注射器针头多腔热流道注塑模具设计(附件)
目前，随着塑料工业的迅猛发展，塑料制品已遍布现代工业和日常生活的每个角落。塑料模具工业已经有了空前的发展。热流道模具的采用不仅在很大程度上缩短了成型周期，节约了大量的塑料原料，减少了再生料，而且实现了自动生产控制过程。一般模具生产周期是15s，而一般的热流道模具制造产品的周期都是10s。尽管模具成本在一次性投资中较高，但模具的综合效益越来越呈现出明显的优势，尤其是对具有一定精度要求的产品在质量上有很大的提高。所以，热流道模具自投产以来就为企业创造了可观的经济效应。
此次设计是进行注射器针头的多腔热流道注塑模具设计。因为注射器的重复使用，会使得一些疾病得到传播，所以注射器基本上都是一次性的。考虑的注射器的用途，也需要达到一定的精度和表面质量。在设计过程中，需要了解塑件的制造过程、模具设计过程及学习有关知识，参考有关书籍，结合实际的注射器针头塑料，系统地分析了注塑模的设计过程，并使用CAD软件进行绘制模具装配图和零件图。
关键词 热流道模具，注射器针头，AutoCAD
目 录
1 引言 1
2 热流道模具 1
2.1 热流道注塑模具概况 1
3 塑件的工艺性分析 2
3.1 用途分析 2
3.2 材料分析 2
3.3 塑件的尺寸、公差和表面质量分析 2
3.3.1 零件的尺寸 2
3.3.2 零件的公差 3
3.3.3 零件的表面质量 3
4 注塑机的选择 3
4.1 制件体积和质量的计算 3
4.2 注塑机的初选 3
4.3 锁模力的校核 4
4.4 开模行程的校核 4
4.5 注射机与模具有关尺寸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的关系 5
5 注塑模的设计 5
5.1 分型面的设计 5
5.2 型腔布局及数量 5
5.2.1 型腔数的确定 6
5.2.2 型腔的布局 6
5.3 成型零件 7
5.3.1 型芯、型腔尺寸的计算 7
5.3.2 凹模的设计 8
5.3.3 凸模的设计 9
5.3.4 模具型腔侧壁和底板厚度的设计 10
5.4 热流道浇注系统的设计 11
5.5 排气系统的设计 12
5.6 温度系统的设计 13
5.7 脱模系统的设计 14
5.8 导向机构的设计 15
5.9 模具的装配 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
随着塑料制品在各行业的广泛应用，导致对塑料模具的需求日益增加，塑料模具行业得到了很大的发展。同时，人们对产品的外观要求更高，所允许的产品开发周期变得越来越短，使得我们必须有更高效的模具设计手段和分析工具来代替传统的产品开发模式。在有限的人力资源之下，如何提高模具利润以应付日益增加的成本，乃是企业面临的主要问题，提高精度，自动化制模，固然是一种很好办法，不过需要投入大量资金购买设备、训练人员，最简单，最容易达成的方式便是采用热流道模具。
2 热流道模具
为解决注塑成型的浇道凝料问题，即是如何避免水料口的产生，降低注塑件生产成本，人们开发了热流道注塑模，通过对浇注系统进行加热使浇道始终处于熔融状态，有效地消除了注塑件脱模后附带的浇口凝料。随后人们有开发了绝热热流道和温流道注塑模，这三类注塑模统称无浇道凝料注塑模，简称无流道注塑模。
热流道注塑模具一般常用多腔注塑模和多点进料单腔模，热流道注塑模有多种类型，最简单的是单腔模的延伸式注塑模，用于多腔模的热流道注塑模的喷嘴有接触式喷嘴，绝热喷嘴，主流道喷嘴等。
2.1 热流道注塑模具概况
