塑料模具设计项目

1、任务2-1:接受任务书（1）成型塑件任务书（2）模具设计任务书产品零件图： 技术要求1、材料：PP2、产量：1000万件3、未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT6。4、要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，不得有明显的浇口痕迹。 任务2-2:塑件的工艺性（1）塑料品种：PP 颜色：白色基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.900.91g/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性，宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，如屈服强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。

2、定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。熔点为164170，耐热性好，能在100以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度达-15，低于-35时会脆裂。聚丙烯的高温绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响，但在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。成形特点：1）成形加工性好，可以用注射、挤出、吹塑及真空成形等方法加工；2）吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触容易分解；3）比聚乙烯流动性好，溢边值0.03mm，压力对熔体粘度比温度影响显著，应在较高压力下成形；4）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，适当延长冷却时间，以稳定尺寸；5）收缩率大

3、且波动范围大，方向性明显，易发生缩孔、凹陷及变形；6）应注意控制成形温度，料温低时方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于50时，塑件表面不光泽，易产生熔接不良和流痕，模温高于90时易发生翘曲和变形；7）塑件壁厚应均匀，避免缺口和尖角，防止应力集中，塑件内不能有铜质嵌件，聚丙烯与铜接触后会变脆；8）取向显著，不宜采用直接浇口，否则浇口附近残余应力大，易使塑件翘曲变形。（2）塑件尺寸精度：塑件1有3个尺寸标注公差，分别是420.1、250-0.2、23.60.10，按标准GB/T14486-1993中为MT4级精度，属于一般精度；其余尺寸未注公差，按MT6级精度。表面质量：塑件表面不得有气孔、

4、熔接痕、飞边等缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。结构工艺性：塑件为圆柱壳体零件，腔体深分别为41.4mm。壁厚均匀0.6mm，大于最小壁厚要求。总体尺寸2542，属于小型塑件。由于高度较大，侧壁有斜度为2，可以顺利脱模。塑件圆角R0.9、R1.5，可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。 通过以上分析可知，以上两个塑件可采用注射成形生产。又因产量为10，000，000件，属于大批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益。任务2-3:注射机的选择（1）计算塑件的体积、质量 经UG软件测得塑件的体积V=2.036cm3 ，PP的密度为0.90.91g/cm3 ，则质量M=0.91 2=1.82

5、g。（2）确定模具型腔数量由于糖盒的盒盖与盒体成对使用，生产数量相同，因此，两个塑件可以放在同一模具内。塑件的生产批量为10,000,000件，属于大批量生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔。为使模具尺寸紧凑，确定型腔数目为一模两件。（3）选择注射机 根据公式 Vmax(nVs+Vj)/K 式中 Vmax注射机的最大注射量（cm3） n型腔数量 Vs塑件体积（cm3） Vj浇注系统凝料体积（cm3） K注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8已知nVs=42=8cm3 ，估计Vj=5cm3则 Vmax(85)/0.8 =16.25cm3 查表，初步选择注射机XS-ZY-125。明确

6、注射机的规格参数： 最大注射量 125cm3 注射压力 120MPa 最大开模行程 300mm 模板尺寸 428mm458mm 锁模力 900kN 模具厚度 最大300mm、最小200mm 拉杆空间 260mm290mm 喷嘴尺寸 圆弧半径R12mm、孔直径4mm 定位孔直径 100mm 顶出形式 两侧顶出，孔径22mm，孔距230mm（4）制定注射成形工艺参数查表，PP的注射成形工艺参数如下：温度（） 喷嘴温度 170190 料筒温度 前段180200，中段200220，后段160170 模具温度 4080压力（MPa） 注射压力 70120 保压压力 5060时间（S） 注射时间 05 保

