1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)全套图纸，加 153893706作 者： xxx 学 号：08xxxxx014学 院： xxxxxxxxxxxxxxxxx 专 业： 数控加工与模具设计 题 目： 多功能笔架盒塑料件注射模具设计 指导者： 评阅者： 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 12013 年 4 月 南 京南京工程学院毕业设计说明书（论文） I毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要本文详细地阐述了多功能笔盒架注射模具的设计过程。设计了注射模具中的各个系统，如浇注系统、导向与定位机构、侧向分型与抽芯机构，并对塑料材料性能进行了分析，选择合适的注射机。根据塑件
2、的产品数量要求，以及结构要求，该模具采用一模二腔。整个设计过程使用 UG软件进行参数化设计，使整个模具设计过程简单明了。利用 Mlodflow软件进行模流分析，为模具设计和成型工艺的确定提供参照依据。使用 UG软件设计成型零件以及非标零件，从而进行全方面的参数化设计，即对模具进行分模、生成元件、装配、试模、开模、模架的选择等设计工作。同时应用 UG软件可快捷地将三维图转化为二维工程图，直接指导生产。针对塑件的特点，本模具设计了侧抽芯滑块机构，也构成了本次模具设计的主要内容。关 键 词 塑 料 模 具 侧 抽 芯 注 射 模 注 射 机 模 架南京工程学院毕业设计说明书（论文） II毕 业 设
3、计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title: Multifunctional pen rack box of injection mold designAbstract This paper expatiates a multi-function pen boxes frame injection mould design process. The design of injection mould includes pouring system, orientation and the position of the institutions, side parting and
4、 core-pulling mechanism. The plastic material properties are analyzed, and the injection machine is choosed appropriately. According to the number of plastic parts product requirements, and the structural requirements, the mould cavity with the two. The whole mould is designed by UG software, it mak
5、es the whole mold design process more simpler and clearer. Mlodflow software mold flow analysis can provides reference basis for the design and forming technology. Using UG software design molding parts and non-standard parts, and thus for all aspects of the parametric design, includes mold parting,
6、 and the formation of components, assembling, mode testing, mold opening, choice of formwork. At the same time using UG can easily transfer a 3d figure into a 2d engineering graphics, which can directly be used in producing. According to the characteristics of the plastic parts, the mould includes a
7、 side core-pulling slider mechanism, and this forms the main content of the design.Keywords plastic mold injection mold injection side core pulling machine mold 南京工程学院毕业设计说明书（论文） III目 录前言 .1第一章 塑料模的功能 .2第二章 塑件成型工艺分析 32.1 拟定制品成型工艺 32.2 热塑性塑料聚丙烯的注射成型工艺 32.2.1 聚丙烯的注射成型工艺参数 32.2.2 聚丙烯材料综合性能分析 4第三章 拟定模具结
8、构形式 53.1 分型面位置的确定 .53.2 确定型腔数量及排列方式 6第四章 注塑机型号的确定 74.1 注射量的计算 74.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算 74.3 选择注射机 84.4 有关参数的校核 .10第五章 浇注系统形式和浇口的设计 125.1 浇注系统的设计 .125.1.1 主流道设计 .145.1.2 分流道的设计 .165.2 浇口的设计 .185.2.1 浇 口 设 计 的 技 术 要 求 .185.2.2浇口尺寸的确定 .205.3 冷料穴的设计 .215.4 拉料杆的设计 .225.5 浇注系统的平衡 .225.5.1 分流道平衡 .235.
