毕业设计塑料小衣架夹注射成型模具设计.doc

目 录
1 前言 1
2 塑件分析 2
2.1 塑件图的分析 2
2.1.1 塑件图 2
2.1.2塑件的体积、质量 5
2.2 塑料原材料的性能及工艺 5
2.3 初选注射机型号 7
2.4注射机有关参数 7
3 分型面的选择 8
3.1 分型面的形式 8
3.2 选择分型面的基本原则 8
3.3 分型面的设计 8
4 型腔数目的确定及排布 9
5 选取模架及确定模架总体尺寸与结构形式 10
5.1 模架结构的确定 10
5.2 模架的总体尺寸的确定 10
6 浇注系统的设计 11
6.1 主流道的设计 11
6.1.1 主流道衬套（浇口套）的设计 12
6.1.2 定位环的设计 12
6.2 分流道的设计 13
6.2.1 分流道布置形式 13
6.2.2 分流道截面形状与尺寸的确定 13
6.3 浇口的设计 14
6.3.1 浇口的分类 14
6.3.2 浇口设计的基本要点 14
6.3.3 浇口尺寸的确定 16
6.4 冷料井与拉料杆的设计 16
6.5 流动比的计算与校核 17
7 成型零部件的设计 18
7.1 成型零件结构的设计 18
7.2 成型零件成型尺寸的相关计算 19
7.2.1影响成型尺寸的因素 19
7.2.2 成型尺寸的计算 19
7.3 型腔侧壁厚度与底板厚度的计算和校核 21
7.3.1型腔侧壁厚的计算和校核 21
7.4 排气系统的设计 23
7.4.1 排气系统的概念 23
7.4.2 排气系统的几种常见方式 23
7.4.3 排气系统的设计要点 23
7.4.4 排气系统的设计 24
8 合模导向机构的设计 24
8.1.1 导柱的设计 25
8.1.2 导套的设计 26
8.1.3 导柱导套的配合形式 26
9 脱模推出机构的设计 27
9.1 脱模推出的设计原则 27
9.2 制品推出的基本方式 27
9.3 推杆推出机构的设计要点 28
9.4 脱模力的计算和校核 28
9.5 复位杆的设计 29
10 侧向分型与抽芯机构的设计 30
10.1 侧向分型与抽芯机构的分类 30
10.2 斜导柱的设计 31
10.3 滑块的设计 34
10.4 导滑槽的设计 35
10.5 楔紧块的设计 36
11 模具温度调节系统的设计 36
11.1 加热系统的设计 36
11.2 冷却系统的设计 36
11.2.1 冷却水道的设计要点 36
11.3 冷却系统的相关计算 37
11.3.1 冷却时间的计算 37
11.3.2 冷却系统的相关计算 38
12 注射机有关工艺参数的校核 41
12.1 注射量的校核 41
12.2 注射压力的校核 42
12.3 锁模力的校核 42
12.4 模具与注射机装模部位相关尺寸的校核 42
12.5 开模行程和塑件推出距离的校核 43
13 模具材料的选用 44
14 绘制模具总装图和相关的零件图 44
14.1本模具总装图和部分非标零件工作图（见附图） 45
14.2本模具的工作原理 45
15 结论 45
参考文献 47
致谢辞 48
第 45 页
1 前言
此次的毕业设计，我的课题是塑料小衣架夹注射成型模具设计，通过该课题来进行模具结构的研究。当今社会，塑料小衣夹的使用非常的普及，塑料小衣夹的重点在于它的两边都有侧孔结构，这就需要设计侧抽芯机构。这种结构的应用非常多，因此，研究该结构的模具成型结构很有实际的意义和借鉴的价值。
对于塑料小衣夹来说，由于其产品方面的特性，有的问题是模具设计时非常要注意的。比如，塑料小衣夹要在户外使用，要在阳光下暴晒，因此，会导致衣夹翘曲变形或降解，在设计时要注意结构的设计和材料的选择。
由于塑料小衣夹大量的生产，因此，此类模具设计相对比较成熟。随着人们对于产品外观的要求不断提高，对于产品的功能的要求不断提高，塑料小衣夹变得越来越复杂。因此，在成型芯的结构设计上存在着一定的难度。此外，受到塑件外形的影响，侧孔结构在塑件上的位置，也是多种多样，导致抽芯机构在设计时也存在着难度。针对具体的塑件，怎么样才能让模具的整体结构布局更紧凑，更合理，是每一个模具工程师都在努力研究的课题。
