三通管道塑料模具设计
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三通管道塑料模具设计
随着现代工业的迅速发展，模具技术得到了越来越广泛的运用，尤其在汽车、电器、电机、仪表、日用品工业中。本次设计选用三通管塑件进行模具设计，通过对三通管道塑件成型工艺分析，设计模具的分型面、型腔、动定模及浇注系统，此模具可实现一模两件的加工效果，有效提高加工效率。
关键字：三通管道、模具、一模两件
塑料成型模具（简称塑料模）是塑料模塑成型关键的工艺装备。在现代塑料制品生产中，正确的加工工艺、高效率的设备、先进的模具是影响塑料制品生产的三大重要因素，而塑料模对塑料塑模工艺的实现，保证塑料制品的形状、尺寸及公差起着极其重要的作用，高效率全自动的设备只有配备了适应自动化生产的塑料模才可能发挥其效能；产品的更新也是以模具的制造和更新为前提。目前，对塑料制品的品种、质量和产量的要求越来越高，因而对塑料模具的要求也越来越迫切。
近些年在日用塑料方面的研究成果有 ：2015年，吕任生，黄启飞，杨玉飞等人针对在日用塑料制品中的一种阻燃剂PBDEs对人体健康的影响做了研究，研究表明在日常生活中经常接触到的塑料制品如塑料盆、垃圾桶等中， PBDEs的添加量并对人体的健康风险影响很小。2017年，贵州大学的黄斌针对在日用塑料制件中最常见的塑料聚丙烯，通过泡孔结构研究了聚丙烯的动态发泡过程，提供了聚丙烯在实际注塑中的发泡机理的研究。2011年郑州大学的刘岩对聚丙烯制品进行了形态演化研究，对其工艺参数中的注射速率进行了详细的研究，优化了工艺参数。
一、三通管道塑件的工艺分析
三通管道塑件材料采用PP（即聚丙烯），其收缩率为1.0%-2.5%，是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种。该零件没有侧孔、内凹槽，塑件的壁厚较均匀，有利于零件的成型。因此，模具设计时只需考虑型芯、型腔的加工，该零件属于一般难度。尺寸要求均为6 级塑件精度，属于一般精度，在模具设计和制造过程中要保证这些尺寸精度的要求。其余尺寸均无特殊要求，为满足制品表面质量及嵌件的定位精度，采用二板模侧口进胶。
二、模具结构设计
（一）分型面的选择
塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。
此注射模具的分型面形状为平面，目的为了适应塑件成型的需要和满足塑件质量要求 ，使型心留在定模一侧。
选择塑件的最大轮廓处为分型面，不仅减小了由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异，还有利于排气和防止溢流。
图1 分型面示意图
（二）型腔的排列方式
由于型腔的排布与浇注系通密切相关的，所以在模具设计时应综合加以考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。本塑件在注射时采用一模两件，即模具需要有两个型腔。
（三）定模与动模结构的确定 模结构与动模结构都采用整体式结构，如图2、图3所示。
图2 定模结构图
图3动模结构图
（四）浇注系统的设计
由于采用二板模结构，浇口的形式为侧浇口。初步设计主流道及分流道形状和尺寸，主流道设计成圆锥形，锥度取3度，内壁粗糙度取Ra0.3um，小端直径取4mm。
分流道截面设计成圆型截面加工较容易，且热量损失与压力损失均不大为常用形式。圆型截面分流道直径可根据塑料流动性等因素确定，该塑料件采用ABS塑料，流动性中等所以选圆型截面。根据经验分流道直径d可取2到3.5mm, 选择3mm。
由于制品薄壁厚为1.5 mm，模具较小确定水孔直径为8mm，在型芯上所用阶梯式水管泠却装置。冷却水道的位置、结构形势、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素会影响模具的热量向冷却水传递，精确计算比较困难。实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。 三、总结
通过对三通管道塑件的工艺分析进行模具的结构设计，此模具可实现一模两件的制备，自动完成浇注、成型、卸料等工作，效率高、实用性好。
［参考文献］
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作者简介：
刘岳，男，汉族，山东省济南市，2000.8，本科，学生，研究方向：机械设计。
依托2023届毕业设计
