塑料碗课程设计

1、课程设计院系： 机 电 工 程 系专业： 模具设计与制造姓名： 朱 威班级： 240111学号： 24011119目录一、 设计任务2二、 塑料碗注塑工艺分析.32-1、塑件的工艺分析32-2、注塑机的选择与模具工艺规程编制.6三、 塑料碗注塑模具设计93-1、型腔布局与分型面设计.93-2、浇注系统的设计103-3、成型零件的设计133-4、模架的选择143-5、推出机构的设计143-6、导向机构的设计163-7、冷却系统的设计.173-8、模具的校核17四、 注塑模具主要零件的制造.194-1、型腔制造工艺194-2、型芯制造工艺21二、塑料碗注射工艺设计2-1、塑件的工艺分析1、塑件的原

2、材料分析塑料品种聚丙烯（pp）结构特点线性结构半结晶型材使用温度熔点低，不宜高温，适应温度为-4120物理性能及热性能1、 半结晶材料，具有较高的熔点2、 收缩率为1.8%2.5%3、 密度0.8510.935克/立方厘米性能特点1、 熔点、刚度、硬度、强度较高2、 吸水性小有突出的电气性能和良好的辐射性。3、 耐腐蚀、电绝缘性（尤其高频绝缘性）优良。成型特点1、 结晶型塑料、吸水性小。2、 流动性极好，溢边值0.02mm左右，流动性对压边变化敏感。3、 可能发生熔融破裂，有机溶剂接触可能发生开裂。4、 冷却速度慢，因为必须充分冷却，宜设冷料穴，模具应有冷却系统。5、 不宜用直浇口，否则会增大

3、内应力，后产生收缩不匀、取向性明显，变形增大，翘曲的缺陷。结论1、 吸水性不强，加工前可以不进行干燥处理；2、 浅的侧凹槽时可强行脱模。2、塑件的尺寸分析 该塑件尺寸进度没有特殊要求，所有尺寸均按要求MT6查询公差，其主要尺寸公差标注如下（单位：mm） 塑件外形尺寸有： 塑件内形尺寸有：3、塑件的表面质量分析 该塑件要求“外表面为使用工作面，应无熔接痕等表面缺陷”，而塑件内部没有较高的表面要求。根据塑件的一般要求，塑件外表面粗糙度可取Ra0.4微米。4、塑件的结构工艺性分析 （1）塑件为回转体零件，结构很简单； （2）总体为锥台形状，外形脱模可以不考虑脱模斜度； （3）塑件为MT6级精度，总体

4、要求精度不高； （4）塑件壁厚均匀，均为2mm。综上所述，可得一下结论：（1） 该塑件适合采用注射成型方法加工；（2） 由于聚丙烯不宜用直接进料口，防止翘曲变形及其他表面缺陷，适宜采用点浇口。采用点浇口进料一般都采用三板式模具结构；（3） 塑件底部有直径为45深2mm的凹槽，可以采用局部镶拼式的凹模结构；（4） 考虑到塑件为MT6级精度，总体要求精度不高设计时采用一模两件的模具结构，以提高生产效率；（5） 推出机构可以采用简单的推板推出机构。 2-2、确定成型设备选择与模具工艺规程编制 1、计算塑件的体积和质量 （1）计算塑件的体积：V=145 cm 。 （2）计算塑件的重量：一个塑件的重量为

5、 G = ·V根据有关手册查的=0.95g/cm3，所以，G=145×0.95137.75g。根据塑件体积（或重量），考虑采用一模两腔的模具结构、外形尺寸及注射时所需要的压力情况，参考模具设计手册选螺杆式注塑机XS-ZY-500，其主要参数见表2-21。表2-21 XS-ZY-500 螺杆式注塑机主要技术参数工程注射量（cm3/g）500模具最大厚度（mm）450螺杆直径（mm）65模具的最小厚度（mm）300注射压力（MPa）145拉杆间距（mm×mm）290×260注射时间（s）1.6合模方式液压机械注射方式螺杆式定模板定位孔直径（mm）100合模力