9、5.2 浇口平衡 .23第六章 模架的确定和标准件的选用 246.1 模具各个板料尺寸的确定 .246.1.1 定模座板 .246.1.2 定模板 .256.1.3 动模板 .256.1.4 动模垫板 .25南京工程学院毕业设计说明书（论文） IV6.1.5 垫块 .256.1.6 动模座板 .26第七章 合模导向机构的设计 .277.1 导向结构的总体设计 .277.1.1 导柱的设计 .277.1.2 导套的设计 .28第八章 脱模推出机构的设计 .298.1 脱模推出机构的设计原则 .298.2 制品推出的基本方式 .298.3 塑件的推出机构 .298.4 推杆推出机构的设计要点 .3
10、08.5 复位机构设计 .31第九章 抽芯机构设计 329.1 侧向分型与抽芯机构的分类 .329.2 斜导柱抽芯机构的设计 .329.2.1 斜导柱的倾斜角的确定 .339.2.2 侧向抽心力的计算 .339.2.3 斜导柱的弯曲力的计算 .339.2.4 斜导柱直径的计算 .349.2.5 斜导柱的长度计算 .349.2.6 锁紧楔的设计 .35第十章 成型零部件的设计 .3610.1 成型零件的结构设计 3610.1.1 凹模的结构设计 3610.1.2 凸模的结构设计 3710.2 成型零件工作尺寸的计算 3810.2.1 响工作尺寸的因素 3810.2.2 成型零件工作尺寸的计算 3
11、910.3 成型零件强度计算 4110.3.1 型腔侧壁厚度计算 41第十一章 排气系统的设计 .4311.1 排气设计的要点 4311.2 排气系统的几种方式 43第十二章 温度调节系统设计 .4512.1 加热系统设计 45南京工程学院毕业设计说明书（论文） V12.2 冷却系统设计 4512.2.1冷却系统的设计原则 4512.2.2 冷却回路的布置: .4612.3 型芯的冷却 4712.4 冷却系统的有关计算： 47结束语 .49致 谢 50参考文献 .51南京工程学院毕业设计说明书（论文） 1前言模具行业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要
12、领域。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30%左右。二十一世纪世界制造加工业的竞争更加激烈，对注塑产品与模具的设计制造提出了新的挑战，产品需求的多样性要求塑件设计的多品种、复杂化，市场的快速变化要求发展产品及模具的快速设计制造技术，全球性的经济竞争要求尽可能地降低产品成本、提高产品质量，创新、精密、复杂、高附加值已成为注塑产品的发展方向，必须寻求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑产品与模具设计制造系统。在 此 次 设 计 中 ， 主 要 用 到 所 学 的 注 射 模 设 计 ， 以 及 机
13、械 设 计 等 方 面 的 知 识 。着 重 说 明 了 一 副 注 射 模 的 设 计 流 程 ， 即 注 射 成 型 的 分 析 、 注 射 机 的 选 择 及 相 关 参数 的 校 核 、 模 具 的 结 构 设 计 、 注 射 模 具 设 计 的 有 关 计 算 、 模 具 总 体 尺 寸 的 确 定 与结 构 草 图 的 绘 制 、 模 具 结 构 总 装 图 和 零 件 工 作 图 的 绘 制 、 全 面 审 核 投 产 制 造 等 。其 中 模 具 结 构 的 设 计 既 是 重 点 又 是 难 点 ， 主 要 包 括 成 型 位 置 的 及 分 型 面 的 选 择 ，模 具 型
14、 腔 数 目 的 确 定 、 型 腔 的 排 列 布 局 、 流 道 布 局 以 及 浇 口 位 置 的 选 择 ， 模 具 工作 零 件 的 结 构 设 计 ， 侧 向 分 型 及 抽 芯 机 构 的 设 计 ， 推 出 机 构 的 设 计 ， 拉 料 杆 的 形式 选 择 ， 排 气 方 式 设 计 等 。 通 过 本 次 毕 业 设 计 ， 使 我 更 加 了 解 模 具 设 计 的 含 义 ，以 及 懂 得 如 何 查 阅 相 关 资 料 和 怎 样 解 决 在 实 际 工 作 中 遇 到 的 实 际 问 题 ， 这 为 我 们以 后 从 事 模 具 行 业 相 关 工 作 打 下 了
