注塑模课程设计说明书

1、目录1. 课程设计任务书 22. 塑件工艺性分析 33 成型设备的选择 84 分型面的选择 95 模架的选择 116 浇注系统的设计 137 冷却系统的设计 188 顶出- 推出机构设计 199 注射机校核 2210 型芯型腔尺寸计算 2311 结论 2412 心得体会 2213 参考文献 2314 附录 291. 课程设计任务书1.1课程设计的目的在学习完?注塑成型工艺与模具设计?这门课程后，通过课程设 计来稳固和加深对塑料模具有关的理论的认识， 锻炼自己独立思考和 提高自身的实践能力。在这过程当中，运用所学知识对塑件设计 注塑工艺和模具设计，掌握其中的设计步骤和选择数据的原那么， 并在 技

2、术先进。经济合理的原那么下，设计出合理的注塑工艺和注塑模具。1.2设计任务书 塑件名称：套筒； 成型方法：在塑料注射机上注射成型； 塑件材料：PP 聚丙烯； 材料收缩率：1.1%； 塑件图：如下2. 塑件工艺性分析2.1塑件图图2-1塑件三维图套筒，材料PP聚丙烯，单个塑件体积 V=1685.5280mm=1.6855cm3,质量m=1.5170g, 模四腔注射成型。2.2材料性能分析适用围适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。成形性能密度小，强度，刚性，硬度，耐热性，均优于低压聚乙烯，可在 100C左右。具有优良的耐腐蚀性和高频绝缘性，不受湿度影响，但 低温时变脆，不耐磨，易老化。适于

3、制作一般机械零件、耐腐蚀零件 和绝缘零件。成型性能 结晶料，吸湿性小，易发生熔体破裂，长期与热金属接触易分 流动性好，但收缩围和收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形 冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成 形温度。模具温度低于 50 C时，塑件不光泽，易产生熔接不良、流 痕，90%以上易发生翘曲变形。 塑件壁厚需均匀，防止缺口、尖角，以防应力集中。224主要技术指标表2-1 PP技术指标密度克/厘米30.900.91比容厘米3/克1.101.11吸水性24小时%0.010.03收缩率%1.1熔点C170175热变形温度0.45MpaC102115热变形温度1.82MpaC5667弯

4、曲强度Mpa68硬度HB8.65抗拉屈服强度Mpa37冲击强度KJ/ m278无缺口/3.54.8有缺口材料推荐工艺参数聚丙烯PP查?模具设计与制造简明手册第二版?P371表2-36得预热:7080C1h料筒温度C：后段：160-180中段：180 -200前段：200 -220喷嘴温度C):170-190模具温度C):80 -90注射压力(MPa :70-100成型时间(S):高压时间：0-3保压时间：20 -60冷却时间：20 -90成形周期：50-160螺杆转速(r/min )48枯燥：料斗枯燥后处理：无2.3结构工艺性分析231塑件尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，查?模具设计与制

5、造简明手册第二版?P357表2-18，聚丙烯PP 一般精度按MT6查取公差。其主要尺寸公差要求查P356表2-17塑件尺寸公差，如下所示：表2-3塑件尺寸塑件标注尺寸塑件尺寸公差模具尺寸精度按MT6级精度按IT12级精度A类尺寸23 23-0.44 23-0.2114 14-0.36 14-0.189 9-0.32 9-0.15B类尺寸1010 0.2610士 0.07577 士 0.267士 0.075232壁厚分析聚丙烯PP最小壁厚及推荐壁厚制件流程50mm勺最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚0.852.452.75 2.43.2设计合理，壁厚相对均匀，塑件最小壁厚 2.5mm,查?塑料成型

6、工艺与模具设计?第三版P80表3-13，符合要求。CAE分析塑件图如下:* riintiia .vtwh r ikTflR _!*JA 耐stqi .rug *8甑時V阳吃(3-*K：z3j3 SHt =4 :二H fitlt 5 m v*1 ca a-E3B |(Be| 皿0KT.BC*暮力li神H 力-.*JD*btP14制n州厲* 阳艾啊i iH壮 u nizJ.staA 门團 :nanwamuN.bZZ1imJ.Mak15“S.* rfl= t 0ta it - *3r-E*1 呼1* 11K?1VUMBr*-e l勺iifEUAMPHI 1-hMVUMIBV-ITWifi!-flHM

