毕业设计模具论文说明书
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第1章 毕业设计课
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
根据图1.1设计一副合适的塑料模具
零件名称:塑料瓶盖
材料:聚丙烯(PP)
生产批量:大批量生产
图1.1
1
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第2章 塑件工艺
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
2.1 塑件的原材料分析
塑件的材料采用PP,属热塑性塑料。从使用性能上看,刚度和韧性较好、耐腐蚀耐高温、耐寒和耐氧化性差;成型性能上看,熔料流动性较好,成型容易,但是收缩率大,该塑料成型容易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷,容体弹性较大且冷凝固速度快,易产生内应力,成型收缩率大较大(1%~2.5%)并具有各向异性,在制品和模具设计时需加以注意,所以浇注系统应缓慢散热,冷却速度不要过快。
2.2 塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析
2.2.1 结构分析
从零件图上分析,该零件总体形状是圆形,没有其他特殊形状,属于简单零件. 2.2.2 尺寸精度分析
该零件尺寸有:φ30mm、φ36mm、φ33mm、8mm、R=0.5mm、R=1mm、2mm由于尺寸没有公差等级要求,我们可以选择尺寸精度为6级,,塑件的整体厚度为1.5mm,塑件是比较均匀的. 2.2.3 表面质量分析
该零件的表面要求没有毛刺、缺陷,平面与平面相交之间有圆角,没有特别其他表面质量要求。 2.3 塑件的体积和质量
我们计算塑件的质量是为了选用注射机几确定型腔数。
3 3 计算塑件的体积V= 2.43cm,查的PP的密度β=0.91g/cm
3 3 凝料体积的计算由pro/E查的凝料的体积为V=2.84 cm我们取体积为3 cm
3 塑件+凝料体积V=2.43×4+3=12.72cm
塑件+凝料的重量为W=βV=11.58g
采用一模四件的模具结构,考虑其外形尺寸、注射时所需要压力等情况,初步选用注射机型号为SZ-25/250。我们查《冲压与塑压成型设备》教科书P122页获得如下
参数
转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应
:
型号:SZ-25/250
结构型式:立式
理论注射容量:22.75g
螺杆(柱塞)直径:20mm
螺杆注射压力:150MPa
锁模力:250kN
拉杆间距:205mm
移模行程:160mm
最大模具厚度:160mm
最小模具厚度:130mm
喷嘴球半径:10mm
喷嘴孔径:3mm
生产厂家:成熟市塑料机械总厂
2
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2.4 塑件注射工艺参数的确定
查表的PP的成型工艺参数:成型温度为200,300、注射压力120MPa左右等。工艺参数在试模时可以作适当调整。
表2.1 《冲压与塑压成型设备》P150页:
塑 密 熔 收 模 料筒温度/?
