三通注塑模具设计.doc

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1、三通注塑模具设计Design of plastic injection mold forThree Direction pipings摘 要本课题针对三通进行该产品的模具设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，最终设计出一副注塑模。还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核. 着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局

2、和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择,温度调节系统的设计,模架的选用,模具的装配等。通过完成该课题设计，熟悉了塑料模具设计的一般方法和流程，最后进行校验，对斜导柱的强度进行校验，对注塑机的注射量、注射压力、开合模行程、模具高度与注塑机的关系进行校验。较好的完成了此设计。关键字：注射模具；注射机；侧向分型；温度调节系统ABSTRACTThe topic for links to the product of mold design, plastic parts to process through analysis and comp

3、arison, the final design an injection mold. Also had mold forming part of the analysis and processing equipment can be checked. Highlighted a general injection mold process, that is, the analysis of injection molding, injection molding machine of choice and check the relevant parameters, die structu

4、re design, injection mold design is focused on the design of the meter is difficult, including molding and sub-surface location of the election count, die to determine the size and structure of the whole sketch drawing, assembly drawings and parts mold structure mapping work, comprehensive Audit pro

5、duction manufacturing. Select one mold structure, the number of mold cavity and the cavity to determine the arrangement and flow layout and the choice of gate location, the structural design of the die parts, side core pulling body type and design of introduction of mechanism design, drawing materia

6、l in the form of bar options, temperature control system design, selection of mold, the mold assembly. Design through the completion of the subject, familiar with the general method of plastic mold design and process, at last check, on the strength of bevel pillar of verification, on the injection m

7、olding machine injection volume, injection pressure, clamping stroke, mold height and verify the relationship between the injection molding machine. Better to complete this design.Keywords: injection mold； injection machine；lateral type；temperature control system目 录前 言1一 塑料制品及工艺分析21.1 制件图21.2塑料的本色和牌

8、号21.3 塑料的特点31.3.1优点31.3.2缺点31.4塑料的分类31.4.1按分子结构分31.4.2按机械性能分41.5 塑件的工艺分析41.5.1 塑件结构工艺性41.5.2塑件工艺性分析41.6 塑件材质工艺性51.7 PP注射成型工艺参数6二 确定注塑机类型72.1注塑机的分类72.1.1注射机按外型结构特征分类72.1.2注塑机按塑化方式分类72.2 注塑机的初选82.2.1注射量的计算塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及锁模力的大小计算82.2.2 选择注射机82.2.3 注射机有关参数的校核9三 模具结构分析与设计103.1结构分析103.1.1 型腔数目的确定103.1.

9、2 分型面位置的确定103.2 模具零部件设计103.2.1 型腔的结构和固定方式103.2.2 浇注系统的确定113.2.3 凸、凹模的确定113.2.4 脱模方式的确定133.2.5 冷却系统的结构设计133.2.6 排气方式的确定133.2.7标准模架的选择14四 设计计算164.1 成型零件的尺寸的计算164.1.1型腔径向的尺寸164.1.2 型腔深度尺寸164.1.3 型芯高度尺寸164.2 冷却系统水管孔径的计算164.3 浇注系统尺寸的计算174.4 型腔的计算184.5脱模机构相关计算184.6 模架的确定194.6.1各模板的尺寸的确定。204.6.2 校核模具平面尺寸20

10、五 抽芯机构的相关计算215.1抽芯距离计算215.2 抽芯力计算215.3斜销尺寸计算215.4 滑块尺寸21六 三通塑料注射模具的特点22七 模具的总装图和工作原理23模具设计总结24参考文献25附页1：英文及中文翻译26致 谢33前 言我国加入世贸组织（WTO）后，将获得一个更加稳定的国际经贸环境，从而有利于我国与各国、各地区的经济贸易合作，有利于世界经济的稳定发展，我国的利用外资领域将进一步扩大，国内和国外模具企业都可以从中得到更多的机会和收益。 由于国内某些模具在技术上和质量上与国外先进水平存在着较大的差距，使短期内国内模具难以与国外先进模具的抗衡。这对我国模具产业将产生一定的冲击。

