基于ug的烟灰缸注射模设计(编辑修改稿)

基于ug的烟灰缸注射模设计(编辑修改稿)内容摘要：

积约为 V=179。 质量 ： M= = g 塑件和浇注系统所消耗的塑料总量为： G=+= g 初步选择注塑机的型号 设计采用一模一腔，根据以上计算可以初步选择注塑机型号为： XS— ZY— 60。 该注塑机技术参数如 表 31： 表 31 XSZY60技术参数 结构形式 卧式 注射方式 螺杆式 最大注射量容量（ mm3 ） 60 螺杆直径 (mm) 38 注射压力 (MPa) 112 喷嘴孔径 D(mm) 4 锁模力 (KN) 500 喷嘴半径 (mm) 12 最大注射面积（ cm2 ） 130 模板行程 (mm) 180 最大模具厚度 H（ mm） 200 最小模具厚度 H（ mm） 70 定位孔直径 (mm)  中心孔径 (mm) — 注塑机的主要工艺参数的校核 （ 1）国产标准的注射机均用塑料的容量表示一次注射量。 因 ABS 塑料比重是 近似1，因此以 ABS 为基准来确定注射机的额定注射量。 但是目前由于过去的习惯，对注射机的注射量也还是采用克量来表示。 所以选择注射机的注射量时可以用公式 31 或公式 32 计算。 ①以容量计算时 ： V注V件 （ 31） 式中 ： 注V —— 注射机最大注射量 件V （ cm179。 ） 2020 届毕业设计（论文） 9 件V —— 成型塑件及浇注系统所需塑料的容量 （ cm179。 ） —— 为系数，一般要求成型塑件的容量不得超过注射机容量的 80% ②以克计量时 ： G （ 32） 式中 ： C—— 注射机最大注射克量（ g） G—— 成型塑件及浇注系统所需塑料的克量， G=Vρ（ g） R—— 成型塑料的比重（ g/ cm179。 ） —— 为系数，一般要求成型塑件的容量不得超过注射机容量的 80%/ 因此  60 满足要求 (2)锁模力的校核： 当高压的塑料熔体充满模具型腔时会产生一个沿注射机轴向的很大的推力 ， 此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和 (即注射面积 )乘以型腔内的塑料压力 ， 此力可使模具分型面涨开。 为了保持动 、 定模闭合紧密 ， 保证塑件的尺寸精度并 尽量减少溢边厚度 ， 同时也为了保障操作人员的人身安全 ， 需要机床提供足够大的锁模力。 注塑机的锁模机构应该提供足够的锁模力，使动、 定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。 每台注塑机都有一个额定的锁模力，所设计的模具在注射冲模时，分型面张开的总力不能超过这个额定的值， 根据以下公式： 胀型力 =制品投影面积 A型腔压强 P 锁模力 F≥胀型力247。 80% 烟灰缸 的模型建好后，利用 UG 软件 测 得 制品投影面积 ： A=  ㎡ 查表得 ABS 型腔压强 : P=40Mpa 锁模力 ： F= 40 610 247。 =350KN 小于额定锁模力 500 KN，满足要求。 （ 3）模具外形与注塑机拉杆间距校核。 注射模向注射机上安装固定时，应该顺利通过注射机拉杆间的空间。 本设计模具最大宽度为 240 mm， 其小于注射机拉杆间距 300 mm， 所以满足要求。 （ 4）对注塑机有关安装尺寸的校核。 设计的注塑模不仅必须在注塑机的上述主要工艺参数限定的范围内，还必须能顺利的安装到注塑机上，因此必须满 足注塑机的有关安装尺寸 ， 包括如下几项，对其校核。 ①模具定位圈与注塑机定位孔配合。 每一台注塑机的固定模板上都有一个起定位作用的基准孔，能使模具安装到注塑机上后其主流道中心线与注塑机喷嘴中心线同轴，模具上的定位圈应该与这一定位孔成间隙配合。 2020 届毕业设计（论文） 10 这里定位圈直径为 100 mm。 ② 喷嘴尺寸的校核。 注射机的喷嘴头部的球面半径要也模具主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从缝隙处益处，一般球面半径要比喷嘴头半径大 1～ 2mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，本设计喷嘴头半径为 12mm，喷嘴头部的球面半径为 14mm，满足 要求。 ③ 开模行程和顶出机构的校核。 