塑料桶的模具設(shè)計(jì)

1、哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：塑料桶注塑模具設(shè)計(jì)專業(yè)年級(jí)： 模具10-3班學(xué)生姓名：卷遛學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 張偉魯?shù)虏殴枮I理工大學(xué)榮成學(xué)院完成時(shí)間：2012 年8 月31 日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：張淞學(xué)號(hào)：14? 院：榮成學(xué)院專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造任務(wù)起止時(shí)間:2012 年8月20 日至2012 年9月2 日課程設(shè)計(jì)題目：塑料桶注塑模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)工作內(nèi)容和計(jì)劃：1 . 工作內(nèi)容繪制模具裝配圖一張（Autocad繪制、A0或A1圖紙）；繪制所有非標(biāo)件零件圖（手繪、A3圖紙，由指導(dǎo)教師指定） 編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，1015頁(yè)。2 .工作計(jì)劃測(cè)繪塑件，繪制塑件二

2、維圖和三維實(shí)體；進(jìn)行注塑工藝分析與計(jì)算，確定模具的總體方案；草繪裝配圖，進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；完成裝配圖設(shè)計(jì)；手繪完成非標(biāo)件零件圖設(shè)計(jì)；編寫塑料模具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)答辯參考資料：1 .李德群.塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)（第二版）2 .孫全穎.唐文明.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與質(zhì)量保證3 .劉力.機(jī)械制圖（第三版）4 .胡家秀.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版）指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名：年 月日教研室主任意見(jiàn)：簽名：年 月日目錄第 1章 塑件成型工藝分析設(shè)計(jì)任務(wù)塑件的工藝性分析塑件的原材料分析塑件的尺寸精度分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析成型設(shè)備的選擇第 2章注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具總體方案的確定澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算模架的選擇導(dǎo)向

3、及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第 3章模具的總裝與校核模具的總裝模具的校核參考文獻(xiàn)第 1章 塑件成型工藝分析1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)1 課程設(shè)計(jì)目的（ 1 ）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)具體設(shè)計(jì)任務(wù)的理解和分析能力；（ 2）培養(yǎng)學(xué)生編制塑料成型工藝規(guī)程的能力；（ 3）培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)塑料模具的能力；2 課程設(shè)計(jì)要求（ 1 ）查閱有關(guān)資料，了解模具技術(shù)的發(fā)展方向，做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性；（ 2）樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，綜合考慮模具經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性等要求，嚴(yán)肅認(rèn)真地進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；（ 3）要求相關(guān)的工藝計(jì)算準(zhǔn)確，編制的塑料成型工藝規(guī)，圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，課程設(shè)計(jì)任務(wù)程

4、合理；3 設(shè)計(jì)零件如圖1-1 所示。圖 1-1 塑料桶零件圖已知技術(shù)參數(shù)：材料：聚乙烯，PE；生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)1.2 塑件的工藝性分析1.2.1 塑件的原材料分析PE 即聚乙烯，結(jié)晶熱塑性樹(shù)脂，無(wú)臭、無(wú)毒、手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低壓性能（最低使用溫度可達(dá)-70-100 C）,化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（ 不耐具有氧化性質(zhì)的酸）, 常溫下不溶于一般溶劑, 吸水性小, 電絕緣性能優(yōu)良。成型特性:1 結(jié)晶料，吸濕小，不須充分干燥，流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，成型時(shí)宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。2收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲。冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有

5、冷卻系統(tǒng)。3加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)發(fā)生分解。4軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模. 。5可能發(fā)生融體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開(kāi)裂。1.2.2 塑件的尺寸精度分析塑件上尺寸均無(wú)特殊要求，為自由尺寸，可以按照MT5 級(jí)精度查取公差值。塑件為環(huán)形，要求外觀美觀、無(wú)斑點(diǎn)、表面粗糙度可取，塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的粗糙度要求。1.2.3 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析此塑件為實(shí)體桶零件，壁厚 1mm總體尺寸適中，塑件成型性能較好1.3 成型設(shè)備的選擇1、 計(jì)算塑件的體積根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件可直接查詢塑件的體積為：3V1= mm查相關(guān)手冊(cè)，PE的密度為 0.94-0.96 10-6 kg/mm3這里取

