塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书0001

1、塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书塑料成型工艺与模具设计课程设计说明书设计课题冷水壶盖注射模设计设计者李立专业模具设计与制造班级2005级模具三班设计时间 200712教研室模具教研室指导老师刘全心鄂州大学机械系塑料成型工艺与模具设计课程设计任务书课题设计名称冷水壶盖的注射模设计塑件图模具课程设计指导一塑件图汇编页面68图例3-18塑件名称冷水壶盖材料-厚度1工件精度5设计内容1、编制模塑成型工艺规程即填写塑件成型工 艺卡2、绘制塑件注射模总装图 3图纸1张3、绘制该模具凸模、凹模的 零件图各一套3图纸多张4、编写完善模具设计说明书按 4打印纸装订目 录一、编制塑件成型工艺卡 二、塑件4成型

2、工艺分析与设计 1 塑件原材料特 性塑件原5材料成型性能塑件的结构53尺寸精度、表面质量分 析 塑54件 成型方 法确定三、塑件成型模具设计 5型腔的数量和布置选择注塑机型号及其参数 确67 定 分 型面浇注系统78选择和设成型部9件的设计计侧10向10 抽 芯 机 排 气101系1 统 设计模架的确定和标准件选择示意 图 1温113 度 调 节 系 统 设 计 推12出14 机 构 脱模 导1215 向机构 模具 设13计16心 得 体 会 参1317 考文献 模具总 装131图8 和 零 件塑件成型工艺卡塑件名称高密度聚 乙烯塑件草图材料牌号 -单件重量 259 成型设备型号 - 1000

3、每模件数 4成型工艺参数材料干燥干燥设备名称烘箱温度C7080时间12成型过程料筒温度后段C 140160中段C 180200前段C 180190喷嘴C 150180模具温 度C 3060时间注射05保压1560冷却1560压力注射70105保压后处 理温度C时间编制日期审核日期李立2007124刘全心20071215 设计计算和说明一、 塑件成型工艺分析与设计 1-高密度聚乙烯的特性 1 化学和物理特性 -的高结晶度导致了它的高密度， 抗张力强度， 高温 扭曲温度，粘性以及化学稳定性。-比-有更强的抗渗透性。-的抗冲击强度较低。-的特性主要由密度和分子量分布所控制适用于注塑模的 -分子量分布

4、很窄密度为 091-09253，该材料的流动特性很好，为01 到 28 之间。分子量越高， -的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。-是半结晶材料，成型后收缩率较高，在15 到 4 之间。-很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现 象。-当温度高于60C时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比-还要好一些。2 典型应用范围电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。 3-注塑模工艺条件干燥如果存储恰当则无须干燥。熔化温度220-260Co对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200-250 C之间。模具温度 50-95Co6 以下壁厚的塑件应使用

5、较高的模具温度， 6 以上壁厚的塑件使用较 低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。 对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于 8，并且距模具表 面的距离应在13之内是冷却腔道的直径。注射压力70-105射速度使用高速注射。流道和浇口流道直径在 4到75之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过 075o聚乙烯成型时，在流动方向和垂直方向的收缩差异较大，注射方向的 收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使浇口周围部位的脆性增 加；成型收缩率较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却 速度要均匀；质软易脱模，有浅侧凹时可强制脱模。特别适用于使

6、用热流道模具。2塑件原材料成型性能结晶料、吸湿性小流动性极好，溢边值002左右，流动性对压力变化敏感可能发生熔融破裂，与有机溶剂接触可发生幵裂 加热时间长则发生分解、烧伤 冷却速度慢，因此必须充分冷却， 宜设冷料穴，模应有冷却系统收缩率范围大，收缩值大、方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保 持冷却均匀、稳定 宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分 不宜用直接浇口，易增大内应力，或产生收缩不匀，方向性明显增大变 形，应注意选择进料口位置，防止产生缩孔、变形 质软易脱模，塑件有 浅的侧凹槽时可强行脱模 3塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析结构分析从零

