冷水壶盖注射模设计毕业设计

1、?塑料成型工艺与模具设计?毕业设计说明书设计课题：冷水壶盖注射模设计设计者：车速专业：模具设计与制造班级：技师9班设计时间：教研室：模具教研室指导老师：黄世雄湖南工贸技师学院机械工程系?塑料成型工艺与模具设计?毕业设计任务书课题设计名称：冷水壶盖的注射模设计塑件图：模具毕业设计指导塑件图汇编：页面 P68图例3-18塑件名称冷水壶盖材料PE-HD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A3图纸1张3、绘制该模具凸模、凹模的零件图各一套A3图纸多张4、编写完善模具设计说明书按 A4打印纸装订目录、编制塑件成型工艺卡4、塑件成型工艺分析与设计

2、1 .塑件原材料特性 52 .塑件原材料成型性能 53 .塑件的结构和尺寸精度、外表质量分析 54 .塑件成型方法确定 6、塑件成型模具设计5 .型腔的数量和布置 66 .选择注塑机型号及其参数 67 .确定分型面 78 .浇注系统选择和设计 99 .成型部件的设计计算 1010 .侧向抽芯机构 1011 .排气系统设计 . -. -1112 .模架确实定和标准件选择示意图. 1113 .温度调节系统设计 .1214 .推出机构脱模 1215 .导向机构 .1316 .模具设计心得体会 .1317 .参考文献 .1318 .模具总装图和零件图 .13塑件成型工艺卡塑件名称高密度聚乙烯塑件草图材

3、料牌号PE-HD单件重量25.9g成型设备型号XS-ZY-1000每模件数4成型1Z参数材料枯燥枯燥设备名称烘箱温度/ c70-80时间/h1-2成型过程料筒温度后段/C140160中段/ C180200前段/C180190喷嘴/ C150180模具温度/c30-60时间注射/s0-5保压/s15-60冷却/s15-60压力注射/MPa70105保压/MPa后处理温度/ C时间/min编制日期审核日期李立刘全心结果 此塑件 的成型 工艺性较好 采用一 模四腔 点浇口 浇注选 用三板 式结构 选用XS-ZY-1 000螺杆 式注射成 型 分流道 采用半 圆形, D=10mm 采用组 合型芯结构

4、斜导柱 的规格 为18 100 其倾角 为12° 选用模 架尺寸 为500 X560 的P4型 标准模 架 型腔零 件校核 合格 模具闭 合高度 的校核 合格 模具的设计计算和说明一、塑件成型工艺分析与设计1. PE-HD俯密度聚乙烯的特性 化学和物理特性PE-HD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.PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性.PE-HD的抗冲 击强度较低.PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所限制.适用于注塑 模的PE-H吩子量分布很窄.密度为0.925gcm3,该材料的流动特性很 好,MF时到28之间.分子量越高,PH-LD的

5、流动特性越差,但是有更好 的抗冲击强度.PE-LD是半结晶材料,成型后收缩率较高,在 呃搂戒 问.PE-HN艮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.PE-HDS温度高于60c时很容易在烧类溶剂中溶解,但其抗溶解性比 PE-LD还要好一些. 典型应用范围电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等. PE-HDS塑模工艺条件枯燥：如果存储恰当那么无须枯燥.熔化温度：220-260 C.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：50-95 C.6mmz下壁厚的塑件应使用较高的 模具温度,6mmz上壁厚的塑件使用较低的

6、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8mm并且距模具外表的距离应在之内“ d是冷却腔道的直注射压力：70-105MPa射速度：使用高速注射.流道和浇口：流道直 径在4到之间,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.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 别适用于使用热流道模具.2 .塑件原材料成型性能结晶料、

7、吸湿性小流动性极好,溢边值左右,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开裂 加热时间长那么发生分解、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,应限制模温,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,预防产生缩孔、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、外表质量分析结构分析： 从零件图上分析,此零件总体为圆形侧面有 6 个4

8、mme22M防口长方孔,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.外表质量分析：该零件的要求外表没有缺陷、毛刺,由于冷水壶盖经常与人的手接触 较多,因此外表要求光滑,最好自然形成圆角.4 .塑件成型方法确定综上所述,该 塑件的结构比拟简单,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 置外形的 校核合 格 开模行 程的校 核合格 冷水管 的直 径： 其所开 孔数为2采用推 杆推出 机构 脱模力 校核合 格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

9、四腔的模具形 式,型腔的排列方式采用 平衡性较好的H型排列, 其布置方式如下列图所示： 为了保证塑件外表质量要 求,选择点浇口成型,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Pro/E建模分析,塑件的体积2为27265 nim, 塑件的质量：m1=pv=0.95 10-3 27265 25.9g( p 0.95 10-3g/mm3)此时 流道凝料的体积未知,可按塑件质量的倍进行估算,所以注射量 为：m 1.6nmi 1.6 4 25.9 165.76gV 1.6nV1 1.6 4 27265 174496mm3(2)锁模力

10、的计算：流道凝料(包括浇口)在分型面上的的投影面积a2, 在此时还是个未知数,根据经验公式： A (0.2 0.5)A(儿为每个塑 件在分型面上的投影面积),用0.35nAi进行估算：式中 A1 d2314 1262 12462.66mm244查塑件所需的注射压力70-105Mpa,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,具压力损失比拟大,所以取大一些,那么 固=90 60%=54MPa选择注塑机：根据上面计算的注射量和锁模力,可 选用国产XS-ZY-1000 螺卜干式注射成型机,具有关参数如下：标称注射量/ cm31000模板的最大厚度/mm700一螺杆直

