Φ50x15电器盖注塑模具设计.doc

摘要近年来，我国工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，据有关专家预测塑料模具在整个模具行业在未来几年将会保持较高速度发展。国内塑料模具市场需求量大，对其行业要求越来越高。注塑作为工业常用的一种生产造型方法，产量大，价格低廉，其在现代工业中的地位不言而喻。注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本设计就是将电器盖作为模型，以材料性能和注射模具等相关知识为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。本设计对圆形电器盖进行注射模设计，利用相关软件对塑件进行了结构分析，接着对塑件的工艺分析和比较之后，最终设计了一个注射模具。本设计对模具的注塑机的选择、浇注系统、模具成型部分的结构、脱模机构、合模导向机构、冷却系统、及有关参数的校核、都有详细的设计。通过整个设计表明此模具符合塑件大批量生产要求。本设计通过对电器盖的注射模具设计挺高深化了所学知识，得到了比较满意的结果，通过其也可以对注塑模具有一个比较正确的认知。这次的模具设计基本达到了预期的设计意图。关键词：塑料模具; 注射成型; 模具设计AbstractIn recent years, the rapid development of Chinas industrial tooling industry, especially plastic mold made increasing demands, according to experts predict in the entire mold plastic mold industry in the coming years will be to maintain a high speed development of the country. Plastic mold domestic market demand, its industry increasingly demanding.A commonly used as an industrial injection molding production method, production, low cost, and its position in modern industry is self-evident.Injection molding is an important method of plastic molding, it is mainly suitable for thermoplastic molding, forming a complex shape can be precision plastic parts. This design is the distributor cap as a model, material properties and injection molds and other related knowledge as the basis to explain the plastic injection mold design process.The design of the circular distributor cap injection mold design, the use of software for structural analysis of plastic parts made, then after the process of analysis and comparison of plastic parts, injection mold a final design. The design of the mold of the injection molding machine selection, gating system, forming part of the structure of the mold, the ejection mechanism, clamping guide mechanism, cooling system, and the parameters