塑料模具课程设计课件

塑料模具课程设计塑料模具课程设计1一、塑件分析及成型工艺设计1、塑件的原材料分析塑件的材料采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)塑料，为热塑性塑料，它的密度1.17～1.20g/cm3，比体积0.83～0.84g/cm3，计算收缩率0.5～0.7%，其主要成型特性如下：1）无定形料，吸湿性大，不易分解2）质脆，表面硬度低3）流动性中等，溢边值0.03mm左右，易发生充填不良、缩孔、凹痕、熔接痕4）宜取高压注射，在不出现缺陷的前提下宜取高料温、模温，可增加流动性、降低内应力、取向性、改善透明性及强度5）模具浇注系统应对流料阻力小，脱模斜度应大，顶出均匀，表面光洁性好，排气良好6）防止出现气泡，银丝，熔接痕及滞料分解，混入杂质。一、塑件分析及成型工艺设计1、塑件的原材料分析2塑料成型条件（塑料模具设计师手册P31）注射成型机类型：柱塞式密度：1.18收缩率：0.5～0.7预热：70～80摄氏度4小时料筒温度：160～180喷嘴温度：210～240模具温度：40～60注射压力：80～130MPa成形时间：注射时间20～60高压时间0～5冷却时间20～90总周期50～150适用注塑机类型：螺杆柱塞均可塑料成型条件（塑料模具设计师手册P31）32、塑件结构分析高15.09mm,宽度45mm,长42.11mm。上面有圆形槽，下面有伸出的两个圆柱，圆柱并有圆孔。内有矩形槽。侧边有圆孔。边沿为倒圆角，内部并有台阶。所以内部矩形槽必须用斜推杆的内斜抽芯；侧壁的圆孔用侧抽芯机构。从塑件的壁厚来看，最大处为3.09mm，最小处为1.5mm，壁厚差为1.60mm，较均匀，有利于零件的成型。2、塑件结构分析4单个塑件成型模拟此塑件尺寸较大，采用的材料为PMMA，流动性一般，容易出现充填不足，根据材料属性设定工艺参数，初步拟定顶部点浇和底部侧浇方案，通过MOLDFLOW分析，结果如下：方案一：点浇口：工艺条件：模具表面温度：60熔体温度：200注射压力：120单个塑件成型模拟此塑件尺寸较大，采用的材料为PMMA，流动性5充填不足。充填不足。6气穴很多，而且不好处理。气穴很多，而且不好处理。7熔接痕熔接痕8芳案二：侧浇口：工艺条件：模具表面温度：60熔体温度：200注射压力：120可以充满芳案二：侧浇口：9气穴较少，且在分型面附近，可通过分型面排气。气穴较少，且在分型面附近，可通过分型面排气。10有一点熔接痕，但不影响使用性能。有一点熔接痕，但不影响使用性能。11通过比较分析，初步决定采用底部侧浇的方案。通过比较分析，初步决定采用底部侧浇的方案。12二、模具总体结构方案设计1）分型面的选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构，根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。所以选择如图所设的分型面二、模具总体结构方案设计1）分型面的选择132）确定型腔布置方案根据任务书要求一模四腔，并采用底部侧浇口注射。所以型腔布置如图下所示：2）确定型腔布置方案143）、确定模具总体结构形式3）、确定模具总体结构形式15三、注塑成型设备的选择1、计算塑件的体积塑件体积V0:10715.77mm3一模四腔V1：10715.77×4=42863.08mm3流道凝料V2=0.6×4×10715.77=25717.85mm3总体积为V=V1+V2=68580.93mm3=68.58cm3即理论注塑容量为68.58cm3三、注塑成型设备的选择1、计算塑件的体积162.计算塑件的重量PMMA的密度为1.18g/cm3故塑件的重量为：W=Vρ=10715.77mm3×1.18g/cm3=12.64g注射量：M=1.6nW=1.6×4×12.64=80.90g3.所需锁模力F=A*P=10460.12*30=313803.6N2.计算塑件的重量17根据上面的计算，由理论注塑量和所需锁模力，初选注射机SZ—100/80，其主要规格参数如下：根据上面的计算，由理论注塑量和所需锁模力，初选注射机SZ—118四、注射机有关参数的校核1）注塑量校核额定注塑量Ｍ≥80.90÷80%=101.1g，选定的注塑机额定注塑量为100cm3×1.18g/cm3=118g注塑量校核合格；2）注射压力校核pe≥K*po=1.3*120=156Mpa,而pe=170Mpa，注射压力校核合格。3）.锁模力校核F≥kAp型=1.2*313803.6N=376.56KN，所选注塑机的锁模力为800KN，锁模力校核合格。四、注射机有关参数的校核1）注塑量校核194）、模具高度与注射高度关系的校核Hmin＜H＜Hmax160＜256＜280模具高度与注射高度关系校核合格。5）、开模行程的校核单分型面Smax≥H1+H2+（5～10）mm80≥42+15.09+（5～10）mm=57.09+（5～10）mm开模行程校核合格4）、模具高度与注射高度关系的校核206）、模具外形尺寸的校核选择模架尺寸为230mm×250mm，整个模具的最大外形尺寸为250mm×280mm,注射机的拉杆间距为320×320mm,所以模具可以装入该选择的注射机。7）、注射机定位孔与模具定位圈配合校核注射机定位孔直径为100mm,模具上选择的定位圈外形尺寸为100mm,所以可以满足配合。6）、模具外形尺寸的校核218）、喷嘴的校核该注射机的喷嘴球面半径半径为10mm选择的浇口套球面半径为12mm。满足喷嘴和浇口套(主流道始端球面半径应比注射机喷嘴球面半径大1～2mm)的配合要求综上校核，SZ—100/80型注射机能满足使用要求，故可采用。8）、喷嘴的校核22五、浇注系统形式和浇口的设计1、主流道衬套的形式定位环五、浇注系统形式和浇口的设计1、主流道衬套的形式232、主流道的设计主流道小端直径：取4mm主流道球面半径取16mm球面配合高度：取h=3mm主流道长度L0=59mm主流道大端直径：D’=7.1mm2、主流道的设计24拉料杆的设计本模具选用Z形拉料杆，其基本尺寸如下图所示：拉料杆的设计253、分流道设计截面形状：圆形截面尺寸：L1是两个产品间的中心距，即L1=74.33mm。由于是侧面进浇，所以分流道单向长度为L=16mm一级分流道当量直径，可用经验公式：=6.1mmB=1.14D=6.95mmH=0.76D=4.64mm二级分流道当量直径：D’=0.9D=5.5mm3、分流道设计26冷料穴的设计主流道冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的0.5－1.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。将分流道延伸做为分流道冷料穴，长度为直径的0.5－1.5倍。本模具中的冷料穴的具体位置和形状如下图中所示。此模具浇注系统的具体布局如下图：冷料穴的设计27塑料模具课程设计课件28六、确定成型方法及成型零件尺寸

