按鈕注塑模具計算機輔助設計

1、華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）論文題目：按鈕注塑模具計算機輔助設計學 生 姓 名：李卓情學號： 090304021108學 部 （系）：機械與電氣工程學部專 業(yè) 年 級： 09 級材料成型及控制工程2 班指 導 教 師：董春法職稱或?qū)W位：碩士2013年 5月 25號華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）目錄摘要 .5關鍵詞 .5Abstract .6Key words .錯誤！未定義書簽。前 言 .71塑件成型工藝性分析 .81.1塑件的分析 .81.2熱塑性塑料 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) 錯誤！未定義書簽。1.3ABS的性能分析 .102擬定模具結(jié)構(gòu)形式 .112.1分型面位置的確

2、定 . .122.2確定型腔數(shù)量及排列方式 . .錯誤！未定義書簽。2.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定 . .錯誤！未定義書簽。3注射機型號的確定 .143.1所需注射量的計算 . .錯誤！未定義書簽。3.2注射機型號的選定 . .錯誤！未定義書簽。3.3型腔數(shù)量及注射機有關工藝參數(shù)的校核 .154澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計 .181華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）4.1 主流道的設計錯誤！未定義書簽。4.2 冷料穴的設計204.3 分流道的設計204.4 澆口的設計214.5 澆注系統(tǒng)的平衡224.6 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算.224.7 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體體積計算.225 成型零件的結(jié)構(gòu)設計和計

3、算245.1 塑件的成型收縮率 .245.2 明確塑件尺寸公差等級.245.3 型腔型芯各尺寸的計算.錯誤！未定義書簽。5.4 型腔零件強度、剛度的校核.276 模架的確定和標準件的選用286.1 定模座板錯誤！未定義書簽。6.2 定模板錯誤！未定義書簽。6.3 動模板286.4 支承板錯誤！未定義書簽。6.5 墊塊材料296.6 動模座296.7 推板296.8 推桿固定板297 合模導向機構(gòu)的設計302華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）7.1 導向機構(gòu)的總體設計 .307.2 導柱設計317.3 導套的設計317.4 推板導柱與導套的設計.328 脫模推出機構(gòu)的設計338.1 脫模推出機

4、構(gòu)的設計原則.338.2 塑件推出的基本方式 .338.3 塑件的推出機構(gòu)錯誤！未定義書簽。8.4 脫模力的計算348.5 對于圓柱形推桿的校核.359 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設計369.1 側(cè)向分型與抽芯機類型的確定.369.2 斜滑塊的幾種方案對比.369.3 斜滑塊的組合形式 .錯誤！未定義書簽。9.4 斜滑塊的導滑形式 .錯誤！未定義書簽。9.5 設計要領369.6 各項標準的計算與校核.錯誤！未定義書簽。10 排氣系統(tǒng)的設計4011 冷卻系統(tǒng)的設計4111.1 單位時間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量W4111.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量Qs4111.3 計算冷卻水的體積流

5、量qv .413華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）11.4 確定冷卻水路的直徑d4211.5 求冷卻水管內(nèi)的流速V4211.6 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)4211.7 計算冷卻水通道的導熱總面積A4311.8 計算模具所需冷卻水管的總長度L4311.9 冷卻水路的根數(shù)X4311.10 冷卻系統(tǒng)圖樣4412模具的裝配、調(diào)試與維護4512.1 模具的裝配4512.2 模具的調(diào)試4612.3 模具的維護4712.4 模具的工作過程47結(jié)束語錯誤！未定義書簽。參考文獻50致 謝514華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）按鈕注塑模計算機輔助設計摘要在現(xiàn)代社會，塑料模的使用范圍開始變的越來越大，

