模具设计双分型面侧抽芯单分型面

模具设计双分型面侧抽芯单分型面洗发水瓶盖目录TOC\o"1-2"\h\z\u1塑件工艺分析 11.1塑件设计要求 11.2塑件的材料特点 11.3塑件材料切实事实上定 21.4塑料的紧缩率及密度确信 21.5模具种类与模具设计的关系 32塑件的尺寸精度与构造 43打针机及模架的选用 53.1打针机的选用 53.2模架的选用 53.3模架周界尺寸选择 64模具型腔、型芯的有关运算 74.1型腔工作尺寸运算 74.2型芯的工作尺寸运算 84.3模具中孔中间距运算 95注塑机参数校核 115.1最大年夜打针量校核 115.2锁模力校核 115.3模具与注塑机安装部分相干尺寸校核 115.4模具闭合高度校核 126模具构造设计 136.1成品成型地位及分型面的选择 136.2模具型腔数切实事实上定、分列和流道构造 136.3主流道、主流道衬套及定位环的设计 146.4分流道的外形及尺寸 166.5浇口的外形及其地位选择 176.6导向机构的设计 196.7推出机构的设计 196.8拉料杆的情势选择 206.9模具排气槽设计 217模具冷却体系运算 227.1冷却回路所需的总面积运算 227.2冷却回路的总长度的运算 237.3冷却水体积流量的运算 248打针模零件及总装技巧要求 258.1零件的技巧要求 258.2总装技巧要求 259模具外形及工作道理 271塑件工艺分析1.1塑件设计要求该产品用于各类洗发液瓶上,对瓶体起到锁合的感化，其零件外形图如图1.1产品精度及别处粗拙度要求为一样精度,但在加工制造过程中要求各部分有必定合营精度关系。产品为大年夜批量临盆，故设计的模具要有较高的注塑效力，浇注体系要能主动脱模，可采取点浇口主动脱模构造。因为该塑件要求批量大年夜，因此模具采取一模二腔、组合型腔构造、浇口情势采取点浇口，以利于充斥型腔。相关于大年夜塑件可采取相关于小的塑件大年夜的分流道，以达到同时充模的后果。图1.1洗发液瓶盖塑件别处质量：Ra0.32塑件色彩：绿色塑件要求：塑件外侧别处滑腻，下端外沿不许可有浇口陈迹,塑件许可最大年夜脱模斜度。1.2塑件的材料特点1.全然特点：聚丙烯无色、无味、无毒的。外不雅似聚乙烯，但比聚乙烯更透亮、更轻。密度为0.90—0.91g/cm3。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯具有聚乙烯的所有优良机能，如杰出的介电机能，耐水性、化学机能稳固。宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的专门多机能，可制做搭钮，有教高的抗曲折疲乏强度，如（盖和本体合一的各类容器，经由7x107次开闭弯折未产生破坏和断裂现象，但其在氧、热、光的感化下极易解聚、老化，因此必须参加防老化剂。重要用处：可用于各类机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各类酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，别处涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各类绝缘零件，并用于医药工业中。成形特点：成形紧缩范畴及紧缩率大年夜，易产生缩孔，凹痕、变形、偏向性强，流淌性极好，易于成形；热容量大年夜，打针成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路；留意操纵成形温度。料温低时偏向性明显，专门是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的合适模温为80度阁下，弗成低于50度，不然会造成成形塑件别处光泽差，产生熔接痕等缺点。温度过高会产生翘曲或变形。1.3塑件材料切实事实上定推敲到洗发液瓶盖的工作情形以及所受的力的大年夜小来看，其在工作过程中须要频繁的开合，因此综上各类塑料的机能来推敲，聚丙烯（PP）具有以上工作情形所需的机能，为此确信应用材料为：聚丙烯（PP）1.4塑料的紧缩率及密度确信表1.1材料机能参数材料代号密度（kg.m-3）紧缩率（%）模具温度（℃）打针压力P注（Mpa）最大年夜不溢料间隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.03由表1.1知聚丙烯PP的紧缩率（1.0-2.5）%。由聚丙烯的成形特点可知其成形紧缩率范畴及紧缩率大年夜，因此在选择聚丙烯的紧缩率时应推敲应用大年夜的紧缩率确信紧缩率值为1.8%，其平均密度为0.905g/cm3。

