肥皂盒盖塑料模具设计说明书.docx

塑件的工艺性分析1使用性能、制件技术要求和生产要求该塑件为盖状，用于防尘。根据要求，采用大批量生产，采用注塑成型。2了解塑件材料选择材料：高密度聚乙烯（HDPE）材料特性：1.密度小，在-75下保持软质 2.耐酸碱及有机溶剂 3.介电性能很好 4.成本低，成型加工方便应用情况：常用于机器罩盖手柄机床低速导轨滑道工具箱日用品及周转箱成型条件：料筒温度 200300 模具温度 10 60 成型收缩率 1.5% 5% 流动比（L/T）200 600 密度（g. cm-3）0.9410.9653. 塑件的结构工艺性分析   （1）塑件厚度为2，壁厚均匀，塑件成型性能良好；      （2）塑件本身有一定斜度，利于脱模；（3）从塑件结构看，设置一个分型面注射机的选择（一）注射机的初选1塑件的体积计算利用PRO/E软件进行三维实体建模，并可直接通过软件进行分析，查询到塑件的体积为： V=26.8 cm32.注射机的选用 选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：式子中，实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（）。考虑到设计为2腔，加上浇注系统的冷凝料，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，可以选择XSZY125. 其技术参数如下：XS-ZY-125注射机主要技术参数型号项目单位XS-ZY-250额定注射量cm³125螺杆直径mm42注射压力MPa120注射行程mm115注射时间s1.6锁模力kN900螺杆转速r/min29,43,56,69,83,101拉杆内间距mm260×290最大开（合）模行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200锁模形式双曲肘喷嘴口直径mm3定位孔直径mm160喷嘴球半径mmSR12（二）注射机有关参数的校核和最终选择1.注射量的校核 由公式： K V公V件+ V浇式中，V公注射机的的最大注射量（） V件几个塑件的体积和（） V浇浇道凝料和飞边的体积（） K 利用系数，K=0.8所以K V公0.8×125=100 cm3V件+ V浇 =26.8×2+10=63.6 cm3 满足要求2.注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，其值一般为70150MPa，通常要求P> P0。我们这里选70MPa。3锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：F锁 F胀 = A 分 × P型F锁注射机的额定锁模力（N）； P型模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.30.65倍，通常取2040MPa。我们这里选P型=30MPa。A分塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2）由PRO/E分析面测量，可得投影面积为102.4cm2，浇注系统的投影面积不超过10cm2 F锁 F胀 = A 分 × P型= 102.4×2×30×100=6.444×105（N）而锁模力为900KN，大于644.4KN，符合要求。 4. 开模行程的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核：一种是开模行程与模具厚度无关；二种是开模行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关，且是单分型面注射模具。1、当开模行程与模具厚度无关时这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型：对单分型面注射模，所需开模行程H为：S H = H1 + H2 + （510） mm式中，H1塑件推出距离（也可以作为凸模高度） （mm）； H2包括浇注系统在内的塑高度 （mm）； S 注射机移动板最大行程 （mm）； H 所需要开模行程 （mm）。而我们这里通过资料可得出： H = 10 + 100 + 8 = 118 mm300 mm。5.模具安装部分的校核注射模的动、定模闭合后,沿闭合方向的长度叫做模具厚度或称模具闭合高度。由于注射机的动模和定模固定板之间的距离都具有一定的调节量h,因此,对安装使用的模具厚度有一定的限制。一般情况下,实际模具厚度Hm必须在注射机允许安装的最大厚度Hmax及最小厚度Hmin之间。即HminHmHmax 其中Hmax = Hminh 若 HmHmin ,并无其它合用的注射机时,可用加设垫板的方法增大厚度。设垫板厚度为H,使HHmHmin,以达到合模要求。若HHmax ,就只能重新设计模具厚度或更换注射机，以满足合模要求。该模具的外形尺寸为400 mm×400mm，XS-ZY-125型注射机模板最大安装尺寸为428mm×458mm，故能满足模具安装要求。模具厚度H=290 mm Hmin =200 mmHm Hmax=300 mm分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向倾斜。1、分型面的形式：分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。2、分型面的选择原则：a）、便于塑件脱模：、 在开模时尽量使塑件留在动模内 、应有利于侧面分型和抽芯 、应合理安排塑件在型腔中的方位；b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气 e）、尽量使模具加工方便3、我们这里选择曲线分型面 红色线条为分型线型腔数目的决定及排布为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a），其计算过程如下：我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C，每小时注射制品成型的加工费用为y（元h），成型周期为t（min），则：模具费用为（元），注塑成型费用为（元），总成型加工费用为，即为使总的成型加工费用最少，即令，则有 ： 所以n。