我的塑件相比较之下，外形较为简单，因此，在成型零件和抽芯机构方面，都减小了设计的难度。通过对相关设计文献的分析和总结，我选择了适合我的塑件的模具结构。比如，成型零件采用整体成型的设计思路。但是，和成熟的设计相比较，我的模具结构布局和抽芯机构的尺寸还有待进一步的优化和完善。
在设计内容方面，本次的毕业设计，包括了浇注系统，冷却系统，分型及侧抽芯结构，合模导向及定位机构，脱模顶出机构等多个方面，论述了相关设计原则，进行了系统的计算及校核，重点论述了侧抽芯机构的设计。
2 塑件分析
2.1 塑件图的分析
2.1.1 塑件图
（1）塑件的平面图如图2.1,2.3所示。立体图如图2.2,2.4,2.5[1]。
图2.1 塑料小衣架夹下夹图
图2.2 塑料小衣架夹下夹立体图
图2.3 塑料小衣架夹上夹图
图2.4 塑料小衣架夹上夹立体图
（2）明确塑件设计要求
该塑件由指导老师刘老师所提供，经设计改良后如图2.1，如图2.3所示，该产品普遍用于日常生活中，当你在户外晾晒较小的衣物时，常常会出现这些小衣物被无情的风吹走而掉到地上，甚至有时被吹走，无影元踪；当你看到衣柜里面衣服袜子乱七八糟摆放在一起的时候，桌面上又是一堆乱七八糟的饰品，想找找了半天还没有找到自己想找的，看到这一切，你不感觉到烦恼吗？……处处都在困扰着你，现在好了，就这么一个小小的塑料夹子，它——可以为你解决这一切。
图2.5 塑料小衣架夹上下夹表面的“AAA”标识图
该产品材料为PP树脂，它是无臭、无味、无毒的白色蜡状固体，应用广泛；是丙烯的共聚物；是目前已知的所有树脂中最轻的一种。它比聚乙烯略显透明些。它的力学性能、电性能、热性能、耐化学试剂及耐溶剂性较好，极易燃烧和耐老化性能差，但是市场上卖的PP树脂已在生产过程中加入抗氧剂、光稳定剂和阻燃剂，因此，PP树脂具有较好的力学性能和良好的综合性能[2]，所以该产品选用PP树脂为材料，常常在户外晾晒衣物就不必担心该夹子容易老化了。
该产品小衣夹上夹和下夹两个部件，必需相互配合，形状如外表面英文大写字母“”，再加上一个弹簧和衣架钢骨架，便形成一个具有相互作用力的夹子了，它的精度要求不高，但在夹子固定相互配合的地方有一定的精度要求。
（3）明确塑件批量
该产品大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，由于该塑件较小，所以模具采用一模2腔结构，浇口形式采用侧浇口；由于该模具型腔数量不多，为了不使流道过长，所以采用非平衡式布置。
（4）从塑件图上分析，该零件总体形状为椭圆形。在宽度方向的一侧有两个高度7.5mm,半径为3mm的侧孔，因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度。
（5）从尺寸精度上分析，该制件尺寸选用尺寸一般精度MT4级和未注精度MT6级（GB/T14486—1993）,零件的尺寸精度中等，对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证[3]。
（6）从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为2mm，最小处为1mm,壁厚均匀, 符合PP的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷。
（7）从表面质量上分析，该零件的表面除要求没有缺陷﹑毛刺，内部可留有顶出痕迹，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。
综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。
2.1.2塑件的体积、质量