1.5模具种类与模具设计的关系不合种类的塑料其工艺机能、成形特点也不雷同，是以为了确信塑料的工艺机能、成形特点，并在模具中充分应用以获得优质的塑料制件。表1.2塑料种类与模具设计关系塑料特点留意事项聚丙烯PP（结晶型）点浇口增大年夜塑料熔体的剪切速度，流淌性增长冷却速度快流淌性好具有搭钮机能尽量采取点浇口，专门是大年夜平面塑料成品浇注体系散热面积要小，以降低冷却速度，包管塑料顺利充填型腔塑件的成型要求：化学机能稳固，宜于成形加工等，闭合弯折不轻易产生破坏和断裂现象。塑件别处要求无飞边或缩孔现象。塑料成型工艺参数：模具温度：40℃--喷嘴温度：190℃--料筒温度：前段温度：200℃--中段温度：220℃-后段温度：180℃打针压力：40—80MPa打针机类型：螺杆式保压压力：50--60MPa喷嘴情势：纵贯式打针时刻：0—5S保压时刻：20—60S冷却时刻：15—50S成形周期：40—120S

2塑件的尺寸精度与构造为了降低模具加工难度和制造成本，在知足塑件应用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。表2.1塑件有关尺寸精度等级参数全然尺寸/mm精度等级12345678公差数值/mm--30.040.060.080.120.160.240.320.463—60.050.070.080.140.180.280.360.566--100.060.080.100.160.200.320.400.6410--140.070.090.120.180.220.360.440.7214--180.080.100.120.200.240.400.480.8018--240.090.110.140.220.280.440.560.5624--300.100.120.160.240.320.480.640.9630--400.110.130.180.260.360.520.721.0040--500.120.140.200.280.400.560.801.250-650.130.160.220.320.460.640.921.4塑件精度等级与塑料品种有关，依照塑料的紧缩率的变更不合，塑料的公差精度分为高精度、一样精度、低精度三种。表2.2塑件精度等级参数塑料品种建议采取精度等级高精度一样精度低精度聚丙烯MT2MT3MT5由塑件的工作情形明白工件的精度要求较高，因此精度等级选择一样精度由表2.1、表2.2可查得模具加工时的各尺寸工差。3打针机及模架的选用3.1打针机的选用由工件可得其质量为10g，因为采取一模二腔的临盆方法，因此二个塑件的总质量为20g，可运算浇注体系的体积为由公式因此：选用XS-ZY-60型卧式打针机，其机能参数如下：额定打针量：打针压力：锁模力：最大年夜打针面积：最大年夜开模行程：模具最大年夜厚度：模具最小厚度：拉杆间距：喷嘴半径：喷嘴圆弧半径：3.2模架的选用我国今朝标准化打针模零件的国度标准有12个；别的还制订了塑料打针模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大年夜型模架》（GB/T12555.1—90）两种。《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范畴为：≤560，并规定模架的情势为品种型号，即全然型，A1、A2、A3和A4四个品种。表3.1四种模架的构成、功能及用处型号构成、功能及用处A1型定模采取两块模板，动模采取一块模板，与推杆推件机构构成模架，有用于立式和卧式打针机。A2型动、定模均采取两块模板，与推件机构构成模架，有用于立式和卧式打针机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具A3型定模采取两块模板，动模采取一块模板，它们中心设置了一块推件板，用于推件板件的模具，有用于立式和卧式打针机。A4型动、定模均采取两块模板，它们中心设置了一块推件板，用于推件板件的模具，有用于立式和卧式打针机。依照以上四种模架的构成，功能及用处能够看出，A2型模型有用于本次模具的设计，故选用A2模架。3.3模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架规格。依照模具型腔安排能够选用的模架规格为：×，再依照所拔取的模架规格可经由过程标准模架。表查得上、下模板的厚度为，垫板厚度为。

