塑料桶的模具设计说明

1、理工大学荣成学院课程设计说明书题 目：塑料桶注塑模具设计专业年级：模具10-3班学生：学 号：1030330314指导教师：伟鲁德才理工大学荣成学院完成时间：2012年8月31 0理工大学荣成学院课程设计任务书学生：淞学号：1030330314学院：荣成学院专业：模具设计与制造任务起止时间：2012年8月20日至2012年9月2日课程设计题目：塑料桶注塑模具设计课程设计工作容和计划：1. 工作容绘制模具装配图-（Autocad绘制、A0或A1图纸）；绘制所有非标件零件图（手绘、A3图纸，由指导教师指定）； 编制设计计算说明书，1015页。2. 工作计划2012. & 20测绘塑件，绘制

2、塑件二维图和三维实体； 2012.8.21进行注塑工艺分析与计算，确定模具的总体方案；2012. & 222012. & 24草绘装配图，进行具体结构设计；2012. 8. 272012. 8. 28完成装配图设计；2012.8.29手绘完成非标件零件图设计；2012. & 30编写塑料模具课程设计说明书2012.9.2 答辩参考资料：1. 德群.塑料注射成型工艺及模具设计（第二版）2. 全颖.唐文明.机械精度设计与质量保证3. 力.机械制图（第三版）4. 胡家秀.机械设计基础（第二版）指导教师意见：签名：年月日教研室主任意见：签名：年月日目录第1章塑件成型工艺分析51

3、.1设计任务51.2塑件的工艺性分析51.2.1塑件的原材料分析51.2.2塑件的尺寸精度分析61.2.3塑件结构工艺性分析61.3成型设备的选择6第2章注射模具结构设计72. 1模具总体方案的确定72.2浇注系统设计72.3成型零部件的设计与计算82.4模架的选择92.5导向及推出机构的设计92.6侧向分型与抽芯机构的设计 102.7温度调节系统的设计 10第3章模具的总装与校核113.1模具的总装113.2模具的校核11参考文献13第1章塑件成型工艺分析1.1设计任务1课程设计目的（1）培养学生对具体设计任务的理解和分析能力；（2）培养学生编制塑料成型工艺规程的能力；（3）培养学生设计塑料

4、模具的能力；2课程设计要求（1）查阅有关资料，了解模具技术的发展方向，做好设计准备工作，充分发挥自 己的主观能动性和创造性；（2）树立正确的设计思想，综合考虑模具经济性、实用性.可靠性等要求，严肃 认真地进行模具设计；（3）要求相关的工艺计算准确，编制的塑料成型工艺规，图样及标注符合国家标 准，课程设计任务程合理；3设计零件如图1-1所示。已知技术参数：材料：聚乙烯，PE； 生产批量：大批量生产12塑件的工艺性分析1.2.1塑件的原材料分析PE即聚乙烯，结晶热塑性树脂，无臭、无毒、手感似蜡，具有优良的耐低压性能 （最低使用温度可达-70-10CTC）,化学稳定性好，能耐大多数酸緘的侵蚀（不耐具

5、有氧 化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。成型特性：1. 结晶料，吸湿小，不须充分干燥，流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜 用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。2. 收缩围和收缩值大，方向性明显，易变形翘曲。冷却速度宜慢，模具设冷料 穴，并有冷却系统。3. 加热时间不宜过长，否则会发生分解。4. 软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模5. 可能发生融体破裂，不宜与有机溶剂接触，以防开裂。1.2.2塑件的尺寸精度分析塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可以按照MT5级精度查取公差值。塑件为环形，要求外观美观、无斑点、表面粗糙度可取Rai.6,塑件部没有较髙的

6、粗糙度要求。1.2.3塑件结构工艺性分析此塑件为实体桶零件，壁厚1mm,总体尺寸适中，塑件成型性能较好1.3成型设备的选择1、计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件可直接查询塑件的体积为：Vl=148024. 0498 nun3查相关手册，PE的密度为° = 0.940.96x10作g/mm彳这里取 P = 0.95 x 10 " Rg / mm3所以，单个塑件的质量为：Ml二vi X p 二 148024. 0498 mm'X 0.95 x lOSg/m”亠 140. 62g根据最大注射量确定型腔数目：设注射机的最大注射量为G=2670g,单个制品的重量为

