茶杯的注塑模设计

-.z目录TOC\o"1-3"\u第一章任务书6第二章塑件的工艺性72.1塑料72.2塑件7第三章注射机的选择93.1计算塑件的体积、质量93.2型腔数量确实定93.3注射机有关工艺参数的校核10最大注射量的校核10注射压力的校核104.3.3锁模力的校核10最大注射成型面积的校核10浇口套的小端直径和球面半径的计算11注射机固定模板定位孔与模具的定位圈的关系11模具的安装紧固11开模行程与顶出装置的校核11第四章模具构造设计135.1型腔和型芯的设计13制品型腔数目及分型面确实定13确定型腔和型芯的构造形式135.2浇注系统的设计16组成浇注系统零件的设计165.3斜导柱侧抽芯机构的设计17抽芯距与抽芯力的计算175.3.2斜导柱的设计18滑块的设计21导滑槽的设计21楔紧块的设计22滑块定位装置的设计225.4推出机构的设计22推出机构零件的设计225.5注射模标准模架的设计23模架型号及尺寸确实定235.5.2模具其余部件的设计245.6模具导向机构的设计24导柱和导套的设计245.7模具冷却和排气系统的设计25注射模冷却系统的设计255.7.2.注射模排气系统的设计255.8注射模的设计参数结果25结论26致谢27参考文献28茶杯注射模具设计与制造(侧抽芯)任务1-1:承受任务书成型塑件任务书成型塑件任务书通常由塑件设计者提出，内容如下：〔1〕经过审签的正规塑件图纸，并注明塑料的牌号、透明度等。〔2〕塑件说明书或技术要求。〔3〕生产批量。〔4〕塑件样品〔当生产配件时〕图1成型塑件任务书技术要求1、材料：PP2、产量：1万件3、未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT6。4、要求塑件外表不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷。5、注射机为*S-ZY-125。模具设计步骤：1.塑件的工艺性〔1〕塑料1品种：PP2颜色：天蓝色3根本特性：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0.90～0.91g/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。4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。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164℃～170℃，耐热性好，能在100℃以上的温度下进展消毒灭菌。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，所以必须参加防老化剂。5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〕收缩率大且波动*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，塑件外表不光泽，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，防止缺口和尖角，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，否则浇口附近剩余应力大，易使塑件翘曲变形。〔2〕塑件1尺寸精度：塑件所有尺寸未标注公差，按标准GB/T14486-1993中MT6级精度。2外表质量：塑件外表不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，外表粗糙度可取Ra1.6。3构造工艺性：茶杯杯体为回转体壳类零件，腔体深77mm，壁厚均匀3mm，大于最小壁厚要求；把手近似矩形壳体，内侧中空局部与开合模方向垂直，必须设置侧抽芯，壁厚4mm，大于最小壁厚要求。总体尺寸φ96×83，属于小型塑件。侧壁两端圆角R20、R305，可以顺利脱模，并且利于提高模具强度、改善熔体的流动情况。4通过以上分析可知，该塑件可采用注射成形生产。又因产量为10,000件，属于大批量生产，采用注射成形具有较高的经济效益。2.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=73cm3，PP的密度为0.9～0.91g/cm3，则质量M=0.91×73=66g。〔2〕确定模具型腔数量由于指定注射机为*S-ZY-125，因此，要计算该注射机可设置的最大型腔数量，并结合生产批量和塑件的精度要求来确定合理的型腔数量。根据公式n≤K·Vma*-Vj/Vs式中Vma*——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=0.8Vs=73cm3，估计Vj=5cm3则n≤0.8×125-5/73=1.3，取n=1因此，模具型腔数量设计为一模一腔。〔3〕选择注射机指定注射机为*S-ZY-125，查设备规格手册明确该型号注射机的规格参数。