塑料模作业接地板

1、常州信息职业技术学院塑料模具设计与制造项目报告系 别： 机电工程学院 专 业： 模具设计与制造 班 号： 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 1304103608 设 计 题 目 ： *注塑模具设计 指 导 教 师： 设 计 地 点： SC201 起 迄 日 期： 2014.12.09-2015.01.09 常州信息职业技术学院机电工程学院 项目报告目 录一、项目引入1二、项目实施1任务（一）、塑件成型工艺的分析21、塑件的原材料分析22、塑件的结构工艺性分析2任务（二）、注射机的选择21、初选注射机型号22、初选注射成型工艺参数33、计算塑件的体积和质量44、确定模具型腔数量4任务（三）、模

2、具结构的设计41、分型面的选择42、型腔的布局43、浇注系统的设计44、排气和引气系统的设计75、成型零件设计76、型腔侧壁和底板厚度计算97、冷却系统设计98、模架的选择10任务（四）、注射机的校核111、最大注射量112、注射压力113、锁模力114、安装部分尺寸115、开模行程126、推出机构12任务（五）、装配图和零件图的绘制121、装配图122、零件图13I一、项目引入某企业大批量生产安装接板（如图1-1、1-2所示），要求接板具有足够的强度和耐磨性能，外表面无瑕疵、美观、性能可靠，要求设计一套成型该塑件的模具。该塑件上无内凸结构，整体结构比较简单。本任务通过对塑件的工艺性分析、注射

3、机的选择、模具的结构设计、注射机的校核、模具的装配图和零件图等设计过程，让学生全面理解和掌握单分型面注射模具设计与制造的基本工作过程。产品设计任务书如下： 图1-1 安装接板二维图图1-2 安装接板三维图技术要求: 材料：聚酰胺 产量：10万件 未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。 要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷。二、项目实施任务（一）、塑件成型工艺的分析1、塑件的原材料分析本塑件采用品种为聚酰胺（PA），聚酰胺俗称尼龙。尼龙是含有酰胺基的线性热塑性树脂，尼龙是这一类塑料的总称。尼龙具有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。其抗冲击强度比一般塑料有显著提高，同时尼龙还具

4、有良好的消音效果。尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。尼龙本身无毒、无味、不霉烂。其热稳定性较差，一般只能在80度之下使用。成型特点如下：1 尼龙吸水性强，常常因吸水而引起尺寸变化，成型加工前必须进行干燥处理，成型后要进行调湿处理。2 尼龙的热稳定性差，干燥时最好采用真空干燥法3 尼龙成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，壁厚和烧口厚度对成型收缩率影响很大，所以塑件壁厚要均匀，防止产生缩孔、凹痕、变形，一模多件时，应注意使浇口厚度均匀化。4 成型时要排除的热量多，模具上应设计冷却均匀的冷却回路 2、塑件的结构工艺性分析设计塑件（塑料制品）时，我们必须充分考虑塑料制品的尺寸、公差、结构型状与

5、该塑料的物理性能、力学性能和工艺性能等是否相适应。塑料制品型状应有利于简化模具结构，尤其是有利于简化抽芯和脱模机构。同时，还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。塑料制品设计的主要内容是尺寸、公差、表面质量和结构形状。2.1塑件的尺寸分析此塑件为块类零件，总体尺寸,长深58mm。宽25mm，总高度为：6 0+0.5。零件分别有两个直径为10mm，深度为2mm、和两个直径为3mm,深度为2mm的圆孔。零件属于小型塑件。侧壁无斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。2.2塑料的公差分析该塑件有2个尺寸标注公差，分别是13.1-0.1+0.1、60+0.5，查教材相关表可知：13.1-0.1+0.1、

