1、（2011屆）專科畢業設計（論文）資料題 目 名 稱：外螺紋圓盒注射模設計學 院（部）：機械工程學院專 業：機械設計與制造學 生 姓 名：班 級：學號指導教師姓名：職稱 最終評定成績：湖南工業大學教務處摘 要本設計基于塑料成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的工作原理，對外螺紋圓盒的注射成型模具進行了設計；對制件進行了詳細的分析，制件所用材料是ABS。在此基礎上提出了模具的設計方案；選擇了制件的分型面；確定了制件的成型方式及型腔數目；對模具的工作零件部分進行了詳細的設計計算和說明，特別是脫模機構，利用推桿和脫模板組合，完成制件和澆注系統凝料的取出；最后，對注射機進行了選擇和校核。在設計中還用

2、到了CAD/CAM系統和Pro/e模型設計，簡化了設計過程，通過模擬，提高了模具工作的可靠性。關鍵詞：圓盒；ABS；注塑模；注射機目錄一前言1（一）模具工業的地位1（二）塑料注射模具的現狀及發展趨勢1二圓盒蓋制件分析5三圓盒件注射模具設計6（一）設計思路步驟6（二）方案選擇6（三）制件成型位置及分型面選擇7（四）型腔數目及排列方式8（五）澆注系統設計8（六）脫模機構設計11（七）模具工作零件尺寸計算13（八）導向及定位機構16（九）排氣及冷卻17四注射機選擇18（一）注塑機基本參數18（二）注塑機選定步驟19（三）注射機的校核20五模具動作過程說明23六參考文獻24七致謝詞25一 前言（一）模

3、具工業的地位模具是制造業的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態或液態）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業中1。模具是一種重要的國工工藝裝備，是國民經濟各工業部門發展的重要基礎之一。模具是壓力加工或其它成形加工工藝中，使材料變形制成產品的一種重要工藝裝備，應用廣泛。它在鍛造、塑料加工、壓鑄等行業中起著重要作用2。模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件等，都是使金屬材料在模具中發生塑性變形而獲得的；壓鑄零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金屬材料的成形加工也多是依靠模具。少無切削加工是機械

4、制造業發展的一個方向，而模具是利用壓力加工實現無切削工藝的關鍵。模具成形有優質、高產、低消耗和低成本等特點，因此得到了廣泛應用。據初步統計：依靠模具加工的產品和零件，電行業占80%，機電行業占70%以上。輕工、軍工、冶金及建材等行業大部分產品和生產都離不開模具3。（二）塑料注射模具的現狀及發展趨勢1注射模的現狀塑料制品在人們的日常生活中及現代化工業生產領域中得到日益廣泛的應用。隨著塑料工業的發展，社會對塑料制品的需求愈來愈大。據統計，在現代化工業生產中，60%90%的工業產品需要使用模具加工，模具工業已經成為工業發展的基礎2。而塑料注射模在模具中所占的分量越來越大，其發展也非常迅速，大有凌駕其

5、它模具之上的趨勢。專家預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發展速度將高于其他模具。一般來說，國外的模具工業起步比較早，發展也比較靠前，技術也比較成熟,現在注塑成型技術在向多工位、高效率、自動化、連續化、低成本方向發展。例如：(1)混煉與注塑成型組合技術的應用，WP公司將雙螺桿聚合物玻纖混煉技術與活塞注塑成型技術組合，把多相體系共混與注塑組合成連續成型過程2。(2)多工位、連續注塑技術的應用。德國FOBOHA公司4工位雙機注塑成型64件雙色塑料制品技術，4個側面各有64個陽模的結構居中并可轉動，兩側各配有1套陰模和1臺注塑機，每次轉動90度后合模，2臺注塑機同時注塑

6、。如果注塑2種不同材料或雙色制品，每轉動一次，這套設備可注塑成型64個制品。意大利PRESMA公司的10工位EVA交聯發泡注塑機組，由1臺注塑機和沿圓周排列的10套注塑模具組成，這10個模具依次被移動到注塑機前進行注塑成型，被注塑后的模具在移動中需要完成定型、開模、取出制品、合模的工序，這些工序全部由電腦自動控制。這套交聯發泡注塑機組將中型塑料制品注塑成型過程連續化，提高了注塑機的生產效率2。法國BILLION公司雙注塑、可旋轉模具注塑技術，將2個陽模平行放置在1個可轉動的支架結構上，2臺注塑機同時向各自對應的模具內注塑不同物料，然后開模，陽模支架整體向前移動后旋轉180度，其中1個陽模上的雙

