注射机说明书样本.doc

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《塑料成型模具设计与CAD》
课程设计指导书

学院 化学工程学院
专业 高分子材料与工程
班级 090603
学号 2106
姓名 吴志强

目录

1 设计题目------------------------------------------------------------------------1
2 塑件成型工艺性分析---------------------------------------------------------1
2.1 结构特征分析----------------------------------------------------------------1
2.2 塑料的性能-------------------------------------------------------------------1
2.3 成型工艺分析----------------------------------------------------------------1
3 塑件型腔数量及排列方式的确定------------------------------------------1
4 塑件分型面位置的分析和确定---------------------------------------------1
4.1 分型面及其基本形式-------------------------------------------------------1
4.2 分型面选择的一般原则----------------------------------------------------1
4.3 分型面的确定----------------------------------------------------------------1
5 确定成型设备的型号和规格------------------------------------------------1
5.1 注射机的概述----------------------------------------------------------------1
5.2 注射机的选择及工艺参数的校核----------------------------------------1
6 浇注系统的设计---------------------------------------------------------------1
6.1 浇注系统的组成及设计原则----------------------------------------------1
6.2 普通浇注系统的设计-------------------------------------------------------1
6.2.1 主流道的设计--------------------------------------------------------------1
6.2.2 冷料穴的设计--------------------------------------------------------------1
6.2.3 分流道的设计--------------------------------------------------------------1
6.2.4 浇口的设计原则-----------------------------------------------------------1
6.2.5 浇口的类型-----------------------------------------------------------------1
7 成型零件设计及力学计算---------------------------------------------------1
8 模架选择或设计---------------------------------------------------------------1
9 导向机构的设计---------------------------------------------------------------1
10 脱模机构的设计--------------------------------------------------------------1
10.1 推出机构的组成及分类--------------------------------------------------1
10.2 脱模力的计算--------------------------------------------------------------1
10.3 简单推出机构--------------------------------------------------------------1
11 温度调节系统的设计--------------------------------------------------------1
12 模具开合模动作过程--------------------------------------------------------1
13 设计小结-----------------------------------------------------------------------1
13.1 本设计的优缺点-----------------------------------------------------------1
13.2 改进意见--------------------------------------------------------------------1
13.3 设计体会--------------------------------------------------------------------1
14 参考文献-----------------------------------------------------------------------1

1 设计题目
( 1) 塑料制品名称: 钻头盒
( 2) 塑料原材料: 聚丙烯
( 3) 生产批量: 中批量生产
( 4) 塑件图:
2 塑件成型工艺性分析

2.1 结构特征分析
( 1) 塑件的尺寸精度分析
塑件聚丙烯选一般精度MT4级精度, 在标注塑件尺寸的公差时, 可把塑件的自由尺寸分为两大类, 一类为外形尺寸, 另一类为内形尺寸。外形尺寸可按照轴类零件的公差标注处理, 即上偏差为零, 下偏差代表公差数值。内形尺寸可按照孔类零件的公差标注处理, 即下偏差为零, 上偏差代表其公差数值。其主要尺寸的公差要求见表2-1

表2-1 塑件上主要尺寸的公差要求
( 单位: mm)

塑件上标注的尺寸
相应的公差
外
形
尺
寸
168
0-1.12
158
0-1.02
75
0-0.64
26
0-0.36
14
0-0.28
内
形
尺
寸
162
+1.320
152
+1.220
69
+0.840
20
+0.520
8
+0.520
( 2) 塑件表面质量分析
( 3) 塑件的结构工艺性分析

2.2 塑料的性能

( 1) 塑料的技术性能
塑料的技术性能包括物理性能、 热性能、 力学性能、 电气性能和化学性能等。这些性能都能够用一定的指标衡量并能够用一定的实验方法加以测定。

