塑料膜工藝分析

1、鎮(zhèn) 江 高 專ZHENJIANG COLLEGE 課 程 設(shè) 計 件6一模二件注射模系 名： 機械工程系 專業(yè)班級： 模具10 學生姓名： 薛冬鋒 學 號： 指導(dǎo)教師姓名： 易小勇 指導(dǎo)教師職稱： 副教授 二一二年六月摘 要本設(shè)計是對給定的產(chǎn)品圖進行注射模模具設(shè)計。在綜合考慮了經(jīng)濟性、零件的注射工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進行注射工藝分析與計算的。文中還對塑料模具成型零件和其他相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進行了說明。期間要參考大量與沖壓相關(guān)的資料和翻閱各種手冊，并通過計算以確定模具結(jié)構(gòu)及尺寸，通過不斷的計算與修改，并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進行不間斷的反復(fù)修改，最終確定畫出了裝

2、配圖和零件圖。通過這次畢業(yè)設(shè)計，結(jié)合我在生產(chǎn)實習中所看所想的一些東西，使我了解和掌握了許多實際的東西，實踐證明，模具的設(shè)計和制造只有一些理論知識是不行的，任何模具的設(shè)計都要有一定的實際經(jīng)驗才可以設(shè)計出更合理性的模具。前言塑料模課程設(shè)計是一個重要的專業(yè)實訓(xùn)環(huán)節(jié)， 學生通過對對塑件綜合性分析設(shè)計訓(xùn)練，要求達到以下目的： 1、 通過課程設(shè)計幫助學生具體運用和鞏固塑料模工藝與模具設(shè)計課程及相關(guān)課程的理 論知識，了解冷沖模具設(shè)計的一般方法和程序。 2、 訓(xùn)練學生查閱相關(guān)技術(shù)資料（如模具設(shè)計與制造簡明手冊 塑料模結(jié)構(gòu)圖冊等） ， 使學生能夠熟練的運用有關(guān)技術(shù)資料，熟悉有關(guān)國家標準、規(guī)范，使用經(jīng)驗、數(shù)據(jù)，進

3、行估 算等方面接受全面的訓(xùn)練。 3、 掌握塑料模設(shè)計的基本程序和方法，綜合運用塑料工藝與模具設(shè)計及相關(guān)專業(yè)課 程的知識， 并按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進行塑料模具設(shè)計的基本技能訓(xùn)練， 為今后在實際工程設(shè) 計中打好基礎(chǔ)。目 錄摘要2 前言3任務(wù)書6第一章、 零件分析9第二章、 工藝分析10第三章、 確定工件的體積和質(zhì)量10第四章、 型腔、型芯的工作尺寸計算104.1、型腔工作尺寸計算104.2、型芯工作尺寸計算11第五章、 澆注系統(tǒng)設(shè)計115.1、分型面的確定115.2、澆口形式的確定125.3、型腔位置的排布125.4、初步設(shè)計主流道及分流道形狀和尺寸14第六章、 選用模架156.1、型腔壁厚計算15

4、6.2、初選注射機156.3、選用標注模架16第七章、 校核注射機177.1、注射量、鎖模力、注射壓力、型腔厚度校核177.2、開模行程校核177.3、模具在注射機上的安裝17第八章、 推出機構(gòu)設(shè)計178.1、推出力計算178.2、確定頂出方式及位置18第九章、 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計18第十章、 排氣系統(tǒng)的設(shè)計19設(shè)計小結(jié)19參考文獻19致謝20塑料模具課程設(shè)計任務(wù)書一、塑料模課程設(shè)計目的塑料模具課程設(shè)計是一個重要的專業(yè)教學環(huán)節(jié)，這個教學環(huán)節(jié)的目的：（1）幫助學生具體運用和鞏固模具設(shè)計與制造課程及相關(guān)的理論知識，了解設(shè)計塑料模的一般程序；（2）是使學生能夠熟練地運用有關(guān)技術(shù)資料，如注射模國家標準、模

