棉簽盒蓋注塑模具設計

1、鄂州職業(yè)大學塑料模具技術應用課程設計題目：棉簽盒蓋注射模具設計系 別:機械工程學院專業(yè)：模具設計與制造班 級：模具二班學 號：2012230236學生姓名：汪文韓指導老師：李昶目錄：1. 塑件分析與塑料分析1.1塑件名稱1.2塑件分析1.3塑料分析1.3.1優(yōu)點1.3.2 缺點2. 編寫注射成型工藝卡片 2.1注射成型的工藝參數(shù) 2.2工藝卡片3. 確定注射機及參數(shù) 3.1校核注射機相關參數(shù)3.2確定注射機4. 確定型腔及分布 4.1確定型腔個數(shù)4.2確定型腔分布5. 確定分型面5.1選擇分型面的原則 5.2選擇分型面6. 確定模具結(jié)構(gòu)6.1確定模板厚度選擇模架7. 澆注系統(tǒng)設計7.1澆注系統(tǒng)

2、組成7.2澆注系統(tǒng)的設計原則7.3澆注系統(tǒng)設計7.3.1設計主流道7.3.2設計分流道7.3.3設計澆口與拉料桿 7.3.4設計冷料穴8. 成型零部件設計 8.1計算型腔尺寸 8.2計算型芯尺寸9. 推出機構(gòu)設計9.1推桿設計9.2復位桿設計9.3推板與推桿固定板設計10. 導向機構(gòu)設計10.1設計導柱10.2設計導套11側(cè)面分型與抽芯機構(gòu)設計 11.1確定斜導柱角度11.2確定斜導柱尺寸 12. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 12.1選擇冷卻質(zhì)12.2設計水冷13. 排氣系統(tǒng)設計14. 參考文獻1. 塑件分析與塑料分析1.1塑件名稱：棉簽盒蓋其相關視圖如下:17tfi4 5in40.* DIL 8go丄

3、 !*§ + -C1O6000十G8FF1 1 怦 f r IT1.2塑件分析棉簽盒蓋的最大長度為90毫米，最大寬度60毫米，最大高 度10毫米。內(nèi)側(cè)凸臺長10毫米，高0.3毫米。工件制作精度 MT4級，表面粗糙度最大為3.2卩m,較容易實現(xiàn)。盒蓋體積約 為2960立方厘米，質(zhì)量約為0.031千克。該工件實體圖如下：1.3塑料分析1.3.1優(yōu)點聚苯乙烯【PS】無色透明，有光澤，無毒無味，密度為1.05g/ cm“3。她的化學性能、穩(wěn)定性良好，不易被腐蝕，但不能 耐硝酸及強氧化劑的作用。對水、乙醇、汽油、植物油、及各種 鹽溶液也有足夠的耐蝕能力。它的流動性很好，溢出值為0.03伽，收縮

4、率為0.2 0.8，透光性也很好，僅次于玻璃， 著色能力優(yōu)良；另外，它是目前最理想的絕緣材料，可以與石英媲美！1.3.2缺點它的耐熱性低，質(zhì)地硬而脆，制作工件時很容易由于內(nèi)應 力作用而開裂。2. 編寫注射成型工藝卡片2.1注射成型的工藝參數(shù)注射成型工藝參數(shù)主要包括：溫度，壓力，時間，等三大參數(shù)。2.2注射成型工藝卡片原料聚苯乙烯【PS】注射機型號螺桿式溫度料筒、八前140 160中170 180后180 190噴嘴160170模具3050壓力塑化36保壓3040注射60 100時間充模13保壓1015冷卻515前處理方式a.檢驗塑料原料；b.干燥原料；c.清洗料筒；d.預熱嵌 件e.選脫模劑后

5、處理a.退火處理；方式b.調(diào)濕處理3. 確定注射機及參數(shù)3.1校核注射機相關參數(shù)a.注射量 m nms mj kmmaxms:單個塑料體積3 cmA3m:成型塑件所需體積k:固定系數(shù)m=1 X 3+10=13cm八3b 鎖模力 F=( nAs+A) P<F 0As:單個塑件的投影面積 5400伽A2A:澆注系統(tǒng)投影面積，取 30F:成型塑件所需鎖模力mj:澆注系統(tǒng)及飛邊體積10 cm A3n:塑件個數(shù)1mmax:額定注射量F=(1 X 5400+30) X 30=162.29n:塑件個數(shù)1P：型腔內(nèi)熔體平均壓力，取 30F0：額定鎖模力X 10A3NP0注射機最大注射壓力Smax注射機最

