灭火器盖注塑模具设计项目说明指导书.docx

基于CAD/CAM/CAPP灭火器盖注塑模具设计和制造工艺摘要：本文具体地叙述了灭火器外壳塑件注射模具设计过程和制造工艺。设计了注射模具中各个系统，如浇注系统、导向和定位机构、侧向分型和抽芯机构，并对塑料材料性能进行了分析。依据塑件产品数量要求，和结构要求，该模具采取一模一腔。使用UG软件设计成型零件和非标零件，即对模具进行分模、生成元件、装配、试模、开模等设计。除此之外，还包含模具型腔CAD/CAM/CAPP部分，并利用优异软件将其加工部分直接生成NC文件。本文强调利用现代计算机辅助设计制造技术，利用了NX8.5等中国外著名软件进行辅助设计。既确保了产品质量，又缩短了产品更新周期。同时可快捷将三维图转化为二维工程图，直接指导生产。关键词：注射模； 灭火器盖； CAD/CAM/CAPPBased on CAD/CAM/CAPP of fire extinguisher cover injection mold design and manufacturing processAbstract:This article in detail elaborates the fire extinguisher the shell of the injection mould design process and manufacturing process. Design of the individual system of the injection mould, such as pouring system, guiding and positioning, side parting and core-pulling mechanism, and the plastic material performance is analyzed. According to the requirements of the plastic products, as well as structural requirements, the mould with one module and one cavity. Using UG software design of molding parts and non-standard parts, namely the mould parting, generation, components, assembly, test mode, open mould design. In addition, also including CAD/CAM/CAPP part of the mold cavity, and use the advanced software to its processing part generate NC files directly. This article emphasizes the use of modern computer aided design and manufacturing technology, using the famous at home and abroad such as NX8.5 aided design software. Guarantee the quality of the products and shorten the cycle of product updates. At the same time, can quickly convert three-dimensional figure into two-dimensional engineering graphics, direct production directly.Key words:Injection mould, Fire extinguisher cover, CAD/CAM/CAPP目录第1章 绪论11.1 模具行业发展现实状况11.2 设计任务2第2章 塑件工艺分析32.1 塑料材料分析32.1.1 塑料材料基础特征32.1.2 塑件材料关键用途32.1.3成型工艺性分析42.2 塑件结构42.2.1 灭火器盖塑件42.2.2 结构特点分析62.2.3 塑件尺寸精度及表面质量分析6第3章 塑件成型工艺和设备73.1 注塑成型工艺原因73.1.1 温度原因73.1.2 压力原因73.1.3 时间原因83.2 注射机型号确实定93.2.1 由公称注射量选择注射机93.2.2 由锁模力选择注射机9第4章 注射模具设计114.1 分型面设计124.2 模架选择124.2.1 模具基础类型134.2.2 装配草图及模架选择134.3 模具关键参数144.3.1 型腔数量144.3.2 最大注射量144.3.3 锁模力144.3.4 注射压力154.3.5 安装尺寸154.4 浇注系统设计164.4.1 浇注系统组成164.4.2 影响浇注系统原因164.4.3 主流道设计174.4.4 分流道设计184.4.5 