塑料杯模具设计

塑料杯模具设计设计模具确实定及其尺寸我所设计的是无手柄圆锥形塑料杯如下图具体尺寸如下列图塑件的工艺分析2.1塑件原材料分析塑料水杯通常分一次性的和可以重复使用的两大类。由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一般价格都很廉价。对于可以重复使用的水杯一半采用耐高温无毒的高性能塑料如一般市场上常卖的都PP塑料杯，这种树脂本身来讲是不含有害物质，使用起来比拟平安。在市场上也有很好的销售。所以，我也是选用PP。〔1〕.选择聚丙烯〔PP〕的原因聚丙烯〔PP〕为无色、无味、无毒，结晶型的线型分子结构的热塑性塑料，密度为0.9g/㎝³~0.91g/㎝³，收缩率为1.0%~2.5%。具有优良的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能，机械强度，硬度高，具有特别高的抗弯疲劳强度，使用温度较高，在120℃聚丙烯的成型特性为：①成型性好，可采用注塑、挤出及吹塑等成型加工方法。②吸湿性小，不吸水，成型前可不枯燥。其吸水量为0.05%③熔体粘度小，流动性好，溢边值为0.03mm流动性对压力敏感，宜采用较高的压力注射。④成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷。⑤容易发生弯曲变形，塑件应防止尖角，缺口。⑥热容量大，注射成型模具须设计能充分冷却的冷却系统。模具温度对收缩率影响大，冷却时间长，应注意控制模具温度，模温太低〔<50℃〕⑦塑件无光泽，易产生熔接痕，模温太高〔>90⑧尺寸稳定性好。〔2〕结构工艺性塑件的尺寸精度分析热塑性塑料的最小壁厚和常用壁厚推荐值塑料制品材料最小壁厚小型塑料件壁厚中型塑料件壁厚大型塑料件壁厚聚乙烯0.61.251.62.4～3.2单位：mm由上表可知：PP材料的塑件最小壁厚和常见壁厚值，水杯属于小型塑件，由常用值可得壁厚为1.45mm，但是考虑到此塑件为水杯，不会有加强筋之类的增加强度的结构，再结合聚丙烯的成型特点综合考虑，此次水杯的壁厚值为2.0mm。〔3〕塑件的外形尺寸及尺寸精度分析根据塑件原来是聚丙烯〔PP〕确定塑件公差等级MT4,其主要尺寸的公差要求见表1-2：表2-2塑件尺寸公差外形尺寸塑件标志尺寸塑件尺寸公差Ф860-0.72Ф660-0.641000-0.82内形尺寸Ф82+0.720Ф62+0.56097+0.720要求塑件内外外表光洁，故取内外外表粗糙度Ra均为0.4um。塑件的结构工艺性分析a从图上看，该塑件外形为圆锥形，圆角过渡小且少有尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。b塑件型腔较大，圆角过渡为R0.5。c塑件内底部为圆角过渡，可增强塑件强度且有利于塑料流动充满型腔。d在塑件的两侧为两个对称凹模，侧向分型。e塑件底部抽芯，采用推件板顶出。f为使塑件顺利脱模，塑件底部支撑面高度为1mm，满足强制脱模条件。综合来看，该塑件结构较简单，无特殊结构要求，采用注塑成型，只要工艺参数控制得当，该塑件还比拟容易成型的。2.2初选注塑成型机的型号和规格〔1〕计算塑件的体积和质量该产品为聚丙烯〔PP〕其密度为0.9g/㎝³~0.91g/㎝³，收缩率为1.0%~2.5%，计算其平均密度为0.905g/㎝³，平均收缩率为1.75%。通过PRO/E软件测出塑件体积：V=57136.44mm³=57.14cm³M=PV=0.905X57.14=51.71g该产品为大批量生产，因此在模具设计上要求提高塑件的生产效率，所以采用一模两腔结构，浇口形式采用点浇口。所以：塑件总体积=2V=114cm³塑件总质量=2M=104g由于浇注系统体积与质量都不是很大，所以可先初选注塑机型号。〔2〕确定注塑机型号从实际注塑量应在额定注塑量的20%-80%之间考虑，选定注塑机型号为：JPH330A注塑机参数如表所示：螺杆直径(mm)65螺杆转速(r/min)21-140理论注塑容积(cm³〕926注射速率(g/s)240注射压力(MPa)195塑化能力(g/s)124锁模力(kN)3300锁模形式全液压式拉杆间距(H×V)(mm×mm)710×510最小模厚(mm)280最大开距(mm)1200模板行程(mm)920定位孔直径(mm)150定位孔深度(mm)40喷嘴伸出量(mm)40喷嘴球半径(mm)15油压顶出力(KN)54定出行程(mm)120液压泵电动机功率(KW)37.5加热功率(KW)20油箱容量(L)600机器质量(t)14.0〔1〕最大浇注量的校核考虑到流道，浇口凝料和飞边，通常注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80%。所以，选用注塑机最大注塑量应：0.8M机>M塑式中：M机——注塑机的最大注塑量，g；M塑——塑件的质量〔g〕；这里为104g〔用PRO/E算其体积〕此处注塑机的注塑量为825g故825x0.8=660>104满足要求〔2〕注塑力的校核式中----选用的注塑机的最大注射压力〔MPa〕；----成型需要的注射压力〔MPa〕；其中=195MPa，=50MPa；所以满足要求〔3〕锁模力校核Fs>PmA式中：Pm——熔融型料在型腔内的压力，MPa；这里为50MPa。A——塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和，mm²；这里为5900mm²Fs——注塑机的额定锁模力，KNPmXA=50X5900=295KN此处选定的注塑机锁模力为3300KN>295KN故满足要求。3模具结构设计3.1分型面的选择：选择塑料杯上围最大处为分型面。3.2浇注系统的设计浇注系统的作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程中将注射的压力传递到塑件的各部位，浇注系统一般由浇口、浇道、进料口及冷料穴四局部组成。浇口设计点浇口注塑机型号为JPH330A的喷嘴的有关尺寸为：喷嘴球半径：r=15mm；喷嘴孔直径：d´=4mm；表3-1主流道局部尺寸符号名称尺寸d主流道小端直径d=d´+〔0.5～1〕mmR球面凹坑半径R=r+〔0.5～1〕mmh凹坑深度(3～4)mma主流道锥角2°～4°L主流道长度一般≤60为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形。3.2.2该塑件体积不是很大，形状比拟简单，壁厚均匀且塑料的流动性好，可以采用单点进料的方式。为了方便加工，采用较常用的截面形状为半圆形的分流道。对于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件，可采用经验公式计算：D——分流道直径mm。W——流经分流道的塑料量g。L——分流道长度mm。D=0.2654×=7.2mm表3-2常用塑料注塑件分流道断面尺寸推荐范围