【文章內容簡介】 式注射機參數如表 22 所示 表 22 XSZY1000臥式注射機的參數 項目 XSZY1000 拉桿內間距 /mm 650550 結構形式 臥 移模行程 /mm 700 青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 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 螺桿轉速 / 21~83 噴嘴口孔徑 /mm 3~8 鎖模力 /KN 4500 注射時間 /s 3 成型熱敏性塑料時一模的注射量最好不底于設備最大注射量的 20%，物料在料筒內停留時間過長會發(fā)生分解，導致制品成型質量變劣。 根據注塑機的最大注射量來確定模具所允許的型腔數目 N，可用下式計算： 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 —— 一個塑件所需的塑料體積 cm3 K—— 設備公稱注射量的利用率 K=～ 注射壓力的校核 注射機的最大注射壓力應大于等于塑件成型所需的注射壓力。校核關系式如下： P 機 ≥ P 塑 式中 P 機 —— 注射機的最大注射壓力 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 流動性好的厚壁、簡單制品 流動性中等或較差的一般制品 流動性較差的薄壁、窄澆口制品 聚乙烯 70～ 100 100～ 120 120～ 150 聚氯乙烯 100～ 120 120～ 125 ＞ 150 青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 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 =121MPa P 塑 =100MPa（由表 23 參考數據得） P 機 ＞ P 塑 所以注射機壓力校核合格。 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力。注塑機的鎖模力必須大于模具在模腔壓力作用下產生的開模力，否則模具分型面將會分開而溢料。 校核公式如下： 0 100F F P A? ? ?分模 式中 0F —— 注射機的鎖模力。 KN A分 —— 模內所有塑料在水平分型面上的投影面積 cm2； P模 模 內平均壓力（型腔內的熔體平均壓力 MPa）見表 24； F注塑機的注射壓 力在型腔內所產生的作用力（ 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。 模內平均壓力表 24 制品特點 模內平 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構件，如殼件、齒輪等 加工高黏度塑料、高精度、充模難的制品 用于機器零件上高精度的齒輪和凸輪等 對模具安裝固定的校核 模板的規(guī)格與拉桿間距 ，模板 需經過注塑機拉桿夾持的空間而裝入機內（從上方將模具吊裝入 機） 。 模具厚度與注射機模板的閉合厚度 ， 安裝模具的厚度（ Hm）應在注射機的最大厚度和最小厚度之間。即： Hmin＜ Hm＜ Hmax 即 青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 11 300mm＜ Hm＜ 700mm。取 Hm=360mm。 模具的定位圈與注射機的定位孔，模具主流道端與噴嘴的配合。 ⑴ 模具裝機時，定位圈應與注塑機定模板的定位孔配合間隙 ～ 之間。中小型模具在定模板上設置定位圈，大型模具在動、定模座板上均設置定位圈。 ⑵ 模具主流道入口孔徑 D和球面凹坑半徑 SR與注塑機噴嘴的孔徑 d 和球面半徑 Sr 關系：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= 計算與校核注塑機保證實現模具動作要求 移動模板的行程 Sz、安裝模具的開模距離 Sm，校核公式如下： Sz≥ Sm Sm 的大小根據脫模需要確定 。 因為制品內是階梯狀脫模 ，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)在內的塑件高度 Sm= H1 + H2+10=360+110+10=480＜ 700mm 注射機安裝 模具部分相關尺寸的校核 不同型號的注射機安裝部位的形狀和尺寸各不相同，設計模具是應對相關尺青島理工大學琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 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，即 R 凹 =R+(1～ 2)mm， 主流道設計成圓錐形，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，定位圈與注射機固定模板上的定位孔呈間隙配合（ H8/e8）。定位圈的高度，對小型模具為 8mm～ 10mm，對大型模具為 10mm～ 15mm。此外，對中小型模具一般只在定模座板上設置定位圈，對大型模具可在動、定模座板上同時設置定位圈。 模具厚度 Hm 也稱模具閉合高度，必須滿足 Hmin＜ Hm＜ Hmax 300＜ Hm=360＜ 700 式中 Hmin——— 注射機允許的最小模具厚度，即動定模之間 的最小開合距離； Hmax——— 注射機允許的最大模具厚度。 模具長、寬尺寸與注射機拉桿距離的關系。模具安裝有兩種方式，即從注射機上方直接吊入機內進行安裝，或者先吊到側面再由側面推入機內安裝，為安裝方便，應使模具尺寸與注射機拉桿間距離（拉桿中心距 拉桿直徑）小于 10mm。 模具安裝方式采取從注射機上方直接吊入機內進行安裝。 模具與注射機的安裝關系。 