7、iIHf 1liWirir.Mfl狎* 竹rwnM1赫.码*tow耳盯Hi.-tm*nM*IMF.turv* 知上单_LB如.1ft氐图2-2零件CAE分析图233圆角过渡从分型面的位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的设置。塑件转角处一般采取圆弧过度，其半径为塑件壁厚的1/3以上，最小不宜 小于0.5mm脱模斜度为便于塑件从模腔中取出，塑件的外壁需要足够的脱模斜度。 外 型尺寸以大端为基准，斜度往小处取；型尺寸以小端为基准，斜度往 大处取。查?塑料成型工艺与模具设计?第三版P80表3-11，聚丙烯的脱模斜度如下：表3-11聚丙烯脱模斜度材料名称型腔型芯聚丙烯PP25452045考虑到塑件的小，

8、型腔采用30脱模斜度，型芯采用35脱模斜度3成型设备的选择3.1计算塑件的体积根据塑件的三维模型，利用三维软件直接求得塑件的体积为:V=1.6855cm1，质量 m=1.5170g3.2计算塑件及分流道的总体积单个塑件体积 V=1.6855cm, 模四腔成型。m二m。3n=4,4mi+4m=12.136g。贝U V总=9.7356cm。3.3选择注射机选择原那么：V注?1.5V件=14.6034cmL凹模采用镶拼组合式，查?模具设计与制造简明手册第二版?P498表2-99 , Si=5, S=15;矩形布置，一模四腔；根据计算公式：L = 2S1+S2+d X 2=96mmb = = 2S1+

9、S2+d X 2=96mm根据LX b及塑件容量等因素，查?塑料成型工艺与模具设计第三版?P111表4-1初选型号为XS-ZY-125型注射机，其主要参数如下：XS-Z Y-125型注射机参数型号单位XS-Z Y-125螺杆柱塞直径(mr)42额定注射容量(c)125注射压力(MPa120注射仃程(mr)115锁模力(KN900最大成型面积(c)320模具厚度最大(mr)300最小(mr)200最大开合模仃程(mr)300喷嘴球半径(m)12孔直径(m)4定位孔直径(m)100表3-1注射机主要参数4分型面的选择4.1分型面选择原那么 分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置,都应

10、将此作为首要原那么 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 有利于保证塑件的精度要求。尽量满足塑件的外观质量要求。 分型面上型腔壁面稍有间隙，就会产生飞边。 便于模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加 工和制品的脱模方便。 对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力。 对排气效果的影响，尽可能有利于排气。对侧向抽芯的影响本 塑件没有抽芯。4.2分型面方案确定根据分型面选择原那么，分型面应选在塑件的最大截面处，由于塑 件有两个最大截面，同时塑件在成型的过程中会冷却收缩， 为了使塑 件能够紧紧包在动模上，塑件的分型面有如下两种选择：图4-1方案一：

11、图4-1该塑件采用水平分型，型腔在定模，型芯在动模分型面取在底部平面最大处，分型后塑件包紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后由动模的推管作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，首先，塑件的外形由定模的型腔成型，这样不仅能够保正塑件的外观 质量，成型后由而且型腔采用镶块式更加节省材料， 便于加工；其次, 分型后由动模的推管作用于塑件部将塑件从动模的脱出，这样就不会 影响塑件的外观质量，而且模具的结构简单，加工方便。无论从成型 性能上看，还是从经济性看此方案都较为合理。图4-2方案二：图4-2该塑件采用水平分型，定模局部成型塑件的部结构， 将型芯装在定模上，型腔做在动模，当开模后塑件包紧在型芯，随型

12、 芯留在定模，这样的分型方式对于推出机构要求大， 且容易产生飞边 的现象，因此此方案不是很好。综上所述，分型面的方案选取应采用方案一。5模架的选择5.1确定模板尺寸根据塑件外形尺寸bx 1，查?模具设计与制造简明手册第二版?P481表2-95，选择B=270, L=300,塑件采用推件板顶出，选用BI型组合，定二动三，如图5-1所示：GTfPE, GUIDE PIN ON B PLATE GTfPE1, GUIDE PIM ON A PLATEBI型图5-1 BI型模具上所有的螺钉尽量采用六角螺钉； 模具外外表尽量不要有突 出局部；模具外外表应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙, 即在装

