按钮双色塑件注射成型技术与模具设计.doc

毕业设计题 目：按钮双色塑件注射成型技术与模具设计 学 生： 指导老师： 系 别： 材料科学与工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 学 号： 目 录摘 要III1 绪 论11.1 双色塑料注射模技术的介绍11.1.1 简介11.1.2 原理12 双色按钮注射成型工艺性分析32.1双色按钮塑件分析32.1.1 双色按钮的几何形状分析42.1.2双色按钮的尺寸精度和表面粗糙度分析42.1.3双色按钮的脱模斜度分析42.2 材料性能的分析52.2.1PA材料的性能52.2.1.1 PA性能的主要有优点52.2.1.2 PA性能的主要缺点52.2.2聚氨酯橡胶(PU)材料的性能72.2.2.1 PU性能的主要有优点72.2.2.2 PU性能的主要有缺点83 双色按钮注射模具结构设计93.1 模具加工精度的确定93.2 模具结构分析93.2.1 模架93.2.2 主流道设计93.2.3 分流道的设计103.2.4 浇口的设计113.2.5 排气系统的设计123.2.6 顶出机构的设计123.2.7 冷却系统的设计123.2.8 导向装置的设计123.3 型腔、型芯主要尺寸的计算123.3.1 型腔或型芯的径向尺寸计算133.3.2 型腔和型芯的高度尺寸计算133.3.3 型芯之间或成型孔之间中心距尺寸计算133.4 侧壁厚度、底板厚度的计算153.4.1 板（即动模支承板）的厚度计算153.4.2 侧壁厚度的计算163.5 模具优缺点164 注射机的选择及校核174.1 按钮塑体总体计算174.2 按钮在分型描上投影面积174.3 注塑机的选择174.4 校核194.4.1 最大注射量的校核194.4.2 注射压力的校核194.4.3 锁模力P的校核194.4.4 开模行程的校核204.4.5 模厚的校核204.4.6 模板尺寸的校核204.4.7 喷嘴尺寸校核204.5 总结20结 论21致 谢22参 考 文 献23双色按钮的注射成型模具设计摘要 随着双色注射机的技术不断发展，双色注射模也在日新月异的模具生产技术中崭露头角。它不仅提高了多色塑件的外观精度，还增强了它们的使用性能。此次的双色按钮设计从按钮的基本测绘、CAD二维制图、Pro/E三维建模等方面入手，再对双色按钮的成型工艺性和成型方案及其注射成型模具的结构进行必要的分析。设计采用一模四件的两幅相互配合适用的注射模具和一个带回转机构的公用合模装置的双清色注射机进行按钮的批量生产，从而能满足生产要求和生产效益。关键字：双色按钮；注射成型；模具设计；双清色注射机Design of Injection Mold for Double-color buttonAbstract Along with the unceasing development of double colors injection machine's technology , double colors injection mold also makes a figure in the process of changing mold manufacturing technology. It not only improved the appearance of multiple color plastic parts accuracy, but also strengthened their performance. The design of double color button bases on the surveying and mapping, AutoCAD for 2d drawings, Pro/E for 3d modeling etc., then its necessary to analyze the forming manufaturability and