塑料模具設計---項目2

1、任務2-1:接受任務書(i)成型塑件任務書(2 )模具設計任務書產(chǎn)品零件圖:技術要求1材料：PP2、產(chǎn)量：1000萬件3、未注公差尺寸按 GB/T14486-1993中MT64、要求塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，不得有明顯的澆口痕跡。樓昇設悴柱務書11其U&XBllL4fi.nWWWU4MnumAjemcws品ft 4«具主jR#«n申>LKfcY 麻W¥ ft 方ft萍fiMSNtawml.»«B «mietm* ffIH基ft”力Tftt Jt宦41A st3t*盂MBwM®5CAMnaj

2、7;£<3 a 口輒fitAXSOamB4-ET*4>m 抽*美atom杞 60 tttnt襯1甫MWMMW*竝Ut HUtrn任務 2-2: 塑件的工藝性（1）塑料 品種： PP 顏色：白色 基本特性：聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更 透明、更輕。密度僅為0.900.91g/cm3。它不吸水，光澤好，易著 色。聚丙烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，如卓越的介電性能、耐水 性、化學穩(wěn)定性， 宜于成形加工等； 還具有聚乙烯所沒有的許多性能， 如屈服強度、 抗拉強度和硬度及彈性比聚乙烯好。 定向拉伸后聚丙烯 可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強度。熔點為164C17

3、0C,耐熱性好，能在100C以上的溫度下進行消毒滅菌。其低溫使用溫度 達-15 C,低于-35 C時會脆裂。聚丙烯的高溫絕緣性能好，而且由于 其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響，但在氧、熱、光的作用下極易 解聚、老化，所以必須加入防老化劑。成形特點： 1）成形加工性好，可以用注射、擠出、吹塑及真空成形 等方法加工； 2）吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸 容易分解；3）比聚乙烯流動性好，溢邊值0.03mm壓力對熔體粘度 比溫度影響顯著，應在較高壓力下成形；4）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱，適當延長冷卻時間，以穩(wěn)定尺寸； 5）收縮 率大且波動范圍大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹

4、陷及變形； 6）應注意控制成形溫度，料溫低時方向性明顯，尤其低溫高壓時更顯著，模溫低于50 C時，塑件表面不光澤，易產(chǎn)生熔接不良和流痕，模溫 高于90C時易發(fā)生翹曲和變形；7）塑件壁厚應均勻，避免缺口和尖 角，防止應力集中，塑件內(nèi)不能有銅質嵌件，聚丙烯與銅接觸后會變 脆； 8）取向顯著，不宜采用直接澆口，否則澆口附近殘余應力大， 易使塑件翹曲變形。2）塑件尺寸精度：塑件 1有 3個尺寸標注公差， 分別是 42±0.1、250-0.2 、23.60.1°,按標準GB/T14486-1993中為MT4級精度，屬于般精度；其余尺寸未注公差，按MT6級精度。表面質量：塑件表面不得有

5、氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷,表面粗糙度 可取 Ra1.6。結構工藝性：塑件為圓柱殼體零件，腔體深分別為 41.4mm壁厚均 勻0.6mm大于最小壁厚要求。總體尺寸 25X 42,屬于小型塑件。由 于高度較大,側壁有斜度為 2°,可以順利脫模。塑件圓角 R0.9、R1.5, 可以提高模具強度、改善熔體的流動情況和便于脫模。通過以上分析可知,以上兩個塑件可采用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為 10, 000, 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 2-3: 注射機的選擇（1）計算塑件的體積、質量經(jīng)UG軟件測得塑件的體積V=2.036cm3 , PP的密度為 0.9 -

6、0.91g/cm3，則質量 M=0.91x 2=1.82g。（2）確定模具型腔數(shù)量 由于糖盒的盒蓋與盒體成對使用，生產(chǎn)數(shù)量相同，因此，兩個塑件可 以放在同一模具內(nèi)。塑件的生產(chǎn)批量為 10,000,000 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)目為一模兩件。（3）選擇注射機根據(jù)公式 Vmax > （n Vs+Vj）/K式中Vma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 nVs=4X 2=8cm3，估計 Vj=5cm3則 Vmax（

7、8 + 5）/0.8=16.25cm3查表，初步選擇注射機 XS-ZY-125。明確注射機的規(guī)格參數(shù)：最大注射量 125cm3注射壓力 120MPa最大開模行程 300mm模板尺寸428mmX 458mm鎖模力 900kN模具厚度最大300mm最小200mm拉桿空間260mmX 290mm噴嘴尺寸 圓弧半徑R12mm孔直徑© 4mm定位孔直徑 © 100mm頂出形式兩側頂出，孔徑© 22mm孔距230mm（4）制定注射成形工藝參數(shù)查表，PP的注射成形工藝參數(shù)如下：溫度C）噴嘴溫度170190料筒溫度 前段180200,中段200220,后段160170模具溫度 4

