塑料模作業(yè)接地板

1、常州信息職業(yè)技術(shù)學院塑料模具設(shè)計與制造項目報告系 別： 機電工程學院 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 班 號： 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 1304103608 設(shè) 計 題 目 ： *注塑模具設(shè)計 指 導 教 師： 設(shè) 計 地 點： SC201 起 迄 日 期： 2014.12.09-2015.01.09 常州信息職業(yè)技術(shù)學院機電工程學院 項目報告目 錄一、項目引入1二、項目實施1任務(wù)（一）、塑件成型工藝的分析21、塑件的原材料分析22、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析2任務(wù)（二）、注射機的選擇21、初選注射機型號22、初選注射成型工藝參數(shù)33、計算塑件的體積和質(zhì)量44、確定模具型腔數(shù)量4任務(wù)（三）、模

2、具結(jié)構(gòu)的設(shè)計41、分型面的選擇42、型腔的布局43、澆注系統(tǒng)的設(shè)計44、排氣和引氣系統(tǒng)的設(shè)計75、成型零件設(shè)計76、型腔側(cè)壁和底板厚度計算97、冷卻系統(tǒng)設(shè)計98、模架的選擇10任務(wù)（四）、注射機的校核111、最大注射量112、注射壓力113、鎖模力114、安裝部分尺寸115、開模行程126、推出機構(gòu)12任務(wù)（五）、裝配圖和零件圖的繪制121、裝配圖122、零件圖13I一、項目引入某企業(yè)大批量生產(chǎn)安裝接板（如圖1-1、1-2所示），要求接板具有足夠的強度和耐磨性能，外表面無瑕疵、美觀、性能可靠，要求設(shè)計一套成型該塑件的模具。該塑件上無內(nèi)凸結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)比較簡單。本任務(wù)通過對塑件的工藝性分析、注射

3、機的選擇、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射機的校核、模具的裝配圖和零件圖等設(shè)計過程，讓學生全面理解和掌握單分型面注射模具設(shè)計與制造的基本工作過程。產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書如下： 圖1-1 安裝接板二維圖圖1-2 安裝接板三維圖技術(shù)要求: 材料：聚酰胺 產(chǎn)量：10萬件 未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。 要求塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷。二、項目實施任務(wù)（一）、塑件成型工藝的分析1、塑件的原材料分析本塑件采用品種為聚酰胺（PA），聚酰胺俗稱尼龍。尼龍是含有酰胺基的線性熱塑性樹脂，尼龍是這一類塑料的總稱。尼龍具有優(yōu)良的力學性能，抗拉、抗壓、耐磨。其抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高，同時尼龍還具

4、有良好的消音效果。尼龍耐堿、弱酸，但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍本身無毒、無味、不霉爛。其熱穩(wěn)定性較差，一般只能在80度之下使用。成型特點如下：1 尼龍吸水性強，常常因吸水而引起尺寸變化，成型加工前必須進行干燥處理，成型后要進行調(diào)濕處理。2 尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時最好采用真空干燥法3 尼龍成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，壁厚和燒口厚度對成型收縮率影響很大，所以塑件壁厚要均勻，防止產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形，一模多件時，應注意使?jié)部诤穸染鶆蚧? 成型時要排除的熱量多，模具上應設(shè)計冷卻均勻的冷卻回路 2、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析設(shè)計塑件（塑料制品）時，我們必須充分考慮塑料制品的尺寸、公差、結(jié)構(gòu)型狀與

5、該塑料的物理性能、力學性能和工藝性能等是否相適應。塑料制品型狀應有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，尤其是有利于簡化抽芯和脫模機構(gòu)。同時，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。塑料制品設(shè)計的主要內(nèi)容是尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形狀。2.1塑件的尺寸分析此塑件為塊類零件，總體尺寸,長深58mm。寬25mm，總高度為：6 0+0.5。零件分別有兩個直徑為10mm，深度為2mm、和兩個直徑為3mm,深度為2mm的圓孔。零件屬于小型塑件。側(cè)壁無斜度，由于高度較小，可以順利脫模。2.2塑料的公差分析該塑件有2個尺寸標注公差，分別是13.1-0.1+0.1、60+0.5，查教材相關(guān)表可知：13.1-0.1+0.1、

