注射器推杆的模具设计与制造（毕业论文）.doc

摘要木次设计的题Fl是“注射器推杆的模具设计与制造”，设计内容是从零件 的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路开始是零件的材料 选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、 塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（主要是型 腔的尺寸计算）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、 模具总装图及模具的装配、试模等内容其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具的分型面选 择、主流道及分流道的设计与布局，推出机构导向机构等一系列模具的重要零 部件的设计加工方法和加工注意要点这样更有利于加工人员的一线操作，使 其通俗易懂加工方便本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做 到所学的运用到实践为中，更让我了解了報料模具设计的全过程和加工实践的 各种要点关键词：塑模、型腔、注射器推杆、潜伏式浇口摘要 I1塑件工艺分析 11.1塑件的设计要求 11. 2塑件的材料特征及选用 21. 3塑件材料的确定 31. 4塑料的收缩率及密度确定 41. 5塑件的成型要求 42塑件的尺寸精度与结构 63注射机的选用 73.1注射机的选用 74浇注系统的设计 94.1主流道的设计 104.2模具型腔数的确定、排列和流道布局 104.3分流道的形状及尺寸 124. 4浇口的形状及其位置选择 135模具有关尺寸的计算 145.1考虑注射器杆各部分强度，计算成型零件工作尺寸 155・2脱模力的计算及推出零件尺寸计算 156模具工艺分析6. 1模具制造工艺分析6. 2模具装配工艺分析7模具的总装图及模具的装配•试模7.1模具的总装图及装配7.2模具的安装及试模致 谢 311塑件工艺分析1.1塑件的设计要求该塑件适用于5m/-次性医用注射器推杆，零件外形如图1.1。

该产品 尺寸精度和表面粗糙度要求为-•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，浇口设计成潜伏式，使塑件的外表而不受损伤，充模 效果好如图1.1所示：图1.1塑件图该零件主要尺寸为①3.28、①3、①5、69.5、4X1等，对①3.28、①5的尺 寸精度要求较高选取MT3,其他尺寸没有特殊要求，取一般精度，精度等级选 6级，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证1. 2塑件的材料特征及选用1. 聚乙烯(PE)基本特征：聚乙烯塑料为无毒、无味、呈白色或乳白色柔软，半透明的大 理石状颗粒料密度为0.91-0. 96^3,为结晶型塑料聚乙烯吸水性小，且 介电性能与温度、湿度无关；因此聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料主要用途：低丿玉聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高 的零件，如齿轮、轴承等中丿玉聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可 制造瓶类、包装用薄膜以及各种注射成形制品，也可用在电线、电缆丄面高 压聚乙烯常用于制造塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆 外皮等成形特点：成型时，在流动方向与垂直方向的收缩率差异大容。

注射方向 的收缩率人与垂直方向的收缩率，易变形、翘曲，并使塑件浇口周围部位的脆 性增加；应控制模温；保持冷却均匀、稳定，流动性好且对压力变化敏感；宜用于高压注射，料 温均匀，填充速度快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却；模具应设 有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模2. 丙烯腊-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)基本特征：A3S是三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是H前产量 最大，应用最广泛的工程塑料之一ABS无毒、尢味呈微黃色或白色不透明粒 料，成形的塑件有较好的光泽，密度为1.02-1.0^3 o ABS是由于三种组分 组成的，故它有三种成分的综合力学性能，而每一组分有在其中起着固有的作 用内烯睛使4BS具有良好的表面耐热性及化学腐蚀性，丁二烯使ABS坚 韧，苯乙烯使它具有优良的成形加工性和着色性能主要用途：ABS在机械工业上用來制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、 仪表、水箱外壳等；汽车工业上用其制造汽车挡泥板、扳手、热空气调节导管、 加热器等还可用ABS夹层板制作小轿车车身；纺织器材，电器零件，文教体 育用品；玩具，电子琴及收录机壳体，食品包装容器，农药，喷雾器等。