7、色制品被取出，進行下次注塑工作。這套雙注塑設備提高了連續化程度和設備操作空間的緊湊性。(3)子母螺桿注塑成型技術的應用。INSHOT公司推出的子母螺桿雙色注塑技術，可以被稱作是共注塑成型技術的一次重大突破。這臺注塑成型設備主要是由1個機筒、2個子母螺桿和2套傳動系統組成。將大螺桿的空腔作為小螺桿的機筒組成了子母螺桿，這兩個螺桿各自的轉動與移動由2個獨立的傳動系統控制，注塑模具的結構也相對簡單，極大地降低了共注塑成型技術所需的設備成本。另外，國外在壓塑成型和吹塑成型自動化和連續化生產技術方面也有很大的進展。如意大利薩克米公司的連續快速壓蘇瓶蓋成型機，主要是由1臺片材擠出機、自動切片機構、配有64

8、套瓶蓋壓塑模具的快速旋轉機構組成。擠出片材被切下落到陰模中，陽模與陰模合模，定型后開模，由一個搓動機構將陽模上的瓶蓋取出。這臺設備每分鐘最快可制成1200個塑料瓶蓋，生產效率之高是目前在國內難以見到2。相比而言，國內相塑料模具就比國外落后得多，目前大多用的是單型腔，簡單型腔的模具達70以上，仍占主導地位，一模多腔精密復雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經能初步設計和制造，但是有很多精密的模具都要靠進口。不過，我國模具從開始起步到現在有經歷了半個世紀的發展，模具工業有了很大的發展，1999年我國模具工業產值為245億，至2002年我國模具總產值約為360億元，其中塑料模約30%左右，年均增速均為1

9、3%。模具制造水平也有了很大的提高，在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02m

10、m0.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達1030萬次，淬火鋼模達501000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在2934英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱

11、式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%80%相比，差距較大2。2注射模具國內外的發展狀況近年來,隨著塑料工業突飛猛進地向前發展,模具設計和制造工業也發生了根本的變化.高效率、自動化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個模具產量中所占的比例越來越大。據統計,汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表、自行車、電冰箱、電風扇等，分別有60%、85%和92%以上的零件用模具進行成型加工。模具生產的費用將占產品成本的10%-30%且逐步提高。因此日本稱模具是進入“富裕社會的原動力” 德國稱為“金屬加工中的帝王”工業發達國家的模具

12、工業已成為獨立的行業，把模具技術水平作為國家機械制造工藝水平的重要標志之一。而國內塑料塑件在人們的日常生活中及現代工業生產領域中占有很重要的地位。采用模具成型的工藝代替傳統的切削加工工藝，可以提高生產效率，保證零件質量，節約材料，降低生產成本，從而取得很高的生產效率。因此，在機電、儀表、化工、汽車和航天航空等領域，塑料已成為金屬的良好代用材料并得到了廣泛的應用，出現了金屬材料塑料化的趨勢。作為最有效的塑料成型方法之一的注射成型技術具有可以一次成型各種結構復雜和尺寸精密的塑件。成型周期短、生產率高、大批生產時成本低廉、易于實現自動化或自動化生產等優點，因此，世界塑料成型模具產量中約半數以上是注射

13、模具2。近幾年來，在我國其發展速度之快、需求量之大是前所未有的，但總體上與工業發達的國家相比仍有較大的差距。目前，我國模具工業的當務之急是加快技術進步，調整產品結構，增加高檔模具的比重，質中求效益，提高模具的國產化程度，減少對進口模具的依賴。未來國內外塑性模具的制造技術和成型技術有如下發展趨勢：1)在模具設計制造中廣泛應用CAD/CAE/CAM 技術；2)高速銑削加工將得到更廣泛地應用；3)在塑料模具中推廣應用熱流道技術、注射成型和高壓注射成型技術；4)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；5)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程；6)虛擬技術將得到發展；7)模具自動加工系統的研制和發展。

14、廣泛應用CAD/CAE/CAM技術，逐步走向集成化的方向發展。二 圓盒蓋制件分析圖2-1 圓盒件三維圖制件三維實體模型如右圖所示，材料為ABS，密度為1.05g/cm，收縮率0.4%-0.7%,取0.5%，由Pro/e計算可得，單個制件的體積為 cm3。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性,丙烯腈有高強度、熱穩定性及化學穩定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。ABS具有如下特性1：（一）綜合性能較好，沖擊強度較高，化學穩定性，電性能良好；（二）與372有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理；（三）有高抗沖