6、（KN）3500喷嘴球头半径（mm）18最大成型面积（cm3）1000喷嘴孔直径（mm）5模板最大行程（mm）500顶出型式中心机械顶出2、塑件成型工艺参数的确定 （1）、确定工艺参数。查表得出工艺参数见表2-22，试模时可根据实际情况作出适当的调整。表2-22 聚丙烯（PP）注射成型工艺参数聚丙烯预热和干燥温度（）80100成型时间注射时间2060时间12保压时间03料筒温度后段160190冷却时间2090中段180200总周期50160前段200220螺杆转速（r/min）48喷嘴温度（）后处理方法模具温度（）8090温度（）注射压力（MPa）70100时间（）（2）、填写模塑成型工艺卡。

7、塑料碗模塑工艺见表2-23。（单位名称）资料编号车间注塑车间共1页第一页零件名称灯座材料牌号设备型号XS-ZY-500装配图号材料定额每模件数2零件图号单位重量1.8g工装号材料干燥设备鼓风烘箱温度/80100时间/12料筒温度后段/160180中段/180200前段/200220喷嘴/模具温度8090时间注射2060保压03冷却2090压力注射压力70100背压后处理温度不需要后处理时间定额辅助/min时间单位/min检验按照塑件产品图（图号WXITZG）上的要求进行完整检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师三、 塑料碗注塑模具设计 3-1、型腔布局与分型面设计 1、型腔数目 根据设

8、计要求选择一模两腔 2、型腔的分布，如图1： 3、分型面的设计，如图2： 分型面的选择原则： （1）分型面的的设计应在塑件的最大轮廓处;(2)、分型面的设计应有利于简化模具结构； （3）、分型面的设计应该保证塑件能够顺利脱模； （4）、分型面的设计应该保证塑件的外观质量； （5）、分型面的设计应该使分型面容易加工; （6）、分型面的设计应该保证塑件的精度要求； （7）、分型面的设计应哟里与模具内气体的排出； （8）、分型面的设计应使塑件尽量的保留在动模上； 3-2、浇注系统设计 1、主流道的设计 根据手册查的 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸如下： 喷嘴球半径：R =12mm ； 喷

9、嘴孔直径：d =13mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系： R =R +(12)mm , d =d +0.5mm; 取主流道球面半径R =13mm； 取主流道的小端直径：d = 4.5mm; 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为26 。经换算得主流道大端的直径D = 7mm。 2、浇口套的选择，如图3： 3、分流道的设计 模具是一模两件的结构，分流道应该采用平衡布置放方式，且设计有二级分流道，各流道长应该尽量短，才能有利于塑件和外观质量的保证。同时从方便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道，查有关手册得出R =3.5mm。最终分流道平衡布置方式，如图4： 4、浇

10、口的设计（1）、浇口的形式。 由于塑料碗材料为聚丙烯（PP），不宜用直接进料口，同时塑料件要防止翘曲变形及其他表面缺陷。综合对塑料成型性能和浇口的分析比较，确定成行该塑件的模具采用点浇口。（2）、进料口位置的确定。 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件底部中心位置最为合适，即实现进料均衡，又不影响塑件外观质量。浇口的选择应遵循以下原则： 1、尽量缩短流动距离； 2、浇口应开在塑件壁厚最大处； 3、必须尽量减少熔接痕； 4、应有利于型腔中气体的排出； 5、考虑分子的定向影响； 6、注意对外观质量的影响； 7、浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 （3）、浇口尺寸 查阅浇口圆柱长度

11、l =1 mm,圆柱直接 d =1 mm,引导部分锥角 =10 ，如图5：3-3、成型零件的设计 1、成型零件的结构分析 型腔部分：由于塑件地面有突起，且壁厚只有2mm,故从模具零件加工工艺性方面考虑，采用局部镶入式结构。 型芯部分：塑件内部为回转体，适合采用整体镶入式凸模；塑件内面的螺柱成型可采用强制脱模方式，成型用螺纹型环之接在凸模上加工处理。 2、成型零件的尺寸计算 高密度聚丙烯（PP）收缩率为1.0%3.0%，取平均值2.0%；塑件精度为MT6，参照注射模成型零件的制造精度(见表3.31)取IT9，并查公差表。表3.31 注射模成型零件的制造精度塑件精度 SJ 137212345678

