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三通管模具设计与制造目录一、塑件的工艺性分析1、塑件的原材料分析2、零件的尺寸精度分析3、表面质量分析：4、外壳结构工艺性分析：二、成型设备的选择与模塑工艺参数的编制1、计算塑件的体积与质量：2、选用注塑机：3、塑件注射成型工艺参数三注塑模结构设计1、分型面选择2、流道设计3、浇口设计4、模架的选择四推出机构1. 导柱、导套2. 推管、复位杆五、制件体积的计算六、射机校核1、最大注射量的校核2、锁模力的校核3、最大注射压力的校核七、模具工程图与零件制造工艺1、总装配图2、型芯零件图及工艺一、塑件的工艺性分析零件上有二个尺寸有精度要求，分别是: 29+0.32-0、18+0.64、28+0.32-0、42+0.64均在MT5级以下,未注公差,为自由尺寸,可按5级塑件精度查取公差值。
3、表面质量分析：该塑件外表内表面要较高的粗糙度要求。
4、外壳结构工艺性分析：从塑件的壁厚上看，腔体为18mm深,壁厚比较均匀9mm,总体尺寸不是太大,成型性能良好。
塑件内部有四个小凸台,需设计内侧抽芯机构,外部要求成型后轮廓清晰,成型它的模具工作零件可用电火花成型加工.综合分析：在注射时工艺参数控制好的前提下，零件可以成型。
二、成型设备的选择与模塑工艺参数的编制1、计算塑件的体积与质量：根据零件的三维模型，利用三维软件计算的 V1=4509mm3计算质量：根据设计手册查得PVC的密度ρ=1.4g/mm3塑件的质量：m=V1*ρ=5.1g2、选用注塑机：根据零件的形状，结合实际初选螺杆式注塑机G54—S400。
3、塑件注射成型工艺参数如表二所示，试模时可根据实际情况适当调整，模型1． 分型面选择 模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。
根据分型面选择最大截面原则和塑件的成型要求来选择合理的分型面。
所以选择分型面如下： 分型面一:分型面设在零件中间,产生的飞边不容易去除,影响外观。
a b图4.1分型面的选择对以上两种分型面进行比较，根据分型面的选择要求，可以看出图b 较好； ⑴ 图b 所示截面作为分型面，它是塑件最大截面，大孔在开模方向上成型，而小孔在侧面，便于抽芯。
注塑模具设计模具设计1、塑件制品分析（1）明确设计要求图1—1为塑件的二维工程图图1—1图1—1该产品精度及表面粗糙度要求不高，有一定的配合精度要求。
（2）明确产品的批量该产品批量不大,模具采用一模两腔结构,浇口形式采用侧浇口，（3）计算产品的体积和质量使用UG软件画出三维实体图，软件自动机算出所画图形的体积。
通过计算得塑件的体积V塑=13.85cm3塑件的质量M塑=ρV塑=1.04×13.85=14.4g式中ρ---塑料的密度,g/cm3.流道凝料的质量m2还是个未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算。
浇注系统的质量M浇=ρV浇=8.6g浇注系统的体积V浇=8.30cm3.故V总= 2×V塑+V浇= 2×13.85cm3 +8.30cm3.= 36cm3 M总=2×M塑+M浇=2×14.4g+8.6g= 43g2．注塑机的确定选择注射机型号 XS—ZY—250主要技术规格如下：螺杆直径：65mm注射容量：250cm3注射压力：1300MPa锁模力：1800kN最大注射面积：500cm3模具厚度：最大350mm最小250mm模板行程：350mm喷嘴：球半径 18mm孔直径4m定位孔直径：125mm顶出：两侧孔径 40mm两侧孔距 280mm3.浇注系统的设计（1）主流道形式浇注系统是指模具从接触注射机喷嘴开始到型腔未知的塑料流动通道，起作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位，已获得组织机密、外形清晰地塑件。
浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料系统。
考虑浇注系统设计的基本原则：适应塑料的成型工艺性、利于型腔内气体的排出、尽量减少塑料熔体的热量和压力损失、避免熔料直冲细小型芯、便于修正和不影响塑件外观质量、便于减少塑料损失和减小模具尺寸等。