of the check, has a detailed design. Through the entire design shows this mold plastic parts meet the high-volume production requirements.This design through the distributor cap injection mold design pricey deepen the knowledge obtained satisfactory results, the injection mold can also have a more accurate perception by its. The basic design of the mold to achieve the desired design intent.Key Word: plastic mound; injection molding; mound design目 录 引言 1 第一章工艺方案及分析 3 1.1 形状和精度 3 1.2 工件的形状及尺寸 3 1.3 工件的壁厚 4 1.4 工件的材料 4 1.4.1 材料选用 4 1.4.2 材料性能分析 4 1.4.3 材料的成型特性及工艺特点 4 1.4.4 PP的注射工艺参数 5 第二章模具结构形式的拟定 6 2.1 确定型腔数量及其排列方式 6 2.2 分型面的确定 6 第三章浇注系统的设计 8 3.1 主流道的设计 8 3.2 分流道的设计 8 3.3 浇口的设计 9 3.4 冷料井的设计 9 第四章成型零部件的设计 11 4.1 成型零件的结构设计 11 4.1.1 型腔的结构设计 11 4.1.2 型芯的结构设计 11 4.2 成型零件的尺寸计算 11 4.2.1 型腔尺寸的计算 11 4.2.2 型芯尺寸的计算 12 第五章合模导向机构的设计 14 5.1 导向机构的设计 14 第六章脱模机构的设计 15 6.1 推出机构的设计 15 6.2 复位的设计 15 第七章冷却系统和排气系统的设计 16 7.1 冷却的系统的作用 16 7.2 冷却的系统的设计 16 7.3 排气系统的设计 17 第八章注塑机的选择 18 8.1 初选注塑机 18 8.2 注塑机的校核 19 8.2.1 注射压力校核 19 8.2.2 注塑量的校核 19 8.2.3 锁模力的校核 19 第九章模具的总装 21 9.1 模架的设计 21 9.2 模具总装配程序 21 结 论 23 致 谢 25沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 引言引言模具是现代工业中一种基本制造装备，它能够控制各种各样的材料有序规则的流动，从而形成实际需要的工件。模具制造零件因其高效率，高质量，低损耗，低成本的优点广泛的应用于现代制造业当中，已经成为现代工业不可或缺的一环。模具是一种重要的制造装备，是衡量一个国家制造业技术水平的重要指标之一。随着现代工业发展的需要，模具的发展和先进技术的应用显得尤为重要。我国一直鼓励发展模具业，支持模具先进技术的研究。现代模具不再像以前简单，如今众多学科知识和各种先进技术在模具上的应用已经使模具业焕然一新。模具业是国民经济的基础产业之一，资金、技术、人才和劳动力相对集中，所以提高模具标准化水平和模具标先进技术的应用是及其重要的。模具标准化可以省去繁杂的部件设计过程，可以有效提高模具设计制造的效率，同时也能够使模具的制造精度和产品性能大大提升，方便各行业的互相沟通。模具制造应用广泛，据统计：现代60%90%的各种工业产品都需要由模具加工来生产，其中在电行业和机电行业中更是占到了其80%和70%以上，轻工业、国防工业及建筑材料行业甚至农业的生产都离不开模具。注塑模具作为模具中重要的一种，具有效率高，工期短等优点。注塑作为工业常用的一种生产造型方法，其在现代工业中的地位不言而喻。现在国内注塑模具企业都呈现于一种生产区域和设备密集，车间管理，有着较高的生产效率。其企业的专业分工很细，大多数的企业只生产自己专业的一类产品，力求在技术和产品质量上精益求精，正是这种行业氛围，使得相关企业在激烈的竞争之下得以生存和发展。近几年，国内的注塑模具的发展有着长足的进步，无论是在质量还是技术上都有了比较快的发展。