一模两腔点浇口塑料碗的塑料模具设计.doc

塑料注射模具课程设计
说明书

课题名称： 一模两腔点浇口塑料碗的塑料模具设计
专业班级：
学生学号：
学生姓名：
学生成绩：
指导教师：
课题工作时间： 至

一、课程设计的任务或学年论文的基本要求

二、课程设计进度安排
第1天 接受任务，收集相关设计资料
第2、3天 进行制品成型工艺分析
1、确定原材料品种
2、 了解塑料件的使用要求（外观、装配要求）
A、原材料的流动性、收缩率、透明性、尺寸精度等方面考虑注射成型工艺的可行性和经济性
B、塑件结构修改 C、模具材料的选取
3 、明确制品的生产批量
4、计算制品的体积和重量
第4、天 1、 初步确定模腔数、浇注系统类型（主流道、分流道、浇口形式）
2、注射机选型
第5天 1、制品分型面的确定 2、排气机构设计
3、型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置
第6、7天 模具成型零件的设计
1、凸模结构设计； 2、凹模结构设计； 3、螺钉设计 4、结构尺寸计算
第8、9天 1、顶出机构的设计； 2、脱模机构设计
3、合模导向机构、定位机构的设计
第10天 1、加热、冷却机构的设计； 2、模架选择
第11天 完成模具总装配图
第12天 完成非标准零件图的绘制
第13天 写说明书
第14天 课程设计答辩。
三、参考资料或参考文献
[1] 杨占尧主编.塑料模具标准件及设计应用手册. 北京: 化工业出版社,2008
[2] 张维合主编.注塑模具设计实用教程. 北京: 化学工业出版社,2007
[3] 孙玲主编. 塑料成型工艺与模具设计. 北京: 清华大学出版社, 2008
[4] 洪慎章主编. 实用注塑成型及模具设计 .北京.机械工业出版社；2006
[5] 许洪斌 范泽兴等《塑料注射成型工艺及模具》化学工业出版社
[6] 许发樾主编.模具常用机构设计. 北京; 机械工业出版社2003
[7] 李海梅主编.注塑成型及模具设计实用技术. 北京: 化工业出版社,2002
[8] 付宏生编著.注塑制品与注塑模具设计. 北京: 化学工业出版社, 2003

指导教师签字： 年 月 日

教研室主任签字： 年 月 日

四、课程设计（学年论文）摘要（中文）
摘要：
随着注射成型技术的不断发展，塑料制品已经深入到日常生活的每一个角落，由于塑料件质量轻，生产方便，价格便宜，几乎全部采用塑料生产。根据塑料件的结构，技术要求及企业生产情况进行该塑料的注射模具设计。分别对浇口形式，
分模面的选取等进行介绍

在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要挤出地位，认识到模具技术技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量，效益和新产品的开发能力。

通过本设计，可以对注塑模具有一个初步认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理，通过此次学习，可以建立较简单地对一模两腔塑料碗生产的了解。

五、课程设计（学年论文）摘要（英文）
Abstract
With injections of forming technology to develop, plastics have insight into the daily life of every corner, because the quality and production plastic convenient, inexpensive and almost all of the plastics manufacturing plastic. according to the structure and technical requirements of production and business information on the plastic mould design for injection. each gate in the form, select module face of such review.
In china, people tend to recognize the important tool in the manufacture of mould, recognizing the status of those technical skills, and has become a country level of the manufacturing industry, and a large extent on product quality, efficiency and the new product developing ability.
In this design, can give a preliminary membrane of produce, noticed that some details of the design and structure and work together, the study, we can establish more simply a course for two chambers plastic bowl production .

六、指导教师评分

评价内容
具 体 要 求
权重

得分
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
10

实践能力
独立设计、计算、绘图的能力（课程设计）；能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究的能力（学年论文）
15

分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题（课程设计）；或能对课题进行理论分析，得出有价值的结论（学年论文）。
15

工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。
10

质量
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理（或设计过程完整，设计内容完全）；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文（设计）结果有参考价值。
40

