塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)課題冷水壺蓋注射模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者李立專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)2005級(jí)模具三班設(shè)計(jì)時(shí)間200712教研室模具教研室指導(dǎo)老師劉全心鄂州大學(xué)機(jī)械系塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題設(shè)計(jì)名稱冷水壺蓋的注射模設(shè)計(jì)塑件圖模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)-塑件圖匯編頁(yè)面68圖例3-18塑件名稱冷水壺蓋材料-厚度1工件精度5設(shè)計(jì)內(nèi)容1、編制模塑成型工藝規(guī)程即填寫(xiě)塑件成型工藝卡2、繪制塑件注射?？傃b圖3圖紙1張3、繪制該模具凸模、凹模的零件圖各一套3圖紙多張4、編寫(xiě)完善模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按4打印紙裝訂目錄一、編制塑件成型工藝卡三塑件4成型工藝分析與設(shè)計(jì)1

2、塑件原材料特性塑件原5財(cái)料成型性能塑件的結(jié)構(gòu)53尺寸精度、表面質(zhì)量分析蟹4件成型方法確定三、塑件成型模具設(shè)計(jì)5型腔的數(shù)量和布置選擇注塑機(jī)66號(hào)及其參數(shù)確67定分型面澆注系紐睡擇和設(shè)成型韻件的設(shè)計(jì)計(jì)算側(cè)1畫(huà)0抽芯機(jī)構(gòu)排氣10保統(tǒng)設(shè)計(jì)模架的確疣和標(biāo)準(zhǔn)件選擇示意圖假13度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)推1214機(jī)構(gòu)脫模導(dǎo)215向機(jī)構(gòu)模具設(shè)1316心得體會(huì)參317考文獻(xiàn)模具總地偈和零件圖塑件成型H宏卡塑件名稱高密度聚乙烯塑件草圖材料牌號(hào)-單件重量259成型設(shè)備型號(hào)-1000每模件數(shù)4成型工藝參數(shù)材料干燥干燥設(shè)備名稱烘箱溫度C7080時(shí)間12成型過(guò)程料筒溫度后段140160中段C180200前段C180190噴嘴C150

3、180模具溫度3060時(shí)間注射05保壓1560冷卻1560壓力注射70105保壓后處理溫度0C時(shí)間編制日期審核日期李立2007124劉全心20071215設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明一、塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)1-高密度聚乙烯的特性1化學(xué)和物理特性-的高結(jié)晶度導(dǎo)致了它的高密度，抗張力強(qiáng)度，高溫扭曲溫度，粘性以及化學(xué)穩(wěn)定性。- 比-有更強(qiáng)的抗?jié)B透性。- 的抗沖擊強(qiáng)度較低。- 的特性主要由密度和分子量分布所控制。適用于注塑模的-分子量分布很窄。密度為091-09253，該材料的流動(dòng)特性很好，為01到28之間。分子量越高，-的流動(dòng)特性越差，但是有更好的抗沖擊強(qiáng)度。- 是半結(jié)晶材料，成型后收縮率較高，在15到4之間。

4、- 很容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^(guò)使用很低流動(dòng)特性的材料以減小內(nèi)部應(yīng)力，從而減輕開(kāi)裂現(xiàn)象。- 當(dāng)溫度高于60時(shí)很容易在烴類溶劑中溶解，但其抗溶解性比-還要好一些。2典型應(yīng)用范圍電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等。3-注塑模工藝條件干燥如果存儲(chǔ)恰當(dāng)則無(wú)須干燥。熔化溫度220-260。對(duì)于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200-250之間。模具溫度50-95。6以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度，6以上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應(yīng)當(dāng)均勻以減小收縮率的差異。對(duì)于最優(yōu)的加工周期時(shí)間，冷卻腔道直徑應(yīng)不小于8，并且距模具表面的距離應(yīng)在13之內(nèi)是冷卻腔道的直徑。注射壓力70-1

5、05射速度使用高速注射。流道和澆口流道直徑在4到75之間，流道長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短?？梢允褂酶鞣N類型的澆口，澆口長(zhǎng)度不要超過(guò)075。聚乙烯成型時(shí)，在流動(dòng)方向和垂直方向的收縮差異較大，注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率，易產(chǎn)生變形，并使?jié)部谥車课坏拇嘈栽黾?；成型收縮率較大，易產(chǎn)生縮孔；冷卻速度慢，必須充分冷卻，且冷卻速度要均勻；質(zhì)軟易脫模，有淺側(cè)凹時(shí)可強(qiáng)制脫模。特別適用于使用熱流道模具。2塑件原材料成型性能結(jié)晶料、吸濕性小流動(dòng)性極好，溢邊值002左右，流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感可能發(fā)生熔融破裂，與有機(jī)溶劑接觸可發(fā)生開(kāi)裂加熱時(shí)間長(zhǎng)則發(fā)生分解、燒傷冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，宜設(shè)冷料穴，模應(yīng)有冷卻系統(tǒng)收縮

