带手把水杯的塑料模具设计(田旭元).docx

带手把水杯的塑料模具设计摘 要模具是工业生产用的重要的工艺装备，在现代工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业以成为工业发展的基础，许多新产品的研制与开发很大程度上依赖于模具的生产，因此，研究和发展模具技术，提高模具水平，对促进国民经济的发展有着特别重要的意义。我国加入WTO以后，吸引外资能力的逐年增强，成为世界产品制造工厂地位愈加突出，而模具也在这其间扮演着越来越重要的角色。塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一，是农业、工业、能源、交通运输等经济领域不可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生活的各个领域，和钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。模具是工业生产的基础工艺装备，被各行业广泛用于生产最终产品，其产生的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，被誉为“效益放大器”。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个地区制造水平高低的重要标志。本课题主要是针对塑料水杯的注塑模具设计,该水杯材料为PP，是工业生产中常见的一种塑料产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，根据题目设计的主要任务是水杯注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具是点浇口的注射模具。 关键词：模具；塑料水杯；注塑模；浇注系统；注塑机；点浇口。The appliance with glass plastic mould design ABSTRACTMold is an important setup in modern industry .In manufacturing industry,6090 percent of products utilize mold. Molding industry has been a essential factor of industry development. A number of new products developments considerably depend on mold making. Therefore, it is significant for national economy to research and improve mold technology.Chinas accession to the WTO, attract foreign investment ability increase year by year, become the worlds manufacturing factory increasingly prominent position, and die in the meantime also plays a more and more important role. Plastic as a modern social and economic development of the basic material is one of agriculture, industry, energy, transportation and economy indispensable important material, its use has penetrated into all fields of economy and life, and the iron and steel, wood, cement in the material field of four pillar. Mold is the foundation of industrial production technology and equipment, is widely used in the production of the final product industry, its value is often die own value on a few times, one hundred times, is known as benefit amplifier. Mold production technology level, has become the measure of a region manufacturing level of important symbol. Abstract:The main topic covered for a cup of injection mold design, the materials for the cup is PP, is commonly found in industrial production. Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detailed design, Designed in accordance with the subjects main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. The mold for the plastic parts of the concrete structure, point gate of the injection mold.Key Words: mould；Plastic cup; Injection mold; Pouring system; Injection molding machine; Point gate 目 录1 绪 论11.1 引言11.2 塑料模具的现状及发展趋势21.2.1 塑料模具的现状21.2.2 塑料模具的发展趋势21.3 本课题研究意义32 塑件工艺分析42.1 塑件描述42.2 塑件材料的分析42.2.1 性能与特点42.2.2 设计注意42.2.3 材料收缩率42.3 塑件尺寸大小、形状、壁厚的确定52.4 塑件尺寸精度和表面粗糙度52.5 脱模斜度73 注射机的选用93.2 确定注塑机型号103.3 确定注塑成型的工艺参数103.4 注塑机的相关参数的校核113.4.1 开模行程的校核113.4.2 注射量的校核123.5 喷嘴尺寸的确定133.6 定位环尺寸133.7 模具厚度133.8 模具的长度与宽度144 模具的设计154.1 塑件成型方案的确定154.1.1 分型面的确定154.1.2 型腔数目的确定164.2 成型零件有关计算164.2.1 影响塑件尺寸精度的因素的分析174.2.2凹模工作尺寸计算174.2.3 凸模工作尺寸计算18 4.2.4 成型零件强度及支撑板厚度184.3 浇注系统设计184.3.1 主流道的设计184.4.1 温度调节对塑件质量的影响224.4.2 温度调节对生产力的影响224.5 合模导向和定位机构224.6 推出脱模机构244.7 标准模架的选取244.8 紧固系统设计245 抽芯机构设计265.1 机动侧向分型与抽芯机构265.2 液压或气动侧向分型与抽芯机构265.3 手动侧向分型与抽芯机构265.4 侧向分型抽芯距的确定275.5 侧向分型抽芯力的计算275.6 斜导柱的设计286 电火花成型加工（定模型腔）296.1 模具装配及配作的总过程296.2 模具的动作过程297 模具的寿命及装配要点317.1 模具的寿命317.2 装配要点318 模具图338.1 型芯型腔图338.2 模具总装图348.3 开合模图358.4 模具爆炸图37总 结38参考文献39致 谢401 绪 论1.1 引言近几年，我国塑料模工业有了很大的发展，塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，其种类也越来越多，制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中，塑料磨具发展的速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展，在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成型。水杯是我们在日常生活中一件必不可少的生活用品，而塑料水杯则以其精美的外观，低廉的价格，以及耐用的特点而受到我们的欢迎。的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。作为工业生产基础装备的模具，在我国国民经济中占有重要地位，模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。过去在我国工业中，模具长期未受到重视，随着社会生产力的发展，模具设计的发展进入了一个新的阶段，改革开放以来，塑料成型、家用电器、仪表等行业进入大批量生产，模具工业有一定发展，近几年，我国塑料模工业有了很大的发展，塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，其种类也越来越多，制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中，塑料磨具发展的速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展，在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成型。水杯是我们在日常生活中一件必不可少的生活用品，而塑料水杯则以其精美的外观，低廉的价格，以及耐用的特点而受到我们的欢迎。塑料水杯外形虽然看似简单，但是其注塑模具的设计制作所设计的知识面与知识点较多，能比较全面的反应一些注塑模具设计的特点。本课题应用性强，知识面覆盖较广，并且来自生活，所以容易激发我学习研究的兴趣，所以选择了这个课题。塑料制品以其密度小、质量轻的优点在工业中的应用日益普遍，大有“以塑代钢”的趋势。塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用要求，可以很好的降低塑料制品的生产成本。塑料的质量要靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状，精确尺寸几较低的表面粗糙度来保证。本次设计的模具用于有机玻璃制品的生产制造。