但是与国际上最先进的技术相比，国内大部分的生产企业还有着一定的学习空间，国内企业仍处于一个需要技术发展创新，完善标准化，加强现代化管理和体制转变的时期。塑料制品的引用生活中无处不在，当下塑料制品已经在汽车，电器，建筑，船舶乃至航空航天以及人们生活中的各个地方都得到了广泛的应用。我国每年向国外出口大量的模具塑料产品，我国目前模具总产值居世界第三，仅次于日本和美国。国外的模具业起步较早，技术和体系上有着一定的优势。比如日本，日本作为发达国家其工业基础非常强大，当然其中也包括模具业。其模具业不光技术先进体系成1沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 引言熟，其产量也居世界第一位，产能达到全世界的40%.日本每年向国外出口大量模具，不过现在国际市场竞争的日趋激烈，日本因其较高的人力成本，不得不逐渐将自己的模具业向低人力成本地区如东南亚转移，本国只生产较为高端的产品。欧洲的工业以其高精尖的技术和标准化的管理享誉世界，其中也包括模具业。但是欧洲模具业受到的中国模具业发展的冲击和其带来的压力。美国的模具也一直拥有着高精尖的技术，美国公司Wildflower公司依靠其CAE技术一直主导着塑胶成型模具的软件市场，CAE技术在现代的模具业，由其是注塑模具有着广泛的应用。总体来说，我国的塑料模具行业在这几年着很大的进步，但对比国外先进水平还有进本的空间，不足主要表现为以下几点：（1）发展不平衡，虽个别企业以达到或接近世界先进水平，但参差不齐的发展水平，意味着大部分的生产企业仍与工业发达国家的水平有着较大差距。（2）技术设备落后，大部分的企业没有进行及时的工艺技术改造和设备的更换，导致制造水平落后。（3）供需矛盾，现在国内外的模具需求量大，有着巨大的市场，但是国内的生产水平还一时难以跟上，导致供不应求。（4）创新能力不足，国内大多数企业的通病。技术人员比例小，观念落后，对新产品、新技术的开发和研究不重视是国内模具业发展的巨大阻碍。本设计利用学习中所掌握的理论知识和与课题相关的书籍对圆形电器盖进行模具设计，其中利用CAD、CAE/CAM技术，本文预期将进行完善的注塑模具设计，包括分步对模具的型腔、浇注系统、模具成型部分的结构、脱模机构、合模导向机构、冷却系统的设计，在此过程中不断解决相关问题，学习研究注塑模具相关知识并深化自己对所学知识的认知。25沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 工艺方案及分析第一章 工艺方案及分析1.1形状和精度 塑件为圆形，为电器外盖，对尺寸和精度的要求一般，未注尺寸公差取MT5级精度。1.2工件的形状及尺寸塑件三维图和平面图如图1和图2所示 图1 塑件三维图 图2 塑件平面图 可见塑件形状轮廓规则，且方向容易辨认，所以初步认为采用双分型面，该塑件厚度小，易脱模。1.3工件的壁厚壁厚太后容易浪费材料，增加生产成本，更重要的是这样会延长冷却和固化时间，容易产生凹陷等问题，对热固性材料成型来说不但增加了压塑的时间，还容易造成不完全的固化，就会增加冷却时间，从而衍生出其他的问题。该塑件壁厚为2mm。 1.4工件的材料1.4.1 材料选用工件材料要求为PP。1.4.2 材料性能分析PP塑料，化学名称：聚丙烯，为结晶型高聚物，常用塑料中PP密度最小，仅为0.91g/cm3。 PP产品质轻、韧性好、耐化学性好，PP耐热性好，热变形温度为80-100，有良好的耐热力开裂性以及很高的弯曲疲劳寿命，PP的化学稳定性优异，对于大多数酸、碱、盐和氧化剂都显惰性。缺点：塑件尺寸精度低、刚性较差、耐候性差，它还具有后收缩现象导致脱模后出现老化、变脆、变形的问题。 1.4.3 材料的成型特性及工艺特点成型特性:（1）结晶料, 容易发生融体破裂，吸湿性小,长期与热金属接触易造成分解。 （2）流动性好,但其收缩值及收缩范围大,易发生缩孔.凹痕和变形。 （3）因为冷却速度快,所以浇注系统及冷却系统应注意缓慢散热,并控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度一旦低于50度,就会造成塑件不光滑,熔接不良,流痕等问题,90度以上易发生翘曲变形。 （4）塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. 