浇口设计194.4.6 冷料穴设计194.5 注射模塑件成型零部件设计204.5.1 凹模设计204.5.2 凸模设计214.6 脱模机构设计224.6.1 脱模机构选择标准234.6.2 脱模机构类型选择234.7 注射模温度调整系统设计234.8 冷却系统设计234.9 侧向抽芯机构设计244.9.1 抽芯力计算254.9.2 滑块机构设计264.9.3 滑块定位装置设计264.9.4 楔紧块设计264.9.5 斜导柱抽芯机构结构设计264.10 模具总装图264.11 模具装配过程27第5章 型芯制造工艺285.1 型芯作用295.2 型芯工艺分析295.3 确定毛坯制造形式295.3.1选择毛坯标准295.3.2 毛坯热处理305.4 基准面选择305.5 加工工艺规程305.6 切削用量选择315.6.1 切削深度t315.6.2 切削宽度L315.6.3 切削线速度Vc325.6.4 主轴转速n325.6.5 进给速度Vf325.7 型芯加工工工序卡33第6章 加工工艺仿真356.1 凸模三维零件建模356.2 加工界面356.2.1 创建程序356.2.2 创建刀具366.2.3 刀具轨迹图366.3 视频录制376.4 后处理38总结40致谢41参考文件42第1章 绪论1.1 模具行业发展现实状况模具行业是制造业中一项基础产业，是技术结果转化基础，同时本身又是高新技术产业关键领域。模具技术水平高低，决定着产品质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低关键标志。现在，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。二十一世纪世界制造加工业竞争愈加猛烈，对注塑产品和模具设计制造提出了新挑战，产品需求多样性要求塑件设计多品种、简单化，市场快速改变要求发展产品及模具快速设计制造技术，全球性经济竞争要求尽可能地降低产品成本、提升产品质量，创新、精密、简单、高附加值已成为注塑产品发展方向，必需寻求高效、可靠、灵敏、柔性注塑产品和模具设计制造系统。目前，中国塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展关键为工程塑料模具。相关数据表明，现在仅汽车行业就需要多种塑料制品36万吨；电冰箱、洗衣机和空调年产量均超出1000万台；彩电年产量已超出3000万台；到，在建材行业，塑料门窗普及率为30，塑料管普及率将达成50。这些全部会造成对模具需求量大幅度增加。最近中国模具工业发展快速，现在已展现出市场宽广、产销两旺局面。深圳周围及珠江三角洲地域是中国塑料模具工业最为发达、科技含量最高区域，估计有可能在内发展成为世界模具生产中心。其次，浙江东部余姚、宁海、黄岩温州等地域塑料模具工业发展也很快。相当多发达国家塑料模具企业移师中国，是中国塑料模具工业快速发展关键原因之一。中国技术人才水平提升和平均劳动力成本低全部是吸引外资优势，这些是塑料模具市场快速成长关键原因所在，所以中国塑模市场前景一片辉煌。即使近几年来，中国塑料模具不管是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面全部有了很大发展，但总体上和工业发达国家相比仍有较大差距。比如，在总量供不应求同时，部分低级塑料模具已供过于求，市场竞争猛烈；部分技术含量不太高中等塑料模具也有部分趋向于供过于求，然而精密加工设备还极少，部分大型、精密、简单、长寿命中高级塑料模具每十二个月仍大量进口。很多优异技术如CAD/CAE/CAM技术普及率还不高，中国塑料模具行业和其发展需要和国外优异水平相比，还存在很多方面问题。现在国外发达国家模具标准化程度为7080，而中国只有30左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期2540，并可降低因为使用者自制模具件而造成工时浪费。现在应用模具CADCAM技术设计模具已较为普遍，伴随通用机械CAD/CAM技术发展，塑料注射模CAD/CAM已经不停深化。从上世纪60年代基于线框模型CAD系统开始，到70年代以曲面造型为关键CAD/CAM系统，80年代实体造型技术成功应用，90年代基于特徵参数化实体/曲面造型技术完善，为塑料注射模采取CAD/CAE/CAM技术提供了可靠确保。现在在中国外巿场已涌现出一批成功应用于塑料注射模CAD/CAE/CAM系统。而且经过推广使用模具标准件，实现了部分资源共享，这么就大大降低模具设计工作量和工作时间，对于发展CADCAM技术、提升模具精密度相关键意义。所以，模具成为国家关键激励和支持发展技术和产品。现代模具是多学科知识集聚高新技术产业一部分，是国民经济装备产业，其技术、资金和劳动相对密集。1.2 设计任务经过对模具专业学习，对整个模具设计步骤有了初步了解，掌握了常见材料在多种成型过程中对模具工艺要求，多种模具结构特点及设计计算方法，以达成能够独立设计通常模具要求。