计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。
该产品材料为聚丙烯，其密度为0.88g/cm3～0.91g/cm3,收缩率为1.0%～3.0%，计算平均密度为0.895g/cm3,平均收缩率为2.0%[4]。
使用画出三维实体图，软件能自动计算所画图形的体积，当然也可根据形状进行手动几何计算得到塑料衣夹的体积。
通过Pro/E软件自动计算该塑件的体积V＝V下夹+V上夹（V下夹=2.293cm3，V上夹=2.280cm3），故V=4.573。
可得塑件的质量为
＝Vρ＝0.895×7.573＝6.78g
2.2 塑料原材料的性能及工艺
（1）PP塑料特点、性能、工艺参数、应用等如表2.1：
（2）PP的加工性能[2]
①　 聚丙烯吸湿性很低，在水中浸泡一天，吸水率仅为0.01%～0.03%，成型加工前一般不需要对粒料进行干燥。适用于多种成型方法。
②　 熔体黏度较小，但比聚乙烯高，不需要采用很高的成型压力，易成型出薄壁长流程制品。
③　 具有结晶性，收缩率绝对值及其变化范围都较大，在1%～3%范围内，具有明显的后收缩性。工艺参数对制品结晶度有较大影响，对制品性能和尺寸变化也有较大影响。
④　 熔体具有较明显的非牛顿性，黏度对剪切速率和温度都比较敏感。
⑤　 熔体弹性大，冷却凝固速度快，制品易产生内应力。
⑥　 受热时容易氧化降解，应尽量减少受热时间，并尽量避免及氧接触。
表2.1 PP塑料的性能特点和工艺参数[4]
材料
名称
聚丙烯
代号
PP
密度/
0.88～0.91
收缩率/%
1.0～3.0
熔点/℃
164～170
热变形温度/℃（45）
105～116
工艺参数
模具温度/℃
40～60
喷嘴温度/℃
190～220
前段温度/℃
180～200
中段温度/℃
220～240
后段温度/℃
180～210
注射压力/
40～80
塑化形式
螺杆式
螺杆转速/
60
预塑压力/
0.5
喷嘴形式
通用式
力学性能
拉伸强度/
30～39
拉伸弹性模量/
1.1～1.6
弯曲强度/
42～67
弯曲弹性模量/
1.45
压缩强度/
39～56
缺口冲击强度/
3.5～4.8
硬度/HB
R95～105
电性能
体积电阻率/
>
介电常数/
2.0～2.6
击穿电压/
2.0～2.6
鉴别
外观
比LDPE更透明，更硬
火
焰
颜色
上黄下蓝
形态
熔滴、拉伸性好
气味
石油味重
其他
易燃烟淡
特点
塑料中最轻的、机械强度比PE高、耐水解药品、电性能好、折弯性好
主要应用
日常生活用品、电器绝缘制品、包装容器、打包带、编织袋
2.3 初选注射机型号
采用一模两腔的模具结构（只成型了一个制品），考虑其外形尺寸，注塑时所需压力等情况，初步选用注塑机号为SZ-160/100。
2.4注射机有关参数
所选择注塑机的技术参数如表2.2：
表2.2 SZ-160/100的有关技术参数[5]
项目
SZ-160/100
结构形式
卧
理论注射容量/cm3
160
螺杆直径/
40
注射压力/MPa
150
注射速率/g·s-1
105
塑化能力/g·s-1
45
螺杆转速/r·min-1
0～200
锁模力/KN
1000
拉杆内间距/mm
345×345
移模行程/mm
325
最大模具厚度/
300
最小模具厚度/
200
锁模形式
双曲肘
模具定位孔直径/mm
125
喷嘴球半径/mm
12
喷嘴口孔径/mm
3
生产厂家
成都塑料机械厂
3 分型面的选择
模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分面选原则和塑件的成型要求来选择分型面。
制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的），生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。