表1-1 聚丙烯的技术性能
密度(g/cm3)
吸 水 率
(%)
磨损量( mg)
抗拉强度
( MPa)
弹性模量( GPa)
0.90～0.925
0.33～0.04
19
35～40
1.1～1.6
断后伸长率( %)
弯曲强度( MPa)
冲击韧度( J/m2)
硬 度
( HRR)
最高使用温度
( ℃)
1.0～3.7
42～56
10～100
50～102
88～116
( 2) 聚丙烯的使用性能
聚丙烯有着质轻、 廉价、 无毒、 无味等特点, 而且还具有耐腐蚀性、 耐高温、 机械强度高等优点, 在医药、 食品、 化工等工业中以及人们日常生活中有着广泛的用途。
聚丙烯分子式:
分子量10——15万, 属于结晶性塑料。
聚丙烯成性收缩性大、 耐老化和抗低温性能差, 阻碍了其应用。为此人们做了大量的改性工作, 例如共聚、 共混、 引入添加剂等。
聚丙烯制品短期使用温度150摄氏度, 长期使用温度100——120摄氏度。但耐候性差, 再热、 力、 氧、 光和高能射线作用下会氧化降解。在铜、 锰、 锌等金属元素存在时氧化剧增。
( 3) 聚丙烯的工艺特性
A 聚丙烯结晶度达50%——70%, 具有明显的熔点( 164——170摄氏度) 。
B 热稳定性较好, 分解温度在300摄氏度以上, 与氧接触在260摄氏度左右开始变黄。
C 熔体流动性比聚乙烯好, 熔体粘度随注射温度和压力的提高而下降的程度比高密度聚乙烯明显, 压力对熔体粘度的影响壁温度显著。
D 熔体弹性大, 冷却时凝固速率快, 易产生内应力, 成型收缩率大( 1%——2.5%) , 具有各向异性, 进行制品、 模具设计时应注意。
E 聚丙烯的成型适应性强, 在注塑机上使用, 其相对密度较低( 0.91) , 一般要求制品重量不超过理论注射容量的50%——60%, 以免制品缺料。
F 聚丙烯着色不但能够增加制品的美观, 而且对制品性能也有影响, 如炭黑可改进耐光性; 酞菁系颜料对聚丙烯的老化, 初期有一定发的抑制作用, 但随时间的延长反而促进老化, 因此需慎重考虑。
G 聚丙烯折叠性能十分突出, 常制作各种铰链制品。
H 聚丙烯低温脆性突出, 玻璃化温度为-10——20摄氏度, 比PE高很多。
I 聚丙烯为非极性聚合物, 基本不吸湿, 加工可不必干燥。
2.3 成型工艺分析
( 1) 注射温度
选择料筒温度时, 应考虑:
① 结晶熔点温度为164～170℃;
②分解温度在300℃以上;
③温度对熔体粘度的影响, 即粘度随温度的上升而降低。
根据上述三点情况, 结合结晶型聚合物中的晶核在受热熔融过程中有吸取大量热量的行为, 树脂长期处于高温下易氧化变色, 影响制品外观质量等, 对聚丙烯的料筒温度常选在200～270℃。
( 2) 注射压力
( 3) 成型周期
( 4) 模具温度
3 塑件型腔数量及排列方式的确定
由于本次设计选用的材料品种为PP, 注射压力在70~120ＭＰa内比较合适, 又因本次采用的是中批量生产, 因此在模具设计中要提高塑件的生产率倾向于采用多型腔、 较高寿命的注射机, 以便降低生产成本。依据最大注射量初选设备XS-ZY-300型注射机。
由塑件上所标注的尺寸可大约计算钻头盒的容积:
V=168×75×3×2+168×3×26×2+75×26×3×2+168×14×3+168×14×3×2+75×14×3×2=140.976cm3
根据所选的注射机XS-ZY-300型, 查表得最大注射量Mmax=320cm3
由n≦
式中,n——每幅模具中的型腔数目, 个;
Mmax——注射机最大注射量, cm3 或g;
Mj——浇注系统凝料及飞边体积或质量, cm3或g;
Mi——单个塑件的体积或质量, cm3或g;
K——最大注射量的利用系数, 一般取0.8;
n≦=( 0.8×320-60) ／128.29=1.53
根据计算得型腔数目为1个。
4 塑件分型面位置的分析和确定
分型面是决定模具结构形式的一个重要因素, 它与模具的整体结构、 浇注系统的设、 塑件的脱模和模具的制造工艺等有直接关系, 因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。
4.1 分型面及其基本形式
注射模有的只有一个分型面, 有的有多个分型面。在多个分型面的模具中, 将脱模时取出塑件的那个分型面称为主分型面。
4.2 分型面选择的一般原则
选择分型面时, 应遵循以下几项基本原则:
(1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
