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1、摘要本论文基于塑料弯管注塑工艺分析及模具设计，介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了注射模具浇注系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。以塑料弯管模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能达到很好的学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇、综合应用到本次设计当中来。该注射模最显著的特征是避免了传统的脱模方式。该模具结构设计简单可靠，加工装配方便。本文简要介绍了模具行业现在的情况和未来
2、的发展趋势。提到了限制模具发展的因素。在查阅参考文献和对塑件进行工艺性分析的基础上，确定了模具设计的整体方案。并对塑料模具的设计参数进行了必要的计算，根据计算结果选用了注射机。最后利用AutoCAD软件对塑件外壳注射模总装配图及主要零部件进行了设计，完成了模具的整体结构设计。关键词注射模；顶出系统；分型面。AbstractIn this paper, based on the mouth of the bottle Cypriot injection molddesignand process analysis, This design introduced the injection tak
3、es shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design，to the mouth of the bottle Cypriot Diemain line, the Integrated Process analysis, mold design of the structur
4、e, the last to die parts machining methods, the die assembly and a series of mold-all process. Can be good learning Zhiyong results. In the design of the mold while summing up the past die design the general methods and procedures, commonly used in the die design formula, data, structure and mold pa
5、rts. Previously studied the basic courses to integrate, integrated into the design of this, the so-called good use. The first part briefly introduced mould industry and the current situation in the future. Mentioned the factors restricting the development of mold. The second part of a process of the
6、 workpiece analysis, mold design package. According to plastic mold design manual and the relevant experience of the formula necessary, according to results of the injection machine used. Further completion of the standard and non-standard choice of the design.Part III completion of the overall stru
7、cture of the mold design. Keywords Injection Mold;Design Process;technique; Pulling structur目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 模具工业在国民经济中的地位11.2 各种模具的分类21.3 我国模具工业的现状31.4 我国模具技术的现状及发展趋势41.5 国外模具工业的发展情况51.6 毕业设计的要求及主要内容61.6.1 设计要求61.6.2 设计的主要内容6第2章 注射件材料的分析72.1 塑料制品的设计分析72.2 塑件体积和质量82.3 材料特性82.3.1 HPVC的特点82.3
8、.2 HPVC的成形特性92.4脱模斜度92.5塑件的壁厚102.6 本章小结11第3章 模具设计123.1 型腔数量的确定与配置123.1.1 型腔数量的确定123.1.2 分型面的确定133.1.3 型腔的配置133.2 注射机的选用153.2.1 注射机类型选择153.2.2 注塑机基本参数163.2.3 塑件的的参数计算173.3 模架的确定193.3.1 标准模架简介193.3.2标准模架的选用193.4 成型零部件的工作尺寸计算223.4.1 工作尺寸分类和规定223.4.2 影响制品尺寸误差的因素223.4.3 凹模尺寸计算243.4.4 凸模尺寸计算273.4.5型芯尺寸计算2
