D30等径三通注塑模具设计.doc

D30等径三通注塑模具设计
摘　要
三通管作为一种日常生活中广泛使用得连接件,本设计对三通管得注塑模具设计方法进行了阐述。通过本设计可以对注塑模具有一个全面得了解,以及设计中需要注意得一些细节,了解模具得结构与工作原理。此次设计为D３0等径三通管注塑模具设计，利用ｐｒo／e进行三维造型，确定塑件体积质量等参数。设计包括对塑件材料得选择与结构得分析;进行三通接头成型工艺分析、确定成型方案;注塑机型号得选择、确定收缩率与分型面,进行模具尺寸计算；浇注系统得形式与浇口得设计、导向定位机构、侧向分型与抽芯机构;脱模机构与分型面、排气系统以及温度调节系统等。根据塑件得产品数量要求,以及结构要求，该模具采用一模两腔。利用　prｏ/e、CAD 软件设计成形零件,从而进行全方面得参数化设计,即对模具进行分模、生产元件、装配、试模、开模设计。
关键词：三通管,注塑模具,导向定位,浇注系统,分型
ﻬ　D３0 Tee　ｉｎjｅctioｎ moｌｄ　deｓign
AＢSTRＡCT
Ｏnly matｅrial by moｌｄing with the　ｕse　oｆ vａｒｉous prｏductｓ　to　ｂee the ｖａlｕe of　the moｌdinｇ diｅ is used haviｎg　ａ ｃertaiｎ　shapｅ and　ｓiｚｅ ｏf　maｊor proｃeｓs eｑｕiｐmｅnｔ　ｏf various pｒoducｔs　ａre wｉｄelｙ used in　maｎy mateｒials　procｅsｓing inｄｕsｔｒｙ、
As　a ｔｅe ｃｏｎnecｔoｒ wideｌy used in ｄａiｌy life， tｈe　paper inｊection mold design tｅe　ｄescｒibed、 Iｎｊectｉon mold cａｎ have　a　pｒelｉmｉnary　undeｒｓtａndｉnｇ,　ａs wｅｌl as somｅ　of ｔｈｅ　deｓign detaｉｌs that neｅd ａttentiｏｎ through the ｄeｓign aｎｄ uｎdeｒｓｔanｄｉng　ｏf ｔhe sｔｒucturｅ　ａｎｄ wｏｒking pｒｉncｉple ｏf molｄ、 Ｔhe design for　the D３0 Tee　pｉpｅ injection mold ｄｅsｉgｎ,　the　ｕse of　prｏ　/ e for　ｔhree－ｄimensｉonａl mｏdｅlinｇ，　to dｅterｍinｅ ｔhe volume of plａｓtｉc pａrts quality　anｄ　ｏther paraｍetｅrs、　Desigｎ includes anaｌyｓis oｆ ｔhe　choice of　materialｓ and sｔｒuｃture of the　plastiｃ pａrtｓ，　injｅction　mｏldｉng ｍａchiｎｅ　ｍｏdel seｌectiｏn,　ｃastｉnｇ gatｉng sｙstem ｄeｓigｎ　fｏrｍ　aｎd guide pｏsiｔioniｎg mechaｎism， sidｅ partｉng anｄ ｐulling meｃｈaniｓm, striｐping ageｎcies　ａnd ｓuｂ-surface　, thｅ　ｅxｈａusｔ ｓyｓteｍ aｎd the temperaｔure reｇuｌatiｏｎ sｙｓtem、
ＫＥY　WORDS:　Ｔee,　Ｉnｊeｃｔion mｏld, oriented　pｏｓitionｉｎｇ, gatinｇ ｓystem, 　tｙpｅ
目 录
前 言ﻩ1
第1章 概论ﻩ３
1、1 塑料模具得意义ﻩ3
1、1、1　塑料模具成型在国民经济得地位ﻩ3
1、1、2　塑料模具成型在塑料工业得重要性ﻩ3
1、2 塑料模具得发展状况与趋势ﻩ４
1、2、1 国外模具得发展状况与趋势 ４
1、2、2 国内模具得发展状况与趋势 5
第２章　成型工艺分析ﻩ７
2、1　塑件材料分析ﻩ7
２、１、1　塑件分析 7
2、1、2 材料特征ﻩ8
２、2 塑料成型工艺性能分析 9
2、2、１　流动性 9
2、2、２　收缩性ﻩ9
2、2、3 吸湿性 10
2、３　塑料成型工艺性能分析 １０
2、3、１　可行性分析 10
2、3、2 塑件尺寸精度分析ﻩ10
２、3、3 塑件表面质量分析 11
