多级外壳注塑模设计毕业设计论文(编辑修改稿)

多级外壳注塑模设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

式注射机参数如表 22 所示 表 22 XSZY1000卧式注射机的参数 项目 XSZY1000 拉杆内间距 /mm 650550 结构形式 卧 移模行程 /mm 700 青岛理工大学琴岛学院本科毕 业设计论文 9 理论注射容量 /cm3 1000 最大模具厚度 /mm 700 螺杆直径 /mm 85 最小模具厚度 /mm 300 注射压力 /MPa 121 锁模形式 两次动作液压式 注射速率 g/s 450 模具定位孔直径 /mm Φ100 塑化能力 / 喷嘴球 半 径 /mm SR18 螺杆转速 / 21~83 喷嘴口孔径 /mm 3~8 锁模力 /KN 4500 注射时间 /s 3 成型热敏性塑料时一模的注射量最好不底于设备最大注射量的 20%，物料在料筒内停留时间过长会发生分解，导致制品成型质量变劣。 根据注塑机的最大注射量来确定模具所允许的型腔数目 N，可用下式计算： 0 . 8 1 0 0 0 2 0 . 1 5 5 3 2 . 9 92 6 0 . 0 0 8 3K V VN V    公 浇件 所以 2=4 式中 V 浇 —— 浇注系统和溢边塑 料的体积 cm3 V 件 —— 一个塑件所需的塑料体积 cm3 K—— 设备公称注射量的利用率 K=～ 注射压力的校核 注射机的最大注射压力应大于等于塑件成型所需的注射压力。 校核关系式如下： P 机 ≥ P 塑 式中 P 机 —— 注射机的最大注射压力 MPa 或 N/cm2 P 塑 —— 成型塑件所需的注射压力 MPa 或 N/cm2 参考表 23 取值。 表 23 部分塑料的注射压力 MPa 塑料 流动性好的厚壁、简单制品 流动性中等或较差的一般制品 流动性较差的薄壁、窄浇口制品 聚乙烯 70～ 100 100～ 120 120～ 150 聚氯乙烯 100～ 120 120～ 125 ＞ 150 青岛理工大学琴岛学院本科毕 业设计论文 10 聚苯乙烯 80～ 100 100～ 120 130～ 150 ABS 80～ 110 100～ 120 120～ 150 聚甲醛 85～ 100 100～ 120 120～ 150 P 机 =121MPa P 塑 =100MPa（由表 23 参考数据得） P 机 ＞ P 塑 所以注射机压力校核合格。 锁模力校核 锁模力又称合模力。 注塑机的锁模力必须大于模具在模腔压力作用下产生的开模力，否则模具分型面将会分开而溢料。 校核公式如下： 0 100F F P A  分模 式中 0F —— 注射机的锁模力。 KN A分 —— 模内所有塑料在水平分型面上的投影面积 cm2； P模 模 内平均压力（型腔内的熔体平均压力 MPa）见表 24； F注塑机的注射压 力在型腔内所产生的作用力（ KN） ； 0 1 0 0 3 4 . 3 2 1 8 0 2 1 0 2 5 9 3 . 0 8F F P A K N       分模 所以锁模力校核合格。 模内平均压力表 24 制品特点 模内平 均压力 P模（ Mpa） 举例 容易成型制品 PE、 PP、 PS 等壁厚均匀的日用制品、容器制品 一般制品 在模温较高下成型的薄壁容器制品 中等黏度塑料和有精度要求制品 ABS、 PMMA 等有精度要求的工程结构件，如壳件、齿轮等 加工高黏度塑料、高精度、充模难的制品 用于机器零件上高精度的齿轮和凸轮等 对模具安装固定的校核 模板的规格与拉杆间距 ，模板 需经过注塑机拉杆夹持的空间而装入机内（从上方将模具吊装入 机）。 模具厚度与注射机模板的闭合厚度 ， 安装模具的厚度（ Hm）应在注射机的最大厚度和最小厚度之间。 即： Hmin＜ Hm＜ Hmax 即 青岛理工大学琴岛学院本科毕 业设计论文 11 300mm＜ Hm＜ 700mm。 取 Hm=360mm。 模具的定位圈与注射机的定位孔，模具主流道端与喷嘴的配合。 ⑴ 模具装机时，定位圈应与注塑机定模板的定位孔配合间隙 ～ 之间。 中小型模具在定模板上设置定位圈，大型模具在动、定模座板上均设置定位圈。 ⑵ 模具主流道入口孔径 D和球面凹坑半径 SR与注塑机喷嘴的孔径 d 和球面半径 Sr 关系：如图 27 所示。 