6、大開模行程C注射壓力PWP0P:成型塑件所需注射壓力 80MPaP=80MPad開模行程 SW SmaxS:取出塑件所需的開模行程S=10+10=20e模具閉合咼度 Hmi nW H* HmaxHm模具閉合高度Hmin最小模具閉合高毒Hmax最大模具閉合高度f模板尺寸與拉桿空間拉桿間距：235模板尺寸：250 X 280g噴嘴參數(shù)Sr:噴嘴頭圓弧半徑14伽SR:澆口套圓弧半徑 16伽d:噴嘴孔直徑 2伽D:澆口套孔直徑 2.5伽3.2確定注射機根據(jù)以上校核的注射量，鎖模力，注射壓力，開模行 程，模具閉合高度，模板尺寸和噴嘴尺寸等參數(shù)選擇 XS-Z-30注射機為本副模具注射機。XS-Z -30注

7、塑機技術參數(shù)注射量30 cm A3鎖模力250KN開模行程160mm最大/小模具厚度180/160mm注射壓力119MPa定位圈直徑63.5mm模板尺寸250 X 280mm噴嘴孔徑2mm噴嘴頭半徑14mm4. 確定型腔個數(shù)及分布4.1確定型腔個數(shù)考慮到本副模具有側(cè)抽機構(gòu)，制作比較麻煩，故，本模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)形式。4.2確定型腔排布由于該塑件屬于對稱圖形且模具只有一腔所以把該型腔居中布置5. 確定分型面5.1選擇分型面的原則a. 分型面應選擇在塑件最大輪廓處；b. 分型面的選擇應有利于塑件順利脫模;c. 分型面的選擇應保證塑件精度要求；d. 分型面的選擇應考慮塑件外觀質(zhì)量；e. 分型面的選

8、擇應有利于排氣；f. 分型面的選擇盡可能滿足制品的要求;g. 分型面的選擇應有利于防止溢料。5.2選擇分型面考慮以上選擇原則及本模具采用側(cè)抽機構(gòu)，故，把工件豎著 放在模具型腔中，即：工件寬60mm這一邊放在分型面上。6. 確定模具結(jié)構(gòu)6.1確定模板厚度選擇模架壁厚：S=0.20X+17（X為工件長或?qū)挘￤=90+2S=160L=60+2S=98結(jié)合W,L兩個參數(shù)選擇1818系列A4型號模架:7. 澆注系統(tǒng)設計7.1澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)包括：主流道 分流道 澆口和冷料穴四部分7.2澆注系統(tǒng)的設計原則a 了解塑料的成型性能；b. 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕；c. 有利于型腔中氣體的排出；d. 防止

9、型芯的變形和嵌件的移出;e. 盡量采用較短的流程充滿型腔7.3設計澆注系統(tǒng)7.3.1設計主流道主流道設計應滿足以下要求：a. 為便于將凝料從主流道中拉出，通常把主流道設計成錐形，錐度為3-6度，Ra 一般為O.&m；b. 為防止凝料溢出，主流道與噴嘴應緊密對接，主流道進口 應制成球面凹坑；c. 為減小物料的流動阻力，主流道與分流道接口處用圓角過 渡；7.3.2 設計分流道 分流道的作用是分流和轉(zhuǎn)向；設計分流到時要求塑料熔體在流動時熱量和壓力損失較小，流道凝料少，各型腔能均勻進料， 為便于分流道的加工和凝料脫模，分流道大都設置在分型面上分流道的長度應盡量短且彎折少，以便減少壓力和熱量損失

10、， 節(jié)約塑料原料和降低能量消耗；常用分流道截面形狀為圓形，正 方形，梯形， U 形，半圓形和矩形等，本模具采用半圓形。7.3.3 設計冷料穴和拉料桿冷料穴的作用是儲存注射間隔期間產(chǎn)生的冷凝料頭和最先注 入澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分熔體，防止這些冷料進入型腔影響 制品質(zhì)量。常用冷料穴與拉料桿結(jié)構(gòu)有以下幾種：a. 底部無拉料桿的冷料穴；b. 底部有推桿的冷料穴；c. 底部有拉料桿的冷料穴，其中拉料桿有 Z形，球頭形和菌頭型，本模具采用 Z 形734設計澆口澆口主要形式有：a. 直接澆口；塑料流程短，阻力小，進料速度快b側(cè)澆口；澆口流程短，截面小，去除容易c. 扇形澆口；型腔的排氣性好d. 平縫澆口；

