小油壶盖注射模设计毕业论文

湖南理工学院毕业设计（论文）

根据所选注射机，则主流道小端尺寸为:

(3-1) d?注射机喷嘴口直径?(0.5～1)?3.5?0.5?4mm；

主流道球面半径为:

Rs?注射机喷嘴球面半径?(1～2)?20?2?22mm。 (3-2)

2) 主流道衬套形式 本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取93mm，衬套如图3-4所示，材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为

53HRC～57HRC。

[18]

图3-4 主流道衬套

3) 主流道凝料体积

q主??d2L/4??/4?[(4?9)/2]2?93?3084.4613mm3?3.08cm3。 (3-3)

4) 主流道剪切速率校核

3?1891.11s?1?5?103s?1，由经验公式??3.3qv/?Rn校核合格。 (3-4)

式中 qv?q主?q分?q塑件?3.08?0.85?4?23.88?194.97cm3； (3-5)

Rn?(4?9)/4?13/4?3.25mm?0.325cm。 (3-6)

2、分流道设计

1) 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时各个型腔，因此，采用平衡式分流道，如图3-5所示。[19]

2) 分流道长度 分流道长度L?30mm。

3) 分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积 (1) 形状及截面尺寸

为了便于机械加工及凝料脱落，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形

图3-5 分流道布置 9

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状采用加工工艺性比较好的圆形截面。圆形截面对塑料熔体及流动阻力均不大，一般采用下面经验公式来确定截面尺寸，即:

R?0.2654m?4L?0.26544.68?2?415?1.899mm， (3-7)

取R?3mm； (2) 凝料体积

分流道长度:L?15?2?30mm；

分流道截面积:A??R2?3.14?32?28.26mm2；

凝料体积:q分?30?28.26?630mm3?0.85cm3。 (3-8) 4) 分流道剪切速率校核

3)?2.0?103s?1，采用经验公式??3.3q/(?Rn (3-9)

在5?102～5?103之间，剪切速率校核合格。

式中 q?v/t?2?5.146/1?10.3cm3，Rn?32A2/?c?0.1755cm。

t——注射时间，取1s； A——截面面积(0.28cm2)；

c——截面周长(1.9cm)。

5) 分流道的表面粗糙度

分流道的表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.8μm～1.6μm即可，在此取1.6μm。 3、浇口设计

1) 浇口类型及位置的确定

该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从所提供塑件图样中可看出，在底部

?60mm的圆周上设置侧浇口比较合适。侧浇口是典型的矩形浇口，能很方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而又称为标准浇口。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它是方泛使用的一各浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。

2) 浇口结构尺寸的经验计算 (1) 侧浇口深度和宽度经验计算 经验公式为:

w?n?A/30?0.929mm。 (3-10) h?nt?1.5mm，

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式中: h——侧浇口深度(mm)； w——浇口宽度(mm)；

A——塑件外表面积(约为2157.082mm2)； t——塑件厚度(平均厚度约为2mm)； n——塑料系数，查表得n=0.6。 (2) 侧浇口的经验计算

同于侧浇口的种类很多，现查常用经验数据表可得侧浇口尺寸: 深度:h=1.5mm；宽度:w=1.0mm；长度:l=1.0mm。 其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。 4、冷料穴的设计 1) 主流道冷料穴

如图3-7所示，采用半球形头拉料杆，该拉料杆固定在动模固定板上，开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。

2) 分流道冷料穴

在分流道端部加长5mm作为分流道冷料穴。 5、定位圈的设计

图3-7 冷料穴 定位圈直径D为与注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定。直径D一般比注射机定位孔直径小0.1～0.3mm，以便于装模。采用Q275钢制造，用4个M8的内六角螺钉固定在模板上，如图3-8所示。

图3-8 定位圈

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3.4 排气系统的设计

经综合考虑，采用开设排气槽的排气方式。排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。

模腔排气的方法很多，但每一种方法均须保证排气槽在排气的同时，其尺寸设计应能防止物料溢进槽内；其次还要防止堵塞。因此从模腔内表面向模腔体外缘方向测量，长6～12mm以上的排气槽部分，槽高度要放大约0.25～0.4mm。[22]另外，排气槽数量太多是有害的。因为如果作用在模腔分型面未开排气槽部分的锁模压力很大，容易引起模腔材料冷流或裂开，这是很危险的。除了在分型面上对模腔排气外，还可以通过在浇注系统的料流末端位置设排气槽，以及沿顶出杆四周留出间隙的方式达到排气的目的。因为排气槽开的深度、宽度以及位置的选择；如果不适当，产生的飞边毛刺，将影响制品的美观和精度。因此上述间隙的大小以防止顶出杆四周出现飞边为限。该制件最好采用以下方式排气:1、彻底清除流道内气体；2、用粒度为200#的碳化硅磨料对分型面配合表面进行喷丸处理。另外，在浇注系统料流末端开设排气槽主要是指分流道末端位置的排气槽，模腔的四周都应排气，各排气槽应相隔25mm，其宽度应等于分流道的宽度6.5mm，高度为0.12mm。[20]

3.5 成型零件的结构设计

模具中确定塑料几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。在本设计中成型零件就是成型小油壶盖外表面的凹模以及成型内表面的型芯。

1、凹模的结构设计

采用整体式凹模，凹模由整块材料制成，成型的塑件尺寸精度高，没有拼合缝，外形美观，适合于成型外形简单的中小型塑件，如图3-9所示。

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