9、83.4.6 型腔侧壁以及底板厚度尺寸293.6 本章小结30第4章 浇注系统314.1 主流道324.1 冷料穴设计334.2 分流道设计334.4 浇口344.5 浇口套的设计354.6 定位圈设计354.7 本章小结36第5章 导向机构设计375.1 导向机构的设计375.1.1 导柱的设计375.1.2 导套的设计385.1.3设计导柱和导套须注意的事项395.3 本章小节40第6章 脱模机构设计416.1 脱模机构的选择416.1.1确定推出机构416.1.2脱模力计算416.2 抽芯距和抽芯力的计算426.2.1 抽芯距离的确定426.2.2 抽芯力的计算426.3 斜导柱的设计4
10、36.3.1斜导柱的倾角436.3.2斜导柱的长度计算446.3.3斜滑块的确定446.3.4楔紧块的设计466.4 齿轮、轴、轴承的设计466.4.1 齿轮的选择466.4.2 轴的的设计476.5 油缸的选择486.6 本章小节48结 论49致谢50参考文献51千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论1.1 模具工业在国民经济中的地位模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，
11、60%80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于振兴我国模具工业的重要性，在1989年3月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来，国家又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产
12、品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从1997年到2002年，对全国部分重点专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。1999年7月国家计委和科学技术部发布的当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)，把电子专用工模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等等，都列进去了。1999年8月20日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通讯、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航天航空、海洋等
13、有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。要加强传统产业的技术升级。注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。1.2 各种模具的分类模具有冲压模具和塑料加工模具。冲压模具可以按照加工方式分类，可以分为冲孔落料模具、弯曲模具、拉伸模具、剪切模具、翻边模具、整形模具等。一般用做钢材等金属材料的加工。 塑料加工模具按塑料的类型可分为热固性塑料模和热塑性塑料模两大类。热塑性塑料均使用注射模具。下面是热固性模具的分类：（1）按模具在压机上的固定方式可分为
14、：移动式模具：不固定在机床上，装料合模、开模及塑料制品由模具内取出，均在机外进行。这种模具结构、制造简单，但效率低、劳动强度高，只适用于中小批量件的加工。固定式模具：固定在机床上，整个过程中，装料、合模、成型、开模及推出塑料制品等均在机床上进行。使用方便、劳动强度低、效率高，模具结构较为复杂，主要用于批量生产中。（2）按照塑料制品成型方法分类：压塑模：塑料装在受热的型腔或加料室内，然后加压。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般于型腔是一体的。传递模：塑料在加料室内受热成为粘流状态，在柱塞压力作用下使熔料经过注射系统进入充满闭合的型腔。注射模：塑料在注射机上装有螺杆搅拌的料筒
15、内受热进行塑化，达到半熔融状态时，在压力作用下熔料通过模具的注射系统进入到有一定温度的型腔内固化成塑料制品。工艺成型周期短，生产效率高，这种模具在热固性塑料注射机上使用。（3）按加料室的形式分类：敞开式模具：没有单独的加料室，合并在型腔中，压塑时塑料自由向外溢出。这种模具只能用来加工形状简单并且质量要求高的塑料制品。半封闭式模具：在型腔上方设有加料室，压塑时余料形成飞边。这中模具可制造形状比较复杂的塑料制品，制品致密度较高。封闭式模具：加料室是型腔的延续部分。压塑时压机的压力全部作用在塑料制品上。制品组织致密，形成垂直飞边，容易清除，适用于形状较复杂的塑料制品。（4）按模具的分型面分类：垂直分
16、型面模具：模具的分型面平行于压机的工作压力方向。水平分型面模具：模具的分型面垂直于压机的工作压力方向。1.3 我国模具工业的现状 80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表
17、板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Para
18、metric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良
19、好条件。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SM、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度的商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%80%相比，仍有差距。表1-1:国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m非淬火钢模具寿命1060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100
