土豆削皮机的注射模具设计

目录

第一章绪论 (1)

第二章注射成型工艺分析 (3)

第一节概述 (3)

第二节产品零件的分析 (4)

第三章注塑机的选择 (8)

第四章型腔布置 (10)

第五章浇注系统设计 (14)

第一节浇注系统的组成及设计原则 (14)

第二节流道及浇口设计 (16)

第六章模架的确定及标准件的选用 (21)

第七章分型面与排气系统的设计 (22)

第八章成型零件的设计 (25)

第九章合模导向机构设计 (34)

第十章推出机构的设计 (37)

第一节推杆的基本概况 (37)

第二节脱模力及推杆的尺寸计算及校核 (38)

第十一章温度调节系统的设计 (41)

第十二章零件的加工 (43)

设计体会 (47)

参考文献 (48)

第一章绪论

塑料是树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。一般相对分子质量都大于1万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括增塑剂、稳

定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。

在高分子材料加工过程中，用于塑料制品成型的模具，称为塑料成型模具,简称塑料模。塑料模的优化设计，是当今高分子材料加工领域中的重大课题。

在塑料材料、制品设计及加工工艺确定发后，塑料模设计对制品质量及产量，就具有决定性的影响。首先，模具形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及塑料定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度或形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表面质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，塑料模对塑料成本也有相当大的影响，除简易模具外，一般说来制模费用是十分昂贵的，大型模具更是如此。

塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成型设备被确定以后，塑料质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。由此可知，推动模具技术的进步应是刻不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计技术与制造水平，常可标志一个国家的工业化发展程度。

我国塑料模的发展极其迅速。目前，塑料制品已经渗透到国民经济发展的每一个领域。我国现在塑料制品年产量已超过2000万吨以上，其中注射成型产品占约30%左右。据不完全统计，2001年全国塑料加工设备的总生产量约33000台，其中注射成型设备约27600台。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。

目前，我国的塑料模设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的开发和应用。塑料制件应用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发，对塑

料成型模具设计和制造提出的要求越来越高。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求，为了适应这些变化，先进国家的CAD/CAM/CAPP技术在80年代中期已进入实用阶段，市场上已有商品化的系统软件出售。

现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效率的设备和先进和模具，被誉为塑料成型技术的“三大支柱”。尤其是塑料模对实现塑件加工工艺要求、塑件使用要求和塑件外观造型要求，起着无可替代的作用。一副好的注射模可成型上百万次，一副好的压缩模大约能成型25万次，这与模具的设计、模具材料及塑料的制造有着很大的关系。高效全自动化设备，也只有装上能全自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑料生产及产品更新均以模具制造和更新为前提。当今世界注射成型设备向超精密化、高效方向发展，日本FANUC公司的超高速注射成型技术，已将螺杆推动速度提高到2000mm/min。注射成型制品也向着超薄壁化、轻量化方向发展，已有国外公司能够注射成型出小至0.1mm壁厚的制品，例如，0.75～0.3mm的高保真喇叭振动板。随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。十多年来，国内外塑料成型行业在改进和提高模具设计与制造方面投入了大量的资金和研究力量，取得了许多成果。

第二章注射成型工艺分析

第一节概述

注射成型工艺的特点是允许在一个单独的加工过程中用一套集成的功能元件（例如，轴承、导柱、压板、枢轴和弹簧）加工出非常复杂的成型制品，这一生

产过程的自动化程度非常高。用注射成型法加工的制品包括小到在高精密仪器上使用的只有几毫克重的制品，大到50Kg以上的大型制品。机械制造商提供了系列的注射成型机供制品生产者使用，同样，各种成型配件的选择范围也很宽，然而，对于每一种新制品而言，其注射模具必须被特制。

注射机由注射系统和合模系统组成，注射机至少具有一个加热的机筒，机筒内有一个塑化螺杆，螺杆可以转动并可以轴向运动。合模系统调节位于动模板和定模板之间的模具。它提供开合模的动作，在机器的注射过程中，保持模具闭合，以免注射过程是模具内熔体产生的内压力顶开模具。

已成颗粒状的混合物料经过料斗进入机筒，旋转着的螺杆将颗粒状的料向前输送，由于机筒加热和螺槽内的捏合作用，粒料熔化并进入到螺杆端部的熔体腔。与此同时，螺杆本身后退，直到下一个注射成型周期所需要物料量（注射量）被塑化好为止。在注射过程中，螺杆沿轴线向合模系统方向移动，将塑化好的塑料快速地注入模具的模腔，同时合模系统使模具一直保持紧闭状态（第一步注射）。由于模具的温度低于模塑物料的软化温度，因此，物料接着会在模具内固化。在冷却阶段，螺杆仍处于压力下（保压），继续将模塑物料注入模具，以补偿在冷却过程中模塑物料体积的减少（第二步冷却）。在保压一段时间后，通往模腔流道内的物料已经凝固到不能再流动的程度。

下一步，当模具内制品进一步冷却时，螺杆开始再次转动，塑化成型下一个制品所需要的塑料。作用在螺杆上的轴向力被缩小到只保持塑化所需要的“背压”的水平。当冷却时间到达时，模具打开，模塑制品被移出或被“顶出”（第三步顶出）。当模具再次闭合以后，下一个注射成型周期开始。在注射充模过程中，模腔中的压力通常有100Mpa或更高。这个压力作用在模具壁上，形成一个使模具分离的力，这一分离力必须用机器的合模力来抵消。