洗发水瓶盖的注塑模设计(4)

湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）

第四章 浇注系统的设计

4.1 主流道的设计

总体设计和主要通道与模具中心塑料熔体的入口,将熔体进口分流或腔注射机喷嘴喷射。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料可以顺利拔出。浇道大小直接影响的熔体流动速率和填充时间。此外，主干道和高温熔化和注塑机喷嘴反复接触，这样的设计往往是设计的浇道套可以拆卸和更换。 4.1.1主流道尺寸

（1）主流道的长度：小型模具L主应尽量小于60mm，此次设计的初始值选取为50mm的程度来进行设计。

（2）主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸4+（0.5~1）mm=4.5mm

（3）主流道大端直径：D?d?L主tan??8mm，由于流动性为中性，取??4?。 （4）主流道球面半径SR0=注塑机喷嘴球半径+（1 ~ 2）= 14 + 2 = 16mm （5）球面的配合高度：h=3mm。 4.1.2主流道的凝料体积

22V主?L主R主?r主?R主r主π3.14?50??2.252?42?2.25?4??1573.3mm3?1.57cm3 334.1.3主流道当量半径

Rn?4?2.25?3.125mm 24.1.4主流道浇口套的形式

浇口衬套可以选择标准零件。由于注射机的喷嘴入口和经常接触的主要通道的小端，易磨损。因此，对材料的要求更严格的选择，可设计的小型注塑模具浇口衬套和定位环为一体的模式，但考虑上述因素通常是分开做设计，安装简单，拆卸和更换。同时也方便选择优质钢材进行加工和热处理。用碳素工具钢（T8A或T10A）设计浇口衬套，热处理和淬火表面硬度50HRC ~ 55HRC。如图4.1所示。

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图4.1 主流道浇口套的结构形式

4.2 分流道设计

4.2.1分流道的布置形式

在设计中还应考虑减少流道内的压力损失，降低熔体温度，避免设计应考虑减少体积和压力平衡流道浇口。选用分流均衡方式。 4.2.2分流道长度

根据模具含有四个空腔的设计结构，浇道长度可以适度选择。如图4.2所示。

图4.2 流道布置形式图

4.2.3分流道的当量直径

因为该塑件的质量

m塑??V塑?10.8?0.91?2?19.66g?200g，根据参考文献[1] 式（4-16）； 一级分流道D?0.2654m4L?0.2654?19.66?460?3.5mm 二级分流道D??0.9D?0.93.5?3.2mm 4.2.4分流道截面形状

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。如图4.3所示。

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图4.3 分流道截面形状

4.2.5分流道截面尺寸

设梯形的下底宽为χ，底面圆角的半径为R=1mm。并根据参考文献[1]表4-6设置梯形的高H=3mm。则该梯形的截面积为:

x?x?2?3tan8?h??x?3tan8???5 一级：A分?2再根据该面积与当量直径为：一级3.5mm，二级3.2mm的圆面积相等，可得

2πD分3.14?3.52?一级：?x?3tan8???3?即可得x?3mm，则梯形的上底约为4，如44图4.3所示。 4.2.6凝料体积

（1）分流道的长度L分?（60?8?90）?2?316mm （2）分流道截面积A分??3?4?/2?3?10.5mm2

（3）凝料体积V分?L分A分?316?10.5?3318mm3?4cm3 4.2.7校核剪切速度率

（1）确定时间；参考文献[1]查表4-8，取t=1.6s （2）计算单边分流道体积流量：

q分?v分?V塑4?10.8??9.5cm3/s t1.6（3）由参考文献[1]式（4-20）可得剪切速率

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?103/s之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。 4.2.8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，一般去Ra1.25?2.5从此去Ra1.6。另外，其脱模斜度一般在5??10?之间，这里取脱模斜度为5°。

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4.3 浇口的设计

浇口的作用是使浇口浇注速度流加速，并控制进料时间，对控制流的状态。常用的有圆形和矩形横截面形状。流口不仅为流动的熔融塑料零件和模具的填充特性有关，同时与塑件成型的质量是密切相关的。从产品的表面进料，点浇口的截面形状为直径D1矩形。浇口是在物品的表面上留下浇口痕迹的，因为要求的零件表面质量高，但还有一模具四腔，根据浇口形式与塑料品种适应对方，所以用点浇口。 4.3.1点浇口尺寸的确定

（1）计算点浇口的深度 ：参考文献[1]根据表4-10，可得点浇口的直径d计算公式为d?nk4A所以：

0.7?0.2061?48595?1.21?1.4mm

n是塑料成型系数取0.7，k是系数k?0.206t，t=1，A是凹模的内部面面积（约等于塑件的外表面面积）。

（2）计算点浇口的长度； 参考文献[1]根据表4-10，可得点浇口的长度L浇一般

～4?这里取α=3°。 选用0.752，这里取L浇?1，??2?（3）计算点浇口的宽度 根据表4-10，可得点浇口的宽度B的计算公式为

B?nA0.78595??4.4cm?5cm 30304.3.2点浇口剪切速率的校核

（1）确定注射时间； 参考文献[1]查表4-8，可取t=1.6s；

（2）计算浇口的体积流量：

q浇?V塑10.8??6.75cm3/s t1.6（3) 计算浇口的流体剪切速率； 参考文献[1]由式（4-20）可得。则

?浇?γ3.3q浇3.3?6.753.3?6.75???4.1?104s?1 333πRnBh3?12π?()2π?()ππ12

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点浇口剪切速率处于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。

4.4 校核主流道的剪切速率

上面的计算，求出了塑料件，分流体积（浇口也被主流喉半径被忽略），主流道体积以主流道为半径，可以校核熔体浇口的剪切速率。 计算主流道的体积流量:

V主?V分?nV塑1.57?4?4?10.8??30.48cm3/s （1）q主?t3.23.3q主3.3?30.48?103?主?（2）γ??10.49?102s?1 33πR主π?3.125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之间

[1]

。所以，主流道内熔体的剪切速率合格。

4.5 冷料穴的设计计算

为了模腔中的塑料部件成形，塑件从模具中，可以容易地除去，但在塑料零件除去之前，模具必须完成一个塑料件在模具中完成充型动作，所述动作机构称为脱模机构。

推出机构的组成：第一部分是在塑料部件直接作用将推出塑件；第二部分是配件用于固定部分的零件，有固定板、推板；第三部分是推出零件推出动的部分时，部分复位导件启动回复模具合模。

推出机构应使塑件脱模时不发生变形或伤到塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，合模时要正确复位。推板：推板的结构设计一般于塑料是相对高的，难于脱的塑料注塑模具。与凸模推板的某一部分的接触有一定的斜度，通常是3°~ 5°，从而减少推板和凸模壁摩擦。推管设计：根据塑件的特点，将推管须和其他组件可以组合使用，能够合理推出塑料件，利用推管推出行动一致，可靠，不留痕迹的塑料。

塑料件的外形，因为有一个孔的型腔，所以采用推杆推出，采用型芯与推杆相拼。推板推进行二次推推出凝固料，塑件脱模方式指在塑件在开模方向凸出或凹体零件，这些零件必须使用时释放一种特殊的方式。根据模具成形特点的考虑，采用了二次脱模机构，因为它可以用来推出留着浇口套中的凝固体。

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