[畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]棉簽盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)

1、模具課程設(shè)計(jì)棉簽盒蓋塑料模具設(shè)計(jì)班級(jí)_ _姓名_ _學(xué)號(hào)_ _設(shè)計(jì)日期_1113-1125_ 塑料模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1. 塑件成型工藝性分析21.1塑件的分析21.2 ps塑料的性能分析31.3 ps的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)52 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇62.1 模具的基本結(jié)構(gòu)62.1.1 確定成型方法62.1.2 型腔布置62.1.3 確定分型面72.1.4 選擇澆注系統(tǒng)72.1.5 確定推出方式82.2.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)82.1.7模具的結(jié)構(gòu)形式82.1.8 選擇成型設(shè)備92.2 選擇模架102.2.1 模架的結(jié)構(gòu)102.2.2 模架安裝尺寸校核113 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算123.1 模

2、具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算123.1.1 型腔結(jié)構(gòu)123.1.2 型芯結(jié)構(gòu)123.1.3 斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu)123.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)123.1.5 脫模力計(jì)算 123.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算123.2.1 型腔徑向尺寸133.2.2 型腔深度尺寸133.2.3 型芯徑向尺寸133.2.4 型芯高度尺寸143.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算143.3.1 模具加熱143.3.2 模具冷卻144. 模具主要零件圖164.1 模具定模板（中間板）零件圖164.2 模具動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖175 模具總裝圖及模具的裝配、試模175.1 模具總裝圖175.2 模具的安裝試模195.2.1 試模前的準(zhǔn)備19

3、5.2.2 模具的安裝及調(diào)試205.2.3 試模215.2.4 檢驗(yàn)211. 塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件如圖1所示。圖1 塑件圖產(chǎn)品名稱：棉簽盒蓋產(chǎn)品材料：ps產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖1所示塑件重量： v=11.4175cm3 m=v=1.0511.42=11.988g塑件顏色：白色塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。塑件允許最大脫模斜度0.51.2.1 塑件材料ps的使用性能材料品種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性性能特點(diǎn)成型特點(diǎn)ps由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的聚合物 長(zhǎng)期使用溫度070 化學(xué)穩(wěn)定性良好,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑.會(huì)被強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕在

4、受到紫外光照射后易變色 電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,無(wú)色透明,透光率僅次于有機(jī)玻璃,強(qiáng)度一般,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,著色性耐水性良好。 1.無(wú)定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.流動(dòng)性較好,可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型.2.宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔.變形.3.可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時(shí)損壞塑件.脫模斜度大,頂出均勻.塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱 1.、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：ps一般為頭尾結(jié)構(gòu)，主鏈為飽和碳鏈，側(cè)基為共軛苯環(huán)，使分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整，增大了分子的剛性，使ps成為非結(jié)晶性的線型

5、聚合物。由于苯環(huán)存在，ps具有較高的tg（8082），所以在室溫下是透明而堅(jiān)硬的，由于分子鏈的剛性，易引起應(yīng)力開(kāi)裂。聚苯乙烯無(wú)色透明，能自由著色，相對(duì)密度也僅次于pp、pe，具有優(yōu)異的電性能2、熱性能：最高工作溫度為6080。當(dāng)加熱至tg以上，ps轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)，且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi)，這就使其熱成型提供方便。ps的熱變形溫度為7080，脆化溫度為-30，ps在高真ps的分子量過(guò)高，加工困難，所以通常聚苯乙烯的分子量為520萬(wàn)。ps的機(jī)械性能，隨溫度升高，剛性（彈性模量、抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等下降，而斷裂伸長(zhǎng)率較大。ps的透明性好，透光率達(dá)8892%，僅次于丙烯酸類(lèi)聚合物，折射率為1.591

6、.60。故可用作光學(xué)零件，但它受陽(yáng)光作用后，易出現(xiàn)發(fā)黃和混濁。ps有主要缺點(diǎn)是性脆和耐熱性低?？蘸?30380下劇烈降解。3、機(jī)械性能：ps的分子量過(guò)高，加工困難，所以通常聚苯乙烯的分子量為520萬(wàn)。ps的機(jī)械性能，隨溫度升高，剛性（彈性模量、抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等下降，而斷裂伸長(zhǎng)率較大。ps的透明性好，透光率達(dá)8892%，僅次于丙烯酸類(lèi)聚合物，折射率為1.591.60。故可用作光學(xué)零件，但它受陽(yáng)光作用后，易出現(xiàn)發(fā)黃和混濁。ps有主要缺點(diǎn)是性脆和耐熱性低。4、優(yōu)異、持久的隔熱保溫性：擠塑板，導(dǎo)熱系數(shù)為0.028w/mk,具有高熱阻、低線性膨脹率的特性。其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他 的保溫材料如：eps