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，但對于大型模具的安裝，這種安裝安全可靠。模具與注射機的安裝關系采用壓板式。 開模行程校核與推出機構的校核 開模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開合距離，用 H 表示，它必須小于注射機移動模板的最大行程 S。由于我設計的這款注射機開模行程與模具厚度有關。 這種情況主要是全液壓式鎖模機構的注射機和機械鎖模機構的直角式注射機。其開模行程 H 應小于移動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琴島學院本科畢 業(yè)設計論文 13 Hm，即 H≤ SHm 推出行程的校核 各種型號注射機的推出裝置和最大推出行程各不相同，設計模具時，推出行程應與注射機相適 應。 所有校核都合格。最終確定選擇 XSZY1000 型號的注射機。 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 14 第三章 模具中各系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。 １ .本模具采用搭接式澆口，單腔直接連接主澆道。 澆口設計如圖 3— 1 所示： 圖 3— 1 澆口 ２ .主澆道襯套采用直桿螺栓型設計。 主澆道襯套設計如圖 3— 2 所示： 圖 3— 2 主澆道襯套 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 15 ３ .定位圈的作用是保證主流道中心與注塑機噴嘴中心一致，實現快速裝模、調模、避免注射 機噴嘴受損及熔料注射時產生溢料、漏料等現象。定位圈的結 構設計如 圖 3— 3所示 ： 圖 3— 3 定位圈 鉤料桿設計 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，不與頂出機構聯動。采用球形鉤料桿，如圖 3— 4 所示： 圖 3— 4 鉤料桿 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 16 排氣方案設計 利用模具分型面的貼合面排氣， 推出零件與模板導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。 成型零部件的設計 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。 本次設計的注塑模具的成型零部件有型腔、型腔鑲件 、螺紋型芯。 型腔型芯的結構設計 型腔 亦稱 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螺紋型環(huán)； 型芯 亦稱 凹模 ，是成型塑件內表面的零件，成型其主體部分內表面的零件稱主型芯或凸模，成型塑件上內螺紋的稱螺紋型芯 。型芯型腔 按結構不同主要可分為整體式和組合式兩種結構形式。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 的結構形式。它們是在整塊金屬模板上加工而成的。其特點是牢固、不易變形、不會使塑件產生拼接的痕跡。 在型腔的結構設計時，由于采用了 UG 中的 Mold Wizard 模塊 ，型腔型芯是根據所畫的塑件三維模型自動生成的。 。 螺紋型芯是用來成型塑件上內螺紋的活動鑲件。脫螺紋的方法采用模內自動脫卸。本次 設計的螺紋型芯是直接成型塑件上螺紋孔，用來成型塑件上螺紋孔的螺紋型芯在設計時，必須考慮塑件的收縮率，表面粗糙度要小（ Ra），一般應有 176。 的脫模斜度，螺紋始端和末端按塑料螺紋的結構要求設計，以防止從塑件上擰下時拉毛塑料螺紋。 影響塑件尺寸精度的因素很多，概括的說，有塑料原材料、塑件結構和成型工藝、模具結構、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，模具的結構等因素有關。確定準確的收縮率是很困難的，由于工藝條件、塑料批號發(fā)生的變化會造成塑件收縮率的波動，其塑料收縮率波動誤差為 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； 青島理工大學琴島學院本科畢業(yè)設計論文 17 Ls—— 塑件的基本尺寸。 型腔徑向尺寸的計算 ? ? 0 . 1 0 4001 3 1 . 8zmsL s L x ?? ??? ? ? ????? 型芯的徑向尺寸計算 ? ? 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（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，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的 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)下不會產生變形就可 以，所以兩型腔之間的壁厚只要滿足結構設計的條件就行。型腔與模板周邊的距離由模板外形尺寸來決定，因模板平面尺寸比型腔布置得尺寸要大得多，所以完全滿足剛度和強度的要求。 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 級作為制造公差。 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、成型過程中可能產生的腐蝕性氣體的銹蝕、脫模時塑件與模具的摩擦，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。這種變化稱為成型零件的