(2) 分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模。
(3) 分型面的选择应保证塑件的精度要求。
(4) 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求。
(5) 分型面的选择要便于模具的加工。
(6) 分型面的选择应有利于排气。
4.3 分型面的确定
塑件能够选择Ⅰ、 Ⅱ两个分型面, 能够顺利取出塑件, 是合理的分型面。
5 确定成型设备的型号和规格
5.1 注射机的概述
注射成型机(简称注射机或注塑机)是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注射成型是经过注塑机和模具来实现的。注塑机的类型有: 立式、 卧式、 全电式, 可是无论那种注塑机, 其基本功能有两个:
(1)加热塑料, 使其达到熔化状态;
(2)对熔融塑料施加高压, 使其射出而充满模具型腔。
注塑机一般由注射系统、 合模系统、 液压传达动系统、 电气控制系统、 润滑系统、 加热及冷却系统、 安全监测系统等组成。下面我们主要介绍注塑系统,合模系统以及液压系统
(1)注塑系统
注射系统的作用: 注射系统是注塑机最主要的组成部分之一, 一般有柱塞式、 螺杆式、 螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。应用最广泛的是螺杆式。其作用是, 在注塑料机的一个循环中, 能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后, 在一定的压力和速度下, 经过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后, 对注射到模腔中的熔料保持定型。
注射系统的组成: 注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。
螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、 料筒、 螺杆、 射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、 注射座移动油缸以及螺杆驱动装置(熔胶马达)。
(2)合模系统
合模系统的作用: 合模系统的作用是保证模具闭合、 开启及顶出制品。同时, 在模具闭合后, 供给予模具足够的锁模力, 以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力, 防止模具开缝, 造成制品的不良现状。
合模系统的组成: 合模系统主要由合模装置、 调模机构、 顶出机构、 前后固定模板、 移动模板、 合模油缸和安全保护机构组成。
(3)液压系统
液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力, 并满足注塑机各部分所需压力、 速度、 温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成, 其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量, 从而满足注射成型工艺各项要求。
5.2 注射机的选择及工艺参数的校核
( 1) 注射机类型的选择
根据塑料的品种、 塑件的结构、 成型方法、 生产批量、 现有设备及注射工艺等进行选择。
一般保证制品及其浇注系统凝料所用的塑料量不能超过注射机允许的最大注射量的80%, 否则就会造成制品形状不完整、 内部组织疏松或制品强度下降等缺陷。
① 计算单个塑件的体积:
V=140.976cm3
②计算单个塑件的质量。计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。由手册查得PP塑料密度ρ=0.91g/cm3因此, 塑件的质量为:
Mi=Vρ=140.976×0.91=128.29g
由于塑件形状简单, 尺寸和质量较大, 可采用一模一腔的结构形式, 需加上浇注系统冷凝料的质量( 初步估算为60g)
③塑件成型每次需要注射量:
M= Mi +60=128.29+60=188.29g
根据注射量, 查模具设计手册初选螺杆式注射机, 选择XS-ZY-300型注射机满足注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%的要求。
XS-ZY-300型注射机的主要技术参数