15、、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別；（四）流動性比HIPS 差一點，比PMMA、PC 等好，柔韌性好，適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件。三 圓盒件注射模具設計（一）設計思路步驟一般來說，現在國際上比較經典的塑料模具設計步驟如下：1.首先了解塑料制品所用塑料的品種、塑料的特性、收縮率及塑料流動特性等。2.對塑料制品進行工藝分析，著重分析塑料制品的結構合理性及成型條件等。3.根據塑料制品的重量和塑料制品投影面積及模具結構類型等，選擇合適的注射成型機。4.進行模具結構設計（1）選擇塑料制品成型位置和模具分型面；（2）確定型腔數目和排列方式；（3）澆注系統設計；（4）成型零件結構設計；（5）抽芯機結構

16、設計和推出機構設計；（6）加熱系統設計和冷卻系統設計；（7）繪制模具結構圖。在設計塑料模具的過程中可以大部分參照其步驟，但是有些地方可能也會略有不同。（二）方案選擇塑件的大批量生產使模具壽命要長，使用壽命不少于50萬次，塑件為一般性生活用品，精度要求不是很高。模具設計要合理，脫模要方便可靠，還要經濟實用。有以下兩種方案：方案一：采用側芯成型外圈螺紋；方案二：使用整體式模具成型。方案一由于要使用側芯，模具設計中就要加入側抽芯裝置，使模具機構變的復雜，加工難度加大，增加制造成本。在注射過程中，由于增加了側芯，就加大了阻力，會影響塑料的充填，可能產生缺料現象。方案二使用整體式模具一次成型，模具結構簡

17、單，便于加工維護，模具體積小，模架簡單，但增加了開模距離。采用第二種方案，模具結構簡單，可以直接開模，避免側抽芯。（三）制件成型位置及分型面選擇圖3-1 分型面分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統凝料的可分離的接觸表面。以有利于塑件脫模、保證塑件外觀不被破壞、尺寸精度滿足要求、有利于排氣以及模具加工方便等原則選取分型面，分型面立體圖如右圖3-1所示：（四）型腔數目及排列方式圖3-2 型腔數目及排列方式由于制件尺寸較大，根據制件的生產數量及模具壽命，采用一模四件，對稱布置，如圖3-2所示。（五）澆注系統設計采用簡單澆注系統，由主流道，分流道，冷料穴和點澆口組成。1.主流道主流道是一端與注射機噴嘴

18、相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道，如圖3-3所示。(1)塑件材料為ABS，流動性好，故選擇主流道圓錐角為，內壁粗糙度為。(2)主流道大端呈圓角，r=2mm。(3)由塑件材料為ABS，塑件質量為156g ，選擇主流道直徑為d=3mm，D=6mm。圖3-3 主流道1 注射機噴嘴； 2-定位環； 3-澆口套；4-定模(4)澆口套與注射機噴嘴由的接觸球面要求吻合，由于注射機噴嘴球面半徑SR是定值，由所選取的注射機決定，根據所選注射機，SR=20mm，一般取sr=SR+0.5，為sr=20.5mm。斷面凹球面深度L2=3mm，球面與主流道孔應以清角度連接，不應有倒拔痕跡，以保證主流道凝

19、料順利脫落。(5)定位環是模體與注射機的定位裝置，保證澆口套與注射機噴嘴對中定位，定位環的外徑D應與注射機的定位孔間隙配合，定位環厚度取L1=6mm。(6)澆口套長度L取為50mm。2.分流道圖3-4 分流道分流道指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統中空融狀態的過渡段。(1)采用梯形截面分流道，Ra=1.6.(2)截面直徑，斜度，底面半徑r=1mm。(3)分流道布置采用平衡式布置，要求從主流道各個型腔的分流道其長度、形狀及斷面尺寸對應相等，達到各個型腔同時均勻進料，保證各個型腔成型出的塑件在強度、性能及質量上的一致性。(4)分流道與澆口的連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡

20、，有利于塑件熔體的流動及充填。3.澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統的關鍵部分，澆口的形狀，數量，尺寸和位置對塑件的質量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。一般澆口截面面積為分流道截面面積的3%-9%截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為0.5mm，表面粗糙度Ra不低于，由于制件要求表面光滑無痕跡，故選用點澆口形式。塑件壁厚為1.6mm，故取澆口直徑d=1.0mm，澆口長度mm。4.冷料穴設計圖3-5 冷料穴冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫，開模