料 度 点 缩 温 喷嘴及料筒料筒中段 料筒后段 3 /g/cm 名 /? 率/% /? 前段 称
PP 0.91 160,176 1,2.5 50,80 210,300 180,260 160,240
3
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第3章 模具设计的有关计算
CP查表得PP的收缩率为1%~2.5%。故平均收缩为S=S-S/2=2.5%+1% maxmin =1.75%,考虑到模具制造的条件,模具制造公差取?/3。 3.1 成型零件的尺寸计算
3.1.1 型腔径向尺寸的计算 +0.290 +0.021 +0.029 +0.051 φ36 R0.5 φ33 R2 0 0 0 0
表3.1
+δz+δz
( Lm) =[(1+Scp)Ls-(1/2,3/4)Δ] 0 0
+0.290 φ36 0+δz+0.087 +0.087 ( Lm) =[(1+1.75%)×36-0.75×0.290]=36.41 00 0
+0.021 R0.5 0+δz+0.008 +0.008 ( Lm) =[(1+1.75%)×0.5-0.75×0.024]=0.49 00 0
+0.029 φ33 0+δz+0.087 +0.087 ( Lm) =[(1+1.75%)×33-0.75×0.290]=33.28 00 0
+0.051 R2 0+δz+0.011 +0.011 ( Lm) =[(1+1.75%)×2-0.75×0.034]=2.13 00 0
3.1.2 型芯径向尺寸的计算 0 0 φ30 R1 -0.180 -0.024
表3.2
0 0 (lm)=[ (1+Scp)Ls+(1/2,3/4)Δ] -δz-δz
0 φ30 -0.180 0 0 0 (lm)=[(1+1.75%)×30+0.75×0.180]=30.66 -0.06-0.06-δz
0 R1 -0.0240 0 0 (lm)=[(1+1.75%)×1+0.75×0.024]=1.06 -0.008-0.008-δz
4
潇湘职业学院毕业设计(论文)说明书 3.1.3 型腔和型芯深度的计算: +0.072 0 Hm =8 Hm=6.5 0-0.072
表3.3
+δz+δz
型腔深度( Hm) =[(1+Scp)Hs-(1/2,2/3)Δ] 0 0
+0.072 Hm =8 0+δz+0.024 +0.024 ( Hm) =[(1+1.75%)×8-0.75×0.072]=8.54 00 0
0 0
型芯深度 (hm)=[ (1+Scp)hs+(1/2,2/3)Δ] -δz-δz
0 Hm=6.5 -0.0720 0 0 (hm)=[ (1+1.75%)×6.5+0.75×0.072]=6.68 -0.024-0.024-δz
3.2型腔侧壁厚度和底板厚度的计算
由于型腔的计算比较的麻烦,我们查得圆形型腔壁厚的经验推荐数据。 通过查表可以得到的侧壁的厚度和底板的厚度。
我们根据下表查的壁厚可取20mm,我们实际取壁厚为28mm
表3.4
圆形型腔内壁直径2r 整体式型腔壁厚s=R-r 组合式型腔
1=R-r 模套壁厚s2 型腔壁厚s
40 20 8 18
,40,50 25 9 22
,50,60 30 10 25
,60,70 35 11 28
,70,80 40 12 32
,80,90 45 13 35
,90,100 50 14 40
,100,120 55 15 45
,120,140 60 16 48
,140,160 65 17 52
,160,180 70 19 55
,180,200 75 21 58
3.3 动模垫板厚度的计算
由计算的塑件和浇注系统的投影面积
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2 S=48.72cm
我们可以查机械工业出版社出版的《塑料模具设计手册》的表如下: 表3.5
塑件和浇注系统的投影面积 垫板的厚度mm
?5 ,15
,5,10 15,20
,10,50 20,25
,50,100 25,30
,100,200 30,40
,200 ,40
为了防止垫板强度和刚度不够,所以我们可以给投影面积乘一个安全系数,我们取安全系数
K=1.5,所以得到:
S=63.34mm
我们取垫板厚度为35mm。
6
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第4章 注射模结构设计 4.1分型面的选择
模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具结构。应根据分型面的选择原则和塑件成型
要求来选择分型面。
选择分型面的原则:
1.应选在塑件外形最大轮廓处。
2(应有利于塑件脱模。
3(应保证塑件的质量。
4(应有利于排气。
5(应便与模具的加工制造。
6(应有利于侧向分型和抽芯。
7(应尽量减小脱模斜度给塑件大小尺寸带来的差异。
8(应考虑注射机的技术参数。
选用如图下图所示分型方式较为合理。
图3.1
4.2确定型腔的排列方式
塑件在注射时采用一模四件,所以模具需要四个型腔。
图3.2
我们综合考虑浇注系统,模具结构的复杂程度等因素,选择型腔排列方式图,可以缩短流道,
7
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减少压力的损耗和热量的损失。
4.3 浇注系统设计
4.3. 1 主流道设计
主流道是从注塑机喷嘴与模具接触起至分流道的一段流道,其大小直接影响容体的流动速度和冲模时间,所以设计中尽量使容体经过主流道时的压力和温度降低到最小。一般主流道设计在模具的中心线上,与注塑机的轴线重合,浇注系统一般绕其中心线对称布置。主流道通常比较粗大,有利于容体的流动,但也不能太大造成塑料消耗太多。主流道也不能太小,否则容体压力和热量损失大,对充模不利。通常我们对粘度大的塑料和尺寸较大塑件主流道的截面尺寸设计的大一些,反之则小一些。浇注系统设计内容包括主流道本身的设计及浇口套和定位环的设计等工作。 (1)设计中应注意的问题:
1(主流道一般位于模具中心线上,且应注意和注塑机喷嘴的对中问题。
2(主流道截面直径必须恰当。
3(为便于取出主流道凝料,主流道应呈圆锥形,锥角a取2 ?,4 ?,对于流动性差的塑料可取6 ?,10 ?