7、板、發(fā)泡聚氨酯、保溫砂漿、水泥珍珠巖等。同時(shí)由于本材料具有穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，確保本材料保溫性能的持久和穩(wěn)定5、優(yōu)越的抗水、防潮性：擠塑板具有緊密的閉孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯分子結(jié)構(gòu)本身不吸水，板材的正反面又都沒(méi)有縫隙，因此，吸水率極低，防潮和防滲透性能極佳。5、高強(qiáng)度抗壓性：擠塑板由于發(fā)泡結(jié)構(gòu)緊密相連且壁間無(wú)縫隙，所以其抗壓強(qiáng)度極高，即使長(zhǎng)時(shí)間水泡仍維持不變。因此用作泊車(chē)平臺(tái)、機(jī)場(chǎng)跑道、高速公路等領(lǐng)域能受到良好的抗沖擊性。6、防腐蝕、經(jīng)久耐用性：一般的硬質(zhì)發(fā)泡保溫材料使用幾年后易產(chǎn)生老化，隨之導(dǎo)致吸水造成性能下降。而擠塑板因具有優(yōu)異的防腐蝕、防老化性、保溫性，在高水蒸汽壓力下，仍能保持其優(yōu)異性

8、能，使用壽命可達(dá)到30-40年。7、輕質(zhì)、高硬度：擠塑板完全的閉孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)形成輕質(zhì)，而均勻的蜂窩結(jié)構(gòu)造成高硬質(zhì)，但又不像聚氨酯發(fā)泡、酚醛發(fā)泡那樣發(fā)脆，因此不易破損，不僅搬運(yùn)、安裝輕便，切割容易，用作屋頂保溫時(shí)不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的承受能力。8、高質(zhì)量環(huán)保型：擠塑板不會(huì)發(fā)生分解和霉變，不會(huì)有有害物質(zhì)揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中，利用環(huán)保型原料，不產(chǎn)生有害氣體，沒(méi)有廢水產(chǎn)生，所形成的固體下腳料，可回收處理再利用，是高質(zhì)量環(huán)保型產(chǎn)品。 1.2.2 塑件材料ps的加工特性（1） 典型應(yīng)用范圍：產(chǎn)品包裝、家庭用品（餐具、托盤(pán)等）、電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。（2） 注塑工藝及模具條件 干燥

9、處理 除非貯存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如需干燥，為80、23h。 熔化溫度 180280。對(duì)于阻燃型材料其上限為250。 模具溫度 4050。 注射壓力 2060mpa。 注射速度 建議使用快速注射（3）化學(xué)和物理性能 大多數(shù)商業(yè)用的ps（聚苯乙烯）都是透明的非結(jié)晶材料。ps據(jù)用非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過(guò)特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無(wú)機(jī)酸，但能夠被強(qiáng)氧化物如濃硫酸所腐蝕，并且會(huì)在一些喲基溶劑中發(fā)生溶脹變形。收縮率一般在0.4%0.7%。 1.3 塑件的成型工藝參數(shù)確定材料名稱聚苯乙烯純注射機(jī)類(lèi)型柱塞式預(yù)熱和干燥溫度t/時(shí)間23808523料筒溫度t/

10、后段中段前段140160170190噴嘴溫度模具溫度t/3265注射壓力p/mpa60110注射時(shí)間高壓時(shí)間冷卻時(shí)間總周期154503156040120螺桿轉(zhuǎn)速/(r.min-1)48方法溫度t/時(shí)間/h紅外線燈、烘箱7024說(shuō)明丁苯橡膠改性的聚苯乙烯的成型條件與上相似2模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇2.1 模具的基本結(jié)構(gòu)2.1.1 確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用點(diǎn)澆口成型，因此模具應(yīng)為雙分型面注射模（三板式注射模）。2.1.2 型腔布置塑件形狀較簡(jiǎn)單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件尺寸60x90mm，且較為規(guī)則，所以模具采用一模二腔、平衡

11、布置。這樣模具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖2所示 圖2 型腔布置2.1.3 確定分型面塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實(shí)例中塑件的分型面有多種選擇，如圖3所示。圖3（a）的分型面選擇在軸線上，這種選擇會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件表面質(zhì)量。同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯困難；圖3（b）的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡。同時(shí)側(cè)向抽芯容易，而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如圖3（b）所示的分型面。 圖3 分型面選擇2.1.4 選擇澆注系統(tǒng)塑件采用點(diǎn)澆口成型，其澆注系統(tǒng)如

12、圖4所示。點(diǎn)澆口直徑為1mm，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為1mm，頭部球r1 mm。分流道采用半圓截面流道，其半徑r為3.8mm。主流道為圓錐形，錐角為8，上部直徑與注射機(jī)噴嘴相配合，下部直徑8 mm。圖4 點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)2.1.5 確定推出方式由于塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上留下推出痕跡，不宜采用。所以選擇推件板塊出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推出力均勻，塑件在推出時(shí)變形小，推出可靠。2.1.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)塑件的內(nèi)側(cè)面有0.3x1的長(zhǎng)方體，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于抽出距離較短，抽出力較小，所以采用斜滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊裝在推桿上。2.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式 模具結(jié)構(gòu)為雙

