塑件的工艺分析与模具结构设计.docx

模 具 设 计 课 程 设 计

课程名称：模具设计课程设计

姓 名：黄 勇 兵 张 勇

指导教师：田 鹏 飞

学 院：机 电 学 院

专业班级：06 级 工 业 设 计

日 期：2 0 0 9/1 2/2 1

目 录

摘要 ……………………………………………………………………………………………… 2
1前 言 ……………………………………………………………………………………………3
2塑件的工艺分析…………………………………………………………………………………4
2.1塑件原材料分析………………………………………………………………………………4
2.2初选注塑成型机的型号和规格………………………………………………………………5
3 模具结构设计……………………………………………………………………………………6
3.1 确定型腔布置及数目…………………………………………………………………………6
3.2 分型面的选择…………………………………………………………………………………6
3.3浇注系统的设计………………………………………………………………………………7
3.3.1 浇口设计……………………………………………………………………………………7
3.3.2.浇道………………………………………………………………………………………….8
3.3.3.冷料穴及拉料………………………………………………………………………………9
3.3.4. 进料口及位置的确定……………………………………………………………………10
3.3.5.排气系统的设计……………………………………………………………………………11
3.3.6.冷却装置的设计……………………………………………………………………………11
3.3.7脱模机构的设计……………………………………………………………………………12
3.3.8选用标准模架………………………………………………………………………………12
4 模具成型零件的设计与计算……………………………………………………………………13
4.1凸模、凹模、型芯设计与计算………………………………………………………………13
4.2 型腔侧壁厚度和底板的计算…………………………………………………………………15
5 合模导向机构设计………………………………………………………………………………17
6.校核计算…………………………………………………………………………………………19
7.凹凸模材料的确定………………………………………………………………………………21
8. 设计小结………………………………………………………………………………………22

塑料香皂盒注塑模设计

摘要：本课题主要是针对塑料香皂盒的注塑模具设计,该塑料香皂盒材料为无毒PP材料，是日常生活中常见的一种塑件产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是香皂盒注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具是点浇口的双分型面注射模具。

关键词:注塑模，塑料香皂盒

1. 前 言
在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术向前迈进！模具就是“高效益”，模具就是“现代化”之深刻含意，也正在为人们所理解和掌握。当塑料品种入其成型加工设备被确定之后，塑料制品质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80％。由此可知，推动模具技术的进步应刻不容缓！塑料模具设计技术与制造水平，常标志一个国家工业化发展的程度。由此可知，塑料模具设计，对于产品质量与产量的重要性是不言而喻的。
  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占比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，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。
通过本次设计任务的全过程，有利于培养实践工作能力。另外，本次设计还必须具备一定的计算机应用的能力，在设计过程中都应结合设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序，同时还具备必要的计算机绘图能力，如利用AutoCAD　2004软件进行二维图的绘制。本次课程设计的主要任务是塑料香皂盒注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产塑料盒塑件产品，以实现自动化提高产量。针对盒盖的具体结构，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。

2 塑件的工艺分析
2.1 塑件原材料分析
（1） 本塑件及塑料香皂盒为日常生活中所常见的塑料制品，主要用于盛装香皂。根据其使用的特殊性，综合分析各种塑料的性能，聚丙烯（pp）为最佳材料。
聚丙烯密度低，无色，无味，无毒，透明度较聚乙烯高，透气性低。此外，聚丙烯的屈服强度、弹性、硬度及抗拉、抗压强度等都高于聚乙烯，其拉伸强度甚至高于聚苯乙烯和ABS。聚丙烯吸水率低，绝缘性能好，能耐弱酸、弱碱。聚丙烯在100ºC以上的温度下进行消毒灭菌，熔点为164～170ºC，其最高使用温度达150ºC，最低使用温度达-15ºC。聚丙烯在氧、热、光的作用下极易降解老化，所以必须加入防老化剂。定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链，抗弯曲疲劳强度特别高。聚丙烯成型加工时收缩率较大，易导致成型加工出来的制件出现变形、缩孔等缺陷（网上查询得到）。
（2）.其吸水量为0.05%
（3）.热变形温度56~57°（1.82MPA） ，102~115°（0.45MPA）成型时模腔表壁温度20~60°。注射温度250~270°。注射料筒温度后段150~210°，中段170~230°，前段240~250°（P52页）
（4）结构工艺性
零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于最小壁厚2MM，
（5）塑件的外形尺寸，体积及重量
单个塑件体积约为21638.7，最大质量为19.7g，其外形尺寸如图1.2