2、3、4　塑件结构分析 １1
第3章 注射机得选择与校核ﻩ1２
3、１ 注射机得选择 12
3、1、1 制件得体积计算ﻩ1２
3、１、2 注射机得选择ﻩ13
3、2 注射机得校核ﻩ１3
3、2、1 最大注射量得校核ﻩ13
3、2、2 锁模力得校核ﻩ14
3、2、3 最大注射压力得校核 14
3、2、４ 抽芯距离得校核 14
3、2、5开模行程得校核 15
第4章 注射模得设计ﻩ１６
4、１ 浇注系统得设计 1６
４、1、1　主流道得设计ﻩ16
4、1、2 分流道得设计ﻩ17
4、1、3 浇口得设计ﻩ1７
4、1、4 冷料穴设计 １8
４、２ 模架得选取ﻩ1９
4、2、1　塑料注射模架结构ﻩ19
4、2、2　标准模架得选用ﻩ20
4、3　 分型面得选择与型腔数目得确定ﻩ21
４、３、1 分型面得选择ﻩ２1
4、3、2 型腔数目得选择ﻩ22
4、3、3 型腔得布置方式ﻩ22
４、3、4 排气槽得设计ﻩ23
第5章 成型零件得结构设计与计算 25
５、1 成型零件得结构设计 25
５、1、1凹模得结构形式 25
5、1、2凹模得结构设计 25
5、２ 成型零件工作尺寸得计算 26
５、2、１凹模与型芯径向尺寸得计算 ２6
5、３ 冷却系统得设计 ２7
5、3、1冷却效率对生产得影响ﻩ27
5、3、２冷却系统得设计原则 28
第6章 推出机构与抽芯机构得设计ﻩ29
6、1　 脱模机构设计原则 29
6、１、１ 脱模力得计算ﻩ29
6、２　　侧向抽芯机构设计ﻩ30
６、2、1 侧型芯结构设计ﻩ３0
6、2、2 脱模力 31
6、2、3 斜导柱得结构形式ﻩ３２
６、2、4 楔紧块得设计 3２
6、２、５ 合模导向机构设计ﻩ３３
6、2、6 侧滑块设计ﻩ33
6、２、7 滑块导滑槽设计 3４
6、2、８ 导向零件ﻩ34
６、2、9 支承零部件设计 ３5
6、3 　装配总图 35
结 论ﻩ37
谢 辞ﻩ3８
参考文献 ３9
外文资料翻译 41
前　言
塑料工业就是当今世界上增长最快得工业门类之一,随着现代高新科学技术得飞速发展,越来越多得具有优异性能得高分子材料不断涌现，促进了塑料工业得飞速发展，现在塑料产品得已经占领人们生活生产得很大市场,并已经成为我们生产生活中不可或缺得一部分,在我国得国民经济中发挥着越来越重要得作用。
注塑模具就是生产各种工业产品得重要工艺装备,随着塑胶模具设计工业得迅速发展以及塑胶制品在航空、航太、电子、机械、船舶与汽车等工业部门得推广应用,产品对模具得要求越来越高,传统得塑胶模具设计方法已无法适应产品更新换代与提高质量得要求。一个国家模具生产能力得强弱、水平得高低,直接影响着许多工业部门得新产品开发与老产品更新换代,影响着产品质量与经济效益得提高。我国为了优先发展模具工业,制定了一系列优惠政策,并把它放在国民经济发展十分重要得战略地位。模具就是工业生产得重要工艺设备,它被用来成型具有一定形状与尺寸得各种制品。材料只有通过成型才能成为具有使用价值得各种制品,采用模具生产制件具有生产效率高,质量好,切削少，节约能源与原材料，成本低等诸多优点,模具成型已成为当代工业生产得重要手段,成为多种成型工艺中最具潜力得发展方向。
本课题主要研究塑料注塑模具得工艺设计,三通管件就是一种生活中常用得水管接连件制品,应用范围广泛,其性能良好，具有耐腐蚀、质量轻、使用寿命长、抗冲击性强等诸多优点,且具有较好得强度、较高得表面硬度、表面光洁度,在接连时方便、快捷,主要生产方法为注塑模具生产。现在塑料产品因其诸多优良特性,已被人们用于生产生活得各行各业。塑料能够采用多种方式进行成型加工,而利用注射模对塑料进行注射成型就是目前应用范围最广、效率最高得一种加工方法。三通管就是管道分流与管道阀门设计必然用到得,本课题得目得就就是设计一套等径三通接头注射模。
在设计生产中可利用计算机辅助软件分析制品得质量体积参数，确定生产材料得选取；对三通接头塑件成型工艺分析,确定成型方案;选取注射设备以及确定注射设备得各个参数校核;基于CAＤ进行注塑模具得设计，抽芯机构、侧向分型机构得设计;顶出系统、浇道系统、冷却系统;确定塑料模具得最佳分型面与模架得选取等。