8、0 80壓力（ MPa）注射壓力 70 120保壓壓力 50 60時間（ S）注射時間 0 5保壓時間20 60冷卻時間1550成形周期40120任務2-4:模具結構設計模具結構設計(1)分型面的選擇首先確定模具的開模方向為塑件的高度方向，根據(jù)分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處原則，則此塑件的分型面選在盒蓋和盒體的下底 面處，如圖所示。(2) 型腔布局采用一模四腔模具結構，型腔間隔 30mn布置(3) 確定模具總體結構類型由于點澆口的澆口痕跡小，不會在塑件表面留下明顯的澆口痕跡， 且 點澆口可以自動拉斷，利于自動化生產(chǎn)，因此，本設計采用點澆口澆 注系統(tǒng)，即三板模結構，模具總體結構類型為雙分型面

9、注射模。(4) 成型零件設計A.結構設計型腔和型芯的結構有兩種基本形式，即整體式與組合式?？紤]到塑件 大批量生產(chǎn)，則應選用優(yōu)質模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都 宜于采用組合式結構，此外，組合式結構還可減少熱處理變形、利于 排氣、便于模具的維修。型芯尺寸較小、結構簡單，適于采用整體嵌入式，為使模具結構緊湊， 選擇盲孔式，其結構形式見圖6。型腔尺寸較小、結構簡單，適于采 用整體嵌入式，為使模具結構緊湊，選擇盲孔式，其結構形式見下圖。B. 工作尺寸計算對于標注公差的型芯、型腔尺寸按相應公式進行尺寸計算，其余則按簡化公式計算。查表可知 PP的收縮率 Smin=1.8% Smax =2.5%,則其平

10、均收縮率Scp=(Smi n+Smax)/2=(1.8%+2.5%) =2.15%（5）選擇標準模架此設計中采用龍記（LKM）標準模架。1 ）確定模架組合形式由于采用點澆口，因此，選擇細水口模胚?？紤]到模具結構中有流道 推板、動模沒有支承板、推桿推出塑件，則選擇 DCI 型模胚。2 ）計算型腔模板周界長度 L=2025302520=120寬度 N=20+25+20+25+20=1103 ）選取標準的型腔模板周界尺寸首先確定模架寬度，N=20Q選標準尺寸200; L=200, 選標準尺寸250。最終確定模架規(guī)格為200 X 250。4 ）確定模板厚度A 板 定模板，因型腔直接在定模板上，則 A

11、板厚度 =型腔深度 +底板厚度=42+ 20=62，選取標準中A板厚度HA=70mmB 板 動模板，用來固定型芯，采用盲孔式，型芯高度42.3mm， B板厚度 = 60。C板 墊塊，形成推出機構的移動空間，其厚度 二推桿墊板厚度+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=15mm塑件推出距離二型芯高度+（510）=42+10=52mm則 C板厚度=20+ 15+ 52=87,選標準 Hc=90mm5 ）選定模架模架標記：200250-DCI-A70B60C70 LKMLL 1BM 6）檢驗模架與注射機的關系模具外形尺寸200X 2

12、50,拉桿空間260X 290,顯然200V290,合理最大模具厚度300模具厚度275最小模具厚度200，合理。開模行程=42+42+ 10=92 V最大開合模行程300,合理。(6) 澆注系統(tǒng)型腔布局為一模四件，點澆口澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)組成為主流道、分 流道、澆口、冷料井。主流道 圓錐形，錐角 a=2°,表面粗糙度 Ra0.63um主流道進口端直徑D1=4.5mm長度L由裝配決定，完整尺寸見附錄澆口套零件圖。設計成澆口套形式，節(jié)約優(yōu) 質鋼材，便于拆卸和更換。選用圓形截面分流道，直徑分流道d>ts+1.5=1.5+1.5=3，查表 dmin=4mm則取d=4mm長度取90mm

13、匚-.090.0澆口 采用點澆口，查表點澆口直徑尺寸，已知材料為 PP,塑件壁厚 0.6mm 則澆口直徑 d=(0.71.0) mm，取 d=1.0mm L=1mma=11°。inein（7）推出機構采用推桿推出機構，每個塑件設置 2顆© 4圓形推桿，推出力均勻， 運動平穩(wěn)，但塑件上留下推出痕跡。（8）溫度調節(jié)系統(tǒng)注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、 固化定形、生產(chǎn)效率以及塑件 的形狀和尺寸精度都有重要的影響， 因此應設置冷卻系統(tǒng)。由于此塑 件為小型（1.82g ）、薄壁（0.6mm）塑件，且成形工藝對模溫要求不 高，也可以采用自然冷卻。此模具設計中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設計如圖所示。（9）排氣系統(tǒng)由于此模具屬于中小型模具，且模具結構較為簡單，可利用模具分型 面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.020.03mm , 不必設排氣槽。任務 2-5: 注射機的校核(1)最大注射量已知 Vs+ Vj=(4x2)+3=11 , Vmax=125 K取 0.8 則 Vs+ Vj v KVmax ,適合。(2)注射壓力已知P注二70120 MPa, P公=120 MPa;貝S P注v P公，適合。( 3)鎖模力已知 Pq=2(40MPa A 分=3.14 X 12.52 X 4+ 500 =2462mm2F鎖=900kN則 Pq A 分=40 X 2462=98