图1 塑件俯视图

图2产品设计图
2.2初选注塑成型机的型号和规格
从实际注塑量应在额定注塑量的20%-80%之间考虑，初步选定用XS-Z-60（卧式）型注塑机。
SZ-60/40（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：
表 3-1 注塑机的主要参数
理论注射容积(cm³）
60
螺杆直径(mm)
30
注射压力(MPa)
180
注射速率(g/s)
70
塑化能力(g/s)
35
螺杆转速(r/min)
0—200
锁模力(kN)
400
拉杆有较距离(mm)
220×300
移模行程(mm)
250
模具最大厚度(mm)
250
模具最小厚度(mm)
150
锁模形式
双曲肘
模具定位孔直径(mm)
￠80
喷嘴球半径(mm)
SR10
喷嘴口孔径(mm)
￠3
模板尺寸(mm)
200×315

3 模具结构设计
3.1 确定型腔布置及数目
确定型腔的方法有：根据锁模力确定；根据最大注射量确定；根据塑件精度确定和经济性确定等。根据设计说明书的设计要求、塑件的几何结构特点及尺寸精度要求，本制品采用一模一腔。
3.2 分型面的选择
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、浇注系统设计、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
这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。
（2）使型腔深度最浅
模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响：
① 目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。
② 模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。
③ 型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，如图2。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。
（3）使塑件外形美观，容易清理
尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一圈毛边，我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上，如图3
（4）尽量避免侧向抽芯
塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用.
（5）使分型面容易加工
分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。
（6）使侧向抽芯尽量短
抽芯越短，斜抽移动的距离越短，一方面能减少动、定模的厚度，减少塑件尺寸误差；另一方面有利于脱模，保证塑件制品精度 。
（7）有利于排气
对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭
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。对于本塑件，A-A面为最佳第一分型面。
图3 分型面设计图

3.3 浇注系统的设计
浇注系统的作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程中将注射的压力传递到塑件的各部位，浇注系统一般由浇口、浇道、进料口及冷料穴四部分组成。
3.3.1 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。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此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）尽量缩短流动距离。
(2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。
(3）必须尽量减少熔接痕。
(4）应有利于型腔中气体排出。
(5）考虑分子定向影响。
(6）避免产生喷射和蠕动。
(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
根据浇口的成型要求及型腔的排列方式，联系产品实际使用要求，本产品选用点浇口较为合适。具体形式见图4。

图4 浇口形式
其中= ，a=5°，d=2mm,l=1mm，L=40 mm。
3.3.2.浇道
浇道是融料从浇口注入型腔前的过滤部位，其作用是通过流道截面及方向变化使融料平稳转换流向，注入型腔浇道的形状尺寸应满足在相等截面积时其周长为最小的要求，从而可减小融料散热面积和摩擦阻力。为了便于加工、减小热量损失和流动阻力，本模具浇道选为梯形，如图5，设在动模一侧。
取L=17mm，H=12mm，R=5mm

图5.浇道示意图
常用塑料注塑件分流道截面尺寸推荐范围 （单位：mm）
表3-2
塑料名称
分流道断面直径
塑料名称
分流道断面直径
ABS、AS
4.8-9.5
聚苯乙烯
3.5-10
聚乙烯
1.6-9.5
软聚氯乙烯
3.5-10
尼龙类
1.6-9.5
硬聚氯乙烯
6.5-16
聚甲醛
3.5-10
聚氨酯
6.5-8.0
丙烯酸塑料
8-10
热塑性聚酯
3.5-8.0
抗冲击丙烯酸塑料
8-12.5
聚苯醚
6.5-10
醋酸纤维素
5-10
聚砜
6.5-10
聚丙烯
5-10
离子聚合物
2.4-10
异质同晶体
8-10
聚苯硫醚
6.5-13
注：本表所列数据，对于非圆形分流道，可作为当量半径，并乘以比1稍大的系数。

