畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目 ： 與模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 : 專 業(yè) : 學(xué) 號 : 學(xué)生姓名 : 指導(dǎo)教師 : 日 期 : 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - I - 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是 料桶蓋注射成型工藝與模具設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出用于生產(chǎn) 步對該塑件的結(jié)構(gòu)分析可知：由于該塑件的面積較大，因此采用直澆口和順序分型，并且采取一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。由于塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故而需要采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的具體過程如下：首先對塑件的成型工藝性能進(jìn)行分析 。這包括對塑件的結(jié)構(gòu)尺寸的分析和成型塑件的材料 項(xiàng)性能的分析。其次，就是如何合理的選擇注射機(jī)。選擇正確的注射機(jī)是本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。再次，就是擬定模具的結(jié)構(gòu)形式。模具的結(jié)構(gòu)形式必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)尺寸，通過計(jì)算進(jìn)行合理的選擇。第四步就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第五步是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。第六步是斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 通過本次設(shè)計(jì)，使我對注塑模具的結(jié)構(gòu)和性能有了全面的了解，并且學(xué)到了模具設(shè)計(jì)的基本知識，為以后踏入社會工作打下了基礎(chǔ)，可以說是受益匪淺。 關(guān)鍵詞： 塑料模具，注射機(jī)， 澆注系統(tǒng) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - he of E It E is in of of we as a of so we of of to a a As a of of to of as of It of of of E. is to a is of is to of of of of be on is of is of is of I of of is me to in in 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 目 錄 1 緒論 . 1 綜述 . 1 塑料模的功能 . 1 我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 . 1 未來塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向 . 1 本設(shè)計(jì)的意義及目的 . 2 2 塑件成型工藝性分析 . 3 塑件的分析 . 3 外形尺寸 . 3 精度等級 . 4 脫模斜度 . 4 塑件圓角 . 4 性能分析 . 4 使用性能 . 4 成型性能 . 5 主要性能指標(biāo)表 . 5 注射成型過程及工藝參數(shù) . 5 注射成型過程 . 5 注射工藝參數(shù) . 6 模具溫度 . 6 模具溫度選擇原則 . 6 注射成型過程中的壓力 . 7 塑化壓力 . 7 注射壓力 . 7 注射壓力對塑件質(zhì)量的影響 . 7 注射壓力選擇范圍 . 8 充模速率 . 8 3 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 . 8 分型面位置的確定 . 8 型腔數(shù)量和排列方式的確定 . 11 注射機(jī)型號的確定 . 12 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 注射機(jī)的分類 . 12 國產(chǎn)注射機(jī)的型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù) . 13 注射量的計(jì)算 . 15 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 . 15 選擇注塑機(jī) . 16 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 . 16 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 17 澆注系統(tǒng)的組成由主流道、分流道、澆口、冷料穴 . 17 澆注系統(tǒng)的作用 . 17 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響因素 . 18 主流道的設(shè)計(jì) . 18 主流道的材料 . 19 主流道的表面精度 . 19 主流道尺寸 . 19 主流道當(dāng)量半徑 . 20 主流道的凝料體積 . 20 主流道交口套的形式 . 20 分流道的設(shè)計(jì) . 20 澆口套的設(shè)計(jì) . 21 澆口套的固定形式 . 21 澆口套的配合關(guān)系 . 21 澆口的計(jì)算 . 22 定位圈的設(shè)計(jì) . 22 定位圈的材料 . 22 定位圈與模具座板的連接 . 22 定位圈設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) . 22 定位圈與主流道襯套裝配形式 . 23 定位圈尺寸校核 . 23 冷料穴的設(shè)計(jì) . 24 見的冷料穴結(jié)構(gòu)有三類 . 24 校核主流道的剪切速率 . 25 計(jì)算主流道的體積流量 . 25 計(jì)算主流道的剪切速率 . 25 5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 . 25 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - V - 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 26 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 28 成型零件剛才的選用 . 30 成型零件工作尺寸的計(jì)算 . 30 凹模徑向尺寸 . 