根据模具主流道与喷嘴的关系： R 2= R 1+（1～2）㎜ D=d+（0.5～1）㎜. 取主流道球面半径R=20㎜， 取主流道小端直径D =Φ5㎜， 球面配合高度h=3-5mm 取h=4 mm主流道长度 有标准模架结合该模具的结构，取L=85mm为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1°～3°d—喷嘴直径 1~5.00+=d d 40=d 5=d2o=α R=10（2）分流道的设计分流道在多型腔模具中是必不可少的，它起连接主浇道和浇口的作用。
摘要注射模设计质量对塑料制品成型的质量、生产效率、模具加工的难易程度、模具制造成本和制造周期等有着直接的影响。
本课题主要是针对RICOH CORONA的注射模具的设计，通过对塑件进行工艺分析和比较，根据塑件的主要技术指标以及材料的性能，设计模具的浇注系统、型芯和型腔等成型零部件、导向机构、脱模机构、温度调节冷却系统、排气系统等主要模具设计内容，最终设计完成一副注射模具。
本次产品使用的材料为ABS+PC,其综合了PC和ABS的优良性能，一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度；另一方面可以降低PC 成本和熔体粘度，提高流动性，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性，满足了塑件所需要的优良的抗冲击性和刚性。
本设计说明书设计的这副注射模具为普通浇注系统模具，采用三板模的结构；塑料件采用一模两腔、点浇口的成型方案；模具的型芯由许多小镶块组成，改善了小尺寸高精度成型镶块的加工性；循环水路冷却系统的设计提高了成型区模具温度的均匀性和调控能力；在型芯型腔镶拼块、型芯型腔固定板和分流道末端上开设专门的排气槽的排气系统的设置保证模具型腔排气顺畅。
通过这些模具结构的设计，满足塑件的质量要求、生产效率和模具的使用寿命等技术指标。
关键词：塑料，ABS+PC，模具设计，注射模RICOH CORONA Injection Mold DesignABSTRACTInjection mold design-quality has a directly impact on quality of plastic molding,productivity, ease of mold processing , die manufacturing cost and manufacturing cycle. The topic is mainly for the RICOH CORONA injection mold design.Through process analysis and comparison of the plastic parts, and according to the major technical indicators and material properties, mold gating system design, core and cavity molding parts, guide mechanism, stripping mechanism, temperature adjust cooling system ,which finally complete a part of Injection mold.The product material is ABS + PC, which combines the excellent properties of PC and ABS. on the one hand it can improve the heat resistance of ABS, impact resistance and tensile strength.On the other hand it can reduce PC costs and melt viscosity, enhance mobility, improve processing performance, reduce stress and impact strength of the products, which meet the excellent