forming scheme and the structure of double colors iinjection molding . Design adopts two mutual cooperation injection mold with a mold for four pieces and a Pair clear color injection machine with a swing mechanism attachs to its communal mold closing mechanism to button batch production, and that can meet the production requirements and production efficiency.Keywords：Double-color button; Design of Injection Mold；Pair clear color injection machine IV1 绪 论1.1 双色塑料注射模技术的介绍1.1.1 简介随着塑料工业的不断发展，目前塑料制品行业有越来越多的制品加工要求采用多色/多料成型以提高或获得制品的外观要求、功能要求和性能要求，如从小的牙刷到大的汽车车灯。但许多制品的成型是在多台机器上用嵌件的方法多次成型的，存在诸多不足和弊端。而采用双色注射成型机加工双色/双料制品，可以双色一次成型，减少多次组合加工所产生的品质异常。对于客户而言，这不但大幅降低生产成本同时也提高了产品品质。1.1.2 原理 共注射成型是指用两个或两个以上注射单元的注射成型机，将不同的品种或不同颜色的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法。此法可生产多种色彩或多种塑料的复合制品。共注射成型的典型代表有：双色注射和双层注射，也可夹层泡沫塑料注射。在本次设计中应用的是双色注射成型双色注射成型这一成型方法有两个料筒和一个喷嘴所组成的注射机，通过液压系统调整两个推料柱塞注射熔料进入模具的先后次序，来取得所要求的不同混色情况的双色塑料制品的，即“混色”注射和“夹芯”注射。但也有用两个具有独立喷嘴的注射装置、一个带回转机构的公用合模装置和两副模具制得明显分色的混合塑料制品的，即双清色注射机。双色产品能得到这么大的发展，有赖于双色注射成型机出现和成熟。在此，介绍下最新的双色注射成型机的性能。HTS360双色注射成型机，是大型的双色注射成型机。整机为模块化设计，可进行多种拼接组合，扩大应用范围；两套互相独立、并行布置注射装置；合模部件采用内卷式斜排五铰链双曲肘合模结构，并运用三维建模、机构装配和有限元分析技术精心设计而成；两套独立的液压顶出系统，扩大机器的应用范围和灵活度；双工位双向180转动模板采用液压马达驱动，使用进口高性能、长寿命可轴向移动的滚针轴承，分段转模压力、流量控制，转动模板准确位置由液压定位销和固定定位销共同定位，确保转动模板定位精度，保护模具安全；转动模板模具冷却水连接装置，模具所需冷却水可方便地从转动模板连接，从而避免冷却水管缠绕、干涉；两套独立的比例压力流量控制油路，用来控制驱动两套注射装置和两套液压顶出系统；射出两组、顶出两组及开关模均采用电子尺控制行程。双色产品的性能有赖于双色注射成型机的性能与模具设计的合理性。常用的双色注射模具可分为四种，型芯旋转式、既件板旋转式、型芯(型腔)后退式，型芯滑动式。成型双色塑件有两种方法。一是用两副模具在两台普通注射机上分别注射成型。第一次注射成型嵌件(如电话机按键字码)，再注射另一种颜色的塑料将嵌件进行包封，完成双色注射。这种方法劳动强度大，生产效率低。目前我国工业生产的很多双色塑料制品都是依靠这种成型方式。由于双色注射机的产生，这种成型方式必然被逐步淘汰。第二种成型双色制品的方法是用一副模具，在专用双色注射机上一次注射成型。由于双色注射机有两个相互垂直或平行的独立注射装置。