11、径/mm 55模板的最小厚度/mm300合模力/N模板尺寸690 X 790注射压力/MPa121拉杆空间/mm650 X 550注射行程/mm280竹模方式液压机械螺杆转速/ (r/mm)047电机功率/KW22模板最大行程/mm700定位圈尺寸/mm150喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm注射方式螺杆式最大成型面积/ cm21800定位圈尺寸/mm150注射时间/s4(4)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:n °.叫Vj °.8 1000 0.6 27.265 28 4型腔数目校核合格Vz27.265式中为Vj注系统凝料和飞边所需

12、的体积Vz为每个塑件的体积Vg为注射机的额定注射 注射压力的校核R k'P型= 1.3 90=117<121MPa注射压力校核合格式中 K为注射压力平安系数一般为一 锁模力的校核F KAPh =1.2 3634092N=4360910N<45 105N 锁模力校核合格K为锁模力平安系数,一般取一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外表光滑,下端外沿无浇口痕迹.依据分型面的'-f选择原那么,该塑件的分型面应选如r-I下A-A所示位置,这样凹模型腔整 A体力口工成型,塑件外外表光滑,且“ 1容易脱模.8 .浇注系统选择和

13、设计(1)主流道的设计主流道尺寸主流道的小端直径：d 注射机喷嘴尺寸(0.51) 7.5 1 8mm；主流道的球面半径为：5二喷嘴的两面半径 +(12)=18+2=20mm；主流道锥角：取3°；主流道长度：取L=70mmD d 2Ltan _ 12mm 主流道的大端直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,对材料的要求比拟高,因而主流道设计为浇口套,采用 T10A,热处理为50HRG55HRC如上图所示：与之相配合的定位圈的结构如下列图所示：(2)分流道的设计分流道的布置：为了让分流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

14、如 下列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拟好的半圆形流道,查 表得d=10mm分流道的外表粗糙度：流道的外表粗糙度的Ra并不要求很低,一般为一,在此取,如上图所示(3)浇口的设计由于塑件的外观外表质量要求比拟高,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j所示：(4)注射行程的校核、上,查XS-ZY-1000注射注射行程为280,浇注系统的长二ZZlix度：70+110.5+38=218.5<280mm,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MT7K,对于此塑料此

15、精度为中等.分析塑件的结构可知动模局部假设采 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,具下底面用模仁将其压紧.尺寸计算.查其尺寸公差：1.041.520.720.8di 7507 d21210 h1330 ,h2490由于尺寸精度为中等,故分别取制造偏差为尺寸公差1/3,磨损偏差为尺寸公差1/6 ,即:塑料收缩率范围为:-1S 2 ( Snax Smin )1r - oc 6,那么平均收缩率为:100% 0.25%.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:d412301.52,h42500.64

16、-1D4(1 S)Ls -( zc)122.167.0.506腔体尺寸：201_0 213H4(1 S)Hs -( z)24.6350020(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:D112601.52,D212201.52,D37701.04, H12500.64 H 21.500.32 H 3900.4D1(1 S)Ls 1( z c)125.175oO.5062010.506D2(1S)Ls (zc)121.165o20_1D3(1S)Ls-(zc)76.798oO.346腔体尺寸：201 _0 213H1(1 S)Hs -(z)24.635

17、02 01H2(1 S)Hsz)1.29oO.10620H3(1 S)Hs g( z)8.75500.13320(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:0.360.56Cs 3 0.16, L1 4o , L2 2Oo10. 9、侧向抽芯机构侧向抽芯机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1mm 那么 S=h+(2-3)=4mm确定斜导柱的倾角：由于此模具的抽芯距 比拟短因此其倾角可取小一些,取为12&

18、#176;.确定斜导柱的尺寸：,查表取整得d=18mm10FtLww cos10 5832 25cos12 30017.56mm经计算得L S74 ,查表取标准斜导柱长度为100 nlm.cos1211.模架确实定和标准件选择.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 P4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 CU2MoV勺许用应力为245MPathP为型腔的平均压力腔底板厚度的校核(3p_)2 (3 54 62 / 25mm 38mm,校核合格44 245

19、模具闭合高度的校核计算模具的闭合高度为：查 XS- ZY 1000 得 H max 300 mm, H min 700 mm,即模具满足Hmax HH min的安装要求.模具的外形的校核：本模具的外形的尺寸为： 560mm 630mm 488mm查XS-ZY- 1000注 射机的模板的最大安装尺寸为690mm 790mm,故能满足模的安装要 求开模行程的校核：模具的行程为 s 50 108 15 (5 10) 183mm 查 XS- ZY 1000 的最大开模行程为700mm>183mm,能满足注射机的开模要求.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0.030.05mm.13 . 11、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 30-60 C ,此设模具的温度为40 Co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 d 12mm.冷却水在管道内的流速由式v4qvd24 8.4 1033.14 (12/1000)2 601.23m/s大于最低流速s,到达湍流状态,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f=水温为30c时,因此冷却管道的总传热面积：模具上应开设的冷却水孔数：14