11、另一方面也促进国内行业优化资源配置、调整经济结构、提高社会劳动效率，促使企业苦练内功，提高管理水平。应该清醒地认识到竞争才会带来更快的发展只要发挥自身优势，减少技术差距，我国的模具必将逐步占领国内市场，并拓展国际空间。塑料模是应用最广泛的一类模具。在国外，塑料模占模具行业的50%以上，而我国只有30%左右，因而有较大的发展空间。近年来，我国塑料模有长足的进步。但模具制造周期仍比国外长2-4倍，模具的质量稳定性较差，总体水平与国外比尚有较大差距。而塑料模的主要应用领域：汽车摩托车行业，家电电子行业在加入WTO后将会有更多的新产品开发，对各个档次的模具需求均有大幅增长。总体来说，塑料模将是发展最快

12、的一类模具。加入WTO之后，模具企业将在开放的环境中与国外的企业在同一市场上展开竞争。模具企业必须做到以下几项，才能在激烈的竞争获得一席之地： 1加强吸收和引进国外先进技术，尽量提高产品的技术含量。 2提高管理水平，抓好模具的质量，提高生产率，保证模具准确的交货期。3增加科技术方面的投入，加强人才培养，提高职工的工作积极性。 4做好模具的售后服务，建立长期稳定的客户关系。随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，

13、因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。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、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的2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。本次毕业设计的主要任务

14、是塑料方盒注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产塑件方盒产品，以实现自动化生产，提高产品质量。针对方盒的具体结构，通过此次设计，使我对点浇口双分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。一 塑料制品及工艺分析1.1 制件图图1-1 制件图图1-2 主视图1.2塑料的本色和牌号一般的塑料合成以后，从合成塔出来，都是面粉状的粉末，不能用来直接生产产品，这就是人们常

15、说的从树汁中提取出脂的成份是一样的，也称为树脂，也叫粉料，这是一种纯净的塑料，它流动性差，热稳定性低，易老化分解，不耐环境老化；因此，人们为了改善以上缺陷，在树脂粉中加入热稳定剂，抗老化剂，抗紫外光剂，加入增塑剂增加它的流动性，生产出适应各种加工工艺的，有特殊性能的，不同牌号的塑料品种。所以，同一种塑料品种有很多牌号，如：ABS就有注塑级的，有挤出级的，有电镀级的，有高刚性的，有很大柔韧性的，等，这才是目前人们普遍所使用的塑料，它们都经过造粒，都是颗粒料。目一种牌号的塑料，适应目一种工艺，或注塑，或挤出，或压延，或吸塑等。1.3 塑料的特点1.3.1优点（1）质量轻，比重小，最小为TPX，只有

16、0.83；最大的为聚氟乙烯，为2.2（2）比强度高，有很多种塑料的比强度超过钢材（3）不溶于水，耐化学腐蚀，耐酸，耐碱。（4）不导电，是优良的绝缘材料；不导热，是优良的隔热材料，也能隔音。（5）比较耐磨，有独特的自润滑性能，有些材料的耐疲劳性能好过钢材。如POM1.3.2缺点（1）表面硬度低，容易刮伤（2）蠕变性大，不能承受重载荷（3）弹性模量小（4）不耐高温1.4塑料的分类1.4.1按分子结构分（1）聚烯烃塑料,如：LDPE（高压聚乙烯）、HDPE（低压聚乙烯）、LLDPE（低压低密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、EEA（聚乙烯-丙烯酸乙脂共聚物）、EVA（聚乙烯-醋酸乙烯脂共聚物）、PB-1（

17、聚丁烯-1）、TPX（聚4-甲基戊烯-1）；（2）聚苯乙烯类塑料(它也是聚烯烃塑料,因种类多,重要,单列)，如：PS（聚苯乙烯）、HIPS（高抗冲聚苯乙烯）、ABS（苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物）、AAS（苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸脂共聚物）、ACS（苯乙烯-丙烯腈-氯化聚乙烯共聚物）、MBS（苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸脂共聚物）、AS（苯乙烯-丙烯腈共聚物）； （3）乙烯基塑料，如：PVC（聚氯乙烯）（4）丙烯酸塑料，如：PMMA（苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲脂）（5）尼龙(聚酰胺)，如：透明尼龙，MC尼龙，PA（66 6 610 ），等（6）聚苯醚酯，如：POM（聚甲醛）、PPO（聚苯醚）、NORY