13、配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。定模座板：300mX 320mm厚度25mm定模板：270mrX 300mn,厚度 40mm推件板：270mrX 300mm 厚度 25mm动模板：270mrX 300mm 厚度 35mm支撑板：270mrX 300mm 厚度 40mm垫块：63mnX 450mm 厚度 80mm推杆固定板：160mrX 300mm厚度15mm推板：160mrX 300mm 厚度 20mm动模座板：270mX 300mm厚度25mm6 浇注系统的设计6.1 浇注系统设计原那么1浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降，流量和温度 的分布的均衡布置；2结合型腔布置考虑，

14、尽可能采用平衡式分流道布置；3尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间； 4浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流 动、防止产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且 应设在塑件较厚的部位， 以使熔料从后断面移入薄断面， 以利于补料；5防止高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位 移的产生； 6浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品别离或 者易于切除和整修；7熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇 注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、 形态，以及对制品质量的影响；8尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；9浇注系统的模具工作外表应到达所

15、需的硬度、精度和外表 粗糙度，其中浇口应有 IT8 以上的精度要求；10设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施； 11尽可能使主流道中心与模板中心重合， 假设无法重合应使两 者的偏离距离尽可能小。6.2 主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处， 它将注射机喷射出 的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形， 以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺 利拔出。6.2.1 主流道尺寸 1主流道小端直径 d主流道小端直径d =注射机喷嘴直径+ 0.51=4+ 0.5 1取d=5mm这样便于喷嘴和主流道能同轴对准，也能使的主流道凝料 能顺利脱出 2主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径 SR应

16、该大于注射机喷嘴球头半径 的12mm反之，两者不能很好的贴合，会让塑件熔体反喷，出现溢 边致使脱模困难 .SR柱射机喷嘴球头半径+12;SR=12+1 2；取d=13mm经查表，取d=13mm 3主流道长度 L一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损 耗，以短为好，小模具控制在 50 之。在出现过长流道时，可以将主 流道衬套挖出深凹坑， 让喷嘴伸入模具。 本设计中结合该模具的结构， 取 l=59.2mm。4主流道大端直径D=d+2ltan a 半锥角 a 为 12 6mm622主流道衬套主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道局部常设计成可拆

17、卸更换的主流道衬套形 式，即浇口套。6.3分流道的设计分流道设计：根据?模具设计与制造简明手册第一版?P299表2-40，选择梯形分流道，查?模具设计与制造简明手册第一版? P299表 2-40，选择 H=8;如图 6-1 :图6-1分浇道截面形状和尺寸分流道布局如下:6.4浇口的设计浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇 口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化， 使分流道输送来的塑 料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态， 迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特 性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时 间及塑

18、件外表质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流， 并便于 浇口凝料与塑件别离的作用。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比拟严格，初步试模后还需进一 步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及 质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环 节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。 总之要使塑件具有良好的 性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择。 通常要考虑以下几项原那么：a. 尽量缩短流动距离。b. 浇口应开设在塑件壁厚最大处。c. 必须尽量减少熔接痕。d. 应有利于型腔中气体排出。e. 考虑分子定向影响。f. 防止产生喷射和蠕动。g. 浇口处防止弯曲和受冲击载荷。

19、h. 注意对外观质量的影响。从模具的制造及结构考虑， 该注塑模具采用矩形侧浇口。 矩形侧浇口 一般开设在模具的分型面上， 从塑件的边缘进料。 矩形侧浇口广泛应 用于中小型塑件的多型腔注塑模，截面形状简单、易于加工、便于试 模后修正。6.5分流道CAE分析图6-1充填时间图图6-2流动前沿温度图6.5相关零件6.5.1 浇口套查?模具设计与制造简明手册第二版?P513表2-1181型浇口套，P=5mm06緡34X6/G ib7-PartG10+d.03 Details -o1 訂L亠呷FrQ图6-5浇口套查?机械设计?P137表13-19，得D=100.图6-6定位圈表6-1浇口套数据DhASR

20、PL103113544.2定位圈表6-2定位圈数据DTBd2d1A10015356.611857冷却系统的设计综合分析查?模具设计与制造简明手册第二版?表 2-151型腔采用直流式，水孔直径为8mm型芯水孔直径4mm水路如图7-1 :图7-1冷却水道8顶出-推出机构设计8.1顶出机构推杆尺寸塑件为圆形件，采用推件板顶出，推件板的尺寸为270X 300,另外推件板还要使用推杆推动，综合分析查?模具设计与制造简明手册第二版?P519表2-126推杆标准尺寸，形状尺寸如下：辻机朝耳普推笄标准尺寸见吉仏曲肩裤杆幣荐尺寸见表2一1翻 129. 2 U6 Ji杆标膽尺寸ebTBA热挂理|只DLs25130