项目
技术参数
额定注射量/cm³
320
螺杆( 柱塞直径) /mm
60
注射压力/MPa
77.5
注射行程/mm
150
注射方式
螺杆式
锁模力/KN
1500
最大成型面积/cm²

模板最大行程/mm
340
模具最大厚度/mm
355
模具最小厚度/mm
285
喷嘴圆弧半径/mm
12
喷嘴孔直径/mm
4
顶出形式
中心液压及上下两侧设有顶杆, 机械顶出
动、 定模固定尺寸/mm×mm
620×520
拉杆空间/mm
400×300
合模方式
液压-机械
液
压
泵
流量/( L/min)
103.9、 12.1
压力/MPa
7.0
电动机功率/KW
17
螺杆驱动功率/KW
7.8
加热功率/KW
6.5
机器外形尺寸/ mm×mm×mm
5300×940×1815

( 2) 工艺参数的校核
任何模具设计人员在开始工作之前, 除了必须了解注射成型工艺规程外, 还应熟悉有关注射机的技术规格和使用性能, 正确处理注射机与注射模之间的关系, 使设计出的模具便于在注射机上安装和使用。这是因为任何注射模都是安装在注射机上使用的, 在注射成型生产中二者密不可分, 因此注射模具与注射机相关的参数必须匹配。故设计注射模, 要对注射机中的最大注射量, 最大注射压力, 锁模力, 有关安装尺寸, 开模行程和顶出装置等有关工艺参数进行校核。现就有关参数校核分述如下:
a.最大注射量的校核
最大注射量是指在对空注射时, 螺杆或柱塞作一次最大行程时注射装置所能达到的最大注射量, 设计模具时应满足成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量。根据生产经验总结, 设计注射模时, 塑件和浇注系统凝料所用的塑料量不能超过注射机允许的最大注射量的80%。即
M=nMi+Mj≤kMmax
M =1×128.29+60=188.29g≤0.8×320=256g
根据计算得最大注射量合格。
b.注射压力的校核
注射压力的校核是校验注射机的最大注射压力能否满足塑件成型时所需的压力, 因此注射机的最大注射压力应大于塑件成型时所需的
压力。即
P0≥P
由所选型号注射机知该注射机的最大注射压力为77.5MPa,而对PP材料来说, 其注射压力一般在70ＭＰa到120ＭＰa范围内, 符合情况。
c.锁模力的校核
锁模力也称合模力, 是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力。当熔体充满型腔时, 注射压力在型腔内所产生的作用力会使模具产生一个沿注射机轴向的很大推力, 这个力如果大于注射机的最大公称锁模力, 将产生溢料现象, 因此注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。即
F0》F=KPa
由所选注射机可知F0=1500KN, Ｋ取１.１, 对容易成型制品ＰP取2４.５MPa,A=168×75×2=25200mm2.
则F=KPa=1.1×24.5×25200=679.14KN＜1500KN, 符合要求。
d.模具与注射机安装部分的相关尺寸的校核
对注射机的相关尺寸进行校核避免模具安装不上。校核的尺寸一般包括主流道衬套尺寸, 定位圈尺寸, 最大模具厚度, 最小模具厚度及模板上的安装螺孔尺寸等。
（1） 主流道衬套尺寸。
模具需要与注射机对接, 因此模具的主流道始端应与注射机喷嘴头球面半径相适应, 注射机的喷嘴前端的孔径d0和球面半径R0与模具主流道衬套的小前端直径d和球面半径R应满足下列关系:
R0=12mm, d0=4mm;
R=R0+(1～2)mm
d=d0+(0.5～1)mm
浇口套球面半径R比喷嘴球面半径R0大( 1～2) mm, 保证高压熔体不从狭缝处溢出。主流道衬套的小端直径d0大( 0.5～1) mm, 保证注射成型在主流道处不形成死角, 无熔料积存, 便于主流道内的塑料凝料脱出。
( 2) 定位圈尺寸的校核。
模具定模固定板上的定位圈要求与主流道同心, 并与注射机固定模板上的定位口呈间隙配合或留有0.1mm的间隙, 否则将产生溢料现象, 并造成流道凝料脱模困难, 对于小型模具, 定位圈的高度为8～10mm, 一般只在定模板上设置定位圈。
