前言第二章注塑设备选择第2.1节估算塑件体积该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。

由于塑件中等大小，所以模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。

2.1.1计算塑件体积由第一章可知塑件材料PMMA的密度为1.16～1.20g.cm3-，收缩率为1.6%～2.0%，计算出其平均密度为1.18 g.cm3-，平均收缩率为1.8%。

经测绘初步估算得塑件体积 V塑=9.18+1.428+7.722+0.33+0.32+2.62=21.6 cm3；塑件质量M塑= V塑ρ=21.6 cm3×1.18 g.cm3-=25.488g；2.1.2 浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的0.6倍估算，由于该模具采用一模二腔。

1.所以浇注系统凝料体积为V2=2V塑×0.6=2×21.6×0.6=25.92 cm3；2.该模具一次注塑所需塑料的体积为V0=2V塑+ V2=2×21.6+25.92=69.12 cm3;第2.2节注塑机型号的选定根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为SZ—200/1000型卧式螺杆注塑机2.2.1 注塑机的主要技术参数如表2.1所示表2.1注： 该注塑机由宁波市金星塑料机械有限公司生产 2.2.2 型腔数量的校核1.由注塑机料筒塑化速率校核型腔数目 n ≤123600m m KMt -；上式右边≈12≥2，符合要求。

式中 K ——注塑机最大注塑量的利用系数，取0.8；M ——注塑机的额定塑化量(g/h 或cm 3/h),该注塑机为14g/s ； t ——成型周期，因塑件较小，壁厚不大，取45s ； m 1——单个塑件质量 25.48g ； m 2——浇注系统所需塑料质量 30.58g ； 2.按注射机的最大注射量校核型腔数目 n ≤21m m Km n -； 上式右边≈5.4≥2符合要求；式中 m n ——注射机允许的最大注射量(g 或cm 3) 210 cm 3； 3.按注射机的额定锁模力校核型腔数目注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置： 在两瓣合模上的作用面积约为A 11≈24×135=3240mm 2； 瓣合模与支撑板的接触处的作用面积A 12≈17×135=2295mm 2； n ≤12A P A P F 型型-上式右边≈3.1≥2符合要求；式中 F ——注射机的额定锁模力(N)，该注射机为4×105N ；A1——2个塑件在模具分型面上的投影面积(mm2), A1=2A11=6480mm2；A2——浇注系统在模具分型面上的投影面积(mm2), A2=0.35A1=2268mm2；P型——塑料熔体对型腔的成型压(MPa),一般是注射压力的30%～65%，该处取型腔的平均压力为45MPa；第三章拟定模具结构形式第3.1节分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。

在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。

分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具设计制造都有很大的影响。

因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。

3.1.1 分型面的选择原则1.有利于保证塑件的外观质量；2.分型面应选择在塑件的最大截面处；3.尽可能使塑件在动模一侧；4.有利于保证塑件的尺寸精度；5.有利于简化模具结构；6.有利于排气；该塑件在模具设计时已经充分考虑了上述原则，同时根据提供的塑件实体并无侧边凹凸和槽，所以分型时只需轴向抽芯分型。

3.1.2分型面的选择及模具结构充分考虑以上条件及有利于工艺操作，将分型面选择在塑件下表面如图3-1所示图3-1 1.组合上型芯， 2.定模型腔板，3.动模型腔板，4.下型芯。

第3.2节确定型腔数目及排列方式当塑件分型面确定之后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。

一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对精度要求不高的小型塑件（没有配合要求），形状简单，有是大批量生产时，若采用多型腔模具，就有独特的优越性，使生产效率大为提高。

故有此初步拟定采用一模两腔，如图3-2所示。

图3-2 型腔分布第四章浇注系统形式和浇口设计浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。

它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。

第4.1节主流道设计主流道位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。

主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出4.1.1 主流道尺寸1.主流道小端直径 D=4（注射机喷嘴直径）+（0.5～1）取D=5mm；2.主流道球面半径 SR=15(注射机喷嘴球头半径)+（1～2）mm=16；取SR3.球面配合高度 h=3mm～5mm 取h=3mm；4.主流道长度尽量小于60mm 由标准模架结合该模具结构取 L=32+22=54mm；5.主流道大端直径 D/= D+2tanα≈7.26（取锥角α=3°）D/=7mm；=56mm；6.浇口套总长 L4.1.2主浇道衬套形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件，对材料要求严格，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效地选用优质钢单独进行加工和热处理，如图所示，材料采用T8钢，热处理淬火后表面硬度为50HRC～55HRC，如图4-1所示。

为了便于加工和缩短主流道的长度，衬套和定位圈设计成分体式。

图4-1 衬套定位圈的结构尺寸如图4-2所示图4-2 定位圈第4.2节 分流道设计4.2.1 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列相关，但应遵循两方面的原则：一、排列紧凑，缩小模具板面尺寸； 二、流程尽量要短，锁模力力求平衡。

