年产100万件塑料桶注塑模具设计.doc

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1、 目录摘 要I第一章 绪论11.1文献综述11.1.1 塑料模的功能11.1.2 我国塑料模具现状及发展趋势11.1.3 未来塑料模具工业和技术的主要发展方向31.2 本设计的意义及目的4第二章 塑件成型工艺性分析52.1 塑件的分析52.1.1 外形尺寸52.1.2 精度等级52.1.3 脱模斜度52.1.4 塑件圆角62.2 PP的性能分析62.2.1 使用性能62.2.2 成型性能62.2.3 PP的主要性能指标表72.3 PP的注射成型过程及工艺参数82.3.1 注射成型过程82.3.2 注射工艺参数82.4 模具温度92.4.1 模具温度选择原则92.5 注射成型过程中的压力92.5

2、.1 塑化压力102.5.2 注射压力102.5.3 注射压力对塑件质量的影响102.5.4 注射压力选择范围102.6 充模速率11第三章 拟定模具的结构形式123.1 分型面位置的确定123.2 型腔数量和排列方式的确定133.3 注射机型号的确定143.3.1 注射机的分类143.3.2 国产注射机的型号规格和主要技术参数143.3.3 注射量的计算153.3.4最大注射压力与模腔压力的计算163.3.5锁模力的计算163.3.6 注射机型号的选定173.3.7 注射机有关工艺参数的校核17第四章 浇注系统的设计194.1 浇注系统的组成194.2 浇注系统的作用及设计影响因素194.3

3、 主流道的设计204.3.1 主流道的材料214.3.2 主流道的表面精度214.3.3 主流道尺寸214.3.4 主流道当量半径214.4 分流道的设计21第五章 成型零件的结构设计及计算235.1注射模具型腔的结构设计235.2注射模具型芯的结构设计245.3成型零件的力学分析24第六章 模架的确定256.1 标准模架256.2 注射模的典型结构256.3 各模板尺寸的确定25第七章 排气槽的设计277.1 排气系统的作用277.2 排气结构设计277.3 排气槽的尺寸287.4 间隙排气28第八章 导向与定位机构设计298.1 导向机构的设计298.2 导柱设计298.3 导柱的校核30

4、8.4 导套设计318.5 定位机构设计32第九章 脱模推出机构的设计349.1 脱模推出机构的设计原则349.2 脱模机构的确定34第十章 冷却系统的设计3510.1 温度调节系统3510.2 冷却介质3510.3 冷却系统的简单计算3510.3.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量M。3510.3.2 确定单位质量的塑件再凝固时所放出的热量 ,3610.3.3 计算冷却水的体积流量3610.3.4 确定冷却水的直径d3610.3.5 冷却水在管内的流速3710.3.6 求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h3710.3.7 计算冷却水通道的导热总面积A3710.3.8 计算模具所需冷却水

5、管的总长L3710.3.9 冷却水路的根数x3710.4 冷却系统设计37第十一章 装配3911.1 模具的装配3911.1.1 具体的工艺要求3911.1.2模具的装配方法3911.2 模具的安装及加工要点39参考文献41致 谢42摘 要 本次设计的题目是PP塑料桶注射成型工艺与模具设计，要求设计出用于生产PP塑料桶的注射模具。初步对该塑件的结构分析可知：由于该塑件的面积较大，因此采用直浇口和顺序分型，并且采取一模一腔的结构形式。本次设计的具体过程如下：首先对塑件的成型工艺性能进行分析。这包括对塑件的结构尺寸的分析和成型塑件的材料PP各项性能的分析。其次，就是如何合理的选择注射机。选择正确的

6、注射机是本次设计的基础。再次，就是拟定模具的结构形式。模具的结构形式必须根据塑件的结构尺寸，通过计算进行合理的选择。第四步就是浇注系统的设计。第五步是本次设计的重点，成型零部件的设计和计算。 通过本次设计，使我对注塑模具的结构和性能有了全面的了解，并且学到了模具设计的基本知识，为以后踏入社会工作打下了基础，可以说是受益匪浅。关键词：塑料模具，注射机，浇注系统 Abstract This design is entitled PP plastic barrel injection molding process and mold design,to design for the producti

