管接头塑料模设计

前言
1塑料注射模具简介
1.1 概述
模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。

21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化智能化、柔性化、和网络化，追求的目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。

近年来我国的模具事业也在不断地飞速向前发展。

１.2 注射模具基本简介
注射成型也称为注塑成型，其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。

它与挤出和压延成型方法相比，注射成型可以用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制品，而挤出和压延则主要用来成型截面尺寸一定长度连续的二维塑料制品。

将注射成型与压缩和压注成型相比，它又具有应用面大、成型周期短、生产效率高、模具工作条件可以得到改善，以及制品精度高和生产条件比较好、生产操作容易实现机械化等多方面的优势。

在中空吹塑成型中，注射成型还常常被用来生产吹塑所用的型坯。

１.３ 注射成型的地位
注射成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位，目前，除少数几种塑料外，几乎所有的塑料品种都可以采用注射成形。

据统计，注射制品约占所有塑料制品总产量的30％，全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的50％。

早期的注射成型方法主要用于生产热塑性塑料制品，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品的应用范围不断扩大，目前的注射成形方法已经推广应用到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。

例如，日本的酚醛（热固性塑料）制品生产过去基本上依靠压缩和压注方法生产，但目前已经有70％被注射成型所取代。

注射成型方法不仅广泛应用于通用塑料制品生产，而且就工程塑料而言，它也是一种最为重要的成型方法。

据统计，在当前的工程塑料制品中，80％以上都要采用注射成型的方法生
２国内模具的现状及发展趋势情况
我国塑料模具的发展随着塑料工业的发展而发展，在我国，起步较晚，但发展很快，特别是近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大的发展，取得了很大成绩。

现在CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是CAD/CAM技术的应用较为普遍，取得了很大成绩。

目前，使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。

应用电子信息工程技术进一步
提高了塑料模的设计制造水平。

这不仅缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件，也相应缩短了模具的设计和制造周期。

此外，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道技术的应用更加广泛，精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高，模具寿命及效率不断提高，同时还采用了先进的模具加工技术和设备。

塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”仍然是一个必然的发展趋势。

从技术上来说CAD/CAM/CAE技术将全面推广，快速原型制造（RPM）及相关技术将得到更好的发展，高铣削加工、热流道技术、气体辅助注射技术及高压注射成型将进一步发展。

３ 国外模具的发展状况
总体来说，西方国家的模具事业发展较早，也比我国更先进一些。

国外的模具发展状况具体
表现为以下七个特征：
３.１集成化技术
现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成，更应该强调技术人员和管理方式的集成。

在开发模式制造系统时强调“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成，这更适合未来制造系统的需要。

３.２ 智能化技术
应用人工智能技术实现产品生命周期各个环节的智能化，以及模具设备的智能化，也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。

３.３ 网络技术的应用
网络技术包括硬件
体表现在以下几个方面。

４.１ 塑料成型理论研究的发展
对塑料充模过程中的流变行为研究不断深入；对注射成型的流变理论有了更进一步探讨；对挤出成型已初步建立起数学模型。

４.２ 新的成型方法不断出现
在实验、研究的基础上，热流道浇注系统实际应用更为广泛；热固性塑料注射成型技术更为完善；气体辅助注射成型技术得到实际应用。

４.３ 塑件更趋向精密化、微型化以及大型化
据资料介绍，德国已研制出注射量只有0.1g的微型注射机，用于生产0.05g的塑件；我国也研
制出０.5g的注射机，用于生产0.1g的手表轴塑件；另外，法国已拥有注射量达到170kg的超大型注射机。

４.４ 开发新的模具材料
如采用粉末冶金及喷射成型工艺制作出硬制合金、陶瓷及复合材料。

４.５ 模具表面强化热处理新技术应用
近年来，我国研制的ＰＭＳ镜面塑料模具以及美国的Ｐ21以及日本的ＮＡＫ55钢，就是在低级材料中加入Ni、Cr、Al、Cu、Ti等合金元素后，经过毛坯淬火与回火处理，使其硬度≤３０HRC，然后加工成型，再进行时效处理，使模具硬度上升到４０～５０HRC，大大提高了模具的使用寿命。