6、60+0.5為MT5級精度通過以上分析可知，此塑件可采用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為100,000件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成形具有較高的經(jīng)濟效益。任務(wù)（二）、注射機的選擇1、初選注射機型號由教材查nm+m1Kmp 通用公式，轉(zhuǎn)變成按體積校核的新公式為： Vmax(nVs+Vj)/K式中 Vmax注射機的最大注射量（cm3） n型腔數(shù)量 Vs塑件體積（cm3） Vj澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3） K注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8已知n=6，Vs=7cm3，估計Vj =5 cm3，則Vmax（67+5）/0.8=58.75cm3查表常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能和常見注射機模板技術(shù)參數(shù)，初步選

7、擇注射機XS-ZY-125。注射機的規(guī)格參數(shù)如下：最大注射量：125 cm3注射壓力：120MPa最大開模行程：300mm模板尺寸：428mm458mm鎖模力：900kN模具厚度：最大300mm、最小200mm 拉桿空間：260mm290mm 噴嘴尺寸：圓弧半徑R12mm、孔直徑4mm定位孔直徑：100mm頂出型式：兩側(cè)頂出，孔徑22mm，孔距230mm。2、初選注射成型工藝參數(shù)查表常用熱塑性塑料注射成型工藝參數(shù)，PA的注射成型工藝參數(shù)如表2-1所示。表1-1 PA注射成型工藝參數(shù) 塑料項目PA注射機類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)3060噴嘴形式直通式溫度/180190料筒溫度/前段200

8、210中段210230后段180200模具溫度/5070注射壓力/MPa7090保壓壓力/MPa5070注射時間/s35保壓時間/s1530冷卻時間/s1530成型周期/s40703、計算塑件的體積和質(zhì)量經(jīng)UG軟件測得塑件的體積V=7cm3，查表常用熱塑性塑料的性能、應用及成型特點可知，PA的密度為1.031.05g/cm3 ，則質(zhì)量M=71.05=7.35g。4、確定模具型腔數(shù)量根據(jù)表型腔數(shù)目的確定方法，結(jié)合實際生產(chǎn)的經(jīng)濟性要求。該塑件的生產(chǎn)批量為100,000件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不高，因此，應采用一模多腔，為使模具尺寸緊湊，確定型腔數(shù)目為一模兩腔。任務(wù)（三）、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計1

9、、分型面的選擇首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向，根據(jù)分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處原則。2、型腔的布局由于塑件結(jié)構(gòu)較為復雜，而表面沒有特殊要求，綜合考慮到模具制造精度，優(yōu)先采用兩板模結(jié)構(gòu)，即總體結(jié)構(gòu)類型為單分型面注射模。如圖所示。上模板下模板3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計流道由教材相關(guān)分析，接地板塑件模具的主流道采用邊緣型，側(cè)澆口的寬度b=0.60.9/30Amm。側(cè)澆口的厚度：t=0.52.0mm。表面粗糙度Ra=0.63m，邊緣型澆口能方便的調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率和澆口時間。側(cè)澆口能成型各種材料、各種形狀的塑件，應用廣泛。如圖所示：澆口由于塑件結(jié)構(gòu)簡單，查教材表單分型面注射模常見澆口的形式

10、及特點的相關(guān)知識，確定該模具采用常用的截面形狀為矩形的側(cè)澆口。查表矩形澆口的一般尺寸可知，對于中小型塑件，一般厚度0.52.0mm（或取塑件壁厚的1/32/3），寬度b=1.55.0mm，通常取b=（310）t，澆口的長度=0.52.0mm。則取t=0.9mm；寬度b=3t=30.9=2.7mm；長度=1mm。最終澆口截面尺寸如圖所示。圖1-7 澆口截面尺寸4、排氣和引氣系統(tǒng)的設(shè)計由于塑件高度較小，型腔深度不是很大，利用配合間隙排氣，且非軟質(zhì)塑料，不容易型成真空，因此不必設(shè)置引氣裝置。5、成型零件設(shè)計 5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔和型芯的結(jié)構(gòu)有兩種基本型式，即整體式與組合式。考慮到塑件大批量生產(chǎn)，則應選