13、分型面注射模，如圖5所示。圖5 雙分型面注射模模具結(jié)構(gòu)1拉桿 2導(dǎo)套 3定模板（中間板） 4螺釘 5推件塊 6復(fù)位彈簧7動(dòng)模板 8支承板 9推桿固定板 10墊塊 11動(dòng)模座板待添加的隱藏文字內(nèi)容112導(dǎo)柱 13導(dǎo)套 14導(dǎo)套 15定模座板 16導(dǎo)套17導(dǎo)柱 18限位螺釘2.1.8 選擇成型設(shè)備“注射機(jī)的選用”可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p133，p128表3-4 選用xs-z-60型號(hào)注塑機(jī)，其有關(guān)參數(shù)為：型號(hào)標(biāo)稱注射量/3柱塞直徑/mm注射壓力/mpa注射時(shí)間/s注射方式合模力/n最大成型面積/cm2模板最大行程/mmxs-z-6060381220.7柱塞式5105130180模板最大厚度/m

14、m模板最小厚度/mm模板尺寸/mm合模方式推出形式兩側(cè)推出時(shí)中心距/mm電動(dòng)機(jī)功率/kw噴嘴定位圈尺寸/mm機(jī)器外形尺寸/m球半徑/mm孔直徑/mm20070200315液壓-機(jī)械兩側(cè)推出11124554.01.41.62.2 選擇模架2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p418表10-110-6 模架的結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6 模架2.2.2 模架安裝尺寸校核 模具外型尺寸為，長(zhǎng)315 mm、寬200 mm、高175 mm，小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機(jī)上。3 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1 型腔結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖所示，由中間板所構(gòu)成，

15、便于脫掉廢料3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)。見(jiàn)裝配圖所示，型芯由頂塊和斜型芯組成，便于組裝和脫離，側(cè)邊有滑套，便于配合。型芯中心開(kāi)有冷卻水孔，用來(lái)強(qiáng)制冷卻型芯。3.1.3滑塊結(jié)構(gòu) 見(jiàn)裝配圖。3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱1和導(dǎo)套2導(dǎo)向定位。推件塊18上裝有滑套6，推出時(shí)，滑套6在導(dǎo)柱1上運(yùn)動(dòng)，保證了推件塊的運(yùn)動(dòng)精度。定模座板上裝有導(dǎo)柱30，為點(diǎn)澆口凝料推板24和定模板4的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。3.1.5 脫模力計(jì)算 f=【82eslcos（f-tan）】/(1-u)k2=2=1 s收縮率=0.6% e模量=3000mpa l=90 f靜摩擦系數(shù)=0.2脫模斜度

16、=0.5 u泊松比=0.35f脫模力=3813n3.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)p110表2-55取ps的平均成型收縮率為0.6 %，塑件未注公差按照sj1372中4級(jí)精度公差值選取。塑件尺寸如圖1所示。3.2.1 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。1）2） 3.2.2 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。1） 3.2.3 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。1） 2）3.2.4 型芯高度尺寸

17、模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。1） 3.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算3.3.1 模具加熱 一般生產(chǎn)abs材料塑件的注射模具不需要外加熱。3.3.2 模具冷卻模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。型腔的冷卻是由在定模板（中間板）上的兩條10mm的冷卻水道完成，如圖7所示。圖7 定模板冷卻水道型芯的冷卻如圖8所示，在型芯內(nèi)部開(kāi)有16mm的冷卻水孔，中間用隔水板2隔開(kāi)，冷卻水由支承板5上的10mm冷卻水孔進(jìn)入，沿著隔水板的一側(cè)上升到型芯的上部，翻過(guò)隔水板，流入另一側(cè)，再流回支承板上的冷卻水孔。然后繼續(xù)冷卻第二個(gè)型芯，最后由支

18、承板上的冷卻水孔流出模具。型芯1與支承板5之間用密封圈3密封。圖8 型芯的冷卻1型芯 2隔水板 3密封圈 4動(dòng)模板（型芯固定板） 5支承板4. 模具主要零件圖4.1 模具定模板（中間板）零件圖定模板（中間板）零件圖如圖9所示。 圖9 定模板（中間板）零件圖4.2 模具動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖如圖11所示。5 模具總裝圖及模具的裝配、試模5.1 模具總裝圖圖12為模具的總體裝配圖。圖12 模具圖5.2 模具的安裝試模試模是模具制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補(bǔ)充和調(diào)整是對(duì)于模具設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。5.2.1 試模前的準(zhǔn)備試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與、于注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開(kāi)模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)要靈活、可靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門(mén)、附件、備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信號(hào)要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。5.2.2 模具的安裝及調(diào)試 模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注射機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過(guò)程。模具安裝在注射機(jī)上要注意以下方面：