注塑机合模机构设计
注塑机模板集成设计软件开发
ＨＯ Ｇ Ｑ ｎ Ｎ ｉ
（ ｐ ｒ ｎ ｆＵ ｂ ｎ Ｃ ｎｔｕ ｔ ｎ，Ｈａ ｇ ｈ ｕＲ ｄｏ＆ Ｔ ｉｅｓｔ Ｄｅａ ｔ ｔ ｍｅ ｏ ｒａ ｏ ｓｒｃｉ ｏ ｎ ｚｏ ａ ｉ Ｖ Ｕｎｖｒｉ ｙ，Ｈａ ｇｈ ｕ３ ０ １ ，Ｃ ｉａ） ｎ ｚ ｏ １ ０ ２ ｈｎ
Ａｂｓ ｒ ｔ：Ｂａ ｅ ｎ ＵＧ ，ＡＮＳ ｎｄ ＶＣ ＋＋ ，ｍ ｏ ｄ ｂ ａ ｄ ｉｔ ｇ ａｅ ｓｇ ｏｔ ｒ ｔａｃ ｓ ｄｏ ＹＳ ａ ｕｌ ｏ ｒ ｎ ｅ ｒｔ ｄ ｄｅ ｉｎ ｓ ｆｗａ ｅ ＨＴＦＸＳ１ ０ ｗａ ｄ ｖ ｌｐ ｄ． Ｍｏ ｌ ａ ｄ ． ｓ ｅ ｅｏ ｅ ｕ ｄ ｂｏ ｒ
维普资讯
第 ２ ５卷 第 ６期
２０ ０ ８年 ６ 月
机
电
工
程 Leabharlann Ｖｏ ． ５ Ｉ ２ ＮＯ ６ ．
ＭＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＆ ＥＬＥＣＴＲＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
Ｊｎ ０８ ｕ ．２ ０
注 塑 机 模 板 集成 设 计 软 件 开 发
Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｅｔ ｎ ｍ ｃ ｉｅｍ ｕｄ ｂ ａｄ ｐ ｒｍ ｔ ｃｍ ｄ ｌ Ａ ｎ ｌ ｉ ａ ｄｏ ｔ ｚｔ ｎ ｙｗｏ ｄ ： ｎ ｃ ｏ ａ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｒ ； ａａ ｅｒ ｏ ｅ；Ｃ Ｅ ａ ａ ｓ ｎ ｐｉ ａｉ ｊ ｉ ｉ ｙｓ ｍｉ ｏ
注塑机工作原理及构造
第一章 注塑机工作原理及构造第一节 注塑机工作原理一、注塑机工作原理 注塑成型机简称注塑机，其机械部分主要由注塑部件和合模部件组成。
注塑部件主要由料筒和螺杆及注射油缸组成示意如图1-19所示。
注塑成型是用塑性 的热物理性质，把物料从料斗加入料筒内，料筒外由加热圈加热，使物料熔融。
在料筒内装有在外动力油马达作用下驱动旋转的螺杆。
物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。
物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐的塑化、熔融和均化。
当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用力作用下向后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。
然后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。
型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制件从模具顶出落下。
塑料从固体料经料斗加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等过程，全是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20所示。
1－模具 2－喷嘴 3－料筒 4－螺杆 5－加热圈6－料斗 7－油马达 8－注射油缸 9－储料室 10－制件 11－顶杆图1-19 注塑成型原理图注射座动作选择第二节 注塑机组成注塑机根据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、冷却系统、电气控制系统、加料装置等组成，如图1-21所示。