15、 良 好 的 基 础 。本 次 毕 业 设 计 也 得 到 了 广 大 老 师 和 同 学 的 帮 助 ， 特 别 是 指 导 老 师 的 悉 心 指 导 ，在 此 表 示 感 谢 ！ 由 于 实 践 经 验 的 缺 乏 ， 且 水 平 有 限 ， 时 间 仓 促 。 设 计 过 程 中 难 免有 错 误 和 欠 妥 之 处 ， 恳 请 各 位 老 师 和 同 学 批 评 指 正 。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 2第一章 塑料模的功能模 具 是 利 用 其 特 定 形 状 去 成 型 具 有 一 定 形 状 和 尺 寸 的 制 品 的 工 具 ， 按 制 品 所采 用 的 原 料 不 同
16、 ， 成 型 方 法 不 同 ， 一 般 将 模 具 分 为 塑 料 模 具 ， 金 属 冲 压 模 具 ，金 属 压 铸 模 具 ， 橡 胶 模 具 ， 玻 璃 模 具 等 。 因 人 们 日 常 生 活 所 用 的 制 品 和 各 种 机械 零 件 ， 在 成 型 中 多 数 是 通 过 模 具 来 制 成 品 ， 所 以 模 具 制 造 业 已 成 为 一 个 大 行业 。 在 高 分 子 材 料 加 工 领 域 中 ,用 于 塑 料 制 品 成 形 的 模 具 ,称 为 塑 料 成 形 模 具 ,简 称 塑 料 模 。 塑 料 模 优 化 设 计 ,是 当 代 高 分 子 材 料 加
17、工 领 域 中 的 重 大 课 题 。塑 料 制 品 已 在 工 业 、 农 业 、 国 防 和 日 常 生 活 等 方 面 获 得 广 泛 应 用 。 为 了 生 产这 些 塑 料 制 品 必 须 设 计 相 应 的 塑 料 模 具 。 在 塑 料 材 料 、 制 品 设 计 及 加 工 工 艺 确定 以 后 ， 塑 料 模 具 设 计 对 制 品 质 量 与 产 量 ， 具 有 决 定 性 的 影 响 。 首 先 ， 模 腔 形状 、 流 道 尺 寸 、 表 面 粗 糙 度 、 分 型 面 、 进 浇 与 排 气 位 置 选 择 、 脱 模 方 式 以 及 定型 方 法 的 确 定 等 ，
18、 均 对 制 品 （ 或 型 材 ） 尺 寸 精 度 形 状 精 度 以 及 塑 件 的 物 理 性 能 、内 应 力 大 小 、 表 观 质 量 与 内 在 质 量 等 ， 起 着 十 分 重 要 的 影 响 。 其 次 ， 在 塑 件 加工 过 程 中 ， 塑 料 模 结 构 的 合 理 性 ， 对 操 作 的 难 易 程 度 ， 具 有 重 要 的 影 响 。 再 次 ，塑 料 模 对 塑 件 成 本 也 有 相 当 大 的 影 响 ， 除 简 易 模 外 ， 一 般 来 说 制 模 费 用 是 十 分昂 贵 的 ， 大 型 塑 料 模 更 是 如 此 。现 代 塑 料 制 品 生 产
19、中 ， 合 理 的 加 工 工 艺 、 高 效 的 设 备 和 先 进 的 模 具 ， 被 誉 为塑 料 制 品 成 型 技 术 的 “三 大 支 柱 ”。 尤 其 是 加 工 工 艺 要 求 、 塑 件 使 用 要 求 、 塑件 外 观 要 求 ， 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 高 效 全 自 动 化 设 备 ， 也 只 有 装 上 能 自 动 化生 产 的 模 具 ， 才 能 发 挥 其 应 有 的 效 能 。 此 外 ， 塑 件 生 产 与 更 新 均 以 模 具 制 造 和更 新 为 前 提 。塑 料 模 是 塑 料 制 品 生 产 的 基 础 之 深 刻 含 意 ， 正 日