18、L（改性聚苯醚）、PPS（聚苯硫醚）、PSF（聚砜）、PC（聚碳酸脂）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇脂）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇脂）、聚芳酯、聚芳砜；（7）纤维素塑料；（8）聚如：TPU胺酯， 这种分类方法，可以帮助理解塑料的性能，因为同一种分子结构的材料有很多共性。1.4.2按机械性能分（1）综合机械性能较低的材料通用塑料 PE PP EEA EVA PVC。（2）综合机械性能中等的材料通用工程塑料PS HIPS ABS AAS ACS MBS AS BS PMMA。（3）综合机械性能较高的材料结构工程塑料 PA POM NORYL PC PET PBT。（4）耐高温工程塑料 PPO PP

19、S PSF 聚芳酯。（5）塑料合金 PC-ABS PC-PBT PC-PMMA。（6）热塑性弹性体 。（7）玻璃纤维填充材料。这种分类方法，注重的是材料的使用领域，它表明某一种的材料适合做什么用途；实际上，普通塑料与工程塑料之间并没有严格的区分，只不过用于工程方面多一点，或用于工程方面少一点而已，通用工程塑料只要达到机械结构的要求，也有用于结构方面的，这种分类只表明，某种材料用于结构方面多一点或少一点。1.5 塑件的工艺分析1.5.1 塑件结构工艺性 塑料零件的材料为PP(聚丙烯)乳白色，其表面要求无凹痕。其余尺寸均无精度要求为自由尺寸，可按MT6级精度查取公差值。1.5.2塑件工艺性分析(1

20、) 该塑件尺寸较大且要求塑件表面精度等级较高，无凹痕。采用点浇口流道的双分型面型腔注射模可以保证其表面精度。(2) 该塑件为中小批量生产，且塑件的形状较复杂。为了加工和热处理，降低成本，该塑件采用一模两腔，简化结构，降低模具的成本。1.6 塑件材质工艺性表1-1 塑件工艺特性塑料品种PP(聚丙烯)热塑性塑结构特点料使用温度一般在80100之间性能特点PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆因此许多商业的PP材料是加入14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光

21、泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、

22、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。成型特点1. 结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解.2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形。4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。1.7 PP注射成型工艺参数 表1-2 塑件工艺参数工艺参数规格工艺参数规格料筒温度()后段：160-180中段：180-200

23、前段：200-220成型时间(t/S)注射时间：0-3保压时间：20-60冷却时间：20-90喷嘴温度()170-190螺杆转速(r/min)48模具温度()80-90注射压力(MPa)70-100二 确定注塑机类型2.1注塑机的分类2.1.1注射机按外型结构特征分类1.卧式注塑机：卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小；但占地面积大，大、中、小型机均有广泛应用。2.立式注塑机：其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小，

24、模具装拆方便，嵌件安装容易，自料斗落入物料能较均匀地进行塑化，易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落，常需人工或其它方法取出，不易实现全自动化操作和大型制品注射；机身高，加料、维修不便。3.角式注塑机：注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分：卧立式，注射总成线与基面平行，而合模总成中心线与基面垂直；立卧式，注射总成中心线与基面垂直，而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点，特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。2.1.2注塑机按塑化方式分类1.注塞式注射机。塑料

25、在料筒内受到料筒壁和分流梭两方面传来的热量而塑化成熔融状态。由于塑料的导热性很差，如果塑料层太厚，则它的外层熔融塑化时，内层尚未塑化，若要使塑料的内层也熔融塑化，塑料的外层就会因受热时间过长而分解。因此，注塞式结构不宜用于加工流动性差、热敏性强的塑料。2.螺杆式注射机。可使进入料筒内的塑料颗粒有一个预先塑化的过程，注射机内的注射注塞用螺杆代替。螺杆除作旋转运动外，还可作往复运动。进入料筒的塑料，一方面在料筒的传热及螺杆与塑料之间的剪切摩擦发热的加热下逐步熔融塑化，另一方面被螺杆不断推向料筒前端。当靠近喷嘴处的塑料熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，并在液压系统的驱动下向前推动，将熔体注入模具形

