塑料模课程设计说明书

.PAGE.塑料模课程设计说明书课题名称：玩具篮子专业：班级：姓名：学号：指导教师：XXXX年XX月XX日XXX学院目录前言任务书一、产品的设计与要求………3二、塑件分析、塑料成型工艺及结构分析…51、制件的分析2、尺寸精度分析3、结构工艺性分析4、塑件参数三、注射机的选择……………61、单个制件的体积和重量2、注射机的初选四、浇注系统的设计…………71、主流道设计2、分流道的选择3、浇口的选择五、分型面的选择91、分型面的选择设计原则六、成型零部件的设计………91、成型零部件工作尺寸计算2、成型零部件刚度与强度的计算七、模架的选择………………111、模架类型选择2、模架周界计算3、模架图示例八、导向机构的设计………….121、导柱的设计2、导套的结构设计九、顺序分型机构的设计……………..121、顺序分型机构的选择2、顺序分型机构设计十、注射机的校核…………….131、最大注射量的校核2、锁模力的校核3、注射压力的校核4、模具高度与注射机闭合高度关系的校核5、开模行的校核6、推出装置的校核十一、模具的制造与分模过程……………….15结束语参考文献前言模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就是要求成型塑件的模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着各种产品的质量、经济效益的真长以及整体工业水平的提高。良好的塑料制品工艺性是获得合格制品的前提，也是模塑工艺得以顺利进行和模具达到经济合理要求的基本条件。

所谓注塑成型(InjectionMolding)是指：受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。任务书一、产品的设计及要求零件名称：玩具篮子生产批量：大批量要求设计一套模具二、塑件分析、塑料成型工艺及结构分析1．塑件的分析2.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征塑件品种结构特点使用温度性能特点成型特点聚乙烯结晶型塑料高压聚乙烯的使用温度在80度左右,低压聚乙烯在100度左右.在-60度时仍有较好的力学性能,-70度时仍有一定的柔软性.低压聚乙烯较硬,耐磨，耐市蚀，热绝缘较好，高压聚乙烯具有较好的柔软性，耐冲击性及透明性，聚乙烯具有高度的耐水性。时，在流动方向与垂直方向的收缩差异较大。注射方向的收缩大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加。结论1.由于聚乙烯成型十收缩率较大,易产生变形,浇口采用直接浇口或大截面浇口.2.不需要预烘干.3.可以采用点式浇口进行注射.2.2塑件结构、尺寸精度分析该塑件结构比较简单，可按MT5查取公差如下：（单位均为mm）塑件径向尺寸：65.3740.2856.3725.2539.7235.281.1R10.14R8.14塑件轴向尺寸：60.470-0.9440.380-0.765.220-0.442.200-0.402.3塑件的结构工艺性分析 （1）该塑件总体为一个筒形塑件，壁厚较均匀，符合最小壁厚要求。（2）该塑件表面要求光滑、没有缺陷、毛刺，比较容易实现。结论：综上所述，该塑件结构比较简单，可采用注射成型加工。2.4塑件模塑成型工艺参数的确定聚乙烯注射机类型螺杆式螺杆转速n/（r·）30~60喷嘴形式直通式温度/℃150~180料筒温度/℃前段180~190中段180~200后段140~160模具温度/℃30~60注射压力MPa70~100保压压力MPa40~50注射时间/s0~5保压时间/s15~60冷却时间/s15~60成型周期/s40~140三、注射机的选择3.1估算塑件体积和质量单个制件的体积：V=653540-63333812cm查得聚乙烯的密度为0.91~0.97g/cm3制件的质量M=10.92~11.64g3.2考虑其尺寸、注射时所需压力，初步选用注射机为XS-ZY-125根据塑件外形及生产批量要求，采用一模二腔3.3注射机的工艺参数