5、具設(shè)計與制造簡明手冊、注射模具結(jié)構(gòu)圖冊及其它有關(guān)規(guī)范等；（3）復(fù)習、鞏固成型工藝、模具設(shè)計、成型設(shè)備方面的知識； （4）訓(xùn)練學生初步設(shè)計注射模具的能力，為以后的工作打下初步的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計內(nèi)容:（一）、設(shè)計題目：零件（圖另附或塑件實物）注射模具課程設(shè)計（二）、主要技術(shù)要求：按零件圖紙或塑件實物（未注公差均按IT14級選?。┮约八o的具體要求，設(shè)計一套注射塑料模具，使設(shè)計圖紙正確，無原則錯誤，能實現(xiàn)加工和裝配。（三）、工作條件：采用臥式注射模，塑料件為中、大批量生產(chǎn)。（四、）任務(wù)進度及考核要求：（1）下達任務(wù)，講解課程設(shè)計的要求及步驟，并借閱相關(guān)參考資料。（2）擬定注射模具設(shè)計方案、畫出裝配

6、裝配草圖（階段考核比例約為20%）主要內(nèi)容有：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、澆口位置的選擇、拼塊模的優(yōu)缺點、成型零部件設(shè)計(含計算)、合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計、簡述裝配順序和裝配要點等。（3）計算。主要有；標準模架的選用、成型零部件計算、強度及剛度的校核、注射機參數(shù)的校核，鎖模力的計算，選擇注射機等（階段考核比例約為20%）；（4）設(shè)計及繪制模具裝配圖（階段考核比例約為20%）；（5）設(shè)計及繪制模具零件圖（階段考核比例約為15%）；（6）按規(guī)定格式編制設(shè)計說明書（階段考核比例約為10%）；（7）課程設(shè)計答辯（對總成績在15%的范圍內(nèi)適度調(diào)整）。（五）、設(shè)計內(nèi)容和工作量：1、 完成設(shè)計

7、計算說明書1份，主要內(nèi)容有工藝分析、成型工藝方案的制訂、注射機的選擇、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計及其校核計算等。同時還包括：（1） 書寫1500字以上，其內(nèi)容參考模具設(shè)計指導(dǎo)（史鐵梁）P4，書寫格式參照“學校主頁實訓(xùn)中心文檔下載課程設(shè)計報告書封面、課程設(shè)計報告書；（2） 還需要簡述裝配順序和裝配要點。2、 完成模具裝配圖1張。要求結(jié)構(gòu)合理、繪圖標準正確、標注全面，試圖完整、圖面清晰。同時還包括：（1） 畫合模狀態(tài)；（2） 標出外形尺寸及閉合高度；（3） 凡有配合要求的均需標出配合關(guān)系；（4） 標題欄參考王芳書，備注欄中須寫出熱處理硬度，本次課程設(shè)計的圖樣代號為ZJGZMJ10（+學號）。例如：學號，其圖樣

8、代號為ZJGZMJ10013、 完成模具主要零件圖（如型腔、型芯、推件板、推桿、固定板等）4張以上。要求零件結(jié)構(gòu)合理，視圖表達規(guī)范，標注全面正確。4、 出圖方式：（1） 手工繪圖：裝配圖A2圖幅、零件圖A4圖幅；（2） CAD繪圖：裝配圖：采用噴墨打印機A3圖幅或激光打印機A4（或A3）圖幅。零件圖：采用激光或噴墨打印機A4圖幅。（注：計算說明書和繪圖若采用電腦完成，同時還須提交電子版，由班長集中提交）5、 統(tǒng)一裝入檔案袋(在學校實訓(xùn)中心集中購買)上交。6、 答辯時間：另定。（六）、成績評定：總成績=平時考勤+任務(wù)考核成績（七）、參考資料：1. 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.高等教育出版社.