对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过个，塑料件的精度为6级左右，以及模具制造成本、制造难度和生产效率的综合考虑，型腔数目初定为2腔，排布形式为矩形的平衡布局（详细的布局参见零件布局图）。浇注系统的设计设计要点1）流道应尽量减少弯折，表面粗糙度为Ra1.6Ra0.63m。2）需要考虑模具是否一模多腔，按照型腔布局，尽量与模具中心线对称。3）塑件制品投影面积较大时，应避免在模具的单面开设浇口，否则会造成注射压力不均，影响塑件内部质量。4）应考虑浇口的去除和修正，保证制品美观。5）一摸多件，不要将大小相差悬殊较大的塑件放在一起。6）避免熔融的塑料直接冲击小直径型芯及嵌件，以避免产生弯曲或折断。7）满足其他情况下，应选择尽量短的行程，减少填充时间。8）保证顺利引导熔融的塑料填充到各个部位，并在填充中不产生涡流、紊乱现象，使型腔内的气体顺利排出模外。9）成批生产时，在保证塑料制品质量的前提下，需缩短冷却时间和成型周期。10）主流道会有收缩现象，如果塑料制品各个部位精度要求较高时，主流道应留有加工余量或者修正余量。1、浇注系统的组成图四 浇注系统的组成所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图四所示： 2、浇注系统各部件设计A、主流道设计：1.主流道的作用主流道也叫着进料口，是熔融的塑料最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间有着密切关系。若主流道太大，其主流道塑料体积增大，回收冷料多，冷却时间增长，使包藏的空气增多，如果排气不良，容易在塑料制品内造成气泡或组织松散等缺陷，影响塑料制品质量，同时也容易造成进料时形成漩涡及冷却不足，主流道外脱模困难；若主流道太小，则塑料在流动过程中的冷却面积相应增加，热量损失增大，粘度提高，流动性降低，注射压力增大，易造成塑料制品的成型困难。通过对主流道作用的了解，我们不难看出，主流道的设计直接影响到塑件能否顺利的脱模和塑件质量是否满足要求等。所以，主流道的设计，必将加以重视。2. 主流道的设计要点主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为： 主流道圆锥角=2o6o，对流动性差的塑件可取3 o6o，内壁粗糙度为Ra0.63m。主流道大端呈圆角，半径r=13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用间隙配合。主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。3.主流道尺寸的确定主流道为直接与注塑机的喷嘴连接的部分。便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角粗糙度取，与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。取R=13mm 。小端直径取5mm。主流道直径计算的经验公式：式中 主浇道大头直径 流经主浇道的熔体体积 因熔体材料而异的常数表3.4 K值塑料种类值故 D=6mm主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造，热处理后硬度为5055HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合。主流道衬套与定位圈设计成整体式, 其结构形式如图。B、分流道的设计分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。 分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，如图六。因为圆形截面 分流道的效率是分流道中效率最高的，固选它。分流道的尺寸：因为各种塑料的流动性有差异， 图六 圆形流道所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。 但对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑料，可用此经验公式确定其流道直径：式中 ， m流经分流道的塑料量（g）；L分流道长度（mm）；D分流道直径（mm）。对于黏度较大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.21.25的系数。我们这里取m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸为1.2D，即D=1.2D=1.2×0.265×63×=8（ mm）。所以S=×8*8/22×1.22=72.4（mm2） 分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。分流道与浇口的连接：分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及充填。C、浇口的设计：浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。 一般浇口的截面积为分流道截面积的3%9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.52mm，表面粗糙度Ra不低于0.4m。浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七图七 点浇口浇口的截面一般只取分流道截面积的39，浇口的长度约为0.5mm2mm，现在可算出我们需要的浇口面积S=5×s=3.9。 浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，所以我们在开设浇口时应注意以下几点：浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。浇口应设在不影响制品外观的部位。不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。排气措施和冷料穴以及凝料推杆的设计塑料注射模具的型腔，在熔融塑料填充过程中，除了模具型腔内有空气外，还有塑料受热而产生的气体，所以模具设计中这个环节也尤为重要。3.5.1 排气措施1. 排气方式1）利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。2）开设排气槽排气。3）采用粉末烧结合金块排气。4）采用强排气措施 在气体汇合的封闭部位，设置排气杆或真空泵排气；但这种排气方法会在塑件上留下杆件痕迹。2. 开设排气槽的要点1）根据进料口的位置，排气槽应开设在型腔最后充满的地方。本次设计根据浇口的位置和零件的形状，利用凹模板与推件版之间的空隙来排气。2）尽量把排气槽开设在模具的分型面上。该模具设计中，底部有一小孔成型需要用到型芯，在型芯设计好以后上面留有一段间隙，也是用来排气的。3）排气槽不可开设在人工操作的一方，此次设计满足这一点要求。4）排气槽的尺寸，根据塑料的流动性来选择。因为本次的排气措施主要利用两板之间的间隙还有型芯预留的部分，尺寸在允许的范围内。3.5.2冷料穴与凝料推料杆的设计 冷料穴一般设在主流道对面的动模板上。当分流道较长且到浇口有拐角，也应开设冷料穴。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；三种是无拉料杆的冷料穴。我们这里选用与推出杆匹配的倒锥形冷料穴，其结构如图五： 1. 图五 冷料穴2. 1 定位圈 2 冷料穴 3. 3 推 杆 4 动模板由于一模四腔的设计，分流道也比较长，所以冷料穴应开在分流道的拐角处。根据分流道的大小，选择合适的冷料穴大小即可。本次设计的冷料穴大小为一直径为4mm深为5mm的槽。2. 凝料推料杆的设计为了使得凝料脱离，便于下次成型，必须使凝料脱离流道。设计时采用了弹簧，利用弹簧的自动作用，在开模后实现自动断料。推料杆的尺寸是根据流道的大小确定的。成型零件的设计工作尺寸计算模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括型腔、型芯、镶块和成型杆等。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键零件进行强度和刚度校核。5.1成型零件的结构设计从材料来讲，成型零件一般由优质钢材制作。成型零件与塑料直接接触，承受着料流的高速冲刷、脱模时塑件给予的摩擦力、高压高温塑料熔体的挤压力，因此要求其有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性。当成型有腐蚀性气体产生的塑料时，模具材料还需具备良好的耐腐蚀性或表面镀硬铬。成型零件一般都应进行热处理或预硬化处理，要求热处理变形量小，硬度达30HRC以上，为减小流阻力，一般粗糙度Ra值取0.4 um以下。模具的材料选择预硬化型塑料模具钢中的3Cr2Mo（GB/T 1299-2000）。3Cr2Mo是国际上广泛应用的预硬型塑料模具钢，其综合力学性能好，淬透型高，可以使较大截面的钢材获得较均匀的硬度，并具有很好的抛光性能，表面粗糙度低。用该钢制造模具时，一般先进行调质处理，硬度为2835HRC（即预硬化），再经冷加工制造成模具后，可直接使用。这样既保证模具的性能，又避免热处理引起模具的变形。因此，该钢种宜于制造尺寸较大或形状复杂、对尺寸精度与表面粗糙度要求较高的塑料模具和低熔点合金。1凹模（或型腔）的设计 型腔是成型塑件外表面的凹状零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。该塑件底面较为简单，通过比较，采用整体式的凹模结构。整体式凹模结构比较牢固，不易变形，成型塑件的表面不会有模具的接缝痕迹。当塑件形状简单时，制作整体式凹模比较容易。用多腔模生产中小型制件时，常采用在一块材料上整体加工单个凹模或多个凹模，然后再将他们嵌入到模板内。各单个凹模 一般采用冷挤压、电加工、电镀等方法制作。 由于该塑件属于小型制品且为多型腔模具，所以采用整体嵌入式凹模，凹模和固定板之间采用过渡紧配合甚至过硬配合，以便使凹模固定牢靠。2型芯（或凸模）的设计：型芯是成型塑件内表面的零件。型芯按其结构也可分为整体式和组合式，整体式其结构牢固，不会使塑件产生拼接线痕迹，但不便加工，且消耗的模具钢多，且热处理不方便，常用于形状简单的中小型模具或工艺试验模具。组合式凸模是由两个或两个以上的零件组合而成的凸模。应用于凸模形状复杂时，设计成通孔台肩式，凸模带有台肩，从下面嵌入模板，再用垫板螺钉紧固，是最常用的方法。在设计和制造时必须注意结构合理，保证型芯和镶块的强度，防止热处理时变形，避免尖叫镶拼。分析该塑件，结构不太复杂，且位置关系有一定的要求，为了保证位置关系以及尺寸，将型芯设计为组合式5.2成型零件工作尺寸的计算为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸精度，查表得： 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种查手册如表3.1表5.1塑料品种与精度等级塑料品种建议采用精度等级高精度一般精度低精度聚乙烯567由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度。表5.2塑件成型工艺参数材料代号密度（kg.m-3）收缩率（%）模具温度（）注射压力（Mpa）最大不溢料间隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.035.1 型腔尺寸计算计算中取聚乙烯,平均收缩率为，公差按照文献1表3.9和表3.10中所查的公差进行计算。模具制造公差，统一取塑件尺寸公差的。