20世纪80年代中期,美国的所使用热流道模具占注塑模总数比例的16%左右,日本为13.5%左右,欧洲为12%左右;到90年代,美国使用热流道模具的比例已占39%以上,在生产大型产品注塑模中,热流道的比例高达89%以上。目前,美国DME公司,加拿大MOLD-MASTERS等公司都在争相推出新型的热流道系统。随着工业的发展,热流道技术正不断完善和推广使用。而在中国,这一技术的真正推广不过是近几年发生的事情。随着一些欧美公司到中国来采购模具,带动了热流道技术在中国的逐渐推广。 热流道技术在中国的普及率之所以不高,其原因是多方面的,大部分客户对这一技术仍持有观望态度。模具在很大程度上决定着产品的质量,使用热流道不仅能使产品更加美观,原材料得到节约,生产效率更高,而且还可以使模具的使用寿命至少提高5倍。随着时代的进步，热流道技术不断推广,使得热流道模具在塑料模具行业中的地位越来越高。采用热流道技术能够改善产品的使用效果和提高产品的质量,可以能很节约大量的加工材料。这项技术的应用在国外发展很快,在市场上已占70%以上的比例。然而，大陆热流道模具也有制造,但不足市场15%;目前国际能源日益紧张,经济的热流道模具前景将十分广阔。随着国内外技术的不断改进,热流道模具成本合理、使用高效,经济效益明显增加,已再一次掀起了推广热流道技术的新高潮。为了适应国际国内发展形势,响应有效利用资源、节约能源、提倡环保之国际号召,热流道模具的潜在市场将非常广大。
3 塑件的工艺性分析
3.1 用途分析
此次设计的样本为注射器针头，属于一般塑料产品，需要与注射器筒头进行配合，配合要求高，表面质量要求高。
3.2 材料分析
注射器针头采用的材料是具有优良的综合性能的材料ABS，ABS由丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种组元以一定的比例共聚而成，俗称超不碎胶。ABS是一种性能优良的热塑性材料，强度高，刚性好，抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅，制品表面光泽性好；尺寸稳定性好，着色性能，电镀性能都好。ABS的收缩率在0.4%~0.7%之间，常用收缩率为0.5%，ABS有优良的成型加工性，尺寸稳定性好，耐热可达到90℃，ABS料筒温度在210℃~280℃，常用料筒温度为245℃，模具温度在50℃~80℃。ABS强度高，刚性好，耐磨性好，着色性好，制件质量轻，易成型。ABS流动性中等，比较容易充模成型，易走披峰，另外，ABS吸湿倾向大，故ABS塑料成型前须进行干燥处理。ABS熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温，高模温和高注射压力，有利于成型。
3.3 塑件的尺寸、公差和表面质量分析
3.3.1 零件的尺寸
这里的零件尺寸是指零件的总体尺寸，零件的尺寸决定于塑件的流动性。对于流动性不好的塑料或薄壁零件，在零件注模时，零件尺寸不宜过大，以免不能完成型腔的填充而影响塑件质量。塑件质量。塑件尺寸受到注塑机的公称注射量、合模力及模板尺寸的影响。
S≥H1+H2+(5~10)
S—注射机最大开模行程(移动模板台面行程)，㎜；
H1—塑件脱模距离，㎜；
H2—包括流道在内的塑件高度，㎜；
S=180㎜≥23+23+(5~10)=56(㎜)
4.5 注射机与模具有关尺寸的关系
1）喷嘴尺寸 注射机喷嘴嘴头部一般为球面。模具主流道端部的凹球面半径应大于注射机喷嘴头部的球面半径，主流道口径应大于喷嘴口径。
模具生产时用来填充塑料熔体，成型制品的空间称为型腔，构成注塑模具型腔部分的模具零件统称为成型零件，又称内模镶件。内模镶件包括凹模、凸模和内模小镶件。由于成型零件直接和高温熔体接触，其质量直接影响塑件的质量，所以成型零件必须具备如下性能：
结 论