工艺特点：在熔融温度下，PP有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：第一：随着剪切速度的提高，PP熔体的粘度会有明显的下降（温度对其的影响较小）；其二：其收缩率呈现较大，分子取向程度高。在200-300左右下加工PP较好，它有良好的热稳定性，分解温度高达310，但是在长时间高温下（270-300），停留在炮筒中PP可能会降解。因PP材料的粘度会随着剪切速度的提高而发生明显的降低，所以提高其流动性可以通过增大注射压力和注射速度，从而改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50范围之内。PP熔体因较好的流动性能穿越很窄的模具缝隙进而出现披锋。PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热容较大），所以产品出模后温度高比较烫。PP料加工时不需要进行干燥，和PE相比，PP的收缩率和结晶度都低。1.4.4.PP的注射工艺参数表1 注射工艺参数表 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速： 48 r/min 料筒温度： 前200-220oC 中 180200oC 后 160180oC 模温： 8090oC 注射压力： 70100Mpa注射时间(s)： 2060保压时间(s)： 03冷却时间(s)： 2090总周期(s)： 50160 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 模具结构形式的拟定第二章 模具结构形式的拟定2.1确定型腔数量及其排列方式确定型腔数量应该考虑使模具与注射机的生产能力互相匹配，在保证塑件精度，尽可能的提高生产效率和经济性。单型腔模具的优点是：塑件精度高和易于控制的工艺参数；模具结构简单；制造成本低，周期短。缺点是：生产率低、成本高，无法大规模生产，导致单型腔模具适用于体积较大，精度要求较高或者小批量及试生产的塑件。多型腔模具的优点是：塑件成型的生产率高，成本更低。缺点是：相对单型腔，制造塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；成本高，周期长的模具制造，导致多型腔模具适用于大批量、长期生产的小型塑件。本塑件为圆形电器盖，结构简单，体积小且精度要求不高，需要大批量生产，故拟定为一模两腔。2.2分型面的确定打开模具取出塑件或取出凝料的面为分型面，分型面的位置所在影响着各成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设有着密切的联系。分型面的设计基本原则为：（1）其设计应便于塑件的脱模；（2）考虑和保证塑件的形状外观不遭到破坏；（3）尽可能保证塑件的尺寸精度；（4）有利于排气且使模具加工简单方便；（5）方便嵌件的安装和预防飞边和溢料等问题的产生；（6）有利于模具结构的简化。总之，分型面形状应设计简单，以便于模具制造和塑件脱模。此塑件为外观质量要求不高，尺寸精度也要求一般的小型塑件，综合以上原则和塑件特性，应选择双分型面。双分型面注射模由模腔、成型零部件、浇注系统、导向机构、顶出装置、温度调节系统和结构零部件组成。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 浇注系统的设计第三章 浇注系统的设计3.1主流道的设计主流道是作为注塑机喷嘴和注塑模具之间的连接的通道，是熔融的塑料进入模具最先经过的通道。主流道一般位于模具的中心，为了便于熔融塑料在注射时能顺利流入，开模时又能使冷却的凝料能从主浇道中取出，将主浇道的形状设计成圆锥形，内壁必须光滑。浇口套和注塑机喷嘴必须在圆弧度上吻合，这样可以避免出现“露胶”现象，因此浇口套球面的凹陷半径应比注塑机喷嘴的球面半径大0.5到0.8毫米。主流道的尺寸和熔融塑料进入型腔的速度及充模时间有着密切的联系，主流道如果过大，其回收冷料就会增多，冷却时间加长，塑料内含空气也会增多，不利于排气。反之，如主流道过小，塑料冷却会很快，导致其流动性变差，压力降增大，不利于塑料的填充。（1）主流道的长度一般在60毫米左右，应尽可能将其缩短（2）主流道的锥角可取2o4o，内壁粗糙度为。（3）主流道的大段呈圆角，半径r=13mm。