第二节注 塑 机 结 构注塑机总体结构公司目前主力机型为HTFX 系列，该机型主要可分为注射部分（01注塑机注塑部件塑化装置 注射座 注射油缸 螺杆驱动装置 注射座油缸 螺杆 料筒 螺杆头 喷嘴合模部件合模装置 调模装置 制品顶出装置机身液压系统泵、油马达、阀蓄能器、冷却器、过滤装置 管路、压力表冷却系统 入料口冷却、模具冷却 润滑系统 润滑装置、分配器电器控制系统动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制安全保护；故障监测、报警；显示系统机械手加料装置图1-21 注塑机组成示图部分）、合模部分（02部分）、安全防护门（03部分）、液压传动部分（04部分）、润滑部分（05部分）、电器控制部分（06部分）和机身部分（07部分），括号内为公司内部简称。
注塑机设计中常用的计算规范(个人从实践经验总结)
注塑机设计中常用的计算规范一、螺杆塑化能力：G = 0.017682D·h3·n·ρSD/4*L理论注射容积：V=π2S式中：D s——螺杆直径（cm）L——螺杆行程（cm）实际注射量：G1=ρV式中：ρ—熔料的密度（g/cm3），计算时选PS料，ρ= 0.92。
V——理论注射容积（cm3）注1：计算公式来源于经验公式。
二、螺杆的强度根据螺杆最常见的破坏，是在加料段螺槽根径处发生断裂，所以螺杆的强度计算就以此处计算其应力。
σr =224τσ+c≤〔σ〕 式中：压缩应力σc =sF P 0= 210⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d D 0p剪应力 τ=stW M 材料许用应力〔σ〕=ny σ式中三、熔胶筒的壁厚：（按厚壁筒计算中的能量理论，校核其强度或计算壁厚）熔胶筒的总应力σr = P 1322-K K ≤ 〔σ〕熔胶筒壁厚 δ= 2b D (P3-〔σ〕〔σ〕－ 1 ) 式中部分熔胶筒的K 值四、螺杆驱动功率：采用经验公式计算N s = C·5.2D·n4.1S式中：N s——螺杆驱动功率（kw）C ——与螺杆结构参数及传动方式有关的系数取C=0.00016D s——螺杆直径（cm）n ——螺杆转速（r/min）螺杆所需扭矩与直径及转速之间的关系，可用下式表示：M t = 10α·D mS式中：M t——螺杆扭矩（N·m）——螺杆直径（cm）DSα——比例系数，对于热塑性塑料α=1.2～1.5m ——由树脂性能而定的指数，m=2.7～3螺杆的驱动功率一般需留20～30%的余量，以作备用。
五、传动轴的强度：传动轴最常见的破坏是在承受扭矩的最小截面处发生断裂，所以传动轴的强度计算就以此处进行计算：σr =224τσ+c ≤〔σ〕 式中：压缩应力σc = sF P= 210⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d D 0p剪应力 τ=stW M 材料许用应力〔σ〕=ny σ式中六、轴 承1、基本额定动负荷计算：C =Tn dm h f f f f f ·P ＜ C r （或C a ） 式中C ——基本额定动负荷计算值（N ）； P ——当量动负荷，见下式（N ）； h f ——寿命系数，按表7-2-4选取； n f ——速度系数，按表7-2-5选取；m f ——力矩负荷系数，力矩负荷较小时1.5，力矩负荷较大时2； d f ——冲击负荷系数，按表7-2-6选取； T f ——温度系数，按表7-2-7选取；C r ——轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动负荷（N ）； C a ——轴承尺寸及性能表中所列轴向基本额定动负荷（N ）。
注塑机解剖图
精品资料
二、直压式锁模锁模系统 (xìtǒng)
(3)锁模开始
(2)半合螺母锁住拉杆
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(4)锁模完成三、双缸螺杆式注射(zhù Nhomakorabeahè)装 置
旋转螺杆
料斗 射出驱动汽缸
计量马达
止逆环
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四、计量(jìliàng)
拉返
背压