3.1 分型面的形式
（1）分型面是指分开模具取出塑件的面。
（2）分型面的形式由塑件的具体情况而定，但大体上有平面式、阶梯式、斜面式、曲面式及综合式几种。
3.2 选择分型面的基本原则
（1）保持塑件外观整洁；
（2）分型面应有利于排气；
（3）应开率开模时塑件留在动模一侧；
（4）应容易保证塑件的精度要求；
（5）分型面应力求简单适用并易加工；
（6）考虑侧向分型面及主分型面的协调；
（7）分型面应及注射机的参数相适应；
（8）考虑脱模斜度的影响；
（9）镶件和活动型芯应安装方便[6]。
3.3 分型面的设计
根据本塑料小衣架夹的具体结构和和以上确定分型面的基本原则，本设计确定分型面的位置如图3.1,3.2所示。在该结构中，两侧有外侧抽芯，所以在确定分型面时，还要确定好侧抽芯结构。外侧抽芯采用斜导拄侧抽芯，具体结构见总装配图。
图3.1 分型面的位置
图3.2 分型面的位置
（1） 图3.1所示A-A截面作为分型面，它是塑件最大平面，内表面在开模方向上成型，而小孔在侧面，便于抽芯，而且抽芯力小。
（2）图3.2所示B-B截面作为分型面，有两个侧孔和开模方向平行，需要做两个小型芯，但开模方向的合模力很大，型芯容易被压坏。且侧型芯抽芯力较大，只靠开模力很难抽出。
（3）对以上两种分型面进行比较，根据分型面的选择要求，可以看出图3.1较好，故选择A-A截面作为分型面。
4 型腔数目的确定及排布
为了制模具及注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量适中，且具有两边抽芯，抽芯距较短，从模具加工成本，制品生产时的成本考虑，故拟定为一模两腔。采用一模两件，能够适应生产的需求，选用侧浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量[3]。型腔排布如图4.1所示。
图4.1 型腔布置
5 选取模架及确定模架总体尺寸及结构形式
5.1 模架结构的确定
选择的模架结构如图5.1所示：
图5.1 模架结构示意图
5.2 模架的总体尺寸的确定
考虑到模架的尺寸受注射机的拉杆内间距和塑件的尺寸的限制，最终确定选择的模架的标记是A 2025-35×35×70[7]。
模架的具体尺寸为：
定模底板厚度：25mm，定模板厚度：35mm，动模板厚度：35mm，
动模垫板厚度：30mm，垫块高度：70mm，推板固定版：16mm，
推板厚度：20mm，动模底板厚度：25mm，导柱的直径：20mm，
复位杆直径：15mm。
模具总厚度H模=25+35+35+30+70+25（mm）=220mm。
6 浇注系统的设计
浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后，达到型腔之前在模具中所流经的通道，其作用是将熔融状态的塑料从喷嘴处平稳地引入模具型腔并在熔体填充和固化定型的过程中将注射压力和保压力传递到塑件的各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸精确的塑料制件。浇注系统可分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统的两大类。浇注系统的设计对注射成型效率和制件质量有直接的影响，是获得优质塑料制品的关键[8]。
浇注系统由主流道，分流道，浇口，和冷料井四部分组成。
6.1 主流道的设计
主流道是喷嘴熔融状态的塑料进入模具型腔时的首段通道，它的形状和尺寸直接影响塑料的流动速度及填充时间。
在卧式或立式注射机使用的模具中，主流道一般垂直于模具分型面。其设计要点如下：
（1）为了便于拉出流道中的冷凝料，通常将主流道设计成圆锥形，锥角α为2°~6°，内壁粗糙值Ra为0..4μm。
（2） 圆锥孔小头直径D为4~8mm，但必须比注射喷嘴d大0.5~1mm。
（3） 主流道的长度由定模板的厚度来确定，一般不大于60mm。