6、同時各種新型塑料也開始誕生。在此過程中對三維造型軟件的使用也就更加頻繁。 UG 的注塑模向?qū)K是 UG系統(tǒng)的一個獨立的智能化設計注塑模模具的模塊，它運用了嵌入式程序設計的理念，按照注塑模模具設計的過程的一般順序來實現(xiàn)模具設計的整個過程。在此過程中只需要一個產(chǎn)品的實體三維造型就可以以此為依據(jù)建立一套完整的且與產(chǎn)品造型參數(shù)相關的三維實體模具。在 UG的平臺上面進行注塑模具的設計并且對模具的制造過程過程進行數(shù)控機床的控制，實現(xiàn)全自動化的模具制造，由此提高了模具制造的效率和質(zhì)量。關鍵詞： 一模兩腔滑塊抽芯機構(gòu)側(cè)向分型導桿推出5華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）Adaptive system for

7、 electricallydriven thermoregulationofmoulds for injection mouldAbstractOne of the basic problems in the development and production process of moulds for injection mould is the control of temperature con-dictions in the mould. Precise study of thermodynamic processes in moulds showed, that heat exch

8、ange can be manipulated by themeans. Such system upgrades conventional cooling systems within the mould or can be a stand alone application for heat manipulation withinit.In the paper, the authors will present results of the research project, which was carried out in three phases and its results are

9、 patentedA686in 2006Patent. The main results of the project were total and rapid on-line thermoregulation of the mould over the cycle time and overall influence on quality of plastic product with emphasis on deformation control.Key words：Injection mould; Mould cooling; Thermoelectric modules;FEM sim

10、ulations6華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）前 言模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎工藝設備， 是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品， 也是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域， 其技術水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志。模具 CAD/CAM是在模具 CAD和模具 CAM分別發(fā)展的基礎上發(fā)展起來的，它是計算機技術在模具生產(chǎn)中綜合應用的一個新的飛躍。模具 CAD/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關鍵技術， 是一項高科技、 高效益的系統(tǒng)工種。 它以計算機軟件的形式， 為用戶提供一種有效的輔助工具， 使技術人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化。模具CAD/CAM技

11、術的迅猛發(fā)展，軟件，硬件水平的進一步完善，為模具工業(yè)提供了強有力的技術支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設計，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化， 集成化、網(wǎng)絡化的最優(yōu)選擇。 注塑成型可成型各種形狀的塑料制品，其優(yōu)點包括成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精密、帶有嵌件的制品， 且生產(chǎn)效率高， 易于實現(xiàn)自動化， 因而廣泛應用在塑料制品生產(chǎn)當中。7華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1 塑件成型工藝性分析1.1 塑件的分析1.1.1 塑件 9如下圖 1-1 所示ABS按鈕產(chǎn)品圖李卓情圖 1-1 零件圖1.1.2 塑料名稱ABS1.1.3 狀態(tài)顆粒狀1.1.4 生產(chǎn)綱領大批量生產(chǎn)8華中科技

12、大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1.1.5 塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析11）結(jié)構(gòu)分析如下： 該塑件作為電氣化環(huán)境使用過程中的按鈕，外形為倒有圓角的立方體，其中倆個角做了改變， 為倒角和圓弧， 制件上有一個通孔。 制件的內(nèi)部倆側(cè)之間有角度要求，所以在模具設計和制造上要有精度的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。2）成型工藝分析如下： 由于制件的外表面要求平整、光潔、美觀，無棱角； 精度等級：采用一般精度5 級； 脫模斜度：該塑料件高為 26.13mm，寬度為 5.03mm，但由于原料在注射時流動性極好，因此，塑件不放脫模斜度。1.2 熱塑性塑料 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)1.2.1 注射成型

13、過程1）成型前的準備。對 ABS的色澤、細度、和均勻度等進行檢驗。并嚴格控制添加劑的含量。由于 ABS吸濕性很小，僅 0. 1 ，所以成型前需稍微進行干燥處理即可。2）注射過程塑料在注射機料桶內(nèi)進行加熱塑化到流動狀態(tài)后，由模具的流注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可分為充模、保壓、放氣和固化4 個階段。3）塑件的后處理放到烘箱里，繼續(xù)熱固化完全，并消除應力。1.2.2ABS 的注射工藝參數(shù) 2（ 1） 注射機：螺桿式（ 2） 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min ）：20 50（ 3） 料筒溫度（）后段： 8580中段： 165 180前段： 180 200（ 4） 噴嘴溫度（） 170 180 噴嘴形式：直通

