塑料模塑成型技術(shù)課程設計后蓋注塑模具設計

1、 課程設計 課程名稱 塑料模塑成型技術(shù) 題目名稱 后蓋注塑模具設計 專業(yè)班級 材控04班 學 號 33310409 學生姓名 朱靖 指導教師聶信天 夏榮霞 史立新 徐秀英 目 錄一 塑料成型工藝與模具設計課程設計任務書2二 塑件成型工藝分析與設計3 2.1 pp材料的特性3 2.2 塑件原材料成型性能3 2.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析4 2.4 塑件成型方法確定4三 塑件成型模具設計4 3.1 型腔的數(shù)量和布置4 3.2 選擇注塑機型號及其參數(shù)5 3.3 確定分型面6 3.4 澆注系統(tǒng)選擇和設計7 3.5 成型部件的設計計算9 3.6 模架的確定和標準件選擇 113.7 排氣系統(tǒng)1

2、33.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 13 3.9 推出機構(gòu)（脫模）設計133.10 導向機構(gòu)設計143.11 螺栓的選擇14四模具的裝配和工作過程14五 設計小結(jié)15五 參考文獻161、 “塑料成型工藝與模具設計”課程設計任務書課題設計名稱： 后蓋 的注射模設計1、塑件圖： 塑件名稱后蓋材料pp厚度4.2工件精度mt5 2 、設計內(nèi)容：1、 設計要求，大批量生產(chǎn)后蓋2、 繪制塑件注射模總裝圖（a1圖紙1張）和手繪草圖（1張）3、 繪制該模具凸模、凹模的零件圖各一套（a3圖紙3張）4、 編寫完善模具設計說明書（按a4打印紙裝訂）二 、塑件成型工藝分析與設計 2.1 pp材料特性 pp塑料，化學名稱：聚丙烯

3、，英文名稱:polypropylene（簡稱pp），比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收縮率:1.0-2.5% 成型溫度：160-220 ，特點： 無毒、無味，密度小,強度剛度,硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 。2.2塑料原材料成形性能1. 結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。2. 流動性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔。凹痕，變形。 3.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時容易取向，模具溫

4、度低于50度時，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。 4. 塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應力集中。 2.2.1 主要性能指標 pp主要性能指標名稱參數(shù)單位數(shù)值物理特性密度g/ cm30.900.91吸水率%（24小時長時間）0.010.03浸水18d0.5計算收縮率%1.03.0摩擦系數(shù)pp/鋼0.34無潤滑力學性能屈服強度mpa37彎曲強度mpa67伸長率%200拉伸彈性模量gpa1.11.6彎曲彈性模量gpa1.45熱性能熔點c170176熱變形溫度c45mpa為102115 180mpa為5667線膨脹系數(shù)10-5/c9.8比熱容j/(kgk)1930熱導

5、率w/mk0.118 2.3結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析（1） 結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，零件總體為一個圓筒，側(cè)面有一個長寬為44.8 x 22.4的長方體，在長方體中間有一個直徑為8.4的圓，在底圓筒與長方體垂直的一側(cè)有一個通孔(2) 尺寸精度：塑件的精度為5級，精度要求中等。（3）表面質(zhì)量分析：零件的要求表面沒有缺陷、毛刺，表面要求光滑，最好自然形成圓角。 2.4塑件成型方法確定綜上所述，該塑件的結(jié)構(gòu)比較簡單，而且壁厚均勻，成型工藝性好，可以采用注射成方法生產(chǎn)。 3塑件成型模具設計3.1型腔的數(shù)量和布置 根據(jù)該塑件的精度要求不高，且形狀簡單，零件的生產(chǎn)要求為大批量生產(chǎn)，其布置方式如下圖所示

6、： 3.2選擇注塑機型號及其參數(shù)（1）注射量的計算 通過pro/e建模分析，塑件的體積為365593，塑件的質(zhì)量: m1=33.09g此時流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的0.6倍進行估算，所以注射量 m=(1+0.6)nm=1.6233.09=105.8g v=(1+0.6)236559=116988.89 （2）鎖模力的計算流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積a，在此時還是個未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗公式：，（為每個塑件在分型面上的投影面積)，用進行估算：a= na1+a2 + 0.35na1=1.35a1=1.3522111.31=114002式中a1= (47.62)2 (202)2 44

7、.422.4(8.4)2 =2111.312查塑件所需的注射壓力60-100mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，因塑件為薄壁塑件，且澆口為側(cè)澆口，其壓力損失比較大，所以取 大一些，則 fm =ap1=1140054=615600n(3) 選擇注塑機：根據(jù)上面計算的注射量和鎖模力，可選用國產(chǎn)szy-300螺桿式注射成型機，其有關(guān)參數(shù)如下：最大注射量/ cm3 320模板的最大厚度/mm355螺桿直徑/mm60模板的最小厚度/mm130鎖模力/kn 1400模板尺寸520620注射壓力 /mpa125拉桿空間/mm260290注射行程/mm115合模方式液壓機械螺桿轉(zhuǎn)速/（r/mm