6、0.95 10-6kg / mm3所以，單個(gè)塑件的質(zhì)量為：M1=V1X p= mn3X 0.95 10-6kg/mm3 二根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目：設(shè)注射機(jī)的最大注射量為G=2670g單個(gè)制品的重量為 M1=澆注系統(tǒng)的重量為M2=則有：n=/M1 =所以型腔個(gè)數(shù)取n=1個(gè)生產(chǎn)中，每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的()倍，考慮到流道較長(zhǎng)，初步估量流道的體積 V2=塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為 M= VX p =2、 選用注射機(jī)根據(jù)塑件形狀，取一模一件的模具結(jié)構(gòu)，初選所以初選 HTL-1000A型螺桿式注射機(jī)。其各項(xiàng)參數(shù)如表1-2所示。表1-2 HTL-1000A臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 3理論注

7、射谷重/cm2670鎖模力/KN10000螺桿直徑/ mm100拉桿內(nèi)間距/ mm1080x1000注射壓力/MP216移模行程/ mm1000注射速率/ (g/s )580最大模厚/ mm1100塑化能力/(g/s )325最小模厚/ mm400螺桿轉(zhuǎn)速/ (r/min )100定位孔直徑/ mm()150噴嘴球半徑/ mm15噴嘴孔直徑/ mm4第 2章注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 模具總體方案的確定1. 分型面的選擇分型面應(yīng)選擇在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，有利于排氣，保證塑件質(zhì)量，該零件分型面如圖2-1 所示，取在塑件的頂部。圖 2-1 分型面選擇2. 型腔數(shù)量的確定及型腔的排列該塑件

8、采用一模一件成型，型腔布置在模具中間，有利用與澆注系統(tǒng)的排列和模具平衡，如圖2-2 所示。圖 2-2 型腔分布2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)塑料模具大典查得注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前端出口孔徑：d0= Mmm噴嘴前端球面半徑：Rg 15mm模具澆口套主流道球面半徑R與注射機(jī)噴嘴球面半徑 R0的關(guān)系為：R=R0+(23)=15+2=17mm模具澆口套主流道小端直徑d 與噴嘴前端出口孔徑d0 的關(guān)系為：d=d0+ 1)mm=()4+1 =()5mm主流道為圓錐形，錐角取3°；澆口采用直接澆口，從塑件下端圓形外表面進(jìn)料，如圖2-3 所示。圖 2-3 澆注系統(tǒng)2.3 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算成型

9、零部件的主要工作尺寸計(jì)算如下：1. 型腔徑向尺寸計(jì)算由零件圖分析可知，決206mm,220mm,154mmi 件上尺寸均關(guān)精度查取公差值, 分別是：198-00. 46徑向尺寸：分別代入計(jì)算得：L M1 198(1LM2 206( 1Lm3 220( 1Lm4 154(1由零件圖分析可知，決定型腔深度尺寸的主要有：型 腔 徑 向 尺 寸 的 主 要 有 ：198mm，IT12 級(jí)塑件6-00.462200-0. 46154-00.4LMLS (1 Scp) x 0 z(2-1)0.46/ 30 150. 008)3/ 40.460199. 2400.150.46/ 30 150. 008)3

10、/40. 460207. 30300. 150.46/ 30 150. 008)3/40. 460221. 41500. 150.46/ 30 150. 008)3/40. 4600.46/3154. 9300. 15210mm, 可按 IT12 級(jí)塑件精度查取公差值, 分別是：210-00.46深度尺寸：H M H S(1 Scp) x' 0 z(2-2) 分別代入計(jì)算得：HM1 210(10. 008) 2/ 3 0.4600.46/3211. 3700. 152. 凸模尺寸計(jì)算由零件圖分析可知，決定凸模徑向尺寸的主要有：196mm,204mm,118mm,152mm按IT12級(jí)塑

11、件精度查取公差值，分別是：I960。46,20400.46, 11800.35, 15200.40l M ls(1Scp ) xz(2-3)lM 1 196(1 lM 2204( 1lM3 118(1 lM4152(10. 008)3 / 40. 46 -0。46/300. 008)3 / 40. 46 -0。46/300. 008)3 / 4 0. 35 - 0。 35 / 300. 008)3/ 40. 4 -0。 40/3197. 9100。 15205. 63-00。 15119. 21-00。12153. 520-0。 13由零件圖分析可知，決定凸模深度尺寸的主要有：209mm可按I