7、Ml=140. 62g,浇注系统的 重量为 M2=140. 62g,则有：n=(0. 8G-M2)/M1=14. 19所以型腔个数取n=l个生产中，每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.2-1)倍，考虑到流道较 长，初步估量流道的体积V2=148024. 0498mm3塑件与浇注系统的总质量为M二VX p=281.24g2、选用注射机根据塑件形状，取一模一件的模具结构，初选所以初选HTL-1000A型螺杆式注射 机。其各项参数如表1-2所示。表1-2 HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数理论注射容量/cm 32670锁模力/KN10000螺杆直径/mm100拉杆间距/mm1080X1

8、000注射压力/MP216移模行程/mm1000注射速率/ (g/s)580最大模厚/ mm1100塑化能力/(g/s)325最小模厚/mm400螺杆转速/ (r/min)100定位孔直径/mm4)150喷嘴球半径/mm15喷嘴孔直径/mm4第2章注射模具结构设计2.1模具总体方案的确定1.分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，有利于排气，保证塑件质 量，该零件分型面如图2-1所示，取在塑件的顶部。图2-1分型面选择2.型腔数量的确定及型腔的排列该塑件采用一模一件成型，型腔布置在模具中间，有利用与浇注系统的排列和模 具平衡，如图2-2所示。图2-2型腔分布2. 2浇注系统

9、设计根据塑料模具大典查得注射机喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前端出口孔径：dO二4mm喷嘴前端球面半径：R0=15mm模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径R0的关系为: R=RO+(2 3)二15+2=17mm模具浇口套主流道小端直径d与喷嘴前端出口孔径do的关系为： d=dO+ (0. 51)mm-4)4+1= 4>5mm主流道为圆锥形，锥角取3° ；浇口采用直接浇口，从塑件下端圆形外表面进料，如图2-3所示。2. 3成型零部件的设计与计算成型零部件的主要工作尺寸计算如下：1.型腔径向尺寸计算由零件图分析可知，决定型腔径向尺寸的主要有：198mm, 206mm,220mm

10、, 154mm.塑 件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按IT12级塑件精度查取公差值，分别是：198?206-0. 16220J径向尺寸:=厶(l + S/-鬼孑Lmi =198(1+ 0. 008) - 3/4 x 0. 46严'=199. 24*°-15LM2 =206(1+ 0. 008) - 3/4 x 0. 46严'=207. 303：°15LM3 =220(1+ 0. 008) - 3/4 x 0.=221. 415严Lmi =154(1+ 0. 008) - 3/4 x 0. 4646 3=154. 93；° 15154o0. 4分

11、别代入计算得:(2-1)由零件图分析可知，决定型腔深度尺寸的主要有：210mm,可按IT12级塑件精度查取公差值，分别是：210需祐深度尺寸：+ (2_2 分别代入计算得：Hmi =(210(1 + 0. 008) - 2 /3 x 0. 46舟"3 = 211. 37严2.凸模尺寸计算由零件图分析可知，决定凸模径向尺寸的主要有：196nun,204min, 118mm, 152mm可按IT12级塑件精度查取公差值，分别是：196J*46 , 204严，118汁，152汕G 屯(1 + S/ +也L,(2-3)lM 1 = 196(1 + 0. 008) + 3 /4 x 0. 46

12、f0/3 = 197. 91°015Im2= 204（1 + 0. 008） + 3/ 4 x 0. 460 .16 3 = 205. 63JIm 3= 118（1 + 0. 008） + 3 /4 x 0. 35f0.35 3 = 119. 21% 12IM 4 = 152（1 + 0. 008） + 3 /4 x 0. 4仁如“ =153. 52?043由零件图分析可知，决定凸模深度尺寸的主要有：209mm,可按IT12级塑件精度 查取公差值，分别是：209器° 深度尺寸：/m=h（i+s,+ML（2-4）hM 1= 209（1 + 0. 008） + 2/3 x 0.