7、件图上分析，此零件总体为圆形侧面有6个4X22和长方孔，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，零件口部上有一个小台。尺寸精度该塑件的精度为 7级，精度要求较低。表面质量分析该零件的要求表面没有缺陷、毛刺，由于冷水壶盖经 常与人的手接触较多，因此表面要求光滑，最好自然形成圆角。4塑件成型方法确定综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型工艺性好，可以采用注射成方法生产。二、塑件成型模具设计 5型腔的数量和布置该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一模四腔的模具形式， 型腔的排列方式采用平衡性较好的型排列，其布置方式如下图所示为了保 证塑件表面质量要求，选择点浇

8、口成型，浇口位置安排在塑件顶部，模具 选用双分型面注射模三板式 6选择注塑机型号及其参数 1注射量的计算通 过建模分析，塑件的体积为 27265伽，塑件的质量此时流道凝料的体积未 知，可按塑件质量的06倍进行估算，所以注射量为 2锁模力的计算流道 凝料包括浇口在分型面上的的投影面积，在此时还是个未知数，根据经验 公式为每个塑件在分型面上的投影面积，用进行估算式中 查塑件所需的注射压力70-105，而型腔的平均压力是注射压力的30-65，因塑件为薄壁塑件，且浇口为点浇口，其压力损失比较大，所以取大一些，则3选择注塑机根据上面计算的注射量和锁模力，可选用国产-1000螺杆式注射成型机，其有关参数如

9、下标称注射量1000模板的最大厚度700螺杆直径55模板的最小厚度300合模力模板尺寸690 X 79（注射压力121拉杆空间 650 X 55注射行程280合模方式液压机械螺杆转速 047电机功率22模板 最大行程700定位圈尺寸150喷嘴球半径18喷嘴孔直径75注射方式螺杆 式最大成型面积1800定位圈尺寸150注射时间44射机有关参数的校核 型腔数量的校核由注射机的额定注射量校核模具的型腔数量型腔数目校 核合格式中为注系统凝料和飞边所需的体积为每个塑件的体积为注射机的额定注射量注射压力的校核注射压力校核合格式中为注射压力安全系数一般为125-14锁模力的校核锁模力校核合格为锁模力安全系数

10、，一般取1112其它尺寸的校核只有待模架选定，结 构尺寸确定以后才可进行。7确定分型面本塑件要求外侧表面光滑，下端外沿无浇口痕迹。依据分型面的选择原则，该塑件的分型面应选如下-所示位置，这样凹 模型腔整体加工成型，塑件外表面光滑，且容易脱模。8浇注系统选择和设计1主流道的设计主流道尺寸主流道的小端直径；主流道的球面半径为；主流道锥角取；主流道长度取=70;主流道的大端直径 主流道衬套的形式由于主流道入口处与注射机喷嘴反复接触， 极易损坏，对材料的要求比较高，因而主流道设计为浇口套，采用10,热处理为50- 55,如上图所示与之相配合的定位圈的结构如下图所示2分流道的设计 分流道的布置为了让分流

11、道要能满足良好的压力传递和保持 理想的填充状态，使凝料熔体尽快地分配到各型腔，因此，采用如下图所 示衡式分流道结构分流道的形状和截面尺寸由于聚乙烯的流动性很好，因此选用加工性能比较好的半圆形流道，查表得=10伽 分流道的表面粗糙度流道的表面粗糙度的并不要求很低，一般为0816,在此取16,如上图所示3浇口的设计由于塑件的外观表面质量要求比较高，应没有明显的 烧口痕迹，因此采用点浇口查表得其尺寸如右图所示4注射行程的校核查-1000注射注射行程为280，浇注系统的长度，成立。9模具成型部件的设计计算分析塑件的结构可知根据尺寸公差可知塑 件在径向上的公差等级为 7级44585-84，对于此塑料此精