21、48.2推出元件推板尺寸推板160mM 300mm；推板固定板尺寸推杆固定板160mrH 300mr;推板导柱查?模具设计与制造简明手册第二版?P508页，注塑模带头导柱标准尺寸，尺寸如下：1212164809支撑零件查网络得支撑柱相关尺寸如下：C、N1 1iLLj _11 M L t&5MDL6206410注射机校核10.1注射量校核经计算，工件与浇注系统总的注射体积V注=29.75cm3,远小于理论注射量125cm，符合注射机要求。10.2压力校核根据注射压力条件：P成WP注。查?模具设计与制造简明手册第二版?p371, PP注射压力为70100MPa注射机压力120MP 符合要求。10.

22、3 锁模力校核查?模具设计与制造简明手册(第一版)?p396,根据锁模力要 求：p腔FWP锁。取p腔=50Mpa F=60cm, P锁=900KN锁模力符合要求。10.4 开模行程校核H1=45,H2=1Q H1+H2+10=65mm小于 300mrp 符合要求。10.5 模具厚度校核由装配图可知模具的闭合高度 H闭=270mm而注射机的最大模具厚 度Hna=300mmf足安装要求。综上所述：选取 XS-ZY-125 型注射成型机完全符合本模具的使用要 求。11 型芯型腔尺寸计算收缩率Scp=1.1%,查?模具设计与制造简明手册(第二版)?P356 表 2-17 取塑料制件公差等级为 MT6

23、对应的模具制造公差等级为 IT12；(1) 型腔尺寸计算 23-0.21 : L mi二(1 + 1.1%)*23-0.75*0.21+07=23.0995+0714-0.18 ：LM2=(1+1.1%)*14-0.75*0.18+0.06=14.019+0.0616-0.18 ：LM3=(1+1.1%)*16-0.75*0.18+0.06=16.041+0.0670.075：HM1=(1+1.1%)*7+2/3*0.15+0.05=7.177+0.0530.075：+0.03 +0.03HM2=(1+1.1%)*3+2/3*0.1+0.03=3.1 +0.03(2) 型芯尺寸计算9-0.15

24、 ：lM1=(1+1.1%)*9+0.75*0.15-0.05 =9.211 -0.0511-0.06 ：lM2=(1+1.1%)*11+0.75*0.18-0.06 =11.256-0.06100.075 ：h M=(1+1.1%)*10+2/3*0.15-0.05 =10.21 -0.051 结论(1) 注射机选择为 XS-ZY-125。(2) 塑件一模四腔成型，梯形浇道，侧浇口。(3) 模架形式为定二动三。(4) 模具闭合高度为 270mm。(5) 采用导柱导套进行模具导向。(6) 推出机构为推件板顶出。(7) 排气方式为零件间隙排气。(8) 冷却水道采用直通式水道。12 心得体会通过这

25、次注塑模具课程设计， 让我对如何完整的设计一套注塑模 具有了一个较为体统的了解， 设计过程中综合运用以前学习的各种相 关知识，也让让我对模具专业知识有了一个很好的串联，复习。这次课程设计， 由于理论知识的遗忘、不熟练，加之没有设计经 验，一开始的时候一头雾水，不知从何入手。开始大量的查阅资料数 据，这个过程是很辛苦的， 也正是这个过程锻炼了我查阅资料文献的 能力。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的， 其实正向老 师说得一样， 模具设计的课程设计没有那么简单， 每一个数据都要精 确计算，考虑很多因素。设计过程中老师给与我很多帮助， 教会我很多设计技巧经验， 教 育我们作为技术设计人员要有严谨的思维，每一步设计都要有理有 据，校核。总之这次注塑模具收获还是很多的， 稳固了自己专业知识， 锻炼 了动手能力，提高查阅资料能力，培养了严谨的思维意识，稳固和扩 充了注塑模具课程的专业知识和视野，掌握了怎样分析零件的工艺 性，熟悉了注塑模具的规和标准。纸上得来终觉浅，这次动手