三通管注塑成型设计任务书说明书解读.doc

前言

塑料模具设计是在我们学了大学基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行。我们在进行毕业设计时，可以对所学课程一次深入综合性总复习，也是一次理论联系实际训练， 因此， 它在我们大学三年生活中占有重要地位。
就我们而言，我希望能通过这次设计机会，更好了解并掌握塑料模具设计一般程序；熟练运用有关技术资料，掌握注射工艺计算方法；根据工件特点选择适合塑料模具结构；对自己未来将从事工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问、解决问题能力，为今后生活和工作打下良好基础。
在这个过程之中，首先是对零件分析，消化客户给定参考资料和设计及制造要求，对设计目和要求有一个完全了解；
由于实践经验缺少和知识面欠缺，设计过程中错误在所难免，望老师和同学们批评指正。

2013-5-7

摘要

摘要: 介绍了水管三通注射模具设计，特别对对成型部分设计及斜导柱抽芯作了详细阐述，并模拟了模具开合动作
关键词： 水管三通，注射模，模具设计，型芯板，型腔板
The molding tool design of the calculator case Liang yuan

Abstract: Introduced the fixture case the injecting of parts the molding tool’s design ,special design rightly type division and stem ejection angular the made the detail’s,and imitated the opening of molding tool to match the working.
Key words: fixture；injection the mould; moulding tool design，core plate,cavite plate

目 录

前言……………………………………………………………………1
摘要……………………………………………………………………2
第一章 模具设计……………………………………………………………4
第二章 模具个别系统因素设计…………………………………………6
2.1 型腔布置……………………………………………………………6
2.2 确定分型面………………………………………… ………………6
2.3 确定浇注系统…………………………………… …………………6
2.4 排气系统设计……………………………… ……………………11
2.5 选择顶出方式……………………………………… ………………11
2.6 成型零部件设计……………………………………… ……………13
2.7 确定模具侧向分型和抽芯结构 ……………………………………16
2.8 模架选择 …………………………………………………………21
2.9导向机构设计………………………………………………………21
2.10 温度调节系统设计………………………… ……………………23
第三章 装配要求…………… ……………………………………………25
第四章 绘制模具总图………………………………………………………26
设计小结………………………………………………………………27
致 谢………………………………………………………………28
参考文献………………………………………………………………29

文章概述
制件名为供水三通D32×D20mm。

（1）产品分析：塑件尺寸不大，精度等级为一般精度等级6级，有侧向分型和抽芯结构，最大且抽芯距为21mm，其他结构特征符合塑件设计要求。
（2）选用增强聚丙烯（PP-R）
1)基本特性
聚丙烯无味、无色、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度仅为0.90-0.91g/cm3。它不吸水、光泽好、易着色。
聚丙烯屈服强度、抗拉、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。
聚丙烯熔点为164～1700C，其耐热性好，能在1000C以上温度下进行消毒灭菌。聚丙烯耐低温使用温度可达-150C，在低于－350C时会脆裂。聚丙烯高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度影响。聚丙烯在氧、热、光作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。
2)成型特点
1、结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期及热金属接触易发生分解；
2、流动性极好，溢边值0.03mm左右；
3、聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却冷却回路；冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢；
4、成形收缩范围大，收缩率为1.3％～1.7％，较大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；
5、注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于500C以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90℃以上时易发生翘曲、变形，因此，适宜模温为800C左右，不可低于500C；
6、塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以避免应力集中。
7．易变形翘曲
8．有铰链特性
9．尺寸稳定性好，成型后24h内尺寸不变
　2. 确定成型方法：选用注塑成型
二、影响模具结构及模具个别系统因素设计
　1. 型腔布置
为了提高生产效率，降低成本，塑件采取一模四腔结构形式。在这种结构形式中，浇注系统设计应使所有型腔能同时得到塑料熔体均匀充填，也就是说，应尽量采取从主流道到各个型腔分流道形状及截面尺寸相同设计，即型腔平衡式布置形式。
2. 确定分型面。
分型面是决定模具结构形式一个重要因素，它及模具整体结构、浇注系统设计、塑件脱模和模具制造工艺等有关，因此，分型面选择是注射模设计中一个关键步骤。
根据分型面分型面应选在塑件外形最大轮廓处和选择应有利于塑件顺利脱模原则，分型面选择在横截面积最大处。如图1-1，