3.3.3.冷料穴及拉料杆
冷料穴是用来储藏在注射间隔时期内由于喷嘴部文都低而形成的所谓冷料渣，以及用它拉出在浇口内的塑料。查手册冷料穴及拉料杆的形式，选用冷料穴为圆扣形，应用在脱模板脱模无冷料穴时的情况，冷料穴及拉料杆结合情况如图6
图6.冷料穴
3.3.4. 进料口及位置的确定
进料口的位置对塑件质量有直接影响，主要以塑件形状和要求来确定的。通常应考虑以下几个问题：
1） 塑料流动量损失最小；
2） 进料口的位置应使进入型腔的的塑料能顺利的排出模腔内的空气，进入型腔的塑料不要立即封闭排气系统；
3） 进料口的位置要避免造成收缩变形；
4） 进料口的位置应减小或者避免塑件的熔接痕；
5） 进料口的位置及大小要考虑对型芯的影响；
以上这些原则在应用时会产生某些不同的矛盾，必须以保证得到优良的塑件为主。
本模具为壳体零件，采用点状进料口，其位置如图7，这样可以减少熔接痕，有利于排气等。

图7.进料口位置

3.3.5.排气系统的设计
排气系统的作用是将型腔中原有的空气及成型过程中产生的气体顺利的排出，以免塑件产生气泡，疏松等缺陷而影响成型及表面质量。排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。
适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。
排气槽的设计原则：
1）排气槽尽量开设在分型面；
2）排气槽应在型腔最后充满的地方；
3）排气槽一般应开设在分型面动模一方；
4）排气槽的槽深按表3-3选用为0.02mm；
5）排气槽的式要预防溢料溅出伤人，最好不要面对操作者；
3-3排气槽深度
塑料名称
深度h
塑料名称
深度h
聚乙烯
0.02
聚酰胺
0.01
聚丙烯
0.01-0.02
聚碳酰脂
0.01-0.03
聚氯乙烯
0.02
聚甲醛
0.01-0.03
ABS
0.03
丙烯酸共聚物
0.03

3.3.6.冷却装置的设计
注塑模在塑料成型过程中如果横温过高，成型收缩率会变大、塑件变化也相应增加，并且容易粘模，难以取出。为防止塑件脱模变形、缩短成型周期，注塑模一般都应设计冷却系统装置，以控制模温。
冷却水孔开设原则：
1）孔边离型腔的距离一般保持在15—25mm，太近则效率低，水孔直径一般在8mm以上，根据模具大小决定；
2）孔管路应畅通无阻；
3）水管接头的位置应尽可能放置在不影响操作的一侧；
4）冷却水管最好不开设在型腔塑料熔接的地方以免影响塑件强度；
因为本塑件的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度250）、成型时要控制模温在50--80 ，具体措施是布置冷却水管，具体要求：
1）冷却水管直径8mm；
2）冷却回路形式为直流循环式；
3.3.7脱模机构的设计
脱模机构的设计原则
（1）推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。
（2）保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。
（3）机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。
（4）良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。
（5）合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。为了便于塑件从模具型腔中或从塑件中抽出型芯、在设计时必须考虑塑件内外壁应具有足够的脱模斜度。
表3-4各种材料推荐脱模斜度
材料
脱模斜度
聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯
-
ABS、尼龙、聚甲醛、聚苯醚氯化聚醚
-
硬氯乙烯、聚碳酸醋、聚砜、聚苯乙烯、有机玻璃
-
热固性塑料
-
查表，本模具脱模斜度取为，因为在该模具没有特殊要求，所以不影响塑件质量与精度的情况下尽量选取大值
本塑件模具采用推件板推出机构。
3.3.8选用标准模架
在模具设计时采用标准模架，这样可以缩短生产时间，降低生产成本。根据塑件形状机构，并考虑滑块的导滑长度和注射机的最大装模厚度，经过查询使用注塑模具成型机模具设计书，决定选用基本型A1。如图8