20、 益 为 人 们 理 解 和 掌 握 。 当 塑料 制 品 及 其 成 形 设 备 被 确 定 后 ， 塑 件 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 是 刻 不 容 缓 的 策 略 。 尤 其 大 型 塑 料模 的 设 计 与 制 造 水 平 ， 标 志 一 个 国 家 工 业 化 的 发 展 程 度 。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 3第二章 塑件成型工艺分析2.1 拟定制品成型工艺该 制 品 是 笔 盒 架 ， 如 图 2.1 所 示 ， 生 产 批 量 大 。 材 料 为 绝
21、 缘 性 能 较 好 的 聚丙 烯 ， 成 型 工 艺 性 能 好 ， 可 以 注 射 成 型 。一 般 情 况 下 ， 脱 模 斜 度 不 包 括 在 塑 件 的 公 差 范 围 内 。 当 要 求 开 模 后 塑 件 留在 型 腔 内 时 ， 塑 件 内 表 面 的 脱 模 斜 度 应 不 大 于 塑 件 外 表 面 的 脱 模 斜 度 。图 2.1 塑件2.2 热塑性塑料聚丙烯的注射成型工艺注 射 成 型 工 艺 过 程 :（ 1） 预 烘 干 装 入 料 斗 预 塑 化 注 射 装 置 准 备 注 射 注 射 保 压 冷 却 脱 模 塑 件 送 下 工 序（ 2） 预 热 、 清 理
22、模 具 涂 脱 模 剂 合 模 注 射2.2.1 聚丙烯的注射成型工艺参数南京工程学院毕业设计说明书（论文） 4表 2.1 塑件的注射成型工艺参数工艺参数 内容 工艺参数 内容温度 80100 注射时间 2060预热和干燥时间 12 h 保压时间 03后段 160180 冷却时间 2090中段 180200成型时间/s总周期 50160料筒温度/前段 200220 螺杆转速 48 r/ min喷嘴温度/ 190200 方法/ 水或油模具温度/ 8090 温度/ 90100注射压力 7001000后处理时间/h 4102.2.2 聚丙烯材料综合性能分析（ 1） 结 晶 料 ， 吸 湿 性 小 ，
23、 可 能 发 生 熔 体 破 裂 ， 长 期 与 热 金 属 接 触 易 发 生 分解 。（ 2） 流 动 性 极 好 （ 溢 边 值 为 0.03mm 左 右 ） ， 但 成 型 收 缩 范 围 和 收 缩 值 大 ，易 发 生 缩 孔 、 凹 痕 、 变 形 ， 方 向 性 强 。 。（ 3） 冷 却 速 度 快 ， 浇 注 系 统 及 冷 却 系 统 应 缓 慢 散 热 ， 并 注 意 控 制 成 型 温 度 。料 温 低 ， 方 向 性 明 显 ， 低 温 高 压 时 尤 其 明 显 。 模 具 温 度 低 于 50 时 ， 塑 件 无光 泽 ， 易 产 生 熔 接 不 良 、 流 痕
24、 ， 90 以 上 已 发 生 翘 曲 变 形 。（ 4） 塑 件 壁 厚 应 均 匀 ， 避 免 缺 口 、 尖 角 ， 以 防 止 应 力 集 中 。（ 5） 聚 丙 烯 热 容 量 大 ， 注 射 成 型 模 具 必 须 设 计 能 充 分 进 行 冷 却 的 冷 却 回 路 。表 2.2 聚丙烯综合性能性能名称 数 值 性能名称 数 值密度 g/cm 0.900.91 弹性模量 MPa 0.840.95比容 cm/g 1.101.11 弯曲强度 MPa 67.5吸水率%（24h） 0.010.03 硬度 HB 9.65 R95105收缩率% 1.03.0 体积电阻率 .cm 1016熔
25、点C 170176 击穿电压 Kv/mm 30热变形温度C 0.46MPa 1021151.85MPa 5667 冲击强度 kJ/m 无缺口 78缺口 3.54.8抗拉屈服强度 MPa 37 介电系数 60Hz 10 Hz2.32.46南京工程学院毕业设计说明书（论文） 5第三章 拟定模具结构形式3.1 分型面位置的确定分 型 面 即 打 开 模 具 取 出 塑 件 或 取 出 浇 注 系 统 凝 料 的 面 ， 分 型 面 的 位 置 影 响 着成 型 零 部 件 的 结 构 形 状 ， 型 腔 的 排 气 情 况 也 与 分 型 面 的 开 设 密 切 相 关 。分 型 面 的 选 择 应