2-1分型面示意图
3. 确定浇注系统
浇注系统作用
（1） 将来自注射机喷嘴塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内气体能及时顺利排出。
（2） 在塑料熔体填充及凝固过程中，将注射压力有效地传递到型腔各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良塑料制件。
浇注系统设计是模具设计一个重要环节，设计合理及否对塑件性能、尺寸、内外部质量及模具结构、塑料利用率等有较大影响。
（1）主流道设计
主流道是熔体最先流经模具部分，它形状及尺寸对塑料熔体流动速度和充模时间有较大影响，因此，必须使熔体温度降和压力损失最小。
在卧式或立式注射机上使用模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模具浇口套中。如图

2-2浇口套
为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角α为20-60，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5-l mm。由于小端前面是球面，其深度为3-5 mm，注射机喷嘴球面在该位置及模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1—2 mm。流道表面粗糙度Rａ＜0.8µm。浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53-57 HRC。
浇口套结构形式：浇口套结构形式如图5.14a把浇口套及定位圈设计成整体式形式。浇口套及模板间配合采用H7/m6过渡配合，浇口套及定位圈采用H9／f9配合。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板定位孔内，用于模具及注射机安装定位。定位圈外径比注射机定模板上定位孔径小0.1-0.2mm以下。
（2）分流道设计
在设计多型腔浇注系统时，应设置分流道。
分流道作用是改变熔体流向，使其以平稳流态均衡地分配到各个型腔。
1）分流道截面形状圆形截面比表面积最小（流道表面积及体积之比），，即它在热塑料熔体和温度相对较低模具之间接触面积最小。因此，从传热和流动等方面考虑，圆形截面是分流道最理想形状。
圆形截面比表面积最小，但需开设在分型面两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；
分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道长度等因素来确定。通常圆形截面分流道直径为2～10 mm；对于大多数塑料，分流道截面直径常取5—6 mm，这里取6mm。
2）分流道长度
分流道长度要尽可能短，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料原材料和能耗。故选33mm。
3) 分流道表面粗糙度
由于分流道中及模具接触外层塑料迅速冷却，只有内部熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低， Ra取1.6µm左右，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。
4)分流道在分型面上布置形式
分流道在分型面上布置形式及型腔在分型面上布置形式密切相关。现选对称式，使胀模力中心及注射机锁模力中心一致。
（3）浇口设计
浇口设计恰当及否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型。
选用限制性浇口，使浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小部位，通过截面积突然变化，使分流道送来塑料熔体产生突变流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想流动状态，从而迅速均衡地充满型腔，提高塑件质量。
限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流作用。
侧浇口开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状为矩形，改变浇口宽度及厚度可以调节熔体剪切速率及浇口冻结时间。
侧浇口可以根据塑件形状特征选择其位置，加工和修整方便，由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。但这种浇口成型塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失较大，对深型腔塑件排气不利。
侧浇口尺寸计算经验公式如下：