因而生产效率高，劳动强度低。在进行双色料射成形时，通常是不同颜色的同一种塑料。这种嵌件和包封塑料的结台强度好，若使用不同品种的塑料则应在嵌件上增设凹槽以增加结合强度。另外，当两种塑料要求的模具温度不同时，应使一次型芯(嵌件)和二次型芯(包封)控制在不同的模具温度下。双色产品是由两种不同色的塑料原料通过分别注射成型而形成单一的注射产品。对模具的实际要求就是两个相同的凸模要对应两个不同的凹模型腔，其中第二色型腔体积往往大于第一色型腔体积，在第一次注射后，先开模然后动模利用注射机可旋转机构旋转180度,再合模并采用与第一次注射不同色的原料进行第二次注射。第二次开模后，已完成两次注射的凸模进行脱模动作。要求注射机上有两个注射喷嘴，分别注射不同颜色的原料，同时其动模固定板附带有可旋转180度的回转装置。综上所诉，本次设计主要采用双“清色”注射机，双清色注射成型时，动模安装于具有回转机构的注射机动模板上，定模安装于注射机定模板上，合模注射保压冷却开模后，处于第二种颜色塑料注射位置的动模部分进行顶出制品；接着回转机构带着动模和第一种颜色的制品一同回转180度，实现两模具动模部分换位，再次合模后，两个注射装置同时进行注射，经冷却、开模、顶出制品，之后继续循环往复工作，如此可获得两种颜色分界清晰的双色制品。查参考文献12 双色按钮注射成型工艺性分析2.1 双色按钮塑件分析按钮是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从而达到控制电动机或其他电气设备运行目的的一种开关。按钮的用途很广，例如车床的起动与停机、正转与反转等；塔式吊车的起动，停止，上升，下降，前、后、左、右、慢速或快速运行等，都需要按钮控制。它已经成为现代生活中必不可少的工具，电子产品大都有用到按钮这个最基本人机接口工具，且随着工业水平的提升与创新，按钮外观也变的越来越多样化及更具有丰富的视觉效果。(a)(b)图2-1 塑件3D模型（a）第一色料塑件 (b)第二色料塑件图2-1b）的双色按钮就是PA聚酰胺和PU聚氨酯橡胶一次成型的。一次成型出两种塑料组成的制品，能提高塑料间的熔接强度，减少装配工序，提高工作效益，使双色按钮外观更加好看。但对模具的要求更高，而且还要使用专门的双色注射机。图2-1a）按钮是第一次注射成型的PA塑料制品，在进行模具设计之前，首先对制品图及形状结构分析，其内容主要包括塑件的几何形状，尺寸精度和表面粗糙度，脱模斜度等几个方面的分析。2.1.1 双色按钮的几何形状分析本次设计的制品的内部形状较为复杂，多为曲面造型，且内层平均壁厚为1.5mm，外层平均壁厚为1.2mm,属轻质薄壁制品。2.1.2 双色按钮的尺寸精度和表面粗糙度分析塑料的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动和模具制造误差等。在满足使用要求的情况下，本次塑料制品的尺寸精度按MT5级精度取值。而塑件的表面粗糙度主要取决于模具粗糙度，一般情况下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高12级，本次设计根据制件各层的作用和构造以及材料性质，故对第一次注射成型的型芯型腔的要求相对于第二次注射成型的模具成型部分的要求要来的低。查参考文献22.1.3 双色按钮的脱模斜度分析脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定，以塑件内孔型芯小端为准，尺寸符合图纸要求，斜度由扩大方向取得；塑件外形，以型腔大端为准，尺寸符合图纸要求，斜度由缩小方向取得。一般情况，脱模斜度不包括塑件的公差范围内。因制件为小型浅型腔制件，故本设计采用1°脱模斜度。查参考文献2 由于本设计采用在两幅模具中一台注射机上进行两次注射成型制件，成型由两种塑料组成的制品，降低成本，故以采用双清色注射机来成型制品。2.2 材料性能的分析2.2.1 PA材料的性能 聚酰胺树脂是含有酰胺基（CONH）的结晶型的线型高聚物。