21、時又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑1，即：，如圖3-5所示。（六）脫模機構設計脫模機構是在一次注射完成后，取出制件及澆注系統凝料的裝置，包括脫出和取出兩個動作，即先將塑件和澆注系統凝料等與模具分離，再將塑件和凝料取出。1）設計原則脫模機構的設計一般遵循以下原則1：（1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。（2）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位。（3）結構合理可靠，機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度，便于制造和維護。（4）保證塑件不變形、

22、不損壞，保證塑件外觀良好。圖3-6 脫模機構本設計使用簡單的推件板脫模機構和成型零件的脫模機構，如圖3-6所示。因為該塑件的分型面簡單，結構也不復雜，采用推簡單的脫模機構可以簡化模具結構，給制造和維護帶來方便。在對脫模機構做說明之前，需要對脫模力做個簡單的計算。2.脫模力計算由公式：1 式中： 因制件收縮對型芯產生的正應力；f：摩擦系數，取f=0.2；：脫模斜度，取（A為型芯端面面積）13.44.5因制件上有一圈側耳，故在側耳處應設置推桿，因此選用脫模板和推桿形式脫模。3.推桿尺寸計算根據公式，有： 1式中：d：推桿直徑； F:脫模力； k：安全系數，取為1.5； E：推桿材料的彈性模量； L

23、：推桿長度，L=135mm； n：推桿的數量,n=16計算得：6mm 所以，取4.脫模板尺寸計算脫模板又稱卸料板，特點是推出面積大，推力均勻，塑件不易變形，表面無推出痕跡，結構簡單，無需設置復位桿。設計中使用的脫模板也用于成型制件的外耳，相當于外耳的型腔，也屬于工作零件，選用T8A制造，淬火后硬度應達到HRC5458，如圖3-7所示。圖3-7 脫模板制件為矩形截面，則由公式：1 L：脫模板長度,450mm； B：寬度，450mm E：彈性模量，207Mpa；：脫模板中心允許的最大變形量，一般取塑件在推出方向上尺寸公差的1/10計算得，30mm綜合考慮模具整體受力情況，取。5.流道推板工作原理圖

24、3-8 流道推板工作原理1.型腔 2.限位桿 3.彈簧 4.流道推板 5.定模座板 6.限位釘 7.澆注系統凝料 8.型芯流道推板4是用于將澆注系統凝料從模具中取出的裝置，與限位拉桿2共同作用，利用了開模時動模和定模的相對運動，完成澆注系統凝料的取出，如圖3-8所示，開模時，流道推板4在限位釘6的作用下，將澆注系統凝料7拉出。（七）模具工作零件尺寸計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此

25、外，成型零件還要求結構合理,有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。該塑件有需要配合的地方，所以對尺寸的要求比較高。成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種1：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量

26、進行計算；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。本設計采用平均值法。1.型芯尺寸的計算凸模是成型制件內形的，其尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凸摸的磨損會使被包容尺寸變小。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設計模具時，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差1，如圖3-9所示。圖3-9=130mm =1.8mm =98mm=118mm=52mm式中：s為制件收縮率，取0.5%；，制件尺寸公差；制造公差，取2.型腔尺寸的計算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸變大。因此，為了使得

27、模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差1，如圖3-10所示。圖3-10=3mm=100mm=20mm=114m=122mm=98.2mm=2mm式中：s為制件收縮率，取0.5%；，制件尺寸公差；制造公差，取（八）導向及定位機構注射模的導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。錐面定位機構用于動、定模之間的精密對中定位。導柱：國家標準規定了兩種結構形式，分為帶頭導柱和有肩導柱，大型而長的導柱應開設油槽，內存潤滑劑，以減小導柱導向的摩擦。若導柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精

28、密的模具，導柱的直徑需要進行強度校核 11 。導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易。導向機構整體如圖3-11所示。圖3-11設計導柱和導套需要注意的事項有：1.合理布置導柱的位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。2.導柱工作部分長度應比型芯端面高出68mm，以確保其導向與引導作用。3.導柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導柱固定部分配合精度采用H7/k6；導套外徑

