数控模具设计笔盖的塑料模具设计精编

1、（数控模具设计）笔盖的塑料模具设计20XX年XX月多年的企业咨询豉问经验.经过实战验证可以落地机行的卓越管理方案，值得您下载拥有目录1 .弓I言12 .塑件分析，塑料成型特征工艺参数13 .成型零部件的设计3(1) 型芯尺寸的确立3(2) 型芯尺寸的确立4(3)按强度刚度条件计算44 浇注系统的设计4(1 )分型面的选择4(2)确定浇口形式及位置5(3)设计主流道及分流道形状和尺寸 5(4)排气系统的设计6(5)拉料杆的设计65、结构零部件的设计7(1 ) 支承板设计7(2 )垫块的设计7(3)合模导向机构的设计76推出机构的设计8(1 ) 推杆的设计8(2)拉料杆的设计87冷却系统的设计9(

2、1 )冷却回路尺寸的确定及布置98.选择注射机型号9(1)初选注射机9(2)选标准模架 A310(3)校核注射机109结束语1 11 0参考文献1 1摘要介绍了笔类在日常生活中的应用，重点介绍了笔盖的模具设计过程关键词日常用品模具设计实用性模具cad1 .引言日用品，有时采用精度和强度不太高的塑料传动，由于塑料具有可塑性强，密度小、比强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越 多的厂家及人民的喜爱。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展而应而 生的，目前塑料制件几乎已经进入壹切工业部门以及人民日常生活的各个领域。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的

3、发展，塑料 成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的 开发，设计制造的水平也须越来越高。本文也就对日用品中的笔盖模具设计过程 进行阐述。2 .塑件工艺分析如图所示塑料制件材料为丙烯月青一丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.4%;大批量生产材料分析：ABS无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的 机械强度和壹定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电器性能， 密度为1.021.5/cm3ABS有壹定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故

4、塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加压前应进行干燥处理，ABS易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060 c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 6080 c。1)该塑件尺寸较小，壹股精度等级4,为降低成本，采用壹模多腔，且不对制品进行后加工。2)根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用侧浇口。3)为了方便加工和热处理，型腔和型芯采用拼镶结构.确定型腔；尺寸精度等级要求壹股，采用壹模12腔。按照图1塑料件图示尺寸(圆角等部位简化)近似计算：塑件体积VsM.37cm3查表塑料

5、模设计手册之二表1.4塑料ABS的密度为1.021.05g/cm3单件塑件重量Ms=Vs X40.194 X1.05 M.78g3 .成型零部件的设计查表塑料模设计手册之二表 1.4塑料ABS收缩率0.3%-0.8%,取值0.4% 03.1 型腔、型芯工作尺寸计算型腔径向尺寸 Lm+0Sz=(1+S)L S-x 4+ 0Sz型腔深度尺寸 Hm + 0Sz=(1+S)H m-X+0Sz型芯径向尺寸 lm-%z=(1+S)l S-X-%z型芯高度尺寸hm-%=(1+S)h S+X-%式中Ls塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸(mm );Is塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（ mm ）；Hs塑件外型高度基

6、本尺寸的最大尺寸（mm）；hs塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸（ mm）；Cs塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（ mm ）；X修正系数，取 0.50.75 ;塑件公差(mm )；也模具制造公差，取(1/31/4 ) .3.1.1型腔尺寸计算尺寸公差值/mm计算140.38L m + 0 &=(1+0.65%)X14-0.75X0.380+0.127 =13.806 0+0.1273.50.26L m+ 0 Sz=(1+0.65%)X3.5-0.75X0.26。+0.087 =3.3277 o+0.087510.12H m+ 0 Sz=(1+0.65%)X51-2/3X0.120+0.040 =51.