供应到料斗内的材料在旋转螺杆推动下往前推动（红色箭头）。此时的材料，在 旋转螺纹内进行混合，并被热筒加热板的热量以及旋转螺纹提供的剪切热溶解 （即塑化），从而堆积在旋转螺杆的前端。前端的树脂继续堆积，旋转螺杆因为 受到来自树脂的压力而后移（黄色箭头）。这是计量。此时液压油从射出气缸排 出，可以通过控制排油量控制旋转螺杆后退时的阻力，充分完成材料的混合以及 塑化。这叫做背压。另外，旋转螺杆顶端堆积的树脂存在有残余压力，计量完成 后，又可能从喷嘴的端点发生树脂泄漏。为了避免这种情况，从相反的方向向射 出气缸施加压力，在旋转螺杆部发生旋转的状态下强制退后。这叫回吸。
一、机械(jīxiè)液压联动式锁模 机构
使用连杆机械方式获取模 具固定力，使用较小直径 的驱动气缸也能获得固定 大型模具所需要的固定力。 但是存在因为连杆数量多、 摩耗部分多，容易出现松 动的缺陷。
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二、直压式锁模系统
半合螺母
拉杆
开合模油缸
锁模油缸
(1)合模
动模固定(gùdìng)板
定模固定(gùdìng)板
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七、成型机各步动作(dòngzuò) 示意图
7〉开模顶出
精品资料
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五、射出
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六、止逆环
止逆环
计量(jìliàng)中 射出中
双色注射模具设计10个实例（经典案例）
双⾊注射模具设计10个实例（经典案例）这是⼀款⼿机护套，如下图产品分析：此款为某品牌⼿机的外圈护套，由⼆种塑料（PC+TPE)组成。
由于要求外形美观光滑，分模线必须做在内侧圆弧切点，所以外模要四⾯滑开，再看内侧，四周全部是内扣的，必须全⽅位内抽芯，也就是俗称的“爆炸芯”。
关于“爆炸芯”的模具结构，假如是普通的注塑模具，已经有⾮常经典的机构，我下⾯将有详细的介绍。
现在问题是双⾊模具，有⼆组动模和⼆组定模，⼆组动模的所有部件是完全⼀致的，要在双⾊注塑机的转盘上进⾏180度旋转，⼆种不同的塑料分别射进模腔，注射硬胶(PC)时动模的顶出机构和抽芯机构不动作，再注射软胶（TPE)并开模后，对准软胶料筒的⼀侧的动模的抽芯机构和顶出机构才开始动作，将完整的双⾊制品顶出。
由于动模旋转后，交换⼜合模后的浇⼝必须在同⼀位置，所以软胶和硬胶的浇⼝的处理显得令⼈困惑。
由于模具必须四周都要进⾏“内外同抽”，内、外滑块怎样排列，轨道设置在哪⾥？这个问题同样有被逼⼊墙⾓的感觉。
且不谈模具滑块机构的复杂性，我们从双⾊模具的基本原理来考虑，硬胶部分的成型和内外同抽机构是⼀定要设置在定模⼀侧的，软胶部分的成型机构也要设置在定模。
⽽且这个部分是由内外同抽的机构组成的凸起插⼊到动模的凹槽中。
转盘旋转180度后，这组凸起刚好插⼊到另外⼀个动模的凹槽中。
也就是说，⼆个定模上的由内外同抽滑块组成的凸起的外部形状和尺⼨是完全相同的。
仅仅是成型软胶和硬胶的型⾯不同⽽已。
问题的难点是，这个凸起会分成上下⼆层，⼀层向外移动，另⼀层向内移动，也就是俗称的“内外同抽”，合成的凸起的侧⾯是⼀个统⼀的斜⾯，但是，传统的滑块必须要有滑动轨道等必要的条件，怎样设置轨道？这便成了本案例的核⼼问题。
我是这样设置动模部分的凹槽和定模部分凸起的。
动模的凹槽是这样的。
下⾯我们来探讨定模部分的设计1.01定模内外同抽的设计基本机构是这样的当A板和定模底板分开35mm后拨块拨动内滑块，同时通过齿轮的传动，外滑块向外移动。
注塑机结构及工作原理(完整版本)
闭模
注射座前进
注射
保压
制品顶出
开模
冷却
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退回塑化
塑化退回 固定塑化 注塑机工作方框图
第一章 注塑机工作原理与结构
1.2 注塑机基本组成结构
注射部件装置
塑化部件 注射座 注射油缸 座移油缸
螺杆 料筒 螺杆头 射嘴
注塑机组成
合模部件
液压马达 合模装置 调模装置
机身
顶出装置
液压系统
加热系统 冷却系统Fra bibliotek第二章 注塑机维修知识
2. 3.4 方向控制阀 1)单向阀
单向阀的作用，是使油液只能沿一个方向流动，不许它反向倒流 .