26、腔中去。2.2 注塑机的初选2.2.1注射量的计算塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及锁模力的大小计算1.通过计算塑件质量流道凝料的质量按塑件质量的0.6倍来估算。从上述确定的一模两腔，所以注射量为: M=1.6nm1=1.627.3=43.68g根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则, 即： 0.8V V V= V/0.8=27.30.8=34.125 cm；2.流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍0.5倍，因此可以用A=nA1+A2=1.35nA1=2.7A1 A1=47X105=4935mm

27、2代入得 A=2.7A=2.74935=13325mm2Fm=Ap型=1332530=399750N=400kN式中P取30Mpa，因为材料PP有精度要求。2.2.2 选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值可以选择SZ250/1250卧式注射机，详见下表 表 2-1注射机主要技术参数理论注射容量/cm3270锁模力/kn1250螺杆直径/mm45拉杆内间距/mm415X415注射压力/MPa160移模行程/mm360注射速率/(g/s)110最大模厚/mm410塑化能力/(g/s)18.9最小模厚/mm150螺杆转速/(r/min)10200定位孔直径/mm160喷嘴球半径/mm1

28、5喷嘴孔直径/mm3.5锁模方式双曲肘2.2.3 注射机有关参数的校核 1. 由料筒塑化速率校核模具的型腔数n。 N(kMt/3600-m2)/m1=(0.8X18.9X30X3600/3600-0.6X27.3)/27.3=161型腔数校核合格式中：K是注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；M是注射机的额定塑化量（18.9g/s）；T是成型周期，取30s。2.注射压力的校核。 而=60MPa注射压力合格式中：取1.3 取100MPa（PP料）。3.锁模力校核。 FKap型=1.2400=480kN,而F=1250kN,锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要在模架选定，结构尺寸确定后才可进行

29、。三 模具结构分析与设计3.1结构分析 3.1.1 型腔数目的确定制件为中小批量生产，故采用一模两腔。其优点： (1) 塑料制件的形状和尺寸一致性好；(2) 成型的工艺条件容易控制；(3) 模具结构简单紧凑；(4) 模具制造成本低，制造周期短。3.1.2 分型面位置的确定 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、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) 保证塑料制品能够脱模； (2)

30、 使型腔深度最浅； (3) 使塑件外形美观，容易清理；(4) 尽量避免侧向抽芯；(5) 使分型面容易加工；(6) 使侧向抽芯尽量短；(7) 有利于排气 。综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。3.2 模具零部件设计3.2.1 型腔的结构和固定方式 型腔采用整体式结构，其优点：结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量较好。3.2.2 浇注系统的确定浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着塑件成型过程中充模

31、和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。普通模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。(1) 主流道的设计 主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压塑料的溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大1-2mm；主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大0.5-1mm，常取3.5-8mm，视制品大小及补料要求决定。大端直径应比分流道深度大1.5mm以上，其锥角不宜过大，一般取26。(2) 浇口设计浇口的形式众多，通常都有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。鉴于三

32、通的具体结构和表面质量要求，选择点浇口。对于设计的三通，由于其内形状规则而又简单，属于中小批量生产。故宜采用侧浇口。故在安排型腔时，采用一模两腔的形式，以节约产品的成本，简化机构。(3) 冷料穴的设计当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前面的熔体塑料的温度较低，形成冷凝料头，为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量，在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。它的作用是储存因两次注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端的直径。为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往是

33、冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用，根据拉料的方式的不同，冷料穴的形式又可分为与推杆匹配的冷料穴、与拉料杆匹配的冷料穴和无拉料杆的冷料穴三种。3.2.3 凸、凹模的确定凸、凹模是成型塑件外表面的凸凹状零件，通常可分为整体式和组合式两大类。(1) 整体式凸模和凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量较好，适合用于形状简单的小型塑件的成型。(2) 组合式凸模和凹模改善了加工性，减少了热处理变形，节约了模具贵重钢材，但结构复杂，装配调整麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，因此，这种凸模和凹模主要用于形状复杂的塑件的成型。对于设计的外壳，由于其结构简单，故选用组合式凸模和

34、整体式凹模。3.2.4 脱模方式的确定 防护盒外壳的塑件冷却收缩，会紧紧的包住型芯，与型腔脱离，最后推杆在液压机构的作用下将塑件从动模上推下，完成注塑的全过程。其优点： (1) 制件受力均匀在分离时不产生变形；(2) 制件表面质量不受影响；(3) 推出机构简单可靠，简化了模具。3.2.5 冷却系统的结构设计 根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。根据书上的经验值取2根，冷却水口口径为8mm. 另外，具冷却系统的过程中，还应同时遵循：（1）浇口处加强冷却；（2）冷却水孔到型腔表面的距离相等；（3）冷却水孔数量应尽可能的多，孔径

