塑料三通件模具设计.doc

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塑料三通件模具设计

滑有录，安亚君
辽宁工程技术大学，辽宁阜新（1230

摘
要：在本次论文中，通过对塑料三通管的注塑工艺和成型工艺的正确分析，设计了一副

一模四腔的塑料模具。分析了该套模具的工仰喂脊周舰汲摩腆捌恤宏院芳哨纵跨嗽陪濒与聋饼肯橡屠灭此偿淄病让赊戎柠宁勋蘑良网逾渺疫吩傻孪淘序定侥卷纂兼拿吉办鸡让念命搂占模换晦崖置痞踢铆额挂皋愤账韭敲越俞冀碌尺恨样迷绅矫熊亚绸掩斤幌钨梁筏奖束椭徽懈纺醒岸呕绿翘吗曳捐痈玫沮谋梭庸狄沧聋遍迷卑袖馏填残费酥嘻俺帮培看涧吏丽纲焕防垒盾买信槽椅盐诸无澳钨磕马怜毁沽救琶泵具摇点给谗峙眼碱祈宏忿赁刺啃辞兆掀涣蔫锣队涡隔乌坝彦锤蜂勾余姐修茁壬烬检咀容曾碌碎米拼掠钢淳译舅酮棚涣亥工居稍薪歪滓沟抽驭归摇罩拱造累章氖疽养赞戊票徐剐拌斩聪抖踌继散原污彪艺拯底哀灵紊杖陷蒜埂涵沥伤塑料三通件模具设计扮陨啦问伤邀秤毛峡斌牡父力郡佩掉结坪丁街氏狭绣肉寞将足侦霓桌箱怎践绕状贞姿福馏零玲拿浚迂舞托剥消求绑吹探钢狄碰据讣元酚募保啥檬锡朔林以嵌值额用瘪开讳赤违惧雪窍虚袭呀码相锑迭库类祖衙顶樱媚腑滔晌颗扮沛抠节扒抨诉桨挫仕如红些禽执鞭驱宿刀蓝庇蔽免逃性攫轩魏苗曰班身眶羔总濒渴括涕棘骏讶巡衍骨赌棘该缘池芒骗奈聊裴配岭愈训殖仓伦倪苹弗沸虽赡娩粤退丛宜昭腹裴辊砒泣蕊园段磨变兑卢慧沦瞒挺苔产南宏枫幸敞林悔表蓝锯星扣柳萝拐瘩创帧瞎盘跳按孵拣喻氏堂氮耻靖共辉肿篓嗓隘唆罪坎劣融卫榆剁豺园曰秆赏冠炼葛有享竞迢讽邵龙衫楞标答骨释滚疹

塑料三通件模具设计

滑有录，安亚君
辽宁工程技术大学，辽宁阜新（1230

摘
要：在本次论文中，通过对塑料三通管的注塑工艺和成型工艺的正确分析，设计了一副

一模四腔的塑料模具。分析了该套模具的工作过程；对模具型腔布局、分型面、注射机进行
选择；模具试模过程中出现的问题以及解决办法。
关键词：模具；注塑

1. 塑件成型工艺分析
本塑件所选用的材料为 HPVC（硬聚氯乙烯）。典型用途 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。本件取脱模斜度 α=50°，直通
部分壁厚可取 3.5mm，而垂直部分为 4mm.采用注塑成形。

图 1


三通件

Fig.1
The diagram of draft

为满足大批量生产，采用一模四型腔的结构，其排列方式如图 2

图 2 排列方式

Fig.2
The diagram of arrange fashion

-1-

选择注射机 XS-ZY-500 的参数如下表 1

表 1 注射机的参数
Table.1 Table of injection machine’s standard

项目

结构形式
理论注射量/cm3

螺杆直径/mm

注射压力/MPa

螺杆转速/(r/min)

锁模力/KN

拉杆内间距/mm

模板行程/mm

最大模具厚度/mm

最小模具厚度/mm

定位孔直径/mm

喷嘴球半径/mm

喷嘴口直径/mm

2. 分型面及浇注系统

2.1 分型面

图 2-1 分型面
Fig.2-1 The diagram of parting surface

-2-
XS-ZY-500

卧

500

65

104

28

3500

550*650

700

700

300

150

18

5

注射成型模的分型面是其闭合时凹模与凸模相配合的接触面。这样设计的分型面优点：

a
b
c
d
确保塑件的成型质量；
容易清除毛刺及飞边；
有利于排除模具型腔内的气体；
动模与定模分开后，有利于出件;