7、on of PP injection mold plastic bucket. Through the initial structural analysis of plastic parts, we can see that as a result of the larger plastic parts, so we can take the use of straight gate and the order of sub-type, and to take a mold form a cavity structure. The processes of the specific desi

8、gn are as follows: First of all, analyzing plastic molding process performance. It includes analysis of the structure of plastic parts and analysis of the performance of PP. The second step is how to choose a reasonable injection machine. Choosing the right injection machine is the basis of this des

9、ign. The third step is to develop the structure of the form of mold. The structure of the form of mold plastic parts must be based on the structure size. The fourth step is the design of gating system. The fifth step is the focus of this design. Through this design, I learn the structure and propert

10、ies of plastic mold, and I got the basic knowledge of mold design. This is very good for me to work in society in future. Keywords: Plastic Mold, injection machine, runner system. 第一章 绪论1.1文献综述1.1.1 塑料模的功能模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%-90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩

11、托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械；制造工业的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步1。1.1.2 我国塑料模具现状及发展趋势 近年来，我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。据预测，我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%15%。模具钢的需求量也将以年12%的速度递增，全国年需求量约70万吨左右，而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60%，每年进口模具钢约6万吨。我国每年进口模具约占市场总量的20

12、%左右，已超过10亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上；冲压模具占全部进口模具约40%。中国的模具企业大都是中小企业，从作坊式的企业成长起来，甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的管理，在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争，落后的管理手段和水平，使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。 因此，模具制造企业要提高管理水平，具备快速反应和及时调整的能力，没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设，实现模具制造.所谓信息化的模具企业，就是在模具企业应用INTERNET、ERP等信息化技术，把模具企业上下游业务过程，技术沟通过程，以及

13、模具企业内部业务管理过程，以IT形式固定下来，最终提高模具企业的经营管理水平，提高模具企业运转的效率。 目前国内的模具制造企业相当一部分为民营企业或个体户，受资金、场地、技术、信息交流等诸多因素的局限，相当一部分是依靠传统设备和手工加工制造完成，以至难以形成规模，只能生产一些中、低档模具，很难引进先进的制模技术及先进的制模设备。这就造成了中低档模具市场竞争加剧。有些模具企业为了揽活，不惜互相降低价格，而低价格必然影响产品质量，结果是坑了客户，误了同行，也害了自己。模具企业应该通过协作、整合等方式，化单打独拼、恶性竞争为竞合共赢，打破同行是冤家的狭隘思想，通过行业自律来维持模具市场的公平、良性竞

14、争。 现代模具工业早已走出以前手工制模的时代，进入了数字化时代，实现了无图化生产，靠电脑设计，通过电脑输入数据加工制作模具。而国内大多数模具生产企业沿用的生产模式，依靠传统设备加工制造，依靠实物测绘代替模具设计，依靠老师傅的技术经验培养人才，依靠作坊式经营打天下，依靠低价竞争求生存、求市场。 国内模具工业的落后，也与政府相关部门对模具在现代制造业中的重要性认识不够有关。国家自1997年起，对达到一定规模的专业模具生产企业给予了一定的扶持政策，但能够享受的企业毕竟有限，而且今年是政策执行的最后一年，模具行业目前迫切需要一个长久的扶持政策。 国家对工业产品实行的是增值税制，模具的原材料价格低，而成

15、品模具的售价却很高，增值率惊人，因而缴纳的增值税也高得很。据国家税务局的统计，模具行业的实际税负比其他行业要高出5.07个百分点。但模具在人力、技术、设备等方面却需要高投入，加上是单件生产，形不成批量，因此，模具的净值虽高，所获的真正利润却不高。因此，政府对模具行业的扶持十分重要。 政府部门可通过协调划出部分土地，由行业内部自筹资金，在各地建立一些模具加工区。这种加工区可引入三类企业。一是潜力大、发展速度快的企业；二是基础差、在加大投入中促变化、求发展的企业；三是具有专业设备加工能力的原材料设备供应商。通过提供相关服务达到整合资源，互相配套的目的。这样才有可能使模具业走出目前的不利境地。 目前