7、压时间 2060 冷却时间 1550成形周期 40120任务2-4:模具结构设计模具结构设计（1）分型面的选择首先确定模具的开模方向为塑件的高度方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则此塑件的分型面选在盒盖和盒体的下底面处，如图所示。 （2）型腔布局采用一模四腔模具结构，型腔间隔30mm布置 （3）确定模具总体结构类型由于点浇口的浇口痕迹小，不会在塑件表面留下明显的浇口痕迹，且点浇口可以自动拉断，利于自动化生产，因此，本设计采用点浇口浇注系统，即三板模结构，模具总体结构类型为双分型面注射模。（4）成型零件设计A.结构设计 型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。考虑到塑件

8、大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。型芯尺寸较小、结构简单，适于采用整体嵌入式，为使模具结构紧凑，选择盲孔式，其结构形式见图6。型腔尺寸较小、结构简单，适于采用整体嵌入式，为使模具结构紧凑，选择盲孔式，其结构形式见下图。 型腔结构B.工作尺寸计算对于标注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算，其余则按简化公式计算。查表可知PP的收缩率Smin=1.8%，Smax =2.5%，则其平均收缩率 Scp=(Smin+Smax)/2 =(1.8%+2.5%) =2.15%（5）选择标准模架此设

9、计中采用龙记(LKM)标准模架。 1）确定模架组合形式由于采用点浇口，因此，选择细水口模胚。考虑到模具结构中有流道推板、动模没有支承板、推杆推出塑件，则选择DCI型模胚。 2）计算型腔模板周界长度L=2025302520=120宽度N=20+25+20+25+20=110 3）选取标准的型腔模板周界尺寸首先确定模架宽度，N=200，选标准尺寸200；L=200，选标准尺寸250。最终确定模架规格为200250。 4）确定模板厚度A板 定模板，因型腔直接在定模板上，则A板厚度=型腔深度+底板厚度=42 20=62，选取标准中A板厚度HA=70mm。B板 动模板，用来固定型芯，采用盲孔式，型芯高度

10、42.3mm， B板厚度= 60。C板 垫块，形成推出机构的移动空间，其厚度=推杆垫板厚度推杆固定板厚度塑件推出距离，保证把塑件完全推离型芯。此模架推杆垫板厚度=20mm，推杆固定板厚度=15mm，塑件推出距离=型芯高度+（510）=42+10=52mm，则C板厚度=201552=87，选标准Hc=90mm。 5）选定模架 模架标记：200250-DCI-A70B60C70 LKM 6）检验模架与注射机的关系模具外形尺寸200250，拉杆空间260290，显然200290，合理。最大模具厚度300模具厚度275最小模具厚度200 ，合理。开模行程=424210=92 最大开合模行程300，合理

11、。 （6）浇注系统型腔布局为一模四件，点浇口浇注系统。浇注系统组成为主流道、分流道、浇口、冷料井。主流道圆锥形，锥角a=2，表面粗糙度Ra0.63um。主流道进口端直径D1=4.5mm，长度L由装配决定，完整尺寸见附录浇口套零件图。设计成浇口套形式，节约优质钢材，便于拆卸和更换。 分流道选用圆形截面分流道，直径dts+1.5=1.5+1.5=3，查表dmin=4mm，则取d=4mm。长度取90mm。 浇口采用点浇口，查表点浇口直径尺寸，已知材料为PP，塑件壁厚0.6mm，则浇口直径d=(0.71.0) mm，取d=1.0mm。L=1mm，a=11。 （7）推出机构采用推杆推出机构，每个塑件设置

12、2颗4圆形推杆，推出力均匀，运动平稳，但塑件上留下推出痕迹。（8）温度调节系统注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定形、生产效率以及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。由于此塑件为小型（1.82g）、薄壁（0.6mm）塑件，且成形工艺对模温要求不高，也可以采用自然冷却。此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图所示。（9）排气系统由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.020.03mm ，不必设排气槽。任务2-5:注射机的校核（1）最大注射量已知VsVj=(4x2)+3=11，Vmax=125，K取0.8则VsVjKVmax ，适合。注射压力 已知P注= 70120 MPa，P公 =120 MPa；则P注 P公 ，适合。（3）锁模力已知Pq=2040MPa，A分=3.1412.54500 =2462mm2F锁=900kN 则Pq A分=402462=98480