impact resistance and rigidity of the plastic parts needed.This mold is a common casting system mold, using the structure of the three-plate mold; Plastic parts use a two-cavity mold, point gateforming solution; The mold core be used of many small inserts, improving the processing of the small size and high precision inserts; Circulating water cooling system designed improve the uniformity of the forming zone mold temperature and control capability.In the core cavity mosaic pieces, opened a special exhaust system exhaust ducts settings to ensure smooth exhaust cavity mold cavity fixed on the core plate and the runner ends.Plastic parts meet quality requirements, production efficiency and service life of molds and other technical indicators, through the design of the mold structure.Key words:Plastic, ABS+PC,Molding design, Injection molding design注射模设计X X xxxxxxxxx0 引言塑料由于具有密度小、质量轻而强度高、刚度大、绝缘性着色性好、成型方便等优点，成为20世纪发展最快的行业之一，各色各样、形状颜色各异的塑料零件出现在我们的生产生活当中，以塑代钢、以塑代木已成为一种趋势。
注塑模具的设计主要内容注塑模具的设计是注塑加工过程中的关键环节之一，它直接影响产品的质量和生产效率。
注塑模具设计的主要内容包括模具结构设计、模具材料选择、模具零件设计以及模具流道设计等方面。
模具结构设计是注塑模具设计的基础。
它包括模具的整体结构设计和细部结构设计。
整体结构设计包括模具的分型面、模腔和模芯的布置、顶出机构的设计等。
合理的分型面设计可以保证产品的成型质量和顶出机构的正常运行；模腔和模芯的布置要考虑产品的形状和尺寸，以及注塑机的型腔和型芯的尺寸限制。
细部结构设计包括模具的导向装置、冷却系统、排气系统等。
导向装置可以确保模具的定位准确，冷却系统和排气系统可以提高模具的冷却效果和产品的充模性。
模具材料选择是注塑模具设计的关键。
模具材料的选择要考虑产品的材料、尺寸和生产批量等因素。
常用的模具材料包括工具钢、合金钢和硬质合金等。
工具钢具有良好的切削性能和耐磨性，适用于大批量生产；合金钢具有较高的强度和耐磨性，适用于中小批量生产；硬质合金具有极高的硬度和耐磨性，适用于特殊要求的产品。
第三，模具零件设计是注塑模具设计的重要内容。
模具零件设计包括模具的模板、模腔、模芯、顶出机构等。
模板是模具的主体部分，它要求有足够的刚性和稳定性；模腔和模芯是产品的形状和尺寸的准确复制，要求有良好的耐磨性和导热性；顶出机构是将产品从模腔中顶出的装置，要求有足够的顶出力和顶出平稳性。
模具流道设计是注塑模具设计的关键环节。
模具流道设计包括喷嘴、主流道和分流道的设计。
喷嘴是将熔融塑料注入模腔的装置，要求有良好的导向性和密封性；主流道是将熔融塑料从注塑机到模具的流动通道，要求有足够的流动性和冷却效果；分流道是将熔融塑料从主流道分配到各个模腔的流动通道，要求有均匀的分配和充模性。
注塑模具的设计主要包括模具结构设计、模具材料选择、模具零件设计以及模具流道设计等方面。
合理的模具设计可以提高产品的质量和生产效率，降低生产成本，是注塑加工过程中不可或缺的环节。