图 27 喷嘴与主流道端部的配 合 D=d+（ ～ 1） mm SR=Sr +(1～ 2)mm SR=20,Sr=18 D=8,d= 计算与校核注塑机保证实现模具动作要求 移动模板的行程 Sz、安装模具的开模距离 Sm，校核公式如下： Sz≥ Sm Sm 的大小根据脱模需要确定。 因为制品内是阶梯状脱模 ，所以 Sm = H1 + H2 +（ 5～ 10mm） 式中 H1——推出距离（脱模距离） H2—— 包括浇注系统在内的塑件高度 Sm= H1 + H2+10=360+110+10=480＜ 700mm 注射机安装 模具部分相关尺寸的校核 不同型号的注射机安装部位的形状和尺寸各不相同，设计模具是应对相关尺青岛理工大学琴岛学院本科毕 业设计论文 12 寸加以校核，以保证模具能顺利安装。 需校核的主要内容有喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及安装螺钉孔等。 喷嘴尺寸 注射机喷嘴头一般为球面，其球面半径 R 与接触面的模具主流道始端凹球面半径 R 凹相适应，即 R 凹 =R+(1～ 2)mm， 主流道设计成圆锥形，锥角  为 20～60，流道的表面粗糙度 Ra≤。 浇口套一般采用碳素合金钢（如 T8A、 T10A等） 材料制造，热处理淬火硬度 53～ 57HRC。 定位圈尺寸 模具安装在注射机上必须是模具中心线与料筒、喷嘴中心线相重合，定位圈与注射机固定模板上的定位孔呈间隙配合（ H8/e8）。 定位圈的高度，对小型模具为 8mm～ 10mm，对大型模具为 10mm～ 15mm。 此外，对中小型模具一般只在定模座板上设置定位圈，对大型模具可在动、定模座板上同时设置定位圈。 模具厚度 Hm 也称模具闭合高度，必须满足 Hmin＜ Hm＜ Hmax 300＜ Hm=360＜ 700 式中 Hmin——— 注射机允许的最小模具厚度，即动定模之间 的最小开合距离； Hmax——— 注射机允许的最大模具厚度。 模具长、宽尺寸与注射机拉杆距离的关系。 模具安装有两种方式，即从注射机上方直接吊入机内进行安装，或者先吊到侧面再由侧面推入机内安装，为安装方便，应使模具尺寸与注射机拉杆间距离（拉杆中心距 拉杆直径）小于 10mm。 模具安装方式采取从注射机上方直接吊入机内进行安装。 模具与注射机的安装关系。 模具的固定形式有压板式与螺钉式两种。 压板式安装灵活而被广泛采用，而螺钉式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安装比较麻烦，但对于大型模具的安装，这种安装安全可靠。 模具与注射机的安装关系采用压板式。 开模行程校核与推出机构的校核 开模行程是指从模具中取出塑件所需的最小开合距离，用 H 表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程 S。 由于我设计的这款注射机开模行程与模具厚度有关。 这种情况主要是全液压式锁模机构的注射机和机械锁模机构的直角式注射机。 其开模行程 H 应小于移动模板与固定模板之间的最大距离 S 减去模具厚度青岛理工大学琴岛学院本科毕 业设计论文 13 Hm，即 H≤ SHm 推出行程的校核 各种型号注射机的推出装置和最大推出行程各不相同，设计模具时，推出行程应与注射机相适 应。 所有校核都合格。 最终确定选择 XSZY1000 型号的注射机。 青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计论文 14 第三章 模具中各系统的设计 浇注系统设计 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道。 １ .本模具采用搭接式浇口，单腔直接连接主浇道。 浇口设计如图 3— 1 所示： 图 3— 1 浇口 ２ .主浇道衬套采用直杆螺栓型设计。 主浇道衬套设计如图 3— 2 所示： 图 3— 2 主浇道衬套 青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计论文 15 ３ .定位圈的作用是保证主流道中心与注塑机喷嘴中心一致，实现快速装模、调模、避免注射 机喷嘴受损及熔料注射时产生溢料、漏料等现象。 定位圈的结 构设计如 图 3— 3所示 ： 图 3— 3 定位圈 钩料杆设计 推板式钩料装置由冷料穴、钩料杆组成。 钩料杆安装在型芯固定板上，不与顶出机构联动。 