26、 注 意 以 下 几 点 ：A 不 影 响 塑 件 外 观 ， 尤 其 是 对 外 观 有 明 确 要 求 的 制 品 ；B 有 利 于 保 证 塑 件 的 精 度 要 求 ；C 有 利 于 模 具 加 工 ， 特 别 是 型 腔 的 加 工 ；D 有 利 于 浇 注 系 统 、 排 气 系 统 、 冷 却 系 统 的 设 计 ；E 便 于 制 件 的 脱 模 ， 尽 量 使 塑 件 开 模 时 留 在 动 模 一 边 。（ 1） 多 型 腔 单 分 型 面 模 具 ： 塑 件 外 观 质 量 要 求 不 高 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 的小 型 塑 件 ， 可 采 用 此 结 构 。
27、（ 2） 多 型 腔 多 分 型 面 模 具 ： 塑 件 外 观 质 量 要 求 高 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 的 小型 塑 件 ， 可 采 用 此 结 构 。该 塑 件 外 观 质 量 要 求 较 高 ， 并 可 以 看 出 ： 分 型 面 的 位 置 、 塑 件 推 出 机 构 的 痕迹 、 浇 口 为 侧 浇 口 。 可 初 步 拟 定 双 型 腔 单 分 型 面 的 结 构 。根 据 塑 件 的 结 构 形 式 ， 分 型 面 选 在 笔 架 盒 上 下 面 的 最 大 轮 廓 处 为 分 型 面 ， 如图 3.1 所 示 。 图 3.1 分型面位置南京工程学院毕业设计说明书
28、（论文） 63.2 确定型腔数量及排列方式一 般 来 说 ， 精 度 要 求 高 的 小 型 塑 件 和 中 大 型 塑 件 优 先 采 用 一 模 一 腔 的 结 构 ，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 ，多 功 能 笔 盒 架 塑 件 属 于 中 型 塑 件 ， 大 批 量 生 产 。 考 虑 到 模 具 制 造 费 用 低 一 点 ，设 备 运 转 费 用 小 一
29、 点 ， 初 定 为 一 模 两 腔 的 模 具 型 式 。 根 据 塑 件 的 形 状 ， 以 及 塑件 材 料 聚 丙 烯 的 综 合 性 能 ， 本 设 计 采 用 一 模 两 腔 的 形 式 。图 3.2 型腔布局南京工程学院毕业设计说明书（论文） 7第四章 注塑机型号的确定注 射 机 规 格 的 确 定 主 要 是 根 据 塑 件 的 大 小 及 型 腔 的 数 目 和 排 列 方 式 ， 在 确 定模 具 结 构 型 式 及 初 步 估 算 外 形 尺 寸 的 前 提 下 ， 设 计 人 员 应 对 模 具 所 需 的 注 射 量 、锁 模 力 、 注 射 压 力 、 拉 杆 间
30、距 、 最 大 、 最 小 模 具 厚 度 、 推 出 型 式 、 推 出 位 置 、推 出 行 程 、 开 模 距 离 等 进 行 计 算 。 根 据 这 些 参 数 选 择 一 台 和 模 具 相 匹 配 的 注 塑机 ， 倘 若 用 户 已 提 供 了 注 射 机 的 型 号 和 规 格 ， 设 计 人 员 必 须 对 其 进 行 校 核 ， 若不 能 满 足 要 求 ， 则 必 须 自 己 调 整 或 与 用 户 取 得 商 量 调 整 。4.1 注射量的计算通过 UG建模 moldflow分析，可得出塑件质量为 111.445克，塑件体积 V为 140.5，曲面表面积为 302 。流
31、道凝料 m 3.24克，可按塑件质量的 0.6倍来计算。3cm2c从上述分析中确定型腔为一模两腔，所以注射量为：按 体 积 算 ：V= 2V1+V 废料 (4.1)=140.52+140.520= 309.1 3cm按 质 量 算 ：M=2M1+M 废料 (4.2)=222.89+111.44520=245.179 g4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算经 moldflow 分 析 注 射 过 程 锁 模 力 如 图 所 示 ：南京工程学院毕业设计说明书（论文） 8图 4.1 锁 模 力 分 析 图经 上 图 分 析 注 射 过 程 所 需 的 最 大 锁 模 力 为 8.