4模具型腔、型芯的有关运算4.1型腔工作尺寸运算模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直截了当阻碍了塑件工作的机能和别处的粗拙度，为此工件的型腔尺寸应做到在包督工件的质量的前提下有足够的加工余量。由公式得因为：关于塑件式中——塑件外形最大年夜尺寸——塑件的平均紧缩率——塑件的尺寸公差——模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3——1/6故由公式得因为：关于塑件高度尺寸模具设计——塑件最高偏向最大年夜尺寸故型腔外形尺寸如下图:图1.2型腔外形及尺寸图4.2型芯的工作尺寸运算模具的型芯和型腔一样也是和塑件直截了当接触，其加工要乞降型腔全然上是雷同的，然则型芯的加工要包管和塑件的内型腔雷同，其制造公差和型芯相反取负误差。由公式得因为：关于塑件20mm尺寸的模具设计：——塑件内形径向的最小尺寸故公式得因为：关于塑件尺寸的模具设计——塑件内腔的深度最小尺寸故4.3模具中孔中间距运算由公式得——两孔间的距离故搭钮的设计：应用聚丙稀的特点直截了当制成搭钮,常用的搭钮截面情势如图1.3;搭钮部分厚度应减薄,一样为0.25~0.4mm,同时熔体流向必须是经由过程搭钮部分,使线性分子能沿其主链偏向折弯,假如流向纰谬,则搭钮部位轻易折断.图4.3搭钮的截面情势

5注塑机参数校核5.1最大年夜打针量校核打针机的最大年夜注塑量应大年夜于成品的重量或体积（包含流道及流口凝料和飞边），平日注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大年夜注塑量80%由公式得因此，选用的注塑机最大年夜注塑量应式中——注塑机的最大年夜注塑量：单位——注塑机的体积，单位该产品：V塑件=22.216——浇注体系体积，单位该产品：=7.86故因此选择注塑机的注塑量为：60。故：知足要求。5.2锁模力校核由公式得>——熔融塑料在型腔内的压力（70—100Mpa）80％，拔取型腔内压力的平均值为35Mpa，因此，运算得400KN。——塑件和浇注体系在分型面上的投影面之和：运算为5632mm2——注塑机的额定锁模力故＞=2070KN因此选定的注塑机为：400KN知足前提5.3模具与注塑机安装部分相干尺寸校核即模具长x宽＜拉杆间距模具的长宽为＜注塑机拉杆间距5.4模具闭合高度校核模具实际厚度H模=注塑机最小闭合厚度H最小=即H模＞H最小故知足要求5.5开模行程校核我们所选的注塑机的最大年夜行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应知足下式：>因为H1——推出距离单位H2——包含打针体系在内的塑件高度单位S机——打针机最大年夜开模行程故知足要求

6模具构造设计6.1成品成型地位及分型面的选择选择分型面时的推敲偏向：塑件开模后留在动模上分型面的陈迹不阻碍塑件的外不雅浇注体系和浇口的合理安排推杆的陈迹不露在塑件的外不雅上使塑件易于脱模依照以上的分型面选择的原则：本塑件的分型面选择在塑件的最下面，如许有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而关于推杆的设计，将采取塑件的底面外形（圆弧度）的面积，如许既增大年夜了推出力，又减小了推杆的陈迹的存在图6.1分型面的选择图6.2模具型腔数切实事实上定、分列和流道构造依照设计须要和临盆效力的要求可知，为知足塑件的应用要求，在同一次的打针成型中，一次成型塑件的个数为二个，也确实是采取一模二腔的临盆方法。型腔的分列依照模具的外形及尺寸分列。图6.2型腔分列图因为一模二腔，因此塑件的尺寸为竖直偏向，取得标准模架的周界尺寸为浇注体系设计及流道的构造：浇注体系的感化确实是将熔融状况的塑料平均，灵敏地输入型腔，使型腔内气体及时排出，同时将打针压力传递到型腔的各个部分，从而获得组织慎密的成品。6.3主流道、主流道衬套及定位环的设计主流道设在定模板上，同时位于模具的中间，与打针机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对打针机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，因此主流道小头孔端的外形应为一凹球面。为了合营慎密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大年夜。主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造，热处理后硬度为50—55HRC。主流道衬套与定模板采取H7/m6的过渡合营，主流道衬套与定位圈采取H9/m9的过渡合营。因为受型腔或分流道的反压力感化，主流道衬套会产生轴向定位移动，因此主流道衬套的轴向定位要靠得住。主流道设计应留意的问题：（1）便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角粗拙度与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大年夜于喷嘴头半径。（2）主流道要求耐高平和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选用优质材料零丁加工和热处理。（3）衬套大年夜端赶过定模端面，并与打针机定模板的定位孔成间隙合营，起定位隙感化。