采用球形钩料杆，如图 3— 4 所示： 图 3— 4 钩料杆 青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计论文 16 排气方案设计 利用模具分型面的贴合面排气， 推出零件与模板导滑孔之间的配合间隙排气，利用成型零件、成型镶件等的装配间隙排气。 成型零部件的设计 成型零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。 它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。 本次设计的注塑模具的成型零部件有型腔、型腔镶件 、螺纹型芯。 型腔型芯的结构设计 型腔 亦称 凹模 ，是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺纹的称螺纹型环； 型芯 亦称 凹模 ，是成型塑件内表面的零件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，成型塑件上内螺纹的称螺纹型芯。 型芯型腔 按结构不同主要可分为整体式和组合式两种结构形式。 该模具选用整体式 ，整体型 是指直接在模块模板上分别加工出 型腔 、型芯 的结构形式。 它们是在整块金属模板上加工而成的。 其特点是牢固、不易变形、不会使塑件产生拼接的痕迹。 在型腔的结构设计时，由于采用了 UG 中的 Mold Wizard 模块 ，型腔型芯是根据所画的塑件三维模型自动生成的。 螺纹型芯是用来成型塑件上内螺纹的活动镶件。 脱螺纹的方法采用模内自动脱卸。 本次 设计的螺纹型芯是直接成型塑件上螺纹孔，用来成型塑件上螺纹孔的螺纹型芯在设计时，必须考虑塑件的收缩率，表面粗糙度要小（ Ra），一般应有 176。 的脱模斜度，螺纹始端和末端按塑料螺纹的结构要求设计，以防止从塑件上拧下时拉毛塑料螺纹。 影响塑件尺寸精度的因素很多，概括的说，有塑料原材料、塑件结构和成型工艺、模具结构、模具制造和装配。 模具使用中的磨损等因素。 塑料原材料方面的因素主要 是指收缩率的影响。 塑件成型后的收缩变化与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、壁厚，成型工艺条件，模具的结构等因素有关。 确定准确的收缩率是很困难的，由于工艺条件、塑料批号发生的变化会造成塑件收缩率的波动，其塑料收缩率波动误差为 m a x m i n 0 . 8 0 . 3( ~ ) ( ) 1 0 0 % 0 . 2 52ssS S L     式中 s —— 塑料收缩率波动误差； Smax—— 塑料的最大收缩率； Smin—— 塑料的最小收缩率； 青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计论文 17 Ls—— 塑件的基本尺寸。 型腔径向尺寸的计算   0 . 1 0 4001 3 1 . 8zmsL s L x      型芯的径向尺寸计算   0 28 .1zmsL s L x      s—— 塑件的平均收缩率； Ls—— 塑件的外径尺寸， x—— 修正系数（取 ）； L—— 塑件的公差值（取 ）； δ z=制造公差（取 δ /5）。 按照一般的要求，塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的 1/3。 所用 塑件的 材料 为 ABS， 其 收缩率 一般取 S=。 型腔侧壁是采用型腔镶件，镶件单边壁厚选 ，两腔之间受力是大小相等，方向相反的，只要在合模状态下不会产生变形就可 以，所以两型腔之间的壁厚只要满足结构设计的条件就行。 型腔与模板周边的距离由模板外形尺寸来决定，因模板平面尺寸比型腔布置得尺寸要大得多，所以完全满足刚度和强度的要求。 模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。 模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低，尤其是对于小的塑件精度影响更大。 一般成型零件工作尺寸制造误差去塑件公差值的 1/3～ 1/4 或取 IT7～ 8 级作为制造公差。 模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀、脱模时塑件与模具的摩擦，以及由于上述原因造 成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等原因，均造成成型零件尺寸的变化。 这种变化称为成型零件的。