塑料盒模具設(shè)計(jì)說明書正文

1、個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用9 / 81.1 塑件的分析外形尺寸 21310.121 i0.1HTW.DH ETOJmsET2圖1塑件圖如圖1所示，該塑彳壁厚為1.6mm-2mm,為薄壁類殼體類塑件，塑件外形尺寸不大，為 矩形狀，較規(guī)則，塑料熔體流程不太長，要求塑件表面平整光滑，無翹曲變形、皺折和裂紋等 缺陷，防止產(chǎn)生熔接痕。根據(jù)塑件的外形特征，且材料為熱塑性塑料，選擇注射成型是合適的 成型方法。b5E2RGbCAP精度等級(jí)塑件部分尺寸的公差任務(wù)書中已經(jīng)給定，可知塑件對(duì)精度的要求較高，未注的公差取為 MT5。脫模斜度聚丙烯PB的成型性能良好，成型收縮率較小，該塑件的平均壁厚約為2mm,任務(wù)書中已

2、經(jīng)給定脫模斜度范圍為30' 1 o P1EanqFDPw1.2 PP工程塑料的性能分析聚丙烯PB是一種半結(jié)晶性材料。它比 PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的 PP溫度高于0c以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的 PP材料是加入14無烯的無規(guī)則共聚物或更 高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度100C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)PP進(jìn)

3、行改性。PP的流動(dòng)率MF磯圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì) 于相同MFR勺材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比 PE-HD等材料要好得多。加入 30%勺玻璃添加劑可 以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的 PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、 抗溶解性。然而，它對(duì)芳香姓 如苯）溶劑、氯化姓 四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不像 PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。DXDiTa9E3d聚丙烯PP）是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高頻絕緣材料應(yīng)用。PP屬結(jié)晶性聚

4、合物，熔體冷凝時(shí)因比容積變化大、分子取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率（1.0%個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1.5%>。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應(yīng)以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品的成型質(zhì)量。聚丙烯<PP）性能參數(shù)見下表1RTCrpUDGiT表1聚丙烯<PB的性能指標(biāo)指標(biāo)數(shù)據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)密度0.90 0.91拉伸彈性模量1.1 1.6比體積1.10 1.11抗彎強(qiáng)度67. 5吸水率（24h>0.01 0.83沖擊韌度3.54.8熔點(diǎn)130-160抗拉屈服強(qiáng)度50收縮率1.03.0硬度HB8.65熱變形溫度102115體積電阻系數(shù)熔點(diǎn)

5、1701761.3 PP的注塑成型過程及工藝參數(shù)<1）注射成型過程1）干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。2）注射過程：塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱塑化，達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過程可分為塑化，鎖模，充模，保壓，補(bǔ)縮，冷卻等幾個(gè)階段。5PCzVD7HxA<2）注射工藝參數(shù)：1）注射機(jī)選擇：螺桿式注射機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速為 48N/<r ）2）料筒溫度 后段：160180c 中段：180200c 前段：200220c3）噴嘴溫度：220240c4>模具溫度：8090 c5）注射壓力：70100MPa4）注射時(shí)間：50s<包括合模時(shí)間，注射時(shí)間

6、，冷卻時(shí)間，輔助時(shí)間）注射壓力考慮到本塑件不大，結(jié)構(gòu)不算非常復(fù)雜，厚度適中，可以用較低的注射壓力。注射過程中， 澆口封閉瞬間型腔內(nèi)的壓力大小決定了塑件的表面質(zhì)量以及銀絲狀缺陷的程度，壓力過小，塑 件收縮大，與型腔表面脫離的機(jī)會(huì)大，制件表面容易霧化。壓力過大，塑料與型腔表面摩擦作 用強(qiáng)烈，容易造成粘模。對(duì)于螺桿式注射機(jī)一般取 70MPa100MPa。jLBHrnAILg注射速度PP采用中等注射速度較好。當(dāng)注射速度過快時(shí)，塑料易燒焦或分解讀出氣化物，從而在制件 上出現(xiàn)熔接痕、光澤差以及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。本塑件為薄壁制件，且澆口類型為點(diǎn)澆 口，故又要保證有足夠高的注射速度，否則塑料熔體難以充滿