6、60+0.5为MT5级精度通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产。又因产量为100,000件，属于大批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益。任务（二）、注射机的选择1、初选注射机型号由教材查nm+m1Kmp 通用公式，转变成按体积校核的新公式为： Vmax(nVs+Vj)/K式中 Vmax注射机的最大注射量（cm3） n型腔数量 Vs塑件体积（cm3） Vj浇注系统凝料体积（cm3） K注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8已知n=6，Vs=7cm3，估计Vj =5 cm3，则Vmax（67+5）/0.8=58.75cm3查表常用国产注射机的规格和性能和常见注射机模板技术参数，初步选

7、择注射机XS-ZY-125。注射机的规格参数如下：最大注射量：125 cm3注射压力：120MPa最大开模行程：300mm模板尺寸：428mm458mm锁模力：900kN模具厚度：最大300mm、最小200mm 拉杆空间：260mm290mm 喷嘴尺寸：圆弧半径R12mm、孔直径4mm定位孔直径：100mm顶出型式：两侧顶出，孔径22mm，孔距230mm。2、初选注射成型工艺参数查表常用热塑性塑料注射成型工艺参数，PA的注射成型工艺参数如表2-1所示。表1-1 PA注射成型工艺参数 塑料项目PA注射机类型螺杆式螺杆转速/(r/min)3060喷嘴形式直通式温度/180190料筒温度/前段200

8、210中段210230后段180200模具温度/5070注射压力/MPa7090保压压力/MPa5070注射时间/s35保压时间/s1530冷却时间/s1530成型周期/s40703、计算塑件的体积和质量经UG软件测得塑件的体积V=7cm3，查表常用热塑性塑料的性能、应用及成型特点可知，PA的密度为1.031.05g/cm3 ，则质量M=71.05=7.35g。4、确定模具型腔数量根据表型腔数目的确定方法，结合实际生产的经济性要求。该塑件的生产批量为100,000件，属于大批量生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔，为使模具尺寸紧凑，确定型腔数目为一模两腔。任务（三）、模具结构的设计1

9、、分型面的选择首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则。2、型腔的布局由于塑件结构较为复杂，而表面没有特殊要求，综合考虑到模具制造精度，优先采用两板模结构，即总体结构类型为单分型面注射模。如图所示。上模板下模板3、浇注系统的设计流道由教材相关分析，接地板塑件模具的主流道采用边缘型，侧浇口的宽度b=0.60.9/30Amm。侧浇口的厚度：t=0.52.0mm。表面粗糙度Ra=0.63m，边缘型浇口能方便的调节熔体充模时的剪切速率和浇口时间。侧浇口能成型各种材料、各种形状的塑件，应用广泛。如图所示：浇口由于塑件结构简单，查教材表单分型面注射模常见浇口的形式

10、及特点的相关知识，确定该模具采用常用的截面形状为矩形的侧浇口。查表矩形浇口的一般尺寸可知，对于中小型塑件，一般厚度0.52.0mm（或取塑件壁厚的1/32/3），宽度b=1.55.0mm，通常取b=（310）t，浇口的长度=0.52.0mm。则取t=0.9mm；宽度b=3t=30.9=2.7mm；长度=1mm。最终浇口截面尺寸如图所示。图1-7 浇口截面尺寸4、排气和引气系统的设计由于塑件高度较小，型腔深度不是很大，利用配合间隙排气，且非软质塑料，不容易型成真空，因此不必设置引气装置。5、成型零件设计 5.1结构设计型腔和型芯的结构有两种基本型式，即整体式与组合式。考虑到塑件大批量生产，则应选

11、用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变型、利于排气、便于模具的维修。5.2工作尺寸计算对于标注公差的型芯、型腔尺寸按表成型零件工作尺寸的计算有关公式进行计算，其余未注公差的尺寸则参照简化公式进行相应计算。查表可知，PA的收缩率Smax =4.0%，Smin=0.5%，由公式可计算其平均收缩率为：=(4.0%+0.5%) /2=0.0225%=0.0225mm，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取=/4。计算接地板模具成型零件的工作尺寸如表1-2所示。表1-2 型腔、型芯主要工作尺寸计算 mm类型模具零件部位塑件尺寸计算公式计算结果型腔计

