【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式注射機(jī)參數(shù)如表 22 所示 表 22 XSZY1000臥式注射機(jī)的參數(shù) 項(xiàng)目 XSZY1000 拉桿內(nèi)間距 /mm 650550 結(jié)構(gòu)形式 臥 移模行程 /mm 700 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 理論注射容量 /cm3 1000 最大模具厚度 /mm 700 螺桿直徑 /mm 85 最小模具厚度 /mm 300 注射壓力 /MPa 121 鎖模形式 兩次動(dòng)作液壓式 注射速率 g/s 450 模具定位孔直徑 /mm Φ100 塑化能力 / 噴嘴球 半 徑 /mm SR18 螺桿轉(zhuǎn)速 / 21~83 噴嘴口孔徑 /mm 3~8 鎖模力 /KN 4500 注射時(shí)間 /s 3 成型熱敏性塑料時(shí)一模的注射量最好不底于設(shè)備最大注射量的 20%，物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)發(fā)生分解，導(dǎo)致制品成型質(zhì)量變劣。 根據(jù)注塑機(jī)的最大注射量來(lái)確定模具所允許的型腔數(shù)目 N，可用下式計(jì)算： 0 . 8 1 0 0 0 2 0 . 1 5 5 3 2 . 9 92 6 0 . 0 0 8 3K V VN V ? ??? ? ?公 澆件 所以 2=4 式中 V 澆 —— 澆注系統(tǒng)和溢邊塑 料的體積 cm3 V 件 —— 一個(gè)塑件所需的塑料體積 cm3 K—— 設(shè)備公稱(chēng)注射量的利用率 K=～ 注射壓力的校核 注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)大于等于塑件成型所需的注射壓力。校核關(guān)系式如下： P 機(jī) ≥ P 塑 式中 P 機(jī) —— 注射機(jī)的最大注射壓力 MPa 或 N/cm2 P 塑 —— 成型塑件所需的注射壓力 MPa 或 N/cm2 參考表 23 取值。 表 23 部分塑料的注射壓力 MPa 塑料 流動(dòng)性好的厚壁、簡(jiǎn)單制品 流動(dòng)性中等或較差的一般制品 流動(dòng)性較差的薄壁、窄澆口制品 聚乙烯 70～ 100 100～ 120 120～ 150 聚氯乙烯 100～ 120 120～ 125 ＞ 150 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 聚苯乙烯 80～ 100 100～ 120 130～ 150 ABS 80～ 110 100～ 120 120～ 150 聚甲醛 85～ 100 100～ 120 120～ 150 P 機(jī) =121MPa P 塑 =100MPa（由表 23 參考數(shù)據(jù)得） P 機(jī) ＞ P 塑 所以注射機(jī)壓力校核合格。 鎖模力校核 鎖模力又稱(chēng)合模力。注塑機(jī)的鎖模力必須大于模具在模腔壓力作用下產(chǎn)生的開(kāi)模力，否則模具分型面將會(huì)分開(kāi)而溢料。 校核公式如下： 0 100F F P A? ? ?分模 式中 0F —— 注射機(jī)的鎖模力。 KN A分 —— 模內(nèi)所有塑料在水平分型面上的投影面積 cm2； P模 模 內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)的熔體平均壓力 MPa）見(jiàn)表 24； F注塑機(jī)的注射壓 力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力（ KN） ； 0 1 0 0 3 4 . 3 2 1 8 0 2 1 0 2 5 9 3 . 0 8F F P A K N? ? ? ? ? ? ? ?分模 所以鎖模力校核合格。 模內(nèi)平均壓力表 24 制品特點(diǎn) 模內(nèi)平 均壓力 P模（ Mpa） 舉例 容易成型制品 PE、 PP、 PS 等壁厚均勻的日用制品、容器制品 一般制品 在模溫較高下成型的薄壁容器制品 中等黏度塑料和有精度要求制品 ABS、 PMMA 等有精度要求的工程結(jié)構(gòu)件，如殼件、齒輪等 加工高黏度塑料、高精度、充模難的制品 用于機(jī)器零件上高精度的齒輪和凸輪等 對(duì)模具安裝固定的校核 模板的規(guī)格與拉桿間距 ，模板 需經(jīng)過(guò)注塑機(jī)拉桿夾持的空間而裝入機(jī)內(nèi)（從上方將模具吊裝入 機(jī)） 。 模具厚度與注射機(jī)模板的閉合厚度 ， 安裝模具的厚度（ Hm）應(yīng)在注射機(jī)的最大厚度和最小厚度之間。即： Hmin＜ Hm＜ Hmax 即 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 300mm＜ Hm＜ 700mm。取 Hm=360mm。 模具的定位圈與注射機(jī)的定位孔，模具主流道端與噴嘴的配合。 ⑴ 模具裝機(jī)時(shí)，定位圈應(yīng)與注塑機(jī)定模板的定位孔配合間隙 ～ 之間。中小型模具在定模板上設(shè)置定位圈，大型模具在動(dòng)、定模座板上均設(shè)置定位圈。 ⑵ 模具主流道入口孔徑 D和球面凹坑半徑 SR與注塑機(jī)噴嘴的孔徑 d 和球面半徑 Sr 關(guān)系：如圖 27 所示。 圖 27 噴嘴與主流道端部的配 合 D=d+（ ～ 1） mm SR=Sr +(1～ 2)mm SR=20,Sr=18 D=8,d= 計(jì)算與校核注塑機(jī)保證實(shí)現(xiàn)模具動(dòng)作要求 移動(dòng)模板的行程 Sz、安裝模具的開(kāi)模距離 Sm，校核公式如下： Sz≥ Sm Sm 的大小根據(jù)脫模需要確定 。 