模具设计是一个复杂的系统工程，它要求设计者要对模具的每个环节都要非常了解，每个部位的设计都要周到细致。在整个设计过程中，我不断遇到各种各样的问题和困难，通过老师的悉心指导和查阅大量的相关资料，都一一迎刃而解。本次毕业设计主要过程：1.对注射器针头进行结构性能和工艺分析；2.确定模具的成型方案和结构方案；3.对模具结构进行具体的设计；4.对模具各组成部分进行计算和校核。另外，在本次毕业设计中还充分利用了CAD/CAE/CAM技术进行辅助设计，主要是利用PRO/E对模具进行造型，使模具设计更直观；用CAD来画二维图，使模具设计更加具体。该模具结构方案基本满足产品的成型要求。
1 引言 1
2 热流道模具 1
2.1 热流道注塑模具概况 1
3 塑件的工艺性分析 2
3.1 用途分析 2
3.2 材料分析 2
3.3 塑件的尺寸、公差和表面质量分析 2
3.3.1 零件的尺寸 2
3.3.2 零件的公差 3
3.3.3 零件的表面质量 3
4 注塑机的选择 3
4.1 制件体积和质量的计算 3
4.2 注塑机的初选 3
4.3 锁模力的校核 4
4.4 开模行程的校核 4
4.5 注射机与模具有关尺寸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的关系 5
5 注塑模的设计 5
5.1 分型面的设计 5
5.2 型腔布局及数量 5
5.2.1 型腔数的确定 6
5.2.2 型腔的布局 6
5.3 成型零件 7
5.3.1 型芯、型腔尺寸的计算 7
5.3.2 凹模的设计 8
5.3.3 凸模的设计 9
5.3.4 模具型腔侧壁和底板厚度的设计 10
5.4 热流道浇注系统的设计 11
5.5 排气系统的设计 12
5.6 温度系统的设计 13
5.7 脱模系统的设计 14
5.8 导向机构的设计 15
5.9 模具的装配 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
随着塑料制品在各行业的广泛应用，导致对塑料模具的需求日益增加，塑料模具行业得到了很大的发展。同时，人们对产品的外观要求更高，所允许的产品开发周期变得越来越短，使得我们必须有更高效的模具设计手段和分析工具来代替传统的产品开发模式。在有限的人力资源之下，如何提高模具利润以应付日益增加的成本，乃是企业面临的主要问题，提高精度，自动化制模，固然是一种很好办法，不过需要投入大量资金购买设备、训练人员，最简单，最容易达成的方式便是采用热流道模具。
2 热流道模具
为解决注塑成型的浇道凝料问题，即是如何避免水料口的产生，降低注塑件生产成本，人们开发了热流道注塑模，通过对浇注系统进行加热使浇道始终处于熔融状态，有效地消除了注塑件脱模后附带的浇口凝料。随后人们有开发了绝热热流道和温流道注塑模，这三类注塑模统称无浇道凝料注塑模，简称无流道注塑模。
热流道注塑模具一般常用多腔注塑模和多点进料单腔模，热流道注塑模有多种类型，最简单的是单腔模的延伸式注塑模，用于多腔模的热流道注塑模的喷嘴有接触式喷嘴，绝热喷嘴，主流道喷嘴等。
2.1 热流道注塑模具概况
20世纪80年代中期,美国的所使用热流道模具占注塑模总数比例的16%左右,日本为13.5%左右,欧洲为12%左右;到90年代,美国使用热流道模具的比例已占39%以上,在生产大型产品注塑模中,热流道的比例高达89%以上。目前,美国DME公司,加拿大MOLD-MASTERS等公司都在争相推出新型的热流道系统。随着工业的发展,热流道技术正不断完善和推广使用。而在中国,这一技术的真正推广不过是近几年发生的事情。随着一些欧美公司到中国来采购模具,带动了热流道技术在中国的逐渐推广。 热流道技术在中国的普及率之所以不高,其原因是多方面的,大部分客户对这一技术仍持有观望态度。模具在很大程度上决定着产品的质量,使用热流道不仅能使产品更加美观,原材料得到节约,生产效率更高,而且还可以使模具的使用寿命至少提高5倍。