30 凹模深度尺寸 . 31 凸模徑向尺寸 . 31 凸模深度尺寸 . 31 型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 . 31 整體式圓形型腔側(cè)壁的厚度計(jì)算 . 32 整體式圓形型腔底板厚度計(jì)算 . 32 6 模架的確定 . 33 標(biāo)準(zhǔn)模架 . 33 注射模的典型結(jié)構(gòu) . 34 各模板尺寸的確定 . 34 模架各尺寸的校核 . 36 注射機(jī)拉桿間距 . 36 模具高度尺寸 . 36 模具的開模行程 . 36 7 排氣槽的設(shè)計(jì) . 36 排氣系統(tǒng)的作用 . 37 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 37 排氣槽的尺寸 . 37 間隙排氣 . 38 8 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 39 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 . 39 脫模力的計(jì)算 . 39 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 40 9 斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 40 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) . 40 斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)特點(diǎn) . 41 斜滑塊的組合形式 . 41 斜滑塊設(shè)計(jì)要點(diǎn) . 42 10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 42 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) . 42 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算 . 43 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 44 11 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 45 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類 . 45 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) . 45 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) . 45 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合形式 . 46 錐面定位機(jī)構(gòu) . 47 12 結(jié)論 . 47 參考文獻(xiàn) . 48 致 謝 . 49 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 1 - 1 緒論 綜述 塑料模的功能 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%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)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預(yù)測， 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 1 我國塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近年來，我國的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測，我國模具行業(yè)在 “ 十五 ” 期間的增長速度將達(dá)到 13% 15%。模具鋼的需求量也將以年 12%的速度遞增，全國年需求量約 70 萬噸左右，而 國產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國外模具鋼品種的 60%，每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬噸。我國每年進(jìn)口模具約占市場總量的 20%左右，已超過 10 億美元，其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的 50%以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40%1 未來塑料模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為 650 億美元，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。雖然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的 技術(shù)如 術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要?？v觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國家重點(diǎn)鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 2 - 勞動相對密集。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào) 整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進(jìn)口模具的依賴?，F(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。 21 世紀(jì)模具行業(yè)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)品的質(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行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要?？梢?，未來我國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹?： 大力普及、廣泛應(yīng)用 術(shù)， 逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 提高大型、精密、復(fù)雜與長壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。 在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要。 