14、式（ 5） 模具溫度（）：50 80（ 6） 注射壓力（ Mpa）： 60100（ 7） 保壓壓力力（ Mpa）：60 100（ 8） 成型時間（ s）：注射 2090；保壓 0 5；9華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）（ 9） 冷卻時間 20150；成型周期： 601001.3ABS的性能分析 2 1.3.1 使用性能綜合性能良好，沖擊強度較高，化學穩(wěn)定性，電性能良好。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。1.3.2 成型性能（ 1）無定性料，流動性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢邊值為 0.04 毫米左右。（ 2）吸濕性強，必須充分干燥，表面要

15、求光澤的塑件須經(jīng)長時間的預熱干燥。（ 3）成型時宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為250）。1.3.3 ABS 的主要性能指標 2 表 1-1 ABS 性能指標密度 /(g/cm3)1.021.16屈服強度 /MPa98質(zhì)量體積 /(cm3/g)0.860.98拉抗強度 /MPa80吸水率 24h/( )0.20.4拉伸彈性模量 /GPa1.8玻璃化溫度 / 90 108抗彎強度 /MPa126熔點/130160彎曲彈性模量 /GPa2.8計算收縮率 /( )0.40.7抗壓強度 /MPa7198比熱容 /(J/(kg K)1470抗剪強度 /MPa75注：源自參考文獻 塑料加工

16、速查手冊 中表 1-710華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）2 擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.1 分型面位置的確定2.1.1分型面的選擇原則（ 1）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量（ 2）分型面應選擇在塑件的最大截面處（ 3）盡可能使塑件在動模一側(cè)（ 4）有利于保證塑件的尺寸精度（ 5）盡可能滿足塑件的使用要求（ 6）盡可能減少塑件在合模方向的投影面積（ 7）長型芯應置于開模方向（ 8）有利于排氣（ 9）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)該塑件在進行模具設計時， 已經(jīng)充分考慮的上述原則， 同時從所提供的塑件圖樣可看出該塑件表面有 2 的通孔，所以在分型時需進行側(cè)向抽芯分型。1）分型面選擇方案I 。如圖 2-1 ，對于按鈕這種

17、帶有空腔的部件，初步認定以按鈕的橫向最大截面作為其分型面，然后利用開模動作采用抽芯機構(gòu)將其內(nèi)凹部分造型出來。但是對于抽芯時的尺寸精度不好控制，極易出現(xiàn)廢品，造成了材料的損失，從而使制造成本加大，經(jīng)濟效益不好。圖 2-1 縱向開模2）分型面選擇方案II 。如圖 2-2 ，對于按鈕件，可以使用讓其往下投影時的最大面積去分型。即讓11華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）其側(cè)向的兩個小孔進行側(cè)向抽芯， 但對其他部分則分到型芯和型腔部分， 這樣可以使側(cè)抽芯機構(gòu)的體積盡量減小，從而方便控制模具的對制造塑件的精度。圖 2-2 橫向開模2.2 確定型腔數(shù)量及排列方式當塑件分型面確定后， 就需要考慮是采用單腔模

18、還是多型腔模。 一般來說，大中型塑件和精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)， 但對于精度要求不高的小型塑件（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。 故由此初步擬定采用一模四腔。如圖 2-3 所示。圖 2-3 型腔排列2.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 5 該塑件外觀質(zhì)量要求較高， 從該塑件的外部特征可以看出塑件外形是一有凸凹圓環(huán)的類軸零件， 15 外圓柱一兩個 17 的圓環(huán)，對該塑件進行模塑成型時，凸凹圓環(huán)只能采用側(cè)向成型。 側(cè)向成型方法有多種形式， 有斜導槽和彎銷驅(qū)動側(cè)12華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）向滑塊成

