塑料模畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 錐形塑料件注射模設(shè)計(jì) 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 錐形塑料件注塑模 系 別： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二一一 年 五 月 二十七 日摘要本文是關(guān)于錐形塑料件注塑模的設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括塑件的成形工藝分析，模具結(jié)構(gòu)形式的確定，分型面位置的確定,澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì),成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算,模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用,合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。在正確分析塑件工藝特點(diǎn)和PP材料的性能后，涉及模具結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、壽命計(jì)算及熔融塑料在模具中流動(dòng)預(yù)測(cè)等復(fù)雜的工程運(yùn)算問題；運(yùn)用CAD、UG等不同的軟

2、件分別對(duì)模具的設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。錐形塑料件注塑模設(shè)計(jì)，采用一般精度，利用CAD、UG來設(shè)計(jì)或分析注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向部件和脫模機(jī)構(gòu)等等。綜合運(yùn)用了專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課知識(shí)設(shè)計(jì)，其核心知識(shí)是塑料成型模具、材料成型技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型工藝、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM/CAE等。關(guān)鍵詞：模架；標(biāo)準(zhǔn)件；脫模推出機(jī)構(gòu)SynopsisThis paper is about the design of plastic injection mold, cone-shaped include plastic parts forming process analysis, d

3、etermination of die structure form, parting surface positioning, gating system forms and runner design, forming parts structure design and calculation, the determination of the formwork and standard parts choose, shut the mould design of steering mechanism, stripping out institution design, etc.In t

4、he correct analysis plastics technology characteristics and PP material performance, involving the mould structure, strength, lifetime calculation and molten plastic mould flow prediction in complex engineering computation problem; Using CAD, such different software UG respectively to mold of design

5、, manufacturing and product quality analysis. Tapered plastic injection mold design, use general accuracy, use CAD, UG to design or analysis of injection mold, gating system, discusses guide components and moulding mechanism, etc. Comprehensive use of the professional basis, professional class desig

6、n, and its core knowledge is plastic molding, material molding technology base, mechanical design, plastic injection molding process, computer aided design, mould CAD/CAM/CAD, etc.Key words: formwork; standard parts; stripping out institution design目錄1.緒論·······

7、83;················································12.塑件分析&#

8、183;·················································&#

9、183;······42.1塑件設(shè)計(jì)要求·········································

10、3;······42.2塑件結(jié)構(gòu)分析··········································

11、·······52.3塑件原材料分析·········································&

12、#183;······52.4計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量·········································

13、;·63.注塑成型的工藝參數(shù)···············································

14、;·73.1注塑成型的工藝參數(shù)············································74.擬定模具結(jié)構(gòu)形式·

15、;················································84.1確定型腔數(shù)量及

16、排列方式········································54.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定·······&

17、#183;···································85.注射機(jī)選用·············

18、;··········································95.1注塑機(jī)簡(jiǎn)介······&#

19、183;············································95.2注塑機(jī)基本參數(shù)···

20、83;···········································95.3注射機(jī)的選用原則····

21、83;·······································105.4選擇注射機(jī)·········

22、;·········································105.5注射壓力的校核·······

23、;·······································115.6由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n·······&

24、#183;···················115.7 按注射機(jī)的鎖模（合模）力的校核··························

25、3;····115.8 模具厚度校核···········································

26、3;···126.分型面的選擇·············································

27、·······13 6.1分型面的設(shè)計(jì)原則········································

28、3;···137.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)·············································

29、········147.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則········································

30、;···14 7.2主流道設(shè)計(jì)·············································

31、·····147.3主流道尺寸···········································&#

32、183;·······147.4澆口套設(shè)計(jì)········································

33、3;··········157.5分流道的設(shè)計(jì)······································

34、;···········157.6分流道的形狀及尺寸····································

35、83;······167.7分流道的表面粗糙度·········································&

36、#183;·167.8分流道的布置··············································&#

37、183;··167.9澆口的設(shè)計(jì)·············································

38、3;·····167.10澆口位置選擇的原則··········································1

39、67.11澆口的選用················································&#

40、183;·177.12澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算······································177.13澆注系統(tǒng)的平衡·····&#

41、183;········································177.14冷料穴········

42、;··············································187.15拉料桿的設(shè)計(jì)··

43、;··············································187.16澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)·

44、·····································187.17排氣方式···········&#

45、183;·······································188.成型零部件設(shè)計(jì)········

46、83;·········································208.1整體式凹模、凸模結(jié)構(gòu)······

47、···································208.2組合式凹、凸模結(jié)構(gòu)············

48、3;······························208.3成型零部件的工作尺寸計(jì)算·················

49、;···················208.4型腔徑向尺寸的計(jì)算····························

50、83;·············208.5型芯徑向尺寸的計(jì)算··································&

51、#183;·······218.6型腔高度尺寸的計(jì)算········································

52、;··218.7型芯高度尺寸的計(jì)算··········································228.8成型零部件的工作尺寸計(jì)算