该模具的流道位置布置采用平衡对称式，这样弯折少，长度短，无其他最佳方案选择4.2.2 分流道的长度梯形分流道的单向长度 L 1=32mm ； 总长度 L=2L 1=64mm 。

4.2.3 分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料的脱模，分流道大多设置在分型面上，工程设计中常采用梯形截面，加工工艺性能好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大，因此该模具的分流道也采用梯形，可根据以下经验公式确定其截面的尺寸即：B=0.265441L m , H=B 32; B=0.2654435488.25≈3.28 取B=5, H=4.5；式中 B ——梯形最大底边的宽度； m ——塑件的质量（g ） 25.488； L 1——单向分流道的长度 35mm ； H ——梯形的高度。

注：上式的使用范围，即塑件厚度在3mm 以下，质量小于200g ，且B 的计算结果在3.2～9.5mm 范围内才合理。

第4.3节 主流道冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量。

开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料井的直径应稍大于主流道大端的直径，该模具采用底部装有拉料杆的Z 字形槽冷料井。

拉料杆直径d=7（主流道大端直径）+1=8mm ， 冷料井深度取11mm 。

第4.4节 浇口设计浇口是连接流道与型腔之间的一般细短通道，它是浇注系统的关键部位。

浇口的形式、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。

浇口截面积通常为分流道截面积的0.07~0.09倍，浇口的截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5mm~2.0mm 。

浇口的具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。

4.4.1 浇口的类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从所提供的塑件中可以看出，在中部￠33的圆周上设置侧浇口比较合适。

侧浇口开在垂直的分型面上，从型腔（塑件）外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便的调整冲模时的剪切速率和浇口的封闭时间，因而又称为标准浇口。

这种浇口加工容易，修整方便，而且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛应用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具中。

4.4.2 浇口结构尺寸的经验计算 1.侧浇口深度和宽度经验计算经验公式为h=nt=0.8×2=1.6mm ， w=30A n =3055358.0≈2.23mm ； 综合实际因素取：h=1mm ， w=2mm ； 式中h ——侧浇口深度；w ——浇口宽度； A ——塑件外表面积；t ——塑件厚度（平均厚度约为2mm ）； n ——塑件系数，由表 查得n=0.8。

表 塑料材料系数n2.侧浇口的经验计算由于侧浇口的种类较多，现将常用的经验数据列于表表侧浇口的推荐尺寸综上得侧浇口尺寸：深度h=1.6mm宽度w=2mm长度l=1.5mm其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。

4.4.3 浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，因此整个叫住系统理应是平衡的。

4.4.4 浇注系统凝料体积计算1.主流道与主流道凝料井凝料计算V主=32222236.10705625311122731mm≈⨯⨯-⨯⨯ππ；2.分流道凝料体积V梯=35.14175.4)54(2170mm=⨯+⨯⨯；3.浇口凝料体积V浇很小，可取为零。

4.浇注系统凝料体积V总= V主+ V梯+ V浇=1070.236+1417.5+0=2487.7363mm；由于该值小于前面对浇注系统凝料的估算，所以前面的有关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需要从新计算。

4.4.5浇注系统各截面流过熔体的体积计算1.流过浇口的体积V3=V塑=21.63cm；2.流过分流道的体积V2=V塑+ V梯=23.013cm；3.流过主流道的体积V1=2V2+ V主=48.503cm；4.4.6普通浇注系统截面尺寸的计算与校核1.确定适当的剪切速率γ根据经验浇注系统各段的γ取以下值，所成型塑件质量较好。

1）主流道γS =12105-⨯S～13105-⨯S2）分流道γR =12105-⨯S3）侧浇口γG =13105-⨯S～14105-⨯S2确定体积流率（浇注系统中各段的q值是不相同的）1）主流道体积流率qS因塑件小，即使是一模两腔的模具结构，所需注射塑料熔体的体积也不是很大的，而主流道的尺寸并不小（和注射机喷嘴孔直径相关联）因此主流道体积流率并不大，取γS =13101-⨯S代人得qS =SSRγπ34=331065.04⨯⨯π=21.563cm/s；2）浇口体积流率qG侧（矩形）浇口用适当的剪切速率γG =14101-⨯S代人得qG =62GWhγ=61011.02.042⨯⨯⨯=8.53cm/s；3.注射时间（充模时间）的计算 1）模具充模时间 t S =s S q V =56.215.48=2.24s ； 式中q S ——主流道体积流率；t S ——注射时间，s ；V S ——模具成型时所需塑料熔体的体积，3cm ； 2）单个型腔充模时间 t G =G G q V =5.86.21=2.54s ； 3）注射时间根据经验公式求得注射时间 t= t S /3+2 t G /3≈2.44s根据表 可知t ＞注射机最短注射时间，所选时间合理。