2)换向阀 换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而 使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。
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第二章 注塑机维修知识
2.3.5 液压阀结构
注意：四个二极管的连接方向，任一个二极管不能接反，不能短路，否则会引起管子和 变压器烧坏。Page 5
第二章 注塑机维修知识
2.1.1 单相桥式整流电路的工作原理
设变压器
， U2为其有效值。
★当u2为正半周时，D1和D3管导通，D2和D4管截止，电流由A点流出，方向如
图所示。uO=u2，D2和D4管承受的反向电压为-u2。
表5—3滑阀式换向阀主体结构形式
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第二章 注塑机维修知识
2.4 液压辅件的工作原理与结构 液压辅助元件主要包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、 胶管、测压接头、压力表、油位油温计等。 滤油器 ：用过滤作用，将流体中的固体颗粒清除的元件； 管道过滤器： 用于管路中的过滤器； 油箱用过滤器： 除用于压力管路和通气管路中的过滤器外，都属此类； 蓄能器： 将液体在加压状态下储存起来的容器，这种储存的液体可作为临时的动力源等。 软管组件： 两端装有软管接头的耐压软管； 管接头 ：连接管路或将管路装在液压元件上，这是一种在流体通路中能装拆的连接件的 总称； 油箱： 储存液压油的容器。
注塑机合模系统的优化模型研究
（ 令此 时 的ａ 一 ， 称 为临界 角） 机 构继续 运 动 ， ， 迫使 合模 装 置机件 发 生弹 性变 形 ， 而对 模具 产生 压 紧力 从
２ ３ 约束条件 的建立 ．
，
Ｌ６ Ｌ４ ‰ ｃ ， ， ） ， ， ， Ｊ７， ＾ Ｅ－
２ ２ 目标 函数的确 定 ．
２ １ 设 计变量 的选取 ． 机械优化模型设计是将 数学规划理论 、 计算机技术 和机 械设计 ３者结合在一起 ， 在受许多 因素影响和制约 的设计 方案中 ， 按一定 的逻辑格式 、 优选 出一 组参数 ， 使 之 成为最 佳方 案［ 。 已有 的研究 中［ ， 虑到 模型 ２在 ］ ３ 考 ＿ 计算 的复 杂性 ， 减少 了设计 变量 。 相对 总体上 ， 设计变量
机构应达到如下的设计要求 。首先 ， 在满 足标准系列模 板行程 的条 件下 ， 合模油缸行程 。 越小越好 ， 越小 ， 。
支杆 。推力杆 厶 ， 杆起 始角 ａ ， ， 厶 Ｌ 杆与 。 杆夹角 ∞， 角 ， 斜排 临界锁模角 以及 Ａ点 与十字头零件上 Ｅ 点在垂直方 向的距离 ｈ 用矩阵表达 为 。
Ｏ 引 言
动模板运动速度能实现慢快慢 的变化 ， 速度转换平稳 准 确 且没有 合模 冲击 ； 第三 ， 合模进 入 临界角 以内变 在
合 模机 构是 注塑机 的重要部 件之一 。双 曲肘五 支
点斜 排列合 模机 构是 当今 国内外注 塑机制造 厂家广 泛
采 用的一种 结构形 式 。 结构形 式具 有行程 比、 该 力放 大
倪 卫 涛
毕业设计(论文)-塑料端盖注塑模具设计
毕业设计（论文）任务书指导教师签字：教研室主任签字：学生姓名高雪慧专业班级模具设计与制造z070220班指导教师范敏课题类型工程设计题目塑料端盖注塑模具设计主要研究目标(或研究内容)1、应达到的目标：（1）完整设计一套能够生产塑件的塑料注射模具；（2）设计的模具结构合理，参数选择正确，基本符合实际生产需要；（3）绘图符合国家标准、结构表达完整，尺寸标注正确；（4）设计说明书内容完整、符合规定的格式要求。
2、主要技术要求：（1）塑件材料选用市场能买到的常用塑料（如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等）；（2）生产类型为大批量生产，年产量为30万件；课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）（1）分析塑料件的结构特征，绘出塑件零件图，确定塑件的质量和体积；（2）根据塑件的生产要求选定注射工艺参数，制定注射工艺规程；（3）选择能满足生产需要的注射机；（4）确定塑料注射模具的设计方案，绘出装配草图，确定每个零件的形状、尺寸、公差、材料、热处理方式和技术条件等；（5）绘制注射模具的装配图和全部零件的零件图，写出3万字左右的设计说明书.。
进度计划（1）1~3周，选择塑料件，查阅相关资料，学习塑料模具的设计方法。
（2）4~7周，根据任务书要求，对塑件进行分析，确定模具的设计方案，按步骤进行设计计算，确定工艺参数，画出模具的装配结构草图，并确定草图中各零件的结构、尺寸、材料、公差和技术要求。
（3）8~10周，书写设计说明书，用CAD画出模具装配图和所有零件的零件图，绘出主要零件的立体模型图，交指导教师审查。
（4）11~12周，按指导教师的要求对设计说明书和图的电子稿进行修改，修改后交主要参考文献（1）于保敏塑料成型工艺与模具设计 .北京：清华大学出版社2009 （2）王鹏驹塑料模具设计及制造 .北京：机械工业出版社，2005 （3）杨占尧塑料模具典型结构设计实例 .北京：华工工业出版社，2008 （4）冯爱新 .塑料模具工程师手册上海：科学技术出版社，1998指导教师签字：教研室主任签字：年月日毕业设计零件图端盖塑料模具设计摘要本课题主要是针对端盖的模具设计,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。
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... .. 目 录 中文摘要 ·························································································································· Ⅰ
第一章 引言 ·········································································································································· 1 1.1注塑机整机的工作原理 ··················································································································· 1 1.2注塑机的结构组成 ···························································································································· 2 第二章 合摸机构方案设计 ·········································································································· 4
2.1．合模机构的类型和选择················································································································ 4 2.2．液压肘杆式合模机构的常见形式和选择 ················································································ 6 2.3．