《注塑模课程设计说明书——注射器推杆》由会员分享，可在线阅读，更多相关《注塑模课程设计说明书——注射器推杆（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 塑件工艺分析1.1 塑件的设计要求 该塑件为医用注射器推杆，零件外形如图1.1。该产品尺寸精度和表面粗糙度要求为一般精度，但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。产品为大批量生产，因此设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，浇口设计成点浇口，使塑件的外表面不受损伤，充模效果好。如图1.1所示：图1.1塑件图塑件整体尺寸：如图1.1所示 取PP密度为0.90g/mm3通过PROE分析模型功能计算得塑件体积为 4.133cm3， 质量为3.720g。1.2材料性能分析聚丙烯（）基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒，外观似聚乙烯，吸水率低，但比聚乙烯更透明、更轻。密度为0.900
2、.91，其熔点为160-175，分解温度为350，成型温度范围宽，其最大结晶温度为120-130。宜于成形加工，在螺杆式或柱塞式注射机中都能顺利成型；还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有教高的抗弯曲疲劳强度，但其在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。主要用途：聚丙烯可用于制作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里、表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充
3、分进行冷却的冷却回路；注意控制成形温度。料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的适宜模温为80度左右，不可低于50度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲或变形。急冷时成碟状晶结构，缓冷时成球晶结构。1.3 PP的收缩率及密度 查PP材料性能参数可知知聚丙烯（）的收缩率（）%，由聚丙烯（）的成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率，采用中值确定其收缩率值为，密度取为。1.4 注射工艺参数的确定 查书表4-19部分塑料的注射工艺参数选定注塑PP参数：注射机类型：螺杆式 螺杆转速：30-60r/min喷嘴：形式为直通式 温度170-190机筒温度： 前段
4、：180-200 中段：200-220 后段：160-170模具温度：40-80注射压力：70-120Mpa 保压力：50-60Mpa注射时间：0-5s 保压时间：20-60s冷却时间：15-50s 成型周期：40-120s2 塑件的尺寸精度与结构在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差等级，可以降低模具加工难度和制造成本。本塑件脱模时不受模具活动部分影响，公差等级取A部分。在进行模具设计时可根据书上表3-3塑件尺寸公差表选择塑件尺寸公差带：表2.1与塑件有关的尺寸精度等级参数基本尺寸/mm精度等级MT1AMT2AMT3AMT4AMT5AMT6AMT7A公差数值/mm030.070.100.1
5、20.160.200.260.38360.080.220.140.180.240.320.486-100.090.140.160.200.280.380.5810-140.100.180.200.280.380.540.7814-180.110.180.200.280.380.540.7850-650.200.300.400.560.741.101.5465-800.230.340.460.640.861.281.8080-1000.260.380.520.720.861.281.80根据上表查得塑件所有尺寸对应的公差，按实际公差进行计算。具体公差附录零件图。3 注射机型号及模架的确定3.1
6、注射量的计算通过PROE三维软件分析模型计算可得：塑件的体积 V=4.133cm3，塑件质量 M=V=4.1330.90=3.720g 式中：取0.90g/cm3。3.2 浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料体积无法确定具体数值，可初步根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算，由于本次注塑设计采用的流道简单且流程较短，因此浇注系统的凝料体积按塑件的0.3倍来估算。故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和8个塑件体积之和）为V总=8 X (1+0.3)V=8 X 1.3 X 4.133=42.9832cm33.3 注射机的选择根据上述计算所得的V总=42.9832cm3，结合
7、公式V总/0.8 = 53.729mm3，初步选择公称注射量为60mm3,，注射机型号为XS-Z-60，其主要参数见下表：螺杆柱塞直径/mm38喷嘴球半径/mm12理论注射容量/cm360喷嘴孔半径/mm4注射压力/MPa122定位孔直径/mm1000+0.03锁模力/KN500推出中心孔径50最大注射面积/cm2130最大模具厚度/mm200最小模具厚度/mm70模板行程/mm 1803.4 注射机模架的选定我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（GB/T12556.190）和大型模架（GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规