品种较多，国外称为“尼龙”，我国称其为“棉纶”，主要用于合成纤维，目前在工程塑料中居于首位。PA具有优良的综合性能，由于组分、牌号和生产厂家生产方法的不同，使之在性能上存在较大差异，因此以下的试验数据仅供参考。2.2.1.1 PA性能的主要有优点 （1）机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。抗拉强度强度接近于屈服强度，比ABS高一倍多。对冲击、应力振动的吸收能力强，冲击强度比一般塑料高了许多，并优于缩醛树脂。（2）耐疲劳性能突出，制件经多次反复曲折仍能保持原有机械强度。常见的自动扶梯扶手，按钮，新型的自行车塑料轮圈等周期性疲劳作用极明显的场合常应用PA。（3）表面光滑，摩擦系数小，耐磨。作活动机械构件时有自润滑性，噪声小，在摩擦作用不太高时可不加润滑剂使用；如果确实需要用润滑剂以减轻摩擦或者帮助散热，则水油、油脂等都可选择。（4）耐腐蚀，十分耐碱和大多数盐液，还耐弱酸、机油、汽油等溶剂，对芳香族化合物呈惰性，可作润滑油燃油等包装材料。 （5）对生物侵蚀呈惰性，有良好的抗菌抗霉能力。 （6） 耐热，使用温度范围宽，可在-450至+1000下长期使用，短时耐受温度达到120-1500。（7） 有优良的电气性能。在干燥环境下，可作工频绝缘材料，即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性。（8） 制件重量轻、易染色、易成型。因有较低的熔融粘度，能快速流动。易于冲模，冲模后凝固点高，能快速定型，故成型周期短，生成率高2.2.1.2 PA性能的主要缺点（1） 易吸水。吸水会在一定程度上影响制件尺寸和精度，特别是薄壁件增厚影响较大；吸水亦会大大降低塑料的机械强度。在选材时，应顾及使用环境及与别的元件的配合精度的影响。（2） 耐光性较差。在长期偏高环境下会与空气中的氧气发生氧化作用，开始时颜色变褐，继面破碎开裂。（3） 注塑技术要求较严：微量水分的存在都会对成型质量造成很大损害；因热膨胀作用使制品尺寸稳定性较难控制；制品中尖角的存在导致应力集中而降低机械强度；壁厚如果不均匀导致制件的扭曲、变形；制件后加工时设备精度要求高。（4） 会吸收水、醇而溶胀，不耐强酸及氧化剂，不能作耐酸材料使用。表2-1 PA的主要性能指标力学性能屈服强度/Mpa50热性能及电性能玻璃化温度/C拉伸强度/Mpa62熔点（粘流温度）/C205断裂伸长率/%35热变形温度/C46 N/cm3185 N/cm314855拉伸弹性模量/Gpa1.8线膨胀系数/（10-5/C）7.0弯曲强度/Mpa88比热容/<J/（kg*K）>1470弯曲弱性模理/Gpa1.4热导率/<W/（m*K）>0.263件质量冲击强度/kJ/m2无缺口缺口不断燃烧性/（cm/min）慢25.3体积电阻/*cm1.5*布氏硬度/HBS9.75击穿电压/（kV/mm）20物理性能密度/（g/cm3）1.04吸水性/%（24h）0. 20.4比体积/（cm2/g）0.96透明度或透光率半透明晶性表2-2 PA的成型工艺参数温度料筒一区/190-210二区/200-220三区/210-230喷嘴/200-210模具/40-80压力注射/Mpa40-100保压/Mpa40-60时间注射/s20-90保压/s0-5冷却/s20-120周期/s45-220后处理方法油、水、盐水温度/90-100时间/h4注：凡潮湿环境使用得塑料，应进行调湿处理，在100-120水中加热2-18h。2.2.2 聚氨酯橡胶(PU)材料的性能聚氨酯橡胶(Urethane Rubber)机械物性相当好，高硬度，高弹度，耐磨耗性均是其他橡胶类所难相比，耐老化性，耐臭氧性，耐油性也相当好。一般使用温度范围为-4590。 2.2.2.1 PU性能的主要有优点 （1）性能可调范围宽、适应性强。