图8模架图
其标记为A1-315400-12-Z1
具体尺寸：模板A=50mm,模板B=40 mm ,垫块高度C=100mm，模架为355mmx500mm
4 模具成型零件的设计与计算
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异行零件的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑件制件都有一定的几何形状和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。
4.1凸模、凹模、型芯设计与计算
凸模亦称型芯，是成型塑件内表面的零件，成型其主体部分内表面的零件称为主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆，成型塑件上内螺纹的称为螺纹型芯。凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺纹的称螺纹型环。凹、凸模按结构不同可分为整体式和组合式。
所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定：
塑件的公差
塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取。
模具制造公差
实践证明，模具制造公差可取塑件公差的~，即δz=，而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+δz”,型芯尺寸不断减小则取“-δz”，中心距尺寸取“”。现取。
模具的磨损量
实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的，对于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面（或型芯端面），因为脱模方向垂直，故磨损量δc=0。
塑件的收缩率
塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。
=%=2%
模具在分型面上的合模间隙
由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.02~0.1mm

图9凹模形式 图10塑件 图11凸模形式
根据塑件尺寸可得出以下尺寸：
1． 凹模有关的尺寸计算
径向尺寸

深度尺寸
;；

2.凸模有关尺寸
径向尺寸

高度尺寸

型芯直径

3模具型芯位置尺寸计算

4.2 型腔侧壁厚度和底板的计算
该塑件模具型腔壁结构为组合式矩形侧壁，其结构及受力情况如图12所示。
（1）型腔壁厚计算

刚度计算公式为

强度计算公式为

式中 s----矩形型腔长边侧壁厚度 （mm）；
P---型腔所受压力 （MPa）；
L---型腔长边长度 （mm）；
a----型腔侧壁受压高度 （mm）；
--型腔侧壁全高度 （mm）；
[]---允许变形量 （mm），由表6-7查得；
E----模具材料的弹性模量 （MPa）；
[]---模具材料的许用应力 （MPa）；
由前面的计算与分析可知，型腔内壁尺寸L=146mm，取a=22mm， =28mm，P=80MPA，E=MPA=0.03/mm，[]=150MPA经计算整理并查表得：型腔壁厚=24mm，
（2）型腔底板厚度计算
刚度计算公式为

强度计算公式为

式中 p----型腔压力 80（MPa）；

---模具材料许用应力 150 （MPa）
,得=5mm

图12型腔结构及受力状况
5 合模导向机构设计
（1）导柱
在模具进行装配或成型时，合模导向机构主要用来保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的准确对合，确以保证塑料制件的形状和尺寸精度，并避免模内各零部件发生碰撞和干涉。合模导向机构主要有导柱导向和锥定位两种形式。本设计采用导柱导向机构，其结构如图13所示。

图13导柱，导套结构形式
导柱布局原则：
1）、等径不对称；
2）、不等直径对称分布；
A、材料 20钢
B、技术要求：
a．热处理50—55HRC，20钢渗碳0.8mm 56—60HRC；
b．倒角不大于1X；
c．其它按GB/T 4169.4—1984;
d. 长度为动模型板A和垫板B 的厚度A+B=80 MM
(2) 导套
根据导柱长度及所选模架的动模型板选择导套，如图13。
A、材料 T8A
B、技术要求：
a．热处理50—55HRC，20钢渗碳0.5--0.8mm 56—60HRC；
b．倒角不大于1X；
（3）推杆的选择
由模具的工作行程及所选模架的要求知所选的推杆长度，如图14
A、材料 T8A；
B、技术要求：
a．工作端不允许倒锥；
b．工作端面不允许有中心孔；

