毕业设计基于ProE的折合盖塑料模具设计 (6)

山东轻工业学院2010届本科生毕业设计（论文）

浇口的主要作用是：

① 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； ② 易于切除浇口凝料；

③ 对于多型腔的模具，用以平衡进料；

浇口的面积通常为分流道面积的 0.03 ～ 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 ～ 2 mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。

最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。[18]

浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则： ① 避免塑件上产生缺陷；

② 浇口应开设在塑件截面最厚处； ③ 有利于塑料熔体的流动； ④ 的利于型腔的排气； ⑤ 考虑塑件受力情况； ⑥ 增加熔接痕牢度；

⑦ 流动定向方位对塑件性能的影响； ⑧ 浇口位置和数目对塑件变形的影响； ⑨ 校核流动比；

⑩ 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。

此外，在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，

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不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。

可在浇口主流道处设置浇口衬套，防止塑料溶体外流，如图5-3所示

图5-3浇口衬套

第六章 温度调节系统的设计

6.1模具温度对塑件成型的影响

模具温度对塑件质量、模塑周期都有影响，设计注塑模时要考虑加热系统和冷却系统的设计。

6.2加热系统的设计 6.2.1电阻加热形式

本次设计采用电热棒加热。

电热棒是一种标准的加热元件，它是由具有一定功率的电阻四合带有耐热绝缘材料的金属密封管构成。

6.2.2电阻加热的计算

1公式P=mCp{Ｑ2-Ｑ1}/3600UT=10KW 式中P—加热模具所需要的总功率{KW} M—模具的质量{KG}

Cp—模具材料的比热容{KJ/{KG.K} Ｑ2—模具要求加热到得温度 Ｑ1—模具的初始温度

U—化热元件的效率，约为0.3-0.5

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T—加热时间{h}

6.3冷却系统的设计

冷却通道的大致有直通式、循环式、喷流式、隔板式、间接式、圆周式、螺旋式、以及复合式多种形式，一般的冷却通道的布置是随塑件的形状和模温要求来设计的，对于不同形状的塑件，冷却水道的位置与形状不同。

温度调节系统对生产力的影响主要由冷却时间来体现。通常注射到型腔内的塑料熔体的温度为200℃左右，塑件从型腔中取出的温度在60℃以下。熔体在成型时释放的热量中约有5%以辐射、对流的形式散发到大气中，其余95%需冷却水带走，否则由于塑料熔体的反复注入将使模温升高。为了保持模温的恒定，在每一循环中，必须由冷却系统把塑料熔体的热量带走。因此模具的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果。一般的模具冷却时间占整个注射循环周期的2/3，因此缩短成型周期中的冷却时间是提高生产率的关键。

根据牛顿冷却定律，冷却系统从模具中带走的热量为 Q=k×A×Δθ×t/3600=1.1×77×5×7200/3600=847J 式中：Q—模具与冷却系统所传递的热量（J）。

k—冷却管道孔壁与冷却介质间的传热系数J=1.1-1.2/(m2*h*℃)。 A—冷却介质传热面积（m2）。

Δθ—模温与冷却介质之间的温度差（5℃）。 t—冷却时间（S）。

由式中可知，当所需传递的热量不变时，可通过提高传递系数k，提高模具与冷却介质温度差Δθ及增大冷却介质的传热面积A等三种方法来缩短冷却时间，提高生产效率。[20]

第七章 模具总装配设计

7.1 应用软件概述

模座的设计应用Pro/ENGINEER的插件──智能型模型产生系统（EMX）。应用EMX进行模座设计，只需选定一种标准模座，然后根据模芯的情况修改模座的尺寸数据，加入滑块，就能建立好一个3D的模座。下面对EMX进行简单的概述。

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EMX是作为Pro/ENGINEER的辅助应用程序而挂靠一起使用的功能强大的模座库。它主要提供注塑模座的各类组件，它包含了Hasco、Futaba、Pedrotti、Dme、Eos、Kla等等公司生产的标准模座系列，使用者根据设计实际需要定义供货商：选择模座型号，定义模座尺寸、动模定模固定板，选择浇注口，定义顶出销、固定螺钉、滑块、斜顶等等，最后进行开模模拟，对所有零件进行干涉检测，保存开模模拟动画，自动产生工程图。

Pro/ENGINEER EMX中的模具设计功能可以让设计人员：

(1) 轻松设计、定制和细化模架部件和组件

(2) 自动完成诸如余隙切口、螺纹孔、组件安装、顶杆修饰等工作

(3) 由于组件和部件可以被自动放置在模架中，所以在自动放置之前，设计人员

可以轻松地实时选择和预览3D组件和部件

(4) 可以从

15个以上的模架和组件供应商预先定制组件和部件，因此没有必要

建立模型库

(5) 自动创建部件和组件图形，其中包括带有圆圈标注和孔类图表的物料清单 (6) 自动检验整个模具的开启顺序，其中包括滑块、提钩和顶杆等的动作

[22]

7.2 模架的选用及尺寸确定

通过前面的设计及计算工作，便可以根据所定内容确定模架。模架部分可以自己设计，也可以选用标准模架；在生产现场模具设计过程中，尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号，因为标准件有很大一部分已经标准化，随时可在市场上买到，这对缩短制造周期，降低制造成本时极其有用的。

而标准件则包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件等。

此外，在模架尺寸确定之后，对模具有关零件进行必要的强度或刚度校核，看所选模架是否符合要求，尤其对大型模具，这一点尤为重要。设计模具时，开始就要选定模架。当然选用模架时要考虑到塑件的成型、流道的分布形式以及顶出机构的形式等因素。

本设计采用hasco标准模架MUJIATI2立式两板模座，尺寸选择350×400。[23]

7.3 总装配设计

图形如图7-1所示

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图7-1 连接座注塑模

1、定模固定板（定模座板）

主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合；

图7-2定模固定板

2、定模板

上面的型腔为整体式；有四个型芯固定孔；

其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。如图7-3所示。

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