8、）43 注射方式螺桿式模板最大行程/mm340定位圈尺寸/mm100噴嘴球半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm4(4) 注射機有關(guān)參數(shù)的校核（1）型腔數(shù)量的校核由注射機的標稱注射量校核模具的型腔數(shù)量 型腔數(shù)目校核合格式中為vj注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的體積vz為每個塑件的體積vg為注射機的標稱注射量 （2）注射壓力的校核 注射壓力校核合格式中k為注射壓力安全系數(shù)一般為1.251.4（3）鎖模力的校核由于 鎖模力校核合格fkap=1.21140054=738720n1400000nk 為鎖模力安全系數(shù)，一般取1.11.2其它尺寸的校核只有待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進行。3.3確定分型面本塑件要求外側(cè)

9、表面光滑，依據(jù)分型面的選擇原則，該塑件的分型面應選如下a-a所示位置，這樣凹模型腔整體加工成型，塑件外表面光滑，且容易脫模。3.4澆注系統(tǒng)選擇和設計（1）主流道的設計a、主流道尺寸主流道的小端直徑：sr=噴嘴的兩面半徑+（12）=12+2=14mm主流道錐角：取；主流道長度：取l=100mm；主流道的大端直徑：d=d+2ltan18.5 b、主流道襯套的形式由于主流道入口處與注射機噴嘴反復接觸，極易損壞，對材料的要求比較高，因而主流道設計為澆口套，采用45鋼，熱處理為43hrc48hrc，如下圖所示：與之相配合的定位圈的結(jié)構(gòu)如下圖所示（2） 分流道的設計分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的

10、壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使凝料熔體盡快地分配到型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道構(gòu)： 分流道的形狀和截面尺寸：由于pp的流動性很好，因此選用加工性能比較好的半圓形截面流道，算得d=8。分流道的表面粗糙度：流道的表面粗糙度的ra并不要求很低，一般為0.81.6,在此取1.4，如上圖所示（3） 澆口的設計由于塑件的外觀表面質(zhì)量要求比較高，應沒有明顯的燒口痕跡，因此采用點澆查表得其尺寸如圖所示：（4） 注射行程的校核 查szy-300注射注射行程為115，澆注系統(tǒng)的長度： l=105100mm,即能滿足注射機的開模要求。3.7排氣系統(tǒng)該模具可利用分型面間隙排氣，該分型面位于熔體流動的末端。3

11、.8溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計1、冷卻系統(tǒng)設計塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們在模具上需要設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，如我們的塑件，則模具可簡單進行冷卻或者可利用自然冷卻不設冷卻系統(tǒng)；當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻，以2、冷卻系統(tǒng)設計原則、盡量保證塑件

12、收縮均勻，維持模具的熱平衡、冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。、澆口處加強冷卻。、應降低進水與出水的溫差。、合理選擇冷卻水道的形式。、合理確定冷卻水管接頭位置。、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。、冷卻水管進出接頭應埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。3、冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時還可以互相配合，構(gòu)成各種冷 卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡單流道式。簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進

13、行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。3.9 推出機構(gòu)（脫模）（1）推出機構(gòu)的形式確定：此塑件采用頂桿推出結(jié)構(gòu)，推桿數(shù)為4根，推桿推動推板定出塑件。其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。（2） 脫模力的計算： （3）脫模力的校核3.10導向機構(gòu)導柱選用模架本身的規(guī)格，但其長度與開模行程有關(guān)，必須另行設計選擇. 經(jīng)計算得查表取標準得到長導柱的長度取為150mm，導柱的長度取為10mm,其相關(guān)的配合見裝配圖所示，與之相應的導套選用模架自帶規(guī)格。 3.11 螺栓的選擇:(1) . 動模緊固螺銓的選用; 定模底板的厚度和定模板的總長為185mm. 所以選用的螺銓型號為: gb/t 5782 m20 x 50(2) . 定模

14、緊固螺銓的選用：動模底板,墊塊,動模支撐板和動模板的總長度為 105 mm，所以選用螺銓的型號為:gb/t 5782 m20 x 160(3) .推桿固定板緊固螺栓的選用: 根據(jù)所有連接的推板和推桿固定板的長度這里選用:gb/t 5782 m8 x 254、模具裝配和工作過程4.1模具的裝配 1 定模的裝配：將型腔板平放在平臺上，先將倒套固定在型腔板上，再將型腔板和定模座板用螺栓固定好 ，將主流道襯套放入，用銷釘和定位圈將主流道襯套固定好，完成裝配。 2 動模的裝配：把型芯固定板倒放在平臺上，將大型芯、小型芯、導柱放入到型芯固定板中，再將推桿放入到推桿固定板中，用螺栓將推板和推桿固定板固定好，

15、將推桿插入到支撐板和芯固定板中。然后用螺栓將下模座板、墊塊、支撐板、型芯固定板連接起來并固定好。再將推件板套入導柱上，然后把動模翻過來，把定模倒套對準倒柱套進去。整套模具裝配完成。最后檢驗，試模。4.2模具的工作過程：模具裝配試模完畢后，模具進入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下。（1）對塑料pp進行烘干，并裝入料斗。（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當?shù)念A熱。（3）合模、鎖緊模具。（4）對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射。（5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。（6）脫模過程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注塑機推桿推動模具推板，從而推動推件桿將之間頂出。5 設計小結(jié)塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一，它在整個國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設計，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設計的基本知識，掌握了一些關(guān)于塑料模具設計的步驟和方法，對塑料模有了一個更高的認識。這對我們在