19、型，有斜滑塊側(cè)向成型等方法。 而斜滑塊側(cè)向成型要比斜導柱和彎銷驅(qū)動成型機構(gòu)簡單的多， 因此本設計采用斜滑塊側(cè)向成型， 因此可初步擬定采用兩型腔三分型面的模具結(jié)構(gòu)形式， 前兩個分型面為水平分型面， 后者為垂直分型面，如圖 2-4 所示。圖 2-4 模架圖13華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）3 注射機型號的確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備， 因此設計注塑模是應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式， 在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下， 設計人員應對模具所需的注射量、 鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最

20、小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。 根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機，倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格， 設計人員必須對這些參數(shù)進行校核， 倘若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量再進行調(diào)整。3.1 所需注射量的計算3.1.1對塑件體積、質(zhì)量的計算10 對于該設計，用戶提供了塑件的圖樣及尺寸，據(jù)此建立模型并對此模型分析得：塑件體積V 1 3.1978 cm 3塑件質(zhì)量m 1 V1 =1.1 3.1978 3.518g3.1.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算可按塑件體積的 0.6 倍計算，由于該模具采用一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為：V2= 2V10

21、.623.1978 0.6 3.8374cm 33.1.3 該模具一次注射所需塑料ABS體積V0= 2V1+V2 =2 3.1978+3.8374 10.233cm 3質(zhì)量m0= V0 = 1.1 10.233 11.2563g最大投影面積 S=1996.0098 cm23.2 注射機型號的選定 2近年來我國引進注射機型號很多，國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設備的技術參數(shù)是注塑模設計和生產(chǎn)所必需的技術準備。在設計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的注射機使用說明上標明的技術參數(shù)。根據(jù)以上的計算初步選定型號為 XZ ZY60/40 型臥式注射機，其主要技術參數(shù)如下：表 3-1 注塑

22、機參數(shù)注塑機相關參數(shù)型號XS ZY 60/40螺桿直徑 /mm3514華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）注射容量 /cm 365注射質(zhì)量 /g55注射壓力 /MPa135注射速率 /（ g/s）70塑化能力 /(kg/h)24注射方式螺桿式鎖模力 /KN400移模行程 /mm270拉桿間距 /mm330 300最大模厚 /mm250最小模厚 /mm150合模方式液壓定出行程 /mm70頂處力 /KN12定位孔直徑 /mm80噴嘴移出量 /mm20噴嘴球半徑 /mm10噴嘴孔直徑 /mm3電機功率 /KN15加熱功率 /KW4.7系統(tǒng)壓力 /KN14.23.3 型腔數(shù)量及注射機有關工藝參數(shù)的校

23、核3.3.1 型腔數(shù)量的校核1）由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量KMt m2（3-1 ）nm1上式右邊 44.28 2，符合要求。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/s ），該注射機用戶提供為 24kg/h ；t成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s 進行校核；m1單個塑件的質(zhì)量和體積（g 或 cm3），取 m1 3.518gm2 澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量或體積（g 或 cm3），取 m2 0.6 3.518 24.22g 。2）由注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量Km Nm2（3-2）nm1上式右邊 11.31 2，符合要求。15華中科技大學文華學院畢業(yè)設計

24、（論文）式中mN 注射機允許的最大注射量（g/cm3），該注射機為 55g。其他符號意義與取值同前。3）由注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量F pA2（3-3 ）npA1上式右邊 2.1407 4，符合要求。式中F 注射機的額定鎖模力（ N），該注射機為 4105N;A1 4 個塑件在分型面上的投影面積（2 1996.0098 mm）， A1 223992.0196mm；21A 澆 注系 統(tǒng)在 模具分型 面上 的投影面 積（ mm）， A A1 22321330.67mm；p 塑 料熔 體對 型腔的 成 型壓力 （ MPa ），一般 是注射壓 力的30%65%，該處取型腔平均壓力為135 30%4

