塑料三通模具设计及三维造型 - 图文(6)

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3、有利于塑料熔体流动； 4、有利于型腔排气； 5、考虑塑件受力状况； 6、增加熔接痕牢度。

在浇口位置的选择方面，本设计有两个方案：一、浇口设置在主流道衬套内；二、浇口设置在成型凹模内。

综合考虑，由于第一种方案脱模凝料去除后，有可能在端面留下痕迹影响塑件质量。而第二种方案在模去除凝料后，经过简单的处理，不会影响使用。这里采用第二种方案。

4.4.3 浇口尺寸的确定

浇口截面积通常为分流道截面积的0.07～0.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为0.5～2mm左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。

查《塑料成型工艺及模具设计》可得点浇口当量直径的经验计算公式：

dJ?nk4A （4-1）

式中，dJ—浇口当量直径（mm），

n—塑料成型系数，ABS n=0.7，

k—塑件壁厚函数，k?0.206t，其中塑件壁厚t?4， A—型腔表面积（mm2）。

解得：dJ?2.9mm

图4-5 点浇口

4.4.4 浇口剪切速率的校核

1、确定注射时间：t?2s

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2、计算浇口的体积流量：qJ?3、计算浇口的剪切速率：?J??V1t?20.5cm/s?2.05?10mm/s343

3?13.3qJ?R3J?3.3?2.05?103.14?(2.92)34s?1?7.07?10s

该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，浇口的剪切速率合格。

4.5主流道剪切速率的校核

上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积（浇口体积太小，可以忽略）以及主流道当量半径，这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。 4.5.1 计算主流道的体积流量

qZ?VZ?VF?V1t?1.67?12.63?1232cm/s?68.65cm/s33

4.5.2 计算主流道的剪切速率

??Z?3.3qZ?R3n?3.3?68.65?103.14?3.5533s?1?1.61?10s3?1

主流道内的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之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。

4.6 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，其作用是冷料、拉料和顶料。冷料穴直径应大于主流道大端直径，底部常作成曲折的钩形或下陷的凹槽。 4.6.1 冷料穴的主要形式

1、底部带有推杆的冷料穴 这类冷料穴的地步由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上。因此它常与推杆或推杆脱模机构连用但仅适用于韧性塑料。

2、底部带有拉料杆的冷料穴 这类冷料穴的底部有一根拉料杆组成，装于型芯固定板上，常见结构有球头型，菌头型，倒锥头型，圆锥头型。

3、底部无杆的冷料穴 对具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右两半模的中心线上，当开模时分型面左右分开，塑件与流道凝料一起去处，冷料穴底部不用设置杆件。 4.6.2 冷料穴设计

本设计采用底部无杆的冷料穴，如图4-6所示。一般情况下，主流道冷料穴圆柱

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体的直径为6～12㎜，一般比主流道大端直径大2~5mm，本次设计采用10mm。其深度为6～10㎜，本设计采用8㎜。

图4-6 冷料穴

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第5章 成型零件的结构设计和计算

型腔通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，并且脱模是反复与塑件摩擦，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性和较低的表面粗糙度。同时还应该考虑零件的加工性及模具的制造成本。应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。

5.1 成型零件的结构设计

5.1.1 凹模的结构形式

1、整体式 它是由一整块金属材料（定模板或凹模板）直接加工而成，其特点是为非穿通式模体，强度好，不易变形。但由于成型后热处理变形大，浪费贵重材料，故只适用于小型且形状简单的塑件成型。

2、整体嵌入式 对于小件一模多腔式模具，一般是将每个凹模单独加工后压入定模板中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。

3、组合式 这种结构形式广泛用于大型模具上。对于形状较复杂的凹模或尺寸较大时，可把凹模做成通孔的，然后再装上底板，底板面积大于凹模的底面。组合式凹模的强度和刚度较差，在高压熔体作用下，容易在塑件上造成飞边，造成脱模困难并损伤棱边。 5.1.2 凹模的结构设计

本次设计，采用半合模结构，动、定模采用整体嵌入式凹模，定模部分的凹模与定模板之间采用间隙配合，用螺钉与定模板固定，如图5-1所示。动模部分的凹模结构如图5-2所示。

图5-1 定模部分凹模结构

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图5-2 动模部分凹模结构

5.2 成型零件工作尺寸的计算

成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接用以构成塑件的尺寸，它通常包括凹模和凸模的径向尺寸（包括矩形和异形零件的长和宽）、凹模和凸模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。成型零件的加工精度和质量决定了塑件的精度和质量，工作尺寸的计算受塑件尺寸精度的制约，影响塑件尺寸精度的因素甚多，主要有模具制造公差、模具的磨损量和塑件收缩率等因素，因此，计算工作零件尺寸时应根据上述三个因素进行计算。 本设计采用平均收缩率法计算模腔各工作尺寸。

在计算成型零件型腔和型芯的尺寸时，塑料制品和成型零件尺寸均按单向极限制，即凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，公差为负；而孔心距尺寸则按公差带对称分布的原则进行计算。

5.2.1 型腔尺寸的计算

1、型腔轴向尺寸“1500?0.7”的计算：

HM1?[(1?SCP)LS1?23?)]0??Z

?0.23 =[(1?0.0055)?150??0.23 =150.360mm

23?0.7]

2、型腔轴向尺寸“120”的计算：

HM2?[(1?SCP)LS1?23?)]0??Z

=[(1?0.0055)?120?=120.66mm

23?0]24

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