（2） 耐磨性能好；（3） 机械强度大；（4） 粘接性能好；（5） 弹性好，具有优良的复原性，可用于动态接缝；（6） 低温柔性好；（7） 耐候性好，使用寿命长达1520年；（8） 耐油性好；（9） 耐生物老化；（10） 价格适中。2.2.2.2 PU性能的主要有缺点（1） 不耐高温（2） 易腐蚀（3） 吸水性强（4） 易变黄（5） 延伸率差（6） 易断裂（7） 易腐烂表2-3 PU的成型工艺参数工艺参数螺杆式注塑机柱塞式注塑机温度（度）后部 175185175185中部180200前部150170170200喷嘴温度（度）170180170180模具温度（度）20402040注射压力（MPa）8010080100保压压力（MPa）30403040螺杆转速（转/分钟）2070 综上各工艺性能的分析，拟选的模具的浇注系统，模具的温控系统和注射机等各项指标应要满足材料各项性能的要求。3 双色按钮注射模具结构设计3.1 模具加工精度的确定本次设计的双色按钮是日常用品，其外壳要能承受磨损。对于制件的外观要求和表面精度等级要求能符合使用要求即可。现初定制品精度等级为5级。经分析，现确认模具的制造加工精度为IT7级，而型芯和型腔的加工精度均为IT6，型腔采用机械粗加工后电火花精加工，其它采用机械加工。由于本次成型的制件精度等级采用普通级，而且是用两种不同的塑料成型，故模具成型部分的钢材的选择经过考虑后选择PMS（10Ni3CuALVS），此材料适用于使用温度在300度以下，硬度在小于45HRC，有镜面、蚀刻性能要求的热塑性塑料精密模具或部分增强工程塑料模具成型零件。查参考文献4模具的尺寸公差按GB/T 1800.3-1998的IT67制造。3.2 模具结构分析3.2.1 模架本次设计采用一模四腔模具。由双色按钮外壳的主要外形尺寸选用模架。工字板： 300mm×300mm×25mmA板： 250mm×300mm×45mm中间板： 250mm×300mm×25mmB板： 250mm×300mm×30mm动模垫板： 250mm×300mm×35mmC板： 48mm×300mm×80mm 推板固定板： 150mm×300mm×15mm推板： 150mm×300mm×20mm3.2.2 主流道设计根据所选的双色注射机的额定注射量和所选的材料是聚酰胺PA和聚氨酯橡胶PU，查有关的表，得到模具主流道截面直径的推荐值，即：进口端的直径为4mm，出口端直径为4.77 mm。主流道与注射机的喷嘴轴线相重合，为了便于主流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形。由于主流道要与高温塑料流首接触，同时，要与注射机的喷嘴频繁接触发生碰撞，容易损坏，所以，设计主流道衬套固定在定模座板内，主流道衬套的结构如图3.1 图3-1 主流道衬套的结构主流道衬套选用的材料为T8A，淬火处理，硬度为53 57 HRC，但低于注射机喷嘴的硬度；衬套与定模之间的配合采用H7/m6；衬套内表面的粗糙度为Ra0.32。主流道垂直于分型面，内壁精度为，小端直径4MM，主流道衬套与模架的配合精度为H7/m6。查参考文献塑料模具标准件及设计应用手册. 3.2.3 分流道的设计为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道开设在分型面动模一策，截面形状采用加工工艺性比较好的U形截面。这种分流道不仅易于机械加工，且热量损失和阻力损失均不太大。其内壁的表面粗糙度为Ra1.6。如图3.2所示：图3-2 分流道的截面形状为了使从主流道来的熔融塑料能均衡地以最短的流程到达各浇口并同时充满各型腔，本设计采用平衡式的分流道布置形式。具体布置如图3.3：图3-3 浇口布置位置3.2.4 浇口的设计浇口大多数情况下是整个流道中截面尺寸最小的部分，浇口位置选择的适当与否，将直接关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。本制件属于体积小，注射量不大的塑件。