4(主流道出口端应有圆角半径R取0.3,3mm。
5(主流道表壁的表面粗糙度应小于Ra0.63,1.25μm。
6(在保证制件成型的条件下,主流道应尽量的短,以减小压力的损失和废料量。
7(主流道进口端与喷嘴头部做成凹下的球面,以便与喷嘴头部的球面半径匹配,否则容易造成漏料,给脱卸主流道造成困难,通常要求主流道进口端凹下的球面半径R2 要比喷嘴比喷嘴球面半径R11,2mm,凹下深度为3,5mm。
(2)浇注系统设计的基本原则:
1(型腔布置和浇口开设部位力求对称,防止模具承受偏载而产生溢料。
2(型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。
3(浇注系统的流道尽可能的短,断面尺寸适合,尽量减少弯折,表面粗糙度值要低,使得压力和热量损失尽可能的小。
4(对多型腔应尽可能使塑料容体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落,所以分流道尽可能的采用平衡式布置。
5(满足形腔充满的前提下,浇注系统尽可能的小,减少塑料的消耗。
6(浇口位置要适当,尽量避免冲击嵌件和细小的型芯,防止型芯变形,浇口去除后的残痕不影响塑件的外观。
我们查的SZ-25/250型注塑机有关尺寸为喷嘴前端孔径d=φ3mm;喷嘴前端球面半径R=10m
主流道与喷嘴之间的关系:
R2=R1+(1,2)mm
d2=d1+(0.5,1)mm
取主流道球半径R2=11m,小端直径d2=3.0mm,了便于将凝料从主流道中拔出,所以将主流道设计成圆锥形, 其斜度为1?,3?这里斜度取2?。经换算得主流道大端直径D=5.51mm,为了使熔料顺利进入分流道,在主流道出料端设计半径r=3mm的圆弧过渡。
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图3.3
4.3.2分流道的设计
设计分流道时,应注意下列事项:
(1) 分流道的形状和尺寸。
(2) 分流道的长度。
(3) 分流道的 粗糙度。
(4) 分流道的布排。
(5) 分流道与浇口的连接处应采用斜面和圆弧过渡,以利于容料的流动及填 充,不然使料产生絮流和涡流,从而使充模条件恶化,我们查《塑料工艺与模具设计》教材115页
表5.14 U形分流道截面尺寸。得到如下尺寸:
h=5mm b=5mm R=3.5mm
图3.4
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4.3.3浇口的设计
浇口是连接分流道与形腔的容体通道,其基本作用是使分流道来的容体产生加速,以便快速充满型腔。浇口的设计或选择恰当与否,直接关系到塑件能否被完还地注射成型。
由于塑件结构比较简单,型腔深度很小,我们这里选择侧浇口,我们由机械工业出版社塑料模设计手册查的:
浇口的厚度 a=0.6mm
浇口的宽度 b=5a=3mm
浇口的长度 c=1.5mm
图3.5
4.3.4冷料穴与拉料杆的设计
冷料穴是浇注系统的结构之一,作用是收集塑料容体的前锋冷料,避免它们流入型腔后在塑件上形成冷疤、冷瘢等缺陷或降低溶解痕强度。冷料穴设置在主流道和分流道的末端。
该模具选择带球头的拉料杆图如下:
图3.6
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4.4定位环的设计
定位环与注射机定模固定板中心的定位孔相配合,其作用是为了使主流道与喷嘴和机筒对中。定位环与定位孔的配合长度可取5,10mm,对大型模具可取10,15mm。我们选择45号钢,调质250,290HBS。
图3.7
主流道与定位环采用H9/f9的配合,主流道与模板采用H7/m6的配合。
图3.8
4.5 成型零件的设计
4.5.1型腔的设计
模具采用一模四件的结构形式,我们应考虑加工的难易程度和材料的价格利用等因素,模具结构比较简单,为了简化模具,该塑件形状简单,表面质量要求光滑,这里采用镶嵌式结构。我们选择T10A,淬火50,55HRC。
图3.9