6、率范圍大，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對(duì)收縮率影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分不宜用直接澆口，易增大內(nèi)應(yīng)力，或產(chǎn)生收縮不勻，方向性明顯增大變形，應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置，防止產(chǎn)生縮孔、變形質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模3塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，此零件總體為圓形側(cè)面有6個(gè)4X2開(kāi)口長(zhǎng)方孔，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，零件口部上有一個(gè)小臺(tái)。尺寸精度該塑件的精度為7級(jí)，精度要求較低。表面質(zhì)量分析該零件的要求表面沒(méi)有缺陷、毛刺，由于冷水壺蓋經(jīng)常與人的手接觸較多，因此表面要求光

7、滑，最好自然形成圓角。4塑件成型方法確定綜上所述，該塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且壁厚均勻，成型工藝性好，可以采用注射成方法生產(chǎn)。二、塑件成型模具設(shè)計(jì)5型腔的數(shù)量和布置該塑件的精度要求不高，屬小型塑件，且形狀簡(jiǎn)單，又為大批量生產(chǎn)，初定為一模四腔的模具形式,型腔的排列方式采用平衡性較好的型排列，其布置方式如下圖所示為了保證塑件表面質(zhì)量要求，選擇點(diǎn)澆口成型，澆口位置安排在塑件頂部，模具選用雙分型面注射模三板式6選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)1注射量的計(jì)算通過(guò)建模分析，塑件的體積為27265mm,塑件的質(zhì)量此時(shí)流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的06倍進(jìn)行估算，所以注射量為2鎖模力的計(jì)算流道凝料包括澆口在分型面上的

8、的投影面積，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積，用進(jìn)行估算式中查塑件所需的注射壓力70-105,而型腔的平均壓力是注射壓力的30-65,因塑件為薄壁塑件，且澆口為點(diǎn)澆口，其壓力損失比較大，所以取大一些，則3選擇注塑機(jī)根據(jù)上面計(jì)算的注射量和鎖模力，可選用國(guó)產(chǎn)-1000螺桿式注射成型機(jī)，其有關(guān)參數(shù)如下標(biāo)稱注射量1000模板的最大厚度700螺桿直徑55模板的最小厚度300合模力模板尺寸690X79酰射壓力121拉桿空間650X55臟射彳f程280合模方式液壓機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速047電機(jī)功率22模板最大行程700定位圈尺寸150噴嘴球半徑18噴嘴孔直徑75注射方式螺桿式最大成型面

9、積1800定位圈尺寸150注射時(shí)間44射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核型腔數(shù)量的校核由注射機(jī)的額定注射量校核模具的型腔數(shù)量型腔數(shù)目校核合格式中為注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的體積為每個(gè)塑件的體積為注射機(jī)的額定注射量注射壓力的校核注射壓力校核合格式中為注射壓力安全系數(shù)一般為125-14鎖模力的校核鎖模力校核合格為鎖模力安全系數(shù)，一般取11-12其它尺寸的校核只有待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行7確定分型面本塑件要求外側(cè)表面光滑，下端外沿?zé)o澆口痕跡。依據(jù)分型面的選擇原則，該塑件的分型面應(yīng)選如下-所示位置，這樣凹模型腔整體加工成型，塑件外表面光滑，且容易脫模。8澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)1主流道的設(shè)計(jì)主流道尺寸主流道的小端直

10、徑；主流道的球面半徑為；主流道錐角??；主流道長(zhǎng)度取=70;主流道的大端直徑主流道襯套的形式由于主流道入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，極易損壞，對(duì)材料的要求比較高，因而主流道設(shè)計(jì)為澆口套，采用10,熱處理為5055,如上圖所示與之相配合的定位圈的結(jié)構(gòu)如下圖所示2分流道的設(shè)計(jì)分流道的布置為了讓分流道要能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使凝料熔體盡快地分配到各型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道結(jié)構(gòu)分流道的形狀和截面尺寸由于聚乙烯的流動(dòng)性很好，因此選用加工性能比較好的半圓形流道，查表得=10mm分流道的表面粗糙度流道的表面粗糙度的并不要求很低，一般為0816,在此取16,如上圖所示3澆口的設(shè)計(jì)由