外语和计算机应用能力
在课程设计或学年论文中，能够体现外语和计算机的应用能力。
5

创新
工作中有创新意识；对前人工作有改进或独特见解。
5

综合评语

指导教师签字：
年 月 日

七、答辩记录

记录人（签字）：
年 月 日
答辩意见及答辩成绩

答辩小组教师（签字）：
年 月 日

课程设计（学年论文）总评成绩：

（指导教师评分×80%+答辩成绩×20%）

一、制品成型工艺分析 1
1.材料选择 1
PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯） 1
GPPS（通用级聚苯乙烯） 1
AS（苯乙烯-丙烯腈共聚物） 1
ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物） 2
PP（聚丙烯） 2
综述 3
2、注塑模工艺 3
3、PP的化学和物理特性 3
4、塑件的尺寸选择 4
二、注射成型机及标准模架的选择 5
1.制品三视图 5
2. 注射机的初步选型 5
3. 模架的初步选型 7
三、型腔布局与分型面设计 7
1、型腔的数目 7
2、型腔的布局 7
3、分型面的设计 8
四、浇注系统设计 9
1、主流道设计 9
2、主流道尺寸计算 10
3、分流道的设计 10
4、浇口的设计 11
5、浇口套的设计 13
6、定位圈 13
五、成型零件的设计 14
1、成型零件的结构设计 14
1.1凹模结构设计 15
1.2型芯结构设计 15
2、成型零件工作尺寸计算 16
2.1影响工作尺寸的因素 16
2.2凹、凸模的工作尺寸计算 16
六、合模导向机构的设计 17
1、导柱导向机构设计要点 17
2、带头导柱 18
3、带头导套 18
4、拉杆导柱 19
5、直导套 19
七、脱模机构的设计 19
1、脱模机构设计的总体原则 19
2、推件力的计算 19
3、复位杆 20
4、推板 20
5、推件板 21
6、推料板 21
7、垫块 21
8、浇注系统凝料脱模机构 22
八、注塑模温度控制系统设计 22
九、注塑模排气系统设计 22
十、注射机工艺参数的校核 22
1、注射量 22
2、注射压力 23
3、锁模力 23
4、开模行程 23
5、最大流程比 24
工艺卡片 25
后记 26
参考文献 26

一、制品成型工艺分析
1.材料选择
制作塑料碗要考虑的因素主要有:
是否符合食品卫生标准，是否环保，耐高温性，塑料的韧性，耐候性，经济性。
查阅资料，可选材料有PET，GPPS，AS，ABS,PP等，现分析如下
PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
　　PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
　　PET的优点
　　①有良好的力学性能，冲击强度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。
　　②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱，耐大多数溶剂。
　　③具有优良的耐高、低温性能，可在120℃温度范围内长期使用，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。
　　④气体和水蒸气渗透率低，既有优良的阻气、水、油及异味性能。
　　⑤透明度高，可阻挡紫外线，光泽性好。
⑥无毒、无味，卫生安全性好，可直接用于食品包装。
GPPS（通用级聚苯乙烯）
通用级聚苯乙烯，可用于日用品、电气、仪表外壳、玩具、灯具、家用电器、文具、化妆品容器、室内外装饰品、果盘、光学零件（如三棱镜、透镜）透镜窗镜和模塑、车灯、电讯配件，电频电容器薄膜，高频绝缘材料、电视机等集装箱、波导管，化工容器等。悬浮聚合树脂可制成不同密度的泡沫塑料，用作绝热、隔音、防震、漂浮、包装材料，软木代用品，预发泡体可作水过滤介质及制备轻质混凝土，低发泡塑料可制成合成木材做家具等经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等
AS（苯乙烯-丙烯腈共聚物）
AS，亦称SAN，苯乙烯-丙烯腈共聚物，比聚苯乙烯有更高的冲击强度和优良的耐热性，耐油性，耐化学腐蚀性。如它能很好地耐某些使聚苯乙烯应力开裂的烃类。而弹性模量是现有热塑性塑料中较高的一种。 AS为苯乙烯-丙烯腈共聚体，不易产生内应力开裂。透明度很高，其软化温度和搞冲击强度比PS高。　物化性能　
SAN（AS）具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性。SAN(AS)中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SAN（AS）的维卡软化温度约为110℃。载荷下挠曲变形温度约为100℃。SAN（AS）的收缩率约为0.3-0.7%。SAN（AS）是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成份使SAN(AS)坚硬、透明并易于加工；丙烯腈成份使SAN（AS）具有化学稳定性和热稳定性。　
电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械，冰箱装置，电视机底座，卡带盒等）,汽车工业（车头灯盒、反光境、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化装品包装等。 广泛用于制作耐油、耐热、耐化学药品的工业制品，以及仪表板、仪表框、罩壳、电池盒、接线盒、多种开关及按规等。
　　常见问题：溢料飞边、气泡、缩痕、熔接痕、烧焦及黑纹、银丝及斑纹、表面划痕、表面雾状及花纹、烧焦变色及杂质、烧黑、光泽不良、龟裂泛白、颜色不均、脆弱、分层剥离、翘曲变形、脱模不良、模具严重腐蚀。
ABS（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物）
ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 随着三种成分比例的调整，树脂的物理性能会有一定的变化： 1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性； 丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质； 苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
化学和物理性质
　　ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g／cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
　　ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电﹑玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC／ABS、ABS/PVC、PA／ABS、PBT／ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。
PP（聚丙烯）
主要应用于汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如 剪草机和喷水器等）。
化学和物理特性
　　PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于   
均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、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）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