13、 46上。“er = 210- 98-o. 15式中塑件的允许公差；Sep塑料的平均收缩率，取Scp=0. 008；& 一一成型零件制造公差，取塑件公差的1/4；%修正系数，一般中小型塑件取为3/4；修正系数，一般精度较小型塑件取2/3；Ls一一塑件外型尺寸；比塑件高度基本尺寸；人塑件形基本尺寸；九_塑件孔深基本尺寸2. 4模架的选择1各模板尺寸的确定（1）A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为210mm,又考虑在模板上还要开设 冷却水道，还需要留出足够的距离，故A板厚度取250mm。（2）B板尺寸。B板是动模型芯板，按模架标准板厚取80mm。（3）中间板加支撑板尺寸，按模架标准板厚取

14、80mm（4）C板（垫板）尺寸。垫块二推出行程+推出厚度+推杆固定板厚度+510mm,选C 板为高为250mm。经过上述计算，模架尺寸已经确定为模架结构形式为P1型，其外形尺寸：宽X长 X 高=750 X 800 X 750mm。2模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。（1）模具平面尺寸750X800<1080X1000 （拉杆间距），校核合格。（2）模具高度尺寸750mm, 400<750<1100,校核合格。（3）模具开模行程=仏+ ： + （5 10）mm « 480mm < 1000mm （开模行程），校核合格。2. 5导向及推出机构的设

15、计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模其他零部件之准确对合，起定位 和导向作用。本设计采用导柱、导套滑动配合导向。此模具的型芯在动模，开模后塑件留在动模一侧，考虑到塑件的结构特点，宜采用推盘脱模结构，用一个推盘顶在塑件的桶底位置，推杆固定在推杆固定板与推板之 间，由注射机顶出机构推动，使推杆运动实现脱模动作，并由复位杆快速复位。26侧向分型与抽芯机构的设计本塑件的结构比较简单，不需要侧向分型与抽芯结构。27温度调节系统的设计塑件对模具温度的要求较低，所以此次采用较简单的直流冷却回路，采用软管将 直通的管道连接起来，如图2-4所示。图2-4温度调节系统"I第3章模具的总装与校核3

16、.1模具的总装图3-1总装图卜定位销2-推板3-推出固定板4-垫板5-复位杆6-动模垫板7-推盘8-导柱9-导奪10-螺钉11-浇口套12-定位圈13-冷却水道14-螺钉15-定模座板16-定模板17-型芯18-动模板19-螺钉20-导柱21-导套22-动模座板模具的工作过程：注塑模由动模与定模组成，动模安装在注射机的移动模板上， 定模安装在注射机的固定模板上。在注射成型时，动模与定模闭合构成浇注系统和型 腔，开模时动模与定模分离以便由推盘推出制品，并由复位杆快速复位。3. 2模具的校核HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数如表3-1所示。表3-1 HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数理

17、论注射容量/cm 32670锁模力/KN10000螺杆直径/mm100拉杆间距/mm1080X1000注射压力/MP216移模行程/mm1000注射速率/ (g/s)580最大模厚/mm1100塑化能力/(g/s)325最小模厚/mm400螺杆转速/ (r/min)100定位孔直径/mm4)150喷嘴球半径/mm15喷嘴孔直径/mm4（1）注射量的校核如前所述，塑件和浇注系统的总体积为V=148024. 0498 nun3,远远小于注射机的标 称注射量2670cm%（2）模具闭合高度的校核由装配图可知模具的闭合高度为H沪750mm.最小装模高度为H=400mm,最大装模高度为K.=l 100mm,能满足FUWH用冬氐的 安装条件。（3）模具安装部分的校核该模具的外形尺寸为750X800mnb注塑机模板最大安装尺寸为1080X1000 mm, 故能满足安装要求。模具定位圈的直径为G150 mm二注塑机定位孔的直径150 mm,符合安装要求。浇口套主流道球面半径R=17nim大于注射机喷嘴圆弧半径15 nun,符合安装要求。浇口套小端孔径e42mm大于喷嘴孔直径符合要求。（4）模具开模行程的校核如图所示