注塑模具設(shè)計(jì)說明書+cad圖

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ABSTRACT

Heretoentertheneedtoturnoverasourceofplasticmaterials,lowprice,qualityandperformancecharacteristics.itisincomputersandmobilephones,carsandelectricalandelectronics,instruments,applianceandproductsmanufacturingisanalternativetotheroleofthemostwidelyused.aninjectionisathermoplastic-concreteshapeofthemainmethod,thescopeofapplicationisverylarge.

Beenshapingtheplasticmaterialsinrollsofthematerialbeingheated,whichhasbecomeahighlyfluidbolts,orasthepressureoftools,themeltedbyregulatedbyahighpressureinjectionmouldofform,afteracoolingandsolidify,andthendiefromtheadjustment,asofplastic.

Theproductisofdailyuseofplasticbottle,andwithhighpracticability.theproductdesignformassproduction,thedesignmoldstohavehighmoldingefficiency,thesystemcanautomaticallyrelease,inadditiontoensurethequalityofthesurfaceformsasidegateandthereforeusesinglecentfortheinjection,thesidegateautomaticallyreleasethestructureofthetype.themachinemoldisachoiceofamodulefourchambersstructure,thesystemusesthesidegatetopushoutofshape,formaboardwiththeagencytocompletetheformsofthelaunchoftheprocess.

Keywords:injection;sidegate;acore.

目錄

第一章塑件分析(x)

1.1塑件描述及設(shè)計(jì)要求(x)

1.2塑件批量(x)

1.3塑件體積和質(zhì)量計(jì)算(x)

第二章注塑機(jī)的確定(x)

第三章模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算(x)

3.1凹模工作尺寸計(jì)算(x)

3.2凸模工作尺寸計(jì)算(x)

第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(x)

4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(x)

4.1模具工作過程描述(x)

第五章注塑機(jī)參數(shù)校核(x)

5.1最大注塑量校核(x)

5.2鎖模力校核(x)

5.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核(x)

5.2開模行程校核(x)

5.2型腔壁厚、底板厚度校核(x)

5.2模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)(x)

第一章塑件分析

1.1塑件描述及設(shè)計(jì)要求

本塑件為以杯型的簡易筆筒，實(shí)用性強(qiáng)，便于理解基本的模具設(shè)計(jì)的理念，成型的方法，模架及其常用標(biāo)準(zhǔn)間的選取?；诖嘶A(chǔ)，為便于大批量的生產(chǎn)，本塑件采用一模四腔，點(diǎn)澆口，設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模，選用單分型面注射模，推出形式為頂桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。材料要耐用，耐磨，可以承受較大的沖擊力，不易摔壞；好看，有光澤，表面較光滑；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以耐高溫（一般低于100oC），耐化學(xué)腐蝕。本次的設(shè)計(jì)查閱了大量的專業(yè)資料和書籍，豐富了設(shè)計(jì)過程。筆筒形狀如下圖：

通過測量，尺寸如下：

（壁厚為2mm）1.2塑件批量

本產(chǎn)品為大規(guī)模批量生產(chǎn)制品，采用一模四腔，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期。

1.3塑件體積和質(zhì)量計(jì)算

該產(chǎn)品材料為PP，查書本得知其密度為0.89~0.91，收縮率為1.0％~2.5％，計(jì)算其平均密度為0.90g/cm3，平均收縮率為1.75﹪。

使用PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。另預(yù)置澆道凝料為3000mm3，PRO/E計(jì)算塑件體積得41045.8mm3，因此估算塑件體積為45000mm3。

M=密度*體積=40.5g

本塑件為日常生活中所常見的塑料制品，主要用于放置各種筆類。根據(jù)其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，聚丙烯（pp）為最佳材料。

PP的主要特點(diǎn)如下：

①成白色蠟狀，無毒，透明；

②有著極低的密度（0.89～0.91），固質(zhì)量很輕，是大品種塑料中最輕的一種；

③化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫下溶劑不能溶解，且有著優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性和耐；

④耐熱性好，其最高使用溫度達(dá)150oC，最低使用溫度達(dá)-15oC；

⑤電性能優(yōu)異，耐高頻電絕緣性好，在潮濕環(huán)境中也具有良好的電絕緣性；

⑥有著優(yōu)異的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，突出的剛性和耐彎曲疲勞性能；

⑦PP比PE容易發(fā)生熱、光氧化，耐氣候老化性差，必須添加抗氧劑或紫外線吸收劑；

⑧耐抗沖擊性能較差，尤其是低溫沖擊性差，對(duì)缺口十分敏感；

⑨PP的結(jié)晶性能導(dǎo)致制品的不透明性。

此外，聚丙烯的屈服強(qiáng)度、彈性、硬度及抗拉、抗壓強(qiáng)度等都高于聚乙烯，其拉伸強(qiáng)度甚至高于聚苯乙烯和ABS。聚丙烯吸水率低，絕緣性能好，能耐弱酸、弱堿。但是，聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易降解老化，所以必須加入防老化劑。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，抗彎曲疲勞強(qiáng)度特別高。聚丙烯成型加工時(shí)收縮率較大，易導(dǎo)致成型加工出來的制件出現(xiàn)變形、縮孔等缺陷

