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襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸
P式中，P模是型腔的平均计算压力值。模是模具型腔内的压力，通常取注射压
力的20%~40%，大致范围为25~40MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。ABS属中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故P模取35MPa。 查表4-45可得该注射机的公称锁模力
K2=1.1~1.2这里取K2=1.2，则
F锁=1000KN,锁模力安全系数为
K2F胀=1.2F胀=1.2*460.32=552.384 对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 5、浇注系统的设计 5.1、主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔 体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动各开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。 （1）主流道尺寸 1） 主流道的长度：小型模具L主应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm 进行设计。 2） 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=(3+0.5)mm=3.5mm。 3) 主流道大端直径：d'=d+2L主tanɑ?7mm，式中ɑ=4?。 4) 主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=(12+2)mm=14mm。 5) 球面的配合高度：h=3mm。 (2) 主流道的凝料体积 ?3.14222V主?L主?R主?r主2?R主?r主??*50*（3.5+1.75+3.5*1.75）mm3 33?1121.9mm3?1.12cm3 (3) 主流道当量半径 Rn? （4） 主流道浇口的形式 第 16 页 1.75?3.5mm?2.625mm。 2 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸 图5-1 浇口 主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为50~55HRC。 5.2 、分流道的设计 （1） 分流道的布置形式 在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。 （2） 分流道的长度 由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选小一些。单边分流道L分取35mm，如图5-1所示。 第 17 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸 图 5-2 分流道 (3) 分流道的当量直径 因为该塑件的质量m塑=?V塑=47.76*1.02g=48.7g<200g，分流道的当量直径为 D分?0.2654m塑4L分?0.2654?48.7?435mm?4.5mm （4） 分流道截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、六角形等，为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设计在分型面上。本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。 （5）分流道截面尺寸 设梯形的下底宽度为x，底面圆角的半径R=1mm,并根据所查资料设置梯形的高h=3.5mm，则梯形的截面积为 （x+x+2?3.5tan8。）hA分??(x?3.5tan8。)?3.5 2 再根据该面积与当量直径为4.5mm的圆面积相等，可得 2?D分3.14?4.52。，即可得：x?4mm，则梯形的上底约(x?3.5tan8)?3.5??44为5mm，如图6-2所示。 （6）凝料体积 1） 分流道的长度L分=35*2=70mm。 5?4?3.5mm2?15.75mm2。 2 3） 凝料体积V分?L分A分?70?15.75?1102.5mm?1.1cm3。 2） 分流道截面积A分= （7） 校核剪切速率 1）确定注射时间：查表可知，取t=1.6s。 V?V1.1?47.7553cm/s?30.53cm3/s 2）计算分流道体积流量：q分?塑分?t1.6 3) 由式（4-20）可得剪切速率 3.q3分3.3?30.?5331?103?1 r分??s?2.8?210s 33?R分?4.5?3.1?4???2? 该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5?102~5?103s?1之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。 （8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25~2.5?m即可，此处Ra1.6?m。别外，其脱模斜度一般在5。~10。之间，这里取脱模斜度为8。。 5.3 、浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模两腔注射，为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其截面形状简单，易于加工，全球试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。塑件轮毂和外周有 第 18 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸 4条肋板相连，而浇口正对其中一块肋板，有利于向轮毂和顶部填充。 （1）侧浇口尺寸的确定 1) 计算侧浇口的深度。根据书中的资料，可得侧浇口的深度h计算公式为 h=nt=0.7?3mm=2.1mm 式中，t是塑件壁厚，这里t=3mm；n是塑料成型系数，对于ABS，其成型系数n=0.7。 在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，以便在今后试模时发现问题进行修模处理，并根据表4-9中推荐的ABS侧浇口的厚度为1.2~1.4mm，故此处浇口深度h取1.3。 2) 计算侧浇口的宽度。根据书中的资料，可得侧浇口的宽度B的计算公式为 nA0.7?12780.6?cm?2.64cm?3cm 3030 式中，n是塑料成型系数，对于ABS其中n=0.7；A是凹模的内表面积（约等于塑件的外表面面积） B= 3）计算侧浇口的长度。根据书中的资料，可得侧浇口的长度L浇一般先用0.7~2.5mm,这里取L浇=0.7mm。 （2）侧浇口剪切速率的校核 2 1) 计算浇口的当量半径。由于面积相等可得?R浇?Bh，由此矩形浇口的当 ?Bh?量半径R浇=R浇???。 ??? 2) 校核浇口的剪切速率 错误！未找到引用源。 确定注射时间：查书中的资料，可取t=1.6s； 错误！未找到引用源。 计算浇口的体积流量： V47.755q浇?塑??29.85cm3/s?2.985?104mm3/s t1.63.3qv 错误！未找到引用源。 计算浇口的剪切速率：r浇?，则 3?Rn12r浇?3.3q浇v?3?1.3??Bh?3.14?????3.14???? 该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5?103~5?104s?1之间，所以，浇口的剪切速率校核合格。 5.4、校核主流道的剪切速率 上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积（浇口的体积太小可以忽略不计）以及主流道的当量半径，这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。 （1）计算主流道的体积流量 V主?V分?nV塑1.12?1.1?2?47.7553 q主??cm/s?61.1cm3/s t1.6 （2） 计算主流道的剪切速率 3.3q主3.3?61.2?103?1r主??s?3.56?103s?1 33?R主3.14?2.625?R3n= 3.3q浇v??32= 3.3?2.985?10432s?1?4.48?104s?1 主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5?102~5?103s?1第 19 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 襄樊学院 毕业设计（论文）报告纸 之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。 5.5、冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计公有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。 6、 模具设计 6.1、模具设计流程图 本实例采用了一模两腔。模具设计流程图如下。 分 割 检 测 分 析 如图6-9 创建动模、定模型芯分模面 如 图 6-8 端盖的个数 及分布，如图6-3 创 建 工 件 如 图 6-5 创建主分模面 如 图 6-8 如图6-10 创建浇注系统 6.2分模面的设计 6.2.1 分模面的选择原则 如图5-1 注 塑 成 型 如 图 6-14 选分模面时要考虑到以下几点： (1)尽量使塑件在开模后留在动模侧； 第 20 页