t=（0.6—0.9）×δ
式中 b ——侧浇口宽度，mm；
A ——塑件外侧表面积，mm2；
t——侧浇口厚度；
δ——浇口处塑件壁厚，mm。
其中，A=3.14×44×62=8605 mm2 代入上式，得：
b=2 mm，t=2 mm
浇口长度L=2.5mm；侧面进料搭接式浇口。
（4）浇口位置选择
浇口，其开设位置对塑件成型性能及成型质量影响都很大，因此，合理选择浇口开设位置是提高塑件质量一个重要设计环节。另外，浇口位置不同还会影响模具结构。选择浇口位置时，需要根据塑件结构及工艺特征和成型质量要求，并分析塑料原材料工艺特性及塑料熔体在模内流动状态、成型工艺条件，综合进行考虑。考虑到：尽量缩短流动距离、浇口应开设在塑件壁厚处、应有利于型腔中气体排除、避免熔体破裂现象引起塑件缺陷等原因，浇口选在浇口套及D32圆心在分型面连线上。
（5）冷料穴和拉料杆设计
冷料穴是浇注系统结构组成之一。主流道末端冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆功能。注射结束模具分型时，在拉料杆作用下，主流凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。
考虑到塑料产品自动脱模，提高生产效率，只须将拉料杆设计低于分型面5~10mm即可，这样低下去那部分又可当冷料穴用，因为在开模时，产品受到侧滑块限制，必然留在动模一侧，受到浇口拉力，流道料也会留在动模一侧。
4. 排气系统设计
当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内空气以及塑料在成型过程中产生低分子挥发气体顺利地排出模外。如果型腔内因各种原因产生气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，另外气体存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔排气问题。
在分型面上开设排气槽：
分型面上开设排气槽是注射模排气主要形式。分型面上开设排气槽形式及尺寸如图5.47所示。图5.47b形式是为了防止排气槽在面对操作工人注射时，熔料从排气槽喷出而引发人身事故，因此将排气槽设计成离型腔5~8 mm后拐弯形式，这样能降低熔料溢出动能，同时在拐弯后再适当增加排气槽深度。分型面上排气槽深度h=0.01mm。
5. 选择顶出方式
注射成型后塑料制件及浇注系统凝料从模具中脱出机构称为推出机构。推出机构动作通常是由安装在注射机上顶杆完成。
（1）脱模力计算：
单件抽拔力可按下式计算，即
Ft=Ap(µcosα—sinα)
式中： Ft—脱模力(推出力)；
α—脱模斜度，这里取0°25′；
μ—塑件对钢摩擦系数，约为0.10-0.30，这里取0.2；
A——塑件包络型芯面积；
p——塑件对型芯单位面积上包紧力。模内冷却塑件，p取0.8×107～1.2×107 Pa，这里取1.0×107 Pa。