随着时代的进步，热流道技术不断推广,使得热流道模具在塑料模具行业中的地位越来越高。采用热流道技术能够改善产品的使用效果和提高产品的质量,可以能很节约大量的加工材料。这项技术的应用在国外发展很快,在市场上已占70%以上的比例。然而，大陆热流道模具也有制造,但不足市场15%;目前国际能源日益紧张,经济的热流道模具前景将十分广阔。随着国内外技术的不断改进,热流道模具成本合理、使用高效,经济效益明显增加,已再一次掀起了推广热流道技术的新高潮。为了适应国际国内发展形势,响应有效利用资源、节约能源、提倡环保之国际号召,热流道模具的潜在市场将非常广大。
3 塑件的工艺性分析
3.1 用途分析
此次设计的样本为注射器针头，属于一般塑料产品，需要与注射器筒头进行配合，配合要求高，表面质量要求高。
3.2 材料分析
注射器针头采用的材料是具有优良的综合性能的材料ABS，ABS由丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三种组元以一定的比例共聚而成，俗称超不碎胶。ABS是一种性能优良的热塑性材料，强度高，刚性好，抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅，制品表面光泽性好；尺寸稳定性好，着色性能，电镀性能都好。ABS的收缩率在0.4%~0.7%之间，常用收缩率为0.5%，ABS有优良的成型加工性，尺寸稳定性好，耐热可达到90℃，ABS料筒温度在210℃~280℃，常用料筒温度为245℃，模具温度在50℃~80℃。ABS强度高，刚性好，耐磨性好，着色性好，制件质量轻，易成型。ABS流动性中等，比较容易充模成型，易走披峰，另外，ABS吸湿倾向大，故ABS塑料成型前须进行干燥处理。ABS熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温，高模温和高注射压力，有利于成型。
3.3 塑件的尺寸、公差和表面质量分析
3.3.1 零件的尺寸
这里的零件尺寸是指零件的总体尺寸，零件的尺寸决定于塑件的流动性。对于流动性不好的塑料或薄壁零件，在零件注模时，零件尺寸不宜过大，以免不能完成型腔的填充而影响塑件质量。塑件质量。塑件尺寸受到注塑机的公称注射量、合模力及模板尺寸的影响。
S≥H1+H2+(5~10)
S—注射机最大开模行程(移动模板台面行程)，㎜；
H1—塑件脱模距离，㎜；
H2—包括流道在内的塑件高度，㎜；
S=180㎜≥23+23+(5~10)=56(㎜)
4.5 注射机与模具有关尺寸的关系
1）喷嘴尺寸 注射机喷嘴嘴头部一般为球面。模具主流道端部的凹球面半径应大于注射机喷嘴头部的球面半径，主流道口径应大于喷嘴口径。
模具生产时用来填充塑料熔体，成型制品的空间称为型腔，构成注塑模具型腔部分的模具零件统称为成型零件，又称内模镶件。内模镶件包括凹模、凸模和内模小镶件。由于成型零件直接和高温熔体接触，其质量直接影响塑件的质量，所以成型零件必须具备如下性能：
结 论
模具设计是一个复杂的系统工程，它要求设计者要对模具的每个环节都要非常了解，每个部位的设计都要周到细致。在整个设计过程中，我不断遇到各种各样的问题和困难，通过老师的悉心指导和查阅大量的相关资料，都一一迎刃而解。本次毕业设计主要过程：1.对注射器针头进行结构性能和工艺分析；2.确定模具的成型方案和结构方案；3.对模具结构进行具体的设计；4.对模具各组成部分进行计算和校核。另外，在本次毕业设计中还充分利用了CAD/CAE/CAM技术进行辅助设计，主要是利用PRO/E对模具进行造型，使模具设计更直观；用CAD来画二维图，使模具设计更加具体。该模具结构方案基本满足产品的成型要求。
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