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,俗称有机玻璃，属于热塑性刚性硬质无色的透明材料，具有良好的综合力学性能及电绝缘性，制品尺寸稳定，容易成型，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，表面硬度不够，容易擦伤，易溶于有机溶剂，又可以软化熔融，可再次成型为一定形状的制品，如此可反复多次。因此选用该塑料有助于废料和旧弃塑件的二次回收，循环利用。有一定的环保效应，减少了现实中的“白色污染”。塑料模具的分类很多，按照塑料制件的不同可分为：注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模等。注塑模具又称注塑成型，是热塑性塑料制品生产的一种重要的方法。除少数塑料制品外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑料制品。注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型，而且成功用于热固性塑料的成型。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。1.2 塑料模具的现状及发展趋势 1.2.1 塑料模具的现状塑料制品在人们的日常生活中及现代化工业生产领域中得到日益广泛的应用。随着塑料工业的发展，社会对塑料制品的需求愈来愈大。据统计，在现代化工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具加工，模具工业已经成为工业发展的基础2。而塑料注射模在模具中所占的分量越来越大，其发展也非常迅速，大有凌驾其它模具之上的趋势。专家预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其他模具。国内的注塑模具行业近年有了明显的提高，从而也带动了注射模的迅速发展，但是与国际水平仍然有一定的差距，主要缺陷明显的表现在精度不高，技术含量底、复杂程度底等缺点。严重的阻碍着国内制造业的发展。设计出好的产品却无法做出是我模具业最大的不足。因此，注重科技含量，借签国外的先进理论技术则尤为重要。国内塑料模具相对国外来说比较落后，目前大多用的是单型腔，简单型腔的模具达70以上，仍占主导地位，一模多腔精密复杂的塑料注射模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造，但是有很多精密的模具都要靠进口。不过，我国模具从开始起步到现在有经历了半个世纪的发展，模具工业有了很大的发展，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右，年均增速均为13%。模具制造水平也有了很大的提高，成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大2。1.2.2 塑料模具的发展趋势目近年来，随着塑料工业突飞猛进地向前发展，模具设计和制造工业也发生了根本的变化.高效率、自动化、大型、超小型、高精度、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。作为最有效的塑料成型方法之一的注射成型技术具有可以一次成型各种结构复杂和尺寸精密的塑件。成型周期短、生产率高、大批生产时成本低廉、易于实现自动化或自动化生产等优点，因此，世界塑料成型模具产量中约半数以上是注射模具2。近几年来，在我国其发展速度之快、需求量之大是前所未有的，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。未来国内外塑性模具的制造技术和成型技术有如下发展趋势：1)在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM 技术；2)高速铣削加工将得到更广泛地应用；3)在塑料模具中推广应用热流道技术、注射成型和高压注射成型技术；4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；5)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；6)虚拟技术将得到发展；7)模具自动加工系统的研制和发展。广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化的方向发展。1.3 本课题研究意义本次课程设计我的设计课题为塑料水杯注塑模具设计，这个水杯注塑模具设计课题来源于生活，应用广泛。本次设计系统的介绍了塑料水杯材料的选取，模具中的各个零件的加工工艺过程及整套模具的设计过程。其中，涉及到注射机各种参数的选取，零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算，从而确定聚丙烯水杯注塑模具设计思路及方案，再设计过程中运用PROE软件设计模具的凸模和凹模。设计过程是一个复杂的过程，在查询资料的基础上，结合所学知识，确定浇口形式，计算绘图尺寸。运用了大量的计算机辅助设计，提高了效率。通过本次课程设计，是我加深了对模具方面的认识，培养了我独立思考、解决问题的能力。本设计在保证加工质量的前提下，尽量做到在提高生产效率的同时把生产成本降到最低。本课题主要是研究一个带手把的水杯，从经济、实用、美观、方便等角度出发，又由于杯子在人类生活中必不可少，需求量大，对选材有一定的质量要求，总结起来，杯子在当前市场上总的特点如下：(1）发展较快，竞争较激烈。(2）更新换代快。(3）市场需求大。(4）明显的向着美观、耐用、方便等方向发展。