1、 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)全套图纸，加 153893706作 者： 学 号：学 院： 专 业： 数控加工与模具设计 题 目： 基于 UG 的相机壳注塑模设计 指导者： 评阅者： 2012 年 4 月 淮安 第 I 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要模具是工业生产的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的研制与开发在很大程度上依赖于模具的生产。因此，研究和发展模具技术，提高模具水平，对促进国民经济的发展有着特别重要的意义。本 文 根 据 相 机 外 壳 的 结 构 特 点 及 技
2、术 要 求 ， 通 过 一 系 列 的 注 射 模 设 计流 程 ， 设 计 了 带 侧 抽 芯 的 塑 料 模 具 ， 并 利 用 UG与 Moldflow软 件 对 其 进 行了 分 析 。 对 塑 件 进 行 了 工 艺 分 析 ， 确 定 了 塑 件 的 尺 寸 及 结 构 。 在 模 具 的设 计 中 详 细 介 绍 了 斜 导 柱 、 型 芯 、 型腔等 零 部 件 的 设 计 与 制 造 ， 以 及 注射 机 和 模 架 的 选 择 。关 键 词 相 机 外 壳 注 射 模 侧 抽 芯 Moldflow 第 II 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Tit
3、le Injection Mold Design of Camera Cover Based on UG AbstractMold is important process equipment of industrial production, in the modern industrial production, 60% 90% of industrial products need to use mold, the mold industry has become the foundation of industrial development, research and develop
4、ment of many new products are largely dependent on mold. Therefore, the research and the development of mold technology are significant to promote the development of the national economy.This paper completes a series of injection mold design process and designs the plastic mold with side core pullin
5、g based on the structural features and technical requirements of camera cover. The software of UG and Moldflow are used to analyze the mold. Plastic parts are analyzed in the design process, at the same time, the size and structure of the plastic parts are determined. The design and manufacturing of
6、 slanted guide pillar, mould core, cavity and other parts are introduced in detail, as well as the injection molding machine is chosen correctly.Keywords camera cover injection mold side core pulling Moldflow南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 III 页目 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 ABS 的注射成型工
7、艺 32.2.1 ABS 的注射成型工艺参数 32.2.2 ABS 材料综合性能分析 4第三章 拟定模具结构形式 63.1 分型面位置的确定 63.2 确定型腔数量及排列方式 7第四章 注塑机型号的确定 84.1 注射量的计算 84.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算 84.3 选择注射机 94.4 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 .125.1.2 分流道的设计 .145.2 浇口的设计 .165.2.1 浇 口 设 计 的 技 术 要 求 .175.2.2 浇口尺寸的确定 .195.3 冷料
8、穴的设计 .205.4 拉料杆的设计 .225.5 浇注系统的平衡 .225.5.1 分流道平衡 .225.5.2 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 .25南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 IV 页6.1.1 定模座板 .256.1.2 定模板（型腔板） .256.1.3 动模板 .256.1.4 推件板 .256.1.5 动模垫板 .256.1.6 垫块 .266.1.7 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