由于本塑件有外观平滑的要求，故浇口不能开设在塑件外表面，且考虑第二次注射塑料是包在第一次注射成型的制件外表。因此，本设计第一次注射成型可采用点浇口，其进料口直径通常取，视塑料性质和制品质量而定。第二次注射成型亦可用点浇口，两浇口形式别如图3.4：图3-4 点浇口3.2.5 排气系统的设计排气系统 对确保制品成型质量起着至关重要的作用，由于本制件的深度较小，所需排气量不多，所以利用型芯、顶杆等的配合间隙来排气就足够了。3.2.6 顶出机构的设计结合制件和模具构造的考虑，本次设计采用顶杆作为脱模机构，为不影响制件的表面质量，顶杆设置在与制件的内部直接接触。考虑到本次设计注射成型的特点，脱模过程中，通过顶杆作用于制品直接顶出。且考虑模具采用三板式点交口，主流道凝料和在A板上分流道中凝料在脱模时通过拉料杆和定距拉杆的作用会自动与制件分离并脱离模具。3.2.7 冷却系统的设计模具设置冷却装置的目的一是防止塑料脱模变形；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料冷凝成较低的结晶度，以得到柔软性、饶曲性，伸长率较好的塑件。为使型腔和型芯均匀冷却，直接在型腔附近直接开冷却水路，在制件壁厚较厚的地方加强冷却，共用冷却水管4条。直径为8MM。3.2.8 导向装置的设计本注射模上的导向装置，在采用标准模架时，已经确定。一般情况下，只按照模架规格选用就行。3.3 型腔、型芯主要尺寸的计算塑件成型公差按以所选的塑料材料（本设计所选的塑料材料为聚酰胺PA和聚氨酯橡胶PU）的“精度等级的选用”的建议采用的精度等级来选的，考虑到塑件的使用场合、大小等一系列因素，则取精度为普通精度等级的5级。本设计的模具成型腔按平均收缩率计算，模具的制造公差可以按塑件公差的 1/3 1/6来取，或按IT9查表标注。本设计是按塑件公差的 1/3 1/6来取的。3.3.1 型腔或型芯的径向尺寸计算型腔的径向尺寸：型芯的径向尺寸：其中：DS 塑件名义尺寸，型芯和型腔各自对应。SCP 塑件的平均收缩率 塑件允许的公差值Z模具制造公差，本设计是按塑件公差的 1/3 1/6来取的。3.3.2 型腔和型芯的高度尺寸计算型腔深度尺寸： 型芯高度尺寸：其中：HS 塑件高度名义尺寸SCP、 和Z均与上述意义相同。3.3.3 型芯之间或成型孔之间中心距尺寸计算其中：LM 模具中心孔或型芯中心距尺寸LS 塑件中心距名义尺寸此外，凸台高度、起伏凸边高度、起伏凸边位置、非配合圆弧等，一切距离位置尺寸都属于双向公差的计算。根据以上计算原则，查得聚酰胺PA的最小收缩率 Smin = 0.8%, 最大收缩率Sma× =2.1%, 则平均收缩率：Scp = ( 0.8% +2.1% ) / 2 = 1.45%聚氨酯PU的最小收缩率Smin=0.6%,最大收缩率Sma×=1.2%.则平均收缩率: Scp=(0.2%+0.8%)/2=0.9% 。设模具型腔公差为制件公差的/3，即Z =/3。在实际的模具成型零件的计算中，只是计算塑料制件中有配合要求的尺寸或者塑料制件中比较重要的尺寸，其他的尺寸可以按照自由公差来机械加工的。在本设计中，重要的尺寸是有配合关系的尺寸，是比较重要的尺寸而要求计算模具的对应尺寸(对应于定模板的型腔高度和动模大型芯的高度),取标准公差的IT6；其他的尺寸没有配合要求而不用计算模具对应的尺寸，在加工模具时，可以按自由公差IT7级或IT8级来加工的。表3-1成型零件尺寸计算尺寸类别塑件尺寸（mm）计算公式塑料的平均收缩率（%）模具尺寸（mm）注射型腔径向尺寸1.450.9注射型腔深度尺寸0.9型芯径向尺寸1.45型芯高度尺寸1.453.4 侧壁厚度、底板厚度的计算注射模的工作状态时长的承受交变负荷，同时也伴有冷热的交替。现代的注射模使用寿命至少几十万次，因此模具必须有足够的强度和刚度。