其中：
A3=3.14×30×20+3.14×26×10=2700 mm2
算得：
Ft3 =2700×1.0×107 ×（0.2×cos0°25′-sin0°25′）
=5.2kN
利用侧向抽芯侧滑块和拉料杆卸料：先是侧向抽芯侧滑块将塑件重型芯脱出，再由拉料杆将塑件推出。
（2）推出机构导向及复位：推出机构导向及复位推出机构在注射模工作时，每开合模一次，就往复运动一次，考虑到推出机构往复运动灵活和平稳，必须设计推出机构导向装置。推出机构在开模推出塑件后，为下一次注射成型，还必须使推出机构复位。
为了保证制品精度，应利用下导柱导套来导向，这样才更好保证推管及芯子间隙
推出机构复位装置为弹簧复位。弹簧复位是利用压缩弹簧回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作完成。在活动镶件后端设置推杆时，为了在合模前安放活动镶件，常采用弹簧先复位。弹簧设置在推杆固定板及支承板之间，设计时应防止推出后推杆固定板把弹簧压死，或者弹簧已被压死而推出还未到位。
6. 成型零部件设计
构成塑料模具模腔零件统称成型零部件。成型零件工作时，直接及塑料熔体接触，承受熔体料流高压冲刷、脱模摩擦等，因此，成型零件不仅要求有正确几何形状，较高尺寸精度和较低表面粗糙度，而且还要求有合理结构，较高强度、刚度及较好耐磨性。
（1）成型零部件结构设计
整体嵌入式凹模：整体嵌入式凹模。采用多型腔模具成型时，各单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等方法加工制成，然后压入模板中。这种结构加工效率高，装拆方便，可以保证各个型腔形状尺寸—致。采用无通孔无台肩式，即凹模不带有台肩，从上面嵌入模板，再用螺钉紧固。
镶拼组合式主型芯：为了便于加工，形状复杂型芯往往采用镶拼组合式结构，这种结构是将型芯单独加工后，再镶入模板中。采用通孔无台肩式螺钉紧固，连接牢固。
（2）成型零部件工作尺寸计算
成型零件工作尺寸是指直接用来构成塑件型面尺寸。影响塑件尺寸精度因素很多，概括地说，有塑料材料、塑件结构和成型工艺过程、模具结构、模具制造和装配、模具使用中磨损等因素，其中塑料材料方面因素主要是指收缩率影响。在模具设计中应根据塑件材料、几何形状、尺寸精度等级及影响因素等进行设计计算。
因收缩率波动引起塑件尺寸误差会随塑件尺寸增大而增大。生产这种小型塑件时，模具制造公差和成型零件磨损是影响塑件尺寸精度主要因素．因此，应提高模具制造精度等级和减少磨损。
一种常用按平均收缩率、平均磨损量和平均制造公差为基准计算方法。塑料最大收缩率Smax和最小收缩率Smin，由此该塑料平均收缩率为：
S=（Smax +Smin ）/2×100%
解得：
S =（2.5％-1.5％）/2=2％
须注意：在型腔、型芯涉及到无论是塑件尺寸和成型模具尺寸标注都是按规定标注方法标注。凡孔都是按基孔制，公差下限为零，公差等于上偏差；
1） 型腔径向尺寸计算
型腔结构三维造型如图1-2所示。

