2020年模具设计说明书精品版

1、模具设计说明书专 业：XXXXXXXXXX 学 号：XXXXXXXXXXX姓 名：XXXX 指导老师：XXXXXXXXX1. 设计任务书塑料制品名称： 眼霜瓶内盖成型方法与设备：在XS-ZY-125卧式注塑机上注射成型;塑料原料：LDPE ；收缩率：1.5%-5.0%生产批量：大批量；所设计的塑料制品二维图样如图1所示：fl图1塑件图样2. 塑件成型工艺分析2.1塑料成型特性低密度聚乙烯（LDPE通常是以乙烯为单体，在98. 0294MPa6勺高压下， 用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物，密度为 0. 9100. 9259 /cm3.中密度聚乙烯（MDPE密度为0 . 9260.

2、9409/cm3 ;甚低密度聚乙 烯（VLDPE密度在0 . 910g/cm3以下。低密度聚乙烯分子链上有长短支链。结晶度较低，分子量一般550万,它是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂，无毒。软化点较低，超过软化点即熔融,其热熔接性、成型加工性能很好，柔软性良好，抗冲击韧性、耐低温性很好， 可在-60 C-80 C下工作，电绝缘性优秀（尤其是高频绝缘性），LDPE的机械强 度较差，耐热性不高，抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需经表 面处理，如化学侵蚀、电晕等处理后方可改进其粘合性、印刷性。吸水性很低， 几乎不吸水，化学稳定性优秀，如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定。对CO2有机性臭气

3、渗透性大，但对水蒸汽、空气的渗透性差。易燃烧，燃烧时有似石蜡 昧；在日光和热作用下容易老化降解而变色，由白转黄转褐色，最终呈黑色，且 性能下降或龟裂，若加入一定量的抗氧剂、紫外线吸收剂等可改善性能、在化学 交联剂或高能辐照下交联，可提高软化点、耐温性、刚度、耐溶剂性等。低密度聚乙烯（LDPE适合热塑性成型加工的各种成型工艺.成型加工性好，如注塑、挤塑、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊 接等。LDPE主要用途是作薄膜产品，如农业用薄膜、地面覆盖薄膜、农膜、蔬 菜大棚膜等；包装用膜如糖果、蔬菜、冷冻食品等包装；液体包装用吹塑薄膜（牛 奶、酱油、果汁。豆腐、豆奶）；重包装袋，收缩

4、包装薄膜，弹性薄膜，内衬薄 膜；建筑用薄膜，一般工业包装薄膜和食品袋等。LDPE还用于注塑制品，如小型容器、盖子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹塑容器。医疗器具，药品和 食品包装材料、挤塑的管材、板材，电线电缆包覆，异型材、热成型等制品；吹 塑中空成型制品，如食品容器有奶制品和果酱类，药物、化妆品、化工产品容器、 槽罐等。22塑件的结构工艺性(1) 塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT6查取公差，其主要尺寸公差要求如表 1所示制品塑件标注尺寸塑件尺寸公差 (按MT6级精度)外形尺 寸35 35 _0.804040爲21.51 501 °_0.4

5、22 0厶 _0.58内形尺 寸32 32%,6222°J _0.58塑件表面质量分析 该塑件表面没有提出特出要求，通常， 一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8 ym,内 部尺寸没有要求。(3)塑件结构工艺性分析 从图纸上看，该塑件的外形比较简 单。制品的捏片在一根类似顶杆的芯杆下部成型，利用二次顶出 将塑件从模具中脱落。综合看来，该塑件建构简单，采用推板的二次顶出结构要求 和精度要求。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，把定 位做好，该塑件是比较容易成型的。2.3塑件的生产批量根据任务要求，该塑件的生产类型是大批量生产2.4注塑机与生产工艺选择这类产品采用X

6、S-ZY-125 卧式注塑机生产，LDPE是能用此类注塑机成型，据查有关资料列出该机主要技术参数，如表2所示表2 XS-ZY-125卧式注塑机的主要技术参数主要技术参数项目参数数值主要技术参数项目参数数值额疋注射量/g125最小模具厚度/mm200锁模力/kN900模板最大行程/mm300注射压力/MPa119喷嘴前端球面半径/mm12最大注射面积/cm2320喷嘴孔直径/mm4动、定模板最大安装尺寸420mrX 450mm定位圈直径/mm100最大模具厚度/mm300(1) 计算塑件体积和质量 塑件的体积计算：塑件1和塑件2的体积分别为333V 184.4630 3 10- +11.7724