32、08 。MPa流 道 凝 料 （ 包 括 浇 口 ） 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 A 在 模 具 设 计 前 是 个 未 知 数 ，根 据 多 型 腔 模 的 统 计 分 析 ， 大 概 是 每 个 塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 的 0.2-0.5 倍 。因 此 可 以 采 用 0.4nA1 来 进 行 估 算 。 所 以A= nA1+0.4 nA1 (4.3)=1.4 nA1=2027360 2m4.3 选择注射机塑 件 成 型 所 需 要 的 注 射 量 应 小 于 所 选 注 射 机 的 注 射 容 量 。 可 按 注 射 容 量 、 锁模 力 、 模 具 闭 合
33、时 的 厚 度 等 来 确 定 注 射 机 的 型 号 ， 还 可 以 参 照 moldflow 分 析的 压 力 图 ， 如 下 图 所 示 ：南京工程学院毕业设计说明书（论文） 9图 4.2压力分析图根 据 每 一 生 产 周 期 的 注 射 量 和 锁 模 力 的 计 算 值 ， 确 定 选 用 SZY300卧 射 机 （ 上 海 塑 机 厂 ） 。 其 参 数 如 表 4.1 所 示 ：表 4.1 SZY300 卧式注射机主要技术参数名 称 单 位 数 值 名 称 单 位 数 值公称注射量3cm320 模板尺寸 mm 620520螺杆（柱塞）直径 mm 60拉杆空间 mm 400300
34、注射压力 MPa 47 合模方 式 液压机械注射行程 mm 150 油泵流 量 L/min 103.9、12.1注射时间 s 2.5 油泵压 力 Mpa 7螺杆转数 R/min 1590 机器外形尺寸 m 6.51.320注射方式 螺杆式 螺杆驱动功率 kW 7.8合模力 kN 1500 加热功 率 kW 6.5最大成型面积3cm机器重量 t 4.5南京工程学院毕业设计说明书（论文） 10（续）4.4 有关参数的校核1. 型 腔 数 量 的 校 核（1）由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数 nn= (4.4)21(/360)/KMtm= .81.7-3.45= 16.7 2所 以 ， 所 设
35、定 的 型 腔 数 符 合 要 求 ， 合 格 。上 式 中 ， k-注 射 机 最 大 注 射 量 的 利 用 系 数 ， 一 般 取 0.8M-注 射 机 的 额 定 塑 化 量 ， 取 20g/st-成 型 周 期 ， 取 116.77s其 它 的 安 装 尺 寸 的 校 核 要 待 模 架 选 定 ， 结 构 尺 寸 确 定 之 后 方 可 进 行 。（ 2） 按 注 射 机 的 最 大 注 射 量 校 核 型 腔 数 量 n：=3.6 (4.5)21()/nKm上式右边=3.6 2（符合要求）式中 M n注射机允许的最大注射量（g 或 cm）（ 3） 按 注 射 机 的 额 定 锁
36、模 力 校 核 型 腔 数 量 n：=2.8 (4.6)21()/FPAp上式右边=2.8 2 （符合要求）模板最大行程 mm 340电动机功率 kW 17模具最大厚度 mm 355资料提供单位 上海塑机厂模具最小厚度 mm 285喷嘴球半径 mm 18喷嘴孔直径 mm 4南京工程学院毕业设计说明书（论文） 11式中 F注射机的额定锁模力（N）A1单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm）A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm）p塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）一般是注射压力的 80%2. 注 射 机 的 校 核（ 1） 注 射 压 力 的 校 核 ： 该 注 射 机 的 注 射 压 力
