冲水手柄注塑模具设计毕业设计

图3-2型腔排列图

4 注射机型号的确定

注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是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塑件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、最大和最小模具厚度、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，设计人员必须对其他进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。

4.1 所需注射量的计算

4.1.4 塑件质量、体积浇注系统凝料体积及所需锁模力的计算

1）塑件质量、体积计算

对于该设计，提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型进行Pro/e分析得：

塑件体积V1=8.954cm3 密度ρ=1.05g/cm3

塑件质量m1=ρ×V1=1.05×8.954=9.4017g 2）浇注系统凝料体积的初步估算

可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模八腔，所以浇注系统凝料

体积为

V2=8×0.6×V1=8×0.6×8.954=42.9792cm

3

3）该模具一次注射所需塑料POM

体积 V0=8×V1+V2=8×8.954＋42.9792＝114.6112cm3 质量 m0=ρ×V0=1.05×114.6112＝120.34176g

4）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算

流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前十个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍～0.5倍，因此可用0.35nA1来进行估算，所以

Ａ＝nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1= 1.35×8×20.096 mm2＝21703.9392mm2

式中 A1由CAD工具/查询/面积获得，是单个塑件在分型面上的投影面积。

Fm=A×P型＝21703.9392×35=759637.827N＝759.638KN

式中 型腔的压力P型取35MPa。

4.2 注射机型号的选定

近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必须的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的《注射机使用说明书》上标明的技术参数[4]。

根据以上的计算初步选定型号为SZ-250/1500型卧式注射机。表4-1所示为SZ-250/1500型注射机主要技术参数：

4.3 型腔数量及注射机有关工艺参数的校核

4.3.1 型腔数量的校核

1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量

0.85?35?55?3600-0.6?8?9.4017KMt/3600?m23600n???169.2??8

m19.4017（4-1）

上式右边≈169.2>>8，故型腔数量校核合格。 式中 M-注射机的额定塑化量，该注射机为35g/s； t-成型周期，因塑件小，壁厚不大，取55s； m1-单个塑件的质量和体积，取m1≈9.4017g； m2-浇注系统所需塑料质量和体积，取0.6×8m1。

K-注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75，而非结晶

型塑料一般取0.85，（ABS为非结晶型塑料，故取K为0.85）；

表4-1 SZ-250/1500型注射机主要技术参数 项目

理论注射容积/ cm3

螺杆直径/mm 注射压力/Mpa 注射速率/（g/s） 塑化能力/（g/s） 螺杆转速/（r/min） 锁模力/KN

拉杆内向距/mm 移模行程/mm 最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 模具定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm 锁模形式

参数 255 45 178 165 35

10～390 1500 460×400 430 350 220 125 15 双曲肘

2）按注射机的最大注射量校核型腔数量

KmN?m20.85?1.05?255-0.6?8?9.4017n???19.41??8

m19.4017(4-2)

上式右边=19.41>>8,故型腔数量校核合格。

式中 mN-注射机允许的最大注射量，该注射机为267.75g； m1-单个塑件的质量和体积，取m1≈9.4017g； m2-浇注系统所需塑料质量和体积，取0.6×8m1。

K-注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.75，而非结晶型塑料一般取0.85，（ABS为非结晶型塑料，故取K为0.85）。 4.3.2 注射机工艺参数的校核

1）注射量校核

注射量以容积表示最大注射容积为

3Vmax???V?0.85?255?216.75cm

(4-3)

式中 Vmax -模具型腔和流道的最大容积（cm3）；

V-指定型号与规格的注射机注射量容积（cm3），该注射机为255cm3；

α-注射系数,取0.75～0.85，无定型塑料可取0.85，结晶型塑料可取

0.75，该处取0.85。

倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不得发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长。所以最小注射容积Vmin=0.25×V=0.25×255cm3=63.75 cm3。故每次注射的实际V'应满足Vmin＜V'＜Vmax，而V'=114.6112 cm3，符合要求。

2）锁模力校核

F?KAp型?1.2?759.638?911.5656kN，而F＝400kN，锁模力校核合格。

(4-4)

式中 F-锁模力安全系数，一般取1.1～1.2，此处取1.2。 3）最大注射压力校核

注射机的额定注射压力即为该注射机的最高压力Pmax=178MPa（见表4-1），应该大于注射机成型时所需调用的压力P0，即

而Pmax=178MPa，故注射压力校核合格。 ?ma????0?1.3?130??a?169??a，

（4-5）

式中 K-注射压力安全系数，一般取1.25～1.3； P0-取130Mpa。

4.4 安装尺寸校核

4.4.1 喷嘴尺寸

1）主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为

D?d?(0.5~1)mm，对于该模具d=3mm，取D=3.5mm，符合要求。

2）主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为

SR0?SR?(1~2)mm，对于该模具SR=15mm，取SR0=16mm,符合要求。 4.4.2 定位圈尺寸

?0.100.20注射机定位孔尺寸为?1250mm，定位圈尺寸应取?125??0.4mm，两者之

间呈叫松动的隙配合，符合要求。 4.4.3 最大与最小模具厚度校核

模具厚度Hmin?H?Hmax

式中 Hmin=220mm，Hmax无限制，而该套模具厚度H=321mm，符合要求。 4.4.4 开模行程和推出机构的校核

1）开模行程校核

H≥H1+H2+（5～10）mm

式中 H-注射机动模板的开模行程（mm），取350mm，见表4-1； H1-塑件推出行程（mm），取40mm；