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潇湘职业学院毕业设计(论文)说明书 4.5.2型芯结构的设计
为了便于排气,节省贵重模具材料,材料选择T10A,淬火50,55HRC。
型芯采用整体嵌入式。
配合 H7/m6
图4.10
4.6 合模导向机构的设计
合模导向机构是保证动模、定模合模时正确的定位和导向的零件。
导向机构的作用:
1:定位作用。
2:导向作用。
3:承受一定的侧向压力。
4.6.1 导柱的设计
导柱的导向部分长度应比凸模端面的高度高出8,12mm,以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况,导柱前端做成锥形或半圆形使得导柱能顺利进入导向孔,导柱固定部分的表面粗糙度为Ra0.8μm,导向部分的表面粗糙度为Ra0.8,0.4μm ,导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过渡配合,导柱的导向部分采用H7/f6的间隙配合。材料选择T10A,淬火50,55HRC。
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图4.11
4.6.2 导套的设计
导套前端应倒圆角,导套与模板采用H7/r6的过盈配合,导套 固定部分和导向部分的表面粗糙度和导柱相同。材料选择T10A,淬火50,55HRC。
图4.12
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第5章 模具冷却系统的设计
冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量,使模具成表面的温度稳定的保持在所需的温度的范围内,并且要做到冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位
5.1 注射模冷却系统设计原则;
设计冷却系统需要考虑模具的结构、塑件的尺寸和壁厚、镶块的位置、熔接痕的产生位置等。
(1) 塑件厚度均匀,冷却通道至型腔表面的距离相等,亦即冷却通道的排列与型腔的形状相吻合,塑件壁厚处冷却通道应*近型腔,间距要小以加强冷却。一般冷却通道与型腔表面的距离大于10mm,为冷却通道直径的1,,倍。
(2) 在模具结构允许的前提下,冷却通道的孔径尽量大,冷却回路的数量尽量多,以保证冷却均匀。
(3) 为防止漏水,镶块与镶块的拼接处不应设置冷却通道,并注意水道穿过型芯、型腔与模板接缝处时的密封以及水管与水嘴连接处的密封,同时水管接头部位设置在不影响操作的方向,通常在注射机的北面。
(4) 浇口处应加强冷却。由于浇口附近温度最高,通常可使冷却水先流经浇口附近,再流向浇口远端。
(5)降低入水与出水的温度差,避免模具表面冷却不均匀。
(6)冷却通道要避免接近塑件熔接痕的生产位置,以免降低塑件的强度。
(7)冷却通道内不应有存水和产生回流的部位,应避免过大的压力降。冷却通道直径的选择要易于加工清理,一般为φ6,φ12mm。
5.2 冷却系统设计
根据上述指导思想,本塑件在注射成型时不要求有太高的模温,因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计计算。
设定模具平均工作温度为40?,用常温20?的水作为模具冷却介质,其出口温度为30?,出
3 水口的温度为30?,产量为(初算每1min 1套)0.70kg/h。冷却水的密度1g/cm冷却水的比热容4.2
3 3 ×10J/kg.? ,塑件+凝料体积V=2.43×4+3=12.72cm ,塑件+凝料的重量为W=βV=11.58g,PP塑
3 料的密度为0.91g/cm,
求冷却水的体积流量V
V=Gq/60cρ(t-t) 12
式中各参数分别为:
G = 0.70kg/h
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5q= 5.9×10J/Kg;
c = 4200J/(kg. ?);
3ρ = 1000kg/m;
t= 30?; 1
t= 20?。 2