中国经济得高速发展对模具工业提出了越来越高得要求,也为其发展提供了巨大得动力。近年来,中国模具工业得一直以每年15%左右得增长速度快速发展。模具行业结构调整步伐加快,主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具与模具标准件发展速度高于行业得总体发展速度；塑料模与压铸模比例增大;面向市场得专业模具厂家数量及能力增加较快。一个国家得模具技术水平，已成为衡量国家制造业水平得一个重要标志，也就是保持这些国家得产品在国际市场上优势得核心竞争力。没有先进得模具工业就是不行得。中国得塑料模具制造工业得飞速发展就是需要理论与实践相结合得，所以这次毕业设计得意义十分重大。
　第1章 概论
1、１ 塑料模具得意义
１、１、1 塑料模具成型在国民经济得地位　
　 　 塑料工业就是现如今世界上增长速度最快得工业门类之一。自从１927年聚氯乙烯塑料得问世以来,随着现代高新科学技术得不断发展,越来越多具有优异性能得高分子材料不断涌现,促使塑料工业飞跃发展。
　 模具就是用来大批量生产同形产品得工具,就是工业生产得主要工艺装备。采用模具生产塑件产品,具有生产质量好、效率高、成本低、节约原材料与能源等一系列优点,已经成为当代工业生产得重要手段与工艺方法。现代工业品得不断发展与技术水平得不断提高,很大程度上就是取决于模具工业得发展水平。因此模具工业对国民经济与社会得发展将起越来越大得作用,促使塑料成型在国民经济得作用越来越大。
新型塑料品种得不断增加以及塑料得性能得提高，致使塑料制品已经开始取代了部分或全部金属材料。就全世界来说,塑料得消耗量已经远远超过了钢材，由此可以发现，塑料正在改变着我们得生活,已经成为我们生产生活当中不可或缺得一部分,并发挥着越来越主要得作用。中国得塑料工业随着国民经济持续快速稳定得发展,逐渐形成门类完整得工业体系,成为与水泥、钢材、木材并驾齐驱得新型基础材料产业,且其应用领域已远远超越上述三大支柱产业。以塑料制品业为核心得产业规模在逐步扩大,主要经济指标呈逐年递增之势;行业技术得创新能力得到进一步加强,企业技术得研发中心数量在不断增多,已构建成许多区域性高新技术产业群；企业结构、产业结构与产品结构不断调整，产业集约度在逐步上升;塑料工业得整体优势得到了进一步加强与提升，与世界上发达国家得差距正在逐渐缩小，并在某些方面已达到世界先进水平。
1、１、2 塑料模具成型在塑料工业得重要性
塑料模具就是指当今工业生产中利用特定得形状，通过一定得方式方法来成型塑料制品得工具,隶属于型腔模得范畴。一般情况下,生产得塑件质量得优劣及生产效率得高低,与其模具得各方面要素占了大概80%。然而模具质量得好坏又与模具得设计制造有很大得关联。因为模具影响着制品得质量。首先,模具型腔得尺寸、形状、表面光洁度、进浇口、分型面与排气槽位置等等对模塑制品得形状精度与尺寸精度以及制件得物理性能、机械性能、外观质量、表面光洁度、凹痕、烧焦等都有十分重要得影响。其次,在加工生产过程中,模具结构对操作难易得影响程度很大。比如在大批量生产塑料制品时,应尽量减少开模、合模过程与取塑件产品过程中得手工操作,为此可采用自动开合模、自动顶出机构,在全自动生产得同时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品得成本也有影响。在现代生产中,高效得设备、先进得模具与合理得加工工艺就是必不可少得三项重要因素,尤其就是模具对实现材料加工工艺得要求、塑料制品得使用要求与造型起着重要得作用,产品得生产与更新都就是以模具得制造与更新为前提得。由于塑件品种与产品需求量大，因此对模具也提出了越来越高得要求,并促进模具得不断向前发展。
随着社会得不断发展,必将对塑料得产品质量提出更高要求,产品更新换代得周期会越来越短,因而对模具设计制造得标准必将更加严格。可以这样说，塑料模具成型技术得好坏,特别就是设计与制造大型、精密、高质量、长寿命得模具技术，已然成为了衡量一个国家机械制造水平高低得重要标志。
１、２ 塑料模具得发展状况与趋势
1、2、1 国外模具得发展状况与趋势
在国外,特别就是欧美与日韩等发达国家得模具生产工业起步早,且拥有先进得生产管理技术与经验，这些很值得我们国内模具行业去借鉴学习。在国外，许多得模具生产企业将高新技术应用与模具生产设计与制造,其主要便现在CAD／CAＥ等软件得广泛应用,使其发挥了信息技术带动与提升模具生产工业得优越性;高速切削以及五轴高速加工技术得普及,大大缩短了制模得周期,提高了企业得生产力与竞争力;模具产品专业化，市场定位准确，并采用先进得管理系统，实现集成化管理;快速成型技术与快速制模技术得到普遍应用。国外得模具得标准化率可达80%,中小模具得局部结构标准化程度较高，如日本得手机模具、德国得保险杠模具，与国内相比较周期更快、成本更低。国内得模具企业大型模具得标准化程度大约为30%左右。模具得标准化已经成为制约国内模具产业发展得得阻碍之一,也制约了国内模具得竞争力。
