1、 毕 业 论 文（设 计） 论文（设计）题目：卧式注塑机的总体设计 姓 名 王佳毅 学 号 201325130231 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2013 级专升本 指导教师 刘文平 2015 年 5 月 9 日目 录 摘 要 . 1 ABSTRACT . 2 第 1章 绪论 . 3 1.1 注塑机的概述 .3 1.2 研究的目的及意义 .3 1.3 我国注塑行业的发展状况 .4 1.4 课题的提出及主要任务 .5 第 2章 卧式注塑机的总体设计 . 7 2.1注塑机的工作原理 .7 2.1.1 注塑机的工作原理 .7 2.1.2 注塑机的组成 .7 2.2
2、注塑机的选择 .8 2.2.1 注塑机的分类 .8 2.2.2 注塑机的对比及选择 .8 第 3章 注射装置 . 10 3.1 注射装置的组成及基本要求 . 10 3.2 注射装置的分类及方案选择 . 10 3.2.1 柱塞式注射装置 . 10 3.2.2 螺杆式注射装置 . 11 3.2.3 方案选择 . 11 第 4章 注射装置结构及主要零件设计 . 13 4.1注射装置设计依据 . 13 4.2驱动装置的设计 . 13 4.3传动装置的设计 . 14 4.3.1 电动机的选择 . 14 4.3.2 减速器的设计 . 15 4.4塑化装置的设计 . 23 4.4.1 螺杆的设计 . 23
3、4.4.2 料筒的设计 . 24 4.4.3 加热装置的设计 . 24 4.5注射机构的设计 . 24 4.5.1 喷嘴的设计 . 24 4.5.2 螺杆最大行程的 计算 . 25 4.5.3 液压油缸的直径计算 . 25 4.5.4 注射力的计算 . 25 第 5章 合模装置 . 26 5.1 归纳合模装 置的基本要求 . 26 5.2合模装置的类型和选择 . 26 5.3 合模装置的设计 . 27 5.3.1 合模力的计算 . 28 5.3.2 模板尺寸及拉杆间距 . 29 5.3.3 动模板行程 Sm . 29 第 6章 机架的设计 . 31 6.1机架设计的准则 . 31 6.2机架设
4、 计的一般要求 . 31 6.3机架的设计步骤 . 31 6.4设计机架 . 32 总 结 . 33 致 谢 . 35 新乡学院本科毕业论文（设计） 1 摘 要 注塑机是由机械、控制及电气组成的机械化、自动化的综合系统。注射成型是热塑性或者热固性的塑料制作的主要成型方法之一。和它成型的方法相比，注射成型法的优点有，可以一次性成型出各种结构复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件，成型周期短，可以多腔成型，生产效率高，容易实现自动化，成型的制件经过很少修饰既可满足用户的需要。本次设计的首要任务是往复肘杆式合模机构部分，它主要有铰链多杆机构组成。可以完成成型模具锁紧，开启并取出制品的部件，该机构注射装置
5、则通常用一定的压力及相关速度将熔化 的物料注射到模具型腔内中，并进行保压。并对其他部分简单介绍。 关键词： 注塑机；注射成型；合模装置；注射装置 新乡学院本科毕业论文（设计） 2 ABSTRACT The injection molding is thermos plasticity or one of thermos setting plastics work pieces main formation methods .Compares with other formation method,injection molding methods merit is mainly ,may on
6、e time take shape each kind of structure to be complex ,the size precise or has inlays the plastic work piece ,to each kind of plastic processing compatible ,the formation cycle is short ,may the formation, the production efficiency be high , easy to realize the automation, the formation work piece