12、算小端对应的型腔大端对应的型腔深度对应的型腔突沿对应的型腔1.5圆角对应的型腔R3型芯计算径向的型芯高度方向的型芯圆角对应的型芯 R1.56、型腔侧壁和底板厚度计算此模具采用组合式矩型型腔，查表矩形型腔壁厚尺寸，已知矩型型腔内壁短边b=87mm，则凹模壁厚S1=1314 mm，模套壁厚S2=4045mm。查表系数的值可知，L/b=87/87=1.0 则=0.3078 。查表常用塑料注射时的型腔压力可知，PA材料充填型腔时，p=30 MPa，为了安全起见，取p=40MPa， 由表型腔壁厚及底板厚度计算公式知，=300MPa（常用模具钢的许用应力为300MPa），带入公式1-43得，= (0.30

13、7840/300)0.587=18mm。7、冷却系统设计注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率以及塑件的型状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。由于此塑件为小型（9.45g）、薄壁（1.5mm）塑件，且成型工艺对模温要求不高，也可以采用自然冷却。此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图1-12所示。图1-12 冷却水道8、模架的选择根据以上项目分析，接地板塑件为薄壁壳类塑件采用侧浇口。因此可以选用A1A4单分型面模架，考虑到企业现有的加工手段（如有大量的数控加工设备），易采用镶件型芯，镶件型芯底部需要支承板，可以采用推板推出机构，定模和动模均由两块模板组成，查附录，则

14、应选择A4型。计算型腔模板周界（如图1-13所示）由教材相关公式可知：长度L=40148715871440=297mm宽度N=4014871440=195mm图1-13 型腔模板周界选取标准的型腔模板周界尺寸首先确定模架宽度，N=195最接近于标准尺寸200，则选200L；然后从L系列标准尺寸中选择接近于L= 297的315。最终确定的模架规格为200315。确定模板厚度A板（定模板），用来嵌入型腔镶块，因型腔镶块采用通孔台肩式，则A板厚度等于型腔镶块厚度，型腔镶块厚度=型腔深度+底板厚度=1118=29，选取标准中A板厚度HA=40mm。B板（动模板），用来固定型芯，采用通孔台肩式，B板厚度

15、=（0.51）型芯高度，型芯高度9.5mm，则B板厚度HB在4.759.5之间，标准化取HB=20mm。C板（垫块），型成推出机构的移动空间，其厚度=推杆垫板厚度推杆固定板厚度塑件推出距离，保证把塑件完全推离型芯。此模架推杆垫板厚度=20mm，推杆固定板厚度=16 mm，塑件推出距离=型芯高度+（510）=9.5+5=14.5mm，则C板厚度=201614.5=50.5，选标准Hc=50mm。选定模架型号模架标记：A4-2003-A50-B70-C70 GB/T12556.1-1990如图1-14所示。图1-14 标准模架任务（四）、注射机的校核1、最大注射量已知VsVj=92+1.5=19.

16、5，Vmax=125，K取0.8，则KVmaxVsVj，适合。2、注射压力已知P注= 7090 MPa，P公 =120MPa，则P公P注，适合。3、锁模力已知Pq=2040MPa，A分=3.14(87/2)2232 =59737.3mm2。F锁=900kN，则Pq A分=405973.7=238946N=239kN。显然F锁Pq A分 ，适合。4、安装部分尺寸喷嘴圆弧半径12浇口套圆弧半径14喷嘴孔直径4主流道小端直径4.5定位孔直径100定位圈外径100 拉杆空间260290模具外型250315最小模厚200模具厚度212最大模厚3005、开模行程开模行程=9.5111030.5最大开模行程300则最大开模行程开模行程，适合。6