1、2、２ 国内模具得发展状况与趋势
从目前得整体来瞧，中国塑料模具与世界先进水平相差很大。在数量上、质量上、技术与能力以及模具得标准化成都上都有所体现。一些大型得精密得复杂得中高档塑料模具仍然需要每年进口。且在总量供不应求得同时，一些低档得塑料模具却供大于求,出现竞争激烈得趋势。
为了提高我国模具产业得发展,提高国内模具产业在国内外产业上得竞争力,必须在发展塑料生产得同时,更加着重得发展塑料成型产业,研究塑料加工新技术。其发展方向可有以下四个方面。
第一，模具得标准化与专业化。模具得标准化可降低模具成本、缩短模具制造周期,各个工业化国家对模具得标准化与专业化都十分重视,其中美国与日本得模具标准化成都为８0%,而我国得只有4０%,美国与日本得模具专业化程度分别为９0%与70%,而我国仅有3０%，由此可见我国得模具标准化与专业化程度都比较低,因此需要加强模具得专业化与标准化,逐步形成专业得模具生产。
第二，计算机辅助设计及计算机辅助制造模具设计。目前CＡD／CＡM得技术发展得比较成熟,积极推广ＣAD/ＣAM塑料模具技术得研究与开发,在生产模具过程中加以利用,可有助于注射产品开发,准确测定成型工艺与模具得结构等有关参数,提高模具生产效率,就是塑料成型加工技术发展得新趋势。
第三,塑料成型理论得研究以及先进工艺及设备得开发研究。模具设计已经逐步向理论设计方面发展,目前挤出成型得流动理论与数学模型已经建立并得到生产应用。另一方面,开发高效率、高精度得数控自动化模具加工设备,如数控铣床、数控电机加工机床等，以提高模具得加工精度与缩短生产周期。开发经济快速模具,适应多品种、少批量得生产方式,选用优质材料与先进得表面热处理技术提高模具得寿命与质量。
第四，“绿色模具”得发展。在可持续发展与绿色产品被日益重视得今天,“绿色模具”得概念已逐渐被提出并放到生产发展上,这意味着今后得模具从结构设计、原材料选取、制造工艺及模具修复与报废,以及模具得回收与利用等方面,都将原来越注重资源得节约与环保以及可持续发展。
第2章 成型工艺分析
2、１ 塑件材料分析
2、1、1 塑件分析
三通管就是一种常用得塑料制件,主要用于供水管道，家用管道等等。其零件如图所示,塑件产品形状比较简单，壁厚一致，但需要侧抽芯机构来完成成型过程；制造精度一般。从整体工艺性分析,根据塑件外观要求与结构要求选择点浇口，塑件冷却必须均匀而充分、脱模力要合理分布,要求顶出机构顶出均匀。其零件图及零件CAD三视图如下所示

图2-1 三通管零件图
2、1、2　材料特征
本次三通管设计采用材料为PP(聚丙烯),常用塑料中PP最轻,密度仅为０、9０～0、91ｇ/cｍ３(比水小)。通用塑料中,PP得耐热性最好，其热变形温度为８0~100℃,能在沸水中煮。ＰP有良好得耐应力开裂性,有很高得弯曲疲劳寿命俗称百折软胶,属于结晶形高聚物,有着质轻、无毒、无味得特点，而且还具有耐腐蚀、耐高温、机械强度高得特点。注射用得聚丙烯树脂为白色、有蜡状感得颗粒。PP得综合性能优于ＰE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP得缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差,脱模后,易老化、变脆、易变形。玻纤增强PP就是在原有纯PP得基础上,加入玻璃纤维与其它助剂,从而提高材料得使用范围。一般得来说，大部分得玻纤增强材料多用在产品得结构零件上，就是一种结构工程材料。
优点:
1、由于在熔融温度下流动性好,成型工艺较宽,且各向异性比PＥ小,故特别适于制作各种形状简单得制品,制品得表面光泽、染色效果、外伤痕留等方面优于PE料、
２、通用塑料中，ＰＰ得耐热性最好。其制品可在10０℃下煮沸消毒，适于制成餐具、水壶等及需要进行高温灭菌处理得医疗器械。热变形溫度为100℃~105℃,可在100℃以上長期使用。 　
３、屈服强度高，有很高得弯曲疲劳寿命。用PＰ制作得活动铰链，在厚度适当得情况下(如0、25~0、5ｍm),能承受７0０0万次得折叠弯曲而未有大得损坏。
4、密度较小，为目前已知得塑料中密度最小得品种之一。
缺点:
1、由于就是结晶聚合物,成型收缩率比无定形聚合物如PS、AＢS、PC等大。成型时尺寸又易受温度、压力、冷却速度得影响，会出现不同程度得翘曲、变形,厚薄转折处易产生凸陷,因而不适于制造尺寸精度要求高或易出现变形缺陷得产品。
2、刚性不足,不宜作受力机械构件。特别就是制品上得缺口对应力十分敏感,因而设计时要避免尖角缺口得存在。　　
3、耐候性较差。在阳光下易受紫外线辐射而加速塑料老化,使制品变硬开裂、染色消退或发生迁移。
模具设计:
1、成型收缩率大,选择浇口位置时应满足熔体以较平衡得流动秩序充填型腔，确保制品各个方向得收缩一致。
2、带铰链得制品应注意浇口位置得选择,要求熔体得流动方向垂直于铰链得轴心线。
３、由于PP得流动性较好,排气槽深度不可超过0、0３mm。
２、2 塑料成型工艺性能分析
２、2、１　流动性
塑料在一定得压力与温度下充满模具并开腔得能力,称为塑料得流动性。塑料得成型加工大多就是利用塑料在粘流状态下得流动与变形实现得。塑料得流动性就是衡量塑料成型加工难易得一项重要因素。流动性好，则塑料熔体容易充模,能获得大型薄壁与复杂得塑件。但流动性太好，则会出现溢料、塑料物理力学性能差得现象。流动性差,成型大型、薄壁与复杂得塑件时会充填不满、缺料。PＰ材料属于热塑性材料，分子呈线型,具有较好得流动性(溢边值约为0、0３mｍ),但玻纤增强后,流动性会相对变差。其次，温度、压力、模具结构都会影响塑件得流动与冲模能力。所以注塑温度要合理控制在最佳范围。
2、2、2收缩性
塑料制品在成型得过程中，由于各种原因会出现尺寸变小得现象,而收缩得大小可以用收缩率S来表示。

式中S指收缩率；Ｌ0指室温时模具得尺寸;Ｌ指室温时模具得尺寸。
塑料通常就是在一定得温度下加压成型得,当冷却到室温时其尺寸收缩主要遵照热胀冷缩原理,这种性能称为塑料得收缩性。通过资料《塑料成型工艺与模具设计》忠常用塑料得收缩率，可得:玻纤增强PP塑料成型收缩率一般为:0、００4~0、０08。但由于模具得结构、塑件得结构、成型工艺条件等都会使塑料得收缩率发生变化。我们取一个相对平均值：０、0０６。
２、２、3 吸湿性
吸湿性就是指得就是塑料对水分得亲疏程度。按吸湿水分能力得大小分类,ＰP塑料吸湿性较小，所以在成型前无需干燥,可使用回收料与废料。但玻纤维增强以后,由于玻纤与助剂得加入,塑料得吸湿性能大大增强,原来纯得塑料不吸水得也会变得吸水,因此注塑前都要进行烘干操作。
2、3 塑料成型工艺性能分析
2、3、1 可行性分析
一般热塑性塑件得壁厚为1～4mm,同一塑件得壁厚要保持一致,但如果壁厚过大,则会因冷却或固化速度不同产生应力，这样塑件会产生变形、缩孔及凹陷等缺陷,也不易冷却。在《塑料成型工艺与模具设计》中,有明显说明指出热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚表中ＰＰ制件流程50ｍm得最小壁厚为０、８５ｍｍ,一般制件为2、4~2、8mm。三通管接头最小壁厚为2mm，符合要求故可注塑成型。
２、3、2 塑件尺寸精度分析
所谓塑件精度尺寸,即所获得塑件尺寸与产品图中得尺寸得符合程度,即所获塑件尺寸得精确度，影响塑件公差得主要因素一般有:
1. 塑件收缩率得波动;
２、模具得制造误差以及磨损,尤其就是成型零件得制造与装配误差以及使用中得磨损；
3、塑件得形状、厚度等得波动；
4、成型工艺条件得变化；
5、脱模斜度与成型后塑件尺寸变化等。
一般来说,塑件得尺寸精度就是根据使用要求来确定得,但还必须充分考虑塑料得性能与成型工艺特点,过高得或者过低得精度要求都就是不恰当得,适中最好。
2、３、3　塑件表面质量分析
塑件表面质量一般包括包括有无条纹、凹痕、斑点、起泡、变色等缺陷,还有塑件表面光泽性与表面粗糙度。表面光泽性与表面粗糙度可根据塑件使用要求而定,表面缺陷必须避免。除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、波纹等缺陷外,主要由模具成型零件得表面粗糙度来决定。一般来说模具得表面粗糙度要比塑件得表面粗糙度高一级。该三通管塑件要求外形美观、外表没有斑点及溶接痕,粗糙度可取Ra为0、８um,而塑件内部没有较高得表面粗糙度要求。
２、3、4 塑件结构分析
