大连理工大学课程设计专用纸（送cad图加qq 1771924625）
即：217.6/60=3.63（g/s），远小于注塑机的塑化能力22.2（g/s），说明注射机能完全满足塑化要求。
5.2.4 喷嘴尺寸校核
在实际生产过程中，模具的主流道衬套始端的球面半径R2取比注射机喷嘴球面半径R1大1～2 mm，主流道小端直径D取比注射机喷嘴直径d大0.5～1 mm，如图4所示，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模，所以，注射机喷嘴尺寸是标准，模具的制造以它为准则。
图5 喷嘴与浇口套尺寸关系
由于本次选择的注塑机喷嘴球半径为18mm，喷嘴口直径6mm。选择浇口套时同时考虑到相关标准选择R2=20mm，D=8.5mm。
5.2.5 定位圈尺寸校核
模具安装在注塑机上必须使模具中心线与料筒、喷嘴的中心线相重合，定位圈与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合（H8/e8）。定位圈的高度，对小型模具为8mm~10mm，对大型模具为10mm~15mm。此外，对中小型模具一般只在定位模板上设置定位圈，对大型模具可在动、定模板上同时设置定位圈。本次设计的模具只在定模板上设置定位圈，定位孔直径为150mm，定位圈的高度为8mm。定位圈形式如下图所示：
图6 定位圈
5.2.6 模具外形尺寸校核
注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机
- 16 -
大连理工大学课程设计专用纸（送cad图加qq 1771924625）
拉杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。本书中拉杆内间距410×410mm，模具外形尺寸设计为355×450mm，满足要求。
5.2.7 模具厚度校核
模具厚度必须满足下式：
Hmin? Hm ?Hmax 150mm?436mm?550mm
式中：Hm——所设计的模具厚度 436 mm； Hmin——注塑机所允许的最小模具厚度150 mm；Hmax——注塑机所允许的最大模具厚度550 mm；
5.2.8 模具安装尺寸校核
注塑机的动模板，定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”形槽，用于安装固定模具。模具固定安装方法有两种：螺钉固定，压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具常用这种方法），模具动，定模板上的螺孔及其间距，必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中，小模具多用这种方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。
该模具外形尺寸为355×450属中，小型模具，所以采用压板固定法。
5.2.9 开模行程校核
所选注塑机为双曲肘锁模机构，最大开模行程不受模具厚度影响。模具有侧向抽芯，抽芯距离是s为4mm，所需开模行程H侧显然小于H1+H2。所以开模行程
H=H1+H2+(5~10)mm
H=100+148+（5~10）mm﹤258mm﹤S开
式中S开——注塑机移模行程360mm；H1——推出距离100mm；H2——流道凝料与塑件高度148mm。
- 17 -
大连理工大学课程设计专用纸（送cad图加qq 1771924625）
6. 浇注系统的设计
浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。
在设计浇注系统时，首先选择浇口的位置，流道及浇口位置的选择应遵循以下原则。 （1）流道应尽量少弯折，表面粗糙度为R0.8?m~1.6?m 。
（2）应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统应按型腔布局设计，尽量与模具中心线对称。
（3）单型腔模具投影面积较大时，在设计浇注系统时，应避免在模具的单面开设浇口，不然会照成注射时模具的受力不均。
（4）设计浇注系统时，应考虑去除浇口方便，修正浇口时在塑件上不留痕迹。 （5）一腔多模时，应防止将大小悬殊的塑件放在同一副模具内。
（6）在设计浇口时避免塑料熔体直接冲击直径型芯及嵌件，以免产生弯曲、折断或移位。
（7）在满足成型排气良好的前提下，要选取最短的流程，这样可以缩短填充时间。 （8）能顺利的引导塑件熔体填充各个部位，并在填充过程中不致产生塑料熔体涡流、紊流现，使型腔内的气体顺利排出模外。
（9）在成批生产塑件时，在保证产品质量的前提下，要缩短冷却时间及成型周期。 （10）若是主流道型浇口，因主流到处有收缩现象，若塑件在这个部位要求精度较高时，主流道应留有加工余量或修正余量。
（11）浇口的位置应保证塑料熔体顺利地流入型腔，即对着型腔中宽畅、厚壁部位。 （12）尽量避免使塑件产生熔接痕，或使其熔接痕产生在塑件不重要的部位。
6.1 主流道
主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道（或浇口）的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关。
本次设计的主流道衬套如下图，其主要参数： 锥角?=6°；内表面粗糙度Ra=0.63?m；小端直径D=d+(0.5~1)mm=8.5mm；主流道衬套始端的球面半径R2=R1+(1~2)mm=20mm；取主流道长度l=58mm；材料为碳素工具钢T8A。
- 18 -
大连理工大学课程设计专用纸（送cad图加qq 1771924625）
其中：d=6mm是注塑机的喷嘴口直径，R1=18mm是注塑机的喷嘴球半径。
图7 主流道衬套
6.2浇口
浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定，本次设计的模具为单型腔模具，比较简单，采用无分流道和冷料穴的圆环形浇口，浇口形状为圆环形，如下图：
图8 浇口形状和位置
这种交口的特性: 它在单型腔模具中，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失少，进料速度快，成型比较容易，，传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。圆环形浇口中间的锥形型芯起分流作用，进料均匀，在整个圆周上取得大致相同的流
- 19 -
大连理工大学课程设计专用纸（送cad图加qq 1771924625）
速，空气也容易顺序排除，无熔接缝，尺寸可作为矩形浇口看待。其缺点是去除浇口比较困难。
浇口尺寸的确定：
环形浇口外径：D2= D+2×l×tan?=8.5+2×58×tan3=14.58mm
环形浇口宽度:w= （D2- D1）/2=2.29mm
主流道锥角：?=3°；主流道小端直径：D=8.5mm；主流道长度：l=58mm；环形浇口平均直径：D均;环形浇口内径：D1=10mm；环形浇口外径：D2；塑件厚度：t=8mm
6.3剪切速率的校核
生产实践表明，当注射模主流道和分流道的剪切速率R=5×102~5×103S?1、浇口的剪切速率R=104~105S?1时，所成型的塑件质量最好。对一般热塑性塑料，将以上推荐的剪切速率值作为计算依据，可用以下经验公式表示：
3.3qvR= 3?Rn33 式中 qv——体积流量（CM/S）；Rn——浇注系统断面当量半径（CM）。
6.3.1 主流道剪切速率校核
Q主v=0.8Q公/T =238.4÷1.5=158.9 （CM/S）
T注射时间：T=1.5（S）；
d1?d2=0.478（CM） 4d1 主流道小端直径 ， d1=0.85 （CM）； d2主流道大端直径，d2=1.061（CM）
3Rn主流道的平均当量截面半径：Rn=
R主=
3.3qv?Rn3= 3.3×158.9/(3.14×0.4783)=1.53×103 S?1
5×102＜1.53×103＜5×103 (满足条件)
6.3.2 浇口剪切速率的校核
?Rn32其中：浇口面积S=?/4×(D22-D12),当量面积S=?Rn当 所以Rn当=5.3mm。
单从计算上看，交口剪切速率偏小。但由于模具比较特殊，为一模一腔，无分流道，压力损失少，进料速度快，成型比较容易，，传递压力好，所以浇口的剪切速率是合适的。 从以上的计算结果看，流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围内，证明流道与浇口的尺寸取值是合理的。
- 20 -
R浇=
3.3qv =3.3×158.9/(3.14×0.533)=1.12×103 S?1