2020年模具設(shè)計(jì)說明書精品版

1、模具設(shè)計(jì)說明書專 業(yè)：XXXXXXXXXX 學(xué) 號：XXXXXXXXXXX姓 名：XXXX 指導(dǎo)老師：XXXXXXXXX1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書塑料制品名稱： 眼霜瓶內(nèi)蓋成型方法與設(shè)備：在XS-ZY-125臥式注塑機(jī)上注射成型;塑料原料：LDPE ；收縮率：1.5%-5.0%生產(chǎn)批量：大批量；所設(shè)計(jì)的塑料制品二維圖樣如圖1所示：fl圖1塑件圖樣2. 塑件成型工藝分析2.1塑料成型特性低密度聚乙烯（LDPE通常是以乙烯為單體，在98. 0294MPa6勺高壓下， 用氧或有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，經(jīng)聚合所得的聚合物，密度為 0. 9100. 9259 /cm3.中密度聚乙烯（MDPE密度為0 . 9260.

2、9409/cm3 ;甚低密度聚乙 烯（VLDPE密度在0 . 910g/cm3以下。低密度聚乙烯分子鏈上有長短支鏈。結(jié)晶度較低，分子量一般550萬,它是一種乳白色呈半透明的蠟狀固體樹脂，無毒。軟化點(diǎn)較低，超過軟化點(diǎn)即熔融,其熱熔接性、成型加工性能很好，柔軟性良好，抗沖擊韌性、耐低溫性很好， 可在-60 C-80 C下工作，電絕緣性優(yōu)秀（尤其是高頻絕緣性），LDPE的機(jī)械強(qiáng) 度較差，耐熱性不高，抗環(huán)境應(yīng)力開裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需經(jīng)表 面處理，如化學(xué)侵蝕、電暈等處理后方可改進(jìn)其粘合性、印刷性。吸水性很低， 幾乎不吸水，化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)秀，如對酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑都較穩(wěn)定。對CO2有機(jī)性臭氣

3、滲透性大，但對水蒸汽、空氣的滲透性差。易燃燒，燃燒時(shí)有似石蠟 昧；在日光和熱作用下容易老化降解而變色，由白轉(zhuǎn)黃轉(zhuǎn)褐色，最終呈黑色，且 性能下降或龜裂，若加入一定量的抗氧劑、紫外線吸收劑等可改善性能、在化學(xué) 交聯(lián)劑或高能輻照下交聯(lián)，可提高軟化點(diǎn)、耐溫性、剛度、耐溶劑性等。低密度聚乙烯（LDPE適合熱塑性成型加工的各種成型工藝.成型加工性好，如注塑、擠塑、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型、涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱風(fēng)焊、熱焊 接等。LDPE主要用途是作薄膜產(chǎn)品，如農(nóng)業(yè)用薄膜、地面覆蓋薄膜、農(nóng)膜、蔬 菜大棚膜等；包裝用膜如糖果、蔬菜、冷凍食品等包裝；液體包裝用吹塑薄膜（牛 奶、醬油、果汁。豆腐、豆奶）；重包裝袋，收縮

4、包裝薄膜，彈性薄膜，內(nèi)襯薄 膜；建筑用薄膜，一般工業(yè)包裝薄膜和食品袋等。LDPE還用于注塑制品，如小型容器、蓋子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹塑容器。醫(yī)療器具，藥品和 食品包裝材料、擠塑的管材、板材，電線電纜包覆，異型材、熱成型等制品；吹 塑中空成型制品，如食品容器有奶制品和果醬類，藥物、化妝品、化工產(chǎn)品容器、 槽罐等。22塑件的結(jié)構(gòu)工藝性(1) 塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT6查取公差，其主要尺寸公差要求如表 1所示制品塑件標(biāo)注尺寸塑件尺寸公差 (按MT6級精度)外形尺 寸35 35 _0.804040爲(wèi)21.51 501 °_0.4