因?yàn)橹破穬?nèi)是階梯狀脫模 ，所以 Sm = H1 + H2 +（ 5～ 10mm） 式中 H1——推出距離（脫模距離） H2—— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 Sm= H1 + H2+10=360+110+10=480＜ 700mm 注射機(jī)安裝 模具部分相關(guān)尺寸的校核 不同型號(hào)的注射機(jī)安裝部位的形狀和尺寸各不相同，設(shè)計(jì)模具是應(yīng)對(duì)相關(guān)尺青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 寸加以校核，以保證模具能順利安裝。需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及安裝螺釘孔等。 噴嘴尺寸 注射機(jī)噴嘴頭一般為球面，其球面半徑 R 與接觸面的模具主流道始端凹球面半徑 R 凹相適應(yīng)，即 R 凹 =R+(1～ 2)mm， 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角 ? 為 20～60，流道的表面粗糙度 Ra≤ 。澆口套一般采用碳素合金鋼（如 T8A、 T10A等） 材料制造，熱處理淬火硬度 53～ 57HRC。 定位圈尺寸 模具安裝在注射機(jī)上必須是模具中心線與料筒、噴嘴中心線相重合，定位圈與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈間隙配合（ H8/e8）。定位圈的高度，對(duì)小型模具為 8mm～ 10mm，對(duì)大型模具為 10mm～ 15mm。此外，對(duì)中小型模具一般只在定模座板上設(shè)置定位圈，對(duì)大型模具可在動(dòng)、定模座板上同時(shí)設(shè)置定位圈。 模具厚度 Hm 也稱(chēng)模具閉合高度，必須滿(mǎn)足 Hmin＜ Hm＜ Hmax 300＜ Hm=360＜ 700 式中 Hmin——— 注射機(jī)允許的最小模具厚度，即動(dòng)定模之間 的最小開(kāi)合距離； Hmax——— 注射機(jī)允許的最大模具厚度。 模具長(zhǎng)、寬尺寸與注射機(jī)拉桿距離的關(guān)系。模具安裝有兩種方式，即從注射機(jī)上方直接吊入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝，或者先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝，為安裝方便，應(yīng)使模具尺寸與注射機(jī)拉桿間距離（拉桿中心距 拉桿直徑）小于 10mm。 模具安裝方式采取從注射機(jī)上方直接吊入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝。 模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系。 模具的固定形式有壓板式與螺釘式兩種。壓板式安裝靈活而被廣泛采用，而螺釘式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安裝比較麻煩，但對(duì)于大型模具的安裝，這種安裝安全可靠。模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系采用壓板式。 開(kāi)模行程校核與推出機(jī)構(gòu)的校核 開(kāi)模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開(kāi)合距離，用 H 表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程 S。由于我設(shè)計(jì)的這款注射機(jī)開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)。 這種情況主要是全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)和機(jī)械鎖模機(jī)構(gòu)的直角式注射機(jī)。其開(kāi)模行程 H 應(yīng)小于移動(dòng)模板與固定模板之間的最大距離 S 減去模具厚度青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢 業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 Hm，即 H≤ SHm 推出行程的校核 各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出行程各不相同，設(shè)計(jì)模具時(shí)，推出行程應(yīng)與注射機(jī)相適 應(yīng)。 所有校核都合格。最終確定選擇 XSZY1000 型號(hào)的注射機(jī)。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 第三章 模具中各系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 １ .本模具采用搭接式澆口，單腔直接連接主澆道。 澆口設(shè)計(jì)如圖 3— 1 所示： 圖 3— 1 澆口 ２ .主澆道襯套采用直桿螺栓型設(shè)計(jì)。 主澆道襯套設(shè)計(jì)如圖 3— 2 所示： 圖 3— 2 主澆道襯套 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 ３ .定位圈的作用是保證主流道中心與注塑機(jī)噴嘴中心一致，實(shí)現(xiàn)快速裝模、調(diào)模、避免注射 機(jī)噴嘴受損及熔料注射時(shí)產(chǎn)生溢料、漏料等現(xiàn)象。定位圈的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)如 圖 3— 3所示 ： 圖 3— 3 定位圈 鉤料桿設(shè)計(jì) 推板式鉤料裝置由冷料穴、鉤料桿組成。