12、模具精度GB/T 1800.31998IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13 （1）、型腔部分的尺寸计算 型腔径向尺寸计算按照公式 进行计算，型腔深度尺寸计算按照公式 进行计算。见表3.32。表 3.32 型腔尺寸计算塑件尺寸及公差对应型腔尺寸及公差 （2）、型芯部分尺寸计算型芯径向尺寸计算按照公式 进行计算， 型芯深度尺寸计算按照公式 进行计算。见表 3.33。表 3.33 型芯尺寸计算塑件尺寸及公差对应型芯尺寸及公差 3-4、模架的选择 通过计算过得：L×W= 400×250，A、B、C三板分别为70cm、70cm、90cm。根据模具设计要求，选择三板

13、式注塑模、点浇口。因为有两个分型面，所以根据塑料注塑模模架GB/T 125552006的标准，可选择点浇口模架。在点浇口模架中，DAT型模架最适合塑料碗注塑模结构的需要。又考虑到一模两腔的布置以及模具内的弹簧分型拉杆定距的顺序定距分型结构也需要占据一定的空间。 最终塑料碗注射模选用了 DAT 254070×70×90 GB/T 125552006 模架，模具总高度为 20 + 70 + 70 + 90 + 30 + 65 = 345 cm如图6所示：3-5、推出机构设计 1、推出机构的设计原则： （1）、结构可靠。推出机构应工作可靠，运营灵活，制造方便呢，配换容易，机构本身

14、要具有足够的刚度和强度，足以克服脱模阻力。 （2）、保证塑件不变形，不损坏。这是对推出机构的基本要求。 （3）、保证塑件外观良好。推出机构的位置应尽量选在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，尤其是使用推杆推出时更要注意。 （4）、尽量使塑件留在动模一边。因为利用注射机顶出装置来推出塑件时，模具的推出机构较为简单。 （5）尽量选择在垂直壁厚的下方，以便使获得最大的顶出力。2、推杆选则 开始时已经确定采用三板式结构，模具有两个分型面。因此，推出机构必须能够实现顺序定距分型于推出，才能使塑料制品顺利脱模。塑料碗注射模的推出机构在设计时应考虑模具结构的紧凑，采用了弹簧分型拉杆定距的顺序定距分型机构。3

15、、推杆结构图（图7）：3-6、导向机构的设计1、导向零件的设计原则：（1）、导向零件类型的选用。合模导向零件一般原则导柱于导套的链接方式。（2）、导柱的数量、大小及其布置。根据模具形状及尺寸，一副塑料模导柱的数量一般为24个。（3）导向零件的设置必须注意模具的强度。导柱和导孔的位置应避开型腔底板再工作时应力最大的部位。导柱和导向孔中心至模板边缘应有足够的距离，以保证模具强度和导向刚度，防止模板发生变形。 （4）、导向零件必须考虑加工的工艺性。导柱固定端的直径与导套固定端的外径应相等，便于加工，有利于保证同轴度和尺寸精度。 （5）、导向零件的结构应便于导向。如导柱的先导部分应做成球形或锥形；导套

16、的前端应有倒角，以便导柱能顺利进入导套。 （6）、道姓零件应有足够的耐磨性。综上所述，选择两个导柱和导套的配合。导柱、导套，如图8： 3-7、冷却系统的设计 由于制品平均壁厚为2mm，制品尺寸又较小，确定小口直径为8mm。 由于冷却水道的位置，结构形式，孔径，表面状态，水的流速，模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递，精确计算比较。实际生产中。通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节沾湿，水速来满足要求。 3-8、模具的校核 1、注射量 塑件体积：V =145 cm 注塑机理论注射容量：V理=500 VV理×80%=500×0.8 =400 ，故符合要求。2、

17、注射压力 所选注塑机的必须大于塑件所需的注射压力，聚丙烯的注射压力为70120MPa，注射机的注射压力为140MPa，故符合要求。3、锁模力 锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模力方向长生一个很大的胀型力，即： 注塑压力 P压P成型 P锁模力PF 式中 P 塑料成型时型腔压力； F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm ） P模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.30.65倍。 PP塑料成型时的注射压力P成型=70120MPa，我们选择P=0.65×120=78MPa各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积； F = PF = ，符合条件。3、开模行程 对双分型面注射模， 双分型面最小开模行程H H = H1+H2+A+C+(510)mm 式中，H1塑件推出的最小距离 H2包括注塑系统在内的塑件高度 A浇注系统凝料高度+30mm C610mm 510mm安全距离 选用原则：注射机的动模板最大行程S 500 H 350 注射机的动