冷水壺蓋注射模方案課程方案說(shuō)明書

1、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)課題：冷水壺蓋注射模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者：專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)：設(shè)計(jì)時(shí)間：“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課題設(shè)計(jì)名稱：冷水壺蓋的注射模設(shè)計(jì)塑件圖： < 模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)塑件圖匯編：頁(yè)面 P68圖例3-18 )塑件名稱冷水壺蓋材料PE-HD厚度1工件精度5設(shè)計(jì)內(nèi)容:1編制模塑成型工藝規(guī)程 即填寫“塑件成型工藝卡”）2、繪制塑件注射?？傃b圖A3圖紙1張）3、 繪制該模具凸模、凹模的零件圖各一套 A3圖紙多張）a44、編寫完善模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書 按A4打印紙裝訂）目 錄、編制塑件成型工藝卡4、塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)1. 塑件原材料特性52. 塑件原材料成

2、型性能53. 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析 54. 塑件成型方法確定6三、塑件成型模具設(shè)計(jì)5. 型腔的數(shù)量和布置66. 選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)67. 確定分型面 78. 澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì) 99. 成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算1010. 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 1011. 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .1112. 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇 示意圖） 1113. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1214. 推出機(jī)構(gòu) 脫模） 1215. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) .1316. 模具設(shè)計(jì)心得體會(huì) .1317. 參考文獻(xiàn) .1318. 模具總裝圖和零件圖.13模具溫度/C3060時(shí)間注射/s05保壓/s1560冷卻/s1560壓力注射/MPa70105保壓/M

3、Pa溫度/C時(shí)間/min后處理編制日期審核日期李立劉全心設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明一、塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)此塑件的 成型工藝1.PE-HD高密度聚乙烯 的特性性較好(1)化學(xué)和物理特性采用一模PE-HD的高結(jié)晶度導(dǎo)致了它的高密度，抗張力強(qiáng)度，高溫扭曲溫度，粘性以及四腔點(diǎn)澆化學(xué)穩(wěn)定性。PE-HD比PE-LD有更強(qiáng)的抗?jié)B透性。PE-HD的抗沖擊強(qiáng)度較低。PH-口澆注選HD的特性主要由密度和分子里分布所控制。適用于注塑模的PE-HD分子里分布很用三板式窄。密度為0.91- 0.925g/cm3，該材料的流動(dòng)特性很好，MFR為0.1到28之間。分結(jié)構(gòu)子量越高，PH-LD的流動(dòng)特性越差，但是有更好的抗沖擊強(qiáng)度。P

4、E-LD是半結(jié)晶材選用XS-ZY-1000料，成型后收縮率較咼，在1.5%到4%之間。PE-HD很容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^(guò)使用很低流動(dòng)特性的材料以減小內(nèi)部應(yīng)力，從而減輕開(kāi)裂現(xiàn)象。PE-螺桿式注HD當(dāng)溫度高于60C時(shí)很容易在烴類溶劑中溶解，但其抗溶解性比PE-LD還要好一止匕射成型 O(2) 典型應(yīng)用范圍電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等。(3) PE-HD注塑模工藝條件干燥：如果存儲(chǔ)恰當(dāng)則無(wú)須干燥。分流道采熔化溫度：220-260 C。對(duì)于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200-250 C用半圓之間。模具溫度：50-95 C。6mm以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度，6mm以

5、形，上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應(yīng)當(dāng)均勻以減小收縮率的差異。D=10對(duì)于最優(yōu)的加工周期時(shí)間，冷卻腔道直徑應(yīng)不小于8mm，并且距模具表面的距離應(yīng)mm在1.3d之內(nèi) “ d”是冷卻腔道的直徑)。采用組合注射壓力：70-105MPa射速度：使用高速注射。流道和澆口 ：流道直徑在4到型芯結(jié)構(gòu)7.5mm之間，流道長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短。可以使用各種類型的澆口，澆口長(zhǎng)度不要超過(guò)斜導(dǎo)柱的規(guī)格為0.75mm。聚乙烯成型時(shí)，在流動(dòng)方向和垂直方向的收縮差異較大，注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率，易產(chǎn)生變形，并使?jié)部谥車课坏拇嘈栽黾?；成型收縮1 X 率較大，易產(chǎn)生縮孔；冷卻速度慢，必須充分冷卻，且冷卻