5、22 0厶 _0.58內(nèi)形尺 寸32 32%,6222°J _0.58塑件表面質(zhì)量分析 該塑件表面沒有提出特出要求，通常， 一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到Ra=0.8 ym,內(nèi) 部尺寸沒有要求。(3)塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 從圖紙上看，該塑件的外形比較簡 單。制品的捏片在一根類似頂桿的芯桿下部成型，利用二次頂出 將塑件從模具中脫落。綜合看來，該塑件建構(gòu)簡單，采用推板的二次頂出結(jié)構(gòu)要求 和精度要求。在注射成型生產(chǎn)時(shí)，只要工藝參數(shù)控制得當(dāng)，把定 位做好，該塑件是比較容易成型的。2.3塑件的生產(chǎn)批量根據(jù)任務(wù)要求，該塑件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)2.4注塑機(jī)與生產(chǎn)工藝選擇這類產(chǎn)品采用X

6、S-ZY-125 臥式注塑機(jī)生產(chǎn)，LDPE是能用此類注塑機(jī)成型，據(jù)查有關(guān)資料列出該機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，如表2所示表2 XS-ZY-125臥式注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值額疋注射量/g125最小模具厚度/mm200鎖模力/kN900模板最大行程/mm300注射壓力/MPa119噴嘴前端球面半徑/mm12最大注射面積/cm2320噴嘴孔直徑/mm4動、定模板最大安裝尺寸420mrX 450mm定位圈直徑/mm100最大模具厚度/mm300(1) 計(jì)算塑件體積和質(zhì)量 塑件的體積計(jì)算：塑件1和塑件2的體積分別為333V 184.4630 3 10- +11.7724

7、 1 10- =0.565 cm,塑件的質(zhì)量計(jì)算：查有關(guān)手冊，取LDPE的密度為p =1.05g/cm3,所以，塑件的質(zhì)量為：W1 = p V1=1.05 X 0.565=0.593g(2) 澆注系統(tǒng)及型腔分布 考慮到XS-ZY-125 臥式注塑機(jī)的 額定注射量是125 g，本設(shè)計(jì)中的塑件結(jié)構(gòu)簡單，單個(gè)塑件的體積 為2.1cm 3 ，相對較小，所以為了提高生產(chǎn)效率，決定采用一模四 腔模具結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)的排列應(yīng)保證填充平衡，防止充填不平衡 引起欠注、質(zhì)量分布不均等缺陷。(3) 確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)選用塑料的特性和本設(shè) 計(jì)中塑件的自身成型特點(diǎn)，查有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù) 如表3所示。

8、表3塑件的注射成型工藝參數(shù)塑料名稱LEDP注射機(jī)類型螺桿式預(yù)熱和干燥溫度（°C）80-85時(shí)間（h）2-4料筒溫度（OC）后段180-200中段210-230前段200-210噴嘴溫度（OC）180-190模具溫度（°C）50-70注射壓力（MPa70-90成型時(shí)間（s）注射時(shí)間0-3保壓時(shí)間15-30冷卻時(shí)間15-30成型周期40-70螺桿轉(zhuǎn)速（r/min ）30-60后處理方法空氣中冷卻溫度（°C）時(shí)間（h）說明料斗干燥3. 分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1分型面的選擇該塑件外形表面質(zhì)量要求不高，在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面 的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)

9、量，便于清除毛刺及飛邊， 有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體，分模后塑件留在動模一側(cè)，便于 取出塑件等因素，分型面選擇如圖2所示。另外，為了提高自動化程度和生產(chǎn)效率，減少LDPE的取向變 形以及保證塑件表面質(zhì)量，決定采用點(diǎn)澆口，而模具采用單分型 面。圖2分型面3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)相關(guān)材料，查詢XS-ZY-125 臥式注塑機(jī)的有關(guān)尺寸為：噴嘴孔直徑：do=3 mm ；噴嘴前端球面半徑：R°=12mm；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系得到：主流道進(jìn)口 端球面半徑：R= Ro+ （ 12） mm=12 mm+ （ 12） mm， 取 R=13 mm ；主流道進(jìn) 口端孔 直徑： d=

