方壳塑模成型工艺与模具设计

1、方壳塑模成型工艺与模具设计第二章 塑件的结构工艺性分析 2.1塑件的结构工艺性分析：a) 塑件的尺寸精度分析：该塑件标注的尺寸均为自由尺寸，则所有的尺寸按MT5 级查取公差。即所有尺寸如下表所示：部位尺寸尺寸公差部位尺寸尺寸公差 外形尺寸104 孔径尺寸7063.8187.5 孔间距尺寸741232526.12.54450.352.521.9b) 塑件的表面质量分析 求外表面为哑光，且内表面无特殊要求，c) 塑件的结构工艺性分析：1、从图纸上看，该塑件为方壳，属于盒类零件，外表面尖角处是圆角过渡，厚度均匀且满足最小壁厚要求。2、塑件的型腔较大，B*L=70*104。有尺寸不等的孔且长边方向有一

2、段半径为53.5mm的圆弧。3、在塑件的内部有4个高为2.5mm的凸台、底部有凹槽，宽为2mm,其尺寸为74mm*26.1mm。4、在塑件的底面有两个直径为12.5mm的凹槽，其内部还有一个箭头位，同时还有4个凹下去的台阶孔。5、塑件的各边都有斜度，长边的为4度、短边的为13.5度。这样有利于脱模。经过上述分析，该塑件可以注射成型加工。d) 塑件的生产批量：该塑件的生产批量为15万件，属于中批量生产，塑件的生产类型对模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在中批量生产中，由于注射模。具价格在整个生产费用中所占的比例较小，提高生产和注射模具寿命问题比较突出。所以可以考虑使用自动化程度、结构复杂

3、、精度寿命高的模具。该塑件的生产类型为中批量生产。可以考虑采用一模两腔、快速脱模以及成型周期不宜过长的模具，同时模具造价要适当控制。e) 初选注射机 1、计算塑件的体积或重量通过零件图上的尺寸及三维造型得到方壳的体积V=33.86cm3查阅相关资料得到 ：PP的密度为0.91g/cm3则该塑件的质量为m=0.91*33.86=30.8126 g2、根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目于该塑件是盒形零件，且零件底部有直径为18、12.5及5.8的孔，加上塑件的尺寸为一般精度要求，外表面要求为哑光，不宜采用过多的型腔数目，所以采用一模两腔，型腔平衡布置在两侧，以便脱模及模具的平衡。3、确定

4、注射成型的工艺参数根据塑件的结构特点及PP的成型性能，查阅相关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数。如下表所示：工艺参数内容工艺参数内容 预热和干燥7080成型时间/s注射时间0-5 温度1h保压时间20-60料筒温度/后段180-200冷却时间15-50中段200-220总周期40-120前段160-170螺杆转速/30-60喷嘴温度 170-190后置处理方法模具温度40-80注射压力/MPa70-1202.2确定模具温度及冷却方式 PP非结晶型塑料，流动性较好，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能的降低模具温度，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑采用循环水冷却，成型模具

5、温度应控制在50802.3确定成型设备 该塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，有此可计算出一次注射成型过程中所用的塑料量为：W=2W1+0.2*W1=30.8126*2+30.8126*0.2=67.78812 g根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选XSZY125型螺杆式注射机，其注射机的基本主要参数如下表：序号主要技术参数项目参数数值1最大注射量/1252注射压力/MPa1203锁模力/KN9004动、定模模板最大安装尺寸/mm5最大模具厚度/mm3006最小模具尺寸/mm2007最大开摸行程/mm3008喷嘴前端

6、球面半径/mm159喷嘴孔直径/mm5第三章 分型面的确定 3.1分型面的选择a)分型面的形式注射模具有的只有一个分型面，也有的有两个或更多的分型面。该模具采用一个分型面。其主分型面只有一个。采用平直分型面,如图所示A-A分型面。 其结构示意如下： 图3-1 装配图第四章 型芯、型腔的结构设计4.1型腔数目的确定 按注塑机的最大注射量确定型腔数目。计算公式如下： 式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8. M单个塑件的质量。g 注塑机的最大注射量， g 浇注系统的凝料，g g 取型腔数目n=2个，即一模两腔。4.2型腔分布位置 对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短，

7、模具结构紧凑，模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称。均衡取件方便，该塑件的模具采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧 4.3型腔的结构设计 采用整体嵌入式凹模，放在定模两侧，主要从节省优质模具钢材料，方便热处理，方便日后的更换维修等方面考虑的。其结构如下： 图4-1型腔结构 4.4型芯的设计 本塑件的结构简单，采用整体式的型芯，结构如下： 第五章 主要零部件的设计计算5.1成型零件的成型尺寸 该塑件的材料为PP，收缩率为2% 根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取 成型零件尺寸计算过程如下：5.1.1尺寸计算：计算模具型腔成型零件基本尺寸公式为 式中： 模具成型零件在常温下的实际尺寸。