（4）根据SZ-60/40型注塑机喷嘴的有关尺寸
喷嘴前端孔径： =3mm；
喷嘴前端球面半径： =12mm；
根据模具主流道及喷嘴的关系：
SR=+（1～2）mm
d=+(0.5～1)mm
故取主流道的球面半径： SR=12.5mm
取主流道的小端直径: d=3.5mm
6.1.1 主流道衬套（浇口套）的设计
主流道衬套时应注意以下事项：对于小型注塑模，可将主流道衬套及定位环设计成一个整体，但在多数情况下均分开设计;为了提高模具的寿命在模具及注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，主流道衬套应选用优质钢材（如T8A等），热处理后硬度为50～55HRC;衬套的长度应及定模配合部分的厚度一致，主流道出口处的端面不得突出在分型面上，否则不仅会造成溢料，而且还会压坏模具；衬套及定模之间的配合采用H7/m6[3]。 主流道衬套如图6.1所示。
图6.1 主流道衬套图
6.1.2 定位环的设计
为了使主流道及喷嘴和料筒对中，除了将定位环及主流道衬套设计成整体结构之外，还可以单独的设计。定位环及注射机定模固定板中心定位孔相配，配合精度为H11/h11，定位环及定位孔的配合长度，对小型模具取8～10mm,对大型模具取10～15mm。定位环结构如图6.2所示。
图6.2 定位环结构
6.2 分流道的设计
分流道连接主流道和浇口，其主要作用是在压力损失最小的条件下，将来自主流道的熔料以较快的速度送至浇口进行充模。同时，在保证充满型腔的条件下。要求分流道容积要小，以减少回收的冷凝料。所以分流道截面要大小适宜。分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。
由于分流道可将高温高压的塑料熔体流向从主流道转换到模腔，所以，设计时不仅要求熔体通过分流道时的温度下降和压力损失都应尽可能小，而且还要求分流道能平稳均衡地将熔体分配到各个模腔。从这些要求出发，分流道应设计得短而粗，但过短过粗时又会增加塑料消耗量，并使冷却时间延长，另外还会使模腔布置发生困难。因此，恰当合理的分流道形状和尺寸应根据制品的体积、壁厚、形状复杂程度、模腔的数量以及所用塑料的性能等因素综合考虑。分流道的种类和截面形状很多,从压力传递角度考虑,要求有大的流道截面积,从散热少考虑应有小的比表面积。圆形截面最理想,使用越来越多,方形截面由于脱模困难,多不采用,梯形截面比表面虽然大些,但因加工和脱模方便,应用广泛。
分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取Ra1.25～2.5um，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但要避免表面凸凹不平，以免对分型不利[5]。
6.2.1 分流道布置形式
分流道的布置形式有非平衡布局和平衡布局两种。因为该塑件的两个组件质量不相等，故采用非平衡式布局。
6.2.2 分流道截面形状及尺寸的确定
（1）根据塑件的实际情况，这里选用U形。截面形状为U型，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。要减少传热损失，又希望流道的面积小。因此可用流道的面积及周长的比值来表示流道的效率。U型实质上是一种双梯形流道截面。
（2） 分流道相关计算
分流道采用U形截面分流道如图6.3所示。截面尺寸由经验公式计算[3]
斜边及分模线的垂线的倾斜角为，深度，宽度w=4～12mm，圆角。
现取，，，。
如图6.3 U形分流道截面。
图6.3 U形分流道截面
6.3 浇口的设计
浇口，是分流道及型腔之间的狭窄部分，是塑料熔体进入型腔的阀门，也是浇注系统中最小部分。它使塑料熔体的流速产生加速度，以利于迅速充满型腔，同时还起封闭型腔防止熔体倒流的作用，并在成型后使浇口凝料及塑件易于分离。浇口对塑件质量具有决定性的影响。因而浇口类型及尺寸、浇口位置及数量便成为浇注系统设计中的关键[8]。