7、型腔。XHAQX74J0X二、注塑機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核對(duì)塑料盒進(jìn)行零件工藝分析、成型過程工藝分析和工藝參數(shù)的大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑 件批量大小和精度要求就可以確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射 機(jī)的型號(hào)及安裝尺寸的確定。LDAYtRyKfE2.1 確定模具的結(jié)構(gòu)形式確定分型面通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng) 該選在凸耳端截面積最大且利于開模取出 塑件的底平面上，其位置如圖2所示.Zzz6ZB2Ltk確定型腔數(shù)量此塑料盒屬于中小型零件，形狀比較 規(guī)則，精度要求一般，沒有注明生產(chǎn)要求， 沒有側(cè)孔，不需要進(jìn)行側(cè)抽芯。采用一模 一腔可簡化模具結(jié)構(gòu)，提高制件的精度，個(gè)人資料

8、整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖2分型面的選擇但考慮到經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，并結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)，防止模具過于復(fù)雜，初步擬定為一模兩腔考慮到分型的承壓面寬度不小于25mm中型模具)，型腔中心距初定為 100mm,凹模長度定義為140mm,型腔布置方式如圖3所示。dvzfvkwMii?2口圖3型腔布置2.2 注射機(jī)選型注射量的計(jì)算通過UGNX建模分析，如圖4所示，塑彳體積為 Vi=42.57,塑件質(zhì)量為mi=38.31g, 取 PP的密度為0.90),流道凝料的質(zhì)量 m2按照塑件質(zhì)量的0.2倍估計(jì)，所以注射量為：rqyn14ZNXI1) <2)個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖4 UGNX質(zhì)量體積屬性分析匠-0.

9、0383T J 3選擇注塑機(jī)根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射成型過程中注入模具型腔的塑料的總體積為，有參考文獻(xiàn)1式<4-18) V公=V/0.8=102.16/0.8=127.70。根據(jù)以上的計(jì)算初步選定公稱注射量為320,注射劑型號(hào)為XYZ300的臥式螺桿注塑機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表 2。EmxvxOtOco表2注射機(jī)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo)參數(shù)理論注射容積/320最大成型面積/650螺桿直徑/mm60移模彳T程/mm340注射壓力/MPa175最大模具厚度/mm355螺桿轉(zhuǎn)速/<r/min )0180最小模具厚度/mm285注射時(shí)間/s2.5拉桿空間/mm400塑化能力/(kg/h>

10、19頂出力/kN70kN注射方式螺桿式推出形式/mm中心及兩側(cè)推出合模力/kN1500鎖模形式液壓一機(jī)械噴嘴球半徑/mm18噴嘴口直徑/mm5定位孔直徑/mm150模板尺寸/mm6202.3 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核注射壓力的校核查參考文獻(xiàn)2表13-2, PP的注射壓力為70MPa140MPa,這里取P°=100MPa,該注射機(jī) 的公稱注射壓力為150MPa,注射壓力安全系數(shù)ki = 1.251.4,這里取ki = 1.3。則：SixE2yXPq5ki P0=1.3100=130MPa175MPa<3)所以，注射劑注射壓力合格。鎖模力校核1)塑件在分型面上的投影面積<4)2)

11、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆，即澆道凝料 <包括澆口)在分型面上的投影面積A澆的數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A澆是每個(gè)塑件在分型面上個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用的投影面積A塑的0120.5不小了吊而i而的荻布后廠商質(zhì)反疝到凝料的投影 面積可以適當(dāng)取消些，這里取6ewMyirQFLA 澆=0.2A 塑<5）3）塑料盒澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積為：< 6）4）模具型腔內(nèi)的膨型< 7）PP屬于容易成型的塑料，式中為型腔壓力，取 25MPa<見參考文獻(xiàn)2表2-2）。由表 3,注射劑的公稱鎖模力為N ,鎖模力的安全系數(shù) K2=1.11.2,這里取 K

12、2=1.2,則kavU42VRUsK2<8）所以注射劑的鎖模力滿足要求。最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為注射機(jī)的最高壓力（見表3>,應(yīng)該大于注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力，即< 9）故符合設(shè)計(jì)要求。 式中型腔數(shù)量校核本設(shè)計(jì)的型腔數(shù)量n=201）由注射機(jī)料筒塑化率校核模具的型腔數(shù)n<10）故型腔數(shù)校核合格式中；，該注射機(jī)為；<11）2）由注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量<12）故型腔數(shù)量校核合格。式中注射機(jī)的允許最大注射量（，該注射機(jī)為500。其他符號(hào)意義同上。3）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量<13）故型腔數(shù)量校核合格。式中個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)