9、的设计 .308.1 脱模推出机构的设计原则 .308.2 制品推出的基本方式 .308.3 塑件的推出机构 .308.4 推件板推出机构设计要点 .318.5 复位机构设计 .33第九章 抽芯机构设计 .349.1 侧向分型与抽芯机构的分类 .349.2 斜导柱抽芯机构的设计 .349.2.1 斜导柱的倾斜角的确定 .359.2.2 侧向抽心力的计算 .359.2.3 斜导柱的弯曲力的计算 .369.2.4 斜导柱直径的计算 .369.2.5 斜导柱的长度计算 .389.2.6 锁紧楔的设计 .38第十章 成型零部件的设计 .3910.1 成型零件的结构设计 3910.1.1 凹模的结构设计
10、 3910.1.2 凸模的结构设计 4010.2 成型零件工作尺寸的计算 4110.2.1 影响工作尺寸的因素 4110.2.2 成型零件工作尺寸的计算 4110.3 成型零件强度计算 4410.3.1 型腔侧壁厚度计算 44南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 V 页第十一章 排气系统的设计 .4711.1 排气设计的要点 4711.2 排气系统的几种方式 4712.2.1 冷却水道开设的技术要点 4812.2.2 冷却回路的布置: .48第十二章 温度调节系统设计 .4912.1 加热系统设计 4912.2 冷却系统设计 4912.3 型芯的冷却 5012.4 冷却系统的有关计算： 50结
11、束语 52致 谢 .53参考文献 54南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页前 言毕 业 设 计 是 大 学 的 最 后 一 个 教 学 环 节 ， 是 对 大 学 所 学 知 识 的 综 合 运 用 ， 是对 我 们 以 前 所 学 理 论 知 识 和 技 能 的 一 次 综 合 性 训 练 。 模 具 是 工 业 生 产 中 应 用 极为 广 泛 的 重 要 工 艺 装 备 ， 采 用 模 具 生 产 制 品 及 零 件 ， 具 有 生 产 效 率 高 ， 节 约 原材 料 ， 成 本 低 廉 ， 保 证 质 量 等 一 系 列 优 点 ， 模 具 生 产 是 现 代 工 业 生 产
12、 的 重 要 手段 和 主 要 发 展 方 向 。本 设 计 的 课 题 是 相 机 外 壳 注 塑 模 模 具 设 计 ， 在 此 次 设 计 中 ， 主 要 用 到 所 学的 注 塑 模 设 计 、 机 械 设 计 、 UG 和 Moldflow 等 软 件 应 用 的 相 关 知 识 。 需 要 对 注射 模 设 计 的 一 般 流 程 进 行 分 析 ， 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
13、 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 及 分 型 面 的 选 择 、模 具 型 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 。 要 教 好 的 完 成 毕
14、 业 设 计 ， 必 须 要 掌 握 模 具 设 计的 过 程 ， 学 习 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 ， 总之 ， 这 次 毕 业 设 计 能 够 为 我 们 以 后 从 事 模 具 职 业 打 下 良 好 的 基 础 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 2 页第一章 塑料模的功能近年来，中国塑料模具发展速度相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为 30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。以汽车工业为例
15、，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需 200 多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约 50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计 2010 年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%50%，塑料排水管市场占有率将超过 50%，都会大大增加对模具的需求量。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居
16、前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到 70。现在，这 3 个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。最近，由杭州娃哈哈集团精密机械制造公司研制的多腔防盗瓶盖注塑模具通过浙江省省级鉴定。该模具采用的三次顶出强制脱模技术、平衡式热流道系统、瓶盖模通用模架具有较强的创新性，模具性能和质量达到国内领先水平。然而，塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪” ，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具
17、产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。专家指出，面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 3 页第二章 塑件成型工艺分析2.1 拟定制品成型工艺该 制 品 是 相 机 外 壳 ， 如 图 2-1 所 示 ， 生 产 批 量 大
18、。 材 料 为 丙 烯 腈 -丁 二 苯-苯 乙 烯 共 聚 物 （ ABS） ， 该 材 料 具 有 良 好 的 综 合 力 学 性 能 ， 成 型 工 艺 性 能 好 ，可 以 注 射 成 型 。工 艺 性 与 结 构 分 析 ：精 度 等 级 ： 采 用 一 般 精 度 3 级(塑 件 内 孔 以 型 芯 小 端 为 准 ， 塑 件 外 形 以 型 腔 大 端 为 准 )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 芯 上 时 ， 塑 件 内 表 面 的 脱 模 斜 度 应 不 大 于 塑 件 外 表