跟着市场走，才能带来销量，才能创造利润，所以，本课题将围绕着怎样以最经济、最快捷、最方便的生产出最符合市场需求的水杯为核心，探讨一下注塑模具的设计。在这次塑料模具设计的过程中，我们对塑料有了一个整体的认识与理解，并在设计过程中，对塑料模的性能，塑料的工艺性以及注塑模设计，塑料模制造工艺装配有了系统的了解。此外，由于近一二十年来电子技术和计算机科学的迅猛发展，促使模具制造业发生着深刻的变化。目前，数控机床已经成为模具加工的主要设备，继而CAD/CAM技术在模具领域也的带应用。2 塑件工艺分析2.1 塑件描述本次设计的塑料制件为水杯，聚丙烯（PP）水杯是我们日常生活所必须的用品，是装水的良好用具。结构简单，对称分布，对精度无太大要求，强度要求适中，质量要轻，而且要耐一定温度（120）。其产品主要通过注塑模成型制造。2.2 塑件材料的分析根据上述塑件描述，本次设计所选用塑件材料为聚丙烯（PP）。以下是对该材料的具体分析。聚丙烯，简称PP，是通用塑料中综合性能非常优异的一种材料。近几年，PP工程塑料化的研究和开发取得很大进展，使PP在日常生活用品，汽车，家电等行业获得广泛的应用。根据聚丙烯的立体构型，PP可分为等规PP和间规PP，目前工业上广泛应用的是等规PP，等规PP结晶度高，力学强度高；间规PP结晶度低，具有柔性，抗冲击性和透明性。2.2.1 性能与特点 聚丙烯的性质除了与分子量分子量分布有关外，还与立体规整性有很大关系 密度小，仅为0.890.91gc，在热塑性塑料中，仅次于聚-4-甲基-1-戊烯。 制品的力学性能好，具有高的刚性和表面硬度，特别是有非常优异的耐弯曲疲劳性，能经受住几十万次的折叠弯曲而不破坏，很适合于铰链。 长期使用温度可达120，不受外力时最高可达150，是通用塑料中耐热性较高的一种材料。 低吸水性，突出的耐化学药品性，能耐80以下的酸碱盐及很多极性有机溶剂。 由于是非极性材料，因此有优良的电气绝缘性能。 2.2.2 设计注意耐日光性差，易发生热氧老化，用于室外需添加抗氧剂和光稳定剂。低温耐冲击性差，抗蠕变性和耐磨性也不佳。氧化性酸能促使PP降解，对脂肪烃芳烃有不同程度的溶胀，而卤代烃对PP也有破坏作用。避免与铜接触，铜盐溶液对有特殊的破坏作用，因此制品不宜有铜嵌件。PP成型收缩率高，热膨胀系数也比较大，制品在热环境下受应力作用，要防止热应力脆化的发生。与PE有相似之处，由于非极性的缘故，制品涂饰和粘结需要表面处理。2.2.3 材料收缩率前人已经为我们总结了常用的塑料常用收缩率，对于生产性的塑件，实际已经证明，这些数据已经能够应付实际的生产要求了。即使对于精密塑件也给予了其它方面的补偿。故而，对于实际的生产只要按照经验数据就可以满足生产要求了。表2-1给出常见塑料的收缩率，以备查询：表 2-1 常用塑料的收缩率塑料名称聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸脂尼龙ABS聚甲醛缩写PEPPPVCPSPSN6ABSPOM计算收缩率1.5-3.61.0-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.0对于聚丙烯水杯产品，材料为PP，理论收缩率为15/1000，而实际与理论是有区别的。按照前人经验此项设计收缩率取20/1000。2.3 塑件尺寸大小、形状、壁厚的确定 此设计中的塑料水杯，为圆柱形，高度为15.5mm，直径为80mm。水杯外表面为平滑的曲面。杯底有高度1.5mm的脚撑。脚撑可以增加杯底的强度，使其放置时更平稳。塑件产品图和详细尺寸见图2-1和图2-2。塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。根据成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩坑，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm4mm之间。太厚，以产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。该产品图反映出，此塑料件壁厚为3.0mm，壁厚均匀，在1mm4mm的推荐值之间。易于成型。该产品图反映出，此塑料件壁厚为3.0mm，壁厚均匀，易于成型。2.4 塑件尺寸精度和表面粗糙度塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度上影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品，图纸未注明尺寸精度，我们取IT7级精度。图2-1主要尺寸图2-2 3D表面质量一般要求较高，在Ra0.8以上。表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），用肉眼是难以区别的，因此它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。表面粗糙度的大小，对机械零件的使用性能有很大的影响，主要表现在以下几个方面：（1） 表面粗糙度影响零件的耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快。(2) 表面粗糙度影响配合性质的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了联结强度。