ＸＳ－ＺＹ－１２５额定注射量螺杆直径注射压力注射行程注射方式锁模力最大成型面积最大开合模行程模具最大厚度模具最小厚度喷嘴圆弧半径喷嘴孔直径顶出形式动模固定板尺寸拉杆空间合模方式液流量压泵压力电动机功率螺杆驱动加热功率机器外形尺寸１２５４２１２０１１５螺杆式９００３２０３００３００２００１２４两侧设有顶杆，机械顶出４２８４５８２６０２９０液压－机械１００．１２６.５１１４５３３４０７５０１５５０四、浇注系统的设计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容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。根据选用的XS-ZY-125型号注射机的相关尺寸得：喷嘴孔直径：d1=4mm喷嘴圆弧半径：R1=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：主流道球面半径R=R1+（1-2）=13-14mm小端直径d=d1+（0.5-1）=4.5-5mm所以取主流道球面半径R=13mm,取主流道小端直径d=5mmH=（1/3~2/3）R取H=1/3R=4.5mm为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，锥度取3°2.分流道的选择选用梯形分流道。因为梯形分流道加工较容易且热量损失与压力均不大。b可在5~10mm内选取b取6.h=2/3b=2/3*6=4mma取5°~10°取a=6°R取1~3取R=2分流道应尽可能的短，且弯折小，以变减少压力的损失和热量的损失，节约塑件的原材料和降低3.浇口的选择选用点浇口，因为这种浇口由于前后两端存在较大的压力差，可较大程度地增大塑件熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性增加，对于聚乙烯等表观粘度随剪切速率变化敏感上午塑件成型有利。d=0.5-1.5mm，取d=1。l=0.5-2mm，取l=1。a=6°-15取a=10°五、分型面的选择1、分型面的选择设计原则①分型面选在塑件外形最大轮廓处。②分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模。③分型面的选择应保证塑件的精度要求。④分型面的选择应满足塑件的外观质量要求。⑤分型面的选择要便于模具的加工制造。⑥分型面的选择应有利于排气。考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，本模具采用瓣合式，分型面在中间。如图：六、成型零部件的设计1、成型零部件工作尺寸的计算6.1塑件的平均收缩率聚乙烯的收缩率为1.5~3.0S平=（1.5+3.0）/2×100%=2.25%6.2型腔尺寸的计算尺寸类型工件尺寸计算公式计算结果径向尺寸轴向尺寸6.3型芯尺寸的计算尺寸类型工件尺寸计算公式计算结果径向尺寸轴向尺寸2、成型零部件刚度与强度的计算查〈塑料模设计手册〉模具钢许用应力[]=200MPa查〈塑料成型工艺与模具设计〉表6.4聚乙烯允许变形值[]=0.025~0.04取[]=0.04查〈塑料成型工艺与模具设计〉表4.1低压聚乙烯型腔压P=20MPa型腔材料拉伸弹性模量E取2.06×105MPa整体式矩形型腔侧壁的计算：因为/L=61.36/65=0.9所以c=0.045按刚度条件计算：s≥=11.57mm按强度条件计算：s≥=15.41mm式中a──矩形成型型腔的边长比，a=b/=40.77/65=0.627W=0.197组合式矩形型腔底板厚度的计算：按刚度条件计算：h≥=5.52mm式中──由型腔边长比/b决定的系数2.按强度条件计算：h≥=8.82mm式中──定模座板之间的距离和型腔边长比/b所决定的系数计算得型腔侧壁厚度为25mm，型腔底板厚度为10mm。七、模架的选择1、模架类型选择因根据塑件形状特征及工艺要求，选用组合式型芯，推杆推出，三分型面结构的模架，故为点浇口DA型模架。2、模架周界计算W=265L=325因考虑安放其它一些零件，故初选用300×350的标准模架。综上所述，选用DA—3035—80x35x80—200GB/T12555—20063、模架图示例八、导向机构的设计导向机构的作用：1）定位作用；2）导向作用；3）承受一定的侧向压力8.1导柱的设计8.1.1长度导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8—12cm，以免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。8.1.2形状导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。8.1.3材料导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理），硬度为50—55HRC。8.2导套的结构设计8.2.1材料用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。8.2.2形状为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。九、顺序分型机构的设计9.1顺序分型机构的选择根据塑件工艺要求，采用弹簧定距拉板定距双分型机构。9.2顺序分型机构设计此模具选用弹簧定距拉板双分型机构，如图所示：十、注射机的校核1、注射机最大注射量的校核根据生产经验，注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。式中：V公——注射机的最大注射量（cm3）；K利——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；V——塑件的总体积(cm3)（包括塑件，浇注系统凝料）。V=12+4.876=16.876<0.8x125=100(满足注射量要求)2.锁模力的校核注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机额定锁模力，即：F≥；式中：F注射机额定锁模力（N）；分别为单个塑料和浇注系统在分型面上的垂直投影面塑料熔体在模内的平均压力n型腔个数查《塑料成型工艺与模具设计》（第二版）表5.1得F=900KN经计算得:A=35*65=2275=833.04P=20Mapn=2∵=198.6608KN∴F≥因此该注射机的锁模力符合要求。3.注射压力的校核注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力，即式中：注射机最大注射压力（Map）；塑件成型所需的注射压力（Map）查《塑料成型工艺与模具设计》（第二版）表4.1得:高密度聚乙烯的注射压力为70-100Mpa查表5.1得注射机最大注射压力为120Map因此，所选注射机的注射压力符合要求。4.模具高度与注射机闭合高度关系的校核模具高度与注射机最大与最小闭合高度之间，即式中：―――模具的闭合高度（mm）；―――注射机最小闭合高度（mm）―――注射机最大闭合高度（mm）；查《塑料成型工艺与模具设计》（第二版）表5.1得：注射机最小闭合高度＝200mm注射机最大闭合高度＝300mm经计算模具闭合高度＝H+C+H+B+A+H+H=25+80+25+35+80++15+35=295mm因此模具高度适合。5.开模行程的校核因为本模具采用双分型面分型，故用校核。式中：――注射机最大开模行程（mm）；――塑件脱模所需顶距离（mm）；――塑件高度（mm）；――取出浇注系统凝料所需固定模板与浇口板间的距离注射机最大开模行程＝300mm,而塑件高度＝60mm,=30mm,a取60可求得：+++(5～10)mm＝(155-160)mm≤=300mm所以，所选注射机的开模行程符合所选的模具。6.推出装置校核查GB/T12555-2006得：垫块高度推板厚度推板固定板厚度由此可得推杆自由活动的距离为，而推出制件的距离为30mm,故符合要求。十一、模具的制造与分模过程模具的制造过程第一步：由混合——伸出项特征进入草绘，在第一剖面画一个35*65的矩形，第二剖面画25*40矩形，如图1：第二步：拉伸如图2第三步：抽壳，厚度为2如图3第四步：倒圆角如图4第五步：进入草绘画篮柄如图5第六步：拉伸如图6第七步：镜像如图7造型结束如图8模具的分模过程第一步：导入参照模型如图1第二步：创建毛坯，毛坯为斜滑块形式如图2、3第三步：分型面创建，先复制，然后排除异孔如图4、5第四步：拉伸以底面为参照平面，进入草绘拉伸到指定平面如图6、7第五步：创建分型面，进行填充如图8、9第六步：导入体积块主型芯如图10左瓣如图11右瓣如图12第七步：插入型腔第八步：分模如图13如图14图15图16图17分模结束图18图19图20图21结束语经过近两个星期的学习，在谭老师的悉心指导和严格要求下，我终于完成了《篮子的塑料模设计》的课程设计。从课题选择、