53、3;···································228.9組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算···········

54、83;····················228.10組合式矩形型腔底板厚度的計(jì)算··························&

55、#183;····229.結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)···········································&

56、#183;····249.1模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用····································249.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)····

57、······································259.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類··········

58、····································259.4導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)···········

59、83;····························259.5導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)····················

60、;·····························269.6導(dǎo)套的設(shè)計(jì)···················&

61、#183;·····························2610.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)··················&

62、#183;·······························2710.1推出力的計(jì)算················&

63、#183;······························2710.2按模具中的推出零件分················

64、83;······················2710.3推管推出機(jī)構(gòu)·························

65、83;····················2810.4推管的固定與配合···························&

66、#183;···············2811.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)································

67、;············2911.1求單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑件質(zhì)量M··················2911.2求冷卻水的體積流量············

68、3;····························2911.3求冷卻管道直徑d···················&#

69、183;·······················3011.4求冷卻回路總傳熱面積A·······················

70、83;············3011.5冷卻水回路設(shè)置的基本原則··································301

71、1.6冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)·············································3012.模具材料的選擇·&#

72、183;···············································3212.1塑料模零件選材原

73、則········································3212.2模具材料的選用·······

74、3;····································3213.裝配圖············&#

75、183;···········································3314.結(jié)束語·····

76、··················································

77、···3415.致謝··············································

78、;············3516.參考文獻(xiàn)····································&#

79、183;··················36 緒論1.1模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定的形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用者各種模具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，根據(jù)國(guó)際

80、生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)的預(yù)測(cè)，21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都將依靠模具完成。因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志之一。世界上許多國(guó)家，特別是一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，并且取得了顯著地經(jīng)濟(jì)效益。不論在經(jīng)濟(jì)繁榮時(shí)期還是在經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)期，模具工業(yè)都不可或缺。經(jīng)濟(jì)發(fā)展快時(shí)產(chǎn)品暢銷，自然要求模具能跟上；而經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯緩時(shí)期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然千方百計(jì)開發(fā)新產(chǎn)品，這樣同樣會(huì)對(duì)

81、模具帶來強(qiáng)勁需求。因此，模具工業(yè)別稱為不衰的工業(yè)。目前，世界模具市場(chǎng)仍供不應(yīng)求， 近幾年，世界模具市場(chǎng)總量已超過700億美元，其中美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士的夠一年出口模具約占本國(guó)模具總產(chǎn)值的1/3。因此研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有這特別重要的意義。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，日本吧模具譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“加工工業(yè)中的帝王“，在歐美其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家，模具被稱為“磁力工業(yè)”。由此可見模具工業(yè)在各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。1.2塑料模具在模具行業(yè)中的重要性 塑料模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過一點(diǎn)的方式呈現(xiàn)塑料制品的工藝設(shè)

82、備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具因素約占80%。然而模具的質(zhì)量還壞有直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大的關(guān)系。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大，產(chǎn)品的更新?lián)Q代俞來愈短，用戶對(duì)塑件的質(zhì)量要求愈來愈高，因而對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而推動(dòng)了塑料工業(yè)以及機(jī)械加工工業(yè)的高速發(fā)展。1.3 塑料模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的模具制造、幼稚的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的的注射模模具可以成型上百萬

83、次，這與上述因素有很大的關(guān)系。中國(guó)塑料膜工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了很大的提高，在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)扛?jìng)€(gè)整體儀表盤等塑料模具，精密塑料模方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的點(diǎn)加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制造急速，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍

84、滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。如下表： 從塑料成型模具的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)實(shí)踐和制造技術(shù)出發(fā)，塑料成型技術(shù)大致有以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：（1） 推廣塑料膜CAD/CAE/CAM技術(shù)的集成化21世紀(jì)模具CAD/CAM的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期。降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶的需求。下圖是CAD/CAE/CAM集成化的工作流程圖：（2） 加強(qiáng)塑料模標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度及標(biāo)準(zhǔn)零件的制造規(guī)模與范圍，

85、?？蓸?biāo)志一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化程度。使用標(biāo)準(zhǔn)模架及標(biāo)準(zhǔn)零件，可節(jié)省金屬材料30%降低成本25%對(duì)于模具工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。（3） 大力發(fā)展快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 （4） 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進(jìn)的熱處理和表面處理技術(shù)，優(yōu)質(zhì)的模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)的使用可以有效的提高模具的使用壽命、塑料制件成型質(zhì)量和降低加工成本等。2、塑件分析塑件的分析是對(duì)所要成型的產(chǎn)品有個(gè)初步的了解，在接受設(shè)計(jì)任務(wù)書以后就要對(duì)塑料的品種、批