5 本设计的研究目的
５.１ 检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合。

５.２ 步掌握进行模具设计的方法、过程，为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。

５.３ 培养自己的动手能力、创新能力、计算机运用能力。

6 研究意义
６.１ 对于模具的设计可以从选材到设计到成型有一个完整的了解和初步的掌握。

以及进一步的熟练掌握AuToCAD、Ｐro\E相关设计软件。

６.２ 锻炼自己的独立思考能力和创造能力，为更好更快的适应工作作准备。

1 塑件制品的工艺性分析以及工艺性设计
1.1 塑件制品工艺性分析
由图１-１可以看出，该管接头的结构比较复杂，外部有螺纹，内部有嵌件，主型芯侧抽。

主型芯侧抽设计比较困难，其所要求的侧抽芯距较大为32mm。

侧边的六边形孔及圆柱形孔都要求设计镶件，来作为局部镶件这样方便更换。

根据本塑件的基本结构特征尺寸大小及其使用场所，材料的来源是否充足，成本是否经济等多方面因素的综合考虑，选用RPVC塑料作为本设计的材料。

图1—1 塑件立体图
1.2 材料的选择
什么是PVC （聚氯乙烯）类别名:PVC （聚氯乙烯）典型应用范围:供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。

注塑模工艺条件:干燥处理：通常不需要干燥处理。

熔化温度：185~205C模具温度：20~50C注射压力：可大到1500bar保压压力：可大到1000bar注射速度：为避免材料降解，一般要用相当地的注射速度。

流道和浇口:所有常规的浇口都可以使
定要
调整配好保压压力和保压时间。

保压压力为注射压力的30%～60%。

背压控制得越低越好，背压最高时可采用1.5Mpa。

螺杆前进速度采用慢速，一般不超过0.55～0.65m/s。

5）注射速度的确定PVC采用中等注射速度效果较好。

当注射速度过快时，塑料容易分解，甚至烧焦，从而在制品上出现熔接缝，光洁度差，及浇口附近的物料发红等缺陷。

但在生产薄制品或复杂制品时，还是要保证有足够高的注射速度，否则难以充满。

6）模塑周期
注射时间 15～60s
成型时间 高压时间 0～5s
冷却时间15～60s
总模塑周期通常在40s～130s.
7）RPVC塑件的热处理RPVC的成型收缩率较小，一般为0.6%～1.0%，但内应力较高，所以制品应进行热处理。

在70c°左右的热风循环中处理2～4h，缓慢冷却到室温。

8）RPVC的主要用途
典型应用范围:供水管道，家用管道，房屋墙板，商用机器壳体，电子产品包装，医疗器械，食品包装等。

1.4 RPVC的主要技术指标
表1-1 RPVC 的主要技术指标
塑料名称 RPVC
密度 ()dm kg 3−⋅ρ
1.35～1.45 比体积 V/
()kg dm 1
3
−⋅
0.69～0.74 吸水率 w c p •×100
0.04～0.4 收缩率 s
0.6～1.0 熔点
t
()C °
160～212
0.46Mpa 67～82 热变形温度 t
()C °
0.185Mpa
54 抗拉屈服强度 σ1
()MPa
35.2～50
拉伸弹性模量 E
()MPa
2.4～4.2
10
3
×
抗弯强度
σ1
()MPa
≥90 无缺口 冲击韧性
a n
()m kj 2
−⋅
a k ()m kj 2
−⋅
缺口
58 硬度 HB
R110～120 体积电阻系数
ρv ()cm ⋅Ω
6.71
10
13
×
1.5 管接头结构工艺性能设计
1） 管接头的外形整体尺寸，根据实物的测量可得该管接头的外形尺寸如图１-２所示。

2） 塑件精度的选择，同其他金属塑料制品尺寸公差一样，该塑件也有一定的公差要求。

影响尺寸精度的因素较多，如模具制造精度及其使用的磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化，塑件制品的形状、脱模斜度及成型后制品的尺寸变化等等。