13、使用<14)其他符號(hào)意義同上三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，它的作用是將塑料熔 體順利的充滿型腔的各個(gè)部位。具有傳熱、傳壓和傳熱的功能，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì) 的塑件極為重要。注射成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型 腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 y6V3ALOS893.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或 者型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道 的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，

14、由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴 嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套，材料選用45號(hào)鋼，并經(jīng)過局部熱處理，球面硬度38HRC45HRC,設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來安裝模具時(shí)起定位作用，主流道襯套直 徑略大于噴嘴直徑0.5mm1mm以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截現(xiàn)象，其關(guān)系如圖 5 所示。M2ub6vSTnP主流道尺寸澆口套總長L/mm39主流道的尺寸計(jì)算如表3所示。表3注射機(jī)技術(shù)參數(shù)計(jì)算工程計(jì)算過程結(jié)果主流道小端直徑 D/ MM主流道球面直徑 SR/ MMD=6式中為注塑機(jī)噴嘴直徑，204式中SR0注射機(jī)噴嘴球半徑，SR0=18球面配合高度H/ mm 主流道長度L°

15、/mmH=35 mm盡量小于60mm由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)選取25主流道大端直徑D/mm式中，半錐角”為1 ° 2,這里取a=1.5 °L= L 0+h=35+4=39 mm7.31主流道襯套的形式及其固定主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流 道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理， 常采用45鋼或者合金鋼，熱處理硬度為 5262HRCO本設(shè)計(jì)若采用分體式結(jié)構(gòu)，主流道比較 長，凝料體積比較大，因此把襯套和定位圈做成一整體的延伸式澆口套，有利于縮短主流道長 度。因流道長短與所選模架大小有

16、關(guān)，所以在確定流道尺寸之前根據(jù)型腔數(shù)量及布局估算動(dòng)、 定模板的平面尺寸，即粗定模架的型號(hào)和規(guī)格，這樣才能使理論計(jì)算有據(jù)有依。延伸式澆口套 如圖6所小o 0YujCfmUCw個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖5噴嘴與澆口套尺寸的關(guān)系圖6澆口杯3.2 分流道的設(shè)計(jì)分流道的布置形式分流道是主流道和澆口之間的通道，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道在分型面生的布置與型腔排 列密切相關(guān)，有多種不同的形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸； 另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本設(shè)計(jì)采用平衡式流道布置，以使塑料熔體經(jīng)分流道 能均衡的分配到兩個(gè)型腔和避免局部腹脹力過大影響鎖模。圖7為分流道布置形式。e

17、Uts8ZQVRd分流道的長度分流動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失、熱量損失和流道凝料。由圖 7知分流道水平 單向長度。根據(jù)所選模板的厚度 70mm)和凹模高度 考慮到水道的布置等因素)，圓錐形垂 直分流單向長度為，分流道總長度為單向分流道的長度為。sQsAEJkW5T1一主流道2水平分流道3一垂直分流道4一點(diǎn)澆口 圖7分流道布置形式分流道的形狀及其尺寸為了便于機(jī)械加工和凝料脫模，分流道設(shè)置在分型 面上，但本模具為3板模，有兩個(gè)分型面，梯形分流道 設(shè)在定模板A上，圓錐形的分流道設(shè)置在 A板和定模內(nèi) 的凹模中。GMsIasNXkA分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、 U形和六 角形，為減少分流

18、道壓力損失并考慮到容易脫模，在定 模板A板上的水平分流道設(shè)計(jì)成梯形，A板和定模凹模 中的垂直分流道設(shè)計(jì)成圓錐形流道。TIrRGchYzg梯形流道的設(shè)計(jì)本塑件壁厚為2mm左右，質(zhì)量為38.31g,可以采用 卜列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算分流道的直徑：<15)式中D一分流道直徑mm);m一塑件的質(zhì)量g),為38.31g;一單向分流道的長度mm),為100 mm。對(duì)于PP塑料，D值在1.6mm9.5mm范圍內(nèi) 見參考文獻(xiàn)2表2-4),故合理。對(duì)于梯形 流道，設(shè)置梯形的上底寬 B=6mm便于選擇刀具)，底面圓角半徑為 R=1mm,根據(jù)參考文獻(xiàn) 2式 2-21 式 ,7EqZcWLZNX16)設(shè)置梯形的高為H=3B/4=4.5mm,設(shè)下底寬度為b,