在模具制造方面，掌握通常机械加工知识，金属材料选择和热处理，了解模具结构特点，依据不一样情况选择模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面要求加以灵活利用，综合检验大学期间所学知识。 所以在此次毕业设计中，我们最终需要完成结果以下：毕业设计论文一份；模具非标件三维数字化模型；模具非标件二维零件图；模具装配图；模具非标零件工艺规程和工序卡片；模具非标零件数控加工代码；模具非标零件数控加工仿真文件和视频。第2章 塑件工艺分析2.1 塑料材料分析2.1.1 塑料材料基础特征常见注塑塑料有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、ABS（丙烯、丁二烯、苯乙烯单体共聚而成）等，此次材料选择PP，PP塑料是继尼龙以后发展又一优良树脂品种，它是一个高密度、无侧链、高结晶线性聚合物，含有优良综合性能，未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。PP材料化学和物理特征是一个半结晶性材料。它比PE要更坚硬而且有更高熔点。因为均聚物型PP温度高于0C以上时很脆，所以很多商业PP材料是加入14%乙烯无规则共聚物或更高比率乙烯含量钳段式共聚物。共聚物型PP材料有较低热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，不过有有更强抗冲击强度。PP强度伴随乙烯含量增加而增大。PP维卡软化温度为150C。因为结晶度较高，这种材料表面刚度和抗划痕特征很好。PP不存在环境应力开裂问题。PP流动率MFR范围在140。低MFRPP材料抗冲击特征很好但延展强度较低。因为结晶，PP收缩率较高，通常为1.82.5%。而且收缩率方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%玻璃添加剂能够使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型PP材料全部含有优良抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵御力。采取PP在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上脱模斜度宜稍大；PP易吸水，成型加工前应进行干燥处理；PP易产生熔接痕，模具设计时应注意尽可能降低浇注系统对料流阻力；在正常成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑件精度高时，模具温度能够控制在5060C，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080C。PP材料含有超强易加工性。2.1.2 塑件材料关键用途塑料材料在机械工业上用来制造塑料盖壳、泵业轮、轴承、把手、管道、管连接件、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。还可用来制造水表壳，纺织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家俱等。在模具设计之前需要对塑件工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这么才能合适确定塑件制品所需模具结构和模具精度。2.1.3成型工艺性分析因为塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出部分，使塑件脱出困难，强行取出会造成塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必需考虑和脱模（及轴芯）方向平行内、外表面，设计足够脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才能够不设计斜度。最小脱模斜度和塑料性能、收缩率、塑件几何形状等原因相关。塑件外表面脱模斜度为：40120，塑件内表面脱模斜度：12。 考虑到本塑件结构和模具侧抽芯结构，能够使开模后塑件留在动模侧，所以在考虑脱模斜度时，动、定模型芯脱模斜度单边0. 5。注射速度：通常，使用高速注塑能够使内部压力减小到最小。假如制品表面出现了缺点，那么应使用较高温度下低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，经典流道直径范围是47mm。提议使用通体为圆形注入口和流道。全部类型浇口全部能够使用。经典浇口直径范围是11.5mm，但也能够使用小到0.7mm浇口。对于边缘浇口，最小浇口深度应为壁厚二分之一；最小浇口宽度应最少为壁厚两倍。2.2 塑件结构2.2.1 灭火器盖塑件设计任务要求用模具制作产品塑件为灭火器盖塑件，本塑件材料采取PP（聚丙烯），为大批量生产，其二维图及三维图，图2-1和图2-2所表示：图2-1灭火器盖塑件二维图图2-2灭火器盖塑件三维图2.2.2 结构特点分析该塑件结构较简单，其主体是圆柱形，有3个圆孔，侧面有4个侧抽芯孔，壁厚为5mm，采取PP塑料。