10、 d。+0.5=3+0.5=3.5mm，取 d=3.5主流道長度為50mm=為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其 上下底面半徑分別為3.5mm和5mm=主流道襯套采用可拆卸更換的 澆口套，澆口套的形狀及及尺寸設(shè)計(jì)采用推薦尺寸的常用澆口套，這樣不僅減小了澆口套的總體尺寸，還避免了澆口套在使用中的 磨損。（2）流道的設(shè)計(jì) 該塑件的體積比較小，形狀比較簡單，壁 厚均勻，且塑料的流動性好，可以采用單點(diǎn)進(jìn)料的方式。采用截 面形狀為半圓形的分流道。取分流道截面半徑3.5mm。分流道截面 形狀及尺寸如圖3所示。圖3分流道截面形狀及尺寸（3）點(diǎn)澆口設(shè)計(jì) 由于該塑件的外觀質(zhì)量較高，澆口的位置

11、和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提，同時(shí)，也應(yīng)盡量使模 具結(jié)構(gòu)更簡單。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，并結(jié)合已確定的分型面 位置，選擇如圖1-2 所示的點(diǎn)澆口進(jìn)料方式。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量 的要求以及型腔的安放方式，進(jìn)料口應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件邊緣位置。點(diǎn) 澆口的直徑尺寸可以根據(jù)不同塑料按塑件平均厚度查表確定，本 次設(shè)計(jì)直徑d=1.5mm，長度=2mmo（4）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)利用點(diǎn)澆口，一方面可以進(jìn)- 步提高充模壓力，另一方面使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料更容易和制品分離， 留下的疤痕也比較小，制品的外形更加美觀。（5）冷料穴設(shè)計(jì) 拉料桿形狀如圖4所示。4. 模具設(shè)計(jì)的方案論證4.1型腔的布局因?yàn)樗芗Y(jié)構(gòu)簡單，不需要側(cè)向分型

12、，為提高生產(chǎn)效率可考 慮采用一模四腔結(jié)構(gòu)。4.2成型零件的結(jié)構(gòu)（1）模具的型腔在定模板上，模具結(jié)構(gòu)簡單，制品的捏片在 一根類似頂桿的芯桿下部成型，如果直接用芯桿頂出，多腔位的 制品相互牽制，難以自行落下，所以采用推板的二次頂出，并用 彈簧輔助推動芯桿，避免捏片被切斷；（2）模具無型芯固定，不需要定位裝置。4.3推出機(jī)構(gòu)的確定根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，確定模具型腔在動定模之間。成型后 模具開啟，動定模分離，利用二次頂出，制品掉落。4.4合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)該塑件精度要求不算高，塑件形狀、型腔分部對稱，無明顯 單邊注射側(cè)向力，可采用最為常見的導(dǎo)柱導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，在動、 定模板，動、定模座板之間使用4根導(dǎo)柱，

13、導(dǎo)柱的長度要確保推 件板推出塑件后不脫落。4.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于成型的塑件體積小，靠模板間的縫隙就可以排氣，不需要 另外再設(shè)置排氣系統(tǒng)。5. 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1成型零部件的成型尺寸計(jì)算該塑件的材料是一種收縮范圍較小的塑料，因此成型零件的 尺寸均按平均值法計(jì)算。前面已經(jīng)查得LDPE的收縮率為1.5% 5.0% ,故平均收縮率為S =(1.5%+5.0%)/2=3.25%=0.0325根據(jù)塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取z= /3。由于塑料制品較小，且精度要求不高，故長度尺寸x取3/4，高度尺寸 x取2/3 。成型零件尺寸如表4所示：表4成型零件尺寸塑件尺寸計(jì)算公式型腔工作尺寸凹模尺

14、寸% = (% + %s氐)°_o441.3 °0.5*35=>*0-A)0035.500272h1.5 = (h0 * h0 S -"3 也)'31 .5_0.382 h2 =(h0 4h°S3 也)Z32.1°0.5凸模尺寸憶2 =(%+怙+矢)孑4*330.62h2 = (h° +h°S+3A)了42.1爲(wèi)5.2模具型腔壁厚的確定采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法，直接查閱設(shè)計(jì)手冊中的有關(guān)表格，得該型 腔的推薦壁厚為20mm5.3模具型腔模板總體尺寸的確定該模具最大型腔直徑為40mm，根據(jù)確定的型腔壁厚尺寸20 mm ,綜合

