殼體零件注塑模具課程設(shè)計(jì)說明書(共19頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上殼體零件注塑模具課程設(shè)計(jì)說明書目錄一塑件成型工藝性分析3二分型面位置的確定3三確定型腔數(shù)量和排列方式3四模具結(jié)構(gòu)形式的確定4五注射機(jī)型號(hào)的選定4六澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)56.1 主流道設(shè)計(jì)56.2 主流道襯套的形式66.3 主流道襯套的固定76.4 冷料穴的設(shè)計(jì)76.5 分流道設(shè)計(jì)86.6 澆口的設(shè)計(jì)96.7 澆注系統(tǒng)的平衡106.8 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算106.9 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核106.9.1 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾蕆106.9.2 確定體積流率q106.9.3 注射時(shí)間（充模時(shí)間）的計(jì)算116.9.4 校核各處剪切速率11七成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算11八合模

2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)148.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)148.2 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)148.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)14九脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)16十濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)17總 結(jié)19參考文獻(xiàn)20一塑件成型工藝性分析該塑件是一殼體，塑件壁屬厚壁塑件，生產(chǎn)批量大，材料選PS，考慮到主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型，因此采用下列數(shù)據(jù)：二分型面位置的確定根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式分型面應(yīng)選在I上，如下圖：三確定型腔數(shù)量和排列方式1.該塑件精度要求不高，批量大，可以采用一模多腔，考慮到模具的制造費(fèi)用和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，定為一模四腔。2.型腔排列方式的確定如下圖：四模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的分析中可知本模具采用一模四腔，雙

3、列直排，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用側(cè)澆口，動(dòng)模部分需要一塊型芯，固定板，支撐板。五注射機(jī)型號(hào)的選定1.通過分析，塑件為 26.5g， ， 1.05 V=25.2 ，流道凝料的質(zhì)量2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面積 ， 可用0.35nA 來進(jìn)行估算，所以 n=1.35 4 A =25920mm 式中 查表2-2 取3.選擇注射機(jī)根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值可選用SZ-250/1250理論注射量 270 鎖模力 1250螺桿直徑 45 拉桿內(nèi)間距 415 415注射壓力 160 移模行程 360注射速率 110 最大模厚塑化能力 18.9 最小模厚 150螺桿轉(zhuǎn)速 定位孔

4、直徑 160噴嘴半徑 15 鎖模方式 雙曲肘4、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 型腔數(shù)校核合格。 式中，K-注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)一般取0.8 m注射機(jī)的額定塑化量（10.5g/s） T成型周期取30s1）注射壓力校核 注射壓力的安全系數(shù)，一般取K =1.25-1.4 ，中等壁厚件2）鎖模力校核 。而F=1250KN K -鎖模力安全系數(shù)，一般取K =1.1-1.2 其他安裝尺寸的校核要待模架的選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后才可進(jìn)行。六澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.1 主流道設(shè)計(jì)1）主流道尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5-1）=42）主流道球面半徑為SR=噴嘴球面半徑+（1-2）=1

5、6mm3）球面配合高度 h=3mm-5mm，取h=3mm4）主流道長(zhǎng)度，盡量小于60，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取 L=25+20=45mm5）主流道大端直徑D=d+2Ltana=6.54mm（半錐角a為 ，取a= ）取D=6.5mm6）澆口套總長(zhǎng) =25+20+h+2=506.2 主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸屬易損性，對(duì)材料要求嚴(yán)格，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便常用碳素工具如T8A，T10A等，熱處理硬度為50HRC-55HRC，如圖示由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如下圖6.3 主流道襯套的

6、固定主流道襯套的固定形式如下圖6.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 1）主流道冷料穴的設(shè)計(jì) 開模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑稍大于主流道大端直徑，采用 Z形頭冷料穴，很容易將主流道凝料拉離定模，如圖所示 1：定模座板 2：冷料穴 3：動(dòng)模板 4：推桿主流道凝料體積 =809mm =0.8mm主流道剪切速率校核有經(jīng)驗(yàn)公式v=3.3q/主流道剪切速率偏小主要是注射量小，噴嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致。6.5 分流道設(shè)計(jì) 1)分流道布置形式 分流道布置有多種形式，但是需要循兩方面原則;一方面排列緊湊，縮小模具版面尺寸；另一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡。應(yīng)采用平衡時(shí)分流道。如圖：2)分流道長(zhǎng)度 第一

7、級(jí)分流道 第二級(jí)分流道3)分流道的形式。截面尺寸以及凝料體積 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常用梯形截面，加工工藝好，且塑料熔體的熱量散失。流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即B=0.2654式中，B-梯形大底邊的寬度 m-塑件的質(zhì)量，為26.5g根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-9，取B=4 H=2/3B=2.67mm, 取H=3mm 從理論上1.2,1.3分流道可以1.1截面小1/10，但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。4)分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較