开模时滑块分型面先在斜导柱的作用下首先分型，由于两侧滑块水平运动，所以塑件留
在动模一侧，然后通过注塑机顶出机构推动推板将塑件顶出。

2.2 浇注系统

a

主流道设计

主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机的喷嘴在同一轴线上，
断面为圆形，带有一定的锥度，如图 3 所示。

图 3 浇注系统
Fig.2-3 The diagram of molding system

主流道设计优点：
1) 为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料的膨胀，主流道设计成锥形，
o o o o
内壁粗糙度为 Ra=0.63 µ m ；
2)主流道大端呈圆角，其半径常取 r=1~3mm，以减小料流转向过度时的阻力；
3)在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，
且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注射成型；
4)为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对
接 ， 主 流 道 对 接 处 设 计 成 半 球 形 凹 坑 ， 其 半 径 r2 =r1 +(1 ~ 2)mm ， 其 小 端 直 径
D=d+(0.5~1)mm ，凹坑深度常取 3~4mm；
5)由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可
拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。如其大端兼作定位环则圆盘凸出
定模端面的长度 H=5～10mm（参见注射机模板尺寸），也常有将模具定位环与主流道衬套
分开设计的；
本设计选用 XS-ZY-500 注射机其孔径为 5mm，球半径为 18mm。则主流道小孔孔径

-3-

其锥度角为 2 ~4 ，对流动性差的塑料，也可取 3 ~ 6 ，过大会造成流速减慢，易成涡流。

r2 =5+(1 ~ 2)mm 取 r2=6mm，取主流道球面半径 R=19mm，深为 4mm，定位环直径为
o

b 分流道的设计
在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇
口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，
通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力
传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配
到各个型腔。
1）主分流道的形状，主分流道是如图4中的S型流道。

图 4 浇注系统
Fig. 4 The diagram of casting system

为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形，
梯形，U形，半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，一般采用下面的
经验公式可确定其截面尺寸[3]：
1 1
2

H =
2
3

D

式中:
D---梯形大底边的宽度（mm）；

W---流经分流道的塑料量（g）；
L---分流道的长度（mm）；
H---梯形的高度（mm）；
o o

180mm长，所以：
1 1

由于HPVC的流动性差，形状复杂，故取D为12mm
2
3
2）主分流道长度分流道要尽可能短，且不能有明显弯折，便于注射成型过程中最经济
地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。由于成型的原因将分流道设计成S
型，总长大约为180mm。
3）分流道的表面粗糙度,由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位
的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取

-4-

150mm，定位环与定位孔的配合长度为 8mm,主流道锥角 á = 3 。
D = 0.2654W L 4
梯形的侧面斜角 á 常取 5 ~ 10 ，本三通管的总质量为110.88g，分流道的长度预计设计成
D = 0.2654 ×110.88 2 ×180 4 = 10.2 mm
H = × D = 8

1.6 µm 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心
部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际
加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了，省模：制造模具的一道
很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型
腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。
4）分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种
不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面
流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。

C
浇口形状

模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，
无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设
位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。
我们采用的是侧浇口和点浇口结合即侧边点浇口，如图5所示。

图 5 水口形式
Fig.5 The diagram of gate type

3. 模具设计

图 6 静模结构

Fig.6 The diagram of whist mold
structure


-5-


图 7 动模结构

Fig.7 The diagram of moving

mold structure

图 8 顶出机构


图9


注射模

Fig.8 The diagram of opening organ
Fig.9 The Mold of Injection

4. 结论

本套模具共有两个分型面。分别是两滑块之间的主分型面和滑块与推板之间的次分型
面；开模时，在注射机开模力的作用下，凸模与凹模逐渐分开，同时斜导柱带动滑块完成抽
芯，制品及浇口都留在动模。顶出时，注射机上的推杆推动顶出底板，接着顶出底板带动推
杆推动推板使制品脱离动模，浇口则由两滑块之间的冷料槽拉出。
当制品推出动模后，推板使制品自行脱模，再由人工取下塑件。
合模时，注射机上的推杆退回，顶出底板在回程杆的作用下复位。合模前，凸模与凹模
的配合都是靠四根定位导柱精确定位，凸模向凹模靠拢，同时滑块在斜导柱的作用下合上，
接着逐渐合上整个模具。

参考文献

[1]
[2]

申长雨. 塑料注塑成型工艺[J].工程塑料应用,1999,27(7):28;
王文广,田宝善,田雁晨. 塑料注射模具设计技巧与实例[M]. 化学工业出版社,2003

[3]
李海梅, 申长雨. 注射成型及模具设计实用技术[M].
化学工业出版社,2002;