在一般的生产设计过程中，为了降低模具的加工难度和模具的生产成本，在满足塑件使用要求的条件下，选取较低等级的公差，这样便于加工与生产。

结合本设计的具体情况，选用公差等级为MT3，具体数值可参见国标GB/T14496-1993。

图1-2 塑件的外形尺寸
3）制品的表面粗糙度，塑件制品的表面粗糙度数值主要取决于成型模具型腔表面的粗糙度。

另外，塑料品种、成型工艺及成型模具型腔表面的磨损和腐蚀对制品的表面粗糙度也有一定的影响。

一般模具表面粗糙度要比制品低1～2级。

根据本设计中管接头的技术要求和RPVC材料的成型性能，表µ。

面粗糙度Ra定为1.60m
4）脱模斜度设计，由于制品冷却后收缩时会紧紧包在凸模上，或由于黏附作用而紧贴在型腔内。

防止制品表面在脱模时产生划伤，擦毛等缺陷，所以在设计时要有合适的脱模斜度。

脱模斜度的具体大小与制品的性质，收缩率大小，摩擦系数的大小，制品壁厚和几何形状有关。

硬质塑料比软质塑料斜
度
2 分型面结构设计
分型面对制品表面质量、尺寸精度、形位精度、脱模型腔型芯结构和排气系统以及进料浇口都有很大的影响。

此外，分型面和模具的制造方便与否也有很大的关系。

因此，一定要选择合适的分型面，
选择分型面时一般要准循以下几个原则。

1）选在制品最大外形尺寸之处。

因为制品一般都是在最大投影面积之处分模，否则，很难脱模。

同时，应尽可能使制品留在动模一侧，有利于取出塑件。

２）避免影响塑件外观。

尤其是对表面要求较高的塑件。

３）便于浇口进料，利于成型，易于排气。

４）利于型腔加工，从而使制品精度易于保证。

５）有助于侧抽芯或便于侧抽芯；利于型腔或型芯结构的装卸和保证其强。

６）利于嵌件的安装以及活动镶件和弹性活动螺纹的安装。

根据本管接头的具体结构和和以上确定分型面的基本原则，本设计确定分型面的位置如图２-１所示。

在该结构中，有外侧抽芯，所以在确定分型面时，还要确定好侧抽芯结构。

外侧抽芯采用斜导拄侧抽芯，具体结构见装配图。

A
A
图2-1 分型面示意图
3型腔数量的确定
型腔数量以及位置如何确定要根据塑件制品的尺寸大小、结构难易程度、生产效益等诸多因素灵活确定。

3.1 一般确定型腔数目的四种方法。

1）根据经济性确定型腔数目
根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和生产原料费用，仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。

2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目
当成型大型平板制件是，常用这种方法。

设注射机的额定锁模力为F（N），型腔内塑料熔体的平均压力为P m （MPa ），单个制品在分型面上的投影面积为A 1（mm 2），浇注系统在分型面上的投影面积为A 2（mm 2），则
（n A 1+A 2）≤F 即： n≤
A p A p F m m 1
2
••⋅−
3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目
设注射机的最大注射量为G （g ），单个制品的质量为W （g ），浇注系统的质量为W 2（g ），则型腔的数目n 为：
n ≤
W W G 1
2
8.0−
4）根据制品精度确定型腔数目
一般来说，每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。

所以一般情况下尽量减少型腔的数目。

对于高精度制品，由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀一致，故通常推荐型腔数目不超过4个。

3.2 本设计中型腔的确定
本设计中的管接头尺寸相对较小，形状也较复杂，有侧抽芯结构及螺纹，孔位设计。

因此，采用一模四腔。

4 注射机型号的确定
4.1 RPVC 塑料制品成型工艺参数的确定
由教材《塑料制品成型及模具设计》附表D 可查得RPVC 塑料的注射成型工艺参数，具体数值如
表4-1所示:
表4-1 RPVC 塑料注塑参数
塑料名称 RPVC 注射机类型
螺杆式
预热和干燥
温度t
()C ° 时间r
()h
70～90 4～6
后段 160～170 中段 165～180 料筒温度t
()C °
前段
170～190 喷嘴温度t ()C ° 170～180 模具温度t ()C °
30～60 注射压力
()MPa p
80～130 注射时间 15～60 高压时间 0～5 冷却时间 15～60 成型时间()s τ
总周期
40～130 螺杆转速n ()s r min 1
−•
28 方法 温度t
()C ° 后处理
时间()s τ
4.2 根据管接头注射量来初步确定注射机型号
利用Pro/E 三维软件定性测的该塑件的实际体积为9.58cm 3，设浇注系统的体积为塑件的0.6倍。