8、理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63um-1.6um，這樣表面并不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力，避免熔體表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra=0.8um。5)凝料體積 分流道長(zhǎng)度 L=（50+8 2+1 2） 2=136mm 分流道截面面積 凝料體積6)分流道剪切速率校核 采用經(jīng)驗(yàn)公式r=3.3q/ 式中 q=v/t=4 25.28=101.126.6 澆口的設(shè)計(jì) 澆口截面積通常為分流道截面積的0.07-0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5-2mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐漸修正。（1）澆口

9、類型及位置確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具，設(shè)置側(cè)澆口比較合適，側(cè)澆口開設(shè)在垂直分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又被稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，修正方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型的多型腔模具。（2）澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式 側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算： 經(jīng)驗(yàn)公式為 h=nt=1mm w=2.3 式中，h側(cè)澆口深度（mm）W澆口寬度（mm）A塑件外表面積；T塑件厚度（約為3mm）n塑料系數(shù)，查表得n=0.66.7 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于該模具，

10、從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同，澆注是平衡的。6.8 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算（1）主流道與主流道冷料井凝料體積6.9 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核6.9.1 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾蕆 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的r取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。1）主流道2）分流道3）點(diǎn)澆口4）其他澆口6.9.2 確定體積流率q1）主流道體積流率 因塑件小，即使是一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，所需注射塑料熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不小，因此主流道體積流率并不大，取代入得：2）澆口體積流率q側(cè)（矩形）澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾?代入得：6.9.3 注射時(shí)間（充模時(shí)間）的計(jì)算1）

11、模具充模時(shí)間式中2）單個(gè)型腔的充模時(shí)間3）注射時(shí)間 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間6.9.4 校核各處剪切速率1）澆口剪切速率2）分流道剪切速率 由經(jīng)驗(yàn)公式七成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底版厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞，也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢 14 料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。1.模部分的型芯為了便于加工設(shè)置一個(gè)定模型芯，它的配合可以采用過盈配合。2.成型零件鋼材的選用零件是大批量生產(chǎn)，成型零件所選用鋼材耐磨性和抗疲勞性能應(yīng)該良好，機(jī)械加工性能和拋光性能也應(yīng)該良好，因此構(gòu)成

12、型腔的嵌入式凹模鋼材選用SMI3.成型零件工作尺寸的計(jì)算塑件尺寸公差按SJ137278 標(biāo)準(zhǔn)中的6 級(jí)精度選取1）.型腔徑向尺寸Lm1=(1+s)Ls1-x =(1+s)80-0.580.70 =80.28Lm2=(1+s)Ls2- x =1.003560-0.580.7 =59.79 式中， S塑件平均收縮率S=（0.006+0.008）=0.0035 X修正系數(shù)（取0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取0.70） 制造公差，（取 /5） 參考塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P 49 型腔深度尺寸 Hm=（1+s）h-x 0+ =24.7 式中，h塑件厚度最大尺寸（取25） x修正系數(shù)（取0.56） 塑件公

13、差值（取0.40）參考塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P 47 型芯高度尺寸hm=（1+s）H+x 0 - 2 =3.13 0 -0.04式中，h塑件厚度最小尺寸（取3） X修正系數(shù)（取0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取0.20）模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 模架尺寸確定后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度的計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其對(duì)大型模具，模架選用A4型。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用模架尺寸為 250mm315mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘，模具外表盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)用分

14、模間隙，即在裝配，調(diào)試，維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。1 定模座板（315mm315mm，厚25mm）材料為45 鋼. 通過4 個(gè)M10 的內(nèi)角圓柱螺釘與定模板連接定位圈通過4 個(gè)M6 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H8/f8 配合。2.定模板（凸模固定板）（250mm315mm，厚20mm）固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或Q235A 制成，最好用調(diào)質(zhì)230HB270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6 配合，另一端采用H7/e7，定模板與澆口套采用H8/m6 配合，定模板與圓筒型芯為H7/m6 配合。3.支撐板（180 mm250mm，厚度4

15、0mm）支撐板應(yīng)具備較高的平行度和硬度。4.墊塊（40mm315mm，厚50mm）1）主要作用 在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。2） 結(jié)構(gòu)形式 可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。3） 墊塊材料 墊塊材料為Q235A，也可用HT200，球墨鑄鐵等，該模具墊塊采用 Q235A 制造。4）墊塊的高度h 校核. H=h 1 +h 2 +h 3 +s+ =0+16+12.5+18+3.5=50mm式中，h 1推板厚度，為16mm h 2推桿固定板厚度，為12.5mm h 3推出行程， 為18mm 推出行程富余量，一般為2mm