明确注射机的规格参数：最大注射量125cm3注射压力120MPa最大开模行程300mm模板尺寸428mm×458mm锁模力900kN模具厚度最大300mm、最小200mm拉杆空间260mm×290mm喷嘴尺寸圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm定位孔直径φ100mm顶出形式两侧顶出，孔径φ22mm，孔距230mm〔4〕制定注射成形工艺参数查表1-3，PP的注射成形工艺参数如下：1温度〔℃〕喷嘴温度170～190料筒温度前段180～200，中段200～220，后段160～170模具温度40～802压力〔MPa〕注射压力70～120保压压力50～603时间〔S〕注射时间0～5保压时间20～60冷却时间15～50成形周期40～1203.模具构造设计〔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杯口处，如图2所示。同时，塑件采用瓣合式型腔，侧向分型面如图3所示。图2主分型面图3侧分型面〔2〕型腔布局由于采用一模一腔模具构造，型腔居中布置。图4型腔布局〔3〕确定模具总体构造类型由于塑件侧壁的把手需要设置侧向分型抽芯构造，因此，模具总体构造类型为侧抽芯注射模。〔4〕成型零件设计1.构造设计型腔和型芯的构造有两种根本形式，即整体式与组合式。考虑到塑件大批量生产，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构造，此外，组合式构造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、构造简单，适于采用整体嵌入式，选择通孔台肩类型。其构造形式见图5。型腔尺寸较小、构造简单，考虑到把手处侧抽芯构造，适于采用瓣合式。其构造形式见图6。图5型芯构造形式图6型腔构造形式2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展尺寸计算，其余则按简化公式计算。查表可知PP的收缩率Smin=1.8%，Sma*=2.5%，则其平均收缩率Scp=(Smin+Sma*)/2=(1.8%+2.5%)=2.15%所有尺寸未注公差，按简化公式LM=(LS＋LSScp)计算，制造公差取IT7级。83型腔深度LM=(LS＋LSScp))+δz=(83+83×2.15%)+0.035=84.78+0.03596型腔径向LM=(LS＋LSScp)+δz=(96+96×2.15%)+0.035=98.06+0.03536.7型芯径向LM=(LS＋LSScp)－δz=(36.7+36.7×2.15%)－0.025=37.49－0.0253型芯高度LM=(LS＋LSScp)－δz=(3+3×2.15%)－0.012=3.06－0.0123壁厚LM=(LS＋LSScp)±δz/2=(3+3×2.15%)±0.012/2=3.06±0.00660.4距离LM=(LS＋LSScp)±δz/2=(60.4+60.4×2.15%)±0.030/2=61.70±0.01580°角度其余类似计算。3.型腔侧壁和底板厚度计算此模具采用组合式矩形型腔，查表，矩形型腔内壁短边96mm，则型腔壁厚S1=14~15mm，模套壁厚S2=45~50mm。查表3-44，l/b=108.4/96=1.1，则a`=0.3834，p=40MPa，b=96mm，[σ]=300MPa，带入公式t≥(a`p/[σ])0.5b=(0.3834×40/300)0.5×96=22mm〔5〕选择标准模架1〕确定模架组合形式该塑件适宜采用直接浇口，因此，选择大水口模胚。考虑到动模有动模板、支承板，推杆推出机构，则应选择AI型模胚。2〕计算型腔模板周界长度L=50＋15＋108.4＋15＋50=238.4宽度N=50＋15＋96＋15＋50=226图7型腔模板周界3〕选取标准的型腔模板周界尺寸首先确定模架宽度，N=226，选标准尺寸250；L=238，选标准尺寸270。最终确定模架规格为250×270。4〕确定模板厚度1A板定模板，用来固定定模型芯，定模型芯有效高度3mm，则A板厚度可选标准中A板厚度HA=30mm。2B板动模板，用来安装斜滑块，塑件高度83mm，底板厚度取30mm，选取标准中B板厚度HB=100mm。3C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。选标准Hc=80mm。5〕选定模架模架标记：2527-AI-A30B100C80LKM如图8所示。图8标准模架6〕检验模架与注射机的关系1模具外形尺寸270×300，拉杆空间260×290，显然270＜290，合理。2最大模具厚度300＞模具厚度295＞最小模具厚度200，合理。3开模行程=77＋83＋10=170＜最大开合模行程300，合理。〔6〕浇注系统型腔布局为一模一件，直接浇口浇注系统。1主流道圆锥形，锥角a=4°，外表粗糙度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。如图9所示。图9浇口套〔7〕推出机构采用推杆推出机构，设置4颗φ15圆形推杆，推在斜滑块的下底面上。推