所以可地一次总的注射量为：
V 实 = n(V 塑+ V 浇)
V 实=1.6n V 塑
该注射机的主要技术参数如表４-２所示。

表4-2 注塑机主要技术参数
项目 SZ-60/450
结构类型 卧
理论注射容积
()cm 3
106 螺杆（柱塞）直径mm 35 注射压
()MPa 125 注射速率()s g / 75 塑化能力()s g /
10 螺杆转速
()min /r 14～200 锁模力
()kN 450 拉杆内间距()mm
280×250 移模行程
()mm 305 最大模具厚度()mm 300
()mm 170 锁模形式
模具定位孔直径
()mm
100 喷嘴半径
()mm
10
mm 3
喷嘴口直径()
4.3 注射机各参数的校核
1）注射压力校核
注射压力的大小是塑件成型良好与否的重要保证，因此，所选的注射机压力必须大于塑料所需的注射压力p
，由教材《塑料制品成型及模具设计》表3-2可知RPVC塑料成型中等壁厚制品所需的
注射压力为100～120Mpa，而所选择的注射机的注射压力为125 Mpa，所以该注射机的注射压力满足要求。

2）锁模力校核
锁模力是指注射模机构对模具所施加的最大夹紧力。

当高压的塑料熔体充填模腔时会沿锁模方向产生一个很大的胀形力。

因此，注塑机的额定锁模力必须大于该胀形力，即：
•
F锁≥F胀= A分P型
式中，F锁——注射机的额定锁模力（N）；
P型——模
）；
H——所需开模行程()
mm；
mm；
H1——塑件推出距离()
mm。

a——中间板与定模板的分开距离()
由该模具结构可知：H1=26mm，a=2mm,所以可得：
H=H
+a+(5～10)
1
=26+2+(5～10)
=28+(5～10)mm<S机
所以开模行程满足要求。

4）最大、最小模具行程厚度的校核
根据注射机与注射模具运动之间的关系可知，模具总厚度与注射机模板闭合厚度应满足以下关系：
H min≤H m≤H max
∆
而H max=H min+H
mm；
式中，H m——模具闭合后总高度()
mm；
H max——注射机允许的最大模具厚度()
mm；
H min——注射机允许的最小模具厚度()
∆——注射机在模具厚度方向的调节量()
H
mm；
根据模具结构以及最终所确定的模架，可知模具总高度为213mm。

而该注射机的最大、最小模具厚度分别为300mm，100mm，所以该模具的最大、最小模具行程高度满足要求。

从以上对该注射机的校核可以知道，型号为SZ－60/450的注射机满足该设计的基本要求，所以最终确定该型号的注射机为SZ－60/450。

5 成型零件结构设计
型腔通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹等。

由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，并且脱模是反复与塑件摩擦，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐抹性和较低的表面粗糙度。

同时还应该考虑零件的加工性及模具的制造成本。

5.1 凹模结构设计
说明：根据RPVC塑料的性能，查表1-1可得其收缩率s为0.6%～1.0%，在此确定
1，模具其收缩率为0.8%。

公差等级选为MT3，模具制造公差σz取为塑件公差的1/3倍，即σz=∆
3
1。

的磨损量σc为塑件公差的1/6倍，即σc=∆
3
=05
.00
60.26
5.2 凹模螺纹型环尺寸计算
由教材《塑料制品成型及模具设计》表4—10可查出粗牙螺纹的制造公差：
大径：z δ=0.04mm 中径：z δ=0.03mm 小径：z δ=0.04mm
图5-1 塑件的外形尺寸
1）螺纹型环大径尺寸（单位mm）
()[]z M d s D s δ
+∆−+=01大大大
()[]04.00
04
.0065
.2214.061.22008.01++=−×+=
2）螺纹型环中径尺寸（单位mm））
()[]z M d s D s δ
+∆−+=01中中中
图5—2 主型芯 1）型芯的长度尺寸（单位mm）
l 1=()zZ l s s
1431σ−⎥⎦⎤⎢⎣
⎡
∆++
=()0
06
.018.04331008.01−⎥⎦⎤
⎢⎣⎡×+×+
小型芯的结构如图5-3所示，通过固定板固定在型芯镶块上。