11、用優(yōu)質(zhì)模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都宜于采用組合式結(jié)構(gòu)，此外，組合式結(jié)構(gòu)還可減少熱處理變型、利于排氣、便于模具的維修。5.2工作尺寸計算對于標注公差的型芯、型腔尺寸按表成型零件工作尺寸的計算有關(guān)公式進行計算，其余未注公差的尺寸則參照簡化公式進行相應計算。查表可知，PA的收縮率Smax =4.0%，Smin=0.5%，由公式可計算其平均收縮率為：=(4.0%+0.5%) /2=0.0225%=0.0225mm，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取=/4。計算接地板模具成型零件的工作尺寸如表1-2所示。表1-2 型腔、型芯主要工作尺寸計算 mm類型模具零件部位塑件尺寸計算公式計算結(jié)果型腔計

12、算小端對應的型腔大端對應的型腔深度對應的型腔突沿對應的型腔1.5圓角對應的型腔R3型芯計算徑向的型芯高度方向的型芯圓角對應的型芯 R1.56、型腔側(cè)壁和底板厚度計算此模具采用組合式矩型型腔，查表矩形型腔壁厚尺寸，已知矩型型腔內(nèi)壁短邊b=87mm，則凹模壁厚S1=1314 mm，模套壁厚S2=4045mm。查表系數(shù)的值可知，L/b=87/87=1.0 則=0.3078 。查表常用塑料注射時的型腔壓力可知，PA材料充填型腔時，p=30 MPa，為了安全起見，取p=40MPa， 由表型腔壁厚及底板厚度計算公式知，=300MPa（常用模具鋼的許用應力為300MPa），帶入公式1-43得，= (0.30

13、7840/300)0.587=18mm。7、冷卻系統(tǒng)設(shè)計注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率以及塑件的型狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應設(shè)置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型（9.45g）、薄壁（1.5mm）塑件，且成型工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷卻。此模具設(shè)計中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設(shè)計如圖1-12所示。圖1-12 冷卻水道8、模架的選擇根據(jù)以上項目分析，接地板塑件為薄壁殼類塑件采用側(cè)澆口。因此可以選用A1A4單分型面模架，考慮到企業(yè)現(xiàn)有的加工手段（如有大量的數(shù)控加工設(shè)備），易采用鑲件型芯，鑲件型芯底部需要支承板，可以采用推板推出機構(gòu)，定模和動模均由兩塊模板組成，查附錄，則

14、應選擇A4型。計算型腔模板周界（如圖1-13所示）由教材相關(guān)公式可知：長度L=40148715871440=297mm寬度N=4014871440=195mm圖1-13 型腔模板周界選取標準的型腔模板周界尺寸首先確定模架寬度，N=195最接近于標準尺寸200，則選200L；然后從L系列標準尺寸中選擇接近于L= 297的315。最終確定的模架規(guī)格為200315。確定模板厚度A板（定模板），用來嵌入型腔鑲塊，因型腔鑲塊采用通孔臺肩式，則A板厚度等于型腔鑲塊厚度，型腔鑲塊厚度=型腔深度+底板厚度=1118=29，選取標準中A板厚度HA=40mm。B板（動模板），用來固定型芯，采用通孔臺肩式，B板厚度

15、=（0.51）型芯高度，型芯高度9.5mm，則B板厚度HB在4.759.5之間，標準化取HB=20mm。C板（墊塊），型成推出機構(gòu)的移動空間，其厚度=推桿墊板厚度推桿固定板厚度塑件推出距離，保證把塑件完全推離型芯。此模架推桿墊板厚度=20mm，推桿固定板厚度=16 mm，塑件推出距離=型芯高度+（510）=9.5+5=14.5mm，則C板厚度=201614.5=50.5，選標準Hc=50mm。選定模架型號模架標記：A4-2003-A50-B70-C70 GB/T12556.1-1990如圖1-14所示。圖1-14 標準模架任務(wù)（四）、注射機的校核1、最大注射量已知VsVj=92+1.5=19.

16、5，Vmax=125，K取0.8，則KVmaxVsVj，適合。2、注射壓力已知P注= 7090 MPa，P公 =120MPa，則P公P注，適合。3、鎖模力已知Pq=2040MPa，A分=3.14(87/2)2232 =59737.3mm2。F鎖=900kN，則Pq A分=405973.7=238946N=239kN。顯然F鎖Pq A分 ，適合。4、安裝部分尺寸噴嘴圓弧半徑12澆口套圓弧半徑14噴嘴孔直徑4主流道小端直徑4.5定位孔直徑100定位圈外徑100 拉桿空間260290模具外型250315最小模厚200模具厚度212最大模厚3005、開模行程開模行程=9.5111030.5最大開模行程300則最大開模行程開模行程，適合。6