第二章注塑機(jī)的確定

注射機(jī)的選?。?/p>

V=4×41+4cm3=168cm3Q=0.90*168=152g

因此，注射機(jī)的額定注射量應(yīng)>152/0.8=190g

鎖模力的計(jì)算：

脹型力=制品投影面積A型腔壓強(qiáng)P

投影面積=π?35?35mm2

型腔壓強(qiáng)P=20MPa

脹型力=76930N

鎖模力≥脹型力÷0.8=96163N=96t

所以初步選擇：KM100C型注射機(jī)

第三章模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算

3.1凹模工作尺寸計(jì)算

凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，是裝在定模板里的鑲件，用以成型塑料制品的外表面。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)隨制品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。凹模按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式。

制品原料為PP，收縮率為1.0%~2.5%，則：maxmin()/21.75%cpSSS=+=；根據(jù)塑件軸向尺寸95mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差0.17zmmδ=。

凹模深度：0.1700

2H=+S-96.673Mδ

++?????=????H（1）根據(jù)塑件直徑70mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差0.2zmmδ=。

凹模徑向尺寸：0.17003D=+S-71.234MDδ

++?????=????（1）

3.2凸模工作尺寸計(jì)算

凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱為主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿，成型塑件塑件上內(nèi)螺紋的稱為螺紋型芯。它是裝在動(dòng)模里的鑲件，用以成型塑料制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，凸模也有整體式和組合式兩種

根據(jù)塑件軸向尺寸95mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差0.15zmmδ=。

000.15

2h=+S94.633mhσ--?????=????（1）+根據(jù)塑件直徑70mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差0.2zmmδ=。凸模徑向尺寸：0

0.203D=+S67.174mDδ

+-?????=????（1）+第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

分型面的選擇

塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則：

（1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)

模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。

（2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。

（3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。

（4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。

分型面方案圖：

流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，本制品采用一模四腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：

（1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。

（2）型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。

（3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力

損失盡可能小。

（4）對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。

（5）滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。

（6）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。

（一）主流道的設(shè)計(jì)

主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為3，內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8微米,孔徑為0.5毫米。

主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

（1）為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因ABS的流動(dòng)性為中性，故其錐度取3度，過大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.8um。

（2）主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力，r=1.5mm.

（3）在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。（4）為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(1～2),其小端直徑D=d+(0.5～1),凹坑深度常取3～4mm。在此模具中取r2=11～12mm。（5）由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處

理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度H=5～10mm。

（二）冷料井設(shè)計(jì)

冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長度約為主流道大端直徑?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用球頭形的拉料桿配合冷料井。

（三）分流道設(shè)計(jì)

分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。

分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

（1）.在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。

（2）.分流道較長時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。對(duì)于此模來說在分流道上不須開設(shè)冷料井。

（3）.分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。

（4）.分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。

（5）分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。

（四）分流道的布局

在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對(duì)應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿型腔的目的，是成型的塑件力學(xué)性能基本一致。而且在此模具中不會(huì)造成份流道

過長的缺點(diǎn)。

型腔的布局分布和流道設(shè)計(jì)如圖：

選取的模架為龍紀(jì)簡化細(xì)水口FCI型模架，其結(jié)構(gòu)如圖：

4.2模具工作過程（動(dòng)作原理）描述

開模時(shí),注塑機(jī)推動(dòng)推桿墊板使動(dòng)定模板分開，在導(dǎo)柱導(dǎo)向的作用和止動(dòng)螺栓的控制下，動(dòng)定模順利分型，同時(shí)拉料桿拉斷澆口，使塑件在頂桿的作用下順利脫出。閉合時(shí)，同樣在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用以及止動(dòng)螺栓的控制下通過頂柱使頂桿先于型腔復(fù)位。以免頂桿碰到型腔，損壞模具。

第五章注塑機(jī)參數(shù)校核

5.1最大注塑量校核

注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛

邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的80%。所以選用的

注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足：

0.8V機(jī)≥V塑＋V澆

式中V

機(jī)————注塑機(jī)的最大注塑量，180cm3

V塑————塑件的體積，該產(chǎn)品V塑＝41cm3

V澆————澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品V澆＝4cm3

故V機(jī)≥168cm3

5.2鎖模力校核

F鎖≥pA

式中p————熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品

A————塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算

A=π*35*35mm2

F鎖————注塑機(jī)的額定鎖模力。

故F鎖＞pA=20Mpa×π*35*35mm3==96N

選定的注塑機(jī)的壓力為100N，故滿足要求。

5.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核

該模具的外形尺寸為:400400mmmm?,KM100-C型注射機(jī)模板最大安裝尺

寸為410580~??（180400）,故能滿足模具的安裝要求。

由于KM100-C型注射機(jī)所允