（4）塑件材料为PP，塑件质量M7.700.91=7.007g，所以选择主流道直径为为d=3mm，D=6mm。（5）浇口套具体尺寸应由所选取的注射机决定，浇口的横截面积在喷嘴半径的制衡下可尽量取大值而槽道则尽量取小值，这样可以减小溶体通过时的压力损耗降到最小。根据所选注射机，SR=10mm，一般取sr=SR+0.5=10.5mm。断面凹球面深度一般取L2=3mm，球面与主流道孔应以正确角度连接，不应有倒拔痕迹，应锁闭型腔，以保证成型后主流道凝料顺利脱落。3.2 分流道的设计分流道是主流道和交口之间的通道，分流道的作用是将主流道的熔融塑料进行平稳的分流和转向。设计分流道时应注意保证其横截面积为最大，这样可以使流体阻力和压力损失降到最小，提高压力的传递效率。常见的分流道的截面形式有圆形、梯形、矩形和U型和半圆形。截面面积相同时，圆形的周长最短，其溶体的流动阻力较小，这样压力损失也会降低，PP为热塑性材料采用圆形的、分流道还可以减少热量的流失 ，故选择圆形分流道，表面粗糙度取Ra0.8以下。3.3 浇口的设计浇口也称进料口，是分流道和型腔的连接部分，作为熔融塑料进入型腔的最后通道有着极其重要的作用。在填充溶体和保持压力的过程中浇口必须保持通畅，但上一个阶段完成之后，浇口应能够立即冷却封闭，防止溶体倒流。正确的浇口的设计是产品的质量的保证。浇口位置设计的重要原则：（1）在考虑到对称性时，塑件中央最适合作为浇口位置；（2）浇口应开设在塑件的壁厚最大处，有利于壁厚处压力降低；（3）必须尽量减少或避免产品产生收缩、断裂、花纹等问题的出现；（4）应该有利于型腔中气体的排除，避免积气的发生；（5）浇口的位置有利于溶体流动，减小阻力，尽可能缩短充模流程，保持压力；（6）不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口；（7）浇口位置的选择应减小对成型塑件的外观质量的影响。浇口主要形式有主流道浇口、细浇口和潜水浇口，本塑件为多腔小型塑件，潜水浇口成本高不适合，故选择细浇口。点浇口、侧浇口、扇形浇口等等都属于细浇口。基于塑件尺寸外观，工艺特点和成本等各方面的考虑，该塑件采用点浇口。它可以保证塑件的外观完好，而且利用自动化作业。3.4 冷料井的设计冷料井通常设置在主流道的末端，其可积存射嘴前段的冷料，避免冷料进入型腔而产生冷接缝并使溶体可以顺利充满型腔。冷料穴的直径宜稍大于主流道大端的直径，深度约为主流道大端直径的3/4。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 成型零部件的设计第四章 成型零部件的设计4.1 成型零件的结构设计模具中决定塑件形尺寸的零件称之为成型零件，成型零件主要包括型腔、型芯和各种形环，由于成型零件会与塑料溶体直接接触，将会受到高压冲刷和摩擦，因此成型零件要有足够的强度、一定的尺寸精度和表面粗糙度。另外其还要有合理的结构及良好的耐磨性。4.1.1 型腔的结构设计型腔用于成型塑件的外表面，也可称为凹模。其结构形式大致可以分为整体式、镶拼式和组合式。此模具结构较为简单，塑件属于小型塑件，内表面工艺要求较高，为了方便加工，所以型腔采用整体式。4.1.2 型芯的结构设计型芯用于成型塑件的内表面，也可称为凸模。其结构形式也型腔大概相同。4.2 成型零件的尺寸计算4.2.1 型腔尺寸的计算PP的收缩率为1%-3%，平均收缩率为2%，取Scp=2%用于计算下面的零件尺寸。平均收缩率为：Scp=0.02型腔内径： (4-1) 其中Lm为型腔内径（mm）；Ls为塑件的外径（mm）；Scp为PP塑料的平均收缩率（%）；为塑件的尺寸公差，PP塑件精度等级取5级，表2为不同尺寸公差的取值（尺寸为塑件的基本尺寸，公差为不受模具活动部分影响的尺寸公差值）；表2 PP材料尺寸公差表尺寸（mm）10-1414-1818-2424-3030-4040-5050-65公差（mm）0.320.380.440.500.560.640.74 代入数据，型腔尺寸(mm)为： L1=(25+250.02-(3/4)0.500.50/3=25.3 (4-2) L2=(50+500.02-(3/4)0.640.64/3=50.5 (4-3) 型腔深度计算： (4-4) 其中Hm为型腔深度(mm)；Hs为塑件深度尺寸(mm)；Scp和含义与上面相同。