合模机构的参数和尺寸计算 ······································································································ 7 2.3.1合模力的确定 ·································································································································· 7 2.3.2模板尺寸及拉杆间距 ···················································································································· 8 2.3.3动模板行程Sm ······························································································································· 9 2.4肘杆机构的尺寸参数确定 ············································································································ 10 2.4.1运动特性分析 ································································································································ 11 2.4.2力学特性分析 ································································································································ 12 2.4.3肘杆机构自锁及正常运动条件 ································································································ 14 2.4.4肘杆机构的速度分析 ·················································································································· 14 2.4.5肘杆机构的尺寸参数确定 ········································································································· 18 2.5具体速度和加速度分析 ················································································································· 20 第三章 内翻式合摸机构机械结构设计 ·············································································· 25 3.1合摸机构装配图和主要的零件设计图 ······················································································ 25 3.2肘杆机构的强度校核 ····················································································································· 25 3.3铰轴的剪切强度校核 ····················································································································· 25 3.4注塑机的调模机构 ·························································································································· 26 第四章 注塑机的液压系统 ········································································································ 27
第五章 其它机构······························································································································ 30 5.1注塑机的机械保险装置 ················································································································· 30 5.2注塑机的注射装置 ·························································································································· 30 5.2.1．注塑机的注塑油缸数类型的选择与确定 ·········································································· 30 5.2.2．注塑机的注塑装置的其他部件 ··························································································· 31 参考文献 ··············································································································································· 32 总结 ·························································································································································· 33... .. 第一章引 言 塑料工业是国民经济重要工业部门，又是一个新兴的综合性很强的工业体系，这在很大程度上涉及到塑料加工的设备的先进与否。所以为塑料制品行业提供加工装备的塑料机械行业，近几年发展迅速，其发展速度与所创主要经济指标在机械工业的194个行业中名列前茅。塑料机械年制造能力约20万台（套），门类齐全，在世界排名第一。而在众多塑料加工设备中，塑料成型加工设备是重点，主要有注塑机、挤出机、中空吹塑成型机及其辅助设备。在成型加工中，注塑占重要位置，其设备是注射成型机，又称注塑机。 注塑成型的特点是：可一次成型外形复杂、尺寸精确、表面光泽的塑料制件；模具可以快速更换，以便制造适应市场需求的产品；特别适宜工程塑料及特种塑料的成型，获得有特殊性能、特殊用途的制品等。 合模机构是注塑机的重要部件之一，因为合模机构提供的锁模力最终决定力模具模腔的平均压力，而模具模腔的平均压力的决定了制品的产品质量。现在，随着塑料的品种的日益丰富，性能越来越多样性和优越性，以及现在社会对塑料制品的需求量不断上升，且需求品种也越来越多样性。合模力从超小型的200kN到超大型的大于20000kN，几乎包含了社会生产生活中的各个领域。但平常用的最多的，较常见的是小型机。 1.1注塑机整机的工作原理 注塑机利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融；在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆，物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实，物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化，熔融和均化，当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下，把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程；然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中；型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。 通俗点来说，注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，其借助螺杆的推力，将