（4）主流道衬套与塑料接触面较大年夜时，因为腔体内反压力的感化使衬套易从模具中退出，可设计定住。（5）直角式打针机中，主流道设计在分型面上，不需沿轴线上拔出凝料可设计成粗的圆柱形。主流道直径运算的体会公式：由公式得：式中——主浇道大年夜头直径——流经主浇道的熔体体积打针量为60——因熔体材料而异的常数塑料种类PSPE/PPPAPCPOMCAK值2.5451.52.12.25故图6.3主流道衬套图表6.1定位环的尺寸参数d116202530d打针机喷嘴直径+（0.5～1）D与打针机定位孔间隙合营SR打针机喷嘴球面半径+（1～2）主流流道的大年夜头直径确信为，因为小端直径比打针机喷嘴直径大年夜（0.5-1），由上知打针机喷嘴直径为，因此可得主流道小端直径为，主流道锥度一样取，依照设计运算可知锥度为4o,因此相符主流道的拔取范畴。6.4分流道的外形及尺寸分流道的截面外形有：圆形、梯形、u形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的削减压力损掉和热量损掉；分流道的别处粗拙度为。表6.2分流道截面外形和特点比较[截面外形特点热量损掉加工机能流淌阻力后果圆形小较难小最佳U形较小易较小良矩形大年夜易大年夜不良经由过程以上截面外形的比较，明显圆形截面外形后果最佳，但其加工较难，为此选用U形截面外形。多腔模中，分流道的排布：1.均衡式和非均衡式：均衡式：分流道的外形尺寸一致。非均衡式：a、接近主流道浇口尺寸设计得大年夜于远离主流道的浇口尺寸。b、分流道不克不及太细长，太细长，温度，压加体大年夜会使离主流道较远的型腔难以充斥。c、一样须要多次修复，疗养达到均衡。d、即使达到料流和填充均衡，但材料时刻不雷同，成品出来的尺寸和机能有差别，对要求高的成品不宜采取。e、非均衡式分布，分流道长度短。f、假如分流道较长，可将分流道的尺寸头沿熔体进步偏向稍征长作冷料穴，使冷料不致于进入型腔。g、分流道和型腔安排时，要应用塑件投影面积总重心与注塑机锁模力的感化线重合。分流道运算体会公式式中b—梯形大年夜底边宽度，h—梯形的高度，故U形分流的侧面斜角常取5o—10o，此取斜角为6o。分流道截面外形采取U形且均衡分布，因为U形分流道热量损掉较小，易加工，效力较高且可包管各型腔均衡进料，从而包管塑件质量。图6.4梯形分流道截面尺寸图6.5浇口的外形及其地位选择浇口的感化是使料流加快，并操纵衬料时刻，操纵料流状况。常用的截面外形有圆形和矩形两种。流口不仅对塑件熔体的流淌性和充模特点有关，同时与塑件的成形质量有着紧密的关系。是以浇口的情势与塑料品种要互相适应。依照各类浇口的特点比较能够看出点浇口的各类优胜机能，其浇口特点如下：点浇口的特点：1.外形简单，便于加工，同时尺寸精度轻易包管2.试模时，发明不恰当，轻易及时修改3.能相对自力的操纵充填速度与封闭时刻4.可用于各类塑料5.关于壳体类塑件，流淌填充后果较佳。基于塑件的特点和点浇口的特点来看选择点浇口。点浇口的直径运算公式式中——点浇口的直径——系数，依塑料种类而异PP=0.7塑料种类PVCPE/PSPPPCPOMPVAVn值0.90.60.80.70.70.8——依塑件壁厚而异，系数为0.2——型腔别处积故，表6.3点浇口尺寸参数塑件厚度塑料种类6.5.1浇口地位的选择尽量缩短流淌距离，包管熔料能灵敏地充斥型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应削减熔痕；有利于型腔气体的排出。因此，塑件的浇口选择在塑件的壁厚处，因为塑件所填充塑料多，为此，在塑件处的两壁厚处各设一浇口，如许能够进步充模速度。图6.5浇口地位6.6导向机构的设计当动定模合拢后就构成了型腔，为了包管动定模合拢时的导向机构——合模导向机构。合模导向机构在模具中的感化，一是定位感化，模具每次合拢时，都有一个独一的精确方位，从而包管型腔的精确外形；二是导向感化，引导动定模精确闭合，幸免凸模式型芯先辈入型腔而破坏；三是遭受必定的侧压力，在成行过程中遭受单向侧压力。导向机构重要由导柱和导套构成。6.7推出机构的设计塑件在模腔中成形后，便能够从模具中取下，但在塑件取下往常，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。推出机构的构成：第一部分是直截了当感化在塑件大将塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不产生变形或毁伤塑件的外不雅；推力的分布依脱模阻力的大年夜小合理合理安排；推出机构的构造力争简单，动作靠得住，不产生误动作，和模时要精确复位。推板构造的设计：推板一样有用于塑料成品比较高，难于脱模的塑料打针模具。推扳与凸模接触部分应设有必定的斜度，一样为~，如许可削减推板与凸模壁的摩檫.推管构造设计:依照该塑件的特点,推管须和其它推出元件结合应用.才能够合理的推出.