( 3) 模具的厚度与注射机模板闭合厚度的校核。
模具厚度或模具闭合高度是指注塑模的动、 定模两部分闭合后, 沿闭合方向的长度。各种规格的注射机, 可安装模具的最大厚度和最小厚度均有限制, 模具闭合厚度必须在注射机可安装模具的最大厚度和最小厚度之间, 即满足
Hmax=Hmin+L
Hmin≤H≤Hmax
式中 H---模具闭合厚度, mm;
Hmin---注射机允许的最小模具厚度, mm;
Hmax---注射机允许的最大模具厚度, mm;
L---注射机在模具厚度方向的调节量, mm;
若H﹥Hmax, 则模具无法锁紧或闭合, 特别是以液压肘式机构合模的注射机, 其肘杆无法撑直, 这是不允许的。若H﹤Hmin, 则可采用垫板来调整, 以保证模具能够闭合。
同时, 模具外形尺寸不应超过注射机模板尺寸, 并小于注射机拉杆的间距, 以便模具的安装与调整。
( 4) 模具的安装和紧固。
模具的定模不分安装在注射机的固定模板上, 动摸部分安装在注射机的移动模板上。模具的安装固定形式有螺钉固定和压板固定两种。用压板固定安装方法的优点是简单快捷, 模具的固定板外形尺寸限制小, 模具在注射机上的位置调整范围较大, 应用最广泛, 但紧固力小于用螺钉直接固定。用螺钉直接固定时, 模具座板上孔的位置和尺寸应与注射机模板上的安装螺孔完全吻合, 否则无法固定。螺钉和压板的数目, 动、 定模各用2——4个。一般模具重量较轻采用压板固定, 模具重量较重采用螺钉固定。
( 5) 开模行程的校核。
开模行程也叫做和模行程, 指模具开合中动摸固定板的移动距离, 用符号S表示。注射机的开模行程是有限的, 开模行程应该满足分开模具取出塑件的需要。因此, 塑料注射成型机的最大开模行程必须大于取出塑件所需的开模距离, 否则成型后的制件无法从动摸和定模之间取出。开模行程的校核分为下面几种情况。
① 注射机最大开模行程与模具厚度无关时的校核。当注射机采用液压-机械联合作用的锁模机构时, 其最大开模行程由连杆机构( 或移模缸) 的最大行程决定, 不受模具厚度的影响。
对于双分型面注塑模, 开模行程需要增加取出浇注系统凝料时, 定模座板与中间板的分离距离a, 可按下式校核。
Smax≥H1+H2+( 5——10)
式中, Smax——注射机最大开模行程( 移动模板行程) , mm;
H1——塑件所用的脱模距离, 以能顺利取出塑件为宜, 一般等于型芯高度, mm;
H2——塑件和塑件的浇注系统凝料总高度, mm;
a——取出浇注系统凝料必须的长度, mm。
②注射机最大开模行程与模具厚度有关时的校核。对于全液压式合模机构的注射机和机械合模的角式注射机, 其最大开模行程Smax等于移动模板和固定模板之间的最大开模行程Sk减去模具闭合厚度Hm, 故校核可按式
Smax=Sk-Hm
式中, Sk——注塑机动摸固定板和定模固定板的最大间距, mm;
Hm——模具闭合厚度, mm。
如果在上述两类注塑机上使用单分型面或双分型面模具, 可分别用下面两种方法校核模具所需的开模距离是否与注塑机的最大开模行程Smax相适应。
( 6) 注射机顶出装置和模具推出装置的校核。
各种注射机合模系统中顶出装置的结构形最大顶出距离不同。在设计模具时, 必须使模内的推出脱模机构与合模系统的顶出装置相适应。一般是根据合模系统顶出装置的顶出形式、 顶杆直径、 顶杆间距和顶出距离等, 对模具内的顶杆或推杆配置位置、 长度能否达到使塑件脱模的效果进行校核。
6 浇注系统的设计
浇注系统是指熔融塑料从注射机喷嘴射入到注射模型腔所流经的通道。浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统, 其中普通浇注系统包括主流道、 分流道和浇口等。经过浇注系统, 塑料熔体充满模具型腔而且使注射压力传递到型腔各个部分, 是塑料密实和防止缺陷的产生。一般浇注系统的分流道开设在动定模的分型面上, 因此分型面的选择与浇注系统的设计是密切相关的, 在设计注塑模时同时加以考虑。
6.1 浇注系统的组成及设计原则