注射机的开模行程是有限制的塑料件从模具中取出时所需的开模距离，其必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出 ，开模距离一般分为如下两种情形：一是当注射机采用液压，机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大冲程决定，并不受模具厚度的影响，即注射机，二是当注射机采用全液压时，最大开模行程等于机床移动模板和固定模板之间的最大开距减去模具厚度，即注射机的最大开模行程与模具厚度有关，本设计是属于单分型面注射模开模，其开模行程如图 31 示。 本设计的模具所需开 模距离 为： S=H1+H2+5～ 10=111+142+7=260 mm ④ 模具装固尺寸 本模具为小型模具与注射机采用压板固定，采用这种固定时 ，只须在模具动，定模座板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。 固 定如 图 31 所 示。 其开模行程如图 31 示 ： 图 31 单分型面注射模开模行程校核 2020 届毕业设计（论文） 11 第 4 章 浇注系统设计 浇注系统 所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。 浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。 普通浇注系统 由主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分组成。 浇注系统的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利地充模，压实和保压。 模具的进料方式、浇口的形式和数量，往往决定了模架的规格型号。 浇注系统的设计是否合理，将直接影响成型品的外观。 内部质量、尺寸精度和程序周期，故其重要性不言而喻。 浇注系统的设计原则 （ 1）保证制品外观质量 任何浇口都会在制品表面留下痕迹，从而影响其表面质量。 为不影响产品外观，应尽量将浇口设置于制品的隐蔽部位。 若无法 做到，则应使浇口容易切除，切除后在制品上留下的痕迹很小。 （ 2）保证制品的内部质量 ① 浇口的形式和数量要选择合理，保证塑料熔体迅速填充型腔，减少压力与热量损失，使制品内部组织细密。 ② 浇注系统设计时应防止制品出现填充不足、缩痕、飞边、熔接痕位置不理想、残余应力、翘曲变形、收缩不匀、蛇纹、抽丝、树脂降解等缺陷。 ③ 浇注系统应能顺利地引导熔融塑料充满整个型腔各个角落，使型腔内气体能顺利排出，避免制品内形成气泡。 ④ 浇注系统应能收集温度较低的冷料，防止其进入型腔，影响制品质量。 ⑤ 尽可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填个型腔，使个腔收缩率均匀一致，提高塑件的尺寸精度，保证其装配的互换性 （ 3）阻力最小 流道设计要尽量短，并尽量减少弯折，流道截面积要尽量合理，宜小不宜大。 流道设计 主流道设计 主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段锥形流道，熔融塑料进入模具时首先经过它。 其直径的大小与塑料流速及充模时间的长短有密切关系。 直径太大时，则造成回 收冷料过多，冷却时间增长，而流道空气过多也易造成气泡和组织松散，极易产生涡流和冷却不足，另外，直径太大时，熔体的热量损失会增大，流动性降低，注射压力损失增大，造成 2020 届毕业设计（论文） 12 成型困难；直径太小时，则增加熔体的流动阻力，同样不利于成型。 主流道设计原则如下 ： （ 1） 主流道的长度越短越好。 主流道越短，模具排气负担越轻，流道料越少，缩短了成型周期，减少了熔体的能量损失。 （ 2） 为了便于脱模，主流道在设计上大多采用圆锥形。 （ 3）主流道尺寸要满足装配要求。 如 图 72 （ 4）主流道应设计在浇口套内。 （ 5）主流道应尽量和模具中心 重合。 在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬浇口套内，为了使塑料凝料能从流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有  =2～ 4176。 的锥角本设计取3176。 ，内壁表面粗糙度一般为 Ra= m以下的表面粗糙度，小端直径应大于喷嘴直径约 ～1mm，本设计注射机的喷嘴直径为  4mm，所以本设计的主流道小端直径为  5mm 凹坑半径R 也应比喷嘴头半径大 1～ 2mm。 