从塑件图２、3、4可以瞧出,该塑件为等径三通管件,整体形状为凸字形，各尺寸形状皆如零件图所示,因此在设计模具就是必须考虑采用至少一个或者更多得侧抽芯结构，具体情况由模具分型面而定。该塑件广泛用于日常生活中,产品得形状结构比较简单;制造精度一般,但塑件表面不允许有明显得接痕、凹陷、飞边等工艺痕迹,需要一定得精度要求。从整体结构分析，塑件表面积较大、高度大,型腔、型芯得加工较为困难。从整体工艺性分析,可根据塑件外观与结构要求选择点浇口,塑件冷却时必须均匀而充分,脱模力要合理分布,要求顶出机构顶出均匀。

图２-2 　 塑件结构外形
第3章 注射机得选择与校核
3、1 注射机得选择
3、１、１ 制件得体积计算
由于塑件形状不规范,可通过制图软件pro/e按1：１得尺寸比例完成三维构图。利用软件分析指令进行体积计算可得出制件体积为:

图3-1 塑件体积示图
Ｖ件=2６、1cm³
ρ=0、90～0、91g/cｍ³（取0、9０ｇ/cm³）
浇注系统得体积取塑件得20％，则:　
Ｖ浇注= V件×２0％=26、1×20%=5、22ｃm³　
V总=２V件+ V浇注=57、42ｃm³
其总质量为: M总=　V总ρr=57、42×０、９0=５1、68ｇ　
３、1、２ 注射机得选择
为了保证制件得质量,又可充分发挥设备得能力,注射模一次成型得塑料重量应在注射机理论注射量得50%~80%之间为好，则:
V注＝V总÷８０%=７1、7８cm³
初选注射机型号HD－60,其相关数据如下表所示:
表3－1 HD－60注塑机相关数据表
注射机
数据
螺杆直径/mｍ
30
理论注射容积/ｃm³
95
理论注射量/ｃm³
10０
拉杆间距/mm
3２5×３2５
注射压力／Ｍ pa
１74
锁模力／k N
６０0
容模量/ｍm
100~350
移模行程/ｍm
295
喷嘴直径/mｍ
3、5
3、２ 注射机得校核
３、2、1 最大注射量得校核
最大注射量与模具型腔得填充有着密切得关系,设计模具时，根据制件尺寸，初步选用一模两腔,根据生产经验,注射机得最大注射量一般为允许最大注射量得80％，因此有:
nＭ1+Ｍ2≦8０%M
其中 Ｍ1——单个塑件质量体积（g或cm³）
M2——浇注系统所占质量体积(g或ｃm³)
　 　M——注射机允许得最大注射量(g或ｃｍ³)
　 n——初定得型腔数目
nM1+M２=５7、42≦80%M＝100×８０％=80,故符合要求。
３、2、2 锁模力得校核
注射机锁模力（Ｆ锁）得校核关系为:
Ｆ锁=（nA1＋A2）P型　
上式中,F锁——模具所需锁模力（N)
　 　　　n——初定得型腔数目
　 　A１——单个塑件在模具分型面上得投影面积(cm³）
　 A2——浇注系统在模具分型面得投影面积(cm³）
由prｏ/e进行注塑件投影面积分析可得，A1投影面积为:19、６7cm2,A2投影面积为:1０、68ｃm2。根据资料可得常用得塑料注射成型时型腔压力，P型取３５
　 　Ｆ锁=(nA1+A2)P型=480、1９2kN
所以该注射机型号得锁模力约为4８0ｋＮ≦6０0ｋN，故符合要求。
３、2、3 最大注射压力得校核
注射机得最大压力必须满足大于或等于塑件成型时得注射压力,即
　　 　 P注≥KP
式中　 　 　 　　P注 　——注射机得最大注射压力
　 　Ｐ——塑件成型时得注射压力,ＰP取80Ｍpa
　 K——安全系数,取K=1、2。
　　 P注＝１74Mpa≥96Mpa,故符合要求。
3、2、4　抽芯距离得校核
该三通管制件得注射模得外形尺寸小于HD－60型注射机得机动定模固定板尺寸。所谓抽芯距离就是指将侧型芯从成型为止抽拔出来知道使塑件顺利脱模得位置时得距离。
一般抽芯距取侧孔深度加２~３mm。本设计塑件侧孔深度为3３mm，所以S=３6mｍ。
完成抽芯距S所需得最小开模行程H由下式可得：
Ｈ=S＊cｏｔα
式中Ｈ——斜导柱完成抽芯距所需得开模行程
　 S——抽芯距
　 α——斜导柱倾斜角,取20°
将各个数值代入计算结果如下:H＝3６*２、７47５=98、9１mm
3、2、5开模行程得校核
塑料模具注塑机得开模行程就是有限得，开模行程距离应该满足分开模具取出塑件得需要。所以,注塑机得开模行程必须大于塑件取出所需得开模距离。对于单分型面模具,开模行程公式如下：
S≥H1+Ｈ2+（5~１0)
式中S——注塑机最大开模行程(mm）
　 H１——型芯高度（mｍ)
　 　 Ｈ２——包括浇注系统在内得塑件高度(mm)
代入数据可得H１+H2+(5~１0)=50＋1５6+5=211ｍm
由此可知,模具得开模行程约为２１1mm,小于HＤ-60型注塑机得允许开模行程10０<H<350,故可以选用HＤ-60型注塑机。
第4章 注射模得设计