图3-1型腔三围造型图
计算模具成型零件最基本公式为：

精度级别较低，则x=0.5。塑件基本尺寸Ls是最大尺寸，其公差Δ为负偏差，塑件上原有公差标注及此不符，应按此规定转换为单向负偏差，因此，塑件平均径向尺寸为Ls-Δ/2。
算得：
Lm1 =43.080.320
Lm2 =27.840.200
Lm3 =20.640..180
2） 型芯径向尺寸计算
型芯三维造型图，如图1-3

图3-2型芯三维造型图
塑件孔径向基本尺寸Ls是最小尺寸，其公差Δ为正偏差，型芯基本尺寸Lm是最大尺寸，制造公差为负偏差。经过及上面型腔径向尺寸相类似推导，可得：

算得：
Lm1 =31.390-0.20
Lm2 =27.330-0.15
Lm3 =19.30-0.10
Lm4 =17.270-0.10
3） 型腔深度和型芯高度尺寸计算
在计算型腔深度和型芯高度尺寸时，由于型腔底面或型芯端面磨损很小，所以可以不考虑磨损量，由此推出：

上两式中修正系数x=0.5，即当塑件尺寸较大、精度要求低时取小值,反之取大值。
算得：
Hm1 =31.60.200
Hm2 =13.920.100
hm1 =20.420- 0.16
hm2 =11.180- 0.12
（3）成型零部件强度和刚度计算
塑料模具型腔在成型过程中受到熔体高压作用，应具有足够强度和刚度。如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑料件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其是对于精度要求高或大型模具型腔，更不能单纯地凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度。
现在设计件尺寸较小，在发生大弹性变形前，其内应力往往超过了模具材料许用应力，因此强度不够是主要矛盾，所以，设计型腔壁厚应以满足强度条件为准。
由于型腔壁厚计算比较麻烦，可由表6.9查得S=35Vmm（矩形）和表6.10查得S=20mm，
7. 确定模具侧向分型和抽芯结构
设计该塑件时，侧向分型及抽芯机构是必要，模具上成型该处零件必须制成可侧向移动，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模。由于斜导柱侧向分型及抽芯机构结构紧凑、动作可靠、制造方便。
采用机动侧向分型及抽芯机构。
斜导柱侧向分型及抽芯机构是在开模力或推出力作用下，斜导柱驱动侧型芯或侧向成型块完成侧向抽芯或侧向分型动作。由于斜导柱侧向分型及抽芯机构结构紧凑、动作可靠、制造方便，且该制件抽拔力不大且抽芯距小，故现选之。
斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模：是抽芯机构应用最广泛形式。它既可用于单分型面注射模，也可用于双分型面注射模，在设计有侧抽芯塑件模具时，应当首先考虑采用这种形式。
（1）抽芯力和抽芯距离计算
由于塑件包紧在侧向型芯或粘附在侧向型腔上，因此在各种类型侧向分型及抽芯机构中，侧向分型及抽芯时必然会遇到抽拔阻力，侧向分型及抽芯力或称抽拔力一定要大于抽拔阻力。抽拔力前面已算过，为：
A1=3.14×20×16+3.14×17×4.2=1256mm2
Ft1 =1256×1.0×107 ×（0.2×cos0°25′-sin0°25′）×2
=3.8kN
在设计侧向分型及抽芯机构时，除了计算侧向抽拔力以外，还必须考虑侧向抽芯距问题。
侧向抽芯距一般比塑件上侧凹、侧孔深度或侧向凸台高度大2~3 mm，用公式表示即为：
S = S/ + (2~3)mm
式中 S/——塑件上侧凹、侧孔深度或侧向凸台高度；
S——抽芯距。
S1 = S1/ + (2~3)mm=21+2=23mm
（2） 斜导柱设计
1）斜导柱形状及技术要求
工作端可以是半球形也可以是锥台形，由于车削半球形较困难，所以绝大部分斜导柱设计成锥台形。设计成锥台形时，其斜角θ=α+20~30，否则，其锥台部分也会参及侧抽芯，导致侧滑块停留位置不符合设计计算要求。
斜导柱固定端及模板之间可采用H7/m6过渡配合，斜导柱工作部分及滑块上斜导孔之间配合采用H11/b11。
材料及热处理：斜导柱材料多为T8A、T10等碳素工具钢，也可采用20钢渗碳处理。热处理要求硬度HRC>55，表面粗糙度为Ra≤0.8µm。
2）斜导柱倾斜角
斜导柱侧向分型及抽芯机构中斜导柱及开合模方向夹角称为斜导柱倾斜角α。它是决定斜导柱抽芯机构中工作效果重要参数。α大小对斜导柱有效工作长度、抽芯距、受力状况等有直接重要影响。
侧型芯滑块抽芯方向及开合模方向垂直状况。通过受力分析及理论计算可知，斜导柱倾斜角α取22033/比较理想，一般在设计时取α≤250，最常用是120≤α≤220。在这种情况下，楔紧块楔紧角α/=α+20~30，取α=15°，α/ =18°。
3）斜导柱长度计算
在侧型芯滑块抽芯方向及开合模方向垂直时，斜导柱工作长度上及抽芯距S及倾斜角有关，即：

将S1 =17mm和S2 =41mm分别代入上式得：
L1 =88.87mm
斜导柱总长为：

式中 LZ——斜导柱总长度；
d2——斜导柱固定部分大端直径，查《注塑模具设计技术原理及应用》表5-22，取25mm。
h——斜导柱固定板厚度，取30mm；
d——斜导柱工作部分直径，根据表9.1和表9.2查得斜导柱直径为20mm；
S——抽芯距。
将S1 =21mm代入上式得：
Lz1 =120mm
斜导柱安装固定部分尺寸为：

