《塑料成型工艺及模具设计》课程设计说明书样例.docx

盅次港职业技木学浣课程设计说明书椭圆瓶盖注射模具设计机电工程学院模具07-2班课题名称院系专业班级学号起止日期指导老师2009年6月15日、鳖件成型工艺卡二、型件成型工艺分析与设计型件原材料特性分析塑件原材料成型性能分析塑件成型方法确定选择注如机型号及其参数三、塑件成型模具设计型腔的数量和布置确定分型面侧向抽芯机构浇注系统选择和设计成型部件的设计计算排气系统设计温度调整系统设计推出机构（脱模）导向机构模架的确定和标准件选择四、模具设计心得体会五、参考文献一、塑件成型工艺卡嗖件名称椭圆瓶盖型件草图材料牌号ABS单件型St4.16g成型设备赞号SZ-60/450、年模件数8成型工艺套教材料干燥干燥设备名称烘相温度80-85时间/h2-3成型过程叫二温度后段P150-170-44*Ja中段/-C165-180前段cIso-200喷嘴Q170-180模具温度/-C50-80时间注时/s20-90保压0-5冷却/S20-120压力注射/MPa70-10()保压/MPa7(MOo后处理温度/-C7()时间Xmin24编制日期审核日期霰件成型工艺分析与设计（一）塑件原材料特性ABS是三元共聚物,因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料.ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点。此外，表面还可被珞，成为塑料涂金属的种常用材料.（二）墩件原材料成型性能1 .吸湿性强，含水量应小于0.3%,必需充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥2 .流淌性中等,溢边料0Olmm左右（流淌性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）3 .比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250C左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取500,C,要求光泽及耐热型料宜取60-80T?,注射压力应比加工聚苯乙烯的丽一一般用柱塞式注射机时料温为180-230*C,注射压力为100140Mpa,螺杆式注射机则取160-220,0,70-100MPa4 .模具设计时要留意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发牛.熔接痕，应留意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时鳖件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消逝），脱模斜度宜取2°以上（三）塑件成型方法确定：塑件用注射机成型（四）选择注塑机型号及其参数ml=4.16gV1=4.(VJ,=52.86<vHi0=53.92身5 .注射量的计算通过计兑或Pro/E建模分析，塑件明量m,=4.16g,塑件体积V尸段=智=4°&加°流道疑料的质量外还是个未知数，可按案件质量的0.6被来估算。从上述分析中确定为一模八腔，所以浇注系统疑料体枳为V2=Sx½×0.6=19.574该模具一次注射所需塑料ABS如下体积：½1=8V1+¼=52.86（z质S:人=pVn-53.92g6 .塑件和流道凝料在分型面上的投影面枳及所需锁模力的设计计算和说明计莫流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面枳为&,在模具设计前还是个未知数，依据多型腔的统计分析，&是每个里件在分型面上的投影面积A的O.2-O.5倍，因此可用0.35A来进行估第，所以A=n+=n+O.35n1=1.35,"=7464.42/H/n:(,=691.15)凡=AA,=7464.42x35=261.25KN(%=35)3.选择注射机依据每一周期的注射版和锁模力的计算侑个选用SZ60/450卧式注射机，其主要技术参数见卜.图SZ-60/450注射机主要技术弁数结果或结论A=7474.42mw2f=265.25Kvn=28k=0.8M=5.6gst=30sp=l69MP”理论注射容量cnr78锁模力/KN450螺杆直径mm30拉杆内间距Anm28O×25O注射压力/MPa17()移模行程mm220注射速率/(gs)60最大模厚nm300塑化实力/(gs)5.6最小模厚mm100螺杆转速/(Hmin)14-200定位孔直径mm55喷嘴球半径Zmm20喷喷孔直径mm3.5锁模方式双曲肘4.注射机有关参数的校核D由注射机料筒鳖化速率校核模具的型腔数n”,七3600-里mI0.8X5.6×36(X)×30/3600-19.17.o2o>O4.16设计计第和说明型腔数校核合格。式中k:注射机最大注射室的利用系数.殷取0.8：M：注射机的额定塑化量（5.6gs）;t:成型周期，取30s。