86、量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個(gè)整體概念，以便在設(shè)計(jì)模具時(shí)優(yōu)選各種方式來成型塑件。仔細(xì)閱讀塑件制品零件圖，從制品的塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性，必要時(shí)，要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者探討塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。2.1塑件及塑件材料的特點(diǎn)本設(shè)計(jì)塑件是工廠提供，本產(chǎn)品是一個(gè)錐形塑料件。如圖所示 1. 材料名稱：聚丙烯（PP ）2. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中小批量生產(chǎn)3. 尺寸精度：一般精度聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)為典型的主體規(guī)整結(jié)構(gòu)，為結(jié)晶聚合物，其分子量為1050萬，密度為0.90.91g/cm³ 成型收縮率：1.02.5% 成型溫度：1

87、60220 。 特點(diǎn)：無毒無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°左右使用。具有良好的電性能高頻絕緣性不受濕度的影響，但低溫時(shí)變脆，不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸見有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具。 成型熱性：1. 吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。2. 流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。3. 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)影緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓是容易取向，模具溫度低于50°時(shí)塑件不光滑易產(chǎn)生熔接痕，90°以上易發(fā)生翹曲變形。4. 塑料壁

88、厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。2.2塑件結(jié)構(gòu)分析（1）、開模方向由零件的三維圖分析，外表面的表面質(zhì)量是比較重要的，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)分析得到，產(chǎn)品的外表面應(yīng)該在定模上，在產(chǎn)品的分型面設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，所以開模方向應(yīng)沿零件的Z軸。（2）、收縮率PP的收縮率為1.0%2.5%，在設(shè)計(jì)本產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)和材料的特性，在本設(shè)計(jì)中，零件的收縮率為1.5%。（3）、零件壁厚本產(chǎn)品的壁厚設(shè)置為1.0mm，是根據(jù)零件的工作要求、擺放位置和PP的化學(xué)和流動(dòng)特性確定的。（4）、脫模斜度根據(jù)產(chǎn)品的外型，結(jié)合產(chǎn)品的工作條件、工藝特點(diǎn)，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量，脫模斜度設(shè)置為1°。（5

89、）、圓角塑件在面與面之間都設(shè)計(jì)了圓角過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善物料的流動(dòng)狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模。（6）、塑件尺寸精度分析2.3、影響塑件尺寸精度的因素和模具直接有關(guān)系: 模具的形式或基本結(jié)構(gòu)；模具的加工制造誤差；模具的磨損、變形、熱膨脹。和塑料有關(guān)的原因: 塑料的標(biāo)準(zhǔn)收縮率的變化；塑料的成型收縮、流動(dòng)性、結(jié)晶化程度的差異；再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響；塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響。和成型工藝有關(guān)的原因： 由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動(dòng)；成型操作變化的影響；脫模頂出時(shí)的塑料變形，彈性恢復(fù)。和成型后實(shí)效有關(guān)的原因： 周圍溫度

90、、濕度不同造成的尺寸變化；塑料的塑性變形及因?yàn)橥饬ψ饔卯a(chǎn)生的蠕變、彈性恢復(fù)；殘余應(yīng)力、殘余變形起的變化。（7） 塑件的尺寸公差本塑件在使用上不需要采用高精度等級(jí)，但為了不影響塑件的美觀，也不能采用低精度等級(jí)。同時(shí)，考慮到該材料的性能和成型工藝特點(diǎn)，經(jīng)查表模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)，精度等級(jí)選為3級(jí)。2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)，提高設(shè)備利用率，確定模具型腔數(shù)。經(jīng)UG計(jì)算塑件體積為：（塑件密度取0.90g/cm3）體積 V= 2738.6960mm3曲面面積S = 2897.1369 mm2質(zhì)量 M= 2.465 g 3、 注射成型工藝注射成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)

91、備、注射過程和塑件的后處理三個(gè)部分。3.1注塑成型材料的工藝參數(shù) 查資料得：塑料PP注射機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）3060噴嘴溫度170190前段溫度180200中段溫度200220后段溫度160170模具溫度4080注塑壓力（M Pa）70120保壓壓力（M Pa）5060注射時(shí)間（s）05保壓時(shí)間（s）2060冷卻時(shí)間（s）1550 成型周期（s） 401203.1成型前的準(zhǔn)備成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具

92、進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。3.2注射過程塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過程可以用如圖所示3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定

93、向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2到T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。4.注射機(jī)的選用注射機(jī)是注射成型的設(shè)備，注射模是安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)的。注射機(jī)選用得是否合理，直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)所選用活動(dòng)注射機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解3.1注射機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).