11、于塑件的外觀表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)沒(méi)有明顯的燒口痕跡，因此采用點(diǎn)澆口查表得其尺寸如右圖所示4注射行程的校核查-1000注射注射行程為280,澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度，成立。9模具成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算分析塑件的結(jié)構(gòu)可知根據(jù)尺寸公差可知塑件在徑向上的公差等級(jí)為7級(jí)44585-84,對(duì)于此塑料此精度為中等。分析塑件的結(jié)構(gòu)可知?jiǎng)幽２糠秩舨捎谜w式結(jié)構(gòu)將無(wú)法加工，所以采用組合型芯結(jié)構(gòu)。圓柱型芯采用臺(tái)肩固定的形式，其下底面用模仁將其壓緊。尺寸計(jì)算。查其尺寸公差由于尺寸精度為中等，故分別取制造偏差為尺寸公差13,磨損偏差為尺寸公差16,即。塑料收縮率范圍為15-20,則平均收縮率為。故型腔芯尺寸為設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖動(dòng)模

12、仁型腔動(dòng)模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動(dòng)模板上，查其尺寸公差腔體尺寸設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖定模仁型腔定模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動(dòng)模板上查其尺寸公差腔體尺寸設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖滑塊型芯滑塊型芯的設(shè)計(jì)為整體式結(jié)構(gòu)，總共4個(gè)，其相應(yīng)的側(cè)孔尺寸為109、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的選用塑件的側(cè)壁有6個(gè)方孔，其均垂直于脫模方向，阻礙成型后的塑件從模具脫出。因此成形時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，經(jīng)分析本模具采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。確定抽芯距此塑件的的側(cè)孔深度為1,則=+2-3=4確定斜導(dǎo)柱的傾角由于此模具的抽芯距比較短因此其傾角可取小一些，取為12°0確定斜導(dǎo)柱的尺寸，查表取整得=18經(jīng)計(jì)算得，查表

13、取標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度為100mm011模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇。由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合模架標(biāo)準(zhǔn)架，選用結(jié)構(gòu)形式為4型，模架尺寸為500X560的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。與型腔零件有關(guān)參數(shù)的校核型邊緣距離的校核校核合格為模腔材料的許用應(yīng)用，查12的許用應(yīng)力為245為型腔的平均壓力腔底板厚度的校核，校核合格模具閉合高度的校核計(jì)算模具的閉合高度為查一一1000得，即模具滿足的安裝要求。模具的外形的校核本模具的外形的尺寸為查一一1000注射機(jī)的模板的最大安裝尺寸為，故能滿足模的安裝要求開(kāi)模行程的校核模具的行程為查1000的最大開(kāi)模行程為700>183，即能滿足注射機(jī)

14、的開(kāi)模要求。12排氣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)此塑件為小型逆件，可利用推桿、活動(dòng)型芯與模板之間的間隙排氣，其間隙為。1311、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表得聚乙烯成型時(shí)所需的模具溫度為30-60C,此設(shè)模具的溫度為40Co冷卻水的體積流量冷卻水管直徑為了使水處于湍流狀態(tài)，查表得在冷卻水在管道內(nèi)的流速由式大于最低流速110,達(dá)到湍流狀態(tài)，所以管道直徑選用合理。冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)查表得=722水溫為30C時(shí)，因此冷卻管道的總傳熱面積模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻水孔數(shù)14推出機(jī)構(gòu)脫模推出機(jī)構(gòu)的形式確定此塑件采用頂桿推出，推桿設(shè)計(jì)在塑件的臺(tái)階處，每個(gè)塑件由8根推桿推出，在臺(tái)階處圓形均布，共32根。其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。

15、脫模力的計(jì)算脫模力系數(shù)塑料的線性膨脹系數(shù)在脫模溫度下，塑料的抗拉彈性模量塑料的軟化溫度脫模時(shí)塑件的溫度塑件的厚度型芯脫模方向高度脫模力的校核查一一1000的頂出力為即能滿足注射機(jī)的要求。15導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱選用模架本身的規(guī)格，但其長(zhǎng)度與開(kāi)模行程有關(guān)，必須另行設(shè)計(jì)選擇經(jīng)計(jì)算得查表取標(biāo)準(zhǔn)得到長(zhǎng)導(dǎo)柱的長(zhǎng)度取為，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度取為其相關(guān)的配合見(jiàn)裝配圖所示，與之相應(yīng)的導(dǎo)套選用模架自帶規(guī)格。16參考文獻(xiàn)1伍先明等?塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)?北京國(guó)防工業(yè)出版社，2006?52余冬蓉，程勝文?塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)?北京科學(xué)出版社，20053中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)?中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社，199817模具設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過(guò)此次模具設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識(shí)更加系統(tǒng)化，完整化。在設(shè)計(jì)中我熟練撐握了查閱有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，知到了怎樣去學(xué)習(xí)和善于利用前人所積累的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資料。也鍛煉了我綜合考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化等的能力，鞏固了過(guò)去所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)。已撐握了注射模