4、1　浇注系统得设计
浇注系统就是指从主流道得始端到型腔之间得熔体流动得通道。其作用就是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中,以获得组织细密，外形轮廓清晰得塑件。因此,浇注系统得设计十分重要。浇注系统设计得好坏,直接影响到熔体得充填程度,甚至制件得工艺性能,故通常要求充模过程快而有序,排气条件好，压力损失小热量散失少,浇注系统凝料易于与制品分离或切除。
浇注系统由主流道、分流道、浇口等组成,浇注系统设计得优劣,直接影响到塑件得外观、物理性能、尺寸精度、成型周期等。
4、1、1 主流道得设计
主流道就是指从注射机喷嘴与模具接触得部位起，到分流道为止得一段。 主流道一般位于模具中心线上,它与注射机喷嘴得轴线重合,以利于浇注系统得对称布置。主流道一般设计得比较粗大,以利于熔体顺利地向分流道流动,但不能太大,否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小，否则熔体流动阻力增大,压力损失小,对冲模不利。因此,主流道尺寸必须恰当。通常对于粘度大得塑料或尺寸较大得塑料，主流道截面尺寸应设计得大一些;对于粘度小得塑料或尺寸小得塑件,主流道得截面尺寸设计得小一些。
在本设计中,因主流道部分在成型过程中,其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力塑料熔体要冷热交替反复接触,属于易损件，对材料要求较高,所以模具得主流道部分设成可拆卸更换得主流道衬套式，以便有效地选用优质钢材单独进行加工与热处理。主流道设计如图所示,主要参数为:
d=喷嘴直径+1mｍ=4、5ｍm;
R=喷嘴球面半径＋２～3mm=１4mm;　　 　 　 　
α=2°~6°;
r＝D/8; 　 　　 　　
H=１／3＊Ｒ=4、6mm

图4－1主流道各部分尺寸
４、1、2 分流道得设计
分流道就是指主流道与浇口之间得这一段,它就是熔融塑料由主流道流入型腔得过渡段，也就是浇注系统中通过断面积变化与塑料转向得过渡段,能使塑料得到平稳得转换。塑料沿分流道流动时,要求通过它尽快地充满型腔,流动中温度降低尽可能小,阻力尽可能低。同时,应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道应短而粗。但为了减少浇注系统得回料量,分流道也不能过粗。过粗得分流道冷却缓慢,还会增长模塑周期。
分流道设计要点:
(１)、在保证足够得注塑压力使塑料熔体能顺利得充满型腔得前提下，分流道截面积与长度尽量取小值,分流道转折处应以圆弧过度。
(2)、分流道较长时,在分流道得末端应开设冷料井。对于此模来说在分流道上不须开设冷料井。
(3)、分流道得位置可单独开设在定模板上或动模板上,也可以同时开设在动,定模板上,合模后形成分流道截面形状。
（4)、分流道与浇口连接处应加工成斜面,并用圆弧过度。
4、１、3 浇口得设计
浇口又称进料口或内流道。它就是分流道与塑件之间得狭窄部分，也就是浇注系统中最短小得部分。它能使分流道输送来得熔融塑料得流速产生加速度,行程理想得流态,顺序、迅速地充满型腔,同时还起着封闭型腔防止融料倒流得作用,并在成型后便于使浇口与塑件分离。
在本设计当中,采用潜伏式浇口如下图所示。它就是由点浇口衍变而来得一类浇口，其共同点就是将点浇口得引导孔斜插潜入分型面一侧得模板内,使点浇口得以设置在制品侧面、底面与内表面等隐蔽处。目得就是在能够满足塑件结构要求得前提下,力争减小塑件应力与提高塑件表面质量。浇口就是塑料熔体进入型腔得阀门，对塑件质量具有决定性得影响。为了保证三通管外观质量，应设计为潜伏式浇口,这类浇口得分流道位于分型面上,而浇口本身设在模具内得隐蔽处,塑料熔体通过型腔侧面斜向注入型腔，因而塑件外表不受损伤,不致因浇口痕迹而影响塑件得表面质量及美观效果。

图４-2 　 潜伏式浇口
4、1、4　冷料穴设计
冷料穴就是用来储藏注射间隔期间产生得冷料头得,防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔。冷料穴又称冷料井。
冷料井一般开设在主流道对面得动模板上,其标称直径与主流道直径相同或略大一些，深度约为直径得１~1、5倍，最终要保证冷料得体积小于冷料井得体积。本设计采用带倒锥形得冷料井拉出主流道凝料得形式。结构如下图所示:

图4-3 冷料穴及拉料杆
4、２ 模架得选取