六、确定成型方法及成型零件尺寸29塑料模具课程设计课件30七、脱模机构七、脱模机构31塑料模具课程设计课件32八、侧抽芯机构八、侧抽芯机构33内抽芯机构内抽芯机构34九、合模导向机构1)导向机构的总体设计（1）导向零件应合理地均布在模具的周围或者是靠近边缘位置。（2）该模具采用4根导柱，其布置为等直径到导柱对称布置。、（3）该模具导柱安装在支撑板和模套上，导套安装在定模固定板上。（4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面出应制有承屑槽（5）在合模时，应保证导零件首先接触，避免凸模先进入行腔，导致模具损毁。（6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求九、合模导向机构1)导向机构的总体设计352）导柱设计（1）该模具采用带头导柱不加油槽（2）导柱的长度必须比凸模断面高出6～8mm（3）为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥后球形的先导部分（4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知直径为20mm）（5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7／k6配合，导柱滑动部分按H7／f8配合。（6）导柱工作部分的表面粗糙度为R=0.4um(7)导柱应该有坚硬而耐磨的表面，和坚韧的内芯，采用T10A经淬火处理，硬度为50HRC2）导柱设计363）导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动，定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。（1）导套结构形式。采用带头导套(2)导套的端面应该倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余气体（3）导套孔的滑动部分按H8／f7配合。表面粗糙度为0.4um导套外径与模板为采用H7／k6配合，另一端采用H7／e6配合镶入模板（4）导套材料可用淬火钢等耐磨材料制造，该模具中采用T8A3）导套设计37十、温度调节系统1)、加热系统的设计本模具在注射成型时不要求有太高的模温（该模具的模温是60°C,而模温在80°C以上的才需要设置加热系统）。故该模具无需设置加热系统。2）、冷却系统的设计：（参照装配图可见）十、温度调节系统1)、加热系统的设计38上模仁的冷却上模仁的冷却39

下模仁的冷却下模仁的冷却40十一、典型零件的加工工艺1、A板的加工工艺划线定位→钻定距拉杆孔→铣两边的紧固件槽→钻紧固件螺钉槽→钻拉料杆孔及沉孔→深孔钻冷却水孔→钻吊丝孔→在CNC上铣型腔槽→对型腔进行渗N处理→抛光型腔槽至图纸尺寸→按图纸要求铣出推料板槽十一、典型零件的加工工艺1、A板的加工工艺412、B板的加工工艺：划线定位→钻定距拉杆孔→按图纸要求钻4×ф６的推套孔及2×ф