塑件壁厚是模具设计最关键结构依据，对于注射成型生产含有极为关键影响，它和注射充模时熔体流动、固化定型时冷却速度和时间、塑件成型质量、塑件原材料和生产效率和生产成本亲密相关。2.2.3 塑件尺寸精度及表面质量分析依据中国现在成型水平，塑件尺寸公差参考文件塑件尺寸和公差（GB/T14486-）塑料制件公差数值标准来确定。依据任务书和图纸要求，此次产品尺寸除内腔尺寸外，其它均为自由尺寸，无特殊要求。该塑件表面没有提出特殊要求，通常，通常情况下外表面要求光洁，表面粗糙度能够取到Ra=0.8um，无飞边，毛刺，缩孔等工艺缺点。 第3章 塑件成型工艺和设备3.1 注塑成型工艺原因3.1.1 温度原因注塑成型过程中需要控制温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒最高温度，以预防熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度通常经过冷却系统来控制；为了确保制件形状和尺寸，应避免制件脱模后发生较大翘曲变形，模具温度必需低于塑料热变形温度。PP塑料和温度经验数据查参考资料图3-1所表示。图3-1 温度经验数据3.1.2 压力原因注射成型过程中压力包含注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力大小取决于模具对熔体静水压力，和制件形状，壁厚及材料相关。对于像PP流动性通常塑料，保压力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部熔体在螺杆转动后退时所受到压力，背压力除了可驱除物料中空气，提升熔体密实程度之外，还能够使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果提升，依据生产经验，背压使用范围约为100130MPa。3.1.3 时间原因完成一次注塑成型过程所需要时间称为成型周期。包含注射时间，保压时间，冷却时间，其它时间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在确保塑件质量前提下尽可能减小成型周期各段时间，以提升生产率，其中，最关键是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射时间通常为35秒，保压时间通常为20120秒，冷却时间通常为30120秒（这三个时间全部是依据塑件质量来决定，质量越大则对应时间越长）。确定成型周期经验数值如表3-1所表示。表3-1成型周期和壁厚关系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5103.0451.0153.5651.5224.0852.0284.51082.5355.0132经过上面经验数据和推荐值，能够初步确定成型工艺参数，因为各个推荐值有差异，而且有和实际注塑成型时参数设置也不一致，结合二者合理原因，初定制品成型工艺参数如表3-2所表示。表3-2制品成型工艺参数初步确定内容特征内容特征注塑机类型螺杆式螺杆转速（r/min）50喷嘴温度()175模具温度()50中段温度()210230后段温度()180210注射压力(MPa)80前段温度()200210注射时间(s)4保压力（MPa）60冷却时间(s)60保压时间（s）68成型周期(s)132其它时间（s）预热干燥温度()8095成型收缩(%)1.5预热干燥时间(h)453.2 注射机型号确实定注射模具是安装在注射机上使用。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选择注射机相关技术参数有全方面了解，才能生产出合格塑料制件。注射机为塑料注射成型所用关键设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种。注射成型时注射模具安装在注射机动模板和定模板上，由锁模装置合模并锁紧，塑料在料筒内加热呈熔融状态，由注射装置将塑料熔体注入型腔内，塑料制品固化冷却后由锁模装置开模，并由推出装置将制件推出。3.2.1 由公称注射量选择注射机图3-2 UG塑件体模型及参数利用UG测量工具（见图3-2）能够测得塑件体体积为：V=185 。取其密度为0.902g/ ，M=V。那么质量M=166.87g。查参考文件流道凝量体积通常取塑件体积0.2倍；因为该模具采取一模一腔，所以：实际注射量为:V实=1.2V=1.2185=222cm；实际注射质量为：M实=1.2M=1.2166.87=200.244g；模具设计时，塑件成型所需塑料熔体总容量或质量需在注射机额定注射80%内。由此可得注射机所需体积最小为：22280%=160.2cm3.2.2 由锁模力选择注射机图3-3 注塑体周长及面积塑料制件在分型面上投影面积为A1=7854mm2。