9、 2. 史鐵梁.模具設(shè)計指導(dǎo). 機械工業(yè)出版社.3. 塑料模設(shè)計手冊（第2版）.機械工業(yè).4. 王桂萍.塑料模具的設(shè)計與制造問答.機械工業(yè)出版社.5. 王孝培.塑料成型工藝及模具簡明手冊.機械工業(yè)出版.6. 王樹勛.典型注射模具結(jié)構(gòu)圖冊.中南工業(yè)大學業(yè)出版.7. 黃毅宏.模具制造工藝學.機械工業(yè)出版社（八）、具體的時間安排，見如下表格：序號課 題 內(nèi) 容時間1下達任務(wù)，講解課程設(shè)計的要求及步驟，并借閱相關(guān)參考資料0.5天2擬定注射模具設(shè)計方案、畫出裝配裝配草圖2天3計算。主要有；標準模架的選用、成型零部件計算、強度及剛度的校核、注射機參數(shù)的校核，鎖模力的計算，選擇注射機等2.5天4設(shè)計及繪制模

10、具裝配圖1.5天5設(shè)計及繪制模具零件圖1.5天6按規(guī)定格式編制設(shè)計說明書1天7課程設(shè)計答辯1天總計10天一、零件分析零件名稱：件單分型注射模設(shè)計要求：生產(chǎn)要求：中、大批量生產(chǎn)采用單分型面未標注公差均按IT14選取要求設(shè)計此零件模具工作條件：采用臥式注射模二、工藝性分析2.1該塑件尺寸不大，一般精度等級，根據(jù)設(shè)計要求采用一模一件單分型。2.2為了方便加工和熱處理，型腔與型心部采用拼鑲結(jié)構(gòu)三、確定工件的體積與質(zhì)量按照圖塑料件所示尺寸，近似計算：塑件體積 VS=19.44cm3查表 塑件ABS的材料密度為1.021.05g/ cm3(注射級密度為1.05g./ cm3單間塑件重量m=19.44x1.

11、05g=20.412g20.5g四、型腔、型心工作部位尺寸的確定查表ABS塑料的收縮率是0.3%0.8%平均收縮率 S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%4.1型腔工作部位尺寸型腔徑向尺寸：=Lmax(1+S)- =46(1+0.0055)-0.5x0.62 =45.94=Lmax(1+S)- =36.3(1+0.0055)-0.5x0.6 =36.20=Lmax(1+S)- =3(1+0.0055)-0.5x0.25 =2.89=Lmax(1+S)- =10(1+0.0055)-0.5x0.36 =9.88 型腔深度尺寸：Hm=Hmax(1+S)- H1=3(1+0.0055)-0.5x

12、0.25=2.89 H2=32(1+0.0055)-0.5x0.62=31.87H3=35.25(1+0.0055)-0.5x0.5=35.194.2型芯工作部位尺寸型心徑向尺寸： =30.160-0.167 =10.24 型心高度尺寸： =29.42=3.14五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1確定分型面位置該塑件的結(jié)構(gòu)如圖所示，以最大的表面積設(shè)為分型面。分型面5.2確定澆口形式及位置，為提高成型效率采用側(cè)澆口形式，并避開制品高光亮區(qū)域。澆口尺寸與位置如圖所示。側(cè)澆口計算公式：b=t=式中 b 側(cè)澆口的寬度，mm A 塑件的外側(cè)表面積， T 側(cè)澆口的厚度，mm 澆口處塑件的壁厚，mm. A=36364+

13、1032+1036+3636+3108=7140 b=1.692.54mm，取2.0mm t=3=1.82.7mm,取2.0mm l=2.5mm5.3型腔位置的排布 該件采用一模二件的結(jié)構(gòu)形式，那么澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)采用型腔平衡式布置的形式，如圖所示。 5.4初步設(shè)計主流道及分流道形狀和尺寸 主流道設(shè)計成圓錐型，其錐角為，內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4m。 分流道截面設(shè)計成圓形截面，加工叫容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。該塑料件采用ABS塑料，流動性為中等，所以選圓形截面。根據(jù)經(jīng)驗分流道的直經(jīng)d可取56mm。 校核流動比 式中 流動距離比； 模具中各段料流通道及各段模腔的長度（mm）; 模