7、 1 10- =0.565 cm,塑件的质量计算：查有关手册，取LDPE的密度为p =1.05g/cm3,所以，塑件的质量为：W1 = p V1=1.05 X 0.565=0.593g(2) 浇注系统及型腔分布 考虑到XS-ZY-125 卧式注塑机的 额定注射量是125 g，本设计中的塑件结构简单，单个塑件的体积 为2.1cm 3 ，相对较小，所以为了提高生产效率，决定采用一模四 腔模具结构，浇注系统的排列应保证填充平衡，防止充填不平衡 引起欠注、质量分布不均等缺陷。(3) 确定注射成型的工艺参数 根据选用塑料的特性和本设 计中塑件的自身成型特点，查有关资料，确定注射成型工艺参数 如表3所示。

8、表3塑件的注射成型工艺参数塑料名称LEDP注射机类型螺杆式预热和干燥温度（°C）80-85时间（h）2-4料筒温度（OC）后段180-200中段210-230前段200-210喷嘴温度（OC）180-190模具温度（°C）50-70注射压力（MPa70-90成型时间（s）注射时间0-3保压时间15-30冷却时间15-30成型周期40-70螺杆转速（r/min ）30-60后处理方法空气中冷却温度（°C）时间（h）说明料斗干燥3. 分型面的选择及浇注系统的设计3.1分型面的选择该塑件外形表面质量要求不高，在选择分型面时，根据分型面 的选择原则，考虑不影响塑件的外观质

9、量，便于清除毛刺及飞边， 有利于排除模具型腔内的气体，分模后塑件留在动模一侧，便于 取出塑件等因素，分型面选择如图2所示。另外，为了提高自动化程度和生产效率，减少LDPE的取向变 形以及保证塑件表面质量，决定采用点浇口，而模具采用单分型 面。图2分型面3.2浇注系统的设计（1）主流道设计 根据相关材料，查询XS-ZY-125 卧式注塑机的有关尺寸为：喷嘴孔直径：do=3 mm ；喷嘴前端球面半径：R°=12mm；根据模具主流道与喷嘴的关系得到：主流道进口 端球面半径：R= Ro+ （ 12） mm=12 mm+ （ 12） mm， 取 R=13 mm ；主流道进 口端孔 直径： d=

10、 d。+0.5=3+0.5=3.5mm，取 d=3.5主流道长度为50mm=为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其 上下底面半径分别为3.5mm和5mm=主流道衬套采用可拆卸更换的 浇口套，浇口套的形状及及尺寸设计采用推荐尺寸的常用浇口套，这样不仅减小了浇口套的总体尺寸，还避免了浇口套在使用中的 磨损。（2）流道的设计 该塑件的体积比较小，形状比较简单，壁 厚均匀，且塑料的流动性好，可以采用单点进料的方式。采用截 面形状为半圆形的分流道。取分流道截面半径3.5mm。分流道截面 形状及尺寸如图3所示。图3分流道截面形状及尺寸（3）点浇口设计 由于该塑件的外观质量较高，浇口的位置

11、和大小应以不影响塑件的外观质量为前提，同时，也应尽量使模 具结构更简单。根据对塑件的结构分析，并结合已确定的分型面 位置，选择如图1-2 所示的点浇口进料方式。根据塑件外观质量 的要求以及型腔的安放方式，进料口应设计在塑件边缘位置。点 浇口的直径尺寸可以根据不同塑料按塑件平均厚度查表确定，本 次设计直径d=1.5mm，长度=2mmo（4）浇注系统设计 浇注系统利用点浇口，一方面可以进- 步提高充模压力，另一方面使浇注系统凝料更容易和制品分离， 留下的疤痕也比较小，制品的外形更加美观。（5）冷料穴设计 拉料杆形状如图4所示。4. 模具设计的方案论证4.1型腔的布局因为塑件结构简单，不需要侧向分型

12、，为提高生产效率可考 虑采用一模四腔结构。4.2成型零件的结构（1）模具的型腔在定模板上，模具结构简单，制品的捏片在 一根类似顶杆的芯杆下部成型，如果直接用芯杆顶出，多腔位的 制品相互牵制，难以自行落下，所以采用推板的二次顶出，并用 弹簧辅助推动芯杆，避免捏片被切断；（2）模具无型芯固定，不需要定位装置。4.3推出机构的确定根据塑件的形状特点，确定模具型腔在动定模之间。成型后 模具开启，动定模分离，利用二次顶出，制品掉落。4.4合模导向机构的设计该塑件精度要求不算高，塑件形状、型腔分部对称，无明显 单边注射侧向力，可采用最为常见的导柱导向定位机构，在动、 定模板，动、定模座板之间使用4根导柱，