29、的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.52倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。4.導柱可以設置在動模或定模，設在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。5.導柱設在動模一側可以保護型芯不受損傷，而設在定模一側則便于順利脫模取出塑件。6.一般導柱滑動部分的配合形式按H8/f8,導柱和導套固定部分配合按H7/k6，導套外徑的配合按H7/k6。7.除了動模、定模之間設導柱、導套外，一般還在動模座板與推板之間設置導柱和導套。8.導柱的直徑應根據模具大小而決定，可參考標準模架數據選取。（九）排氣及冷卻通常，選擇排氣槽的開設位置時，應遵循以下原則：1.排氣口不

30、能正對操作者，以防熔料噴出而發生工傷事故；2.最好開設在分型面上，如果產生飛邊易隨塑件脫出；3.最好設在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4.開設在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端；5.開設在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕；6.若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應部位鑲嵌燒結的多孔金屬塊，以供排氣。7.高速注射薄壁型制件時，排氣槽設在澆口附近，可使氣體連續排出；若制件具有高深的型腔，那么在脫模時需要對模具設置引氣系統，那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固

31、性塑料制件在型腔內的收縮小，特別是不采用鑲拼結構的深型腔，在開模時空氣無法進入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統。本模具的排氣孔設計在分型面上。四 注射機選擇（一）注塑機基本參數注塑機的主要參數有公稱注射量,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,空循環時間等.這些參數是設計,制造,購買和使用注塑機的主要依據11-13。1.公稱注塑量：指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力。2.注射壓力：為了克服熔料流經噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對

32、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速率,描述這一參數的為注射速率或注射時間或注射速度。常用的注射速率如表4-1所示。表4-1 注射量與注射時間的關系1注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 54.塑化能力：單位時間內所能塑化的物料量，塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協調,若塑化能力高

33、而機器的空循環時間長,則不能發揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。5.鎖模力：注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應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,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等，這些參數規定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍。7.開合模速度：為使模具閉合時平穩,以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快再到停。8.空循環時間:在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環所需的時間。（二）注塑機選定步驟1.由公稱注射量選定

34、注射機根據注射機選定原則11，由注射量選定注射機.由PRO/E建模分析得（材料密度取）:總體積55總質量167g流道凝料體積為(流道凝料的體積)是個未知數,根據Pro/e計算凝料體積,得凝料體積實際注射量為:60實際注射質量為；根據實際注射量應小于0.8倍公稱注射量原則, 即：結合上面的計算，初步確定注塑機為表4-2所示，查國產注射機主要技術參數表取SZ-800/3200,主要技術參數如下。表4-2 國產注射機SZ-800/3200技術參數表13特性內容特性內容結構類型臥拉桿內間距(mm)600×600理論注射容積（cm）840移模行程(mm)550螺桿(柱塞)直徑(mm)67鎖模形

35、式雙曲軸注射壓力(MP)142.2最小模具厚度(mm)300注射速率(g/s)260模具定位孔直徑(mm)160塑化能力(g/s)34噴嘴球半徑(mm)20螺桿轉速(r/min)10125噴嘴口直徑-鎖模力(KN)3200（三）注射機的校核1.注射壓力的校核該項工作是校核所選注射機的公稱壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力P0,塑件成型時所需要的壓力一般由塑料的流動性塑件的結構和壁厚以及澆注系統類型等因素決定,其值一般為70150MPa。ABS所需的注射壓力P0如表4-3所示。表4-3 ABS所需的注射壓力P01塑料厚壁件中等厚壁件難流動的薄壁窄澆口件ABS80100100130130150

36、,滿足條件。2.鎖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的額定鎖模力：1式中：F：注塑機額定鎖模力； K：安全系數，通常取1.11.2，取K=1.2；3.塑化能力的校核初定的成型周期為20秒計算，實際要求的塑化能力為，小于注塑機的塑化能力34（g/s），說明注射機能完全滿足塑化要求。4.開模行程與推出機構的校核開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機移動模板的最大行程S。對單分型面注射模，所需要開模行程H為：1。式中，H1塑件推出的距離（也可作為凸模高度）H2包括澆注系統在內的塑件高度 S注射機移動板最大行程所選注塑機為全液壓式鎖模

37、機構，最大開模行程受模具厚度影響。此時最大開模行程S等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。SH+H+（510）mm滿足要求。式中 S注塑機移模行程； H推出距離；H流道凝料與塑件高度。5.安裝部分相關尺寸的校核噴嘴尺寸：注射機的噴嘴與模具的澆套關系如圖4-1所示。主流道的始端球面半徑R應比注射機噴嘴頭球面半徑R0大12mm；主流道小端直徑d應比噴嘴直徑大0.51mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。圖4-16.模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機拉桿間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機的工作