表2-2 精度等级选用推荐值：类别塑料品种建议采用的等级高精度 一般精度 低精度1PS34 5ABS聚甲苯丙烯酸甲酯PCPSU 聚砜PF氨基塑料30玻璃纤维增强塑料2聚酰胺45 6氯化聚乙醚PVC硬3POM5 6 7PPPE低密度4PVC6 7 82.5 脱模斜度由于制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型芯或型腔突出的部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模，必须对塑件的设计提出脱模斜度的要求，要求在塑件设计时或在模具设计时给予充分的考虑，设计出脱模斜度。脱模斜度的设计与材料的性质、制品成型方法、制件的几何形状与尺寸、精度要求、模具的结构等因素有关。一般脱模斜度的取值范围是30130。以下是确定脱模斜度的一些要点： 制品收缩率大，形状复杂且很不规则的，其脱模斜度宜取较大值； 材料性脆、刚性大、玻璃纤维增强的制品，脱模斜度要尽可能大； 尺寸较大或者尺寸精度要求高的制品，脱模斜度宜取小值； 塑件上带有表面花纹时，每蚀刻深度增加0.02mm,脱模斜度应大于1； 制件内表面的脱模斜度应大于其外表面的脱模斜度。下表为常用的脱模斜度如表2-3：表2-3 几种塑料的常用脱模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增强聚乙烯聚甲基丙烯酸甲脂聚苯乙烯聚碳酸酯聚丙烯 脱模斜度型腔20-4020-5020-4520-35-35-4025-45型芯25-4020-4020-4530-4030-4030-5020-45本次设计的塑料水杯，内外表面均是光滑的，根据塑件材料的成型收缩率和塑件的高度综合考虑，选取的脱模斜度为：型芯（）型腔（）3 注射机的选用注塑模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模时应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。注射机发展很快，类型不断增加，注射机的分类方法很多，根据注射装置和合模装置的排列方式不同，可分为卧式注射成型机、立式注射成型机、角式注射成型机和多模注射机等。（1）卧式注射机 卧式注射机是使用最广泛的注射成型设备，它的注射装置和合模装置的轴线呈一线并水平排列。卧式注射机的优点是便于操纵和维修，机器重心低，比较稳定，成型后的塑件推出后可利用其重力自动落下，容易实现全自动化操作。缺点是模具安装比较困难。（2）立式注射及 它的注射装置和合模装置的轴线呈一线并与水平方向垂直排列。立式注射及的优点是占地面积小、模具拆装方便、安放嵌件便利。缺点是塑件顶出后常需要用手或其他的方法取出，不易实现全自动化操作，机身重心较高。机器的稳定性差。（3）角式注射机 它的注射装置和合模装置的轴线相互垂直排列，其优点介于卧、立两种注射机之间。（4）多模注射机是 一种多工位操作的特殊注射机注射机型号标准表示法要有注射量、合模力、注射量与合模力同时表示等三种方法，本制品采用卧式注射机。注射机的选用原则：计算塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的0.8倍；模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；模具的闭模高度应在注射机最大、最小闭合高度之间；模具脱模取出塑件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。3.1 计算塑件的体积和质量该产品为聚丙烯，其密度为0.9g/cm3-0.91g/cm3，收缩率为1%2.5%，计算其平均密度为0.905g/cm3.。平均收缩率为1.75%通过proe软件测出塑件体积：V=145cm3G=V= 0.9g/cm3145.329cm3=130.5g因为选用一模一腔结构，所以塑件总体积为V=145cm3，塑件总质量为130.5g，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0.2-1倍。由于本次采用中心浇口流道短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔溶料的总体积为V总=V（1+0.2）=145X1.2=174cm3由于浇注系统体积与质量都不是很大，所以可先初选注塑机型号。3.2 确定注塑机型号根据计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积V总=174cm3, 并结合式V公=V总/0.8，则有：V总/0.8=174/0.8=217.5cm3。根据以上的计算，考虑到模具的闭合高度所以选定公称注射量为400cm3,注射机型号为G54-S200/400螺杆式注塑机，其主要参数见下表3-1，表3-1 注塑机主要参数理论注射容积(cm）200400 螺杆直径(mm)55注射压力(MPa)109注射速率(g/s)20塑化能力(kg/h)31螺杆转速(r/min)1648锁模力(kN)2540拉杆空间(mm)500X440移模行程(mm)666模具最大厚度(mm)406模具最小厚度(mm)165锁模形式液压-机械模具定位孔直径(mm)125喷嘴球半径(mm)R18喷嘴口孔径(mm)4注射行程(mm)1603.3 确定注塑成型的工艺参数表3-2 注塑成型工艺参数表 名称 聚丙烯材料 代号收缩率/%密度/(g/cm3) PP 12.50.900.91设备类型螺杆转速/(r/min)喷嘴形式 螺杆式3080直通式温度料筒一区/料筒二区/料筒三区/喷嘴/模具/1501701801901902051701904060压力注塑/MPa保压/MPa601005060时间注塑/S保压/S冷却/S周期/S15510102015353.4 注塑机的相关参数的校核注塑模需安装在注塑机上才能进行工作，两者应该相互匹配，所以注塑模设计之前要进行注塑机基本参数的校核。