16、，CAD/CAM技术的推广已由“甩图板”阶段跨入到了深化应用阶段。CAPP技术的应用，可以大大提高企业工艺编制的效率和准确性；PDM系统的应用，可以对产品开发数据进行有效的管理；MIS/ERP系统的应用，则可以从根本上降低企业的成本，提高生产和管理效率。这些系统之间实现信息的集成和功能上的配合，并逐步实现企业的全面信息化，已成为CAD/CAM技术深化应用的主题, 是模具发展的第二次变革。 网络企业的建立，总的来讲是基于INTERNET技术和计算机管理技术，并融合了EPR、CRM、SCM、PM等技术，以及一些行业标准化的规范。通过INTERNET技术，模具企业可以跟国内外客户建立联系，开拓更广阔

17、的市场；进行企业与国内外客户业务、技术的沟通；建立企业和客户之间的接口。ERP技术帮助企业规范和管理内部业务流程，提升模具企业的管理水平；并且极大地优化和缩短企业内部的流程，提高竞争力。把INTERNET技术和ERP技术结合起来，还可以实现远程异地办公，提高企业的快速反应能力，更加有效地管理企业。CRM技术可以帮助模具企业加强管理客户关系，对客户的需求做出快速反应和处理。SCM技术帮助模具企业加强供应商的管理，进一步降低采购成本和开拓更多的供应渠道1。1.1.3 未来塑料模具工业和技术的主要发展方向 目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本

18、和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如CAD/CAM/CAE技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动

19、相对密集。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。可见，未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是：大力普及、广泛应用CAD/CAM/CAE技术，逐步走向集成化。现代模具设计制造不仅应强调

20、信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%8%。发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，迅速制造出产品的原

21、型与模具，降低成本推向市场。积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术，满足模具制造的需要。开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性。研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在

22、在的新时代即将到来2。1.2 本设计的意义及目的 当今世界工业界认为“模具是进入富裕社会的原动力”“模具是材料加工业中的帝王”“模具就是黄金”。作为五大经济支柱产业之一，模具行业的发展水平反映一个国家的经济水平。特别是在汽车、家电、玩具等行业，模具水平更是起到决定其命脉的作用。 模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%-90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械；制造工业的零件，其粗加

23、工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步3。第二章 塑件成型工艺性分析2.1 塑件的分析2.1.1 外形尺寸 从零件图上分析，该零件为斜圆柱筒形，塑件成型壁厚为2.0mm，壁厚的选择对注塑成型有利。该零件高度为150mm,口径150mm,主体直径110mm。注塑深度适中。外沿有圆弧状翘起，在各处转角处均有圆角。本零件有足够的脱模斜度，对模具设计有利。综上所述，本零件的模具设计为简单难度。 图2.1 塑料桶尺寸图 图2.2 塑料桶proe图2.1.2 精度等级 影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时

24、间、压力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按SJ13721978标准，塑料件尺寸精度分为8 级,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用一般精度5 级,每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，该按实际公差进行计算4。2.1.3 脱模斜度 由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑

25、料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。一般型芯的脱模斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度越小。在不影响外观的情况，脱模斜度尽量大一点，以便脱模。不同材料的推荐脱模斜度，见表2-1 14。表2-1 各种材料推荐的脱模斜度材料脱模斜度聚乙烯，聚丙烯，软聚氯乙烯301。ABS，尼龙，聚甲醛，氯化聚醚，聚苯醚401。30硬聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚砜，聚苯乙烯，有机玻璃502。热固性塑料201。2.1.4 塑件圆角塑料制件除了使用上要求采用尖角之处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过渡，因为当制件带有尖角时，往往会在尖角处产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂。塑件制品设置圆角，能使

26、其成型流动性能好，成型顺利进行。当塑件结构无特殊要求时，塑件的各连接处均应有半径不小于0.5-1.0mm的圆角 3。 2.2 PP的性能分析2.2.1 使用性能 PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆，因此考虑使用的PP材料是加入了14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好，PP不存在环境应力开裂问题；低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强

27、度较低，PP也不像PE那样在高温下仍具有抗氧化性。聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用。2.2.2 成型性能 （1）结晶性塑料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期余热金属接触已发生分解；（2）流动性极好，溢边值0.03mm左右；（3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度；（4）成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，取向性强；（5）注意控制成型温度，料温低时取向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50以下塑件无光泽，易产生熔接痕、流痕；90以上时易发生翘曲、变形；（6）塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。2.2.3 P

