注塑模课程设计说明书——注射器推杆

1 塑件工艺分析

1.1 塑件的设计要求

该塑件为医用注射器推杆，零件外形如图1.1。该产品尺寸精度和表面粗糙度要求为一般精度，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，浇口设计成点浇口，使塑件的外表面不受损伤，充模效果好。如图1.1所示：

图1.1塑件图

塑件整体尺寸：如图1.1所示取PP密度为0.90g/mm3

通过PROE分析模型功能计算得塑件体积为 4.133cm3，质量为3.720g。

1.2材料性能分析

聚丙烯（PP）

基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒，外观似聚乙烯，吸水率低，但比聚乙

g，其熔点为160-175℃，分解温度为烯更透明、更轻。密度为0.90—0.91

3

cm

350℃，成型温度范围宽，其最大结晶温度为120-130℃。宜于成形加工，在螺杆式或柱塞式注射机中都能顺利成型；还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有教高的抗弯曲疲劳强度，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：聚丙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，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲或变形。急冷时成碟状晶结构，缓冷时成球晶结构。

1.3 PP 的收缩率及密度

查PP 材料性能参数可知知聚丙烯（pp ）的收缩率（5.2~0.1）%，由聚丙烯（pp ）的成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率，采用中值确定其收缩率值为

%75.1%1002

5

.20.1=⨯+，密度取为9.03cm g 。

1.4 注射工艺参数的确定

查书表4-19部分塑料的注射工艺参数选定注塑PP 参数： 注射机类型：螺杆式 螺杆转速：30--60r/min

喷嘴：形式为直通式 温度170--190℃

机筒温度： 前段：180--200℃ 中段：200--220℃ 后段：160--170℃ 模具温度：40--80℃

注射压力：70--120Mpa 保压力：50--60Mpa 注射时间：0--5s 保压时间：20--60s 冷却时间：15--50s 成型周期：40--120s

2 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书上表3-3塑件尺寸公差表选择塑件尺寸公差带：

表2.1与塑件有关的尺寸精度等级参数

基本尺寸/mm

精度等级

MT1A

MT2A

MT3A

MT4A

MT5A

MT6A

MT7A

公差数值/mm

0—3 0.07 0.10 0.12 0.16 0.20 0.26 0.38

3—6 0.08 0.22 0.14 0.18 0.24 0.32 0.48

6--10 0.09 0.14 0.16 0.20 0.28 0.38 0.58

10--14 0.10 0.18 0.20 0.28 0.38 0.54 0.78

14--18 0.11 0.18 0.20 0.28 0.38 0.54 0.78

50--65 0.20 0.30 0.40 0.56 0.74 1.10 1.54

65--80 0.23 0.34 0.46 0.64 0.86 1.28 1.80

80--100 0.26 0.38 0.52 0.72 0.86 1.28 1.80

根据上表查得塑件所有尺寸对应的公差，按实际公差进行计算。具体公差附录零

件图。

3 注射机型号及模架的确定

3.1 注射量的计算

通过PROE三维软件分析模型计算可得：

塑件的体积 V=4.133cm3，

塑件质量 M=ρ·V=4.133×0.90=3.720g

式中：ρ取0.90g/cm3。

3.2 浇注系统凝料体积的初步估算

浇注系统的凝料体积无法确定具体数值，可初步根据经验按照塑件体积的0.2--1倍来估算，由于本次注塑设计采用的流道简单且流程较短，因此浇注系统的凝料体积按塑件的0.3倍来估算。故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和8个塑件体积之和）为

V总=8 X (1+0.3)V=8 X 1.3 X 4.133=42.9832cm3

3.3 注射机的选择

根据上述计算所得的V

总=42.9832cm3，结合公式V

总

/0.8 = 53.729mm3，初步

选择公称注射量为60mm3,，注射机型号为XS-Z-60，其主要参数见下表：

螺杆柱塞直径/mm38 喷嘴球半径/mm 12

理论注射容量/cm360 喷嘴孔半径/mm 4

+0.03

注射压力/MPa 122 定位孔直径/mm 100

锁模力/KN 500 推出中心孔径50

最大注射面积/cm2130

最大模具厚度/mm 200

最小模具厚度/mm 70

模板行程/mm 180

3.4 注射机模架的选定

我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）两种。《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围 560mm x900mm，并规定模架的形式为品种型号，基本型A1、A2、A3、A4四个品种。

由于A1型模架特点：定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机；根据模架的组成，功能及用途可以看出，A1型模架能满足本次模具的设计，固选用A1模架。-模板A20mm，模板B20mm，垫块C50mm，模架闭合高度=50+A+B+C=140mm。选用规格为250X250mm