19、 面 的 脱 模 斜 度 。图 21 塑件2.2 热塑性塑料 ABS 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 模 具 涂 脱 模 剂 合 模 注 射2.2.1 ABS 的注射成型工艺参数（ 1） 注 射 机 ： 螺 杆 式南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 4 页（ 2） 螺 杆 转 速 （ r/min） ： 2040（ 3） 预 热 和 干 燥 ： 温 度 （ C） 8085 时 间 （ h ） 23（ 4） 料 筒 温
20、 度 （ C） 后 段 150170中 段 165180前 段 180200（ 5） 喷 嘴 温 度 （ C） 170180； 喷 嘴 形 式 自 锁 式（ 6） 模 具 温 度 （ C） 5080（ 7） 注 射 压 力 （ MPa） 60100（ 8） 成 型 时 间 （ s ） 注 射 05 保 压 2050成 型 周 期 3050 冷 却 2040（ 9） 后 处 理 ： 方 法 红 外 线 、 灯 烘 箱温 度 （ C） 70100 时 间 （ h ） 0.312.2.2 ABS 材料综合性能分析（ 1） ABS 属 于 热 塑 性 材 料 ， 具 有 良 好 的 力 学 强 度 和
21、 一 定 的 耐 腐 蚀 性 ；（ 2） 相 容 性 、 吸 湿 性 、 流 动 性 良 好 ， 对 温 度 敏 感 ， 宜 采 用 点 浇 口 ， 有 效的 增 大 塑 料 熔 体 的 剪 切 速 率 并 产 生 较 大 的 剪 切 热 ， 流 动 性 增 加 ， 利 于 充 填 ；（ 3） 有 较 高 的 冲 击 强 度 和 表 面 硬 度 ， 热 变 形 温 度 较 高 ,尺 寸 稳 定 性 好 易 于成 型 加 工 ；（ 4） 成 型 的 压 力 较 高 ， 塑 料 上 的 脱 模 斜 度 宜 稍 大 ；（ 5） ABS 易 吸 水 ， 成 型 加 工 前 应 进 行 干 燥 处 理
22、；（ 6） 易 产 生 熔 接 痕 ， 设 计 时 尽 量 减 小 浇 注 系 统 对 料 流 的 阻 力 。ABS 的综合性能如下表所示：南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 5 页表 21 ABS 综合性能性能名称 数 值 性能名称 数 值密度 g/cm 1.05 弹性模量 MPa 1.8X104比容 cm/g 0.860.98 弯曲强度 MPa 80吸水率%（24h） 0.20.45 硬度 HB 9.7 R121收缩率% 0.40.7 体积电阻率 .cm 160*9.熔点C 130160 击穿电压 Kv/mm 15.719.7热变形温度C 70107 冲击强度 kJ/m 无缺口 不断 缺
23、口 48抗拉屈服强度 MPa 500 介电系数 60Hz 60Hz3.7南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 6 页第三章 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 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
24、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 。（ 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
25、 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 点 浇 口 。 可 初 步 拟 定 两 型 腔 双 分 型 面 的 结 构 。根 据 塑 件 的 结 构 形 式 ， 分 型 面 选 为 双 分 型 面 ， 如 图 3-1 所 示 。图 31 分型面位置南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 7 页3.2 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
26、 的 小 型 塑 件 ， 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 。塑 料 相 机 外 壳 塑 件 属 于 小 型 塑 件 ， 大 批 量 生 产 。 该 塑 件 精 度 要 求 不 高 ， 又是 大 批 大 量 生 产 ， 可 以 采 用 一 模 多 腔 的 形 式 。 考 虑 到 模 具 制 造 费 用 低 一 点 ， 设备 运 转 费 用 小 一 点 ， 根 据 塑 件 的 形 状 ， 以 及 塑 件 材 料 ABS 的 综 合 性 能 ， 本 设计 采 用 一
27、模 两 腔 的 形 式 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 8 页第四章 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 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
28、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 建模分析，可得出塑件质量为 115 克，塑件体积 m1为 118.33 ，流3c道凝料 m2还是个未知数，可按塑件质量的 0.6 倍来计算。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 ：Q= （41）塑 件nq6.1=1.62118.33=378.656 3cm按 质 量 算 ：M=1.