14、具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度（mm）。 =60/3.5+12.5/5+2.5/2+49.4/2=46.55 因為影響流動比得因素主要是塑料的流動性，ABS塑料與聚甲醛的流動性均為中等，查表6-9可參考聚甲醛的允許流動比=210110，所以（小件可不必校核流動比）。六、選用模架6.1型腔壁厚的計算，根據(jù)查表6-15鑲拼式型腔壁厚大于等于9mm，模套壁厚大于等于22mm，選取模板為200x200。6.2初選注射機（1） 注射量：該塑件制件單件重 ms=20.5（2） 澆注系統(tǒng)重量的計算可根據(jù)圖注系統(tǒng)尺寸計算澆注系統(tǒng)的體積 VJ=2c m3（1） 澆注系統(tǒng)重量mj=vjp=2cm31.05g

15、=2.1g（2） 總體積V塑件=19.44 cm3+2cm3=21.44 cm3（3） 總重量M=20.5+2.1=22.6gABS塑料密度為1.021.05g/ cm3滿足注射量V機V塑件/0.8 =28.14g（4） 注射壓力： P注p成型 查表6-5ABS塑件成型時的注射壓力p成型=7090MPa（5） 鎖模力;P鎖模力PF p-塑料成型時型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力p=30mpa F-澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積（mm2）各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積F=1252+4636=1776mm2PF=301776N=53.28 kN根據(jù)以上分析、計算，查表6-24初選注

16、射機型號為:XS-Z-60注射機XS-Z-60有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下:最大開模行程S 180mm模具最大厚度 200mm模具最小厚度 70mm噴嘴圓弧半徑 12mm噴嘴孔直徑 4mm動、定模板尺寸 330mm440mm拉桿空間 190300mm6.3、選標準模架 根據(jù)以上分析，計算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查表7-2選用:A2 -32-Z2 GB/T 12556.1-1990定模板厚度A=50mm動模板厚度B=40mm墊塊厚度 C=80mm模具厚度：H模=82+A+B+C=82+50+40+80=252mm模具外形尺寸：250mm250mm252mm七、校核注射機7.1、注射

17、量、鎖模力、注射壓力、 模具厚度校核 由于在初選注射機和選用標準模架時時根據(jù)以上四個技術(shù)參數(shù)及計算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進行校核，以符合所選注射機要求。7.2、開模行程的校核 注射機最大開模行程S式中h件-塑件制品高度（mm）H澆-澆注系統(tǒng)高度(mm)=235+(50-10)+20+(510)=140mm故滿足要求。7.3、模具在注射機上的安裝 從標準模架外形尺寸看小于注射機拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以所選注射機規(guī)格滿足要求。八、推出結(jié)構(gòu)設(shè)計8.1推出力的計算 推出力 FT=Ap（ucosa-sina）+qA1式中 A-塑件包絡(luò)型芯的面積（mm2）

18、p-塑件對型芯單位面積上的包緊力，p取0.81071.2107Pa a-脫模斜度； q-大氣壓力0.09Mpa u-塑件對鋼的摩擦系數(shù)u，約為0.10.3； A1-制件垂直于脫模方向的投影方向的投影（mm2）.A=30294+1034=3600mm2A1=3635=1260mm2Ft=12641.4N8.2確定頂出方式及頂桿位置 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點，確定在制品的四個角上設(shè)置四根普通的圓頂桿（4132，共8根），來推出塑料件。九、 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 由于制品平均壁厚為3mm，制品尺寸較小，確定水孔直徑為8mm，如圖所示。十、排氣系統(tǒng)的設(shè)計由于制品尺寸較小，利用分型面和推件、推管的配合間隙排氣即可設(shè)計小結(jié)通過這次課程設(shè)計，我們學習到了以下知識1. 使我們對塑料工藝與模具設(shè)計課程及相關(guān)課程的理論知識得到了具體運用和鞏固。2. 了解了塑料模設(shè)計