图14.推杆

（4）浇注系统零件的确定
主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。
a) 主流道通常设计在浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°~6°，取5°流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工时应沿道轴向抛光。
b) 主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大1~2 mm；球面凹坑深度3~4mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mm；一般d=3.5mm。D=4 mm
c) 主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。取1 mm
d) 主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。
取L=40 mm
e) R=注塑机球面半径+(2~3 mm), 取R=13 mm
f) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度53~57HRC。
本塑件所用浇口套形式及其固定形式见图15和图16。

图15 浇口套形式 图16 浇口套固定形式

6.校核计算
所设计模具是否可以正常使用，需要进行必要的计算校核。
（1）最大浇注量的校核（以克量计算）
0.8CG
式中C----注塑机最大注射容量（g）；
G---成型塑件及浇注系统所需塑料克量；
0.8---系数，一般要求成型塑件的容量不得超过注塑机容量的80%；
由前面初选注塑机可知C=V=0.91X60=54.6g，而塑件的最大克量为19.7g，
故 0.8X54.6=43.6819.7g
满足要求。
（2）注塑力的校核

式中 ----选用的注塑机的最大注射压力（MPa）；
----成型需要的注射压力（MPa）；
其中=180 MPa，=80 MPa；
所以
满足要求

（3）点状进料口模具与机床开模行程关系的校核
S++a+（5-10）
式中 S----开模行程（mm）；
---脱模距离（mm）；
---塑件高度（mm）；
5-10为保证取出塑件而增设的余量（mm）；
a----定模板与浇口套分离距离（取出浇口的长度），对阶梯型塑件，不需要全部定出型芯，但必须考虑脱模后型芯是不妨碍取出塑件（mm）
其中，S=240mm，=42mm，=25mm，a=40mm取 ，显然
S++a+（5-10）
满足要求
（4）脱模厚度的校核

式中 ----注塑机所允许的最小模具厚度（mm）；
----所设计模具在闭合状态下的厚度（mm）；
----注塑机所允许的最大模具厚度（mm）；
其中=22mm，=25mm，=27mm，显然

满足要求
（5）锁模力校核
=A<F
式中 ----型腔平均压力（MPa），非精密级成型时根据塑件的复杂程度及塑料的流动性好坏，常取20-45MPa，
A----塑件及浇注系统在分型面的总投影（）；
F----注塑机的额定锁模力（N）；
其中 =A=187.3N<F=400N
满足要求

7.凹凸模材料的确定
本模具凹凸模采用铝合金。现今人们已经改变了过去不愿意使用软质金属铝的观念，因为铝材料供货商对其性能和使用性做了显著的改进，铝（第三代铝，大约在1990年后投入使用）很多优点的应用日益增加，铝熔点低，热工作特性好（与钢相比），良好的机加工性能；此外，易于回收再利用，相对较低的能量消耗，这些使得铝这种材料在模具加工中广泛应用。
第三代铝合金的特性一点也不逊于塑料模具钢：其有较低密度，足够强度，良好的机加工性能，良好的热传导性，良好的耐腐性，易于得到，合理的价格体积比。

8.设计小结
鉴于本次课程设计只是初步了解模具的设计过程中，在选用课题时刻意避免了带有侧抽芯的的情况。另外，在设计过程中省略了一些相关机构的设计、计算与校核，如模具的导向机构设计、冷却系统的设计、模具开合模行程的校核等。尽管如此，通过本次课程设计还是收益匪浅。首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了初步的了解；其次，本次课程设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我们对以前所学知识有了更深一步的认识；最后，本次课程设计为我们以后的毕业设计乃至走上工作岗位后的设计工作打下了一定的基础。

参考文献
[1] 史铁梁.模具设计指导.北京：机械工业出版社， 2003
[2] 全国模具编辑委员会.模具钳工工艺. 机械工业出版社， 2003
[3] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.高等教育出版社，2005
[4] 洪慎章 实用注塑成型及模具设计 机械工业出版社， 2005