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于 30%，而先進(jìn)國家 均高于 70%，每年我們要從國外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的 3% 8%。 發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場。 積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。 開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功 率。在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時代即將到來 1 本設(shè)計(jì)的意義及目的 當(dāng)今世界工業(yè)界認(rèn)為 “模具是進(jìn)入富裕社會的原動力 ”“模具是材料加工業(yè)中的帝王 ”“模具就是黃金 ”。作為五大經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，模具行業(yè)的發(fā)展水平反映一 個國家的經(jīng)濟(jì)水平。特別是在汽車、家電、玩具等行業(yè)，模具水平更是起到?jīng)Q定其命脈的作用。 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%工業(yè)產(chǎn)品武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 3 - 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)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預(yù)測， 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 1 2 塑件成型工藝性分析 塑件的分析 外形尺寸 該塑件壁厚為 5件外形尺寸較大，塑料熔體流程較長，適合注射成型，制件是帶有提手的塑料桶蓋，桶蓋內(nèi)型有 3 處內(nèi)側(cè)凹，需分別由 3 個內(nèi)側(cè)抽芯的斜滑塊成型，提手部位為便于提拿設(shè)計(jì)成球形空間，模具需兩瓣擺動對合型芯成型球形和提手，按圓弧軌跡抽芯。 圖 塑料桶蓋 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 4 - 精度等級 影響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、 模具結(jié)構(gòu)（澆口、分型面的選擇），飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。按 978 標(biāo)準(zhǔn)，塑料件尺寸精度分為 8 級 ,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊可知，本塑件宜選用一般精度 5 級 ,每個尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，該按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算 2 脫模斜度 由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強(qiáng)行取出會導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜 度。只有塑件高度不大、沒有特殊狹窄細(xì)小部位時，才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。塑件脫模斜度為： 35 1 30一般型芯的脫模斜度要比型腔大，型芯長度及型腔深度越大，則斜度越小。在不影響外觀的情況，脫模斜度盡量大一點(diǎn)，以便脫模。 該塑件使用塑料為 以由查表可知，凹模的脫模斜度為 25 45,凸模的脫模斜度為 25 452 塑件圓角 塑料制件除了使用上要求采用尖角之處外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓弧過渡，因?yàn)楫?dāng)制件帶有尖 角時，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動時會發(fā)生破裂。塑件制品設(shè)置圓角，能使其成型流動性能好，成型順利進(jìn)行。設(shè)置一般圓角半徑 R 和厚度 T：當(dāng) R/T ，應(yīng)力容易集中；當(dāng) R/T 則很少出現(xiàn)應(yīng)力集中。由塑件圖可知，該塑件有較多方體邊應(yīng)力集中處，故在塑件設(shè)計(jì)過程中確定各邊圓角半徑 R=1 性能分析 使用性能 耐腐蝕性、電絕緣性優(yōu)良，可以 氯 化，可用玻璃纖維增強(qiáng)，低密度聚乙烯柔軟性、伸長率、沖擊強(qiáng)度和透明性較好，且適于制作耐 腐零件和絕緣零件。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 5 - 成型性能 (1) 結(jié)晶性料，吸濕性小。 (2) 流動性好，溢邊值為 右，流動性對壓力變化敏感。 (3) 冷卻速度慢，因此必須充分冷卻。 (4) 收縮率范圍大，收縮值大，取向性明顯，易變性、翹曲、結(jié)晶度及模具冷卻條件對收縮影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定。 (5) 質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時可強(qiáng)行脫模。 主要性能指標(biāo)表 表 性能指標(biāo) 密度 3/點(diǎn) c 132135 收縮比 伸強(qiáng)度 1741 拉伸彈性模量 840950 泊松比 鋼磨擦因數(shù) 性模量 注射成型過程及工藝參數(shù) 注射成型過程 (1) 成型前的準(zhǔn)備 :對 色澤、 粒度和均勻等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于 收性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。 (2) 注射過程 :塑件在注射劑料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具性強(qiáng)成型，其過程可分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個階段 。 (3) 塑件的后處理 :處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為 6075 處理時間為 1620s。