代入数据，型腔深度(mm)为： H1=(15+150.02-(2/3)0.380.38/3=15.0 (4-5)4.2.2型芯尺寸的计算 型芯外径： (4-6) 其中lm为型芯外径(mm)； ls为塑件内型尺寸(mm)； Scp和含义与上面相同。 代入数据，型芯的尺寸(mm)为: l1=(21+210.02+(3/4)0.440.44/3=21.7 (4-7)l2=(46+460.02+(3/4)0.640.64/3=47.4 (4-8)型芯深度的计算： (4-9) 其中hm为型芯深度(mm)；hs为塑件深度尺寸(mm)；Scp和含义与上面相同。代入数据，型腔深度(mm)为： h1=(13+130.02+(2/3)0.320.32/3=13.2 (4-10)沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 合模导向机构的设计第五章 合模导向机构的设计5.1导向机构的设计导柱导向机构是负责定位上下合模或动定模的零件。此外导向机构还承担着承载作用和保持模具运动平稳的责任。 一般情况下，会采用标准模架，设计导向机构只需按照模架规格选用。设计导向机构应注意以下几点：（1）导向机构的零件应该合理且平均的分布在模具的周围或边缘；（2）导向机构的各零件包括导柱和导套等的轴线应该保证平行；（3）导向零件应在合模时避免型芯进入凹模，避免损坏模具；（4）方便模具的装配和调整并简化设计；其中导柱的设计：（1）导柱的直径应根据模具的需要和规格大小来选择（2）导柱的长度应根据型芯端面的具体高度来选择，比其高出6到8毫米;（3）能够承受住来自侧向的压力；（4）导柱的端部做成锥形或球形；导套也应呈倒角，具体的导柱与导套的配合形式应根据模具的整体结构及生产要求而定，本设计采用导柱导向，导柱为斜导柱。斜导柱和滑块孔的配合间隙应有0.5-1mm的间隙，斜导柱的倾角一般取15-25，其连接必须牢固可靠滑块在导滑槽中活动必须平稳顺利，不得发生卡死或跳动现象。为防止滑块在成性过程中受力而移动，需用锁紧楔锁紧为使滑块在抽芯完毕，停留在规定位置上，必须用定斜导柱在定模，滑块在动模的结构。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章 脱模机构的设计第六章脱模机构的设计6.1 推出机构的设计推出机构的作用是将成型的塑件从型腔中推出，也可称为顶出机构。注塑工序在每一次循环中，推出机构都必须准确的将塑件推出。其结构可以分为推杆、推板、型腔推出3种，动力可以分为手动、机动、液动3种。推出机构设计最好将塑件留在动模一边，这样方便设计。此外，顶出机构的设计要保证塑件在推出是不会受到破坏或者大力挤压导致变形（顶出力作用的位置尽量靠近凸模，位置应为塑件刚度及强度最大的部位且尽可能增大收作用力的面积以减轻单位面积的负担）。推出机构在设计时还应该考虑到复位问题，总体上来说推出机构其结构应该简单可靠，硬度及格，方便生产。本模具侧面有小孔并采用侧面分型，所以采用侧抽芯机构，侧抽芯机构是利用成型时开模的动力使斜撑梢和滑块产生相对运动以取得工件所需形状。 6.2 复位的设计模具在完成脱模后，为进行下一个塑件的生产，顶出机构需要回到初始位置，该模具的复位机构与推出机构相呼应，具体结构参照图纸。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章 冷却系统和排气系统的设计第七章 冷却系统和排气系统的设计7.1冷却的系统的作用塑件的冷却时间占成型时间的很大一部分，甚至可以到达成型周期的80%，此塑件需大批量生产，因而对生产率要求很高，缩短冷却时间对生产效率的提升有很大的帮助，所以冷却系统的设计在整个模具设计有着很重要的地位。这里我们冷却系统就是水路。水路的作用就是均匀冷却成型塑件，是顶出成型的过程可以在较短的时间内进行，合理的水道的设计直接影响着产品的质量和生产效率。模具温度对塑件的影响：（1）塑件的外观，温度会影响注入模具内的塑料成型，模具温度过高时，塑件脱模是容易发生变形，影响其尺寸和精度。温度过低时，塑件的成型不顺畅，对塑件的表面的光滑度影响很大，还会降低塑件的强度。（2）塑件的内应力，内应力是残留在塑件内的应力。注塑工序中，控制模具温度可以有效的控制因不同冷却收缩率而产生的内应力，可以避免产品因内应力过大产生表面裂纹等问题。（3）改善产品卷曲，模具凹凸模温差过大会导致塑件收缩不均匀，造成塑件弯曲。