本设计注射机喷嘴头半径是 R12mm，所以本设计凹坑半径取 R15mm。 内壁表面粗糙度为 Ra=  m 以便凝料顺利拔出。 浇口套大端高出定模端面H=5～ 10mm，起定位作用，与注射机定模板的定位孔呈间隙配合。 为了拆卸更换方便，模具的定位圈常与浇口套分开设计。 冷料井和钩料脱模装置的设计 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。 其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响整个质量，开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。 冷料井直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。 推板式钩料装置有冷料穴、钩料杆组成。 钩料杆固定在型芯固定板上，不与顶出系统联动。 它的结构形式 如图 41所示。 图 41钩料杆形式 浇口设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的最后部分，其作用是防止倒流，升高熔体温度，调节及控制进料量和进料速度，提高成型质量。 2020 届毕业设计（论文） 13 浇口的 作用： 1 使熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，并在保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出的空间。 2 塑件注射成后，由于浇口的截面积很小，所以它的冷却速度大于塑件的冷 却速度，并能迅速地冷却封闭，防止热料回流。 3 成型并被顶出的塑件，较容易与浇注系统分离。 浇口的类型： 浇口形式很多，包括侧浇口、潜伏式浇口、点浇口、直接浇口、扇形浇口、薄片浇口、爪形浇口、环形浇口、伞形浇口及二次浇口等。 （ 1） 侧浇口 侧浇口是指熔体从侧面进入模具型腔，是浇口中最简单又最常用的浇口。 侧浇口的优点： ① 浇口与成形品分离容易 ； ② 侧浇口的分流道较短 ； ③ 加工容易，修正容易。 缺点 ： ① 位置受到一定的限制，浇口到型腔局部距离有时较长，压力损失大 ； ② 流动性不佳的塑料容易造成充填不足或半途固化 ； ③ 平板状或面积大的成型品，由于浇口狭小易造成气泡或流痕的不良现象 ④ 去除浇口麻烦，且易留下明显痕迹。 （ 2） 潜伏式浇口 潜伏式 浇口形状为圆锥形，是点浇口的变异。 潜伏式浇口 的 优点： ① 进料位置灵活，且制品分型面处不会留下有进料口痕迹 ； ② 制品经冷却固化后，从模具中被顶出来时，浇口会自动被切断，无须后处理 ； ③ 由于潜伏式浇口可开设在制品表面见不到的加强筋、柱子上，所以在成型时，不会在制品表面留有由于喷射带来的喷痕和气纹等问题 ； ④ 有点浇口的优点，又有侧浇口的简单 ； ⑤ 既可以潜凹模，又可 以潜凸模。 缺点： ① 压力损失大 ； ② 适合弹性好的塑料。 （ 3） 点浇口 点浇口常用于三板模的浇注系统，熔体可由型腔任何位置一点或多点进入型腔。 点浇口的 优点： ① 位置有较大自由度，方便多点进料 ； 2020 届毕业设计（论文） 14 ② 浇口可自行脱落 ； ③ 浇口附近残余应力小。 缺点： ① 注射压力损失较大，流道凝料多 ； ② 相对于侧浇口模，点浇 口模具结构复杂，制造成本大。 （ 4）护耳式浇口 为消除制品表面留下明显喷痕和气纹，可采用护耳式浇口。 护耳式浇口 的 优点： ① 浇口附近的收缩下陷可消除 ； ② 可排除过剩充填所致的应变及流痕的发生 ； ③ 可消除制品浇口附近的应力集中 ； ④ 浇口部产生摩擦热可再次提升塑料温度。 缺点：压力损失大，切口消除困难。 （ 5） 直接浇口 直接浇口直接由主流道进入模腔。 它只有主流道而无分流道及浇口，或者说主流道就 是浇口。 它适用于单型腔制品。 直接浇口 的优点 ： ① 无分流道及浇口，节省流道加工 ； ② 无分流道。 流道流程短，压力及热量损失少，有利于排气，成型容易。 可成型大的制品，对大型单一型腔的桶形、盒形及壳形制品成型效果好。 缺点： ① 去除浇口困难 ； ② 平而浅的制品易产生翘曲、扭曲 ； ③ 浇口附近残余应力大。 因为本设计是一模 一 腔的， 考虑到直接浇口简单，成型容易 ， 所以采用 直接 浇口 较为理想。