件质量（g） 注射机额定注射量（g）计算结果得=22g从计算结果，并根据塑料注射技术规格，表格(表6-63)选用注射机XS-ZS-22型号4.1.2 注射机的主要参数XS-ZS-22.注射机的主要工艺参数见表4.1表4.1 XS-ZS-22注射机的主要工艺参数 表 4-1 注塑机型号型号项目单位SX-ZS-22额定注射量cm330 . 20 螺杆（柱塞）直径mm252. 202 注射压力MPa75 . 117注射行程mm130注射时间s 0.45 0.5
29、注射方式双柱塞合模力kN250最大成型面积c90模具最大厚度mm180最大开（合）模行程mm160模具最小厚度mm60动、定模固定板尺寸mm250280拉杆空间mm235235合模方式液压-机械定位圈尺寸mm63.5顶出形式中心顶出顶杆中心距mm70机器外形尺寸mmmmmm234085014604.1.3 注射机及型腔数量的校核制件的相关计算用proe软件课分析得：、主流道的体积约为： V(cm) =1.7039、分流道与浇口的体积约为： V(cm) = 5.906、该模具总共需填充塑件的体积约为： V(cm) =25.5+1.7039+5.906=18.6099g30g 4.1.4注射机及参
30、数的校核1、注射量的校核注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即V = nVz + Vj或 M = nmz + mj式中 V（m）一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm或g）； n 型腔数目 Vz（mz）单个塑件的容量或质量(cm或g）。 Vj（mj）浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm或g）。故应使nVz + Vj 0.8Vg 或 nmz + mj 0.8mg式中 Vg（mg）注射机额定注射量(cm或g）。根据容积计算 nVz + Vj
31、 = 18.6099 0.8V=24g可见注射机的注射量符合要求2、型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。可根据注射机的最大注射量确定型腔数n式中 K注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8； mN注射机允许的最大注射量； m 2浇注系统所需塑料的质量或体积（g或cm）； m 1单个塑件的质量或体积（g或cm）。所以需要 n=2 符合要求3、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最
32、大成型面积，则成型过程中将会出现溢漏现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：nA1 + A2 A式中 A注射机允许使用的最大成型面积(mm2）其他符号意义同前。注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：(nA1 + A2)p F式中符号意义同前。所以需要A2 =0.35n A1查得ABS的平均成型压力为35（cm2/MPa）2x1.809x1.35x35=170KNF符合要求4、最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为它的最高压
33、力pmax,应该大于注射机成型时所调用的注射压力，即：pmaxKp0很明显，上式成立，符合要求。5、模具与注射机安装部份的校核喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。模具厚度 模具厚度H（又称闭合高度）必须满足：HminHHmax式中 Hmin注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距； Hmax注射机允许的最大模厚。注射机允许厚度60H180符合要求。6、开模行程校核开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：Smax s = H1 + H2 + 510mm式中 H1摧出
34、距离（脱模距离）（mm）； H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。开模距离取 H1 =55包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 H2 =65余量取 8 则有：Smax s = 55+65+8 =128符合要求。4.2 标准模架的选择 注射模具在结构上存在相似性，除了凹模和型芯取决于塑件外，其余的模具零件极其相似，连各个模具零件的装配关系都有着一致性。即使是较为复杂的双分型面模具和三分型面模具，也是在两板式模具的基础上增加了一块或两块模板，结构的相似性，才使模具零件和模架的标准化成为可能。 目前，国内外已有许多标准化的模架形式供用户订购。选用标准模架有如下优点。 简单方便、买来即用、不必库存。
35、 能使模具成本下降。 简化了模具的设计和制造。 缩短了模具生产周期，促进了塑件的更新换代。 模具的精度和动作可靠性得到保证。 提高了模具中易损零件的互换性，便于模具的维修。综合以上原因故选择BXL=250X2505 分型面位置的确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。5.1 分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面,过塑件圆形回转中心并平行于侧边的一个分型面。5.2 分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多
36、种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模 保证塑件的精度 满足塑件的外观质量要求 便于模具制造加工 注意对在型面积的影响 对排气效果 对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。5.3 分型面的确定根据以上原则，可确定该模具的分型面如下图：6 浇注系统的形式和浇口的设计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道。分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统，浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能
37、和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。本设计采用普通流道浇注系统，它有主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。 普通流道浇注系统的设计原则如下： 1.了解塑料的成型性能和塑料的流动性能 2.采用尽量短的流程，以减小热量和压力的损失； 3.应有利于良好的排气； 4.防止型心变形和嵌件位移； 5.便于修整浇口以保证塑件的外观； 6.浇注系统应结合型腔的布局同时考虑；7.流动距离和流动面积比的校核；6.1 主流道和定位环的设计6.1.1 主流道的设计 主流道的形状和尺
38、寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为26。1、主流道的尺寸 （1） 主流道小端直径 主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径 + 0.5 1 = 2 + 0.5 1 取 d =2.8（mm）。（2） 主流道的球半径主流道的球半径 SR = 12 + 1 2 取 SR = 13（mm）。（3） 球面配合高度球面配合高度为 3 5 取4（mm）。（4） 主流道长度主流道长度L，应尽量小于60mm，上标准模架及该模具结构，
39、取L =58（mm）（5） 主流道锥度主流道锥角一般应在26，取 = 4，所以流道锥度为/2=2。（6） 主流道大端直径主流道大端直径 D = d+2Ltg（/）（=4） 5（mm）（7） 主流道大端倒圆角倒角 D/8 0.6（mm） 根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如下图：6.1.2、 主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火5
40、3 57 HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同一轴心线。主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合在固定在模板上。该模具尺寸较小，主流道衬套可以选用与定位圈成整体式。 设计出主流道衬套的尺寸如下图：图 6.2 主流道的位置6.2、分流道的设计6.2.1、分流道的形状该模具为一模两腔的结构，应设置分流道。分流道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1
41、、 分流道的截面面形状常用分流道的截面面形状有圆形、梯形、U字形和六角形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少传热损失，因此可用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率。圆形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具有斜度为 5 10的梯形流道。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，当分型面为平面时，可采用梯形或U字型截面的分流道。从上述分析，为了减少流道的热量损失考虑到流道的效率，该模具分流道截面采用圆型截面。2、 分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸应根据塑件的成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性
42、能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。（1）对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑件，可用下述公式确定分流道的直径：根据前面的计算数据，有 D=D = 0.265 5.5 40 1.56其中 D流道直径（mm）； W塑件的质量（g）； L分流道的长度（mm）。此式计算的分流道直径限于3.2 9.5 mm故不在适应范围。（2）根据分流道截面形状与流动理论长度的关系和塑料模具设计指导表2-3再考虑到ABS的成型工艺性能,可以得到ABS塑料分流道尺寸推荐范围4.89.5因此可以选定分流道直径为5mm3、分流道的长度分流道的长度应尽量短，且少弯折。分流道长度为L = 304、分流道的表面粗糙度
43、由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.631.6m，这样表面稍不光滑，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。6.2.2、分流道的布置形式分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，该模具为一模两腔，采用平衡式布置。平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料平衡。因此各个型腔的浇口尺寸也可以相同，达到各个型腔均衡地进料。该模具分流道为圆形截面，在定模座板和定模板上都开有分流道。其形式如下图： 图 6.6 分流道的设计6.2.3、