只有这样，才能处理好注塑模与注塑机之间的关系，使设计出来的注塑模能在注塑机上安装和使用。 3.4.1 开模行程的校核模具开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。注塑机最大开模行程的大小直接影响模具所能成形的塑件高度，太小时塑件无法从动、定模之间取出。因此模具设计时必须进行注塑机开模行程的校核，使其与模具的开模距离相适应。对于带有不同形式的锁模机构的注塑机，其最大开模行程有的与模具厚度有关，有的则与模具厚度无关。选择液压机械式锁模机构的注塑机，其最大开模行程是由肘杆机构或合模液压缸的冲程所决定的，而与模具厚度无关，当模具厚度变化时可由其调模装置。用校核时只需使注塑机最大开模行程大于模具所需的开模距离即可。模具为单分型面注塑模，其最大开模行程按下式校核： (3-1) 式中: 注塑机最大开模行程（666mm）。 S模具所需开模距离（330mm）。 塑件脱模距离（120mm）。 包括浇注系统凝料在内的塑件高度（200mm）。代入上式可得:左边=666右边=120+200+10=330mm.通过上式可知开模的行程在允许范围内，达到设计要求。顶出装置的校核各种型号注塑机开合模系统中采用的顶出装置和最大顶出距离不尽相同，设计的模具必须与其相适应。采用注塑机G54-S200/400，为中心两侧双顶杆液压顶出。模具设计成推杆顶出，符合要求。 3.4.2 注射量的校核在设计模具时，为确保塑件质量，应保证注塑模内所需注射量在注塑机实际的最大注射量的范围内。根据生产经验，注塑机的最大注射量是其额定注射量的80，换句话来说，一个注射周期内所需注射的塑料熔体的总量必须在注塑机额定注射量的80以内。注塑机额定注射量有两种表示方法，一是用容量（cm3），一是用质量（g）表示。国产的标准注塑机的注射量均以容量（cm3）表示。设计采用国产注塑机，以容量校核。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量，应为制件和浇注系统两部分容量之和，即 (3-2) 式中，V一个成形周期内所需注射的塑料容积（cm3）。 n型腔数目。 单个塑件的容量（cm3）（145cm3）。 浇注系统凝料和飞边所需的塑料容量（27cm3）。 故应使 (3-3) (3-4) 式中:注塑机额定注射量（200-400cm3）。左边=157+18=172cm34000.8=320cm3根据以上公式计算，注塑机的注射量在注塑机的最大范围内达到合格。3.5 喷嘴尺寸的确定注塑机喷嘴头一般为球面，其球面半径R应与模具的主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从隙缝处溢出，一般模具的主流道始端的球面半径应比喷嘴球半径大25mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，其相应尺寸关系如图3-1。 图 3-1喷嘴与浇口套的尺寸关系图其中 ，R=r+（25）mm ，D=d+（0.51）mm3.6 定位环尺寸注塑机定模固定板上有一规定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相应设计有定位环。为了使模具的主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线相重合，模具定模固定板上的定位环或主流道衬套与定位环的整体式结构的外径尺寸d应与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合，便于模具安装。定位环的高度小型模具为710mm，大型模具为 10 15mm，定位孔深度应大于定位环的高度。3.7 模具厚度在模具设计时应使模具的总厚度位于注塑机可安装模具的最大模厚和最小模厚之间。同时应校核模具的外形尺寸,使得模具能从注塑机拉杆之间装入。模具闭合后的厚度（闭合厚度）Hm应在注塑机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即 (3-5) 式中：Hmax最大模具厚度 Hmin最小模具厚度 Hm模具闭合高度3.8 模具的长度与宽度模具外形尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，校核其安装时能否穿过拉杆空间在动、定模固定板上固定。模具在注塑机动、定模固定板上安装的方式有两种：用螺钉直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺钉、压板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一种方法时，动、定模座板上的螺钉孔尺寸及间距应与注塑机对应模板上所开设的螺孔相适应（注塑机动、定模安装板上开着许多不同间距的螺钉孔，只要保证与其中一组相适应即可）；若采用后一种方法，灵活性大，只需在模具动、定模固定板附近有螺孔就行。4 模具的设计前述已知，该模具要应用注射模加工。根据对塑料水杯零件图的分析，可采用中小型模架标准（GB/T.12556.190）中派生组合类型的模架标准，它是