式中 Lg——斜导柱安装固定部分尺寸；
d1——斜导柱固定部分直径。
算得：
Lg =40mm
（3）侧滑块设计
侧滑块是斜导柱侧向分型及抽芯机构中一个重要零部件，一般情况下，它及侧向型芯组合成侧滑块型芯，称为组合式侧滑块。在侧型芯简单且容易加工情况下，也有将侧滑块和侧型芯制成一体，称为整体式侧滑块。
在侧向分型或抽芯过程中，塑件尺寸精度和侧滑块移动可靠性都要靠其运动精度来保证。
选用如图9.6b为小侧型芯在固定部分适当加大尺寸后插入侧滑块再用圆柱销定位形式，两个骑缝圆柱销，如果侧型芯足够大，在其固定端就不必加大尺寸；
材料：侧型芯是模具成型零件，常用T8、T10、45钢、CrWMn等材料制造，热处理硬度要求HRC≥50。
侧滑块采用45钢、T8、T10等制造，硬度要求HRC≥40。镶拼组合材料粗糙度为Ra0.8µm，镶人配合精度为H7／m6。现全取T8A。
1）侧滑块定位装置设计：为了合模时让斜导柱能准确地插入侧滑块斜导孔中，在开模过程中侧滑块刚脱离斜导柱时必须定位，否则合模时会损坏模具。
选用依靠压缩弹簧弹力使侧滑块留在限位挡块处，俗称弹簧拉杆挡块式，它适合于任何方位侧向抽芯。
（4）导滑槽设计
斜导柱侧抽芯机构工作时，侧滑块是在有一定精度要求导滑槽内沿一定方向作往复移动。
选用整体式T形槽，该结构紧凑，槽体用线切割加工，加工精度要求较高；
配合：在设计导滑槽及侧滑块时，要正确选用它们之间配合。导滑部分配合一般采用H8/f8。如果在配合面上成型时及熔融材料接触，为了防止配合处漏料，应适当提高配合精度，可采用H8/f7或H8/g7配合，其余各处均应留0.5 mm左右间隙。配合部分粗糙度要求Ra≤0.8 µm。
为了让侧滑块在导滑槽内移动灵活，不被卡死，导滑槽和侧滑块要求保持一定配合长度。侧滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应全部或部分长度留在导滑槽内，保留在导滑槽内侧滑块长度不应小于导滑槽总配合长度2/3。
侧滑块宽度反而比其长度大，应增加该侧斜导柱数量，两边各为两根。
8. 模架选择
为保证塑件质量，还必须正确选用标准模架，以节约设汁和制造时间保证模具质量。为满足模架厚度H和注射机闭合距离L关系和选用模架应符合塑件及其成型工艺技术要求，决定选A1—200250—43 GB/T12555—1990。
9.导向机构设计
导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间准确对合，起到定位和定向作用。本模用导柱取４根，采用对称布置形式．
1） 导柱参数确定
（1） 导柱必须具有足够抗弯强度，且表面要耐磨，芯部要坚韧，因此导柱材料采用低碳钢（２０）渗碳淬火，或用碳素工具钢（Ｔ８、Ｔ１０）淬火处理，硬度为５０—５５ＨＲＣ
（2） 导柱长度通常应高出凸模端面６—８mm，以免在导柱未导正时凸模先进入型腔及碰撞而损伤
（3） 导柱端部常设计成锥形或半球形，便于导柱顺利地进入导向孔。
（4） 导柱配合精度。导柱及导向孔采用间隙配合Ｈ７／f6或Ｈ８／f８，及安装孔则采用过渡配合Ｈ７／m6或Ｈ7／k6　,配合部分表面粗糙度为Ｒ　＝０．８μm.

3-3导柱
2） 导套确定
采用直导套，结构简单，加工方便，导套前端导圆角，便于导柱顺利进入；导柱材料为Ｔ１０钢经淬火处理，其硬度为４０－５０ＨＲＣ；导套及模板配合用Ｈ７／r6．

3-4导套
因为此模具两镶块配合要求精度较高，所以选用用标准锥面定位销和锥面定位套来定位。如图

3-5镶块
10.　 温度调节系统设计
模具温度是否合适、均匀及稳定，对塑料熔体充模流动、固化定型、生产效率及塑件形状、外观和尺寸精度都有重要影响。模具中设置温度调节系统目就是要通过控制模具温度，使注射成型塑件有良好产品质量和较高生产效率。
注射入模具中热塑性熔融树脂，必须在模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于注射入模具型腔内熔融树脂温度，即达到θg以下某一温度范围。为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间方法来缩短成型周期，常温水对模具冷却，有时为了进一步缩短在模内冷却时间，亦可使用冷凝处理后冷水进行冷却。
（1）冷却回路尺寸确定
1）模具所需冷却水体积流量则可用下式计算：