15、以上數(shù)據(jù)，確定型腔模板的總體尺寸為“ 160 x 160 x 20 ” 。6 模具的結(jié)構(gòu)及各部件選材及規(guī)格模具主要由連接螺栓、導(dǎo)套、導(dǎo)柱、拉料桿、動模座、定出 底板、頂桿固定板、頂桿、復(fù)位桿、支撐塊、動模螺栓、支撐板、 動模板、定模板、定模座、定模螺栓、定位環(huán)、主流道襯套等零 部件裝配而成。模具中各部件名稱、數(shù)量、材料及規(guī)格見表5。表5模具各部件名稱、數(shù)量、材料及規(guī)格名稱數(shù)量材料備注連接螺栓435GB/T70.1-000HRC30導(dǎo)套4T10A淬火HRC50導(dǎo)柱4T10A淬火HRC55拉料桿1T10A淬火HRC55動模座145調(diào)質(zhì)HB250頂出底板145調(diào)質(zhì)HB250頂桿固定板145淬火HRC

16、45頂桿14T10AGB4169.1-84復(fù)位桿4T10AGB4169.1-84支撐塊2Q235A動模螺栓435GB/T5782-2000HRC35支撐板145淬火HRC45動模板145調(diào)質(zhì)HB250定模板145調(diào)質(zhì)HB250型腔嵌件445調(diào)質(zhì)HB250芯桿445調(diào)質(zhì)HB250定位環(huán)145主流道襯套1T10A淬火HRC357.塑料注射機(jī)有關(guān)尺寸的校核7.1模具閉合高度的確定組成模具閉合高度的模板及其他零件的尺寸如下：定模座板為Hi=36 mm；推板為H2=16 mm；動模板為H3=40 mm；動模托板為出=32 mm支撐塊為H5=63 mm；動模墊板H6=20 mm；噴嘴接口處的高度為 A=1

17、5 mm；則該模具閉合高度為：H=H i +H 2+H 3+H 4+H 5+H6+A=222 mm7.2模具閉合高度的校核由于臥式注塑機(jī)所允許的模具最小厚度為Hm n=200 mm模具最 大厚度為Hmax=300 mm。因計(jì)算得模具閉合高度為H=222 mm，所以 模具閉合高度滿足Hmi n < H < Hmax的安裝條件。7.3模具安裝部分的校核該模具的外形最大部分尺寸為200mmx 160mm, XS-ZY-125 臥式 注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為420mmx 450mm,故能滿足模具安裝的要 求。7.4模具開模行程的校核開模行程也稱為合模行程，指模具開合過程中動模座板的移動 距

18、離，用符號S表示。SYS-30 立式注塑機(jī)的最大開模行程為 Smax=80mm.為了使塑件成型后能夠順利脫模，并結(jié)合該模具的單分 型面特點(diǎn)，確定該模具的開模行程S應(yīng)滿足下式要求：Smax > Hi+ H2+a +( 5-10 ) mm=10+3.5+51+(5-10)=(69.5-74.5)mm其中Hi塑件所用的脫模距離；H2塑件高度；a取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度。故該機(jī)的開模行程滿足要求。7.5注射量的校核在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，注射模內(nèi)所需的塑料熔體總量與模具澆注系統(tǒng)的容積和型腔容積有關(guān)，其值用下式計(jì)算：MI = N MS M J式中N制品型腔的數(shù)量；Ms單個(gè)制品的質(zhì)量或體積，g或cm3;Mj 澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量或體積，g或cm3;已知，N=4， ms=2.1g，經(jīng)估算 mj 8g ，貝 U mi 16.4gXS-ZY-125 臥式注塑機(jī)的額定注射量為m=125g,為了使注射成型過程穩(wěn)定可靠，應(yīng)有m= ( 0.1-0.8) m=12.5-100 g ，因此，該機(jī)的注射量滿足模具的要求。7.6鎖模力