25、0.5 MPa 。3.3.2 注射機的容量參數(shù)的校核1）注射量校核注射量以容積表示，最大注射容積為：0.85 65=55.25 cm 3式中3Vmax 模具型腔和流道的最大容積（ cm）；V指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（33cm），該注射機為 45cm；注射系數(shù)，取 0.75 0.85 ，該處取 0.85 。倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留的時間就會過長。所以最小注射量容積Vmin0.25V0.25307.5cm3 。故每次注射的實際注射量容積V0 應滿足 VminV0Vmax ，而 V 0 10.233cm3, 符合要求。2）鎖模力的校核在前面已經(jīng)進行，符

26、合要求。3 ）最大注射壓力的校核注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力Pmax=157MPa , 應該大于注射成型所需用的注射壓力p0 , 即Pmaxkp0（3-4 ）式中k 安全系數(shù)，常取k 1.25 1.4 。16華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）實際生產(chǎn)中，該塑件成型時所需注射壓力p0 為 70 MPa 100 MPa , 對于薄壁零件壓力一般取 70MPa代值計算符合要求。3.3.3 注射機的工藝參數(shù)的校核1）噴嘴尺寸主流道的小端直徑D 大于注射機噴嘴 d, 通常為D=d+(0.51)mm對于該模具 d=3mm,取 D=4mm,符合要求。主流道入口的凹球面半徑SR0 應大于注射機噴

27、嘴球半徑SR，通常為SR0 SR+(12)mm對于該模具 SR=10mm,取 SR0=11mm,符合要求。（ 2）定位圈尺寸注射機定位孔尺寸為 80 0 0. 20 mm,定位圈尺寸取 80 00.23 mm，兩者之間從呈較松動的間隙配合，符合要求。（ 3）最大與最小模具厚度模具厚度 H 應滿足 H minHH max式中=150=250而該模具厚度 H=25+80+50+60+25=240mm,符合要求。3.3.4 開模行程和推出機構(gòu)的校核 6 （ 1）開模行程校核HH1+H2 +(5 10)mm式中 H注射機動模板的開模行程（mm） , 取 270mm,H1塑件推出行程（ mm） , 取

28、20mmH2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）, 其值為H2=24+6+50+（ 5 10）=85mm90mm，取 H2 85mm上式右邊 85+20+（510） 115250mm,符合要求。注：對于上面2) 、3) 、 4) 、5) 的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設計交叉進行的，但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放與此。17華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）4 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能， 對塑料質(zhì)量影響很大。 它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料

29、穴、澆口。4.1 主流道的設計 8主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。 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。4.1.1 主流道尺寸（ 1） 主流道小端直徑 D 注射機噴嘴直徑（ 0.5 1） 3 （ 0.5 1），取 D=3.5mm（ 2） 主流道球面半徑 SR 0注射機噴嘴球頭半徑（ 1 2） 10（ 12），取 SR0 11mm（ 3） 球面配合高度取 h1mm。（ 4） 主流道長度盡量小于 65mm,由實際設計的模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)， 取L50mm（ 5） 主流道大端直徑DD2L tan7.2mm（半錐角為

30、 1o 2 o，取 2 o）， D =7.5mm（ 6） 澆口套總長 L0=50+h=51mm4.1.2 主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸， 屬易損件，對材料要求較嚴， 因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口道， 以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如 T8A、T10A等，熱處理硬度為 50HRC 55HRC,如圖 4-1 所示。18華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）圖 4-1 澆口套由于該模具主流道較長， 定位圈和襯套設計成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖 4-2 所示。圖 4-2 定位圈4.1.3 主流道襯套的定位形式主流