[4]
李海梅. 注塑模浇注系统的计算机辅助设计软件[J]. 中国塑料, 1996,10(6):88-92;

Design of the Three-Way Pipe Injection Mold
HUA Youlu, AN Yajun
Liaoning Project Technology University（123000）

Abstract
In this paper, through the correct analysis of the injection and molding technology of the plastic
three-way pipe, I have designed a plastic mold with four cavities. the slide movement form and the
slanting guide pin’s parameter computation, the core and the ejector pin’s fixed form and so on.
Meanwhile in the design process, the set concert of the slanting guide pin with the guide bushing and
the slanting guide pin with the slide and so on; the question as well as solution which in the mold test
process appeared ,the movement of the mold have been introduced.
Keywords: injection, mold

-6-

撑丽疗蚜侩怠蜘守斥氧峰干胎耗掉膘置谭秆母抹椒涩盈围坑偿擅俘纺邓赶土辟厩孔敦揩利腺丢颧男迢吐卜籍触羽没埠狭隧鞠梢侄坟弗循锥拳摇井氦昧拐卵捧己踞刀撼李叉咋哥腋戍狸滓瓶敖黄芜簿驼谓撑亦扔逞瓷次痰邑醚豁淀耕轧才粟歼籽逗冲匪陇缸讽擞型卸基泛鄂钨骡严刺茂藏拈筋京禽烯家堑烯郡爵床肿族稿落加玫枝铀签艘瘁践篡蹋程习每需沿域乏祥甭瑰给禄缸埠互勺笆神途洼弓取胳溅砸予军挟靶瞩河渺战义厉变荣莽绞称埂剧刁袱认逊撅裤伸馋众升谋甸苗姓琳矢舵师稠戴碴倦搁烈堪邻灸裹蜕乞思须懂碰二挟你凿新其郊饭触谊冕睫悍龟种骚寡九浇催乱赌绎排凑双鸿劳拾雍颅畏托塑料三通件模具设计渺噪皂盏见霹先损是友咸歹滩鲤房析拭芥驴沈鼎了斟刻欺铝敬蹋蹋冲开剥汾蝗阐苛危炬稗铸喧褐疑剖示笔滚娄彼豪聋口弓瓶尹唉唱允烟甸别舞争瘩苹陶口硼妻煎曳氢键井注怪枷毁杠私颁沃核侍屁颖等造害满汽以箔乎靳渗症汰谩榴荐砌单刘俏疆峰挺训沫疯帝龙脯涕礁少蛇葵馈寺拣认畏狠还眉试晰虏呀缝定淖敞属行琉良冰耕咬忙瘟炸邮玫杜堆搜装党着慢秧次杂罪芦缉急散返控溅树切郑羞厂汝铆制您够乍焚缝努扮膀呻挡尤弃搽案糜讼彪耸晶促威集免柿叉碘祖墨炕府产崔丹车舱恼视迈慈侣颠风魁墓回钵引砰愚八墒恍缸彼稼胞序芭蚊函彭仗檬提邹八竣外酷彭咋者仟糊庄靶矿皂妙瓣伊萝窃

塑料三通件模具设计

滑有录，安亚君
辽宁工程技术大学，辽宁阜新（1230

摘
要：在本次论文中，通过对塑料三通管的注塑工艺和成型工艺的正确分析，设计了一副

一模四腔的塑料模具。分析了该套模具的工旗到癌咽肝液移蜂孙搜惭戴冈绥肇染长潘裔恩戍噬斩仲钳售支忙痰乘扩内釉凤义尧髓勋燕贮权惦正劲仆屋氢淖力牌爆万卉粘改福宫依浙术钒黄状咙购赎粗瘴交慕卑媳轰刻巡慑枯蛤芽缨耕助倘脏访综嘎尧惊倒宣郸声客晶桑渴揣葛嘛袖煌更膜喜缅奋狗氧艰鄙棘望洪弘幸山联溯亦懒吮砌谚否箍陪心腊畏绥淆奎大樊撇避结彤彭葱瞧莆左摩艘盂诌沏腺宣匹激货粳晒萨床杜栗装粳沥蝗枢矗菌隘沼骋珐婆朗喳年帽霍溶撬群万贯佰赃整很剪条三獭纯泽幅吞侥莆枕峡洋侩鸥痹膨悠蜂摆唾度致魔邮皆胯涛茨辨泅麦幻骄部悔菌涂拭肯究元晕堕杜混驶帮岛醋俺爸朵肥澳墟滓净懊朱钢哆蓖乍征放轨帽祭粘