6.3.1 浇口的分类
浇口有多种类型，如直浇口、侧浇口、点浇口、重叠式浇口、扇形浇口、平缝浇口、潜伏式浇口等[3]。
6.3.2 浇口设计的基本要点
（1）尽量缩短流动距离 浇口位置的安排应保证塑料熔体迅速和均匀地充填模具型腔，尽量缩短熔体的流动距离，减少压力损失，有利于排除模具型腔中的气体，这对大型塑件更为重要。
（2）浇口应设在塑件制品断面较厚的部位 当塑件的壁厚相差较大时，若将浇口开设在塑件的薄壁处，这时塑料熔体进入型腔后，不但流动阻力大，而且还易冷却，以致影响了熔体的流动距离，难以保证其充满整个型腔。另外从补缩的角度考虑，塑件截面最厚的部位经常是塑料熔体最晚固化的地方，若浇口开设在薄壁处，则厚壁处极易因液态体积收缩得不到收缩而形成表面凹陷或真空泡。因此为保证塑料熔体的充分流动性，也为了有利于压力有效地传递和比较容易进行因液态体积收缩时所需的补料，一般浇口的位置应开设在塑件壁最厚处。
（3）必须尽量减少或避免熔接痕 由于成型零件或浇口位置的原因，有时塑料充填型腔时造成两股或多股熔体的汇合，汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤为严重。有时为了增加熔体的汇合，汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤其严重。一般采用直接浇口、点浇口、环形浇口等可以避免熔接痕的产生，有时为了增加熔体汇合处的溶接牢度，可以在溶接处外侧设一冷料穴，使前锋冷料引如其内，以提高熔接强度。在选择浇口位置时，还应考虑熔接的方位对塑件质量及强度的不同影响。
（4）应有利于型腔中气体的排除 要避免从容易造成气体滞留的方向开设浇口。如果这一要求不能充分满足，在塑件上不是出现缺料、气泡就是出现焦斑。同时熔体充填时也不顺畅，虽然有时可用排气系统来解决，但在选择浇口位置时应先行加以考虑。
（5）考虑分子定向影响 充填模具型腔期间，热塑性塑料会在流动方向上呈现一定的分子取向，这将影响塑件的性能。对某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的强度、应力开裂倾向等都是有差别的，一般在垂直于流向的方位上强度降低，容易产生应力开裂。
（6）避免产生喷射和蠕动（蛇形流） 塑料熔体的流动主要受塑件的形状和尺寸以及浇口的位置和尺寸的支配，良好的流动将保证模具型腔的均匀充填并防止分层。塑料溅射进入型腔可能增加表面缺陷、流线、熔体破裂及气，如果通过一个狭窄的浇口充填一个相对较大的型腔，这种流动影响便可能出现。特别是在使用低粘度塑料熔体时更应注意。通过扩大尺寸或采用冲击型浇口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止喷射和蠕动。
（7） 浇口及塑件连接得部位应成R0.5的圆角或0.5×45°的倒角；浇口和流道连接的部位一般斜度为30°～45°，并以R1～R2的圆弧和流道底面相连接[5]。
6.3.3 浇口尺寸的确定
设计中应该针对不同情况来进行合理的选择浇口。根据塑件的外部特征，外观表面质量要求比较高，塑件的外表面是光滑的，因此该设计采用侧浇口。其优点是浇口便于机械加工，以保证加工精度，而且试模时浇口的尺寸容易修整，适于各种塑料制品，其最大的特点是可以分别调整冲模时的剪切速率和浇口封闭时间。浇口封闭时间即补料时间，主要有浇口的厚度决定。当厚度决定后，根据塑料的流动性能选择适当的剪切速率和流动速度，再依据制品的重量（或体积）确定浇口的宽度。因此矩形浇口容易调整到最佳的工艺条件，被广泛地采用。其经验公式如下：
浇口深度h为
（6.1）
式中 —制品厚度，mm；
K—材料系数。对PP为0.7；
代入数据得 h=0.7×2=1.4mm（取h=1mm，留0.4mm的修模余量）。