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 6 - 圖 注射成型流程圖 注射工藝參數(shù) (1) 注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 3060r/ (2) 料筒溫度：后段 140160 c 中段 180220 c 后段 180190 c (3) 噴嘴溫度： 3070 c (4) 模具溫度： 7095 c (5) 注射壓力： 70100 (6) 成型時間： 68s( 注射時間取 卻時間 助時間 8s)。 模具溫度 模具溫度選擇原則 (1) 對于高粘度塑料，由于塑料熔體流動性差、充模能力弱，為了獲得致密的組織，模具溫度必須較高。 (2) 對于粘度較小、流動性好的塑料，模具溫度可以較低，這樣可以縮短冷卻時間、提高生產(chǎn)率。 (3) 塑件壁厚較大或塑件較復(fù)雜時，充模和冷卻時間較長，宜采用較高的模具溫度，以減少塑件出現(xiàn)凹陷、減小塑件的內(nèi)應(yīng)力。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 7 - (4) 在滿足注射要求的前提下，應(yīng)采用盡可能低的模具溫度，縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)率。 注射成型過程中的壓力 壓力可分為塑化壓力 和注射壓力。塑化壓力又稱螺桿背壓（針對螺桿式注射機(jī)），為注射機(jī)螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力。注射壓力是指注射時螺桿（柱塞）頭部對塑料熔體所施加的壓力。 塑化壓力 塑化壓力的作用：主要體現(xiàn)塑料的塑化效果及塑化能力。 增加塑化壓力將提高熔體密實(shí)程度，增大熔體內(nèi)壓力，增加剪切作用從而提高熔體溫度，并使溫度分布均勻。但增大塑化壓力若不提高螺桿轉(zhuǎn)速，熔體在螺桿槽中將會產(chǎn)生較大的逆流和漏流，降低塑化能力。 通常情況下，塑化壓力應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，一般不超過 2 注射壓力 注射機(jī)上常用壓力表表示注射壓力的大小，一般熱塑性塑料在 40 130間，熱固性塑料在 100 170以通過注射機(jī)的控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。 注射壓力的作用是克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力；給予熔體一定的充模速率充滿型腔；對模具內(nèi)熔料進(jìn)行壓實(shí)。 注射壓力影響注射壓力的因素可分為模具澆注系統(tǒng)及塑件的結(jié)構(gòu)：成型薄壁和長流程的塑件，采用較高注射壓力有利于充滿型腔；注射機(jī)類型：其他條件相同時，柱塞式注射機(jī)比螺桿式所需的注射壓力大些。塑料品種：塑料的摩擦系數(shù)和 熔融粘度越大，流動阻力越大，所需注射壓力應(yīng)越高。 注射壓力對塑件質(zhì)量的影響 注射壓力過高，塑料流動性提高，但塑件易產(chǎn)生溢料、溢邊使脫模困難，易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，易變形。 注射壓力過低，物料不易充滿型腔，成型不足，塑件易產(chǎn)生凹痕、波紋、熔接痕跡等缺陷。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 8 - 注射壓力選擇范圍 表 射壓力選擇范圍 塑件要求 注射壓力 /用塑料品種 熔體粘度較低，形狀精度一般，形狀簡單，厚度較大 70 100 聚乙烯、聚苯乙烯等 中等粘度，精度有要求，形狀較復(fù)雜 100 140 聚丙烯、 碳酸酯等 粘度高，精度高，薄壁長流程且形狀復(fù)雜 140 180 聚砜、聚苯醚等 精密、微型 180 250 工程塑料 充模速率 注射壓力直接影響充模速率，一般高壓注射充模速率大，低壓注射充模速率小。影響充模速率的因素很多，最主要的是塑件的壁厚，一般壁厚越大，注射壓力越低，充模速率越小。 3 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 分型面位置的確定 根據(jù)塑件情況，一套模具中可以只有一個分型面，也可以同時設(shè)定兩個或多個分型面。常見的取出塑件的主分型面與開 模方向垂直，也有采用與開模方向一致的側(cè)向主分型面。 分型面的位置關(guān)系到成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀、塑件的正常成型與脫模以及模具制造成本，因此，在選擇分型面時，盡量遵守以下原則： （ 1）分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面選擇的首要原則。 （ 2）有利于保證塑件尺寸精度。 若塑件有孔的同軸度要求、臺階間尺寸精度的要求，應(yīng)使塑件相關(guān)的部分全部在分型面的同一側(cè)成型，以滿足精度要求。如圖所示，為保證雙聯(lián)齒輪的齒廓與孔的同軸度，武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 9 - 兩齒輪型腔和型芯都設(shè)在動模邊，而因合模誤差，難于保證同 軸度要求。 圖 分型面應(yīng)有利于保證塑件尺寸精度 （ 3）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊，影響外觀質(zhì)量，因此，在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。圖結(jié)構(gòu)較好，能減少飛邊，有損塑件的表面質(zhì)量。 圖 分型面應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量 (4) 考慮滿足塑件的使用要求。 塑件在成型過程中，有一些難免的工藝缺陷，如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等，選擇分型 面時，應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。如圖 (b)，塑件完全在動模一側(cè)脫出，會使脫模斜度過大，而圖 (a)分別在動模、定模安排型腔，可減小脫模斜度。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 10 - 圖 分型面應(yīng)滿足塑件的使用要求 （ 5）盡量減小塑件在分型面上的投影面積，以減小所需合模力。如圖所示的彎角板塊類塑件，圖 (a)結(jié)構(gòu)比圖 (b)合理，能防止溢料，并簡化分型面的加工。 圖 型面對投影面積的影響 （ 6）有利于塑 件脫模。盡可能將塑件留在動模一側(cè)，如圖（ a），將型芯設(shè)在動模邊，依靠薄壁塑件對型芯足夠的包緊力，讓塑件留在動模一側(cè)。但是遇到厚壁塑件或者沒有型芯時，如圖（ b），應(yīng)將塑件型腔設(shè)在動模一側(cè)為妥。 (a) (b) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 11 - 圖 件應(yīng)盡可能留在動模一側(cè) （ 7）長型芯應(yīng)置于開模方向。