5.1.1 型腔径向尺寸计算对于塑件8mm尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.32因为 式中 塑件形状尺寸 塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 故 对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.44对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.88对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.56对于塑件R5mm尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.28对于塑件R2mm尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.52对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.245.1.2 型腔深度尺寸计算对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.56 因为 塑件最高方向尺寸故 对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.44 对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24 对于塑件高度尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24 5.2 型芯的尺寸计算5.2.1型芯的径向尺寸计算 因为 大塑件内形径向的尺寸对于132尺寸模具设计，塑件尺寸公差取1.12对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.28对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.24对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.28对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.52对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.56对于塑件尺寸模具设计，塑件尺寸公差取0.325.2.2 型芯高度尺寸计算对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.4因为 塑件高度方向尺寸故 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.28 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.24 5.2.3 中心距的尺寸计算对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.56模具上中心距尺寸故 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.44故 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.52故 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.28故 型腔壁厚和底板厚度计算在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其是对大型塑件。模具加热、冷系统的确定4.1冷却系统的设计原则为了提高冷却系统的效率和使型腔表面温度分布均匀，在冷却系统的设计中应遵守如下原则:（1）在设计时冷却系统应先于推出机构，也就是说，不要在推出机构设计完成后才考虑冷却回路的布置，而应尽早将冷却方式和冷却回路的位置确 定下来，以便能得到较好的冷却效果。将该点作为首要设计原则提出来 的依据是，在传统设计中，往往推出机构的设计先于冷却系统，冷却系 统的重要性未能引起足够的认识。（2）注意凹模和型芯的热平衡。有些塑件的形状能使塑料散发的热量等量的被凹模和型芯所吸收。但是极大多数塑件的模具都有一定的高度型芯以及包围型芯的凹模，对于这类模具，凹模和型芯所吸收的热量是不同的。这是因为塑件在固化时因收缩包紧在型芯上，塑件与凹模之间会形成空隙，这时绝大部分的热量将依靠型芯的冷却回路传递，加上型芯布置冷却回路的空间小，还有推动的干扰，使型芯的传热变得更加困难，因此，在冷却的设计中，要把主要注意力放在型芯的冷却上。（3）对于简单的模具，可先设置冷却水出入口的温差，然后计算冷却水的流量，冷却管道的直径，保证湍流的流速以及维持这一流速所需要的压力降便以足够。（4）生产批量大的普通模具和精密模具在冷却方式上又差异，对于大批量生产的普通塑件可采用快冷以获得较短的循环注射周期。所谓快冷就是使冷却管道靠近型腔布置，采用较低的模具温度。精密塑件需要有精密的尺寸公差和良好的力学性能，因此需采用缓冷，即模具温度较高，冷却管道的尺寸和位置也适应缓冷的要求。（5）模具中冷却水温度升高会使热传递减小，精密模具中出入口水温相差应在5度。从压力的损失观点出发，冷却回路的长度应在1.21.5m以下，回路的弯头数目不希望超过5个。（6）由于凹模和型芯的冷却情况不同，一般应采用两条冷却俄回路分别冷却凹模和型芯。（7）当模具仅设一个入水接口时，应将冷却管道进行串联连接，若采用并联连接，由于各个回路的流动阻力不同，很难形成相同的冷却条件。当需要并联连接时，则需要在每个回路中设置水量调节泵及流量计。（8）采用多而细的冷却水道，比采用独大的冷却管道好。因为多而细的冷却管道扩大了模温的调节的范围，但管道不可以太细，以免堵塞，一般取管道的直径为825mm。在收缩率大的塑料制件的模具中，应沿其收缩方向设置为冷却回路。（9）通模具的冷却用水应采用常温下的水，通常调节水流量来调节模具的温度。