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1、一 塑件分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。塑件的结构设计 （1）、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5，塑件材料PVC的型腔脱模
2、斜度为0.35130/，型芯脱模斜度为30/1 （2）、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均
3、匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在14，最常用的数值为23。该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为3左右。（3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于0.51的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍，内圆角半径应是壁厚的0.5倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为1。 （3）、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，
4、困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。32 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为PVC，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结
5、构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关（SJ1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT3级精度，未注采用MT5级精度。 33 塑件表面粗糙度避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模
6、具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能内部要高许多，为Ra0.2，内部为0.4。34 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用3D测量，在proE软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（UPVC的密度为1.38-1.40），即可以得出该塑件制品的体积为质量为34.3克二拟定模具结构形式三注塑机型号选择注射机的选择和校核由于采用一模四腔，需要至少注射量为34.3x4=137.2g，流道水口废料5g，总注塑量达到142.2g，再根据工艺参数（主要是注射压
7、力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天200XB。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为： 表4-1 海天HTF200XB 型号 参数单位200B螺杆直径mm50理论注射容量cm3412注射重量PSg375注射压力Mpa170注射行程mm210螺杆转速r/min0150料筒加热功率KW12.45锁模力KN2000拉杆内间距(水平垂直)mm510510允许最大模具厚度mm510允许最小模具厚度mm200移模行程mm470移模开距(最大)mm980液压顶出行程mm130液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC9油泵电动机功率KW18.5油箱容积l300机器尺寸(长宽高)m5.21.62.1机器重量t6最
8、小模具尺寸(长宽)mm350350 4.4.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： （4-1）式中 -型腔数量 -单个塑件的体积（） -浇注系统所需塑料的体积（） 本设计中：n=4 34.3 =10 M=4x34.3+10=147.2g注塑机额定注塑量为412g注射量符合要求。4.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 （4-2） 式中 n -型腔数目
9、-单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=4 =3525 =150 =4x3525+150=14250注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即： （）P F （4-3）式4-3中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（N）其它意义同上根据教科书表5-1，型腔内通常为20-40MPa，一般制品为24-34MPa，精密 制品为39-44MP（）P=14250x30x1.1=470KN2000KN锁模力符合要求 443、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、
10、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式 （4-4）式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为380mm 200H510， 符合要求 （2）、开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于单分型面注射模应有： （4-5）式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =（水口料的长度+2030）本设计中 =470 = 110 mm =110+
11、30=140 mm总的开模距离需要H=140mm以上经计算，符合要要求。 （3）、顶出装置的校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天200XB型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。四浇注系统设计浇注系统的设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通侧浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 531 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部
12、分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道5浇口 6型腔 7冷料穴 532 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模四腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。d)、塑件外
13、观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。 533 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。 （1）、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天200XB，其喷嘴直径为3.5，喷嘴球面半径为16，根据图（6），主流道各具体尺寸如下： 图5-3 浇注系统与定位环、浇口套 （2）、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用。图5-4 主流道衬套及其固定形式 （3）、主流道衬套的固定主流道衬套的固定，采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。 534 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用侧浇口。如图所示。图5-5 主流道和浇口的位置 535 浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它