37、为 47MPa， 经 分 析 聚 丙 烯 的注 射 压 力 为 7 Mpa， 所 以 能 够 满 足 要 求 。（ 2） 注 射 量 以 及 锁 模 力 在 上 面 已 经 校 核 ， 符 合 要 求 。 模 具 厚 度 的 校 核 ： 模 具 厚 度 H 必 须 满 足 ： Hminmax该 模 具 厚 度 为 H=30+45+90+30+80+30 (4.7)=305mm（符合要求）式中 Hmin注射机允许的最小模厚，即动、定模板之间的最小开距Hmax注射机允许的最大模厚（ 3） 开 模 行 程 的 校 核 ： Smax S=H1+H2+（510） (4.8)上式右边 S=20+85+10
38、 =115mm（符合要求）式中 Smax注射机最大开模行程（mm）H1推出距离（脱模距离） （mm）H2包括浇注系统在内的塑件高度（mm）南京工程学院毕业设计说明书（论文） 12第五章 浇注系统形式和浇口的设计浇 注 系 统 是 塑 料 熔 体 从 注 射 机 喷 嘴 射 出 后 达 到 型 腔 之 前 在 模 具 内 流 经 的 通 道 。它 分 为 普 通 流 道 浇 注 系 统 和 无 流 道 凝 料 （ 热 流 道 ） 浇 注 系 统 。该 模 具 采 用 普 通 流 道 浇 注 系 统 ， 其 包 括 ： 主 流 道 、 分 流 道 、 冷 料 井 、 浇 口 。5.1 浇注系统的设
39、计浇 注 系 统 是 指 从 注 射 机 的 喷 嘴 到 模 具 型 腔 的 浇 口 这 一 段 塑 料 流 动 的 信 道 称 为浇 注 系 统 。 浇 注 系 统 由 主 浇 道 、 分 流 道 、 冷 料 穴 、 浇 口 等 组 成 。 经 moldflow分 析 浇 注 系 统 如 下 图 所 示 ，图 5.1浇注系统分析图1.浇 注 系 统 设 计 原 则 ：（ 1） 重 点 考 虑 型 腔 布 局 。（ 2） 热 量 及 压 力 损 失 要 小 ， 为 此 浇 注 系 统 流 程 应 尽 可 能 短 ， 截 面 尺 寸 应 尽可 能 大 ， 弯 折 尽 量 少 ， 表 面 粗 糙
40、度 要 低 。南京工程学院毕业设计说明书（论文） 13图 5.2 温 度 分 析 图（ 3） 均 衡 进 料 ， 即 分 流 道 尽 可 能 采 用 平 衡 式 布 置 。（ 4） 塑 料 耗 量 要 少 ， 满 足 各 型 腔 充 满 的 前 提 下 ， 浇 注 系 统 容 积 尽 量 小 ， 以减 少 塑 料 耗 量 。（ 5） 消 除 冷 料 ， 浇 注 系 统 应 能 收 集 温 度 较 低 的 “冷 料 ”。（ 6） 排 气 良 好 。（ 7） 防 止 塑 件 出 现 缺 陷 ， 避 免 熔 体 出 现 充 填 不 足 或 塑 件 出 现 气 孔 、 缩 孔 、残 余 应 力 。图
41、5.3 气 穴 分 析 图南京工程学院毕业设计说明书（论文） 14（ 8） 保 证 塑 件 外 观 质 量 。（ 9） 减 少 熔 接 痕 。图 5.4 熔 接 痕 分 析 图（ 10） 塑 料 熔 体 流 动 特 性 （ 充 分 利 用 热 塑 性 塑 料 熔 体 的 假 塑 性 行 为 ） 。5.1.1 主流道设计1 主 流 道 是 喷 嘴 熔 融 状 态 的 塑 料 进 入 模 具 型 腔 时 的 首 段 信 道 ， 它 的 形 状和 尺 寸 直 接 影 响 塑 料 的 流 动 速 度 及 填 充 时 间 。 主 流 道 一 般 呈 圆 锥 形 ， 锥 度 一般 为 2 6 度 ， 其
42、小 端 直 径 应 大 于 喷 嘴 直 径 0.5 1mm， 以 便 补 偿 与 喷 嘴 对 中 的误 差 。 主 流 道 的 最 佳 长 度 一 般 为 30 60mm。根 据 所 选 注 射 机 ， 小 端 尺 寸 直 径 应 为 ：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51） (5.1) = 4 + （0.5 1）= 4.5 5 mm主 流 道 球 面 半 径 应 为 ：R=喷嘴球面半径+（12） (5.2)= 18 + 2 = 20 mm球 面 配 合 高 度 h=35 取 h=5（mm）南京工程学院毕业设计说明书（论文） 152 主 流 道 衬 套 的 设 计主 流 道 小 端 入 口 处 与