3.4.1 板（即动模支承板）的厚度计算支承板H的计算公式如下：式中：H支承板厚度（cm）L垫板之间的距离P-型腔内压力（MPa）L1凹模型腔长度（cm）L2凸模型腔宽度（cm）B-支承板在L1方向的长度 (cm)E钢材的弹性模量（MPa）Y支承板允许最大弯曲变形（cm）列出己知各值：P=30Mpa,L1=3.88cm.L2=3.95cm,B=30cm.L=15.4cm,Y=0.005cm支承板采用碳结构钢45，E=2.1×105 。将已知各值代入上式：H=15.4×(5×30×3.88×3.95/32×2.1×105×30×0.005)1/3=2.509cm ，取H=3.5cm。3.4.2 侧壁厚度的计算根据参考文献5介绍：中小模具（指模板的长度和宽度在500mm以下的模具），这类型模具的强度。只要模板的有效使用面积不大于其长度和宽度的60，深度不超过其长度的10。可以不通过计算。本模具恰好符合上述要求，故侧壁厚度的计算可以省略。3.5 模具优缺点优点：（1）本模具采用双色注射工艺，可以一次生成两色的制品。减少多次组合加工所产生的品质异常。对于客户而言，这不但大幅降低生产成本同时也提高了产品品质。（2）加工时为确保动定模的型腔、型芯的位置关系。采用两块定位器自动找正动定模型芯型腔的位置。缺点：（1）采用两幅模具，相互配合，难免会出现定位不好，容易造成制件的不合格。（2）效率还不够高，流道凝料一部分有机械手取出。（3）本模具采用外潜伏式浇口，外表有浇口痕迹。（4）制件是呈弧形，顶杆的长度难确定和难保证制品在注射时不会有飞边。4 注射机的选择及校核选择： 注射机规格的确定主要根据塑料制品的大小及生产批量。在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积、容模量、顶出形式及顶出长度。4.1 按钮塑体总体计算运用PRO/E中的分析命令，可得出整个双色按钮的体积为：V2.602×103按钮主体的体积（第一次注射量）为：V11.355×103按钮外壳PU面的体积（第二次注射量）为：V21.247×1034.2 按钮在分型描上投影面积运用PRO/E中的分析命令，可以分析出整个双色按钮在分型面上的投影面积。S=449.4。4.3 注塑机的选择根据V、S及塑件的尺寸，初选注射机的型号为震雄双料/双色注塑机：DM250震雄双料/双色注塑机的特点是：（1）可同时生产两种不同塑料及不同颜色的产品。（2）可同时成形，加快生产周期，提高生产效益。（3）因同时成形，令产品之收缩程度减至最低，大大改善产品外观质素。（4）选用特有之转盘式设计，可配用壹套双色模具或两套模具注塑双料/双色产品。（5）使用伺服马达于转盘上，可调校高速或慢速旋转，令定位更准确。（6）特大开模行程设计，可迎合不同模具及产品设计。（7）双射台式设计，可按产品要求定出射胶量，更增其灵活性。DM250双色注射机的基本参数如表4.1：表4-1 DM250双色注射机的基本参数说明UnitsDM250(A)DM250(B)射胶量(硬胶)oz99g259259射胶容积c.c.282282螺杆直径mm4646射胶压力kgf/cm216781678螺杆行程mm170170螺杆转速rpm(ma×.)270270熔胶能力kg/h122122螺杆长度直径比mm/mm2020射胶速率g/s135135射咀推力Mpa4.54.5射咀行程mm350350锁模力T50开模行程mm500容模量(最薄×最厚)mm250-500模板最大距离mm1000油压顶针推力Mpa2.8油压顶针行程mm180定位法兰mm120/80电热量kW 1111系统压力kgf/cm2145145温度控制区3+13+14.4 校核4.4.1 最大注射量的校核注射体积V=n个塑件浇注系统若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑料体积的15%20%（注塑厂的统计资料）。