第八章注塑成型过程及注塑模具计算机辅助设计中的流变学问题1．注塑成型过程的流变分析1．1注塑成型过程简介注塑成型，又称注射模塑，是热塑性塑料制品重要的成型方法。
可用于生产形状结构复杂，尺寸精确，用途不同的制品，产量约占塑料制品总量的30%。
近年来，热固性塑料，越来越多的橡胶制品，带有金属嵌件的塑料制品也采用注射成型法生产。
精密注射成型，气辅注射成型，多台注射机共注射及注射成型过程的全自动控制等为注射成型工艺发展的新领域。
注塑成型的主要设备是柱塞式或螺杆式往复注射机，以及根据制品要求设计的注射模具。
塑化好的熔体靠螺杆或柱塞的推力注入闭合的模腔内，经冷却固化定型，开模得到所需的制品（见图8-1）。
图8-1 典型注射成型设备示意图注塑过程是循环往复、连续进行的。
全部注塑过程由一个主循环和两个辅助工序组成，见图8-2。
图8-2 注塑过程循环示意图与该过程相对应，一个循环中模腔内物料承受的压力随时间或温度的变化曲线如图8-3所示。
图中各段时间的总和为一个注塑成型周期。
图8-3 典型注塑周期的程序图1－柱塞前进时间；2－合模时间；3－开模时间；4－残余压力；a－静置时间；b－充模时间；c－保压时间；d－倒流时间；e－封口时间；f－封口后冷却时间要得到令人满意的注塑制品，除掌握准确的时间程序外，还要借助于流变学理论，掌握模腔内的物料填充情况，即掌握流道和模腔内的压力变化程序和温度变化程序。
目前已经能够运用流变学和传热学理论，采用计算机辅助设计方法，数值计算模具设计中遇到的一些与流道设计、传热管路设计有关的问题，数字模拟流道和模腔内的物料填充图和压力、温度场分布图，为模具设计提供有价值的资料。
但是由于各种模具内流道形状复杂，模具温度不稳定，物料注射速度高，非牛顿流动性突出，流动过程间歇，所以对这样一个复杂的注射过程要求得其精确解几乎是不可能的。
下面首先运用流变学基本方程，结合若干经验公式，对注模过程中模腔内压力的变化进行分析，说明一些有意义的现象；然后介绍注射模具计算机辅助设计中的流变学方法。
第八章注塑模设计一、填空题1.根据模具总体结构特征，塑料注射模可分为：单分型面注射模、双分型面注射模、斜销侧向分型抽芯机构、带有活动镶件的注射模、自动卸螺纹的注射模、定模设置推出机构的注射模、哈夫模等类型。
2.注射成型机合模部分的基本参数有锁模力、模具最大尺寸、顶出行程和顶出力。
3.通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80％以内。
4.注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑浇注系统在上分型面上的投影面积之和的乘积。
5.设计的注射模闭合厚度应满足下列关系：H(min)≤H(m) ≤ H(max),若模具厚度小于注射机允许的模具最小厚度时，则可采用增加垫块高度或别外加垫板的方法调整，使模具闭合。
6.注射机顶出装置大致有中心顶杆机械顶出、两侧双顶杆机械顶出、中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆机械顶出联合作用、中心顶杆液压顶出与其他开模辅助油缸联合作用等类型。
7.注射模的浇注系统有浇口、主流道、分流道、冷料穴等组成。
8.主流道一般位于模具中心位置，它与注射机的喷嘴轴心线重合。
9.注射模分流道设计时，从传热面积考虑，热固性塑料宜用梯形截面和半圆形截面分流道;热塑性塑料宜用圆形分流道。
从压力损失考虑，圆形截面分流道最好：从加工方便考虑用梯形、U形或矩形分流道。
10.在多型腔模具中，型腔和分流道的排列有平衡式和非平衡式两种。
11.当型腔数较多，爱模具尺寸限制时，通常采用非平衡布置。
由于各分流道长度不同，可采用将浇口设计成不同的截面尺寸来实现均衡进料，这种方法需经多次试模和整修才能实现。
13.浇口的类型可分点浇口、侧浇口、直接浇口、中心浇口、潜伏式浇口、护耳浇口六类。
14.浇口截面形状常见的有矩形和圆形。
一般浇口截面积与分流道截面之比为3%~9%，浇口表面粗糙度值不低于为0.4um。
设计时浇口可先选取偏小尺寸，通过试模逐步增大。
15.注射模的排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面可模具零件的配合间隙自然排气。