8、塑件在常温下的实际尺寸。 S塑料的收缩率。 其计算公式为： 对于所有的尺寸，其精度级别较低，取系数X为0.5 尺寸104 mm = 尺寸70 = 尺寸63.8 mm = 尺寸2.4 = 尺寸12.5 mm = 尺寸1 mm 5.1.2型腔深度的计算 在不考虑磨损量的前提下，其计算公式如下： 尺寸18 mm 尺寸2.5 mm 尺寸7.5 mm 5.1.3型芯的结构尺寸的计算其计算公式：大型芯： 小型芯：尺寸18 mm 尺寸直径为5.8mm 尺寸直径为10mm 尺寸半径为53.5mm的圆弧。 5.1.4中心距计算：其计算公式为： 尺寸44mm 尺寸21.9 mm 尺寸52.5 mm 尺寸26.1

9、mm 尺寸74 mm 尺寸32 mm 5.2模具型腔壁厚的确定塑料模具型腔在成型过程中，受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，该套模具的凹模结构为整体式的，因此可采用整体式的矩形型腔壁厚计算公式来确定型腔侧壁厚度S和型腔底版厚度T。5.2.1型腔侧壁厚度S的计算1、 按刚度条件计算： 其计算基本公式： 式中：c由h/l决定的系数 P型腔内最大熔体压力。 h型腔深度。 E模具钢的弹性模量。一般取E=2.2 模具刚度计算许用变形量。 模具的型腔深度 h为18mm，长度为90 ，所以h/l=0.2 查阅相关资料，得到系数c=0.93 P=120×30%=36 MPa 查相关表：=25i

10、=25 ×0.45 ×+0.001×100=1.23 2、按强度条件计算：其计算公式： 式中： p型腔内最大熔体压力。取p=36 MPah型腔深度。取h=18 mm w抗弯截面系数。 矩形型腔的边长之比，=b/h=70/104=0.673 模具强度计算许用应力。 查相关资料得到：=300 MPa =9.1 mm所以 型腔的侧壁厚度S应该大于9.1 mm 。以上计算的得到型腔侧壁厚度为67 mm5.2.2型腔底版厚度T的设计计算2.按刚度条件计算公式： 式中： 由型腔边长l/b决定的系数。 l/b=104/70=1.45 p型腔内最大熔体压力。取p=36 MPa b

11、型腔短边长度。取 b=70 mm E模具钢的弹性模量。一般取E= MPa 模具刚度计算许用变形量。 2.按强度计算 式中： 由垫块之间距离和型腔短边长l/b所决定的系数。查表6.8，得到 =0.4256p型腔内最大熔体压力。取p=36 MPa b型腔短边长度。取 b=70 mm模具强度计算许用应力。查表，得到为300 MPa 根据以上计算，型腔的底版厚度T应该大于15.81 mm.型腔底板厚度T为22 mm。第六章 浇注系统的设计设计浇注系统是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具结构、塑件的利用率等有很大的影响。因此设计时尊循以下几个原则：1） 塑料的成型性

12、能， 2）尽量避免或减少产生熔接痕， 3）有利于型腔中气体排出，4）尽量较短的流程满型腔，5）防止型芯的变形和镶件的位移6.1主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分。它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。为了保证主流道凝料能顺利从浇口套脱出，将浇口套的主流道设计成圆锥形，其锥角为2-6，取3其小端直径d一般比注射机喷嘴直径大0.51 mm，根据其结构特点，选用小端直径为5 mm 。其前面是球面，查阅该浇口套的标准，得到深度h=3 mm浇口套的材料一般为碳素工

13、具钢，选用T8钢，热处理淬火硬度为5357 HRC。其结构图如下： 图6-1 浇口套注意的事项：浇口套与模板间的配合采用H7/m6 的过渡配合。6.2分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口套之间的一段熔体的流动通道。其作用是改变熔体的流动方向，使其以平稳的流态均衡地分配各个型腔，以获得较好的塑件质量。1） 分流道的形状与尺寸根据模具结构的约束，分流道开设在动模板一侧，其截面形状的设计应尽量使其比表面积小（表面积与体积的比）。在温度较高的塑料熔体和温度较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。根据塑料的性能，选用半圆形截面的分流道。其截面尺寸与塑件的品种、塑件尺寸、成型工艺条件及流道长度

14、确定。该塑件的原材料为PP，尺寸大小一般，成型条件是注射模具。故选用流道直径为10 mm，即半圆形截面的半径为5 mm，其结构如下： 图6-2 分流道2） 流道的长度确定根据模具的大小、型腔数目及大小、分流道设计成一次分流道，其设计原则：长度尽可能短，且弯折少，便于减少压力损失或能量，节约塑料的原材料和降低能耗。其长度按实践经验值确定：推荐尺寸有L1=610 mm L2=36 mm L3=610 mm 故 分流道的长度L选用8 mm 3）浇口设计 其分流道的浇口为侧浇口，其截面形状多为矩形（扁槽）。合理设计浇口的宽度和厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。 其位置设计在定模板一侧，加工和维修都方便。 这样浇口、分流道在分型面的两侧，其侧浇口尺寸计算经验公式如下： 式中：b侧浇口的宽度 A塑件的外侧表面积 t侧浇口的厚度 浇口处的壁厚 通过计算得到A=12676 =2.5 mm 则t=0.8*2.5=2 mm b=根据经验取浇口的长度l=2.03.0 mm ,取l=2.0 mm 搭接部分的长度为=0.6+0.9=1.5 mm本设计来自：我要毕业设计网在毕业设计网注册后联系客服均可获赠您要求的毕业设计资料客服QQ：81910