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直三通注塑模设计
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- 00350-直三通注塑模设计
摘 要
三通管作为一种连接件在日常生活中应用广泛，本文对塑料模具的设计方法及过程进行了阐述。包括了塑件结构的分析和材料的选择，拟定模具结构形式、注塑机型号的选择，浇注系统的形式和浇口的设计、成型零件的设计、模架的确定和标准件的选用。合模导向机构的确定、脱模推出机构的确定，侧向分型与抽芯机构的设计、排气系统的设计、模具温度调节系统的设计、典型零件制造工艺、模具材料的选用等。
关键词 三通管;注塑模;导向;分型;脱模
ABSTRACT
The Three Links Pipeline as a kind of attachment is widely used in daily life. In the paper, the design method and processes of the plastics mould have been described. including the structural analysis and material selection of the plastic, drawing up the mold structural style, selection of the injection molding machine, the form of feed system and the design of the runner, the design of shaped parts, mold-determination and selection of standards, the oriented institutions to identify for mold clamping, the determination of ejector organization for de-molding, the design of lateral core-pulling organization, the design of the mold pumping system, the design of the system for controlling the mold temperature, the manufacturing processes of typical components, selection of the mold material and so on.
Keywords Three links pipeline; Injection mould; director; joint face; stripping
目 录
1 前言…………………………………………………………………………………………1
1.1 我国塑料模具工业的发展现状……………………………………………………1
1.2 国际塑料模具工业的发展现状…………………………………………………1
1.2.1 网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪………………………2
1.2.2 AM软件日益深人人心并发挥越来越重要的作用………………………2
1.2.3 AM软件的智能化程度正在逐渐提高……………………………………2
1.2.4 设计与3D分析的重要性更加明确………………………………………2
1.3 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向…………………………………3
1.4 本次设计的目的……………………………………………………………………4
2 塑件成型工艺性分析………………………………………………………………………5
2.1 塑件（直三通）分析………………………………………………………………5
2.1.1 塑件图（因使用需要对原式样有所改进…………………………………5
2.1.2 塑件分析…………………………………………………………………5
2.1.3 成型工艺分析如下………………………………………………………5
2.2 ABS的注射成型过程及工艺参数…………………………………………………6
2.2.1 注射成型过程……………………………………………………………6
2.2.2 ABS的注射工艺参数……………………………………………………6
2.2.3 ABS化学和物理特性………………………………………………………7
2.2.4 ABS塑料的主要技术指标…………………………………………………8
3 拟定模具结构形式………………………………………………………………………9
3.1 分型面的选择………………………………………………………………………9
3.1.1 分型面的选择原则…………………………………………………………9
3.1.2 分型面的确定………………………………………………………………9
3.2 型腔数目的确定……………………………………………………………………10
4 注塑机型号的确定………………………………………………………………………11
4.1 所需注射量的计算………………………………………………………………11
4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算………………11
4.3 选择注射机………………………………………………………………………12
4.4 注射机有关参数的校核…………………………………………………………13
4.4.1 型腔数量的校核…………………………………………………………13
4.4.2 注射机工艺参数的校核…………………………………………………13
4.4.3 安装尺寸………………………………………………………………14
4.4.4 开模行程的校核…………………………………………………………14
4.4.5 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核……………………………………14
5 浇注系统的形式和浇口的设计…………………………………………………………15
5.1 主流道的设计……………………………………………………………………15
5.1.1 主流道设计要点…………………………………………………………15
