塑料模具课程设计2(4)

南通纺织职业技术学院课程设计 xx注塑模具设计

表6-2-1 各种塑料的分流道直径

塑料品种 ABS、AS 聚缩醛 丙烯酸酯树脂 聚丙烯 聚乙烯 分流道直径 4.8~9.5 3.2~9.5 8.0~9.5 4.8~9.5 1.6~9.5 塑料品种 尼龙6 聚碳酸酯 聚苯乙烯 聚氯乙烯 分流道直径 1.6~9.5 4.8~9.5 3.2~9.5 3.2~9.5 6.3浇口的设计

浇口是连接分流道和型腔的桥梁。它具有两个功能：一，对塑件熔体流入型腔起控制作用；二，当注射压力撤销后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。

浇口是浇注系统的关键部分，它对塑件的质量影响很大，一般情况下采用长度很短（0.5~2mm）而截面又很窄的小浇口。

6.3.1浇口的选用

本模具采用点浇口的形式，点浇口的连接面积较小较容易在开模的同时将它们分离，并分别从模具上脱出，有利于提高生产率，实现自动化生产。

6.3.2浇口位置的选择

为了使塑件具有良好的性能与外表，必须认真考虑浇口位置的选择。合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：

1)必须尽可能的减少熔接痕 2)避免产生喷射和蠕动 3)尽可能的缩短流动流程 4)应便于型腔中气体排出

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5)考虑分子定向影响

6)浇口应开设在塑件壁厚最大处 7)浇口处避免弯曲和受冲击载荷 8)注意对外观质量的影响。

6.4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及采用平衡式的流道布置形式，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。显然，此模具是平衡式的，即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。

6.5冷料穴设计

冷料穴有Z形、菌头形、球头形和倒锥形等，本模具采用的是倒锥形冷料穴。在首次注射时，考虑到料流射入模具时，模具的温度低于料流的温度，塑料的流动性能及成型性能明显下降，此时的料流进入温度相对较低的型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用冷料穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔。此外，合理的设计冷料穴还有利于料流充填时的排气。

7.排气系统的设计

排气是塑件成型的需要，塑料熔体在充填型腔的过程中，型腔内除原有的空气外，还有从塑料中逸出的挥发性气体，若这些气体不能及时排出型腔外会导致塑件填充不足，棱边不清楚，出现熔接痕；同时一部分气体还会在此阻力的作用下渗进塑料内部，导致塑件产生气泡，银纹及组织疏松等缺陷。此外，型腔中存留的气体在受到高压时，还可能出现高温，使塑件出现局部碳化和烧焦现象。因此，必须处理好模具的排气问题。 排气的方式有三类：

（1） 利用模具的配合间隙排气； （2） 开设排气槽；

（3） 利用多孔粉末冶金件渗导排气。

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此模具选择（1）的排气方法。 对于简单型腔的模具，可以利用推杆、活动型芯与模板的配合间隙进行排气。这种类型的排气形式，其配合间隙不能超过0.05mm，一般为0.03-0.05mm。

8.冷却系统的设计

冷却系统是一种在保证材料填充和成品质量的条件下，利用热能传递的原理，将模具中的高温随着冷却通道中冷却液的不断循环流动，实现温度降低，用以达到提高生产效率的系统。模具可以用水、压缩空气和冷凝水冷却，用水最为普遍，因为水的热容量大，传热系数大，成本廉价。水冷就是在模具型腔周围和型芯周围内开设冷却水回路，水在其中循环，带走热量，维持所需的温度。

冷却系统

8.1型腔冷却通道的设置

冷却水孔直径的确定时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，否者冷却水难以成为湍流状态，以至降低交换效率。冷却水管道直径为

?12mm。也可以根据该制件的平均厚度来确定。平均壁厚为6mm时，水孔直径可取10~14mm。根据模具冷却系统技术原则：冷却水孔数量尽量多、尺寸尽量大的原则可知，根据经验值去4根，冷却水孔直径为10mm。

9.成型零件的设计及尺寸计算

模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括型腔、型芯、侧抽芯等。成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较高的表面粗糙度。此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性。

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9.1型腔的设计

型腔也可以称为凹模，是成型塑件的外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。

整体式型腔是直径在型腔板上加工，有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，使用于形状简单和中小型塑件。组合式的型腔是由两个以上的零件组合而成，这种结构，减少了热处理变形，节约了贵重金属，但结构复杂，装配调整比较麻烦，主要用于形状复杂的零件。

本塑件形状结构较简单，固采用整体式的结构。

9.2型芯的设计

型芯是成型塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小不同，通常又有型芯和小型芯之分。型芯一般是指成型塑件中较大的主要内型的成型零件，又称主型芯，小型芯一般是指成型塑件上小孔的成型零件，又称成型杆。

主型芯有整体和组合式两类。本模具型芯部分形状简单，固采用整体式结构。

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9.3凹模及型芯尺寸计算

在模具设计中，应根据塑件的材料、几何形状、尺寸精度等级及影响因素等

进行设计计算，其中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。而一般是采用计算的方法，即成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差值的1/3或取IT7-8级作为制造公差。并查《模具设计指导》表6.4知：PC材质的收缩率为0.5%~8%，平均收缩率为0.65%，且?z??/3。

10.推出机构的设计

10.1脱模力的计算

脱模力是将塑件从包紧的型芯上推出所克服的阻力称为脱模力，脱模力主要由塑件收缩包紧型芯造成塑件与型芯的摩擦力、塑件对模具的黏附力等。

脱模力Ft?Ap(?cos??sin?)?qA1 式中：A—塑件包络型芯的面积m2；

P—塑件对型芯单位面积上的包裹力p?0.8?107?1.2?107Pa； ?—型芯的脱膜角度；

?—塑件对钢的摩檫系数??0.1?0.3；

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