应用推管的长处是推出动作平均、靠得住、塑料成品上不留明显陈迹。关于大年夜塑件而言，因为其内型腔有两个圆孔，因此应用一样的推杆推出机构、推板推出机构等知足不了塑件脱模的要求，为此大年夜塑件的脱模方法采取侧陷槽脱出机构，侧陷槽是指塑件在非开模偏向上的凸出或凹进部位，这些部位在脱模时必须采取专门的方法，推出侧凹陷机构分为用成形嵌件推出，用内倾滑块脱出，用内斜销及滑块脱出等多中方法。依照本模具的成型特点推敲，应用内倾滑块脱出机构，因为其可用滑动的倾斜推杆推出。在大年夜塑件的另一端用一个推杆将其推出。图6.6杠杆推出机构6.7.1复位零件切实事实上定为了使推出元件合模后能回到本来的地位，在设计时应推敲推出机构的复位，推出机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，关于本模具的情势和构造的综合推敲，选用复位杆推出机构。6.8拉料杆的情势选择拉料杆可分为球形拉料杆、z形拉料杆和薄片式拉料杆，依照对各类拉料杆的比较分析和对本模具成型特点推敲用球形拉料杆。图6.7z形拉料杆尺寸及外形图表6.4拉料杆尺寸参数直径dDH与拉料杆合营的模板孔d（H7）全然尺寸极限误差6-0.02-0.05104+0.01208-0.02-0.05134+0.015010-0.02-0.05155+0.015012-0.02-0.05175+0.018014-0.02-0.05196+0.0180依照以上的标准可知选用的直径d为:96.9模具排气槽设计当塑料熔体充填型腔时，必须次序地排出型腔及浇注体系内的空气及塑料受热而产生的气体。假如气体不克不及顺利地排出，塑件会因为填充不足而显现气泡，接缝式别处轮廓不清等缺点，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是专门有须要的，平日排气槽设计有多种方法，经由过程对模具型腔的研究，采取应用合营间隙排气的方法为最优，因为在分型面与模板间的合营间隙进行排气，间隙值为0.03（聚丙烯的最大年夜不溢料间隙为0.03）。

7模具冷却体系运算冷却回路的设计应做到回路体系内流淌的介质能充分接收成形塑件所传导的热量,使模具成形别处的温度稳固地保持在所需的温度范畴内,同时要做到使冷却介质在回路体系内流淌通顺,无滞留部位.7.1冷却回路所需的总面积运算冷却回路所需总别处积可按下式运算式中冷却回路总别处积，单位时刻内注入模具中树脂的质量，单位质量树脂在模具内开释的热量，，值可查表；冷却水的别处传热系数，模具成形别处的温度，℃;冷却水的平均温度，℃。PP成形时放出的热量故冷却水的别处传热系数可用下式运算式中冷却水的别处传热系数，;冷却水在该温度下的密度，冷却水的流速，;冷却水孔直径,与冷却水温度有关的物理系数，值查表10.1表7.1水的值与其温度的关系平均水温/℃5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05故7.2冷却回路的总长度的运算冷却回路总长度可用下式运算式中冷却回路总长度，;冷却回路总别处积，;冷却水孔直径，。故确信冷却水孔的直径时应留意，不管多大年夜的模具，水孔的直径不克不及大年夜于14，不然冷却水难以成为湍流状况，乃至降低热交换效力。一样水孔的直径可依照塑件的平均壁厚来确信。平均壁厚为2时，水孔直径可取10——14。本模具取10。因此由模具的长度可知须要排布8根水道才知足冷却水道长度要求。图7.1冷却水道排布图7.3冷却水体积流量的运算塑料树脂传给模具的热量与天然对流披发到空气中的模具热量、辐射披发到空气中的模具热量及模具传给打针机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内开释的热量全部由冷却水传导的话，即忽视其他传热身分，那么模具所需的冷却水体积流量则可由公式运算：式中冷却水体积流量，;单位时刻打针入模具内的树脂质量，;单位质量树脂在模具内开释的热量，;冷却水比热容，;冷却水的密度，冷却水出口处温度，℃冷却水进口处温度，℃。当打针成形工艺要求模具温度在80℃以上时，模具必须有加热装配，因为PP打针成形工艺要求模具温度在40—80℃，是以模具中不消设置加热装配即可知足须要。

8打针模零件及总装技巧要求8.1零件的技巧要求塑料打针模具应优先按GB/T12555.1—90和GB4169.1—11选用标准模架和标准件。模具成形零件材料和热处理要求，优先按表8.1内容选用。表8.1模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数零件名称模具材料热处理硬度商标标准号HBSHRC型腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件Q235GB699216—26040—454CrGB3077216—