查参考文献4PA和PU的流动性较好，故取浇注系统凝料17%的塑料体积，可得：V1=4×1.355×103+ 4×1.355×103×17% mm3=6341.4mm3=6.341cm3V2=4×1.247×103+ 4×1.247×103×17%mm3=5835.96mm3=5.836cm3DM250注射机的理论最大注射量：Vg1=282cm3Vg2=282cm3故DM250注射机最大注射量：V=Vg1×0.8=282×0.8225.6cm3 V>V1 且 V>V2 ，合格。4.4.2 注射压力的校核PA的注射压力P=40 100 Mpa。取P70Mpa=714 kg/cm2PU的注射压力P=110140Mpa.取P130 Mpa1326kg/cm2必须选择额定注射压力大于 1326kg/cm2DM250双色注射机的压力P1=1678>714，P2=1678>1326，合格。4.4.3 锁模力P的校核总投影面积n塑件浇注系统（包括浇口）根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上投影面积的0.20.5倍，因此可用0.35n塑件投影面积来估算。查参考文献4总投影面积4×449.4+0.35×4×449.42426.76成型时塑料熔体对型腔的平均压力，其大小一般是注射压力的30%65%。P=Qs,q=pk,k=0.5. 式中：q型腔内塑料压力。P料筒内注射机或螺杆施于塑料上的压力 取400kg/cm2P=400×24.27/1000=9.708KN.DM250双色注射机锁模力50T,约等于500KN，500KN>9.708KN，合格。4.4.4 开模行程的校核开模行程其中：H1脱模距离（顶出距离）；H2制作高度包括浇注系统在内。DM250双色注射机的模板行程500mm，合格。4.4.5 模厚的校核本模架的模具闭合高度25452530358025265MM而DM250双色注射机允许的最大模厚和最小模厚为：250MM、500MM，合格。4.4.6 模板尺寸的校核所选注射机的模板尺寸为560×560，而本次注射模采用的是300×300，合格。4.4.7 喷嘴尺寸校核本模具主流道始端的球面半径为R20，略大于DM250注射机的喷嘴球半径R18合格。4.5 总结综上所述，选用DM250双色注射机符合本设计要求。结 论在设计的过程中，遇到了很多的问题，如在双色按钮注射成型方案的选择和制件的工艺参数方面颇费周折。并在流道的设计、成型零件的计算,凝料的脱出方式等方面，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。而且因为注射采用两幅模具成型，故对模具的装配图上的布局错误百出。但经过老师的指点和很长时间的思考及查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程双色按钮在平时是很常见的，为了更直观的认识结构和了解双色塑料的特性，我在网上搜索了很多资料，也去图书馆查阅了许多相关书籍。经过一段时间的努力，产品的结构和设计蓝图已经在心中形成。这也让我在中后期的设计过程中遇到的困难迎刃而解。这又一次应验了，平常所说的百闻不如一见。再有，我在图书馆找到的资料也十分的多，在设计过程中我的资料都是摆满在桌上，虽然很乱但我觉得做学问就是应该踏踏实实。参 考 文 献1 范有发 .冲压与塑料成型设备M. 北京：机械工业出版社， 2010 .2 翁其金 塑料模塑成型技术M北京：机械工业出版社2000 .3 杨占尧塑料模具标准件及设计应用手册M北京：化学工业出版社2008 .4 伍先明，王群 . 塑料模具设计指导M. 北京：国防工业出版社，2006 .5 塑料模具设计手册 . 塑料模设计手册M .机械工业出版社 20016 杨予勇 . 塑料成型工艺与模具设计M. 北京：国防工业出版社. 2009 .7 杨占尧.塑料模具典型结构设计实例M. 北京.化学工业出版社.20088 蒋继红 . 塑料成型模具典型结构图册M . 北京：中国轻工业出版社， 2006.9 冯炳尧,韩泰荣,殷振海,等.模具设计与制造简明手册M.上海科技出版社.1985.610 颜智伟.塑料模具设计与机构设计M