7、2415 0+0.0403.1.2型芯尺寸计算尺寸公差值/mm计算0-0.087 =8.75 0-0.0870-0.053 =40.38 0-0.0538.50.26l m-08z=(1+0.65%)X8.5+0.75X0.26400.16H m-0 8z=(1+0.65%)X40+0.75X0.163.2成型零部件的强度和刚度计算（1）刚度校核6max=化简得出s1.15式中E一型腔材料弹性模量;J梁的惯性矩S一侧壁厚度P一型腔内单位面积熔体压力根据查表结果得出E=2.06 xi0Mpa =0.05mmP取30Mpa,代入计算得出结 果19 1.15,成立故能满足其刚度要求。（2）强度校核s

8、河式中一型腔材料许用拉应力为150Mpa代入计算得出19 K（成立故能满足其强 度要求，确定最小壁厚之后，结合模具抽芯原则，初步确定选用A3型模架，模架 周边尺寸为250 X160.4.浇注系统的设计1）分型面的选择 根据分型面的设计原则，1分型面应该选在塑件的最大轮廓处2分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模3分型面的选择应保证塑件的精度要求4分型面的选择应满足塑件的外观质量要求5分型面的选择要便于模具的加工制造6分型面的选择应有利于排气综合上面几点故分型面如下图2）确定浇口形式及位置 为了提高成型效率，采用潜伏式侧浇口。浇口位置能够根据经验公式计算n=0.8W=n vA/30 Mmmt=0.8

9、 8=0.8 X1.3=1mmW-侧向浇口之宽(mm )A-型腔壹侧表面积(等于v/t ) (mm 2)T和6为塑件在浇口位置处的壁厚.3)设计主流道及分流道形状和尺寸主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴和模具接触出开始到分流道为止的塑料体的流动通道，根据模具设定为壹模8腔，能够估计壹次成型所需的塑料，因此可确定型号为注射机 XS-Z-30 ,结合厂里实际应用情况，及模架 的选择及刚度和强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型，其锥角为2o6o,内壁粗糙度Ra取1.6冲。分流道截面设计成圆形截面加工容易，且热量损失 和压力损失均不大，为常用形式。圆形截面分流道的直径可根据塑件的流动性

10、良 好,所以造圆形截面。根据经验分流道的直径 d可取46mm。分流道的设计在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时应设置分流道，考虑到U形截面加工较容易，而且热量损失和压力损失均不大，故为所选，根据经验值分流道宽度为3.2-9.5才是合理的，故分道流道宽度b=4mm，半径R =b/2=2,深度h=1.25 X2=2.5,为了能够使塑料流动平衡均匀，使排列紧凑流程尽 量短，使胀模力的中心和注射机锁模力中心壹致。(4)排气系统的设计利用配合间隙排气，这是最常见的，也是最经济的，更是具有使用性的。利 用滑块和导滑槽配合间隙便能够排气，所以这里无须开排气槽。(5)拉料杆的设计拉料杆的作用是注射结束模

11、具分型时，将主流凝料从定模浇口套中拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统冷料壹起推出模外。该塑件表面光滑无刮痕等缺陷，如果采用自动脱落，塑件脱落表面相互碰撞将造成表面刮痕等缺陷，因此该模具采用Z字形拉料杆，如图所示。工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。5、结构零部件的设计5.1 支承板设计支承板的作用是承受成型塑料熔体对动模型腔的作用力， 以防止型腔底部产 生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。 支承板需要有较高的平行度和 必要的硬度和强度。支承板的厚度计算h 5pbL 4/32EB 1/3式中h支承板的厚度（mm）；p承受白注射压力（MPa）;L支承板跨度（mm）；b支承板

12、受力的宽度（mm）；E刚的弹性模量，取2.06X105Mpa ;6允许的变形量（mm）；h 5X20X72X96 4/32X2.06X10 5X250X0.06 1/3 mm M8.356mm由上面所计算的数值可知支承板厚度18.356mm,取20mm。该模具支承板取160X250X20GB/T4169.8 19845.2 垫块的设计垫块的作用是支承动模成型部分且形成推出机构运动空间的零件。其中相关尺寸根据模架以及推出高度而定，取 250X32X50GB/T4169.6 1984。5.3 合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定模和模时，正确地定位和导向的零件，承受壹定 的侧压力。该模具导柱