综述
PP材料成本低，易成型，且无毒无味（PP料还有一种叫食品级的，本身就是做食品用的容器的）。而且PP还有许多优良的特性，比如耐高温，耐气候性能优秀，韧性好等。PP是非极性化合物，对极性溶剂十分稳定，如醇、酚、醛、酮和大多数羧酸都不会使其溶胀。故拟定本次设计采用PP（聚丙烯）生产塑料碗。
2、注塑模工艺
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。
模具温度：40~80℃，建议使用50℃。结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力：可大到1800bar。
注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。
成型时间：注射时间 20s~60s
高压时间 0s~3s
冷却时间 20s~90s
总周期 50s~160s

3、PP的化学和物理特性
①PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。
②PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。
③PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
④均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、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）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。

4、塑件的尺寸选择
1、塑件的尺寸
塑件尺寸的大小受制于以下因素：
a) 取决于用户的使用要求。
b) 受制于塑件的流动性。
c) 受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。
根据日常需要，取碗的碗口半径为65mm，碗底半径为30mm，碗高65mm，碗壁厚2mm。
2、塑件尺寸公差标准
a) 影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。
b) 塑件结构的复杂程度。
c) 模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。
d) 成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）。
e) 成型设备的控制精度等。
其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。
题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。

3、塑件的表面质量
塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。
模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。

二、注射成型机及标准模架的选择
1.制品三视图

2. 注射机的初步选型
估算出制品体积V=2×2π（6.53-6.33）／3=2×51.5=103.0cm3
所需熔体PP塑料质量M=V*ρ=2×51.5×0.91=2×46.9=93.8g
制品的正面投影面积S=2πR2=265.46cm2
所需注射量£80%注射机最大注射量；注射压力；锁模压力
1）注射量：该塑料制件单件重
浇注系统重量的计算可根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积：
粗略计算浇注系统的重量
总体积
总重量
满足注射量
式中——额定注射量（cm3）
　　——塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）

2） 注射压力
PP塑料成型时的注射压力
3） 锁模力：

式中 P——塑料成型时型腔压力；
F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm²）

根据以上计算初步选定注塑机为XS—ZY—500，注射压力为104MPa，合模力为3500kN，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径为7.5mm
其相关参数如下
最大开模行程 300mm
模具最大厚度 450mm
模具最小厚度 300mm

3. 模架的初步选型
宽130，高65 一模两腔
W大于130
L大于130×2+25×2=310
C板尺寸大于：C-H5-H6≥65
C ≥120
根据GB/T 12555-2006，W ≥500
初选DD5050-100*50*130
定模板厚度：A=100mm
动模板厚度：B=50mm
垫块厚度：C=130mm
模具厚度：H=70+A+B+C=（70+100+50+130）=350mm

三、型腔布局与分型面设计
1、型腔的数目
根据设计要求选择一模两腔
2、型腔的布局
考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：

图（1）

3、分型面的设计
分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，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具体可以从以下方面进行选择。
a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
b) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
c) 保证塑件的精度要求。
d) 满足塑件的外观质量要求。
e) 便于模具加工制造。
f) 对成型面积的影响。
g) 对排气效果的影响。
h) 对侧向抽芯的影响。
主要有以下几种分型面形式：平面分型面，倾斜分型面，阶梯分型面，曲面分型面，互垂直分型面，为操作简单，节约经济，选用平面分型面

图（2）分型面

四、浇注系统设计
1、主流道设计
主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图(3)所示，其设计要点：

图（3）

a) 主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°~6°，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3~5mm；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=2.5~5mm。
c) 主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。
d) 主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。
e) 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。
2、主流道尺寸计算
根据选用的XS—ZY—500型号的注射机相关尺寸得：
喷嘴孔径=4mm；喷嘴前端球面半径=18mm；
根据模具主流道与喷嘴的关系：
R=+(1～2)=18+(1～2)=19~20mm
d=+(0.5～1)=7.5+(0.5～1)=8~8.5mm
取主流道球面半径R=20mm；
主流道小端直径d=8mm。

3、分流道的设计
分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等。本次设计采用圆形分流道，分流道直径7mm。

a) 分流道长度
分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长160mm。
b) 分流道表面粗糙度
由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。
c) 分流道表面粗糙度
分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。
本模具的流道布置形式采用平衡式, 如图(1)所示。