13、导柱的长度要确保推 件板推出塑件后不脱落。4.5排气系统的设计由于成型的塑件体积小，靠模板间的缝隙就可以排气，不需要 另外再设置排气系统。5. 主要零部件的设计计算5.1成型零部件的成型尺寸计算该塑件的材料是一种收缩范围较小的塑料，因此成型零件的 尺寸均按平均值法计算。前面已经查得LDPE的收缩率为1.5% 5.0% ,故平均收缩率为S =(1.5%+5.0%)/2=3.25%=0.0325根据塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取z= /3。由于塑料制品较小，且精度要求不高，故长度尺寸x取3/4，高度尺寸 x取2/3 。成型零件尺寸如表4所示：表4成型零件尺寸塑件尺寸计算公式型腔工作尺寸凹模尺

14、寸% = (% + %s氐)°_o441.3 °0.5*35=>*0-A)0035.500272h1.5 = (h0 * h0 S -"3 也)'31 .5_0.382 h2 =(h0 4h°S3 也)Z32.1°0.5凸模尺寸忆2 =(%+怙+矢)孑4*330.62h2 = (h° +h°S+3A)了42.1爲5.2模具型腔壁厚的确定采用经验数据法，直接查阅设计手册中的有关表格，得该型 腔的推荐壁厚为20mm5.3模具型腔模板总体尺寸的确定该模具最大型腔直径为40mm，根据确定的型腔壁厚尺寸20 mm ,综合

15、以上数据，确定型腔模板的总体尺寸为“ 160 x 160 x 20 ” 。6 模具的结构及各部件选材及规格模具主要由连接螺栓、导套、导柱、拉料杆、动模座、定出 底板、顶杆固定板、顶杆、复位杆、支撑块、动模螺栓、支撑板、 动模板、定模板、定模座、定模螺栓、定位环、主流道衬套等零 部件装配而成。模具中各部件名称、数量、材料及规格见表5。表5模具各部件名称、数量、材料及规格名称数量材料备注连接螺栓435GB/T70.1-000HRC30导套4T10A淬火HRC50导柱4T10A淬火HRC55拉料杆1T10A淬火HRC55动模座145调质HB250顶出底板145调质HB250顶杆固定板145淬火HRC

16、45顶杆14T10AGB4169.1-84复位杆4T10AGB4169.1-84支撑块2Q235A动模螺栓435GB/T5782-2000HRC35支撑板145淬火HRC45动模板145调质HB250定模板145调质HB250型腔嵌件445调质HB250芯杆445调质HB250定位环145主流道衬套1T10A淬火HRC357.塑料注射机有关尺寸的校核7.1模具闭合高度的确定组成模具闭合高度的模板及其他零件的尺寸如下：定模座板为Hi=36 mm；推板为H2=16 mm；动模板为H3=40 mm；动模托板为出=32 mm支撑块为H5=63 mm；动模垫板H6=20 mm；喷嘴接口处的高度为 A=1

17、5 mm；则该模具闭合高度为：H=H i +H 2+H 3+H 4+H 5+H6+A=222 mm7.2模具闭合高度的校核由于卧式注塑机所允许的模具最小厚度为Hm n=200 mm模具最 大厚度为Hmax=300 mm。因计算得模具闭合高度为H=222 mm，所以 模具闭合高度满足Hmi n < H < Hmax的安装条件。7.3模具安装部分的校核该模具的外形最大部分尺寸为200mmx 160mm, XS-ZY-125 卧式 注塑机模板最大安装尺寸为420mmx 450mm,故能满足模具安装的要 求。7.4模具开模行程的校核开模行程也称为合模行程，指模具开合过程中动模座板的移动 距

18、离，用符号S表示。SYS-30 立式注塑机的最大开模行程为 Smax=80mm.为了使塑件成型后能够顺利脱模，并结合该模具的单分 型面特点，确定该模具的开模行程S应满足下式要求：Smax > Hi+ H2+a +( 5-10 ) mm=10+3.5+51+(5-10)=(69.5-74.5)mm其中Hi塑件所用的脱模距离；H2塑件高度；a取出浇注系统凝料必须的长度。故该机的开模行程满足要求。7.5注射量的校核在一个注射成型周期内，注射模内所需的塑料熔体总量与模具浇注系统的容积和型腔容积有关，其值用下式计算：MI = N MS M J式中N制品型腔的数量；Ms单个制品的质量或体积，g或cm3;Mj 浇注系统和飞边所需的塑料质量或体积，g或cm3;已知，N=4， ms=2.1g，经估算 mj 8g ，贝 U mi 16.4gXS-ZY-125 卧式注塑机的额定注射量为m=125g,为了使注射成型过程稳定可靠，应有m= ( 0.1-0.8) m=12.5-100 g ，因此，该机的注射量满足模具的要求。7.6锁模力