流道凝料（包含浇口）在分型面上上投影面积A2，A2 =806=480 mm2 ；A分= A1+ A2=7854+480=8334mm2查参考文件F锁F胀= A分P型（3-1）=8334 mm230MPa =8334mm23010Pa =250（kN）注：式中F锁注射机公称锁模力（N）；A分塑件和浇注系统在分型面上投影面积之和；P型为型腔内熔体压力，查参考文件，取P型=30MPa。结合上面两项计算，查参考文件，初步确定注塑机为 XS-ZY-300型注射机。该注射机关键技术参数以下表3-3所表示：表3-3注射机XS-ZY-300技术参数表特征内容特征内容结构类型卧式拉杆内间距/mm448370理论注射容积/ cm300模板最大行程/mm500螺杆直径/ mm50最大模具厚度/mm350注射压/ MPa130最小模具厚度/mm200续表3-3注射机XS-ZY-300技术参数表注射速率/ g/s200锁模形式/mm液压注射行程/ mm160模具定位孔直径/mm125+0.060螺杆转速/ r/min2589喷嘴球半径/mm18塑化能力/ g/s喷嘴孔直径/mm4锁模力/ KN350模板尺寸（mm）598520第4章 注射模具设计4.1 分型面设计將模具合适地分成两个或多个能够分离关键部分，它们接触表面分开时 能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必需接触封闭，这么接触表面称为分型面，它是决定模具结构关键原因，每个塑件分型面可能只有一个选择，也可能有多个选择。合理地选择分型面是使塑件能完好成型先决条件。选择分型面时，应从以下多个方面考虑：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；（2）使塑件在开模后留在型腔内；（3）分型面痕迹不影响塑件外观；（4）浇注系统，尤其是浇口能合理安排；（5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；（6）使塑件易于脱模。综合考虑多种原因，依据本模具制件外观特点，采取平面分型面，并选择在塑件最大平面处，开模后塑件留在型腔一侧，两侧出滑块。分型面选择图4-2所表示分型面图4-2分型面4.2 模架选择4.2.1 模具基础类型注射模具分类方法很多，按注射模具经典结构分类以下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构注射模、自动卸螺纹注射模、热流道注射模。4.2.2 装配草图及模架选择依据对塑件分析，确定该模具是单分型面，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择FCI型模架，其基础结构以下图4-8所表示：图4-8 模架FCI型模具定模采取顶板、脱料板、定模板，动模采取动模板、模脚，底板，上下顶针板，又叫三板模，细水口模架，适合点浇口，滑块抽芯系统或油缸侧抽芯注射成形模具。由分型面选择而选择模具导柱导套安装方法，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。依据所选择模架基础型能够选出对应模板厚度和模具外轮廓尺寸。该模具是一模一腔模具，测得定模座板厚度44mm,定模板34mm,凸模58mm,凹模160mm，垫块100mm，动模座板30mm经过计算可得模架高度约为420mm，模架宽度约为400mm。总而言之所选择模架型号为：LKM FCI-2530-A90-B70-C90。4.3 模具关键参数4.3.1 型腔数量为了使模具和注射机相匹配以提升生产率和经济性，并确保塑件精度，模具设计前应合理确实定型腔数目。按注射机最大注射量校核型腔数量n其中：注射机最大注射量，；浇注系统凝料量，；单个塑件容积，。由上文计算可知单个塑件质量为166.87g；浇道凝料质量=-M。200.244-166.87=33.374g.而凝料容量和最小注射量应大于注射机额定最大注射量20%，故可得，n=1.43，所以型腔数目取：n=1。4.3.2 最大注射量为确保塑件质量，注塑模一次成型塑件质量（包含流道凝料质量）应在公称注塑量35%75%范围内，最大可达80%，最小大于10%。为了确保塑件质量，充足发挥设备能力，选择范围通常在50%80%。V实=222cm V公=300cmV实/ V公100%=222/300100%=74%可见注射量满足要求。4.3.3 锁模力当高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向方向很大推力，其大小等于制品和浇注系统在分型面上垂直投影面积之和乘以型腔内塑料熔体平均压力。该推力应小于注射机额定锁模力T合，不然在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。在确定了型腔压力和分型面面积以后，能够按参考文件中下式校核注塑机额定锁模力：F A分P型（4-2）式中 F注塑机额定锁模力，F=1800kN；P型为型腔内熔体压力（MPa），由3.2.1可知，P型=30MPa；A分P型=8334 mm230MPa= 244.9（kN）P所以，可见注射压力满足要求。