29、6nm1 （42）=1.62115=368g4.2 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+0.4nA1 （43）=1.4nA1=30862.10 （其中 A111022.18 ）2m2m南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 9 页F=AP （44
30、）=30862.10 95=2931.8995KN式 中 ， 型 腔 压 力 P 取 95Mpa。4.3 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 时 的 厚 度 等 来 确 定 注 射 机 的 型 号 。根 据 每 一 生 产 周 期 的 注 射 量 和 锁 模 力 的 计 算 值 ， 确 定 选 用 XS-ZY-250 卧式 注 射 机 ， 其 参 数 如 表 4-1 所 示 ：表 41 XS-ZY-250 卧式注射机主要技术参数名 称 单 位 数 值 名 称 单
31、位 数 值公称注射量 3cm250 模板尺寸 mm 598*520螺杆（柱塞）直径 mm 50 拉杆空间 mm 448*370注射压力 MPa 130 合模方式 增压式注射行程 mm 160 油泵流量 L/min 180，12注射时间 s 2 油泵压力 N/min 650螺杆转数 R/min 25,31,39,58,32,89 机器外形 尺寸 m 4.7*1.0*1.815注射方式 螺杆式 螺杆驱动 功率 kW 5.5合模力 kN 1800 加热功率 kW 9.83最大成型面积3cm500 机器重量 t 4.5模板最大行程 mm 500电动机功率 kW 18.5模具最大厚度 mm 350资料提
32、供单位 上海塑机厂模具最小厚度 mm 200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）第 10 页21FpAn4.4 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 n（45）21/360mkMtn= .84/360-.21.8.= 4.74 2 所 以 ， 所 设 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 18g/st成 型 周 期 ， 取 40s其 它 的 安 装 尺 寸
33、 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：=5.15 （46）12mknn上式右边=5.15 2 （符合要求）式中 M n注射机允许的最大注射量（g 或 cm）（ 3） 按注射机的额定锁模力校核型腔数量 n：（47）上式右边=2.36 2 （符合要求）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）
34、注 射 压 力 的 校 核 ： 该 注 射 机 的 注 射 压 力 为 130MPa， ABS 的 注 射 压 力为 70 100， 所 以 能 够 满 足 要 求 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 11 页（ 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 （48）该 模 具 厚 度 为 H=30+20+35+30+30+110+90=345mm（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
35、模 行 程 的 校 核 ：Smax S=H1+H2+a+510 （49）上式右边 S=100+100+20+6 =226mm（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）第 12 页第五章 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
36、 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 。1.浇 注 系 统 设 计 原 则 ：（ 1） 了 解 塑 料 的 成 型 能 和 塑 料 熔 体 的 流 动 特 性 。（ 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
37、 应 尽可 能 大 ， 弯 折 尽 量 少 ， 表 面 粗 糙 度 要 低 。（ 3） 浇 注 系 统 应 结 合 型 腔 布 局 同 时 考 虑 均 衡 进 料 ， 。（ 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） 浇 注 系 统 设 计 应 有 利 于 良 好 的 排 气 。（ 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
38、 孔 、 缩 孔 、残 余 应 力 。（ 8） 便 于 修 整 浇 口 ， 保 证 塑 件 外 观 质 量 。（ 9） 较 高 的 生 产 效 率 。（ 10） 流 动 距 离 比 和 流 动 面 积 比 的 校 核 ， 避 免 充 填 不 足 现 象 的 发 生 。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 和南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 13 页尺 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
39、4 度 ， 其 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 20 40mm。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） （51）= 4 + （0.5 1）= 4.5 5.5 mm主 流 道 球 面 半 径 应 为 ：R=喷嘴球面半径+（12） （52）= 18 + 2 = 20 mm球 面 配 合 高 度 h=35 取 h=3（mm）2 主 流 道 衬 套 的 设 计主 流 道 小 端 入 口 处 与 注 射 机 喷 嘴 反 复