2）注射机压力的校核V偏=1.3X130=169MPa,而凡=170Mpa注射压力的校核合格。式中K取13Po取130MPA,3）锁模力的校核FKApv=I.I5×7464.42x35=300.42KN而F=450KN.锁模力校核合格。配件成型模具设计（一）型腔的数量和布厘该塑件精度要求不高，又是大批量生产，可以采纳模多腔的形式.考虑到模具制造费用和设备运转费用低一些，定为一模八腔的模具形式。排列方式为两个H行排列（如下图所示）,流道采纳平衡式，浇口采纳潜藏式或侧浇口式。k,=.3F'=300.423（二）确定分型面依据鳖件结构形式,分型面选在瓶盖的底平面。如下图d=4rnnSR=22mm生流道凝料体积q=0,&73(三)侧向抽芯机构由于该模具不涉及到船向抽芯机构,所以无需进行此机构的设计。(四)浇注系统选择和设计I.主流道设计设计计算和说明1)主流道尺寸依据所选注射机，则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+(0.5l)=3.5+.5=4mm主流道球半径为SR=喷嘴球面半径+(1-2)=20+2=22mm2)主流道衬道形式为了便于加工和缩短主流道长度，衬道和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取60mm,约等丁定模板+定模固定板的厚度.衬道如下图，材料采纳TIoA钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRU3)主流道凝料体积q、=/;/.=(r×4()=800.7785”，/=0.8<mj2.分流道设计I)分流道布置形式分流道应满意良好的压力传递和保持志向的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的安排到各个型腔，因此.采纳平衡式分潦道。如下图2)分流道长度1.1=42nm1.2=30mm第分流道：1.1=42mml.,=IOmmB=4mm其次分流道：/.,=30nm设计计算和说明第三分流道：1.=IOmm3)分流道截面的形态及尺寸为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形态采纳加工工艺比较好的梯形截面。梯形被面对塑料熔体及流淌阻力均不大,般采纳下面阅历公式来确定尺寸，既B=0.2654JJ7.=0.26544.I6×4423mmH=3mn=6°R-ImmR1-1.6m注:上式的适用范闱,既鳖件厚度在3mm以下.质量小于200g.且B的计兑结果在3.2mm9.5mm,范围内才合理.由于B=3不在范围之内,所以需自行设”.取B=4mm2 2H=/?=×4=2.67mm取H=3nun3 3梯形斜角通常取5。10。,在此取6。;底部圆角R=Imm-3mm取R=Imm:由于分流道中与模具接触的外层塑料快速冷却.只有中心部分的塑件熔体的流淌状态较志向,因而分流道的内表面粗糙度值不能太低,一般取R.=l6川1.=28411A=O.5mm2%,=2.9vr,分流道截面形态如卜.图分流道长度：1.=(42+2×30+4×10)X2=284mm分流道面积：A=±x3=10.5，"J2凝料体枳：q%=284x10.5=2.9&加3 .浇口的设计依据外部特征,外表面质最要求比较高,应看不到明显的浇口痕迹,因此采纳潜藏式浇口,在开模时浇口自行剪断J1.乎若不到浇口的痕迹,且浇口位置设在塑件椭101柱外表面上。设计计算和说明4 .冷料穴的设计D主流道冷料穴采纳Z字形拉料杆形式的冷料穴,是最常用的一种冷料穴.拉料杆头部的侧凹能将主潦道凝料钩住，开模时留在动模侧。如下图2）分流道冷料穴在分流道端部加长5mm作分流道冷料穴。（五）成型部件的设计计算1.凹模依据塑件形态分析采纳整体式凹模，整体式凹模是由整块材料加工制成的，结构简沽，强度高，成型的型件表面无镶拼接缝的痕迹“结构如下图3.成型零件工作尺寸的计算塑件尺寸公差按SJ1372-78标准中的5级精度选取。FllABS的收缩率为0.4V0.7%）可得出ABS的平均收缩率fSgj%+。.，=。*%3X=41.ui=40.Ol型芯是由两部分组成的，其中主型芯为整体式（包括动模板），螺蚊型芯为推出机构的一部分，由于塑件内部有螺纹设计计第和说明得进行手动脱模。结构如下图2D型腔尺寸计算公式为：（4短=（1+（乂一山）：结果或结论其中1.S为塑件外径尺寸；H,为塑件高度尺寸：=25.2丁第X为修正系数（取（）；为塑件公差值：为制造公差（取?）。Hm2=20.01产1.MI=(1+0.0055)x40-1x0.2：l(l+0.55)×22-0.1450?=40.07fs*ns1.Mt=22.02；"1.M3=(1+O.(X)55)x4.2-O.I2j=14.1%u04设计计算和说明HM1.(1+O.55)×25-×O.I6OA5=25.2nSG=38,343(l+O.OO55)2O-O.I4JoTOOSmj=21.215Hg=20.0lns2）主型芯尺寸-Klm=2425计算公式为：(/JX=(1+力,+x（三）=(+M+XA1.