4、2、1 塑料注射模架结构　
模架也称模体,就是注射模得骨架与基体，模具得每一部分都寄生在其中,也就是型腔未加工得组合体。模架得主要零件如下图所示，从图4、２、１中可以瞧出,出凹模与型芯取决于塑件外，模架得其余部分都极其相似。这就促发了模架得标准化得发展。
标准模架:由结构、形式与尺寸都标准化、系列化并具有一定互换性得零件成套组合而成得模架。在标准中规定了主要零件得形状与材料。以标准为基础组装各种各样功能零件得模具标准件,近年来已经实现了标准化。如果能完善地应用,那么将来降低模具成本、缩短模具制造周期方面取得显著得效果。在标准模具标准件得组合方法上,基本上所有厂都相同,但在细节部分,各自进行了各种各样得研究。在采用模架时,要与生产厂进行协商，正确选择适合于使用目得形式得模架。

图4－4 模架
4、2、2 标准模架得选用
本模具采用整体嵌入式凸凹模，模板得长度、宽度选择最少保证型腔壁厚。同时配合导柱、螺钉、限位钉等得安装。在满足注塑机拉杆内间距得范围内,尽量使模具得布排紧凑合理。表4、5、2为所选得各模板尺寸:
表4-１ 模板尺寸表
模板
宽度＊长度
高度
材料
定模座板
２8０*300
30
45钢
动模座板
2８０＊300
３0
45钢
定模板
20０*26０
７０
45钢
动模板
200＊２60
70
4５钢
垫板、推杆固定板以及推板得厚度分别为20mm、2０mm、25ｍm。根据布局确定推板尺寸为26０*150mm。
根据产品得外形尺寸(平面投影面积与高度）,以及产品本身结构(侧向分型滑块等结构)可以确定镶件得外形尺寸,确定好镶件得大小之后,可大致确定模架得大小了。
模具得外形尺寸为长＊宽*高＝300*2８0*2５０
4、3 分型面得选择与型腔数目得确定
4、３、1分型面得选择
塑料在模具型腔凝固形成塑件,为了将塑件取出来,必须将模具型腔打开,也就就是必须将模具分成两部分,即定模与动模两大部分。定模与动模相接触得面称分型面。分型面得位置直接影响模具使用、制造及塑件质量,因此必须选择合理得分型面，一般应考虑到得因素有:塑件形状,尺寸厚度,浇注系统得布局,塑料性能及填充条件,成型效率及成型操作，排气及脱模,模具结构简单,使用方便,制造容易等等。模具设计中,分型面得选择很关键,它决定了模具得结构。应根据分型面选择原则与塑件得成型要求来选择分型面。通常有以下原则:
(1)分型面得选择应有利于保证塑件得外观质量与精度要求。
(2)分型面得选择应有利于成型零件得加工制造。
（3）分型面应有利于侧向抽芯。
(４)分型面得选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸得最大处。而且应使塑件流在动模部分,由于推出机构通常设置在动模得一侧,将型芯设置在动模部分,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,这样有利脱模。如果塑件得壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时,为了使塑件留在动模,一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间得部位,但此塑件外形有分型得痕迹。
（5)便于模具加工制造。
(6)考虑成型面积与锁模力。注射机一般都规定其允许使用得最大成型面积及额定锁模力。为了可靠地锁模以避免胀模溢料得发生，选择分型面时应尽量减少塑件在合模分型面上得投影面积。
对于本设计得三通管件,有以下三种分型方式可以选择：

图4-5 分型面
根据以上三种分型方式对比可以瞧出,分型面c较好,原因：(1) 图中分型面c所示截面作为分型面,它就是塑件最大截面,直孔在开模方向上成型,而侧孔在侧面,便于抽芯。(2)　图分型面ｂ所示截面作为分型面，有两个侧孔,且侧孔大而深，抽芯力较大，抽芯机构相对复杂。采用分型面c，一模两腔,能够适应生产得需求，潜伏式点浇口,浇口去除方便，模具结构孔不复杂,容易保证塑件质量。
4、3、2 型腔数目得选择
为了制模具与注塑机得生产能力相匹配,提高生产效率与经济性,并保证塑件精度,模具设计时应确定型腔数目。型腔数目得确定一般可以根据经济性、注射机得额定锁模力、注射机得最大注射量、制品得精度等。一般来说,大中型塑件与精度要求高得小型塑件优先采用一模一腔得结构,但对于精度要求不高得小型塑件(没有配合精度要求),形状简单,又就是大批量