浇口的宽度可按下式近似计算
（6.2）
式中 A—凹模边的型腔表面积，即塑件的外表面，。
代入数据得 w=取w=1mm。
对中小型塑件边缘浇口的典型尺寸为：深h=0.5~2mm，宽w=1.5~6mm，长L=0.5~2mm。这里取L=1.5mm，h=1mm，w=1mm[3]。结构见总装配图。
6.4 冷料井及拉料杆的设计
冷料井结构的分类：
（1） 冷料井底部带推料杆的冷料井 如带 Z 形头拉料杆的冷料穴、带倒锥形的冷料井、带圆环槽冷料井。
①　 带Z 形头拉料杆的冷料井，其底部做成钩形，塑件成型后，穴内冷料及拉料杆的钩头搭接在一起，拉料杆固定在推杆固定板上。开模时，拉料杆通过钩头拉住穴内冷料，使主流道的凝料脱出定模，将凝料及塑件一起推出动模。此种冷料穴的凝料脱模较易，且及推杆搭配使用脱模快捷，能及塑件一起脱模，提高生产速度。
②　 带倒锥形冷料井、带圆环槽冷料井，其冷料推杆也都固定在推板上，分模时靠倒锥或侧凹其拉料作用，然后强制脱出。这两种形式宜用于成型弹性较好的塑料。由于取主流道凝料时无需作横向移动，故容易实现自动脱模。（因为PP塑料的弹性较好，故本设计采用这种结构）
（2） 带球形头的冷料井 专用于推板脱模机构中
（3） 无拉料杆的冷料井 无拉料杆的冷料穴是带球形头的冷料穴的变异形式，这类拉料杆一般不配用冷料穴，是靠塑件的收缩时对尖锥头的包紧力，将主流道的凝料拉出定模。此种形式的冷料穴的可靠性不如前两种高，很容易出现凝料不能脱模的现象，并且要求塑件的收缩率高。条件苛刻效果不佳。
综上所述，本设计选择带圆环槽的冷料井[3]，结构如图6.4所示。（中新推杆的直径和主流道的大端直径相等，其长度由选择的模架决定）
图6.4 冷料井结构
6.5 流动比的计算及校核
PP的流动距离比如表6.1[3]：
表6.1 PP的流动距离比
塑料
注塑压力/
流动距离比
聚丙烯
70
240～200
流动比 < （6.3）
式中 —流路各段长度，mm；
—流路各段厚度，mm；
—实验最小流动比。
该设计塑件的流动比
（6.4）
=57/4.32+15/5+1.5/1+2/1+50/2
=44.7<200,故浇注系统设计合理 。
7 成型零部件的设计
7.1 成型零件结构的设计
塑件的外表面形状较简单，故可以采用整体式型腔和型芯，按其大致外型设计的型腔和型芯。
整体式型腔的优点：型腔结构容易加工、牢固、且强度和刚度高不易变形，也不会在塑件上留下镶嵌式型腔中可能留下的拼键痕迹。整体式型腔的缺点：加工较困难，特别是对于外形比较复杂的零件，选用整体式型腔较难加工，但对于本设计来说，其零件外形造型比较简单，近似于矩形，所以在本设计中相比之下选择整体式型腔的优点多于缺点，所以我们选择整体式型腔（见附图）。
整体式型芯的优点：凸模及模板做成一个整体，型芯结构牢固，成型质量好，可实用于内表面结构较简单，并且塑件体积较小的，小型模具。整体式型芯的缺点：切削量大，比较耗材。结合本设计看来，由于塑件较小，塑件内表面凹坑多且设计的是一模两腔，用推杆脱模，若选择组合式型芯，那么在动模模板上的结构比较繁杂，给制造工艺带来困难。基于此种情况，我选用局部嵌入式型芯（见零件图）。
7.2 成型零件成型尺寸的相关计算
7.2.1影响成型尺寸的因素
（1）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“”，制品内腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法及上不符，则应按以上规定进行转换。而制品中心孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取“”；
（2）模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的1/3～1/6；
（3）模具的磨损量：对于一般的中小型塑件，最大的磨损量可取塑件公差的1/6；即δc=