16、6mm，取3.5mm5.）動(dòng)模座板（315mm315mm，厚25mm） 材料為45 鋼，注射機(jī)頂桿孔為 mm，其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6 配合。6.）推板（118mm315mm，厚16mm） 材料為 45 鋼，其上的推板導(dǎo)套孔和推導(dǎo)套采用 H7/k6 配合，用 4 個(gè)， M6 的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。7.）推桿固定板（118mm315mm。厚12.5mm）材料為45 鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/f6 配合。8.)脫模板八合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)1. ）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部分。2. ）該模具采用4 根導(dǎo)柱，其分布為

17、等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱裝置3. ）該模具導(dǎo)柱安裝在支撐板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。4. ）為了保證分型面很好的接觸，采用在導(dǎo)套的孔口倒角。5. ）在合模時(shí)，應(yīng)保證到向零件首先接觸。6. ）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。8.2 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 該模具采用帶頭導(dǎo)柱,不加油槽,如下圖示導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出,6mm8mm.1.) 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔,導(dǎo)柱的端部常做成錐形或球形的先導(dǎo)部分.2.) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定,應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度, 該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為 mm.3.) 導(dǎo)柱的安裝形式,導(dǎo)柱固定部分與模架按 H7/f6 配合,導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分按H7/

18、f7 或H8f7 的間隙配合.4.) 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra=0.4mm5.) 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面,堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯.多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼 T8A.T10A,經(jīng)淬火處理,硬度為 50HRC 以上或45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)表面淬火,低溫回火,硬度為50HRC 以上.8.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合,用一確定運(yùn)動(dòng)定模的相對(duì)位置,保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱相配合,用以確定運(yùn)動(dòng)定模的相對(duì)位置,保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件.導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種:直導(dǎo)套(GB/T41692.2-1984(帶頭導(dǎo)套(GB/T4169.31984).1.) 結(jié)構(gòu)形式,采用帶頭導(dǎo)套(型

19、)如圖所示2.) 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒角,導(dǎo)柱孔最好做成面孔,利于排出孔內(nèi)剩余空氣.3.) 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合,表面粗糙度為 0.4mm.導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6 配合;另一端采用 H7/e7 配合 入模板.4.) 導(dǎo)套材料可用,淬火鋼或青銅合金等耐磨材料制造該模具中采用 T8A.8.4 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì)推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外,還支撐著支撐板,從而改善了支撐板的受力情況,大大提高了支撐板的剛性,該模具設(shè)置了 4 套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套,它們之間采用H8/f7 配合其形狀與尺寸配合如圖所示九脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹

20、模中型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)也常推出機(jī)構(gòu)1. 塑件推出的基本方式1.) 推桿推出推桿推出是一種基本的,也是一種常用的塑件推出方式常用的推桿形式有圓形,矩形,階梯形.2.) 推件板推出對(duì)于輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)的塑件,采用推件推出結(jié)構(gòu).推件板推出部分的形狀根據(jù)塑件形狀而定.3.) 氣壓推出對(duì)于大型深型塑件,經(jīng)常采用或 助氣壓推出方式本模具, 考慮到塑件輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)故采用推板推出.脫模力的計(jì)算脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力它是設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)上午重要依據(jù)之一.F 阻=f( - .sin )=f. -f. sin式中, 摩擦阻力（N） f摩擦系數(shù),一般取f=0.151.

21、0 (取f=0.3) 塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力即包緊力（N） 脫模 脫模斜率，一般為12（取 =1）根據(jù)受力圖可列平衡方程式+ sin = . cos由于 ，一般很小，式中（f. sin 項(xiàng)之值可以忽略。= f. cos - sin = ( f. cos -sin )PA= PA式中,P塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般為P=8 12MPa 薄件取小值，厚件取大值，（P=10MPa）A塑件包緊型芯側(cè)面積（mm）A =22 74=1628mm = AP=1628 10=16280N= ( f. cos -sin )=16280 0.2=3256N由于塑件有孔不需要計(jì)算,真空吸引阻力=n

22、( + )=4 3256=13024N推桿的尺寸計(jì)算,圓形推桿的直徑可由歐拉公式簡(jiǎn)化得,d=k(*式中, d推桿直徑（mm）L推桿長(zhǎng)度（mm）塑件的脫模力（N）E推桿材料的彈性模量（MPa）n推桿數(shù)量k安全系數(shù)，取k=1.5推桿直徑確定后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核十濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 加熱系統(tǒng)由于該套模具的模溫要求在 80以下，又是中小型模具，所以無需設(shè)置加熱裝置。2. 冷卻系統(tǒng)一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200左右，塑件固化后，從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具， 23 以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。因?yàn)镻S 黏度低流動(dòng)性好，因?yàn)槌尚凸に囈竽囟疾惶?，所以常用溫水?duì)模具進(jìn)行冷卻。PS 的成型溫度和模具溫度分別260280，3265用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。1.）冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低，用水冷卻即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道2.）冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算如果忽略模具因空氣對(duì)流，熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步和簡(jiǎn)略計(jì)算。1.）求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 查塑料制品成型與模具設(shè)計(jì)表425 PS 單位質(zhì)量放出的熱量Q=2