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节, 设计合理与否对宿建德性能、 尺寸、 内外部质量及模具的结构、 塑料的利用率等有较大的影响。对浇注系统进行设计时, 一般应遵循如下基本原则:

( 1) 了解塑料的成型性能。注射成型时注射机料筒中的塑料已成为熔融状态( 粘流态) , 因此了解被成型的塑料熔体的流动特性以及温度、 剪切速率对粘度的影响等显得十分重要, 设计的浇注系统一定要适应于所用塑料的成型性能, 以保证成型塑件的质量。

( 2) 尽量避免或减少产生熔接痕, 特别是在流程长、 温度低时, 这对塑件熔接强度的影响较大。

( 3) 有利于型腔中气体的排出。浇注系统应能顺利的引导塑料熔体充满型腔的各个部分。使浇注系统及型腔中原有的气体能有序的排出, 避免填充过程中产生湍流或涡流, 也避免因气体积存而引起的凹陷、 气泡、 烧焦等塑件的成型缺陷。

( 4) 防止型芯的变形和嵌件的位移。浇注系统设计时, 应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件, 以防止熔体的冲击力使细小型芯变形或使嵌件位移。
( 5) 尽量采用较短的流程充满型腔。在选择浇口位置时, 对较大的模具型腔, 一定要力求以较短的流程充满型腔, 使塑料熔体的压力损失和热量损失减小到最低限度以保持较理想的流动状态和有效的传递最终压力, 以保证塑件良好的成型质量。为此, 选择合理的浇口位置, 减少流道的折弯, 提高流道的表面粗糙度, 这样就能够缩短充填时间, 避免因流程长、 压力和热量损失大而引起的型腔充填不满等成型缺陷。

6.2 普通浇注系统的设计

普通六道浇注系统由主流道、 分流道、 浇口、 冷料穴四部分组成。浇注系统的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、 压实和保压。

6.2.1 主流道的设计
在卧式或立式注射机用的模具中, 主流道垂直于分型面, 其设计要点如下:
( 1) 主流道一般设计成圆锥形, 其锥角α=2°～ 4°, 内壁表面粗糙度一般为Ra=0.63μm。
( 2) 为防止主流道与喷嘴处溢料, 主流道对接出紧密对接, 主流道对接处应制成半球形凹坑, 其半径
R=R0+(1～2)mm=12+2=14mm
其小端直径d=d0+(0.5～1)mm=4+0.5=4.5mm
凹坑深取h=3～5mm。
( 3) 为减少料流转向过渡时的阻力, 主流道大端呈圆角过渡, 其圆角半径r=1～3mm。
( 4) 在保证塑料良好成型的前提下, 主流道L应尽量短, 否则将增多流道凝料, 且增加压力损失, 使塑料降温过多而影响注射成型。一般主流道的长度由模板厚度确定, 一般取L≤60mm。
( 5) 由于主流道与塑料熔体及喷嘴重复接触和碰撞, 因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套( 浇口套) , 便于用优质钢材加工和热处理。
( 6) 当浇口套与塑料接触面很大时, 使其受到模腔内塑料的反压增大, 从而易推出模具, 使用时用固定在定模上的定位环压住衬套大端台阶防止衬套退出模具。
6.2.2 冷料穴的设计
冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料以及熔体流动的前锋冷料, 以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设计在主流道的末端, 当分流道较长时, 在分流道的末端有时也设冷料穴。冷料穴局部常作成曲折的钩形或下陷的凹槽, 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的作用。
我们所选用的是倒锥形冷料穴, 其凝料推杆固定在推出固定板上。开模时靠倒推或环形凹槽起拉料作用, 然后由推杆强制退出。
6.2.3 分流道的设计
分流道是主流道与浇口之间的通道。在分流道的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低, 同时还要考虑减小流道的容积。
( 1) 分流道尺寸的确定:
聚丙烯分流道的直径为4.8～9.5mm
分流道的长度大约为30mm。
( 2) 分流道与浇口的连接形式
分流道与浇口一般采用斜面与圆弧连接, 这样有利于塑料的流动和填充, 防止塑料流动时产生反压力, 消耗动能。
6.2.4 浇口的设计原则
浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道, 是浇注系统的关键部分, 起得调节控制料流速度、 补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状、 尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大, 塑件上的一些缺陷, 如缩孔、 缺料、 质脆、 分解和翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的, 因此正确设计浇口是提高塑件质量的重要环节。
浇口的设计与塑料的性能、 塑件的形状、 截面尺寸、 模具结构及注射工艺参数等因素有关。总的要求是使熔料以较快的速度进入并充满型腔, 同时在充满后能适应冷却封闭, 因此浇口截面要小, 长度要短, 这样可增大料流速度, 快速冷却封闭, 且便于塑件与浇口凝料分离, 不留明显的浇口痕迹, 保证塑件外观质量。另外浇口设计需遵循以下述原则:
( 1) 浇口尺寸及位置选择应避免熔体破裂而产生喷射或蠕动;
( 2) 浇口位置应有利于流动、 排气和补料;
( 3) 浇口位置应使流程最短, 料流变向最少, 并防止型芯变形;
( 4) 浇口位置及数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度;
( 5) 浇口位置应考虑定位作用对塑件性能的影响;
( 6) 浇口位置应尽量开设在不影响塑件外观的部位。