其中/,为塑件内径尺寸；丸为案件孔深尺寸：X为修正系数（取；）：A为塑件公差值：S为制造公差（取5）。%=(l+O.OO55)×38+O.I8=383%60.06d”大=12.18。O(C3=丁(1+O.(X)55)×2O+O.I4*=2.21405d37./=(l+0.(X)55)×24+-×0.16=24»3)螺4J-纹盘芯尺寸ie1OffiffiIAHmm'=0.4872q,=0.01加计算公式为：大径(G)1.=(1+。4火+&工小径(小)。=(+s)4小+'、其中4大，4小分别为小件内螺纹大径，小径基本尺寸:A中为塑件螺纹中径公差：为螺纹型芯中径制造公差，值可取幺=0.11。5J,w=(1+O.OO55)×12÷O.1=I2.18n1,xc4小=(+0.(X)55)×10.2+0.llc=IOJrfl02设计计算和说明4.成型零件强度及支承板厚度计鸵D型腔侧壁厚度(按整体式距型凹模计算)aI)VCiC(0.0727x35FSt.=h-i-z=25.02×»10/n/nIwjI«27)式中：P为型腔压力；h为凹模型腔的深度；杳表的a=0.727：可为材料的许用应力。2)型腔底版厚度',FCC0.4872×35Vo3局J3f-18式中：b为凹模型腔的内孔短边：查表得4=0.4872,3)支承板的厚度在选定模架后,选取标准的支撑板尺寸为32加.(六)排气系统设计瓶盖成型型腔体积比较小，约为408c,注射时间短，采纳的潜敏式浇口向型腔顶部倾斜，塑科熔体是从上往下进行填充，所以型腔顶部不会造成憋气现象，气体会沿着分型面和型芯与推件之间的轴向间隙向外排出，所以不需另进行设计。(七)温度谢整系统设计在单位时间内塑料熔体;疑固时所放出的热量应等于冷却水所结果或结论带走的热盘，模具温度设为5(FCI.冷却水的体积潦量WQ10.I08x6.4×102Cd=>n>n4=产_-=；=0.01nt/nunpci(i-2)'×4.187(26.5-25)式中：W为单位时间内注入模具中的塑料质量，按每分钟注射2V=3.67，S次，即53.922=0.108Kgmin;Ql为单位质量的塑件在凝固时所放出的热量6.4x10?K./依：P为冷却水的密度：q为冷却水的比热容：为冷却水出口温度：W为冷却水入口温度。h=26463,3设计计算和说明A=11828，/2 .冷却管道直径为使冷却水处于湍流状态，查表得4=即皿,3 .冷却水在管道内的流速4×0.()ll3.14××60=3.67$2大于最底流速1.66，“，直径大少符合要求。4 .冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数3产=3.6-3.6×7.22×(10'l.72)0*=26463.3KJ(M°C)5,冷却管道的总传热面枳A=X=_华"-F=11828标力”2646334。-(誓句6 .模具上应开设的冷却水孔数“=，"28"211d1.3.14x250×8（八）推出机构(脱模)推出机构主要由推杆和活动螺触型芯组成,两者用螺钉将其固定。由于塑件内有螺纹，得用手动脱模。所以在启模后推杆将其相连的活动螺纹型芯(包括塑件)一起推出到肯定位置，在进行手动推模。然后推出机构在型腔回位之前通过弹簧的力矩提前复位，防止型芯与型腔发牛.碰撞导致模具表面变粗糙及变形。(九)导向机构由于在所选的模架当中导向机构以标准化,所以在此不作另外设计。(十)模架的确定和标准件选择依据型腔的布局可看出，整体式型腔最小尺寸为I(X)Xl566,又依据型腔醐壁最小厚度为10.再考虑到导柱，到套及连接螺钉布置应占的位置等各方面问廖，确定选用模架序号为5号，(200×1.=200×250)b如卜图所示设计计算和说明A=35B=20/MC=32。D=63;用各模板尺寸的确定1. A板尺寸由于型腔所示整体式，所以A板就为型腔，通过计算型腔高度及里腔顶部厚度之后确定取A板厚度为35".2. B板尺寸B板通过模架标准尺寸选取厚度为20"，3. C支探板尺寸选取标准尺寸为32加加。4. D垫块尺寸垫块=推出行程+塑件高度+(5TO)=25+25+<5-IO)=(55-60),通过计垫块D厚度取63Wto模具平面尺寸200X250<250X280(拉杆间距)，合格：开模离度为2(X),I(X)<2(X)<3(X)合格：开模行程为(55-60)<200(注射机开模行程,合格。所以本模具所选注射机完全满意运用要求。模具设计心得体会通过对本次的注射模设计，从中了解了设计一套注射模的整个流程，其中的难点，重点已明渤在哪个部分。在整个设计过程中有许多数据须要查表,对模具设计手册运用很广泛在整套模具中部分机构的设计要求对书本基础学问的驾驭：部分在相应的绘图软件上已标准化，可以在上面进行参考选取标准件或选取后进行修改。总之，由本次是初次设计及设计手册等历料不完全具备等缘由，以致在部分机构的设计上有肯定的难度，但对整个注射模设计有了肯定的基础，在此基础上希望能在以后的设计当中水平仃所提高。参考文献1.2.3.*模具课程设计指导3£塑料成型工艺与模具设计E鳖料模具设计指导机械制图