7、passes through very little decorates then satisfies the user the need. This design selects the reciprocation screw rod type injection.The matched molds installment is an injection molding machines important component ,it is guaranteed that the formation mold locks reliably , opens and takes out the
8、product the part ,the injection installment the material which will melt by certain pressure and the speed and the speed injects in the mold die space to go to or to carry on the multistage injections, and implement guarantees the pressure.The injection molding machine is mechanized which ,the autom
9、atic high system ensemble by the machinery, the hydraulic pressure and the electricity is composed .The hydraulic system is provides the pressure and the speed oil return route for injection molding machines each implementing agency . Key word : Injection molding machine ;Injection molding ;Matched
10、molds installment; The injection installs 新乡学院本科毕业论文（设计） 3 第 1 章 绪论 1.1 注塑机的概述 注塑机 又叫 注射 成型机 。 这种机器各种材料，例如用塑料成型的模具制造成各种各样的塑料成品的设备之一。 图（ 1）是广东佛山市某一家的机电厂生产的某一种型号的卧式注塑机。 图（ 1） 卧式注塑机 目前这种机器是世界塑料加工生产中所用最多的主要设备之一 ， 其不仅可以生产大量的产品 ，而且还是组成注拉吹工艺的关键 的 设备。 我国目前成为全球注塑机产品生产的主要大国之 一，然而 我国 大多数机械加工企业都需要产品技术的创新及改进 。 这
11、些年 ，我国 的注 塑机行业 取得了立竿见影的进步 ，尤其 在 注塑机技术水平与国外名牌产品 技术水平之间的 差距大大 的 缩小 了， 外观造型 的 方面 上均取得 了显著的进步 。 1.2 研究的目的及意义 目前 这种机器 发展的 目标准则，向量较轻、资源的节省、提高效率、降低其实用的成本 。 对于往复螺杆式的注塑机出去了传统注塑机结构庞大复杂 ， 熔化的物料质量部分比较均匀，效率也比较低的等问题， 体现了 该机器的 技术含量的 特点 1。 对于往复螺杆式的注塑机的使用上， 在锁模力 约为 传统技术 的 1/3 时 ，仍 然 可 以 高质量的保证制品 的 成型 的效果 ， 降低此 机器的体积
12、 及 重量， 同时能大大提高注塑成型的生产得效率，保证注塑机冷却制品的精度，在所有冷却制品的 成本 的 控制方面 上 都 取得了惊人的成果 。 新乡学院本科毕业论文（设计） 4 1.3 我国注塑行业的发展状况 目前，我国的机械加工及对该机器的深入的研究呈现了一片史无前例的繁荣景象 。 我们注塑机的产量现在已达到世界上发达国家的生产水平。根据有关媒体报道 ， 我国注塑机 行业平均每年 以 14%的速度增长 ，全行业工业 的 总产值和销售 总额均达到 了 500 亿元以上，塑机行业将把精密铸造 的 装备、节能塑料 的成型加工 的 装备等六大领域列为发展 的 重点 。 卧式和立式 是注塑机常有的结构
13、。普通型和精密型注塑机是两种不同的制品种类 。 并且注塑机的规格都在不断发展，目前已有注塑机通常 一次注射量 为 45-51000g， 锁模 力 200-36000kN。生产上述 制品 的 生产者 有自己 的规格 ， 且特点各不相同 。 目前，对于卧式型的注塑机的主导方向 ， 其结构一般情况下不会发生特别是的变化， 除 了加进注塑机的 控制 以及尽量减少 能耗 方面之 外， 另一方面制造厂家还要 根据市场的变化正在向组合系列化 的 方向 迅速 发展 ， 例如类似类型 的注塑机 在装配上有小 、中、 大 三种 不同类型的 注射装置， 重新 组成组合型 及标准型 ， 不仅使其使用的 灵活性 有所提
