河南理工大学本科毕业设计 第五章 模具设计与选择注塑机
5. 模具设计与选择注塑机
5.1 选择注塑机及模架
注射机是生产热塑性塑料制件的主要设备。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用的注射机的有关技术参数有全面的了解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。
注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔的数量和排列方式，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，倘若用户自己提供型号和规格，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。 5.1.1 注射量计算
5.1.1.1 塑件质量、体积计算
该产品为ABS，查书参考文献【3】得知其密度为1.03~1.07g.cm-3 收缩率为0.3%~0.8%，计算其平均密度为1.05，平均收缩率为0.55%，通过pro/e造型分析计算，塑件体积为： V1≈1307.46cm3
塑件的质量： m1≈ρV1=1.05×1307.46=1372.83g 5.1.1.2 浇注系统凝料体积的初步计算
可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系统体积为：V2=0.6×V1=0.6×1307.46≈784.47cm3 5.1.1.3 该模具一次注射所需塑料ABS 体积 V0＝V1＋V2=2091.93cm3 质量 m0＝ρV0≈2196.52g 5.1.2 注射机型号的选定 满足注射量V机≥V塑件/0.8 式中 V机—额定注射量（cm3）
V塑件—塑件与浇注系统凝料体积和(cm3)
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V塑件/0.8=2091.93/0.8=2614.91cm3 注射压力 P注≥P成型
ABS塑料成型时的注射压力P成型=70~90MPa
根据以上的计算初步选定型号为×S-ZY-4000型卧式注射机。 ×S-ZY-4000型注射机主要技术参数如下： 最大开合模行程 1100mm 模具最大厚度 1000mm 模具最小厚度 700mm 注射压力 106MPa 螺杆直径 130mm 拉杆空间 1050×950mm 5.1.3 模架的选择
根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为P3型、模架尺寸为800mm×1000mm标准模架，可符合要求。
定模座板（1000mm ×1000mm，厚为50mm）
定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。
定位圈通过4个M13.5的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为H8/f8配合。
定模板（800mm × 800mm，厚250mm）
用于固定型芯。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用45号钢，调质到230HB~270HB。其上的导柱和导套一端采用H7/k6配合，另外一段采用H7/f7配合。
动模座板（1000mm × 1000mm，厚63mm） 材料为45钢，其上的注射机顶孔为直径200mm。 动模板（800mm × 800mm，厚100mm）
行位滑块通过T形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为45钢。其上的导柱和导柱孔为H7/k6配合。
中间板（800mm×800mm，厚20mm）
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推件板（800mm×800mm，厚80mm） 支承板（800mm×800mm，厚80mm） 垫块(160mm × 800mm ，厚315mm) （1）主要作用
在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。
（2）结构形式
可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。 （3）垫块材料
垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。,该套模具采用Q235A制造。
（4）垫块的高度h校核。
h=h1+h2+h3+s+?=5+50+32+205+5=297mm ,符合要求。 式中 h1——顶出板限位钉厚度，为5mm；
h2——推板厚度，为50mm； h3——推杆固定板厚度，为32mm；
s——推出行程，为205mm；
?——推出行程余量，一般为3mm~6mm，取5mm。 推板（520mm ×800mm，厚度50mm）
材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合。用4个M10的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。
推杆固定板（520mm × 800mm，厚度32mm）
钢材为45钢,其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f9配合。 模架如图5-1所示：
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图5-1 模架形式
5.1.4 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 5.1.4.1 型腔数量的校核
按注射机的最大注射量校核型腔数量
Kmn?m20.8?4000?0.6?1372.83m???1.73?1
m11372.83符合要求。 式中
mn——注射机允许的最大注射量，该注射机为4000g。
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K——注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； m1——单个塑件的质量，取m1≈31.05g ； m2——浇注系统的质量，取0.6×m1。 其他符号意义与取值同前。 5.1.4.2 注射机工艺参数的校核 A 注射量的校核
注射量以容积表示，最大注射容积为：
Vmax?a?v?0.75?4000?3000cm3
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4000（cm3）；
a——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0.75
最少注射容积：
Vmin?0.25?v?1000cm3
?故每次注射的实际注射量容积V?应满足Vmi?nV?Vm，而
V??2091.93cm3
符合要求。 B 锁模力的校核
F?KAp型=1.15?157481.81?30?5433.12KN
式中K——锁模力安全系数，一般取1.1～1.2，此处取1.15。
A由AUTOCAD计算而得为157481.81mm2，P型取30Mpa。而F=10000kN，锁模力校核合格。 C 最大注射压力的校核
注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力
Pmax=106Mpa
应该大于注射成型所需调用的注射压力的 P0 即
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