5.1.2 主流道尺寸………………………………………………………………15
5.1.3 主流道衬套的形式………………………………………………………16
5.1.4 主流道衬套的固定………………………………………………………17
5.2 冷料穴的设计……………………………………………………………………17
5.3 分流道的设计……………………………………………………………………19
5.3.1 分流道的布置形式………………………………………………………19
5.3.2 分流道的长度……………………………………………………………19
5.3.3 分流道的形状及尺寸……………………………………………………19
5.3.4 分流道的表面粗糙度……………………………………………………20
5.4 浇口的设计………………………………………………………………………20
5.4.1 浇口的形式………………………………………………………………21
5.4.2 浇口类型的选择…………………………………………………………21
5.4.3 浇口位置的选择…………………………………………………………22
5.4.4 浇口的尺寸的确定………………………………………………………22
5.5 浇注系统的平衡…………………………………………………………………22
5.6 浇注系统凝料体积计算…………………………………………………………22
5.7 浇注系统各截面流过熔体的体积计算…………………………………………23
5.8 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核…………………………………………23
5.8.1 确定适当的剪切速率…………………………………………………23
5.8.2 确定主流道体积流率…………………………………………………23
5.8.3 注射时间（充模时间）的计算…………………………………………24
5.8.4 校核各处剪切速率……………………………………………………24
6 成型零件的结构设计和计算……………………………………………………………26
6.1 成型零件的结构设计……………………………………………………………26
6.2 成型零件工作尺寸的计算………………………………………………………26
6.3 型腔零件强度、刚度的校核………………………………………………………30
6.3.1 根据侧壁厚度校核强度、刚度…………………………………………30
6.3.2 根据底板厚度校核强度、刚度…………………………………………31
7 模架的确定和标准件的选用……………………………………………………………33
8 合模导向机构的设计……………………………………………………………………35
8.1 导向结构的总体设计……………………………………………………………35
8.2 导柱设计…………………………………………………………………………35
8.3 导套设计…………………………………………………………………………36
9 脱模推出机构的设计……………………………………………………………………37
9.1 脱模力的计算……………………………………………………………………37
9.2 脱模机构的结构设计……………………………………………………………38
10 侧向抽芯机构的设计……………………………………………………………………39
10.1 抽芯距与抽芯力的计算…………………………………………………………39
10.2 斜导柱截面尺寸的确定…………………………………………………………40
10.3 楔紧块的设计……………………………………………………………………41
11 排气系统的设计…………………………………………………………………………43
12 温度调节系统设计………………………………………………………………………44
12.1 冷却时间的计算…………………………………………………………………44
12.2 冷却管道传热面积及管道数目的简易计算……………………………………45
13 典型零件的制造加工工艺………………………………………………………………48
13.1 带头导柱的制造工艺……………………………………………………………48
13.2 编程零件及刀具选择……………………………………………………………49
13.3 切削用量确定……………………………………………………………………49
13.4 编制加工程序……………………………………………………………………49
14 设计小结…………………………………………………………………………………51
参考文献………………………………………………………………………………………52
致谢词…………………………………………………………………………………………53
附录…………………………………………………………………………………………54
1 前言
1.1我国塑料模具工业的发展现状
80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿， 2003年模具进出口统计中，我国模具的出口总额为2.52亿美元,我国模具的出口总额3亿美元,进口额则达到13亿多美元,在进口模具中的塑料模具占到50%左右。可以看出，在塑料模具方面，我国与国外产品还存在较大差距。
在引进的塑料模具中，以科技含量较高的模具居多，如高精度模具、大型模具。热流道模具、气辅及高压注射成型模具等。现代塑料制品对表面光洁度、成型时间都提高了更高的要求，因而也推动了塑料模具的发展。以电视机塑料外壳模具为例。其精度已由以前的0.05~0.1mm提高到0.005~0.01mm ,制造周期也由8个月缩短到了2个月,并且使用寿命也由过去可制10万~20万件制品延长到了可60万件制品。从电视机外壳塑料模具的发展可以看到，高精密、长寿命、短周期、低成本是模具的发展方向。目前我国使用覆盖率和使用量最大的模具标准件为冷冲模架、注塑模架和推杆管这三类产品。以注塑模架为例，目前全国总产值有20多亿元，按照需求，国内约需注塑模架30多亿元，而实际上国内市场并未达到这个规模，其中主要一个原因就是模具厂家观念旧，注塑模架自产配比例较高，外购很少。这样做厂家不仅重复制造本应标准化的购件，延长了模具生产周期，又不利于维修。很多相关的模具标准件并没有相关的国家标准，因此制定模具构件的标准规范工作也是当务之急。
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