94、(1)公稱注塑量：指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.(2)注射壓力：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.(3)注射速率：為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度.常用的注射速率如表所示: 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1

95、330 1600 2000注射時(shí)間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5（4)塑化能力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.(5)鎖模力：注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開.(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7)開合模速度：為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求

96、模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時(shí)間：在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間3.2注射機(jī)的選用原則（1）塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或容量）的0.8倍；（2）模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力；（3）模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力；（4）模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間；（5）模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程；（6）模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間

97、距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。3.2.1 由工程注射量初選注射機(jī)由注射量選定注射機(jī).由UG建模分析得（材料密度取0.90g/cm3）:塑件體積為：體積V1 = 2738.6960mm3考慮到澆注系統(tǒng)及泄露，查閱模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)及塑料模具設(shè)計(jì)，流道凝料V= 1.37cm3(流道凝料的體積(質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù),根據(jù)手冊(cè)0.5V(0.5M)來估算,塑件越大則比例可以取的越小)；實(shí)際注射體積為:V =4.1087cm3；實(shí)際注射質(zhì)量為M =

98、V=3.6978g根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則, 即： 0.8V0 V V0 = V /0.8 =4.10870/0.8=5.1359cm3（2）由鎖模力選定注射機(jī)F鎖F= A·P = 2897.1369·50=144.8568（KN）式中F鎖注射機(jī)的鎖模力（N）； A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，由UG軟件分析得A=2897.1369mm2; P型腔壓力，取P=50MP ；結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為注射機(jī)XS-Z-60.其主要技術(shù)參數(shù)如表所示:額定注射量（cm）60最大成型面積（mm2）130螺桿直徑(mm)38最大開合模行程(mm)1

99、80注射壓力(MPa)122最大模具厚度(mm)200注射行程（mm）170最小模具厚度(mm)70注射方式柱塞式拉桿空間（mm）190×300鎖模力(KN) 500噴嘴孔直徑(mm)4 電動(dòng)機(jī)功率（KW）11噴嘴球頭半徑(mm)12動(dòng)定模固定板尺寸（mm）330×34005.5 注射壓力的校核注射壓力的校核是額定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射壓力。該注射機(jī)的注射壓力為122MPa，PP的注射壓力為70120MPa，所以能夠滿足要求。5.6 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n 上式右邊=4.3683 2（符和要求） 式中n型腔個(gè)數(shù)K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，

100、一般取0.8 M注射機(jī)的額定塑化量（g/h或cm³/h） T成形周期 M2澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積（g或cm³） M1單個(gè)制品的質(zhì)量或體積（g或cm³） 5.7 按注射機(jī)的鎖模（合模）力的校核在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：FK A·P 1.2×2897.1369×50 =173.8282 KN 滿足要求 其中式中 F注塑機(jī)額定鎖模力： 500 KN； K安全系數(shù)，通常取1.11.2，取K=1.2。5.8 模具厚度校核模具厚度必須滿足下式：H H H 70 180 200式中 H所設(shè)計(jì)的模具厚度

101、H注塑機(jī)所允許的最小模具厚度H注塑機(jī)所允許的最大模具厚度6.分型面的選擇分型面是確定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。6.1 分型面的設(shè)計(jì)原則如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：1、分型面應(yīng)選擇在制品的最

102、大截面處,無論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則；2、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊；3、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行；4、有利于保證制品的尺寸精度；5、盡可能滿足制品的使用要求；6、盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力；7、長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí),將較短的型心設(shè)置在側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離；8、有利于排氣；9、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯；10、在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。7.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)

103、塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。7.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1、澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降,流量和溫度的分布的均衡布置；2、結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；3、盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；4、澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入

104、薄斷面，以利于補(bǔ)料；5、避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；6、澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修；7、熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響；8、盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；9、澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求；10、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施；11、盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。7.2 主流道設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接

105、觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響。7.3 主流道尺寸 主流道頂部設(shè)計(jì)成半球形凸坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出。為避免前端冷料進(jìn)入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的對(duì)面設(shè)冷料井，對(duì)于臥式注塑機(jī)冷料井設(shè)在與主流道末端相對(duì)的動(dòng)模上，在脫模時(shí)制件的活動(dòng)方向不受限制所以采用底部帶Z型頭拉料桿的冷料井。因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)，如下圖所示：1)、主流道尺寸 a主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.

106、51=4+0.51 取d =4.5（mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn),也能使的主流道凝料能順利脫出b主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑R,應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的12mm.否則,兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難. SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+12 mm 取SR=12+2=14（mm） c主流道長(zhǎng)度L一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50mm之內(nèi)。在出現(xiàn)過長(zhǎng)流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取L=56（mm）d主流道大端直徑 D=d+2×L×tg（半錐角為1° 3°，取=2°） 8.4mm由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。選用T8A鋼材并經(jīng)熱處理