53 代入数据得: V =0.7×5.9×10/60×4.2×1×10×10
3 = 0.16m/min
由上述计算可知,因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小,故可不设冷却系统,
依靠空冷却模具即可。
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第6章 注射机有关参数的校核
6.1 注射量的校核
3 3 凝料体积的计算由pro/E查的凝料的体积为V=2.84 cm我们取体积为3 cm。
注射机的注射量必须大于每模需要的注射量。
校核公式为: kVj?Vs
3 KVj=0.8×25=20cm
3 Vs=2.43×4+3=12.72cm
所以:kVj?Vs 符合条件
Vj——注射机的理论注射量
Vs——每模注入的塑料量和浇注系统塑料量的总和
k——安全系数。可取范围0.7,0.85,由于PP流动性好我们取k=0.8。
注射机的最大注射量我们进行换算:
G max=Gj(ρ1/ρ2)(f1/f2)
G max=11.58×0.91/1.05×1=11.036g
G max——注射某种塑料时的最大注射良
Gj——注塑机的注射量
(ρ1/ρ2)——所用塑料密度在常温下与PS塑料密度之比
(f1/f2)——PS塑料的压缩比与所有塑料的压缩比之比。
6.2 锁模力校核
PC=k PJ
PC=2/3×40=27.67 MPa。
PC——模具型腔及流道内塑料熔料平均压力
PJ——注射压力。
k——安全系数,一般取1/3,2/3。我们取k=2/3
由于影响注射压力PJ与损耗系数k的因素较复杂,因此在生产中小型普通塑料制品时,模腔
内塑料压力常取20,40MPa。本次设计塑件比较简单我们这里取k=40 MPa。
F?0.1KpcA
F= 250kN ?0.1KpcA =0.1×0.15× 27.67 ×48.72=155.03kN
F——注射机的额定锁模力,
PC——模具型腔及流道内塑料熔料平均压力
A——制件及浇注系统在模具水平分型面的总体投影面积。
2 由计算的A=48.72cm
K——安全系数,取K=0.15。
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6.3 模具闭合高度的确定
确定定模座板的高度H1=25mm,定模板高度H2=35mm,推件板高度H3=25mm,动模板高度H4=35mm,支承板高度H5=35mm,垫块高度H6=60mm,动模座板高度H7=25mm。
因而模具的闭合高度:
H= H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=240mm
模具的外形尺寸为25mm×250mm,由于SZ-25/25所允许的模具的厚度Hmax=160mm、Hmin=130mm,即模具闭合高度不满足Hmax?H?Hmin安装条件。所以,另选注射机SZ-60/40型,即可满足安装要求。开模行程的校核:
S=260mm?H1+H2+(5,10)=73.64mm,
经过查资料SZ-60/40型的最大开模行程S=260mm,满足以上所需要求。
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第7章 模具主要零件的加工工艺
规程
煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载
的编制
这里主要以型芯的加工规程来说明问题. 型芯的加工工艺路线:
工序工序名工序内容 设备 工序简图 号 称
1 T10A
Ø40mmX78mm切断
下料 锯床
2 热处理 调质处理241,
269HB
三爪夹持车端面
3 打中心孔粗车外
车端面,圆至ø38mm
打中心调头车端面至尺CA6140
孔 寸75mm,打中心
孔
4
车 车至图示尺寸
CA6140
检验 按工序图检验 5
热处理 淬火:50,55HBS 6
7
磨外圆
0 72.18, 外圆磨床 -0.020 φ30.66 磨 -0.060 R1.06 -0.008