14、高 ， 而且还 扩大了 其 使用 的范畴 ， 同时也提高 了 其 经济 上的 效益。 目前 ，世界上 一些 发达国家 对 注塑机 的生产及销售厂家 都在 不停地加强对 注塑机的 产品的质量 、 功能以及辅助设备的 配套能力 和 自动化 的 水平 外，与此 同时 一些厂家对研发精密注塑机，大型注塑机及反映注塑机都投入了大量的时间和精力 ，以 此 满足生产塑料合金 以及磁性塑料制品 的需求。 对于普通型号的注塑机是我国主要的使用的对象，并且 在特大型、精密注塑 机的 很多种类 方面， 仍有些欠缺的产品 ， 与发达国家的主要差别就在此处了。 从世界注塑机市场的发展来看 ， 世界 建筑 型 市场的 可
15、 持续发展，将会 推动对塑料管材、壁板等挤压制品的 生产 需求， 这样对拉动 挤出设备 的 需求 的 增长。根据 美国工业市场研究公司 对当前世界市场 的调查 表示 ，美国和日本塑料机械的 需求将重新 呈现 复苏 的现象 ， 并且在未来十年内西欧市场对塑料机械的需求将越来越多。 新乡学院本科毕业论文（设计） 5 1.4 课题的提出及主要任务 我们通过对新乡市美达塑料厂的现场调研发现现有的注塑机存在一些不合理的地方，如：尺寸精度低，可靠性差，工人的劳动强度高，生产效率 低，满足不了生产单位的技术要求和产量要求。 塑料成型的简要概念我们可以概括为：把不同的塑料制品制成所需要的坯件的过程 。成型的方
16、法多达三十几种。 而塑料成型都是在注塑机上进行的。作为一种新型的材料，塑料制件被越来越广泛的应用于工业部门和日常生活中。随着我国塑料加工的发展，注塑成型工艺和注射成型机也在不断得到改进。 根据借助于金属压铸机的原理的注塑成型机，可顺利的加工出各种不同的制品，能够一次成型出外形较复杂，尺寸较精确并且还带有嵌件的塑料制品是塑料成型的一个显著的特点；还能加工填料改性的某些制品；因此，注塑成型工艺和注塑机才得到广泛的应用。 据统计占据整个注塑机年产量的 50%的年产量的注塑机，成为塑料成型制造业中增长速度最快、年生产量最多的机种之一。 1.4.2 课题的主要任务 注塑成型机设计特点：此成型机是针对所有
17、热塑性和某些热固性塑料而设计的，目的明确；在结构上，此成型机的设计与模具设计紧密相关 2。这种塑料成型所占空间的面积较小，所以可以在有限的空间内给据需要进行摆放。 1、 注塑机设计的要求 3： （ 1）满足加工质量的要求 （ 2）满足提高生产率的要求 （ 3）安全可靠，方便维护 （ 4）结构简单，制造容易 2、 本课题将要完成的主要任务如下 : （ 1）注塑机的总体设计 （ 2）注塑装置设计 （ 3）合模装置设计 （ 4）机架的设计 新乡学院本科毕业论文（设计） 6 （ 5）设计体会 新乡学院本科毕业论文（设计） 7 第 2 章 卧式 注塑机的 总体 设计 2.1 注塑机的工作原理 2.1.1
18、 注塑机的工作原理 注塑机利用的一个重要的工作原理即是依靠其热物理性质，利用物料通过料斗加入料筒中，再通过料筒外边的加热圈进行加热，最后再经过一段时间使物料达到熔融状态。简单的可以说成就是将投入料斗的物料，利用螺杆的旋转，以螺纹 的作用将物料通过塑料型腔往喷嘴处输送，期间并通过料筒的加热，及螺杆的旋转与无聊产生的摩擦剪切，所产生的热量，被物料吸收，而使物料达到熔化状态。融化后的原料，利用注塑机注射机构螺杆的推力，把物料推挤到模具的型腔，在型腔成型后及冷却定型后，再把模具打开，将产品取出，形成一个工作循环的过程。 2.1.2 注塑机的组成 合模装置，电气控制装置，注射装置，润滑装置，加热及冷却装
19、置是注塑机的重要组成部分。 （ 1） 注射 装置 对于 系统的 重要 作用 ：有螺杆式，螺杆预塑柱射式，柱塞式，螺杆式三种主要的形式，并且该是注塑机最重要的 组成部分之一。 目前应用最广泛的是螺杆式 ，本次设计采用往复螺旋式为模型 。其 主要的 作用是， 使塑料能通过注塑机的一个注塑机的循环中，经过一定的时间内将其加热塑化后，通过螺杆的挤压力及相应喷射的速度的情况下把已熔融的塑料注入模具型腔内 。 通常，注射系统一般是由螺杆的旋转（即驱动装置）、加热圈的加热（塑化装置 )等。 （ 2）合模装置 对于 合模系统的 重要 作用： 是能通过保证开启及闭合和顶出的冷却后制品是其主要的作用 。 此外，为了防止模具开缝，利用施加给模具足够的锁模力的合模系统 ， 通过抵消模腔压力，才能防止制品的不良状况出现 。 合模系统的重要组成部分可以简要说为：合模装置，调模装置，驱动装置，合模油缸，前后固定模板以及安全保护机构等 。 （ 3）液压传动装置