35、应尽可能的大；（4）冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。（5）进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。（6）冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。3.2.6 排气方式的确定 型腔内气体的来源，除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体。塑料熔体向注射模型腔填充过程中，必须要考虑把这些气体顺序排出，否则，不仅会引起物料注射压力过大，熔体填充型腔困难，造成充不满模腔，而且，气体还会在压力作用下渗进塑料中，使塑件产生气泡，组织疏松，熔接不良。因此在模具设计时，要充分考虑排气问题。排气的

36、方式有开设排气槽排气和利用模具零件配合间隙排气。因为此模具是中小型模具可利用分型面间隙及零件配合间隙来排气，所以可不另设排气槽，选择间隙排气。3.2.7标准模架的选择 模具的设计采用。而模架的大小是由模芯的大小来确定的，根据经验数据和模架库的选择，再加上抽芯机构的摆放位置。为了配合注塑机使用大多数采用工字所以模架的型式采用如图所示。根据成型零件及结构零件的布局选择国家标准模架，如图3-1所示。图3-1四 设计计算4.1 成型零件的尺寸的计算塑件尺寸公差按GB-T14486-1993标准中的MT4级精度选取。4.1.1型腔径向的尺寸 Lm=47.4mm式中 s是塑件的平均收缩率S=2% 是塑件径

37、向尺寸取47 4.1.2 型腔深度尺寸 mm式中 4.1.3 型芯高度尺寸 4.2 冷却系统水管孔径的计算根据热平衡计算：在单位时间内熔体凝固时放出等热量等于冷却水所带走的热量，故有公式：qvWQ1/rc（q1-q2）式中 qv冷却水的体积流量（m/Min）；W单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料重量（Kg/Min）；Q1单位的重量的塑料制品在凝固时所放出的热量（KJ/kg）；r冷却水密度； c冷却水的比热容；q1冷却水出口温度；q2冷却水入口温度； 1求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q设注射时间为2s，冷却时间为20s，保压时间为15s，开模取件时间为3 s.，得注射成型周期为40s。设用

38、20的水作为冷却介质，其出口温度为28，水呈湍流状态，一个小时成型次数n3600/4090WMn43.68903931.2g/h=4Kg/h查手册1得PP单位重量放出的热量Q15.910KJ/h，故Q=WQ145.910KJ/h2.36103KJ/h 2水的体积流量由公式qvWQ1/rc（q1-q2）(2360/60)/（104.187(28-20)）m/Min1.110-3m/Min3求冷却水道直径d根据水的体积流量查手册得d=8mm4.3 浇注系统尺寸的计算1分流道截面尺寸的计算对于塑料制件品，可采用如下的经验公式来计算分流道的直径：D=0.27G1/2*L1/4 式中 D分流道的直径(m

39、m) ；G制品质量(g)；L分流道的长度(mm)；将数据代入公式得： D=0.27G1/2*L1/40.27(43.68/2)1/2*(25)1/4=4mm 分流道设计为直径为6mm的半圆2浇口深度（h）和宽度（w）的经验公式如下： h=nt ，WnA1/2/30式中 n塑料材料系数，查得公差PP的系数为0.7；t制品的壁厚（mm）；A型腔的表面积（mm2) 估算得1500mm2将数据代入公式得： h=1.4mm W=0.9mm取1mm L取经验值1mm由公式g=6q/(Wh)104s-1进行校核是否合理q熔体的充模速度(cm/s)制件的体积为V1=30cm，由前述知充模时间为1s，故q=30

40、cm/s于是g=6q/(Wh)=630/0.140.1=1.3105 s-1104s-1符合要求。4.4 型腔的计算1、型腔侧壁厚度强度计算根据公式 S=1.25cm=12.5mm式中 S型腔侧壁厚度 p型腔压力（取30MPa） h凹模型腔深度（cm) E材料弹性模量（取2.1105MPa） C系数，查表得1 系数，查表得0.8 型腔是采用整体的，两型腔之间受力是大小相等，方向相反的，在合模状态下不会产生变形，因此两型腔之间的壁厚只要满足结构设计的条件就可以了。型腔与模板周边的距离由模板外形尺寸来确定，因模板平面尺寸比型腔布置的尺寸要大得多（250-105）/2=72.5)，所以完成满足强度和