成形特点：ABS易吸水使成形塑件表而出现斑痕、云纹等缺陷为此成形 加工前应进行干燥处理，在正常的成形条件下，壁厚熔料、温度对收缩率影响 极小；要求塑件精度高时；模具温度可控制50度和60度之间，要求塑件光泽 和耐热吋应控制在60度和80度之间，ABS比热容低頼化效率高，凝固性也快, 故成形周期短；ABS的表现黏度对剪切速度的依赖性很强，因此模具设计中大 都采用浇口形式3. 聚内烯（PP ）基本特征：聚内烯无色、无味、无毒，外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、 更轻密度为0. 90-0. 91 o它不吸水、光泽好、易着色聚内烯具有聚 乙烯的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定宜于成形 加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做较链，有教高的抗弯曲疲劳 强度，如（盖和本体合一的各种容器，经过7x10?次开闭弯折未产生损坏和断 裂现象，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：聚内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 燃件表面光泽差，产牛熔接痕等缺陷温度过高会产牛翘曲或变形1. 3塑件材料的确定综上以上三种材料特征，用途、和成形特点看，其各种塑料具有各自的特 殊性能，但考虑到箱体扣的工作环境以及所受的力的大小来看，其在工作过程 中需要频繁的开合，所以综上各种塑料的性能来考虑PP具有以上工作环境所 需的性能，为此确定使用材料为：PP1.4塑料的收缩率及密度确定表1.1材料性能参数材料密度收缩率模具温度注射压力片主最人不溢料代号(kg. m-3)(%)(°C )(Mpa )间隙/ mmPE940-9601.5-3. 660-7060-1000. 02PP900-9101.0-2. 580-9070-1000. 03ABS1030-10700. 3-0. 850-8060-1000. 04PVC13800. 6-1.530-6080-1300. 03由表1・1可知聚内烯（PP ）的收缩率（1.0〜2.5 ） %,由聚内烯（pp ）的 成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率，确定其收缩率值为100% = 1.75%,密度取为 0.9 拓3。

1. 5塑件的成型要求化学性能稳定，宜于成形加工等，塑件表而要求无飞边和缩孔现彖查文献得成形工艺参数：模具温度：40°C—80°C喷嘴温度：170°C—190°C料筒温度:前段温度:180°C—200°C中段温度:200°C—220°C后段温度:160°C—1700°C注射压力：70--120 Mpa注射机类型：螺杆式保压压力:50--60 Mpa喷嘴形式：直通式注射吋间:0--5 s保压时间：20--60s冷却时问：15—505成形周期：40—120052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表2.1列出的与本塑件有关的尺寸精度等级参数进行计 算表2. 1与須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/伽0—30. 070. 100. 120. 160. 200. 260. 383—60. 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. 861.281.803注射机的选用3.1注射机的选用注射机按塑化方式和注射方式，可以分为以下两种。

1） 柱塞式注射机：它是通过柱塞依次将料筒的颗粒状塑料推向料筒前 端的塑化室，依靠料筒外的加热器提供热量，使塑料塑化成黏流状 态，并被柱塞注射到模腔中去2） 螺杆式注射机：它主要由油缸、螺杆、料筒、喷嘴和传动系统组成3） 螺杆预燃化柱塞注射式注射机：報料的塑化由螺杆进行被報化好的 熔料通过一个回止阀，进入另一个料筒，熔料在柱塞的作用下被注 射到模腔中去按其外形可分为以下几种：（1） 立式注射机：它的注射方向向下，合模方向向上，即注射和合模都 在同一竖直线上注射方式是柱塞式，它的结构特点是占地面积小, 安装和拆卸方便，嵌件及活动型芯易于安放，料斗中的塑料能均匀 地进入料筒2） 卧式注射机:这是H前使用最广泛的注射成型机械，它的注射方向合 模方向都在同一水平线上横卧安装，其注射方式多为螺杆式它的 结构特点是，机体较低，容易操作和加料，开模后顶出的塑件在其 重力作用下可口行落下，易于提高生产率，并可实现口动化操作3） 角式注射机:它的注射方向向下，与合模方向呈垂直排列，其注射方 式是柱塞式它结构简单，使用方便，开模后顶出的塑件亦可自动 落下任何注塑模只有安装在注塑机上才能使用，所以二者在注塑成型生产小上 一个不能分割的整体。

在设计之前，必须了解注塑成型工艺规程之外，还要熟 悉有关注犁机的技术规格和使用性能1）注射量的计算 设计要求的型腔个数为14个，通过三维软件建模设计分析计算得注射器杆的体积为V塑二1.261c/,塑件质量叫二P *塑=(0.9〜0.91) XI. 261=1. 135〜1.15g,取蚀二1. 15由于采用一模十四腔，加塑总二14X 蚀二 16. Igo(2) 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注熊的凝料在设计Z前是不能确 定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0. 2〜1倍来估算由于本次 采用流道简单，因此浇注系统的凝料按照塑件体积的0.2倍來估算，故一次注 入模具型腔塑料熔体的总体积为丫总、"塑(1+0.2) X 14二21.18肿(4) 选择注射机丫总、/0. 8=21. 18/0. 8= 27.25c。