4.3.5 安装尺寸为了使注塑模能够顺利地安装在注射机上并生产出合格产品，在设计模具时必需校核注射机和模具安装相关尺寸，因为不一样型号和规格注射机，其安装模具部分形状和尺寸各不相同。通常情况下设计模具时应校核部分包含喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上螺孔尺寸等，这里先对喷嘴尺寸进行校核，其它校核需要在模具结构设计进行完以后进行。 注射机喷嘴前端球面半径r和孔径d和模具浇口套始端球面半径R及小孔径D应吻合，以避免高压塑料熔体从缝隙处溢出。它们通常应满足下列关系：假如，将会出现死角，而积存塑料，使主流道内塑料凝料将无法脱出。所以，注射机喷嘴尺寸是标准，模具制造以它为准则。该模具=18mm，取=20mm，符合要求。该模具=4mm，取=4.5mm，符合要求。注射机喷嘴和模具浇口相对位置及尺寸图4-1所表示：图4-1 注射机喷嘴和模具浇口相对位置及尺寸4.4 浇注系统设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间熔体进料通道，正确设计浇注系统对取得优质塑料制品极为关键。浇注系统可分为一般流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采取一般点浇口浇注系统。4.4.1 浇注系统组成一般流道浇注系统组成通常包含以下多个部分。1主流道 2第一分流道 3第二分流道 4浇口 5型腔 6冷料穴4.4.2 影响浇注系统原因在设计浇注系统时应考虑下列相关原因：1、塑料成型特征：设计浇注系统应考虑所用塑料成型特征要求，以确保塑件质量。2、模具成型塑件型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模二腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。3、塑件大小及形状：依据塑件大小，形状壁厚，技术要求等原因，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统形式、进料口数量及位置，确保正常成型，还应注意预防流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均和应充足估量可能产生质量弊病和部位等问题，从而采取对应方法或留有修整余地。4、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件外表美观。5、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部冷料必需去除，预防注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料方法。4.4.3 主流道设计 主流道即从注射机喷嘴开始到分流道为止熔融塑料流动通道。它和注射机喷嘴在同一轴线上。现在最为普遍主流道结构，是以浇口套形式镶入模板中，这种主流道适适用于全部注射模具。为预防浇口套被注塑机喷嘴撞伤，应采取淬火处理使其含有一定硬度。主流道基础尺寸通常取决于两个方面：第一个是使用塑料种类，所成型制品质量和壁厚。第二个是注射机喷嘴几何参数和主流道尺寸关系。 主流道设计关键点以下： 1、通常主浇道设计成圆锥形，锥度为24。方便凝料从流道内取出。查参考文件1可得，PP流动性良好，取2适宜。内壁表面粗糙度小于0.40.8m，这里取。 2、为预防主流道和喷嘴处溢料，主流道和喷嘴接触处紧密对接，主流道对接处制成球形凹坑，其球面半径；主流道进口直径应依据注射机喷嘴孔直径确定，通常。由4.1.5可知浇口套始端球面半径，喷嘴直径为。所以主流道：球面半径：。进口直径：。凹坑深h取3-5mm。这里取h=5mm。 因为主流道和塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，所以常将主流道制成可拆卸主流道衬套，便于钢材加工和热处理。通常将主流道衬套在淬火后嵌入模具中，这么在损坏时便于更换或修磨。材料选择T10A，热处理后硬度为53-57 HRC，主流道衬套长度和上模座配合部分厚度一致。定位圈和上模座配合为H7/m6。主流道衬套具体结构图4-3所表示：图4-3 主流道衬套图 3、为了降低料流转向过渡时阻力，主流道和分流道结合处采取圆角过渡，其圆角半径r=13mm，所以取r=2mm。 4、在确保塑料良好成型前提下，主流道长度L应尽可能短，不然将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度而定，通常取L60mm。由标准模架结合该模具结构取55。 5、主流道大端直径6 mm，半锥角为12，取1。 6、为了使主流道和喷嘴和料筒对中，将定位圈和主流道设计成组合结构，定位圈和注射机定模固定板定位孔相配合，配合精度为H8/f7，定位圈和定位孔配合长度本模具取 8 mm。