31、道襯套的固定形式如圖4-3 所示19華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）圖 4-3 澆口套定位方式4.2 冷料穴的設計 8開模時應將主流道中的凝料拉出， 所以冷料穴直徑應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側(cè)滑塊上， 開模時，將主流道中的凝料拉出，在設計冷料穴時，直接將冷料穴于橫澆道組合在一起，當用推桿將塑料件頂出來時隨著澆道一起出來。4.3 分流道的設計4.3.1 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：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。 該模具的

32、流道布置形式采用平衡式，在瓣合模部分開設分流道。該流道形式是由本模具結(jié)構(gòu)形式所確定，無其他最佳方案選擇，圖 10 是最佳分流道布置形式。4.3.2 分流道的長度根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、 二次分流道甚至三次分流道，分流道長度應盡量短， 且少彎折，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。 根據(jù)該模具的結(jié)構(gòu)形式， 由設計圖中得該模具分流道的長度為單邊為 7.9mm，分流道總長度為 L=5.2+2 7.9 21mm。4.3.3 分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料的脫模， 分流道大多設置在分型面上。 工程設計中的截面形狀應盡量使其比表面積 （流道表面積與其體積

33、之比） 小，在溫度較高塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積， 以減少熱量損失。 常采用的分流道截面形式有圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比20華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）表面積最小，但需開設在分型面的兩側(cè)， 在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合；梯形及 U形截面分流道加工較易， 且熱量損失與壓力損失均不大， 為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工， 其表面積比梯形和 U形截面分流道略大， 在設計中也有采用； 矩形截面分流道因其比表面積較大， 且流動阻力也大，故在設計中不常采用。 本模具是瓣合模結(jié)構(gòu)， 為了便于瓣合模上分流道的加工， 所

34、以開設圓形分流道最好，其直徑為 3.5mm。但在加工和安裝時應注意兩個半圓的同心度和最大錯位距離。4.3.4 分流道的表面粗糙度由于分流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0.63m 1.6m ，這樣表面稍有不光滑， 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Ra0.8m 。 4 4.3.5 分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)如圖4-4 所示。圖 4-4 澆口形式4.4 澆口的設計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道， 它是澆注系統(tǒng)的關鍵部位。

35、澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07 倍 0.09 倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為 0.5mm2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。4.4.1 澆口類型及位置的確定21華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時從所提供塑件圖樣中可看出，在中部 17 的圓周上設置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設在垂直分型面上， 從型腔（塑件）外側(cè)面進料， 側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而又成為標準澆口。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)

36、塑件的形狀特征靈活的選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。4.4.2 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算側(cè)澆口各數(shù)據(jù)的經(jīng)驗取值參照本公司的同種塑料的其他塑件產(chǎn)品的模具的澆口經(jīng)驗值初步確定側(cè)澆口各尺寸：高度 h0.8mm寬度 w2.5mm長度 l4mm其尺寸實際應用效果如何，應在試模中檢驗與改進。4.5 澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等， 形狀及截面尺寸對應相同，各個澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。4.6 澆注系統(tǒng)凝料體積的計算1) 主流道凝料的體積計算V主 17.5210013.5250 1311.604mm 33223222) 分

37、流道凝料體積計算V分213.52202mm3223) 澆口凝料體積計算V澆 很小，可取為0。4) 澆注系統(tǒng)凝料體積V總V主V分V澆1304mm31.5cm34.7 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計算1) 流過澆口的體積V3V塑3.8374cm 32) 流過分流道的體積V2V塑V分 / 23.9384cm322華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）3) 流過主流道的體積V12V2V主9.188cm323華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）5 成型零件的結(jié)構(gòu)設計和計算塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形， 導致溢料飛邊， 降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚， 尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。5.1 塑件的成型收縮率 3由收縮率經(jīng)驗曲線可知，此塑件的收縮率為0.5%。5.2 明確塑件尺寸公差等級 21. 型腔徑向尺寸：34.982700 .4231.726413.967600 .2792. 型芯徑向尺寸：31.03860 0.4210.06823. 型腔深度尺寸：22.052300 .3411.03584.