6.2.5 浇口的类型

在注射模设计中常见的浇口形式有如下几种。有直接浇口、 矩形侧浇口、 扇形浇口、 点浇口及爪形浇口等。综合考虑, 我们选用点浇口的形式, 点交口又称针点浇口, 是一种在塑件中央开设浇口时使用的原形限制浇口, 常见于成型各种壳类、 盒类塑件。
点浇口的优点是: 浇口位置能灵活地确定, 浇口附近变形小, 多型腔时采用点浇口容易平衡浇注系统, 对于投影面积大的塑件或易变性的塑件, 采用多个点浇口能够取得理想的效果。
点浇口的缺点是: 由于浇口的截面积小, 流动阻力大, 需要提高注射压力, 易用于成型流动好的热塑性塑料, 采用点浇口时, 为了能取出流道凝料, 必须使用三板式说分型面模具或两板式热流道模具, 费用较高。
点浇口的直径常为0.5——1.8mm, 浇口长度l常为0.5——2.0mm。

7 成型零件设计及力学计算

模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。
成型零件工作尺寸的计算:
塑件尺寸公差按MT4公差等级选取。聚丙烯成型收缩率在1%——2.5%之间, s=( 0.01+0.025) /2=0.0175
型腔的径向尺寸:

Ls=168+1.12 Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
=[( 1+0.0175) ×168-0.75×3.36]+1.12
=168.42+1.12

Ls=158+1.02 Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
=[( 1+0.0175) ×158-0.75×3.36]+1.02
=158.47+1.02

Ls=75+0.64 Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
=[( 1+0.0175) ×75-0.75×3×0.64]+0.64
=74.87+0.64

Ls=26+0.36 Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
=[( 1+0.0175) ×26-0.75×3×0.36]+0.36
=25.65+0.36

Ls=14+0.28 Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
=[( 1+0.0175) ×14-0.75×3×0.28]+0.28
=13.62+0.28

型芯的径向尺寸:

Ls=162-1.32 Lm=[( 1+s) Ls+0.75△]-
=[( 1+0.0175) ×162+0.75×3×1.32]-1.32
=167.81-1.32

Ls=152-1.32 Lm=[( 1+s) Ls+0.75△]-
=[( 1+0.0175) ×152+0.75×3×1.32]-1.32
=157.63-1.32

Ls=69-1.84 Lm=[( 1+s) Ls+0.75△]-
=[( 1+0.0175) ×69+0.75×3×0.84]-0.84
=72.10-0.84

Ls=20-0。52 Lm=[( 1+s) Ls+0.75△]-
=[( 1+0.0175) ×20+0.75×3×0.52]-0.52
=21.52-0.52

Ls=8-0.4 Lm=[( 1+s) Ls+0.75△]-
=[( 1+0.0175) ×8+0.75×3×0.4]-0.4
=9.04-0.4

成型零件的尺寸计算

尺寸类别
塑件尺寸
计算公式
型腔或型芯的工作尺寸
型腔的径向尺寸
168+1.12
Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
168.42+1.12
158+1.02
Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
158.47+1.02
Ls=75+0.64
Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
74.87+0.64
26+0.36
Lm=[( 1+s) Ls-0.75△]+
25.65+0.36
14+0.28