13、为带头导柱力16*50*25GB/T4169.4 1984 ,导柱的材料为 T8 , 淬硬至ij HRC5055 ;该模具导套为直导套力16*25GB/T4169.3 1984 ,导套的材料为T8 ,淬硬到HRC5055 。6推由机构的设计推出机构壹股由推出、复位和导向三大部件组成，推出机构按其推出动作的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构、和液压和气动推出机构等，按模具 的结构特征可分为壹次推出机构、二次推出机构、定模推出机构等等壹次推出机构又称简单推出机构，它是指开模后在动模壹侧用壹次推出动作完成 塑件的推出。壹次推出机构，包括推杆推出机构，推管推出机构，推件板推出机 构等等。由于设置

14、推杆的自由度较大，且截面大部分为圆形，制造维修方便、推 出动作灵活可靠，推出时运动阻力小，便于跟换，结合模架的选择综合各方面因 素考虑，推杆推出机构应该是首选。(1)推杆的设计根据推杆位置的选择要求：推杆的位置应该选择在脱模阻力最大，当塑件各处 的脱模阻力相同时需要均匀布置、推杆位置选择时应注意塑件本身的强度和刚 度，推杆装入模具后，其端面应和型腔底面平齐，或高出型腔0.05-0.1mm,考虑冷料穴中有较多的塑料，根据各模板的厚度、型腔尺寸、分流道及最小壁厚考虑 设计推杆如下：(2)复位杆的设计推出机构在注射模工作时，每开合模壹次，就往复运动壹次，除了推杆和复 位杆和模板的活动配合以外，其余均

15、处和浮动状态，使推出机构复位最简单最常 用的方法是在推杆固定板同时安装复位杆，复位杆为圆形截面，每副模具壹般设 置4根根据模架的选择，复位杆设计如下：数量为4根，中心距为146 X50mm,此外由于设置侧向抽芯的缘故，为了防止干 涉需要在复位杆设置弹簧，弹簧先复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构在合模 之前进行复位的壹种先复位机构，即弹簧被压缩地安装在推板固定板和动模支承 板之间。为了使复位杆能够及时复位，设计弹簧中径为14mm,截面直径为3mm。7、冷却系统的设计7.1冷却回路尺寸的确定及布置由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的冷却，因此用塑

16、件的平均壁厚来确定水孔直径。塑件平均壁厚为1.6mm ,尺寸较小，确定水孔直径为8mm。通过调节水温、水速来满 足要求。8.选择注射机型号1) 初选注射机注射量：该塑料制件的单件重量MsM.78g浇注系统重量的计算，根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积Vj=20+1407.95+1030 见27.95cm 3粗略计算浇注系统重量Mj=Vj X p 尊0g总体积 V 塑件=934.56+2527.95=3.3925cm3总质量 M=3.3925 X1.05 弋36gABS 的密度为 1.03 1.05g/cm 3。满足注射量：V机内塑件/0.80式中V机一一额定注射(cm3)V塑件一塑件和浇注系

17、统凝料体积和(cm3)丫机=丫 塑件/0.8 X.3cm 3或满足注射量M机M塑件/0.8M 机=乂 塑件/0.8=4.5g 注射压力P注P成型查模具设计指导表6-5ABS塑料成型时的注射压力P成型=7090Mpa. 锁模力：P锁模力PF式中P一塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力P=30MpaF一浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型面上的投影面积(尺寸参照图1-04)F=8 X30X(3.14 X5.1 X5.1-3.14 X1.7 X1.7)+30 X(10 X10+3.14 X5 X5) =79298.2PF=30 X79298.2=2378946N 弋23

18、.79KN根据之上分析和计算.查模具设计指导表6-24初选注射机的型号为：XS-Z-30注射机XS-Z-30有关技术参数如下：最大开合模行程160mm模具最大厚度180mm模具最小厚度60mm喷嘴圆弧半径12mm喷嘴孔直径2mm动、定模板尺寸250mm X280mm拉杆空间235mm2)选标准模架A3根据之上分析计算型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。选用 A3 型模架 GB/T12556.1-1990动模板厚A=40mm推件板厚度=16mm固定板厚度B=32垫块厚度C=63模具厚度：H 模=40+A+B+C+32=191mm模具外形尺寸：160 X160 X191mm3)、校核注射机1)注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和标准模架时是根据之上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量、 锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。2)开模行程的校核注射机最大行程SS2h 件+h 浇+(5 10)式中h件一塑料制品高度(mm)