20、万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月1.4 我国模具技术的现状及发展趋势（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CA
21、D/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺
22、参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。（4）开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步
23、增加标准件的规格品种。（6）应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.5 国外模具工业的发展情况目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加
24、快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。1.6 毕业设计的要求及主要内容1.6.1 设计要求（1）HPVC带支承弯管总装图及部装图设计，零号图各1张；（2）圆弧型芯、上模版、滑块零件图设计，2或3号图各1张；（3）撰写毕业设计论文：10000字。1.6.2 设计的主要内容本论文主要是对塑料锥齿轮的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面：（1）掌握塑料注射模的设计步骤，采用点浇口自动切断脱落机构；（2）模具开模时利，外大直径先走一段
25、，开模后，,在油缸带齿条带动整体小滑快转动完成圆弧抽芯，最后由推板带动推杆将制件顶出，完成制件脱模的设计方法。（3）了解和熟悉模具主要零件的加工制造工艺。第2章 注射件材料的分析2.1 塑料制品的设计分析制品如图2-1、图2-2所示。图2-1 HPVC带支撑弯管三维实体图2-2 HPVC带支撑弯管二维零件图图21 所示本次毕业设计的塑料外壳，材料为HPVC，注射成型。从图21 可以看出， 塑件结构主要有以下特点：（1）弯管两端是直的，中间是90度的圆弧；（2）制品为薄壁件，内腔相对较深且有一定的精度要求。根据以上分析，模具在设计中应重点解决以下几方面的问题：（1）模具的结构形式、浇口形式与进浇
26、位置的选择；（2）分型面如何选取及分型面位置的选择；（3）中间圆弧段型芯如何抽出；（4）确保不发生推出变形，应采用什么样的脱模方式。2.2 塑件体积和质量由PRO/E模型分析得出塑件的体积和质量：（1）体积为10.2258348102mm；（2）曲面面积为0.5690843104mm2；（3）密度为1.4g/mm；（4）质量为14.3161687103g。2.3 材料特性2.3.1 HPVC的特点高分子质量聚氯乙烯（HPVC）通常平均聚合度在1700以上（常用的平均聚合度为2500）的PVC树脂。HPVC的最大特点是增塑剂吸收量大，其软制品不仅保持了通用PVC树脂的原有特性，而且其力学性能比普
27、通PVC制品更好，HPVC具有更高的力学性能,更好的耐热、耐寒性能,具有较好的回弹性。HPVC加工制品的主要优点是物理性能好（如：拉伸强度、压缩变形、低温脆性、耐磨性、耐溶剂性、耐老化性），并在较宽的温度范围内均能保持相对较好的性能。可广泛应用于密封条、膜片、塑料、高级电线电缆等方面。2.3.2 HPVC的成形特性1.无定形料,吸湿小,流动性差.为了提高流动性,防止发生气泡,塑料可预先干燥.模具浇注系统宜粗短,浇口截面宜大,不得有死角.模具须冷却,表面镀铬. 2.由于其腐蚀性和流动性特点，最好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。 3.极易分解,在200度温度下与钢.
28、铜接触更易分解,分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小. 4.采用螺杆式注射机喷嘴时,孔径宜大,以防死角滞料.好不带镶件,如有镶件应预热.2.4脱模斜度塑件模塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固体状态，将会产生一定的尺寸收缩，从而使塑件紧紧地包在模具型芯或型腔中凸起部分。为了便于使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，阻止塑料制品表面在脱模时划伤等，在设计塑件时必须考虑塑件内外壁具有足够的脱模斜度。常见热塑性塑件的脱模斜度的推荐值，见表23所示。表2-1几种热塑性塑件的脱模斜度塑料名称脱模斜度塑件外表面塑件内表面尼龙（通用）20402540尼龙（增强）20502040聚乙烯2045254
29、5氯化聚醚25453045有机玻璃3050351聚碳酸酯3513050聚苯乙烯35130301ABS401203012.5塑件的壁厚塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，如强度结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。此外，还应尽量使其各处壁厚均匀，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大，难填充，强度刚度差；壁厚太大，内部易生气泡，外部易生收缩凹陷，且冷却时间长，料多亦增加成本。塑件壁厚与流程有关。所谓流程是指熔融物料由进料口流向型腔各处的距离。各种塑料壁厚在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比，壁厚则其流程长。表24为壁厚与流程的关系，用它能计算与其相对应的塑件壁厚。S（