8、定，模架的周界尺寸范围560x900，并规定模架的形式为品种型号，基本型A1、A2、A3、A4四个品种。由于A1型模架特点：定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机；根据模架的组成，功能及用途可以看出，A1型模架能满足本次模具的设计，固选用A1模架。-模板A20mm，模板B20mm，垫块C50mm，模架闭合高度=50+A+B+C=140mm。选用规格为250X250mm4.浇注系统的设计4.1 主流道、主流道衬套及定位圈的设计 定位圈是使浇口套和注射机喷嘴孔对准定位所用。定位圈直径D为与注射机定位配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定。直径D一般比注
9、射机定位孔直径小0.10.3，以便装模。定位圈采用45号钢或Q275钢，用六角螺钉固定在模板上时，一般用两个以上的M6M8的内六角螺钉。这里选用定位圈与浇口套为一体，压配于定模板内。本次设计选用定位孔直径1000+0.03。主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头对准注射机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，所以主流道小孔端的外形应为一凹陷的球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大1-2mm。本次设计选用的喷嘴球面半径为12mm。主流道衬套的材料常用T8A制造，热处理后硬度为5055HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，
10、主流道衬套与定位圈采用H9/f9的过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。主流道衬套：取L=50mm ；=4o；内表面粗糙度为0.63um；d2=d1+（0.5-1mm）=5mm；4.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局根据设计需要和生产效率的要求可知，为满足塑件的使用要求，在同一次的注射成型中，一次成型塑件的个数为八个，也就是采用一模八腔的生产方式。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列如下图所示：4.3 分流道的形状及尺寸分流道的截面形状有：圆形、梯形、形、半圆形、矩形；分流道的长度短，弯折少能减少压力损失和热量损失；分流道的表面
11、粗糙度为。本次设计中因为圆形分流道阻力小，热量损失少故采用圆形截面的分流道。多腔模中，分流道的排布有平衡式和非平衡式，选用圆形截面的分道，一级分流道直径为8mm，二级分流道直径为6mm。流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6m 左右既可。由于我们所设计的模具一腔八穴的形式，因此在主浇道分流后，设计了八根分浇道。这样设计的优点是塑料在填充过程中较均匀和平稳，避免出现冷隔现象，有利于保证成形零件的成形质量。其结构示意如下：4.4 浇口的形状及其位置选择 根据浇口设计原则，本设计适宜采用点浇口。点浇口又称针点浇口，它也是常用的浇口形式之一，适合像PP这种流动性好的塑料。一般点浇口的直径d
12、在0.8-1.6mm之间。浇口尺寸 d =0.32mm，=615。L2/3(L-分流道长度） 本设计取d =0.6mm，=6。1)查表6-3：1s,Vg=60cm3计算浇口的体积流量： qV=V/t=42/1=42cm3/s 式中V取（0.5-0.8Vg，本次取0.7）各分流道的熔体的体积流量： qVN=qV/n=42/8=5.25cm3/s 2）确定剪切速率 对于点浇口，取=5X105s-1； 3）求当量半径Re Re=（d1+d2）/4=（5+8.6）/4 式中d1为主流道小端直径 d2为主流道大端直径 4）分流道与浇口连接形式 采用分流道与浇口在宽度方向连接4.5 冷料穴的设计本次设计可
13、选用钩形头冷料穴，在塑件脱模时可用Z形头拉料杆将塑件与凝料出拉断使得塑件留在动模型腔内。5 塑件分型面及型腔尺寸的计算5.1 制品成型位置及分型面的选择选择分型面时应考虑以下问题：（1） 选在塑件外形最大轮廓处 塑件在动、定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中脱出。（2） 有利于塑件的顺利脱模 由于注射机的顶出装置在动模一侧，因此选择在使塑件开模后留在动模一侧，同时也有利于设置推出机构。（3） 保证塑件的精度要求（4） 满足塑件的外观质量要求（5） 分型面的选择要便于模具的加工制造（6） 有利于气体的排出根据以上的分型面的选择原则：本塑件的分型面选择在塑件的
14、中间，这样有利于型腔的加工和成形，而塑件的整体将在脱模后留在动模一侧。5.2 型腔工作尺寸计算塑件在模具型腔中直接成型，其尺寸直接影响塑件的质量，因此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。由于医用注射器的推杆不需要型芯，即塑件的成型是利用定模板型腔和动模板型腔的共同作用，塑件又是上下对称的，所以只需要计算型腔的工作尺寸。模具型腔的各个尺寸如下图所示5.2.1 型腔径向尺寸计算对于中小型塑件,本次零件为薄件，可用公式 ： 式中 塑件形状尺寸 塑件的平均收缩率 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3对于塑件的整体长度L=90mm，公差取为MTA4，：对于L1长度的计算，公差取为MT4A, ：对于L2长度的计算, 公差取为MT6A, ：对于L3长度的计算, 公差取为MT6A, 对于L4长度的计算, 公差取为MT6A, 对于L5长度的计算, 公差取为MT6A, 对于L6长度的计算, 公差取为MT6A, 5.2.2 型腔