28、P的主要性能指标表表2.2 PP的性能指标密度 g/cm30.900.91质量体积 cm3/g1.101.11吸水率 24h0.010.03熔点 170176熔融指数 g/10min3.25与钢摩擦因数0.23热变形温度 /0.45MPa102115泊松比0.38比热容 J/(kgK)1930热导率 W/(mK)0.126抗拉屈服强度 MPa37弹性模量 Gpa0.892.3 PP的注射成型过程及工艺参数2.3.1 注射成型过程(1) 成型前的准备:对PP的色泽、粒度和均匀等进行检验。(2) 注射过程:塑件在注射剂料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具性强成型，其过程可分

29、为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段 。(3) 塑件的后处理:包括喷涂，热处理，雕刻等等。图2.3 注射成型流程图2.3.2 注射工艺参数 表2.3 PP注射工艺参数 注塑成型机类型螺杆式 密度 g/cm30.900.91 计算收缩率 %1.02.5预热 温度 80100时间 h12料筒温度 后段 160180中段180200前段200220 续表2.3模具温度 8090 注塑压力 MPa70140成形时间 s注塑时间2060高压时间03冷却时间2090总周期50160 螺杆转速 r/min48后处理方法-温度 -时间 h-2.4 模具温度 2.4.1 模具温度选择原则(1) 对于高粘度塑料

30、，由于塑料熔体流动性差、充模能力弱，为了获得致密的组织，模具温度必须较高。(2) 对于粘度较小、流动性好的塑料，模具温度可以较低，这样可以缩短冷却时间、提高生产率。(3) 塑件壁厚较大或塑件较复杂时，充模和冷却时间较长，宜采用较高的模具温度，以减少塑件出现凹陷、减小塑件的内应力。(4) 在满足注射要求的前提下，应采用尽可能低的模具温度，缩短冷却时间，提高生产率。 2.5 注射成型过程中的压力 压力可分为塑化压力和注射压力。塑化压力又称螺杆背压（针对螺杆式注射机），为注射机螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。注射压力是指注射时螺杆（柱塞）头部对塑料熔体所施加的压力。2.5.1 塑化压力 塑

31、化压力的作用：主要体现塑料的塑化效果及塑化能力。增加塑化压力将提高熔体密实程度，增大熔体内压力，增加剪切作用从而提高熔体温度，并使温度分布均匀。但增大塑化压力若不提高螺杆转速，熔体在螺杆槽中将会产生较大的逆流和漏流，降低塑化能力。 通常情况下，塑化压力应在保证塑件质量的前提下越低越好，一般不超过2MPa。 2.5.2 注射压力 注射机上常用压力表表示注射压力的大小，一般热塑性塑料在40130Mpa之间，热固性塑料在100170Mpa。可以通过注射机的控制系统来调节。 注射压力的作用是克服塑料熔体从料筒流向型腔的流动阻力；给予熔体一定的充模速率充满型腔；对模具内熔料进行压实。 注射压力影响注射压

32、力的因素可分为模具浇注系统及塑件的结构：成型薄壁和长流程的塑件，采用较高注射压力有利于充满型腔；注射机类型：其他条件相同时，柱塞式注射机比螺杆式所需的注射压力大些。塑料品种：塑料的摩擦系数和熔融粘度越大，流动阻力越大，所需注射压力应越高。2.5.3 注射压力对塑件质量的影响 注射压力过高，塑料流动性提高，但塑件易产生溢料、溢边使脱模困难，易产生较大的内应力，易变形。注射压力过低，物料不易充满型腔，成型不足，塑件易产生凹痕、波纹、熔接痕迹等缺陷。2.5.4 注射压力选择范围表2.4 注射压力选择范围塑件要求注射压力/MPa适用塑料品种熔体粘度较低，形状精度一般，形状简单，厚度较大70100聚乙烯