12、度为中等。分析塑件的结构可知动模部分若采用整体式结构将无法加工，所以采 用组合型芯结构。圆柱型芯采用台肩固定的形式，其下底面用模仁将其压紧。尺寸计算查其尺寸公差由于尺寸精度为中等，故分别取制造偏差为尺寸公差13,磨损偏差为尺寸公差16，即。塑料收缩率范围为15-20,则平均收缩率为。故型腔芯尺寸为设计尺寸参见零件图动模仁型腔动模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上，查其尺寸公差腔体尺寸设计尺寸参见零 件图 定模仁型腔定模仁采用组合式，用螺钉将其固定在动模板上查其尺 寸公差腔体尺寸设计尺寸参见零件图滑块型芯滑块型芯的设计为整体式结构，总共4个，其相应的侧孔尺寸为 109、侧向抽芯机构侧向抽芯机

13、构的选用塑件的侧壁有 6个方孔，其均垂直于脱模方向，阻碍成型后的 塑件从模具脱出。因此成形时必须设置侧向分型抽芯机构，经分析本模具采用斜导柱抽芯机构。确定抽芯距此塑件的的侧孔深度为1,则=+2-3=4确定斜导柱的倾角由于此模具的抽芯距比较短因此其倾角可取小一些，取为12确定斜导柱的尺寸，查表取整得 =18经计算得,查表取标准斜导柱长 度为100 mm011模架的确定和标准件选择。由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合模架标准架，选用结构形式为 4型，模架尺寸为500X 560的标准模架，可 符合要求。与型腔零件有关参数的校核型边缘距离的校核校核合格为模腔材料的许用应用，查

14、12的许用应力为245为型腔的平均压力腔底板厚度的校核，校核合格模具闭合高度的校核计算模具的闭合高度为查一一1000得，即模具满足的安装要求。模具的外形的校核本模具的外形的尺寸为查一一1000注射机的模板的最大安装尺寸为，故能满足模的安装要求幵模行程的校核模具的行程为查 1000的最大幵模行程为700183,即能满足注射机的幵模要求。12排气的系统设计此塑件为小型逆件，可利用推杆、活动型芯与模板之间的间隙排气，其间隙为。1311、温度调节系统设计查表得聚乙烯成型时所需的模具温度为30-60C，此设模具的温度为 40Co冷却水的体积流量冷却水管直径为了使水处于湍流状态，查表得在 冷却水在管道内的

15、流速由式大于最低流速110，达到湍流状态，所以管道直径选用合理。冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数查表得=722水温为30C时，因此 冷却管道的总传热面积模具上应幵设的冷却水孔数14推出机构脱模 推出机构的形式确定此塑件采用顶杆推出，推杆设计在塑件的 台阶处，每个塑件由8根推杆推出，在台阶处圆形均布，共32根。其结构如装配图所示。脱模力的计算脱模力系数塑料的线性膨胀系数在脱模温度下，塑料的抗拉弹性模量塑料的软化温度脱模时塑件的温度塑件的厚度型芯脱模 方向高度 脱模力的校核查一一1000的顶出力为即能满足注射机的要求。15导向机构导柱选用模架本身的规格，但其长度与幵模行程有关， 必 须另行设计

16、选择经计算得查表取标准得到长导柱的长度取为，导柱的长度 取为其相关的配合见装配图所示，与之相应的导套选用模架自带规格。16 参考文献 1伍先明等 ?塑料模具设计指导 ?北京国防工业出版社， 2006?52余冬蓉，程胜文 ?塑料成型工艺与模具设计 ?北京科学出版社， 20053中国机械工程学会， 中国模具设计大典编委会 ?中国模具设计大典。南昌江西科学技术出版社， 199817 模具设计心得体会通过此次模具设 计，使我的专业知识更加系统化，完整化。在设计中我熟练撑握了查阅有关的技术标准与规范，知到了怎样去学 习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料。也锻炼了我综合考虑结构、工艺性、经济性以及标准化等的能力，巩 固了过去所学的专业课程知识。已撑握