11、適用于大面積扁平塑件，流動性好e. 盤形澆口；適用于圓筒形或中間有孔的塑件f. 輪輻式澆口；澆口去除容易g. 點澆口；截面小，適用于盒形和殼體類塑件h. 潛伏式澆口；屬點澆口變異形式，易去除i. 護耳式澆口；具有點澆口優(yōu)點，適用于穩(wěn)定性差，黏度高塑件綜合對塑件成型性能和澆口分析比較，確定成型該塑件的模 具采用點澆口的形式，該模具澆口道設計圖如下：擰I 2Y訴H瀘8. 成型零部件設計8.1計算型腔尺尺寸基本尺寸計算公式公差最終尺寸90L=(Ls+LsScp -3/4A) o /3189.79o+o.3360L=(Ls+LsScp -3/4)o /30.7459.8o+0.2510H=(Hs+Hs

12、Scp-2/3 )o /30.289.87o+o.o9型腔設計圖如上:8.2計算型芯尺寸基本尺寸計算公式公差最終尺寸88l=(ls+l sScp-3/4A)-0 /3187.78-0.3305h=(hs+hsScp-2/3A)-/3 00.244.87-0.080型芯設計圖如上:9. 推出機構(gòu)設計9.1 推桿設計推桿形狀為直通式，直徑d=8mm,長度l=100mm,頂部與頂板平齊，底部安放在推桿固定板上，工作部分與推桿孔間采用H8/f8 間隙配合。推桿材質(zhì)為 45 鋼，工作部分局部淬火 50-55HRC,表面粗糙度Ra在1®m左右。為了讓塑件完好推出，本模具設有 4 根推桿，其長間距

13、為138mm,寬間距為136mm且沿型腔對稱布置。9.2 復位桿設計由于本模具結(jié)構(gòu)設有頂板，它與推桿共同起到復位桿的作用， 故在這里不重復設置復位桿。9.3 推板與推桿固定板的設計在已選的模架型號中已知次兩塊板尺寸：長l = 180mm,寬w=180 mm; 厚 h=20mm推桿固定板：長|=180mm, 寬= 180mm，厚h=15mm10. 導向結(jié)構(gòu)設計10.1 設計導柱 導柱的基本結(jié)構(gòu)有兩種，一種是除安裝部分的凸肩外，其 余部分不直徑相同，成為帶頭導柱；另一種是除安裝部分外的凸 肩外，安裝使用的配合部分直徑比延伸的工作部分直徑大，成為 帶肩導柱。本模具選的是帶頭導柱。根據(jù)動定模板及頂板的

14、厚度，得知導柱總長 L=75mm，用于固定部分長l=10mm，工作部分直徑d=15mm,固定部分直徑D=20mm.工作部分粗糙度Ra=0.4um其余部分Ra=0.8um, T8A材質(zhì)硬度要求達到 55HRC10.2 設計導套 導套結(jié)構(gòu)也有兩種，一是直導套，另一種是抬肩式導套， 本模具選的是直導套。11. 側(cè)面分型與側(cè)抽結(jié)構(gòu)設計11.1 計算抽芯力，抽芯距及導柱斜度角a. 計算抽芯力 用以下公式計算F=Ap(ucosasina)=3x 1.2(0.2cos15 -sin15)=3Nb. 確定抽芯距 側(cè)抽距一般比塑件上凹凸臺深或高 2-3mm即：S=S2+(23)=0.3+2.7=3mmc. 斜導

15、柱角度是側(cè)抽機構(gòu)的主要技術參數(shù)之一，傾斜角 a值 一般不大于15。左右，本模具取15。，次情況下，鍥緊塊a 1取 18。11.2 確定斜導柱尺寸 因為斜導柱處于上模板與定模板范圍內(nèi)且這兩塊板厚45mm,而斜導柱a=15所以斜導柱長L=45/cos15=59mm。12. 冷卻系統(tǒng)設計12.1 選擇冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)通常用水，壓縮空氣，冷凍水，油等。本次選用水 作為冷卻質(zhì)。12.2 設計水冷e水冷形式一般是在模具的型芯和型腔等部位開設冷卻通道,通過調(diào)節(jié)冷水流量和流速來控制模具溫度。a. 冷卻水孔相對位置尺寸水孔直徑d=8mm 孔間距L=24mm與分型面的間距h=8mmb. 模具結(jié)構(gòu)允許，冷卻孔要避開塑件熔接部位c. 水孔排列于型腔形狀吻合d. 動定模要分開冷卻，保證冷卻平衡e. 澆口附近與壁厚處應加強冷卻f. 冷卻通道應密封且不應通過鑲塊接縫，以免漏水g. 進出水溫差不宜過大色冷卻裝置有：通道式冷卻，管道式冷卻和導熱桿式冷卻三種形式