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文档简介

1、目录一、拟定模具的结构形式 21、 塑件成型工艺性分析 22、分型面的确定3、型腔数量及模具结构形式的确定4、注射机型号的选定二、浇注系统的设计41、主浇道设计三、成型零件的设计 &1、成型零件的结构设计2、成型零件工作尺寸的计算3、成型零件强度及支撑板厚度计算四、模架的确定B-五、排气槽的设计9六、脱模推出机构的设计 91、脱模力的计算2、推件板的尺寸计算3、推杆的选择七、导向机构的设计 101、带头导柱的选用2、带头导套的选用八、温度调节系统12九、参考文献一、拟定模具的结构形式1、塑件成型工艺性分析该塑件是一个锥形塑料杯,如下图所示,塑件壁厚属于薄壁塑件,材料为 聚丙烯(PP),成型工艺

2、性很好,可以注射成型。2、分型面的确定根据塑件结构形式,分型面选择在杯口所在的平面。3、型腔数量及模具结构形式的确定由于塑件为薄壁塑件,并且尺寸较大,所以选用一模一腔的结构形式,采用直浇口,这样可以防止薄壁塑件出现裂纹4、注射机型号的选定1)注射量的计算通过Pro/E建模分析,塑件体积 V为34.882mm 3塑件质量m -v = 0.905 34.882 = 31.51gt 取 0.905 g / cm3流道凝料的质量m2 -0.6m, =0.6 31.51 =18.906g注射量m = m,m2 =31.51 18.906 = 50.416g2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模

3、力的计算塑件在分型面上的投影面积d2622A)二=-=3019.07mm44流道凝料在分型面上的投影面积A2 =0.35人广0.35 3019.07 = 1056.67mm2所以A = A A 3019.07 1056.67 二 4075.74mm2所需锁模力Fm 二 Ap型=4075.74 25 =101893.5N =101.89KN式中型腔压力p型查表取25 MPa。3)选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值,可选SZ-500/200卧式注射机主要技术参数见下表。项目参数项目参数额定注射量/ cm 3500定位孔直径/mm160螺杆(柱塞)直径55模板最大行程/mm500/m

4、m注射压力/MPa150模具最大厚度/mm500注射速率/ (g s)173模具最小厚度/mm280塑化能力/ (g110拉杆空间/(mm x mm)570 X570注射方式螺杆式喷嘴圆弧半径/mm20锁模力/KN2000喷嘴孔直径/mm3.5SZ-500/200卧式注射机主要技术参数(4)注射机有关参数的校核(1) 由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数nKMt / 3600 - m20.8 110 30 -18.90631.51= 82.58 _1型腔数校核合格 式中k注射机最大注射量的利用系数,一半取0.8;M注射机的额定塑化量(110 g /s )t成型周期,取30 So(2) 注射压力

5、的校核p _kp0 =1.3 100 =130MPa而Pe =132MPa ,注射压力校核合格。式中k注射压力安全系数,取1.3pe = 70 -140MPa ,据塑件形状,壁厚,材料流动性,选pe = 100MPa(3) 锁模力校核F KAp型=1.15 101.89 =117.17kN ,而 F = 2000kN。锁模力校核合格。二、浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井所组成。由课程设计任务,我 们选择直浇口浇注。取分型面在水杯口处,浇口在水杯底部。为了水杯美观, 这里不设计冷料井。一般而言,主流道即可作为直浇口使用,主流道是一端与 注射机喷嘴相接触,可看作是喷嘴的通道在模

6、具中的延续,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。1、主浇道设计1)根据所选注射剂,则主流道小端尺寸为d =注射机喷嘴尺寸+ 0.5T i = 3.5 * 0.5=4mm主流道球面半径为SR=喷嘴球面直径 +( 12)=20+2=22mm主流道锥角取二=32)主流道尺衬套形式本设计为小型模具,为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是 设计成分体式,主流道长度取60mm。衬套如下图所示,材料采用T10A钢,热 处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC。60其定位圈结构尺寸如下图3)主流道凝料体积流量12t(D2 Dd d2)22337.14 4 4)1500,7mm F/s4)主流道

7、剪切速率校核3.3qv 3.3 36.38213 _i由经验厶式3-3 = 1630 s 5 10snRnn x 0.2875式中qv = q主 q塑件=1.5 34.882 = 36.38Zm3(07.14)/2Rn2.785mm = 0.2785cm2三、成型零件的设计1、成型零件的结构设计1)凹模选用整体嵌入式的凹模结构,使用凸肩垫板法进行固定。选用的凹模模具钢为SM1。2)型芯由于塑件的型芯尺寸较大,所以型芯内需要冷却系统。要在型芯内部添加 一个小型芯,以便于添加泠却系统。所以采用镶拼组合式凸模。选用的型芯模 具钢为SM12、成型零件工作尺寸的计算1)型腔径向尺寸Lm1 二(1s)Ls

8、1-x.:z(10.02)62 -0.6 0.6)。0.12 = 62.88。0.12Lm2 二(1s)Ls2(10.02)57.5 -0.6 0.6府.12 = 58.29。0.12Lm3 二(1s)Ls3-x :z塑件最大长度+型腔侧壁厚垫块高度C H 4+ H 5+塑件高度根据经验取型腔侧壁厚为10mm,代入数据得到:L 80 +10=90mmC H 4 + H 5 +70根据以上数据 查得基本型模架组合尺寸选用 500 X500A4系列模架。选定模板厚度:A=100mm动模板厚度:B=40mm垫块厚度:C=160mm模具厚度H 模=2H 1 +H 2+S +A+B+C=2 X40+63