浇口套总长L0=L+h+2=55+8+2=65.5mm。4.4.4 分流道设计分流道是指主流道末端和浇口之间这一段塑料熔体流动通道，分流道应能满足良好压力传输和保持理想填充状态。本设计中因为塑件排布比较紧凑，初步考虑采取点浇口。其分流道横截面为U形，由资料4分流道设计可取数据为宽度b=6mm，半径r1=0.5b=3mm，深度h=1.25r1=4.75。其流道和浇口三维数字化模型图4-4所表示：图4-4流道及浇口位置图4.4.5 浇口设计浇口又叫进料口，是连接分流道和型腔通道。它有两个功效：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中还未固化塑料不会倒流。常见浇口形式有点浇口，侧浇口，潜伏浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口位置选择标准：浇口位置和塑件质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点：1、熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必需使：（1）步骤(包含分支步骤)为最短；（2）每一股分流全部能大致同时抵达其最远端；（3）应先从壁厚较厚部位进料；（4）考虑各股分流转向越小越好。2、有效地排出型腔内气体。总而言之，为确保塑件表面质量及美观效果，本设计采取点浇口。4.4.6 冷料穴设计主流道末端需要设置冷料穴以避免制品中出现固化冷料。因为最先流入塑料因接触温度低模具而使料温下降，假如让这部分温度下降塑料流入型腔会影响制品质量，为预防这一问题，必需在塑料流动方向主流道末端设置冷料穴，方便将这部分冷料存留起来。 冷料穴作用：贮存因两次注射间隔产生冷料及熔体流动前锋冷料，预防熔体冷料进入型腔。设计要求：冷料穴底部成曲折钩形或下陷凹槽，使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧作用。冷料穴分为主流道冷料穴和分流道冷料穴。冷料穴位置通常全部设计在主流道或分流道末端，亦即塑料最先抵达部位。其作用是预防在注射时将冷料注入型腔，而使制品产生缺点。在开模时，冷料穴又起到将主流道凝料从浇口套中拉出作用。本设计在主流道设有冷料穴，冷料穴直径应大于主流道大端直径，直径为8mm。具体见图4-4流道及浇口位置图。4.5 注射模塑件成型零部件设计模具闭合时用来填充塑料成型制品空间称为型腔，组成模具型腔零部件称成型零部件。通常包含凹模、凸模和滑块等。成型零部件直接和塑料接触，成型塑件一些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状和精度，所以成型零部件设计是注射模具关键部分。成型零部件在注射成型过程中需要常常承受温度、压力及塑料熔体对它们冲击和摩擦作用，长久工作后会发生磨损、变形和破裂，所以必需合理设计其结构形式，正确计算其尺寸和公差并确保它们含有足够强度、刚度和良好表面质量。4.5.1 凹模设计凹模也称为型腔，是用来成型制品外形轮廓模具零件，其结构和制品形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具加工方法等相关，常见结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采取整体式凹模，其特点是结构简单，牢靠可靠，不轻易变形，成型出来制品表面不会有镶拼接缝溢料痕迹，还有利于降低注射模中成型零部件数量，而且整个模具外形结构尺寸较小，不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。(1) 凹模径向尺寸计算:塑件尺寸转换：对应塑件制造公差，式中: 是塑件外形公称尺寸； K是塑件平均收缩率，聚丙烯收缩率为1%2%，平均收缩率为1.5%; 塑件尺寸公差； 模具制造公差，取塑件对应尺寸公差1/31/6。=101.2=109.3(2) 凹模深度尺寸计算式中是塑件外形公称尺寸。=82.9凹模二维图图4-5所表示：图4-5凹模二维图4.5.2 凸模设计凸模也称为型芯，本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体研究，塑件采取是整体式型芯。这么型芯加工方便，便于模具维护，型芯和动模板配合可采取。（1） 凸模径向尺寸计算式中：是塑件内形径向公称尺寸；K是塑件平均收缩率，聚丙烯收缩率为1%2%，平均收缩率为1.5%塑件尺寸公差；模具制造公差，取塑件对应尺寸公差1/31/6。=91.65（2）凸模高度计算式中：塑件深度方向公称尺寸。=71.3式中是塑件外形公称尺寸。凸模二维图图4-6所表示：图4-6凸模二维图4.6 脱模机构设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具成型零部件上脱出过程，使塑件从成型零部件上脱出机构称为脱模机构。关键由推出零件、推出零件固