41、刚度的要求。2型腔底部厚度强度计算型腔采用整体式，底部厚度计算公式 =T型腔底部厚度；b型腔短边长度；p根据注射塑料品种，模具刚度计算许用变形量；p=25i10.25mm式中 i1=0.35W1/5+0.001W=0.35X1051/5+0.001X105=1umW影响模具变形的最大尺寸，若圆筒形是是r或h，若矩形是L4.5脱模机构相关计算壳体形塑件脱模阻力按薄壁和厚壁两种类型考虑，每种类型塑件再根据断面几何形状进行计算。分辨薄壁和厚壁的条件是：塑件壁厚与其内孔直径之比小于1/20，即t/D1/20则为薄壁塑件；若塑件壁厚与其内孔直径之比大于1/20，即t/D1/20则为厚壁塑件因为塑件t为3

42、mm，D为43mm,所以t/D2/431/20,可得知此塑件是薄壁塑件。又因为塑件断面为矩形，可据公式计算： Q=2(a+b)ESLf/(1+m+k)(1+f)+10b=5635NQ脱模力（N）；a、 b矩形的长、宽（cm）E塑料弹性模量（N/cm2)S塑件平均成型收缩率(mm/mm)L包容凸模的长度f塑料与钢的摩擦系数m塑料的泊松比1推杆直径计算直径确定公式：d=0.32式中 d推杆的直径(cm)；安全系数；l推杆长度(cm)；q脱模阻力(N)；E推杆材料的弹性模量(N/cm2 )；n推杆的数目；根据顶杆的设计原则，取直径为10mm直径校核公式：sc=4*5635/3*3.14*12=239

43、2ssc推杆所受的压应力(N/cm2 )；ss推杆材料的屈服点(N/cm2 )；一般中碳钢 ss=32000N/cm2 ，合金结构钢ss=42000N/cm2。2推杆长度计算公式L工 =S+3mm110+3=1034.6 模架的确定根据型腔的分布看出，型腔的分布尺寸，在考虑到导柱，导套及连接螺钉布置应占的位置和采用推件板推出等各方面的问题，确定选用模架为.4.6.1各模板的尺寸的确定。1定模型腔板尺寸定模型腔板，采用整体结构，厚度取65mm。2凸模（型芯）固定板尺寸凸模（型芯）固定板，B板厚取65mm3垫板的尺寸垫板=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510）=35+20+16+（510）

44、=76-81所以垫板取80,从选定模架可知，模架外形尺寸。4.6.2 校核模具平面尺寸，合格；模具高度26mm在（150310）mm之间，合格；模具开模所需行程=115+35+(510)=(565570)mm360mm（注射机开模行程），合格；其他参数在前面校核均合格，所以本模具选用的注射机完全满足使用要求。五 抽芯机构的相关计算5.1抽芯距离计算 S抽=h+（13）=34+（13）=3437 取375.2 抽芯力计算公式Q=2638NQ通孔抽芯抽拔力；L活动型芯被塑料包紧的断面周长；H活动型芯成形部分高度；q包紧型芯的压力，一般取812MPa；塑料对钢的摩擦系数，去0.150.2；脱模斜度。5.3斜销尺寸计算1. 直径计算公式d=16 取16mmN斜销抽芯时承受的弯曲力，查表得3000NH滑块端面至受力点的垂直距离斜销许用弯曲应力 取158MPa2.长度计算斜导柱长度根据抽芯距、固定端模板厚度、斜导柱直径以及斜角大小确定： 式中， L斜导柱总长（mm）D斜导柱固定部分台肩直径 d斜导柱工作段直径斜导柱斜角 S抽芯距H斜导柱固定厚度5.4 滑块尺寸滑块完成抽芯动作后,应继续留在导滑槽内，并保证留在导滑槽内的长度不小于滑块全长的2/3，60/602/3，其余尺寸查表可得。六 三通塑料注射模具的特点1.易于维修.塑料等径三通暗埋时，不与混凝土粘接。人为损坏时，可通过更