三通管注塑成型设计任务书-说明书

前言塑料模具设计是在我们学了的大学基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。

我们在进行毕业设计时，可以对所学的课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学三年生活中占有重要的地位。

就我们而言，我希望能通过这次的设计的机会，更好的了解并掌握塑料模具设计的一般程序；熟练的运用有关技术资料，掌握注射工艺计算方法；根据工件特点选择适合的塑料模具结构；对自己的未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问、解决问题的能力，为今后的生活和工作打下良好的基础。

在这个过程之中，首先是对零件的分析，消化客户给定的参考资料和设计与制造的要求，对设计的目的和要求有一个完全的了解；由于实践经验的缺少和知识面的欠缺，设计过程中的错误在所难免，望老师和同学们批评指正。

2013-5-7摘要摘要: 介绍了水管三通的注射模具的设计，特别对对成型部分的设计及斜导柱抽芯作了详细的阐述，并模拟了模具的开合动作关键词：水管三通，注射模，模具设计，型芯板，型腔板The molding tool design of the calculator case Liang yuanAbstract:Introduced the fixture case the injecting of parts the molding tool’s design ,special design rightly type division and stem ejection angular the made the detail’s,and imitated the opening of molding tool to match the working.Key words: fixture；injection the mould; moulding tool design，core plate,cavite plate目录前言 (1)摘要 (2)第一章模具设计 (4)第二章模具个别系统的因素的设计 (6)2.1 型腔布置 (6)2.2 确定分型面 (6)2.3 确定浇注系统 (6)2.4 排气系统的设计 (11)2.5 选择顶出方式 (11)2.6 成型零部件设计 (13)2.7 确定模具的侧向分型和抽芯结构 (16)2.8 模架的选择 (21)2.9导向机构的设计 (21)2.10 温度调节系统的设计 (23)第三章装配要求 (25)第四章绘制模具总图 (26)设计小结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)文章概述制件名为供水三通D32×D20mm。

（1）产品分析：塑件尺寸不大，精度等级为一般精度等级6级，有侧向分型和抽芯结构，最大且抽芯距为21mm，其他结构特征符合塑件的设计要求。

（2）选用增强聚丙烯（PP-R）1)基本特性聚丙烯无味、无色、无毒。

外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。

密度仅为0.90-0.91g/cm3。

它不吸水、光泽好、易着色。

聚丙烯的屈服强度、抗拉、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。

聚丙烯的熔点为164～1700C，其耐热性好，能在1000C以上的温度下进行消毒灭菌。

聚丙烯耐低温的使用温度可达-150C，在低于－350C时会脆裂。

聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。

聚丙烯在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。

2)成型特点1、结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解；2、流动性极好，溢边值0.03mm左右；3、聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢；4、成形收缩范围大，收缩率为1.3％～1.7％，较大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；5、注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于500C以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90℃以上时易发生翘曲、变形，因此，适宜模温为800C左右，不可低于500C；6、塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以避免应力集中。

7．易变形翘曲8．有铰链特性9．尺寸稳定性好，成型后的24h内尺寸不变2. 确定成型方法：选用注塑成型二、影响模具结构及模具个别系统的因素的设计1. 型腔布置为了提高生产效率，降低成本，塑件采取一模四腔的结构形式。

在这种结构形式中，浇注系统的设计应使所有的型腔能同时得到塑料熔体均匀的充填，也就是说，应尽量采取从主流道到各个型腔分流道的形状及截面尺寸相同的设计，即型腔平衡式布置的形式。

2. 确定分型面。

分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。

根据分型面的分型面应选在塑件外形最大轮廓处和选择应有利于塑件的顺利脱模原则，分型面的选择在横截面积最大处。

如图1-1，2-1分型面示意图3. 确定浇注系统浇注系统的作用（1）将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。

（2）在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。

（1）主流道设计主流道是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。

在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。

主流道通常设计在模具的浇口套中。

如图2-2浇口套为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角α为20-60，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5-l mm。

由于小端的前面是球面，其深度为3-5 mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1—2 mm。

流道的表面粗糙度Rａ＜0.8µm。

浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53-57 HRC。

浇口套的结构形式：浇口套的结构形式如图5.14a把浇口套与定位圈设计成整体式的形式。

浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合，浇口套与定位圈采用H9／f9的配合。

定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。

定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小0.1-0.2mm以下。

（2）分流道设计在设计多型腔浇注系统时，应设置分流道。

分流道作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。

1）分流道截面形状圆形截面的比表面积最小（流道表面积与体积之比），，即它在热的塑料熔体和温度相对较低的模具之间的接触面积最小。

因此，从传热和流动等方面考虑，圆形截面是分流道最理想的形状。

圆形截面的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道的长度等因素来确定。

通常圆形截面分流道直径为2～10 mm；对于大多数塑料，分流道截面直径常取5—6 mm，这里取6mm。

2）分流道的长度分流道的长度要尽可能短，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。

故选33mm。

3) 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低， Ra取1.6µm左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。

4)分流道在分型面上的布置形式分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切相关。

现选对称式的，使胀模力的中心与注射机锁模力的中心一致。

（3）浇口的设计浇口的设计的恰当与否直接关系到塑件能否被完好地高质量地注射成型。

选用限制性浇口，使浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，通过截面积的突然变化，使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔，提高塑件质量。

限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用。

侧浇口开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状为矩形，改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。

侧浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置，加工和修整方便，由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。

但这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失较大，对深型腔塑件排气不利。

侧浇口尺寸计算的经验公式如下：t=（0.6—0.9）×δ式中 b ——侧浇口的宽度，mm；A ——塑件的外侧表面积，mm2；t——侧浇口的厚度；δ——浇口处塑件的壁厚，mm。

其中，A=3.14×44×62=8605 mm2代入上式，得：b=2 mm，t=2 mm浇口的长度L=2.5mm；侧面进料的搭接式浇口。

（4）浇口的位置选择浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大，因此，合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节。

另外，浇口位置的不同还会影响模具的结构。

选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求，并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态、成型的工艺条件，综合进行考虑。

考虑到：尽量缩短流动距离、浇口应开设在塑件壁厚处、应有利于型腔中气体的排除、避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷等原因，浇口选在浇口套与D32的圆心在分型面的连线上。

（5）冷料穴和拉料杆的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。

主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。

注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。

考虑到塑料产品的自动脱模，提高生产效率，只须将拉料杆设计的低于分型面5~10mm即可，这样低下去的那部分又可当冷料穴用，因为在开模时，产品受到侧滑块的限制，必然留在动模一侧，受到浇口的拉力，流道的料也会留在动模一侧。

4. 排气系统的设计当塑料熔体充填模具型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。

如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。

在分型面上开设排气槽：分型面上开设排气槽是注射模排气的主要形式。