检验 按工序图检验 8
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结束语
今天,将近四个月的毕业设计终于可以画上一个句号了。没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。下面我对毕业设计的过程做一个简单的总结。
第一,接到任务以后进行构思。构思是毕业设计的开端,构思选择得好,对整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。好比走路,这开始的第一步是具有决定意义的,第一步迈向何方,需要慎重考虑。否则,就可能走许多弯路、费许多周折,甚至南辕北辙,难以到达目的地。。因此,构思时一定要考虑好。
第二,题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作,好的开端就相当于成功了一半,书本可以说是最原始的资料,最有根据的资料,但同时需要查阅大量的毕业设计指导资料更有利于毕业设计的完成。
第三,有了资料,就依照构思开始设计了。其实以前的两步都是为这一步作的铺垫。一步步地做下去之后,你会发现要做出来并不难,只不过每每做一会儿会发现一处错误要修改,就这样在不断的修改调试,再修改再调试。
第四,老师的指导.非常感谢老师给我解决了很多问题并及时提醒我错误的关系.让我受益非浅.
通过这次的毕业设计让我们具备了一定的动手能力,对模具的结构及工作原理有了一定的了解,在设计过程中能够发现问题和具备了解决一些问题的能力,为我们在以后的工作打下了一定的铺垫。
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致谢语
将近三个月的毕业设计将做完了,在这次设计中使我学到了不少以前没有掌握的知识,我深深地
体会
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到了理论联系实际的道理。这次的设计使我学会了对模塑成型原理采用提炼精髓 ,集中介绍,分散说明的方式 贯穿于设计中,在模塑工艺的内容中融合模具设计的要求,在模具设计中考虑了模具制造的可行性,将工艺设计和制造等方面的知识融合在一起,增强了我专业知识的综合性。通过这次毕业设计我最大的收获就是我的主观能动性,独立思考等方面的能力都有了很大的提高,对做任何事都要端正态度,有责任心。用自己所学的扎实的理论知识做强有力的后盾,敢于想象、大胆的做就一定会成功。
在这里特别感谢梁合意和王毅民老师的大力支持,使得我们获得了深刻的感受,为我们以后走上设计之路做了垫脚石。我这里说一声老师你们辛苦啦,非常的感谢你在百忙中能够给我们热情的指导。
参考文献
1、《塑料模具设计制造与应用实例》模具实用技术从书编委会,机械出版社。 2、《塑料模具设计》卜建新主编,中国轻工业出版社。
3、《塑料模具设计》申树义、高济编,机械工业出版社。
4《塑料模具设计手册》《塑料模具技术手册》编委会,编机械工业出版社。
5、《塑料制件成型及模具设计》叶久新、王群主编,湖南科学技术出版社。
6、《塑料模课程设计与毕业设计指导》沈言锦、林章辉主编,湖南大学出版社。 7、《塑料工艺与模具设计》沈言锦主编,湖南大学出版社。
8、《冲压与塑压成型设备》孙风勤、阎亚林主编,高等教育出版社。
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第4章 注射模结构设计 4.1分型面的选择
模具设计中,分型面的选择很关键,它决定了模具结构。应根据分型面的选择原则和塑件成型
要求来选择分型面。
选择分型面的原则:
1.应选在塑件外形最大轮廓处。
2(应有利于塑件脱模。
3(应保证塑件的质量。
4(应有利于排气。
5(应便与模具的加工制造。
6(应有利于侧向分型和抽芯。
7(应尽量减小脱模斜度给塑件大小尺寸带来的差异。
8(应考虑注射机的技术参数。
选用如图下图所示分型方式较为合理。
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