式中 qv——冷却水体积流量，m3/min；（单位时间所需冷却水量）
M——单位时间注射人模具内树脂质量，取20kg/h；
q——单位时间内树脂在模具内释放热量，取2.9J/kg。
c——冷却水比热容，J/(kg.k)；
ρ——冷却水密度，kg/m3；
θ1——冷却水出口处温度，0C；
θ2——冷却水入口处温度，0C。
算得：
q V=5.75 mm3
2）冷却水道所需总传热面积可按下式计算：

解得：A=667 mm2
（2）冷却水回路布置
设置冷却效果良好冷却水网路模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效方法。如果不能实现均匀快速冷却，则会使塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂，所以应根据塑件形状、壁厚及塑料品种，设计及制造出能实现均一、高效冷却回路。
1）冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大，取6mm。
2）冷却水道离模具型腔表面距离
1.冷却通道离型腔、型芯壁距离不能太远，也不能太近。
2.当塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面最好距离相当；但当塑件壁厚不均匀时，厚处冷却水道到型腔表面距离则应近一些，间距也可适当小些。
3.一般水道孔边至型腔表面距离为10~15 mm。
4.型芯要加强冷却。
3）水道出入口布置 水道出入口布置应该注意两个问题，a.浇口处加强冷却和b.冷却水道出入口温差应尽量小。塑料熔体充填型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远，温度就越低，因此浇口附近应加强冷却，其办法就是冷却水道人口处要设置在浇口附近。
4）冷却水道应沿着塑料收缩方向设置
5）冷却水道内不应有存水和产生回流部位，应畅通无阻。
6）水管接头部位要设置在不影响操作方向。通常开设在注射机背面和安装上下方向。
7）冷却水道布置应避开塑件易产生熔接痕部位，塑件易产生熔接痕地方，本身温度就比较低，如果在该处再设置冷却水道，就会更加促使熔接痕产生。
8）考虑水密封防漏措施。水管连接处、水道穿过镶拼零件等部位是要设计密封结构。
（3）冷却系统结构
在使用侧浇口情况下，常采用动、定模两侧及型腔等距离钻孔形式设置冷却水道。在型芯部分用隔板分成底部连通两个部分，从而形成凸模中心进水、外侧出水冷却回路。这种隔板形式冷却水道加工麻烦，隔板及孔配合要求高，否则隔板易转动而达不到要求。隔板常用先车削成形(及孔过渡配合)后把两侧铣削掉或线切割成形办法制成，然后再插入孔中。
11、选择成型设备
（1） 根据塑件形状初步估算体积和重量。塑件体积计算可计算得：
V=3.14×(21.52-15.52)×63.2+3.14×(13.92-9.652)×20.64=50542.23 mm3=50.542 cm3
M=50.542×0.9=45.5g
(2) 根据塑件计算重量或体积选择设备型号规格，确定型腔数。

式中：K——注射机最大注射量利用系数，一般取0.8
M——注射机额定塑化量，g/h或cm3/h；
m1——浇注系统所需塑料质量或体积，g或cm3 如图2，估算选6 cm3；
m——单个塑件质量或体积，g或cm3；
n——型腔数量，为4。
根据计算结果和塑料注射机技术规格选用XS—Z—60型号注射机。型腔排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需足够压力，以保证塑料熔体同时均匀充满每一个型腔，从而使各个型腔塑件内在质量均一、稳定。该模具采用一模两腔形式，采用平衡式布置，从主流道到各型腔浇口分流道长度、截面形状及尺寸对应相等，实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔目。如图1-4所示。