图5-3 小型芯
1）小型芯的高度尺寸 （单位mm）
()0
321σz
h s h −⎥⎦⎤⎢⎣⎡
∆++=
10.616.0±=
5）小型芯长度尺寸 （单位mm）
()0
11431σz
l l s
s −⎥⎦⎤⎢⎣⎡
∆++= ()006
.00
06.091.3218.0435.32008.01−−=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡×+×+= 5.5 文字镶件尺寸计算
6 型腔壁厚和底版厚度设计
在注射成型过程中，型腔主要承受塑件熔体的压力，因此，模具型腔应该有足够的强度和刚度。

如果型腔壁厚和底版厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料
本身的许用应力[]δ时，型腔将导致过大的塑性变形，甚至开裂。

与Array此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀
或溢料间隙。

因此，必须对型腔的强度和刚度进行一定的设计计算。

在进行刚度计算时应注意以下几点：
1）保证制品能够顺利脱模；为达到此目的，型腔允许的弹性变
形量不能大于制品的壁厚的收缩率。

否则，制品成型后，其周期被变
形的型腔紧紧包住，无法脱模。

2）当制品的某部分或某一尺寸同时有几项要求时，应以其中严
格的要求来计算刚度。

3）当型腔尺寸的强度计算和刚度计算分界值（取决于制品结构
材
形状，模具
α—型腔底版短边与长边比值，本设计中经计算为0.67；
w—与l h 1有关的系数，由教材表4-16查得其值为0.05。

由6.1.1和6.1.2可以知道型腔最小壁厚要大于12mm，考虑到型腔的使用场合及经久耐用，在此取30mm。

6.2 型腔底版厚度计算
1）按强度条件计算可得 （单位mm） 2
171.0⎟⎟⎠
⎞
⎜
⎜⎝⎛≥σb s p b h
25
885.241023510458071.02
166
≈=⎟⎟⎠⎞
⎜⎜⎝
⎛××××= 2）按刚度条件计算可得 （mm）
3
14
⎟⎟⎠⎞
⎜⎜⎝
⎛≥δp s E b cp h
7 侧抽芯机构设计
当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模，带动侧向成型零件作侧向移动（抽拔与复位）的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。

对于成型侧向凸台的情况（包括垂直分型的瓣合模），常称为侧向分型，对于成型侧孔或侧凹的情况，往往成为侧向抽芯。

但是，在一般的设计中，侧向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分 辨，统称为侧向分型抽芯，甚至只称侧向抽芯。

7.1 侧向分型与抽芯机构的分类
根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压（液动）或气动以及手动等三
大类。

1） 机动侧向分型与抽芯机构 2） 液压或气动侧向分型与抽芯机构 3） 手动侧向分型与抽芯机构 7.2 抽芯力的计算
c F chp(cos -sin )µαα=
式中Fc ——抽芯力（N）；
c ——侧型芯成型部分的截面平均周长（m）； h ——侧型芯成型部分的高度（m）；
p ——塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力），其值与塑件的几何形状及塑料的品种，成型工艺有关，一般情况下模内冷却的塑件，p=(0.8～1.2)×107Pa ，模外冷却的塑件，
p ＝（2.4～3.9）×107Pa ；
μ——塑料在热状态时对钢的磨擦系数，一般µ＝0.15～0.20； a——侧型芯的脱模斜度或倾斜角（º）。

C==75mm
H=20mm ；p=107MPa ； a=0代入上式
Fc=4752（N）
斜导柱侧向分型与抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成型快，使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。

这类侧向分型抽芯机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便，是设计和制造注射射模抽芯时最常用的机构，但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60～80mm 的场合。

斜导柱的设计
斜
斜导柱安装固定部分的长度为：
La=L2-l =h/cosa-d1tga
式中 La——斜导柱安装固定部分的长度；
d1——斜导柱固定部分的直径。