12、T12級(jí)塑件精度查取公差值, 分別是：20900. 46深度尺寸：hMhs (1 Scp) x 0z(2-4)00hM 1209(1 0. 008) 2/ 3 0.46 0.46/3210. 9800. 15式中塑件的允許公差；Scp塑料的平均收縮率，取 Scp=;Sz成型零彳制造公差，取塑件公差的1/4;x 式式修正系數(shù)，一般中小型塑件取為 3/4 ；x一一修正系數(shù)，一般精度較小型塑件取2/3 ;Ls式一塑件外型尺寸；H S 式式塑件高度基本尺寸；l s 式式塑件內(nèi)形基本尺寸；hs 式式塑件孔深基本尺寸2.4 模架的選擇1 各模板尺寸的確定(1) A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為210

13、mm又考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，還需要留出足夠的距離，故A板厚度取250mm(2) B板尺寸。B板是動(dòng)模型芯板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取80mm（ 3）中間板加支撐板尺寸，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取80mm（ 4 ） C 板（墊板）尺寸。墊塊= 推出行程+ 推出厚度+推桿固定板厚度+510mm選C板為高為250mm經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架結(jié)構(gòu)形式為P1 型，其外形尺寸：寬X長(zhǎng)X高=750X800X 750mm2 模架各尺寸的校核根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。（1）模具平面尺寸750X 800<1080X1000 （拉桿間距），校核合格。（ 2）模具高度尺寸750mm， 400<

14、750<1100，校核合格。（ 3）模具開(kāi)模行程SiHiH2 （5 10）mm 480mm 1000mm （開(kāi)模行程），校核合格。2.5 導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和導(dǎo)向作用。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)配合導(dǎo)向。此模具的型芯在動(dòng)模，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，考慮到塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，宜采用推盤脫模結(jié)構(gòu)，用一個(gè)推盤頂在塑件的桶底位置, 推桿固定在推桿固定板與推板之間，由注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)推動(dòng)，使推桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脫模動(dòng)作，并由復(fù)位桿快速?gòu)?fù)位。2.6 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不需要側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)。2.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的

15、設(shè)計(jì)塑件對(duì)模具溫度的要求較低，所以此次采用較簡(jiǎn)單的直流冷卻回路，采用軟管將直通的管道連接起來(lái)，如圖2-4 所示。2-4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)第3章模具的總裝與校核3.1 模具的總裝模具總裝圖如圖3-1所示圖3-1總裝圖1-定位銷2-推板3-推出固定板4-墊板5-復(fù)位桿6-動(dòng)模墊板7-推盤8-導(dǎo)柱9-導(dǎo)套10-螺釘11-澆口套12-定位圈13-冷卻水道14-螺釘15-定模座板16-定模板17-型芯18-動(dòng)模板19-螺釘20-導(dǎo)柱21-導(dǎo)套22-動(dòng)模座板模具的工作過(guò)程：注塑模由動(dòng)模與定模組成，動(dòng)模安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模 板上，定模安裝在注射機(jī)的固定模板上。在注射成型時(shí)，動(dòng)模與定模閉合構(gòu)成 澆注系統(tǒng)和型腔，開(kāi)

16、模時(shí)動(dòng)模與定模分離以便由推盤推出制品，并由復(fù)位桿快 速?gòu)?fù)位。3.2 模具的校核HTL-1000A臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表3-1所示。表3-1 HTL-1000A臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 3理論注射谷重/cm2670鎖模力/KN10000螺桿直徑/ mm100拉桿內(nèi)間距/ mm1080X 1000注射壓力/MP216移模行程/ mm1000;注射速率/ (g/s )580最大模厚/ mm1100塑化能力/(g/s )325最小模厚/ mm400螺桿轉(zhuǎn)速/ (r/min )100定位孔直徑/ mm()150噴嘴球半徑/ mm15噴嘴孔直徑/ mm4(1)注射量的校核如前所述，塑件和澆注系統(tǒng)的總體積

17、為V= mni,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注射機(jī)的標(biāo)稱注射量 2670cm5 o(2)模具閉合高度的校核由裝配圖可知模具的閉合高度為H閉二750mm.最小裝模高度為 Hmin=400mm最大裝模高度為 Hkx=1100mm能滿足 HU&H閉 max的安裝條件。(3)模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為 750 X 800mm注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為1080 X 1000mm故能滿足安裝要求。模具定位圈的直徑為()150 mm=±塑機(jī)定位孔的直徑()150 mm,符合安裝澆口套主流道球面半徑R=17mmt于注射機(jī)噴口f圓弧半徑15 mm符合安裝要求。澆口套小端孔徑 小大于噴嘴孔直徑4 4mm符合要求。(4)模具開(kāi)模行程的校核如圖所示，模具的開(kāi)模行程S模二塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+推出距離+(5-10) =210+80+180