2016模具设计分析——杯子

1、塑料件：杯子用途：用于喝水或刷牙选用材料：pp聚丙烯PP性能：pp材料具有较好的耐腐蚀、耐高温、耐老化及抗锈性，结晶料,吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，表面光洁度好，质轻，热稳定性好，且价格便宜。塑件尺寸精度分析：本塑件为MT6级精度，属“未注公差尺寸”塑件的结构工艺性分析：（1） 本塑件高108mm，上底面半径为45mm，下地面半径为30mm，壁厚3mm，且本塑件结构简单，壁厚均匀，塑件成型性能良好（2） 本塑件有一定的斜度，利于脱模成型工艺：收缩率：12%，高度方向取平均收缩率1.5%乘以百分比130%，内径取最大值2%，外径取最小值1%，以留有试模后修正的余地；流动性好

2、，随温度的上升而增强；采用螺杆式式注塑机。注射工艺参数：注射机类型：螺杆式螺杆转速：3060r/min喷嘴温度：170190机筒温度：前段：180200 中段：200220 后段：160170模具温度：4080注射压力：70120MPa保压力：5060MPa注射时间：05s保压时间：2060s冷却时间：1550s成型周期：40120s二、注射机的选用本塑件为注射成型，故该模具称为注射模。模具先由注射机合模机构合紧密，然后，由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化定型后，开模取出塑件。因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料制件，对水杯的外观有精美、无明显毛

3、刺等要求的情况下，应用注射成形可以很好的达到工艺要求。注射成形所用的设备是注射机。 （图2为杯子的立体形态，及大致的质量体积分析情况）（图3为脱模后得到的包括浇注系统凝料的杯体及其质量体积分析）1.注射机类型的初选择：利用PRO/E软件进行三维实体建模，并可直接通过软件进行分析，如上图所示，对本塑件的分析，可预先选用XS-ZY-125型热塑性塑料注射机2、注射机有关参数的校核和最终选择1模具闭合高度的校核安装模具的高度应满足： HminHHmax设计模具高度为H总=220mm  由于所选XS-ZY-125型注射机最大装模高度Hmax=300mm，最小装模高度Hmin=200

4、mm ，H总=220mm介于二者之间，满足模具厚度安装要求。2. 注射机有关参数XS-ZY-125型注射机的主要参数标称注射量125cm3定位孔直径55mm最大开模行程S300mm喷嘴球头直径12mm最大装模高度Hmax300mm喷嘴孔直径4mm最小装模高度Hmin200mm中心顶杆直径50模板最大安装尺寸428×458 mm顶出行程0-110mm3模具开模行程校核模具开模行程应满足：Sm<Sz其中：Sz为最大开模行程，查注射机XS-ZY-125型Sz=300mm，  Sm为模具的开模行程；Sm=塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+（5-10）mm 

5、    =108+30+105+7=250mm可见Sm<Sz ，XS-ZY-125满足其开模行程注射量的校核：模具设计时必须使得在一个注射成型周期内所需注射的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。nVn +Vj =92,2 式中 Vn 单个塑件容量，cm3 Vj 浇注系统凝料的容量，cm3 Vg 注射机额定注射量，cm3经上式校准后注射量合理。注射机压力的校核P机P塑       P机注射机的最大注射压力，Mpa或N/ cm3      

6、;P塑成型塑件所需的注射压力，Mpa或N/ cm3一般pp取 70120Mpa， XS-ZY-125注射机的最大注射压力P机=150Mpa，可见XS-ZY-125注射机满足ABS注射压力的要求。综合验证，XS-ZY-125型注射机完全能满足此模具的注射要求三、结构方案设计1. 分型面的选择和确定分型面是模具用于取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。该塑件结构简单，采用单分型面结构，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量以及成型后能顺利取出塑件，故可如图方案设计：2. 型腔数目的确定及型腔的排列根据小批量生产要求，本模具采用一模一腔，塑件型腔设置在模具对称中心成型。3

7、. 浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，其由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。零件主要包括浇口套等零件。其主要作用是将注射机料筒内的熔融塑料填充到模具型腔内，并起传递压力的作用。由于本模具采用一模一腔，故无分流道及冷料穴。 主流道尺寸设计 查表得知XS-ZY-125型注射机的喷嘴孔直径d0=4、喷嘴球半径R0=12，内壁表面粗糙度为Ra=0.63m，故，取模具浇口套主流道小端直径为模具浇口套主流道球面半径为R= R0+（12）=6+2=8mm主流道为圆锥形，其锥角为2°4°，以便凝料从主流道中拔出 浇口套设计由于主流道要与高温塑料及喷嘴

8、接触和碰撞，所以模具的主流道部分经常设计成可拆卸更换的主流道衬套，简称浇注套或浇口套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。本浇口套设计成A型可拆卸衬套。浇口：采用直接浇口，如图所示，这种浇口由主流道直接进料，熔体压力损失小，成型容易，适用于任何材料。一般这种结构简单，精度不高的塑件都采用直接浇口。d=3mmD=6mm4. 推出机构的选择采用一次推杆推出脱模机构，加工简单，更换方便，推出效果好，由p174 表8-1查的导柱直径为20mm,导柱长度通常应高出凸模端面68mm,故可设计其长度为H=158mm。由于结构简单，精度要求不高，故采用两根导柱5. 排气结构设计热塑性塑料模具排除的气体量比较少，利用模具分型面的间隙排气。6. 冷却及加热机构冷却及加热机构主要包括冷却水嘴、水管通道、加热板等。主要是为了调节模具的温度，以保证塑料件的质量。加热系统主要应用于熔融粘度高，流动性差的塑料。一般注射到模具内的塑料温度为200左右，而塑料固化后从模具型腔中取出时其温度在60以下。热塑性塑料在注