斜导柱的直径计算 斜导柱的直径为：
d=
3
2cos ][10α
σw FcHw
式中 w α——斜导柱所用材料的许用弯曲应力。

ωH ——侧型芯滑块受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定的距离，它并不等
于滑块高的一半。

d=3
2625
cos 1014020
475210×××=18.1mm。

取d=20mm。

本设计斜导柱设计如下：
斜导柱抽芯机构设计原则：
1） 型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱，型芯与滑块连接部位要有一
定
2）的强度和刚度。

3）块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住、跳动等现象。

4）滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动。

5）锁模块
8 浇注系统设计
所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。

其作用是使塑料熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外型轮廓清晰的塑件。

因此，浇注系统十分重要。

浇注系统分为普通浇注系统和无流道浇注系统，本设计中采用的是普通浇注系统。

普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。

8.1 主流道设计
主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，
带有一定的锥度。

主流道的尺寸直接影响熔体的流动速度和充模时间。

由于主流道及注射机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的浇口套。

主流道尺寸的确定一般要准循以下几个原则，
1为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径d 应稍大于注射机喷嘴直径d 1，一般取为
)15.0(1−+=d d mm，在本设计中由表4-1可知该型号的注射机的喷嘴直径为3.5mm ，所以主流道小端
直径为3.5～4mm ，在此取4mm。

2）主流道长度应根据塑件大小、形状以及模具具体结构来确定。

一般越短越好，本设计中取45mm 。

3）主流道锥度一般取值范围是2°～6°，因为RPVC塑料较较差的成型性能，所以在此取5°。

4）主流道出口端应有较大的圆角，其半径r约为d/8，本设计中其值为2mm。

主流道的具体结构如图8-1所示。

5）主流道出口内壁的表面粗糙度应为Ra0.8mµ以下，抛光时轴向进行。

8.2 冷料穴结构设计
冷料穴可根据具体结构分为主流道冷料穴和分流道冷料穴，一般位于流道的末端。

其作用是存放料流前峰的冷料，防止冷料进入型腔形成冷接缝。

此外，在开模时又能将主流道从定模板中拉出。

冷料穴的根据不同的模具结构位于可以设计在模架的多处位置，本设计中只需要设计在主流道末端即可，设计成与拉料杆相互作用的冷料穴。

这样的设计可以在分模时把浇注系统凝料一起拉掉。

冷料穴的尺寸应稍大于主流道大端直径，其具体尺寸如图8-2所示。

图8-1冷料穴及流道 图8-2冷料穴及拉料杆
8.3 分流道结构设计
分流道是主流道与浇口的连接通道，是常见的分流道，一般开设在分型面上，起分流和
转向的作用。

在本设计中分流道设计在型芯镶件表面上。

1）分流道截面形状的确定
分流道截面有圆形、矩形、梯形U 形和六角形等等。

为了减少流道内的压力损失和传热损失，要尽量把流道的截面积设计得大些，表面积小些。

因此可以用流道的截面积与其周长的比值来表示流道的效率，各种截面分流道的效率如图8-3所示。

由
图8-3
可以看出， 图8-3 常用流道的截面形状
圆形和正方形流道的效率较高，但是当分流道设计成圆形的时候，分型面恰好在圆的直径上，是“死点”。

因为没有脱模斜度，结果不得不在每个型腔中设置一个推杆，否则制品难以脱模，所以这种截面形状的分流道不合适。

正方形截面的分流道虽然效率较高，但是不易于凝料的推出。

综合考虑，本设计中分流道截面采用梯形结构。

2） 分流道截面尺寸的确定
一般的分流道直径在3～10mm 范围内，高黏度材料的分流道直径可达到13～16mm 。

另外分流道的截面尺寸可根据塑料的品种、制件的重量、壁厚以 及分流道长度来由
经验曲线确定。

对于PS ，RPVC ，SAN ，PC ，POM 等塑料制品，其分流道直径可根据制质量与品重量和壁厚由图8-4所示可以查得（摘自《中国模具设计大典》P328）。

根据该图可知分流道直径D 为8mm。

图中D—分流道直径；
G—制品质量； S—制品壁厚。

图8-4质量与壁厚关系 3）分流道长度尺寸的确定
5
4.543.532.521.5
S =1
G /g
D/mm
800700600500
400300
200100
8
7.576.565.554.543.532.52。