合体温度温度控制可以有效避免这种问题的发生。（4）产品的热变形温度，塑料分子和结晶可能在温度过低的温度下呗冻结，之后在再加工或者高温环境下，就会发生变形。可见温度的控制对模具设计至关重要，合理的冷却系统设计是注塑模具关键的一环。7.2 冷却的系统的设计冷却系统的设计一般包括水路的布局，管道大小数量和冷却液的选择，影响冷却的因素有很多比如塑件或模具的材料，模具的温度。水路的设计原则一般为：（1）水路尽量在模具上分布均匀以保证冷却均匀；（2）在不影响结构的情况下，水道截面尺寸应尽量大；（3）特别需要冷却处应加强冷却，如壁厚大的区域和浇口处；（4）尽量降低水道出入温差（5）根据模具结构合理设计水路（6）管道便于加工生产制品为PP材料，模具温度要求不高，基于成本等考虑冷却液选择水就可以，水道直径拟定为10mm，环绕在型腔上方周围，具体布局见图纸。7.3 排气系统的设计注塑模具在注射塑料熔料时，需要加压使之进入型腔，需要排出型腔内原有的气体，故需要设计排气系统。开设排气可以避免塑件出现气孔等问题，还可以防止塑料发生燃烧。常用的排气方式有：（1）排气槽，在模具中设计单独的排气槽，适用于排气量大的大中型模具； （2）分型面排气，顾名思义在分型面处的缝隙排气，不开设单独的排气槽，适用于排气量小的小型模具；（3）间隙排气，简单的说就是利用零件之间的缝隙排气；（4）粉末烧结金属排气，适用于复杂结构的塑件，应用不广泛；（5）排气井，开设排气井将气体排出，在实际生产中应用较为广泛。本模具为小型模具，考虑到制作简易和成本，不特意开设排气槽，采用分型面排气。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第八章 注塑机的选择第八章 注塑机的选择8.1 初选注塑机注塑机是注塑成型的主要设备。注射重量是注塑机注重要参数之一，注射重量等于塑件和浇注系统质量之和，此模具所需注射量为： W=W1+W2 （8-1）其中W为所需的注射总量（g）；W1为工序中塑件的质量（g）;W2为浇注系统的质量（g）；由UG建模分析可知塑件体积V1=7.70cm3,，浇注系统体积约为塑件的15%， 得知 V2=7.700.15=1.15cm3 （8-2）其中V1为塑件体积；其中V2为浇注系统体积；PP的密度取=0.91g/cm3，因为采用一模两腔所以注射重量为 W=（2V1+V2）=（7.702+1.15）0.91=15.06g （8-3）产品为大批量生产，基于注射量，模具以及上面分析等各方面考虑，初步确定使用SZ-60/40（卧式）型注塑机，其重要参数如表3。表3 SZ-60/40（卧式）型注塑机参数表理论注射容积（cm3）60螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0200锁模力(kN)400拉杆有较距离(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)80喷嘴球半径(mm)SR10喷嘴口孔径(mm)3模板尺寸(mm)200315 8.2 注塑机的校核8.2.1注射压力校核已知本塑件的材料为PP，注射所需的压力为70100Mpa，而注射机的注射压力为180Mpa，满足所需压力。8.2.2注塑量的校核一般来说，注塑机一个工序内所需注射总量必须小于注塑机额定注射量的80%，即： V总V额0.8 (8-4) V总=2V1+V2=7.702+1.15=16.55 cm3 (8-5) V额0.8 =600.8=48cm3 (8-6)其中V总为注塑机一个工序内所需注射总量（cm3）；V额为注塑机额定注射量（这里取理论注射量）（cm3）；由上式可知16.5548，即V总V额0.8 ，故此注塑机的注射量符合要求。8.2.3 锁模力的校核为了抵消溶体的涨开力，射机会提供给模具一个锁紧力，这个力称之为锁模力。射机必须提供足够的锁模力才能保证模具不被撑开。射机的锁模力应大于等于所需要的合模力，合模力等于锁模力常数与塑件的投影面积的乘积，即： F=kpS (8-7)其中F所需的锁模力(kN)；Kp为锁模力常数（t/cm2）；S为塑件的投影面积（cm3），建模可知S=39.26cm3；1t=1000kg,1kg=9.8N,表4为常见塑料的kp值。表4 锁模力参数表 材料PSPPPEABS其他工程塑料Kp（t/cm2）0.320.320.320.320.64-0.8