排气槽通常开设在型腔最后被填充的部位。
最好开在分型面上，并在凹模一侧，这样即使在排气槽内产生飞边，也容易随塑件脱出。
16.排气是塑件成型的需要，引气是塑件脱模的需要。
17.常见的引气方式有镶拼式侧隙引气和气阀式引气两种。
18.注射模侧向分型与抽芯时，抽芯距一般应大于侧孔的深度或凸台高度的2～3mm。
19.塑件在冷凝收缩时对型芯产生包紧力，抽芯机构所需的抽拔力，必须克服因包紧力所产生的抽芯阻力及机械传动的摩擦力，才能把活动型芯抽拔出来。
计算抽芯力应以初始脱模力为准。
20.在实际生产中斜导柱斜角a一般取15°～20°，最大不超过25°。
21.为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，则滑块在完成抽芯后必须停留在一定位置上，为此滑块需有定位装置。
22.在塑件注射成型过程中，侧型芯在抽芯方向受到型腔内塑料熔体较大的推力作用，为了保护斜导柱和保证塑件精度而使用楔紧块，楔紧块的斜角a′一般为a+(2～3)°。
23.在斜导柱分型及抽芯机构中，可能会产生干涉现象，为了避免这一现象发生，应尽量避免推杆的位置与侧型芯在闭模状态下在水平方向上的投影重合或推杆或推管推出距离大于侧型芯底面。
24.斜导柱分型及抽芯机构按斜导柱大型芯设置在动、定模的位置不同有(1)斜导柱在定模，滑块在动模(2)斜导柱在动模，滑块在定模(3)斜导柱、滑块在定模(4)斜导柱、滑块在动模四种结构形式。
25.斜导柱在定模，滑块在动模，设计这种结构时，必须避免干涉现象。
26.斜导柱与滑块都设置在定模上，为完成抽芯和脱模工作，需采用定距分型拉紧机构。
27.斜导柱与滑块都设置在动模上，这种结构可通过推出机构或定距分型机构来实现斜导柱与滑块的相对运动，由于滑块可以不脱离斜导柱，所以可以不设置滑块定位装置。
28.设计注射模的推出机构时，推杆要尽量短，一般应将塑件推至高于型芯10ms左右。
注射成型时，推杆端端面一般高出所在型芯或型腔表面0.05～0.1mm.29.对于局部是圆筒形或中心带孔的圆筒形的塑件，可用推管推出机构进行脱模。
30.对薄壁容器、壳体零件、罩子以及不允许有推杆痕迹的塑件，可采用推出机构、这种机构不另设复位机构。
31.推杆、推管推出机构有时和侧型芯发生干涉，当加大斜导柱斜角还不能避免干涉时，就要增设机构，它有楔形—三角滑块先行复位机构、连杆先行复位机构、弹簧先行复位机构等几种形式。
32.设计注射模时，要求塑件留在动模上，但由于塑件结构形状的关系，塑件留在定模或动、定模上均有可能时，就须设双推出机构。
33.注射过程中热固性塑料的流动性很好，所以分型面时可采用减少分型面的接触面积，改善型腔周围的贴合状况。
34．在热固性塑料系统中，主流道设计得较小，分流道布置形式一般选择平衡式，分流道开设在动模分型面上，排气槽位置开设在浇口对面的分型面上。
二判断题（正确的画√，错误的画×）1．注射机的最大注射量是以模塑聚苯乙烯为标准而规定的，由于各种塑料的密度和压缩比不同，因而实际最大注射量是随塑料的不同而不同的。
（√）2．注射机的最大注射压力应梢大于塑件成型所需的压力。
所以要对注射机的注射压力进行校核。
（√）３．多型腔注射模各腔的成型条件是一样的，熔体到充满各腔的时间是相同的，所以适合成型各种精度的塑件，以满足生产率的要求。
（×）4．注射机的最大开模行程等于注射机允许的模具最大厚度。
（×）5．各种型号的注射机最大开模行程均与模具厚度无关。
（×）6.同一台液压合模机构的注射机对于单分型模具和双分型模具。
其开模行程是相同的。
（√）7.分流道设计时，究竟采用哪一种横截面的分流道，即应考虑各种塑料注射成型的需要，又要考虑到制造的难易程度。
（√）8.在对注塑模的型腔与分流道布置时，最好使塑件和分流道在分型面上总投影面积的几何中心和琐模力的中心相重合。
（√）9.为了减少分流道对熔体流动的阻力，分流道表面必须修的光滑。
（√）10.浇口的主要作用之一是防止熔体倒流，便于凝聊和塑件分离。
（√）11.中心浇口适用圆筒形，圆环形，或中心带孔的塑件成型。
属于这类浇口有盘形，环形，爪形和轮辐式等浇口。
（√）12.侧浇口包括扇形浇口和薄片式浇口，扇形浇口常用来成型宽度较大薄片状塑件；薄片式浇口常用来成型大面积薄板塑件（√）13.点浇口对于注塑流动性差和热敏性塑料及平薄易变形和形状复杂的塑件是很有利的。