9、+40+100+40+160=483mm500mm合格即模具外形尺寸:500 X500 X483mm即所选模架为 A4 500 X500-80 X40 X130定模座板40mm,定模扳100mm,推件板厚40mm,动模扳厚40mm,动模垫板厚63mm,垫块高160mm,动模座板厚40mm,推杆固定板厚25mm,推板厚40mm.五、排气槽的设计排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时,排除模腔内的空气; 二是排除物料在加热过程中产生的各种气体 。越是薄壁制品,越是远离浇口的部位,排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排 气槽的开设,因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不

10、足外 ,还可以消除制 品的各种缺陷,减少模具污染等。那么,模腔的排气怎样才算充分呢? 一般来 说,若以最高的注射速率注射熔料,在制品上却未留下焦斑,就可以认为模腔 内的排气是充分的。适当地开设排气槽;可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁 模压力,使塑件成型由困难变为容易,从而提高生产效率,降低生产成本,降 低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验,通过试模与修模再加以完 善,此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气 。六、脱模推出机构的设计由于本模具是薄壁塑件,并且尺寸较大,只使用推杆推出有可能破坏塑 件。所以采用推件板一推杆联合推出机构。1、脱模力的计算2二ESIcos

11、(f -tan J 2 -1.75 1.35 103 0.02 209 cos2 (0.15-tan2)(1-0.46) 1F13KN式中1 塑件平均壁厚E 塑料弹性模量 (取1.35 103MPa)0S = smax smin = 0.03 0.01 _002。-2 一 . 0l塑件对型芯的包容长度,为209mm。一模具型芯的脱模斜度,为20 of 塑件与型芯之间的静摩擦系数,常取为0.10.25,取0.15。塑料的泊松比,取为0.46.k2 k2 =1 f sin cos : : 12、推件板的尺寸计算k3 F 1/3/0.753; 13000推件板厚度为: S=( )=()= 3.19m

12、mg300式中F最大脱模力k3 随 R/r 选取,R=6mm,r=5mm. k3取 0.753.刁一模具材料的许用压力(取300 MPa)根据所选模架可知推件板厚40mm,满足要求厚度要求。L=垫块高-推板厚+动模垫板厚+动模板=160-40+63+40=223推件板推杆的尺寸:223 G3、推杆的选择:由于推件板承受多数的脱模力,推杆的受力较小。选择8的推杆L=垫块高-推板厚+动模垫板厚+动模板+推件板+塑件高度=160-40+63+40+40+80=343mm尺寸如下图七、导向机构的设计导向机构能在注塑过程中和模具中起到定位作用,导向作用,承受冲模过程中一定的侧向压力,承受模具本身重量的作

13、用。一般而言,导柱前端应倒圆角、半球形或做成锥台形,以使导柱能顺利地 进入导套。导柱表面有多个环形油槽,用于储存润滑油,减小导柱和导套表面 的摩擦力。1、带头导柱的选用根据GB/T 4169.4-2006塑料注射模零件 第4部分:带头导柱示意图如 下:由标准模架知 L=175mm , Di=45mm , D=40mm ,h=10mm,L i=40mm材料:T10A带头导柱 40 175 40 GB/T 4169.4-19844 根2、带头导套的选用导套与导柱一起构成了导向系统,使导向系统具有在模具中不可缺少的作 用。为使导柱顺利进入导套,导套的前端应倒圆角。导向孔最好做成通孔,以 利于排除孔内

14、的空气。如果模板较厚,倒空必须做成盲孔时,可在盲孔的侧面 打一个小孔排气或在导柱的侧壁磨出排气槽 。根据GB/T 4169.5-1984 :带头导套示意图如下D=40mm ; Di=55mm ; D2=61mm ; D3=41mm ; L=140mm ; h=10mm ;R=4mm材料:T10A带头导套 40 140 GB/T 4169.5-19844 根八、温度调节系统模具温度设为400C.1、冷却水的体积流量qvWQ1Wu)0.06585 640103 4.187(26.5 -25)= 6.71 10m3/min式中W 单位时间(每分钟)内注入模具中的塑料质量(kg/min),按每分钟2

15、次,即 36.832mm 0.905( g /cm3) 2次 / min = 0.06585kg /min ;Q1 单位质量的塑件在凝固时所放出的热量,PP为640kJ/kg ;,冷却水的密度3(1000kg / m )。&冷却水的比热容(4.187kJ /(kg C)。可一冷却水出口温度(26.5 C )。去一冷却水入口温度(25C )。2、冷却管道直径为使冷却水处于湍急状态,查表取d=10mm。3、冷却水在管道内的流速由式-竺 4 671 10;1.425m/s二d3.14 (10/1000) 60大于最低流速1.32m/s,达到湍流状态,所选管道直径合理。4、冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数查表取f=7.22(水温为300C时),因此h=3.6fU 警=3.6 7.22 (1000 1.42鳥 =21771.67kJ/(m2 h 0 C) d0(10/1000)5、冷却管道的总传热面积60

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