33、、聚苯乙烯等中等粘度，精度有要求，形状较复杂100140聚丙烯、ABS、聚碳酸酯等 续表2.4粘度高，精度高，薄壁长流程且形状复杂140180聚砜、聚苯醚等精密、微型180250工程塑料2.6 充模速率 注射压力直接影响充模速率，一般高压注射充模速率大，低压注射充模速率小。影响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，注射压力越低，充模速率越小。 第三章 拟定模具的结构形式3.1 分型面位置的确定 根据塑件情况，一套模具中可以只有一个分型面，也可以同时设定两个或多个分型面。常见的取出塑件的主分型面与开模方向垂直，也有采用与开模方向一致的侧向主分型面。 分型面的位置关系到成型零部件

34、的结构形状、塑件的正常成型与脱模以及模具制造成本，因此，在选择分型面时，尽量遵守以下原则： （1）分型面位置应设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔，这是分型面选择的首要原则。（2）有利于保证塑件尺寸精度。若塑件有孔的同轴度要求、台阶间尺寸精度的要求，应使塑件相关的部分全部在分型面的同一侧成型，以满足精度要求。（3）有利于保证塑件的外观质量。塑料熔体容易在分型面上产生飞边，影响外观质量，因此，在光滑平整表面或圆弧曲面上应尽量避免选择分型面。 (4) 考虑满足塑件的使用要求。塑件在成型过程中，有一些难免的工艺缺陷，如脱模斜度、推杆及浇口痕迹等，选择分型面时，应从使用角度避免这些工艺缺陷影

35、响塑件功能。（5）尽量减小塑件在分型面上的投影面积，以减小所需合模力。（6）有利于塑件脱模。尽可能将塑件留在动模一侧，将型芯设在动模边，依靠薄壁塑件对型芯足够的包紧力，让塑件留在动模一侧。但是遇到厚壁塑件或者没有型芯时，应将塑件型腔设在动模一侧为妥。 （7）长型芯应置于开模方向。当塑件在相互垂直方向都需设置型芯时，应将较短型芯置于侧抽芯方向，有利于减小抽拔距。根据分型面的设计原则，结合相关零件的特点，选择零件的最大端为分型面，这样，在开模时容易取出零件。具体的形式如图所示 图3-1分型面3.2 型腔数量和排列方式的确定 为了使模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，

36、模具设计时应确定型腔数目。常用的有如下四种方法：(1) 根据经济性确定型腔数目。(2) 根据注塑机的额定锁模力确定型腔数目。(3) 根据塑件精度确定型腔数目。(4) 根据注塑机的最大注塑量确定型腔数目。根据制件的特点，我们选取的是一模一腔的结构。 图3-2 型腔分布3.3 注射机型号的确定3.3.1 注射机的分类 注射机类型分类方法各异。最常见的是按注射机外形特征分类，即按注射装置和锁模装置的排列方式分类，可分为：卧式注射机、立式注射机、角式注射机等3。 3.3.2 国产注射机的型号规格和主要技术参数 注射量表示法用注射容量（单位cm3）表示注射机的规格，能直观表达注射机成型塑件的范围5。我国

37、早期的注射机多采用注射量表示法，如XSZY125，XS表示塑料成型机械，Z表示注射成型，Y表示螺杆式（无Y则表示柱塞式），125表示公称注射容积为125 cm3图4-10所示为国产XSZY125注射机锁模部分。图3.3 注射机注射机性能的基本参数有：公称注射量、注射压力、注射速度、锁模力、锁模装置基本尺寸等。（1） 理论注射量 指在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞做一次最大行程时，注射装置所能达到的最大注射量。注射量反映了机器能生产塑件的最大体积。理论注射量为螺杆或柱塞最大注射行程时对应的注射量，条件为对空注射。而实际注射时，流动阻力增加，加大了螺杆逆流量，再考虑安全系数，实际注射量有所降低，一

38、般为理论注射量的7090。 （2）注射压力 指注射过程中螺杆或柱塞头部的最大压力作用：克服注射过程中塑料熔体流经喷嘴、流道和型腔的阻力，同时对注入型腔的熔体给予一定的压力，以完成物料补充，使塑件密实。部分国产SZ系列注射机的注射压力。（3）锁模力 指锁模机构施于模具上的最大夹紧力（KN）。锁模力用于平衡注射时型腔熔体的压力，保证在注射和保压时模具不会在分型面被胀开。 锁模力不够会使塑件产生飞边，不能成型薄壁塑件；锁模力过大，又易损坏模具。（4）锁模装置的基本参数 锁模装置的基本参数决定了模具的安装尺寸，也决定了所能加工塑件的平面尺寸。 锁模装置的基本参数包括：动、定模固定板尺寸（BH），拉杆间