38、臺面上。模具厚度必須滿足下式：H HH所以，滿足要求。式中 H所設計的模具厚度； H注塑機所允許的最小模具厚度；H注塑機所允許的最大模具厚度。7.模具安裝尺寸校核注塑機的動模板，定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種1：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具常用這種方法），模具動，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。該模具外形尺寸為450×450屬中小型模具，所以采用壓板固定法。1 動模座板 2 墊塊 3 推

39、桿 4 支承板 5型芯固定板 6 型芯 7 推桿 8 限位拉桿9 彈簧 10 定模座板 11 限位釘 12 主流道襯套 13 流道推板 14 限位拉桿 15 導柱16 型腔板 17 推板 18 推桿固定板 19 推板五 模具動作過程說明成型制件時，先合模，對模具預熱一段時間后再開始注射。一次注射完成后，冷卻一段時間，然后開模。開模時，在彈簧9的作用下，模具首先沿1-1面打開，澆注系統凝料在點澆口處被拉斷；模具繼續打開一段距離后，在限位拉桿8和限位釘11的作用下，模具沿2-2面打開，澆注系統凝料被流道拉板13拉出；繼續打開一段距離后，由于限位拉桿14的作用，模具沿3-3面打開，制件與型腔分離，包

40、裹在型芯上，隨動模一起繼續運動；當注射機的頂桿頂到推板19時，動模座板繼續運動而推出機構停止運動，此時，在頂桿7和脫模板17的作用下，塑件被頂出，使塑件脫離型芯，完成脫模動作，然后合模，進行下一次循環。六 參考文獻1葉久新,王群.塑料制品成型及模具設計M.湖南科學技術出版社，2005.2邱建新,李發根等,模具工業發展趨勢綜述CAD/CAM與制造業信息化.3汪克飛,杜濟美,程德華.我國緊固件行業模具生產現狀J,模具技術, 1992.4林清安Pro/Engineer 中文野火版2.0教程 塑料模具設計.清華大學出版社,2005.5徐灝. 機械設計手冊.機械工業出版社，1991 B1中國模具設計大典

41、.6塑料模設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊. 機械工業出版社，19947唐志玉. 模具設計師指南. 國防工業出版社，19998賈潤禮，程志遠. 實用注塑模設計手冊. 中國輕工業出版社，20009霍玉云主編.塑料制品與制造M，化學工業出版社.10屈華昌主編，塑料成型工藝與模具設計M.機械工業出版社，1994.11李景新.塑料螺桿旋轉注射成型機的研究J.青島化工學院碩士研究生學位論文.12王涯民.淺談塑料模型制品裝備的發展及展望J.塑料技術與裝備，1999.13呂柏源，王忠蕓，劉厚義.塑料注射成型機發展概況J.塑料技術與裝備。1996.14呂柏源。李景新，劉彭振，宗殿瑞，李鋒.塑料螺桿旋轉注射成型

42、機的研究與并發習塑料技術與裝備J，1999.15呂柏源，李景新，劉彭振，宗殿瑞.塑料螺樣旋轉注射成型機的研究與開發J.現代塑料工程，1999.16宗殿瑞.注射成型塑料制品尺寸精度影響因素J,塑料技術與裝備，1999.17王新華.幾種塑料模結構的改進模具J, 1998, 214 (12)s 38351.18虞福榮.塑料模具設計制造與使用修訂版M.機械工業出版社.七 致謝詞在本設計的開題論證、課題研究、論文撰寫和論文審校整個過程中，得到了導師的親切關懷和精心指導，使得本設計得以順利完成，其中無不飽含著老師的汗水和心血。導師敏銳的學術思想、嚴謹踏實的治學態度、淵博的學識、精益求精的工作作風、誨人不倦的育人精神，將永遠銘記在學生心中，使學生終生受益。他對本設計的構思、框架和理論運用給予了許多深入的指導，使得設計得以順利完成。在此謹向尊敬的導師表示衷心的感謝和崇高的敬意。通過這次畢業設計，大大的提高了我們的自主學習和認真思考的能力，對學術態度的嚴謹性也有了很高的認識。我相信在以后的學習和工作過程中，一定可以好好的解決問題，提高自己的能力，較快地適應工作和社會激烈的競爭。再次感謝所有支持和幫助過我的領導、老師、同學們。 學生簽名：彭凌云 20115.262011屆專科畢業設計（論文）資料第二部分 過程管