图3-6 型腔分布排列示意图
三、装配要求：
1.（1）顶出制品推杆端面及所在相应型面保持齐平，允许推杆端面高出型面不大于0.1mm。
（2）注射模复位杆，其端面应及模具分型面齐平，允许低于分型面不大于0.03mm。
（3）型芯、凸模、镶件等，其尾部高度尺寸未注明公差时，其端面应在装配后及其配合零件齐平。
（4）制品同一表面成型腔分布在上、下模或两模时，装配后沿分型面错边不大于0.05mm，并其组合尺寸不超过型腔允许极限尺寸。
（5）凸模及凹模装配后配合间隙，应保持周围均匀。
（6）需保持同轴两个以上零件，其同轴度必须保证装配要求，使各配合零件能顺利装卸，活动自如。
（7）模具导向件导向部分，装配后保证滑动灵活，无卡滞现象。
（8）模具中供两次分型用拉杆、拉板装配后，各工作面应在同一平面内，允许其极限偏差为±0.1mm。
（9）模具装配后，两安装平面应保持平，其平行度公差按按GB1184附录一6级。
2.综合要求
（1）模具、模架及其零件工件表面，不应有碰伤、凹痕、裂纹、毛刺、锈蚀等缺陷。
（2）经热处理后零件，硬度应均匀，不允许有脱碳、软点、氧化斑点及裂纹等缺陷。热处理后应清除氧化皮，脏物油污。
（3）配通用模架模具，装配后两侧面应进行同时磨削加工，以保证模具能顺利装入模架。
（4）模具冷却水道应保证畅通。
四、 绘制模具总图：
总图如图所示,图中零件说明见表。

4-1装配图

4-2三通管供水注塑模

致 谢
本设计三通管工作是在我指导老师聂福荣精心指导和悉心关怀下完成，在我学业和设计（作中无不倾注着指导老师聂福荣辛勤汗水和心血。指导聂老师严谨治学态度、渊博知识、无私奉献精神使我深受启迪。从尊敬导师身上，我不仅学到了扎实、宽广专业知识，也学到了做人道理。在此我要向我指导老师汪红兵致以最衷心感谢和深深敬意。
在我设计（论文）撰写过程中，冯永章、张铁成、等提出了分模意见和建议，……向他们表示深深感谢。
在多年学习生活中，还得到了许多学院领导、系领导和老师热情关心和帮助。
最后，向所有关心和帮助过我领导、老师、同学和朋友表示由衷谢意！
衷心地感谢在百忙之中评阅我设计和参加答辩各位老师！

设计小结

本次毕业设计课题是滚轮注射模具设计,是在修完所有大学所有课程之后进行一次综合性设计,是对以前所学知识一次全面检查。
在这次毕业设计过程中，充分利用了所学知识，查阅了大量参考书目，尽量将自己所学知识有机结合起来，懂得了如何来设计塑件注射模具一般流程，即注射成型制品分析、注射机选择及相关参数校核、模具结构设计、注射模具设计有关计算、模具总体尺寸确定及结构草图绘制、模具结构总装图和零件工作图绘制、全面审核投产制造等，其中模具结构设计既是重点又是难点，主要包括制品成型位置及分型面选择，模具型腔数确定及型腔排列和流道布局和浇口位置选择，模具工作零件结构设计，侧面分型及抽芯机构设计，推出机构设计，拉料杆形式选择，排气方式设计等。
在设计过程中遇到许多问题，在聂老师和同学帮助下，都基本解决了。

设计参考文献

[1] 《塑料模具设计手册》 机械工业出版社
[2] 《塑料成型工艺及模具设计》 高等教育出版社
[3] CAD、Pro/E、CAM等软件工具书
[4] 机械制图、公差、金属材料及热处理等书《塑料模塑工艺及塑料模具设计》 机械工业出版社

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读书好处

1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到任何有价值知识都是由自学中得来。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根