（×）14潜伏式浇口是点浇口变化而来的，浇口因常设在塑件侧面的较隐蔽的部位而不影响塑件外观。
（√）15. 浇口饿截面尺寸越小越好。
（×）16.浇口的位置应开设在塑件截面最厚处，以利于熔体填充及补料。
（√）17.浇口位置应使熔体的流程最短，流向变化最小。
（×）18.浇口数量越多越好，因为这样可能使熔体很快充满型腔。
（×）19.注射模具设计时，应适当选择浇口位置，尽量减少注射时熔体沿流动方向产生的定向作用，以免导致塑件出现应力开裂和收缩具有的方向性。
（√）20.大多数情况下利用分型面或模具零件配合间隙自然排气。
当需开设排气槽时。
通常开设在分型面的凹槽一侧开设排气槽。
（√）21.无流道塑料注射模适用于各种塑料的注射成型。
（×）22.绝热流道和热流道注射模均属于无流道注射模。
（√）23.对于不带孔的壳体塑件，脱模时的抽拔力仅指塑件在冷凝收缩时对型心的包紧力而引起的抽拔阻力和机械动摩擦力。
（×）24.若注射压力小，保压时间短，则抽拔力较大。
（×）25.在斜导柱抽芯机构中，采用复位杆复位可能产生干扰。
尽量避免推杆与侧型芯的水平投影重合或者使推杆推出的距离小于侧型芯的底面均可防止干扰。
（√）26塑件留在动模上可以使模具的推出机构简单，故应尽量使塑件留在动模上。
（√）27.脱模斜度小、脱模阻力大的管形和箱形塑件，应尽量选用推杆推出。
（×）28.为了确保塑件质量与顺利脱模，推杆数量应尽量地多。
（×）29.推板推出时，由于推板与塑件接触的部位，需要有一定的硬度和表面粗糙度要求，为防止整体淬火引起的变形，常用镶嵌的组合结构。
（√）30.推出机构中的双推出机构，即是推杆与推块同时推出塑件的推出机构。
（×）31.顺序推出机构即为顺序推出机构。
（×）32.二级推出机构即为顺序推出机构。
（√）33.通常推出元件为推杆、推管、推块时，需增设先复位机构。
（×）34.XS-ZY-125注射机，可用来注射成型热固性塑料。
（×）35.设计热固性塑料注射模的浇注系统时，主流道直径应尽量小；分流道取平衡式分布且开在动模分型面上；浇注位置及形状与热塑性注射模相同，仅浇口厚度厚些。
（√）36.由于热固性塑料在固化过程中会产生低分子挥发性气体，所以，在热固性塑料注射成型时，排气是十分重要的，其排气口常设在浇口附近。
（×）三、选择题1.注射成型时，型腔内熔体压力大小及其分布与很多因素有关。
在工程实际中用来C 校核。
A、注射机柱塞或螺杆加于塑料上的压力B、锁模力C、模内平均压力2.采用多型腔注射模时，需根据选定的注射机参数来确定型腔数。
主要按注射的 A 来确定。
A、最大的注射量B、锁模力C、公称塑化量3.分流道设计时，热塑性塑料用圆形截面分流道，直径一般取d=2～12㎜，流动性很好的，可取较小截面，分流道很短时，可取2㎜；对流动性差的 C 取较大截面。
A 尼龙B 聚砜C 聚丙烯D 聚碳酸酯4.采用直接浇口的单型腔模具，适用于成型 B 塑件，不宜用来成型 A 的塑件。
A、平薄易变形B、壳形C、箱形5.直接浇口适用于各种塑料的注射成型，尤其对 A 有利。
A、结晶型或易产生内应力的塑料B、热敏性塑料C、流动性差的塑料6.通过浇口进入型腔的熔料应呈 B 关进入腔内。
A、紊流B、层流C、涡流7.熔体通过点浇口时，有很高的剪切速率，同时由于摩擦作用，提高了熔体的温度。
因此，对 A 的塑料来说，是理想的浇口。
A、表观粘度对速度变化敏感B、粘度较低C、粘度大8.护耳浇口专门用于透明度高和要求无内应力的塑件，它主要用于 ABD 等流动性差和对应力较敏感的塑料塑件。
A、ABSB、有机玻璃C、尼龙D、聚碳酸酯和硬聚氯乙烯9.斜导柱分型面与抽芯机构中 C 的结构，需有定距分型机构。
A、斜导柱在动模，滑块在定模B、斜导柱在定模，滑块在动模C、斜导柱与滑块同在定模D、斜导柱与滑块同在动模10.带推杆的倒锥形冷料穴和圆形冷料穴适用于 B 塑料的成型。
A、硬聚氯乙烯B、弹性较好的C、结晶型11.简单推出机构中的推杆推出机构，不宜用于 BCD 塑件的模具。
A、柱形B、管形 C 、箱形D、形状复杂而脱模阻力大12.推管推出机构对软质塑料如聚乙烯、软聚氯乙烯等不宜用单一的推管脱模，特别对薄壁深筒形塑件，需用 C 推出机构。