30、L/1001.2）0.6 (2-1)式中 S壁厚（mm）； L流程（mm）。将相关参数代入式(2-1)，经计算得出：S（60/1001.2）0.61.08mm塑件最小壁厚为2mm，符合Smin1.08mm的要求；塑件的结构是合理的。表2-2壁厚与流程的关系塑料流动性计算式说明流动性好（聚乙烯、尼龙等）S（L/1000.5）0.6S壁厚（mm）L流程（mm）流动性中等（有机玻璃、ABS等）S（L/1000.8）0.7流动性差（聚氯乙烯、聚砜等）S（L/1001.2）0.92.6 本章小结本章主要介绍了本设计使用的材料HPVC的性能与其成型条件；计算了塑件的最小壁厚和脱模斜度，又使用Pro/E三维
31、绘图和AutoCAD软件绘制出塑料外壳的三维图形和二维零件图，知道了此塑件的体积、质量与尺寸等参数，为以后的设计奠定了基础。 第3章 模具设计3.1 型腔数量的确定与配置3.1.1 型腔数量的确定确定型腔数量的方法有很多，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定行腔数量。（1）根据制品的精度要求确定型腔数量n对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，型腔数取4-6个。塑料制件为一般精度（4-5级），塑料制件重量 12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个，当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度塑料制件
32、，最多型腔数比4-5级精度的塑料增多至50%（2）根据注射机最大注射量确定型腔数量n一般注射机不应超过注射机最大注射量的80%，即: (3-1)或 式中 ()注射机的最大注射量； 成型塑件及浇注系统所需塑料重量，g； ()浇注系统凝料量，或g；()单个塑件的容积或质量，或g；塑件及浇注系统所需塑料容积，。根据方法1确定型腔数量，制件的制造精度为7级，所以应该选择多腔模具，故本设计选择一模二腔进行加工制件。3.1.2 分型面的确定模具上用于取出塑件和（或）浇注系统凝料的可分离的接触表面统称为分型面。分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很多影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计
33、工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式、推出形式、排气形式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。 分型面的选择原则:（1）分型面位于塑件断面尺寸最大处,保证塑件可正常取出； （2）开模时尽量使塑件留在动模； （3）分型面距离浇口最远，有利于排气；（4）不会在光滑的外表面留下痕迹。本设计采用点浇口，应该采取二次分型。3.1.3 型腔的配置型腔的配置决定了模具结构总体方案的设计。一但型腔布置完成，浇注系统走向和类型便确定。冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须统筹考虑。若冷却通道布置与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模
34、机构的初步位置确定后，模板的外行尺寸也基本确定。多型腔在模具上通常采用圆形排列、H形排列、直线形排列以及复合排列等，在设计时应注意如下几点：（1）尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保塑件质量的均一稳定。（2）型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象，如图3-1（b）的布局就比3-1（a）的布局合理。（3）尽量使型腔排列得紧凑一些，以便减小模具的外形尺寸。如图3-2所示，图（b）的布局优于图（a）布局，因为图（b）的模板总面积小，可节省钢材，减轻模具质量。 （a） （b） 图3-1 型腔的配置力求对称 （a） （b） 图3-2 型腔的配置力求对称3.2
35、注射机的选用3.2.1 注射机类型选择1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一。根据塑料注射成型过程,一般可将注射机分为以下几个部分：（1）注射装置；（2）合模装置；（3）液压传动和电器控制。随着现代电子技术的飞速发展,注射机控制系统升级换代很快。微型计算机控制的注射机已较常见。其控制系统由CPU、存储器、显示器等组成，并有初始化和调试、注射和模具动作、压力和速度控制、数字PID调节、油路和诊断等功能软件。注塑机的分类方式很
36、多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法。常用的说法有:按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。其中卧式注射机是注射机中最普通、最主要的形式。卧式注射机的注射装置和定模板在设备的一侧，而锁模装置、动模板、推出机构均设置在另一侧。卧式注射机的主要优点是机体较矮，容易操作加料，制件推出后能自动落下，便于实线自动化操作，缺点是设备占地面积大，模具安装比较麻烦。其结构如图3-3所示。 图3-3 卧式注射机外形1-锁模液压缸；2-锁模机构；3-动模板；4-推杆；5-定模板6-控制台；7-料筒及加热器；8-料斗；9-定量供料装置；10-注
37、射缸3.2.2 注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依据。（1）公称注塑量 指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力。（2）注射压力 为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。（3）注射速率 为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。（4