39、距（B0H0），动、定模固定板最大开距SK，模具厚度Hm和动模固定板行程（开模行程）S等。SKS图3.4 锁模装置的基本参数1-动模固定板；2-动模；3-塑件；4-定模；5-定模固定板3.3.3 注射量的计算 注塑机的最大注射量是指柱塞或螺杆在作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注出量。为了保证正常的注射成型，选择注射机时，注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在最大注塑量的80。螺杆式注射机注射其他塑料时的注射量计算 n*V+V 单个塑件的容积（cm） 浇注系统和飞边所需要塑件的容积（cm） 注射机额定注射量（cm） 模具型腔

40、数 本制品属于不规则实体，因此，不能通过体积公式来计算体积，必须要借助相关软件来实现体积计算。这里这里，借助了pro/e来实现体积的计算（如下图）。体积大小为：V=1.618105 =162cm，对于一模多件的注射模具则要乘上制品的个数，这里是一腔一模，则总体积为162cm。对于一次注射体积还要加上浇注系统中凝料的体积，浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来计算。由于本次采用流道简单，因此浇注系统的凝料按塑件体积0.5=81cm。所以V=（162+81）/0.8=303.75cm 图3-5塑件质量属性 3.3.4最大注射压力与模腔压力的计算最大

41、注射压力是指注射过程中位于柱塞或螺杆前端的熔融塑料的压力，用P表示 。由于注射机类型、喷嘴形式、塑料流动特性、浇注系统结构和型腔的流动阻力等影响因素，熔料进入模腔时的压力远小于最大注射压力。 有效注射压力 ：K：压力损失系数。一般取值范围为 （1/4-1/2）,在此取为1/3。选注射机注射机的最大注射压力为: P（模腔压力）熔融型料在型腔内的压力（20MP40MP），在此取=30MP。P/K=30/（1/3）=90MP3.3.5锁模力的计算锁模力是指注射过程中注射机能够提供的防止模具打开的最大锁紧力，用F表示 ，注射模从分型面涨开的力应小于注射机的额定锁模力即：式中F注射机的额定锁模力（N）

42、A、A塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积 （mm）。 P塑料熔体在模腔中的平均压力（Mpa），在此取30Mpa。 模具型腔数，为1。经过SolidWorks计算3.3.6 注射机型号的选定根据以上的计算，以及塑件结构及外形尺寸、注射时所需压力等情况，选用注射机为JPH250-B型，表3-1注塑机基本参数型号JPH250-B拉杆内间距/mm结构形式卧式模板行程/mm830理论注射容量/g740最大模具厚度/mm1050螺杆直径/mm67最小模具厚度/mm220注射压力/164锁模形式液压注射速率/（g/s）164模具定位孔直径/mm塑化能力/（g/s）95喷嘴球半径/mmR15螺杆转速/（r

43、/min）0140喷嘴口半径/mmR2锁模力/KN2500生产厂家3.3.7 注射机有关工艺参数的校核（1）注射量的校核 0.8MMM 即式中： 注塑机的最大注塑量，；塑件的体积，该零件162cm浇注系统体积，g，该零件81。故 ，即此处选定的注塑机注塑量为760g,所以满足要求。（2）锁模力的校核。 在上面已经计算出 此处选定的注塑机为2500KN，满足要求。（3）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核。模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸的拉杆间距相适应：模具长宽拉杆面积即 346346760700故满足要求。模具闭合高度校核本模具的闭合高度为 ，JPH250-B型注射机所允许模具的最小闭合厚度为，最大厚度为， 即模具满足： 的安装条件。（4）开模行程校核注射机的开模行程应满足分开模具取出塑件的需要。所选注塑机为JPH250-B型，其最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式：（510） 式中 注塑机最大开模行程，。H推出距离，这里为30； H包括浇注系统在内的塑件高度，这里为210；