4、浇口的设计
浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。
a) 浇口的选用
它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口：
² 浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。
² 浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。
² 浇口之压力损失大，必须高之射出压力。
² 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。
它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。
b) 浇口位置的选用
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，如图（6）所示。
通常要考虑以下几项原则：
² 尽量缩短流动距离。
² 浇口应开设在塑件壁厚最大处。
² 必须尽量减少熔接痕。
² 应有利于型腔中气体排出。
² 考虑分子定向影响。
² 避免产生喷射和蠕动。
² 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。
² 注意对外观质量的影响。

图（5）进浇点

c) 浇注系统的平衡
对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。
d) 排气的设计
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。
5、浇口套的设计
根据GB/T 4169.19-2006塑料注射模模零件 第19部分，浇口套示意图如下：

图（6） 浇口套
D=20mm；D1=35mm；D2=40mm；L=80mm
浇口套 2080 GB/T 4169.19-2006

6、定位圈
因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为Φ150mm，内径Φ31.5mm。
根据GB/T 4169.18-2006塑料注射模具零件 第18部分，定位圈示意图如下：

图(7) 定位圈
根据标准模架和CAD的标注尺寸选择如下几何尺寸：
D=100mm D1=35mm h=15mm
材料：45钢
定位圈 100 GB/T 4169.18-2006

五、成型零件的设计

模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。
设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。

1、成型零件的结构设计
1.1凹模结构设计
凹模是成型产品外形的主要部件。
其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。
镶拼的组合方式的优点：
对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。
组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。

图（8）

1.2型芯结构设计
整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。

图（9）
2、成型零件工作尺寸计算
2.1影响工作尺寸的因素
（1）塑件收缩率的影响：聚丙烯收缩率为1.8﹪～2.5﹪
（2）凹、凸模工作尺寸的制造公差：通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/3～1/6，表面粗糙度取值为0.8～0.4。
2.2凹、凸模的工作尺寸计算
2.2.1凹模的工作尺寸
径向尺寸
碗口
碗底
深度尺寸为
2.2.2凸模的工作尺寸
径向尺寸为
深度尺寸为

六、合模导向机构的设计
1、导柱导向机构设计要点
Ø 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。
Ø 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；Ⅰ型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；Ⅱ型带头导套主要应用于推出机构的导向中。
Ø 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离δ一般取导柱固定端的直径的1~1.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。
Ø 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。
Ø 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，
Ø 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出6~8mm，以确保其导向作用。
Ø 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。
Ø 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时可采用H8/f8或H9/f9）；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。
Ø 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。
2、带头导柱
GBT 4169.4-2006 塑料注射模零件 第4部分：带头导柱示意图如下：

图(10) 带头导柱
根据标准模架和CAD的标注尺寸选择如下几何尺寸：
D=40mm；D1=45mm；h=10mm；L=200mm；L1=80mm
材料：T10A
带头导柱 4020080 GBT 4169.4-2006
3、带头导套
根据GB/T 4169.3-2006塑料注射模具零件 第3部分：带头导套示意图如下：

图(11) 带头导套
根据标准模架和CAD的标注尺寸选择如下几何尺寸：
D=40mm；D1=55mm；D2=61mm；D3=41mm；L=100mm；h=8mm；R=4mm
材料：T10A
带头导套 40100 GB/T 4169.3-2006
4、拉杆导柱
根据GB/T 4169.20-2006塑料注射模具零件 第20部分
根据标准模架和CAD的标注尺寸选择如下几何尺寸：
直径D=40mm,长度L=400mm
材料：T10A
拉杆导柱：40×400GB/T 4169.20-2006
5、直导套
根据GB/T 4169.2 -2006塑料注射模具零件 第2部分
D=40mm；D1=55mm；D2=41mm；L=40mm;R=4mm
材料：T10A
直导套 4040 GB/T 4169.2-2006
七、脱模机构的设计
1、脱模机构设计的总体原则
a) 要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。
b) 正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。
c) 推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。
d) 推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。
2、推件力的计算
脱模力：
式中：L—凸模被包紧部分的断面周长（cm）
h—被包紧部分的深度（cm）
p—由塑件收缩率产生的单位面积的正压力，一般取～ Pa
f—摩擦系数，一般取0.1
—脱模斜度。
则：L=3.14*126=395.64mm
h=63mm
Q=395.64mm*63mm*10MPa（0.1*cos0-sin0）=24925.3N
3、复位杆
复位杆设计：GBT 4169.13-2006塑料注射模具零件 第13