40、 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 整 体 式 ，用 于 中 小 型 模 具 ， 大 型 模 具 设 计 成 分 体 式 ， 该 模 具 采 用 整 体 式 。为 了 便 于 加 工 和 缩 短
41、主 流 道 长 度 ， 衬 套 和 定 位 圈 设 计 成 整 体 式 。 主 流 道长 度 取 35， 约 等 于 定 模 板 （ 型 腔 板 ） 的 厚 度 。 （ 见 模 架 的 确 定 和 装 配 图 ）南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 14 页图 51 主流道衬套3. 主 流 道 凝 料 有 关 计 算主 流 道 凝 料 体 积 为 ：Q = dL （53）4= ( )35682=1346.275 mm=1.346 cm主 流 道 剪 切 速 率 校 核 ：由 经 验 公 式 : = 3.nRq3.196.45=4804.37 在 500 -5000 之间。1s1s1s式中， +
42、塑 件浇 道 q主=195+1.346=196.346R= (68)/2南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 15 页=3.5 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 式分流道为主流道和浇口之间的流动通道。一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用的分流道截面有圆形、梯形、U 形和六角形等，如图 5-2 所示：5-2 常用流道截面形
43、状ABS塑料的分流道断面直径的推荐值为4.89.5mm，要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成半圆形流道。2 分 流 道 的 截 面 尺 寸为 了 便 于 机 械 加 工 及 凝 料 脱 模 ， 本 设 计 的 分 流 道 设 置 在 A 分 型 面 上 ， 截 面形 状 采 用 加 工 工 艺 比 较 好 的 半 圆 形 截 面 。 半 圆 形 截 面 对 塑 料 熔 体 流 动 阻 力 不 大 。本 设 计 有 三 级 分 流 道 ：第
44、 一 级 ： 半 径 为 6mm 的 半 圆 形 流 道 ；南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 16 页第 二 级 ： 半 径 为 4mm 的 半 圆 形 流 道 ； 第 三 级 : 始 端 直 径 为 5mm 终 端 直 径 为 2mm 的 锥 形 流 道 。流道截面形状及尺寸如图 5-3 所示：图 53 流道截面图从 理 论 上 第 二 级 分 流 道 的 截 面 尺 寸 要 比 第 一 级 分 流 道 截 面 尺 寸 小 10%。3分流道的有关计算：分流道凝料体积分流道长度第一级 =72，第二级 =26，第三级 =12 1L2L3L分流道截面积 =56.52， =25.12 S2分流道
45、凝料体积 =7256.52=4069.441q3m=25.1226=653.122= 122325()4=230.79 3m=4953.35123q3分流道剪切速率校核：根据经验公式： = 3372.21 （54） 3.nR1S在 500 -5000 ，剪切速率校核合理1S1其中，q= 4.95 3cm式中 q分流道的体积流量（cm3/s）,工程中常采用经验公式来计算；Rn分 流 道 截 面 的 当 量 半 径 （ cm） ；（55） 22330.64.195nAL南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 17 页式中 Rn假想圆形流道的当量半径（cm） ；A实际流道的截面面积（ ）2cmL实际流
46、道截面积的周边长度（cm） 。分 流 道 的 表 面 粗 糙 度分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 要 求 不 是 很 低 ， 一 般 取 0.8um1.6um 即 可 ， 因 此 ， 本设 计 取 1.5um。分 流 道 的 布 置 形 式分 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
47、式 采 用 平 衡 式 。5.2 浇口的设计浇 口 ， 又 称 进 料 口 ， 是 分 流 道 与 型 腔 之 间 的 狭 窄 部 分 ， 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 与 塑 件 易 于 分 离 。根 据 塑 件 的 外 部 特 征 ， 外 观 表 面 质 量 要 求 比 较 高 ， 要 求 看 不 到 浇 口 的 痕 迹 ，塑 件 的 外 表 面 是 光 滑 的 ，
48、因 此 本 设 计 采 用 点 浇 口 。点 浇 口 的 优 点 ： 这 类 浇 口 由 于 前 后 两 端 存 在 较 大 压 力 差 ， 能 有 效 的 增 大 塑料 熔 体 的 剪 切 速 率 并 产 生 较 大 的 剪 切 热 ， 从 而 导 致 熔 体 的 表 观 粘 度 下 降 ， 流 动性 增 加 ， 利 于 充 填 ， 因 而 对 于 薄 壁 塑 件 成 型 有 利 ， 且 去 除 浇 口 后 残 留 痕 迹 小 ，已 取 得 浇 注 系 统 平 衡 ， 利 于 自 动 化 操 作 ， 模 具 结 够 简 单 。点 浇 口 的 缺 点 ： 点 浇 口 成 型 塑 件 压 力 损 失 大 ， 收 缩 大 ， 塑 件 易 变 形 ， 不 利于 成 型 流 动 性 差 及 热 敏 材 料 ， 不 利 于 成 型 平 薄 易 变 形 及 形 状 复 杂 的 塑 件 ， 同 时在 定 模 部 分 需 另 加 一 个 分 型 面 ， 以 便 浇 口 凝 料 脱 模 。5.2.1 浇 口 设 计 的 技 术 要 求1 浇 口 位 置 的 选 择 应 遵 循