43、注 射 机 喷 嘴 反 复 接 触 ， 属 易 损 件 ， 对 材 料 要 求 较 严 ， 因而 模 具 主 流 道 部 分 常 设 计 成 可 拆 卸 更 换 的 主 流 道 衬 套 形 式 即 浇 口 套 ， 以 便 有 效的 选 用 优 质 钢 材 单 独 进 行 加 工 和 热 处 理 ， 一 般 采 用 碳 素 工 具 钢 ， 如 ：T8A、 T10A 等 ， 热 处 理 硬 度 为 53 57HRC。 主 流 道 衬 套 和 定 位 圈 设 计 成 分 体 式 ，用 于 中 型 模 具 。 小 型 模 具 设 计 成 分 体 式 。 但 由 于 该 模 具 主 流 道 较 长 ，
44、设 计 成 分体 式 较 宜 。为 了 便 于 加 工 和 缩 短 主 流 道 长 度 ， 衬 套 和 定 位 圈 设 计 成 分 体 式 。 主 流 道 长度 取 50mm， 约 等 于 定 模 板 （ 型 腔 板 ） 的 厚 度 。 （ 见 模 架 的 确 定 和 装 配 图 ）图 5.5 主流道衬套主 流 道 衬 套 材 料 采 用 45 钢 ， 热 处 理 淬 火 或 表 面 硬 度 为 53 55HRC。 本 设计 中 ， 主 流 道 与 定 模 座 板 采 用 H7/k6 过 度 配 合 ， 与 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9/f9间 隙 配 合 。南京工程学院毕业设计说明书
45、（论文） 16图 5.6 定位圈主 流 道 的 固 定 见 装 配 图3. 主 流 道 凝 料 有 关 计 算主 流 道 凝 料 体 积 为 ：V= dL (5.2) 4= （ ）587+102=3289.54 mm主 流 道 剪 切 速 率 校 核 ：由 经 验 公 式 : = =3092.9 (5.3)3.nRq3.5.918421s在 500 -5000 之间1s1s式中， + (5.4)塑 件浇 道 q主=3.4566+222.89=225.918R= (5.5)(710)/2=4.25 mm生产实践表明，当注射模具主流道的剪切速率在 500 -5000 之间，所成1s1s型的塑件的质
46、量较好。所以本设计的主流道剪切速率符合要求。5.1.2 分流道的设计 1. 分 流 道 布 置 形 式 ：分 流 道 是 主 流 道 与 浇 口 之 间 的 通 道 ， 一 般 开 设 在 分 型 面 上 ， 起 分 流 和 转 向 的作 用 。 本 设 计 属 于 多 型 腔 模 具 ， 必 须 设 置 分 流 道 。分 流 道 应 能 满 足 良 好 的 压 力 传 递 和 保 持 理 想 的 填 充 状 态 ， 使 塑 料 熔 体 尽 快 地 经分 流 道 均 衡 的 分 配 到 各 个 型 腔 ， 因 此 ， 本 设 计 采 用 平 衡 式 分 流 道 。分 流 道 尺 寸 及 各 级
47、 分 流 道 的 尺 寸 如 图 5-3 所 示2 分 流 道 的 形 状 及 截 面 尺 寸本 课 题 采 用 半 圆 形 断 面 分 流 道 ， 在 一 块 模 板 上 ， 切 削 加 工 容 易 实 现 ， 且 表 面南京工程学院毕业设计说明书（论文） 17积 不 大 ， 热 量 损 失 和 阻 力 损 失 不 太 大 。查相关资料，取标准值，半径为 4的半圆。 流道截面形状及尺寸如图 5.7所示图 5.7 流道截面图从 理 论 上 第 二 级 分 流 道 的 截 面 尺 寸 可 比 第 一 级 分 流 道 截 面 尺 寸 小 10%，但 为 了 刀 具 的 统 一 和 加 工 方 便 ， 在 分 型 面 上 和 分 流 道 采 用 一 样 的 截 面 。3分流道的有关计算：分流道凝料体积分流道长度 L=（20+20） 2=80 mm (5.6)分流道截面积 A=3.1442 /2=25.12 (5.7)2m分流道凝料体积 q=80 25.12=2009.6 (5.8)3分流道剪切速率校核：根据经验公式： = 600.6 (5.9)3.nRq1S在 500 -5000 ，剪切速率校核合理11其中，q= 225.918+6 = 231.918 3cmR= =159.5mm=15.95cm (5.10)32cF其中 F为锁模力，F=8080 KNc
