景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）
保压力 ：50～70 MPa 注射时间：3～5 S 保压时间：15～30 S 冷却时间：15～30 S 成型时间：40～70 S
2.3 塑件的工艺结构分析
2.3.1 尺寸的精度
影响尺寸精度的因素很多。首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是塑料收缩率的波动及成型时工艺条件的变化、塑件成型后时效变化和模具结构形状等。因塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。
塑件公差数值根据SJ1372-78塑料制件公差数值标准确定。精度等级选择一般精度，为4级精度，无公差值者，按8级精度取值，如表1所示。
表１ 塑件尺寸公差（㎜）
基本尺寸 ~3 >3~6 >6~10 >10~14 >14~18 >18~24
2.3.2 脱模斜度
精度等级 4 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 8 0.48 0.56 0.61 0.72 0.80 0.88 基本尺寸 >65~80 >80~100 >100~120 >120~140 >140~160 >160~180 精度等级 4 0.38 0.44 0.50 0.56 0.62 0.68 8 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分，因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下，脱模斜度可以取大一些。
在开模后塑件留在型腔内，查表可知ABS的脱模斜度为：型腔：40ˊ～1°20ˊ；型芯：35ˊ～1°。如果开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外
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表面的脱模斜度，即以上值反之。在本次设计的塑件中，设ABS的脱模斜度为：型腔：1°，型芯：50ˊ。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。 2.3.3 壁厚
塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知， ABS制件最小壁厚为0.8mm，中型塑件推荐壁厚为1mm。
同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕，内部会产生气泡。在要求必需有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过1:3，且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。
综上，根据塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚δ为1mm。 2.3.4 圆角
塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外，其它转角处都应用圆角过渡，减小转角处应力集中，避免受力或冲击震动时发生破裂，以及在脱模过程中由于成型内应力造成的开裂，尤其是塑件的内角处。通常，内壁圆角半径取是壁厚的一半，而外壁圆角半径为壁厚的1.5倍，一般圆角不小于0.5mm。塑件各个圆角半径参见塑件零件图。 2.3.5 倒扣
该塑件是一个电池盖，为便于固定在使用的电器上，该塑件设置了倒扣。
3 注塑机型号选择与确定
注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模时应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合规范的模具。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型尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、注射力锁模力、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。
3.1 注塑过程注射量的计算
3.1.1 塑件质量、体积的计算。
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对于该设计，根据塑件图样，建立塑件模型，通过UG测量塑件得： 塑件体积V=1348 mm3， 塑件质量m=11g
3.1.2 浇注系统凝料的初步计算、确定
由于该模具采用一模四腔，按塑件体积的0.6倍计，所以浇注系统的凝料体积为： V=2V×0.6=4×1348×0.6=3235.2mm3 则：该模具一次注射所需塑料ABS： 体积V=1348×4+3235.2=8627.2mm3 质量M=ρ×V=1.08×8627.2=9317g
3.2 注射机型号的选定
一般注射机都有高速、低速两种特性，并可调节选用。1000cm2以下的中、小型注射机，其注射时间常为4s，大型注射机注射时间在12s以内，注射速度一般为5～7m/min，常用低速注射．选用低速注射的注射机时，模具设计应注意防止产生冷接缝，型腔充填不足。选用高速注射的或用大注射量、大锁模力的注射机注射大面积、小重量的塑件时，模具设计应防止融料内充入空气、排气不良、融接不良、塑件内应力增大、塑料易分解、嵌件型芯受冲击力大及易发生飞边等弊病。
根据以上的初步计算选定型号为XS-ZS-22的卧式注射机。其主要技术参数见表2：
表2 注塑机的主要参数
理论注射容积(cm3） 注射压力(MPa) 锁模力(kN) 移模行程(mm) 模具最小厚度(mm) 喷嘴口孔径(mm)
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20 115 250 160 60 ?2 柱塞直径(mm) 注射行程（mm） 动定模固定板尺寸(mm) 模具最大厚度(mm) 合模形式 喷嘴球半径(mm) 20 130 250×280 180 液压——机械 SR12 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）
3.3 注射机参数的校核
在注射生产中，注射机在每一个成型周期内注入熔融质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注射机的实际注塑量。 3.3.1型腔数目的确定及校核
因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机料筒塑化速率确定型腔数量n；
n?Kmp?m1m
式中 K——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； mp——注射机最大注塑量，g；
m1——浇注系统所需塑料质量，g；
m——单个塑件的质量，g。
m也可以为注射机最大注射体积式中mp、（cm3）、浇注系统凝料体积（cm3）、m1、
单个塑件的体积（cm3）。
塑料ABS的密度为1.03g/cm3，收缩率为0.4%～0.7%，取平均收缩率为0.5﹪。按照塑件零件图所示的尺寸，单个塑件的体积V1=1348mm3。
估算浇注系统的体积：V=3235.2mm3 注射机最大注射体V3=16 cm3 由此可求出：
n<(0.8x16000-3235.2)/1348=7
本设计实例采用一模四腔的型腔布局，故取n=4满足要求。 3.3.2 注塑压力的校核
注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔体流经机筒，喷嘴，模具的浇注系统以后，充满模具型腔时，会产生使模具型腔胀开的力 F2，它应小于注射机的额定琐模力才能保证注射时不发生溢料现象。该力的大小为
F2=P×A =P（nAx +A j）
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式中：P—熔融塑料在型腔内的压力为20MPa~40MPa，取30MPa； A—塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和，mm2； Ax—塑件在分型面上的投影面积，mm2；
Aj—塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2；
流道进料（包括浇口）在模具分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模具的统计分析，每个塑件在分型面上的投影面积的0.2~0.5倍，因此；可采用0.35倍的塑件在分型面上的投影面积来计算通过计算可得
4 Ax=4×1348=5392mm2 A j =0.35×5392=1887.2mm2 A =5392+1887.2=7279.2mm2
F=30×7279.2=254.772KN而由于218.376KN<250KN，故上选的注射机的锁模力为250KN，满足要求。
4 MOLDFLOW分析
4.1 制件有限元模型的建立
首先在UG软件中，将制件模型转换成igs格式并导入MPI中，采用面分析，对其进行网格划分，采用系统推荐网格长度，初试划分结果和网格统计结果如下图3和图4所示：
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