當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型芯時，應(yīng)將較短型芯置于側(cè)抽芯方向，如圖 (a)結(jié)構(gòu)比（ b）結(jié)構(gòu)合理，利于減小抽拔距。 圖 長型芯應(yīng)置 于開模方向 為保證塑件能順利分型，主分型面應(yīng)首先考慮選在塑件外形的最大輪廓處，根據(jù)制件的特征選擇三次定距分型，分型面 、 、 。 型腔數(shù)量和排列方式的確定 為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用的有如下四種方法： (1) 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目。 (2) 根據(jù)注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。 (a) (b) 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 12 - (3) 根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目。 (4) 根據(jù)注塑機(jī)的最大注塑量確定型腔數(shù)目。 根據(jù)制件的特點(diǎn)，我們選取的是一模一腔的結(jié)構(gòu)。 注射機(jī)型號的確定 注射機(jī)的分類 注射機(jī)類型分類方法各異。最常見的是按注射機(jī)外形特征分類，即按注射裝置和鎖模裝置的排列方式分類，可分為：臥式注射機(jī)、立式注射機(jī)、角式注射機(jī)等 3。 (1) 臥式注射機(jī) 注射螺桿或柱塞的軸線與鎖模裝置軸線在一條直線上（或相互平行），沿水平方向裝設(shè)，如圖 1 2 31 2312312 31 2 31 2312312 3圖 射機(jī)示意圖 1- 合模裝置； 23優(yōu)點(diǎn)：重心低，便于操作、維修和加料，塑件出模后可自動落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動操作。應(yīng)用最廣。 缺點(diǎn)：模具安裝比較麻煩，嵌件放入模具后應(yīng)采用彈性裝置將其卡緊，否則可能傾斜或落下，機(jī)床占地面積較大。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 13 - (2) 立式注射機(jī) 立式注射機(jī)的注射裝置與鎖模裝置均垂直安裝且在一條直線上，如圖 1 2 31 2312312 3圖 注射機(jī)示意圖 123優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，模具拆裝方便，在動模（下模）安放嵌件時，嵌件不易傾斜或墜落。 缺點(diǎn)：塑件頂出后不能靠自重落下，需人工取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動操作，機(jī)身重心較高，穩(wěn)定性較差。 （ 3）角式注射機(jī) 角式注射機(jī)的注射裝置和鎖模裝置的軸線相互垂直。目前國內(nèi)使用較多的角式注射機(jī)沿水平方向開模，垂直方向注射。 1 2 31 2312312 3圖 注射機(jī)示意圖 123優(yōu)點(diǎn) :結(jié)構(gòu)簡單。 缺點(diǎn) :無法準(zhǔn)確可靠地注射和保持壓力及鎖模力，模具 受沖擊和振動較大。 國產(chǎn)注射機(jī)的型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù) 注射量表示法用注射容量（單位 示注射機(jī)的規(guī)格，能直觀表達(dá)注射機(jī)成型塑件的范圍 4。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 14 - 我國早期的注射機(jī)多采用注射量表示法，如 Y 125， 示塑料成型機(jī)械，Z 表示注射成型， Y 表示螺桿式（無 Y 則表示柱塞式）， 125 表示公稱注射容積為 125 示為國產(chǎn) 125 注射機(jī)鎖模部分。 320 定模板100向60模具最小厚度200移動模板行程300模具最大厚度30010490 280 370370280190100圖 射機(jī) 注射機(jī)性能的基本參數(shù)有：公稱注射量、注射壓力、注射速度、鎖模力、鎖模裝置基本尺寸等。 （ 1） 理論注射量 指在對空注射條件下，注射螺桿或柱塞做一次最大行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。 注射量反映了機(jī)器能生產(chǎn)塑件的最大體積。理論注射量為螺桿或柱塞最大注射行程時對應(yīng)的注射量，條件為對空注射。而實(shí)際注射時，流動阻力增加，加大了螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)，實(shí)際注射量有所降低，一般為理論注射量的 70 90。 （ 2）注射壓力 指注射過程中螺桿或柱塞頭部的最大壓力作用：克服注射過程中塑料熔體流經(jīng)噴嘴、流道和型腔的阻力，同時對注入型腔的熔體給予一定的壓力，以完成物料補(bǔ)充，使塑件密實(shí)。部 分國產(chǎn) 列注射機(jī)的注射壓力。 （ 3）鎖模力 指鎖模機(jī)構(gòu)施于模具上的最大夾緊力（ 鎖模力用于平衡注射時型腔熔體的壓力，保證在注射和保壓時模具不會在分型面被脹開。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) - 15 - 鎖模力不夠會使塑件產(chǎn)生飛邊，不能成型薄壁塑件；鎖模力過大，又易損壞模具。 （ 4）鎖模裝置的基本參數(shù) 鎖模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，也決定了所能加工塑件的平面尺寸。 鎖模裝置的基本參數(shù)包括：動、定模固定板尺寸（ B H），拉桿間距（ 動、定模固定板最大開距 具厚度 動模固定板行程 （開模行程） S 等。 圖 鎖模裝置的基本參數(shù) 12345注射量的計(jì)算 通過對制件結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算得： 塑件體積 ： 塑(塑件的質(zhì)量： *塑塑 (注射模一次成型的塑料質(zhì)量（塑件和流道凝料質(zhì)量之和）應(yīng)在最大注射量的 3575范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80，最小應(yīng)不小于 10。為了充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50 80。 一般只需對最大注射量進(jìn)行校核，但當(dāng)注射熱敏性塑料時，還需校核最小注射量，因?yàn)橐淮巫⑸淞刻?，塑料在料筒中停留時間過長，會導(dǎo)致塑料高溫分解，降低塑件質(zhì)量和性能。最小注射量應(yīng)大于公稱