鉤料桿安裝在型芯固定板上，不與頂出機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)。采用球形鉤料桿，如圖 3— 4 所示： 圖 3— 4 鉤料桿 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 排氣方案設(shè)計(jì) 利用模具分型面的貼合面排氣， 推出零件與模板導(dǎo)滑孔之間的配合間隙排氣，利用成型零件、成型鑲件等的裝配間隙排氣。 成型零部件的設(shè)計(jì) 成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。 本次設(shè)計(jì)的注塑模具的成型零部件有型腔、型腔鑲件 、螺紋型芯。 型腔型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔 亦稱(chēng) 凹模 ，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺紋的稱(chēng)螺紋型環(huán)； 型芯 亦稱(chēng) 凹模 ，是成型塑件內(nèi)表面的零件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱(chēng)主型芯或凸模，成型塑件上內(nèi)螺紋的稱(chēng)螺紋型芯 。型芯型腔 按結(jié)構(gòu)不同主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。該模具選用整體式 ，整體型 是指直接在模塊模板上分別加工出 型腔 、型芯 的結(jié)構(gòu)形式。它們是在整塊金屬模板上加工而成的。其特點(diǎn)是牢固、不易變形、不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接的痕跡。 在型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于采用了 UG 中的 Mold Wizard 模塊 ，型腔型芯是根據(jù)所畫(huà)的塑件三維模型自動(dòng)生成的。 。 螺紋型芯是用來(lái)成型塑件上內(nèi)螺紋的活動(dòng)鑲件。脫螺紋的方法采用模內(nèi)自動(dòng)脫卸。本次 設(shè)計(jì)的螺紋型芯是直接成型塑件上螺紋孔，用來(lái)成型塑件上螺紋孔的螺紋型芯在設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮塑件的收縮率，表面粗糙度要?。?Ra），一般應(yīng)有 176。 的脫模斜度，螺紋始端和末端按塑料螺紋的結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)，以防止從塑件上擰下時(shí)拉毛塑料螺紋。 影響塑件尺寸精度的因素很多，概括的說(shuō)，有塑料原材料、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配。模具使用中的磨損等因素。塑料原材料方面的因素主要 是指收縮率的影響。 塑件成型后的收縮變化與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚，成型工藝條件，模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號(hào)發(fā)生的變化會(huì)造成塑件收縮率的波動(dòng)，其塑料收縮率波動(dòng)誤差為 m a x m i n 0 . 8 0 . 3( ~ ) ( ) 1 0 0 % 0 . 2 52ssS S L? ?? ? ? ? 式中 s? —— 塑料收縮率波動(dòng)誤差； Smax—— 塑料的最大收縮率； Smin—— 塑料的最小收縮率； 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 Ls—— 塑件的基本尺寸。 型腔徑向尺寸的計(jì)算 ? ? 0 . 1 0 4001 3 1 . 8zmsL s L x ?? ??? ? ? ????? 型芯的徑向尺寸計(jì)算 ? ? 0 28 .1zmsL s L x ?? ?? ? ? ????? s—— 塑件的平均收縮率； Ls—— 塑件的外徑尺寸， x—— 修正系數(shù)（取 ）； L—— 塑件的公差值（取 ）； δ z=制造公差（取 δ /5）。 按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的 1/3。所用 塑件的 材料 為 ABS， 其 收縮率 一般取 S=。 型腔側(cè)壁是采用型腔鑲件，鑲件單邊壁厚選 ，兩腔之間受力是大小相等，方向相反的，只要在合模狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生變形就可 以，所以?xún)尚颓恢g的壁厚只要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的條件就行。型腔與模板周邊的距離由模板外形尺寸來(lái)決定，因模板平面尺寸比型腔布置得尺寸要大得多，所以完全滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的要求。 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低，尤其是對(duì)于小的塑件精度影響更大。一般成型零件工作尺寸制造誤差去塑件公差值的 1/3～ 1/4 或取 IT7～ 8 級(jí)作為制造公差。 模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕、脫模時(shí)塑件與模具的摩擦，以及由于上述原因造 成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等原因，均造成成型零件尺寸的變化。這種變化稱(chēng)為成型零件的