对于小型塑件，由于其注塑时间和保压时间都较短，成型周期主要有冷却时间决定，为了提高成型效率，可以采用经过冷却的水进行冷却，目前经冷却机冷却的510度的水。用冷水进行冷却时，大气中的水分会凝聚在型腔的表面以引起塑件的缺陷。对于流动距离长，成型面积大的塑件，为了防止填充不足或者变型，有时还得通热水。总之，模温最好同过冷却系统或者专门的装置能任意调节。 （10）确定冷却管道的中心距以及冷却管道与型腔壁的距离。冷却管道与型腔壁的距离太大会使冷却效率下降，而距离太小有会造成冷却不均匀。根据经验，一般冷却管道中心线与型腔壁的距离应为冷却管道直径的12倍。冷却管道的中心距应为管道直径的35倍。（11）尽可能使所有冷却管道孔分别到各处型腔表面的距离相等。当制件壁厚均匀时，应尽可能使所有的冷却管道孔到各处的型腔表面的距离相等。（12）应加强浇口处的冷却。熔体充模时，浇口附近的温度最高。一般来说，据浇口越远温度越低。因此，在浇口附近应加强冷却，一般可将冷却回路的入口设在浇口处，这样可使冷却水道首先通过浇口附近。（13）应尽量避免将冷却水道开设在塑件熔合纹的部位。当采用多浇口的进料或者型腔形状较复杂时，多股熔体在汇合处将产生熔合纹。在熔合纹的温度一般较其它的温度低，为了不致使温度进一步下降，保证熔合质量，应尽可能不在熔合纹部位开设冷却水道。（14）水管的密封问题，以免漏水。一般，冷却管道应避免穿过镶块，否则在接缝处漏水，若必须通过镶块时，应加设套管密封。（15）进口，出口水管的接头的位置应该尽可能设在模具的同一侧。为了不影响操作，通常应将进口，出口水管接在设在注塑机背面的模具的一侧。4.2冷却水体积流量的确定冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为时，水孔直径可取；平均壁厚为时，水孔直径可取；平均壁厚为时，水孔直径可取。由塑件壁厚为2mm，取冷却水通道直径d=10mm假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算： 式中 -冷却水体积流量，; -单位时间注射入模具内的树脂质量，; -单位质量树脂在模具内释放的热量，; -冷却水比热容，; -冷却水的密度， -冷却水出口处温度， -冷却水入口处温度， 。由于计算麻烦不方便，设计时可以考虑经验值。由下表可查得冷却水体积流量值。表4.1 冷却水流速与水孔直径的关系冷却水通道直径d/mm最底流速v(m/s)冷却水体积流量V（）81.665.0101.326.2121.107.4150.879.2200.6612.4250.5315.5300.4418.7查表得 最底流速v=1.32 m/s，冷却水体积流量V=6.24.3 冷却水的表面传热系数的确定冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 -冷却水的表面传热系数，; -冷却水在该温度下的密度， -冷却水的流速，; -冷却水孔直径, -与冷却水温度有关的物理系数， 值查表4.2表4.2 水的值与其温度的关系平均水温/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 故 4.4 冷却回路所需的总面积计算冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 冷却回路总表面积， 单位时间内注入模具中树脂的质量， 单位质量树脂在模具内释放的热量， 冷却水的表面传热系数， 模具成形表面的温度， 冷却水的平均温度， 4.5 冷却回路的总长度的计算冷却回路总长度可用下式计算 式中 冷却回路总长度 冷却回路总表面积 冷却水孔直径 4.6 冷却水回路的布置冷却水回路的布置一般遵循以下几点：1 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。型腔表面的温度和冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。2 冷却水道离模具型腔表面的距离一般为1015mm。3 浇口处应加强冷却和冷却水道的出入口温差尽量小。4 对于聚乙烯、聚丙烯等收缩率大的塑料，冷却水道应尽量沿着塑料收缩的方向设置。5 冷却水道的布置应尽量避开塑件易产生熔接痕的部位。该模具设计中冷却水道的布置如下图：导柱导向机构的设计为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，我们这里选取导柱导向机构，其结构如图十：我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。、导柱的长度应比型芯（凸模）端面的高度高出68mm（图十），以免型 图十 导向机构芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。 、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。、一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。、导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考准模架数据选取。 第 九 部分 脱模机构的设计1、何为脱模机构在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。2、脱模机构的分类及选用脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。3、脱模机构的设计原则设计脱模机构时，应遵循以下原则：（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。4、推杆的结构形式及形状因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，我们这里选用普通推杆。其结构形式见图十一。5、推杆的固定方式（图十二） 图十一 推杆 图十二 推杆固定