38、）塑化能力 单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型周期。（5）锁模力 注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。（6）合模装置的基本尺寸 包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程,模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。（7）开合模速度 为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停。（8）空循环时间 在没有塑化,注
39、射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循环所需的时间。3.2.3 塑件的的参数计算由以上可知塑件的参数如下：体积为V=10.2258348cm；HPVC的密度为1.4g/cm；塑件质量为m=14.3161687g；塑件总质量为V总=214.587126528.6323374g。（1）容量计算在一个注射成形周期内，注塑模内所需的塑料总容积应为模具型腔总容 积与模具浇注系统的容积之和，计算公式如下：VnVi+Vj (32)式中 n模腔的数量； Vi单个模腔的容积（或单个制品的体积）；Vj浇注系统和飞边所需的塑料体积；V一次注射所需塑料总体积。选择注射机时，必须保证V小于注塑机理论注射容积（
40、Vmax）。通常情况下，按下式校核：V0.8 Vmax （33）将相关参数代入式（3-3），经计算得出：V210.22583485 30. 4516696cm3Vmax=V0.838.06 cm3（2）锁模力计算P锁0.1n Pcp A （34）式中 P锁注射机最大锁模力（kN）；n型腔个数；Pcp模具成型时模腔的平均压力（Mpa）。对于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp2025Mpa；对于薄壁容器，框架类制品，Pcp30Mpa；对于HPVC、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp35Mpa；对于高精度机器零件，Pcp4045Mpa；A塑件在开模方向的最大投影面积（cm2）。将相关参数
41、代入式（3-4），经计算得出：P锁 0.1n Pcp A 0.123010 60.12kN结合上面的计算，初步确定注塑机为SZ-60/450，主要技术参数如下表：表3-1 注射机参数序号项目单位SZ-60/4501理论注塑容量cm3782螺杆直径mm303注射压力0.1MPa1704注塑速率g/s655塑化能力/h566螺杆转速r/min142007锁模力KN4508拉杆内间距mm282509模板行程mm22010最小模具厚度mm10011最大模具厚度mm30012推出行程mm8013推出力KN1514模具定位孔直径mm5515注射机喷嘴球头半径mm2016油泵电机功率KW1117加热功率KW
42、618机器尺寸m4.21.51.719机器重量t43.3 模架的确定3.3.1 标准模架简介如今标准模架已被模具行业普遍采用。我国于1990年颁布并实施GB/T12556.2-1990塑料注射模中小型模架技术条件和GB/T12556.2-1990 塑料注射模大型模架技术条件两项国家标准。3.3.2标准模架的选用中小型标准模加的模板尺寸BL500mm900mm,而大型模架的模板尺寸BL为630630mm1250mm2000mm。按结构特征可分为基本型和派生型。（1）基本型可分为A1A4四个品种。A1型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推杆推出机构，适用于单分型面注射成形模具。A2型模具
43、定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。A3型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑料制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。A4型模架均采用两块模板，设置推件板推出机构，适用范围与A3型基本相同。（2）派生型分为P1P9九个品种。P1P4型模架由基本型模架A1A4型对应派生而成。结构型式的差别在于去掉了A1A4型定模座板上的固定螺钉，使定模一侧增加了一个分型面，成为双分型面成形模具，多用于点浇口。其他特点和用途同A1A4。P5型模架的动、定模各由一块模板组合而成。主要适用于直
44、接浇口简单整体型腔结构的注射成形模具。在P6P9型模架中，P6与P7、P8与P9是相互对应的结构。P7和P9相对于P6和P8只是去掉了定模座板上的固定螺钉。P6P9型模架均适用于复杂结构的注射成形模，如定距分型自动脱落浇口的注射模等。按导柱和导套的安装形式可分为正装(代号取Z)和反装(代号取F)两种。本设计选用的为A4型315mm315mm正装的小型模架。如下图3-4 图3-4 标准模架模架总高度L:L=25+25+32+25+31+83+25=246mm。故模架总高度为332mm。3.4 成型零部件的工作尺寸计算3.4.1 工作尺寸分类和规定对制品和成形零件尺寸所做的规定为：（1）制品的外形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值；与制品外形尺寸相对应的凹模尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值。（2）制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值；与制品内形尺寸相对