6、速度要均勻；質(zhì)軟易脫其傾角模，有淺側(cè)凹時(shí)可強(qiáng)制脫模。特別適用于使用熱流道模具。為12°2.塑件原材料成型性能選用模架結(jié)晶料、吸濕性小尺寸為流動(dòng)性極好，溢邊值 0.02mm左右，流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感500 X 560可能發(fā)生熔融破裂，與有機(jī)溶劑接觸可發(fā)生開(kāi)裂的P4型加熱時(shí)間長(zhǎng)則發(fā)生分解、燒傷標(biāo)準(zhǔn)模架冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，宜設(shè)冷料穴，模應(yīng)有冷卻系統(tǒng)型腔零件 校核合格收縮率范圍大，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對(duì)收縮率影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定模具閉合宜用咼壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分高度的校不宜用直接澆口，易增大內(nèi)應(yīng)力，或產(chǎn)生收縮

7、不勻，方向性明顯增大變形，核合格應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置，防止產(chǎn)生縮孔、變形模具的外質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模形的校核3.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析合格結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，此零件總體為圓形側(cè)面有6個(gè)4mmX 22MM和開(kāi)模行程長(zhǎng)方孔，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，零件口部上有一個(gè)小臺(tái)。的校核合尺寸精度：該塑件的精度為7級(jí)，精度要求較低。格表面質(zhì)量分析：冷水管的該零件的要求表面沒(méi)有缺陷、毛刺，因?yàn)槔渌畨厣w經(jīng)常與人的手接觸較多，因此直徑：表面要求光滑，最好自然形成圓角。4.塑件成型方法確定其所開(kāi)孔綜上所述，該塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且壁厚均勻，成型工藝性好，可以米用數(shù)為

8、2注射成方法生產(chǎn)。采用推桿I呢1I_八_IiIi推出機(jī)構(gòu) 脫模力校 核合格二、塑件成型模具設(shè)計(jì)5. 型腔的數(shù)量和布置 該塑件的精度要求不高，屬小型塑件，且形狀簡(jiǎn)單， 又為大批量生產(chǎn)，初定為一 模四腔的模具形式，型腔的 排列方式采用平衡性較好的 H型排列，其布置方式如下 圖所示：為了保證塑件表面 質(zhì)量要求，選擇點(diǎn)澆口成 型，澆口位置安排在塑件頂 部， 模具選用雙分型面注射模< 三板式)6. 選擇注塑機(jī)型號(hào)及 其參數(shù)(1)注射量的計(jì)算：通過(guò)Pro/E建模分析，塑件的體積 日為27265 mm,塑件的質(zhì)量：=此時(shí)流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的0.6倍進(jìn)行估算，所以注射量為：(2)鎖模力的計(jì)

9、算：流道凝料(包括澆口 >在分型面上的的投影面積兇，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：-I (F為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 >，用 I進(jìn)行估算：查塑件所需的注射壓力70-105Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65% ,因塑件為薄壁塑件，且澆口為點(diǎn)澆口，其壓力損失比較大，所以取大一些，則(3)選擇注塑機(jī)：根據(jù)上面計(jì)算的注射量和鎖模力，可選用國(guó)產(chǎn)XS-ZY-1000螺桿式注射成型機(jī)，其有關(guān)參數(shù)如下:標(biāo)稱注射量/到1000模板的最大厚度/mm700螺桿直徑/mm55模板的最小厚度/mm300合模力/NI L*l 1模板尺寸690X 790注射壓力/MPa121拉桿空間/m

10、m650X 550注射行程/mm280合模方式液壓機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速/<r/mm )047電機(jī)功率/KW22模板取大仃程/mm700定位圈尺寸/mm150噴嘴球半徑/mm 注射方式18 .螺桿式噴嘴孔直徑/mm 最大成型面積/回7.51800定位圈尺寸/mm150注射時(shí)間/s4(4)射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 型腔數(shù)量的校核由注射機(jī)的額定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(gè)塑件的體積Vg為注射機(jī)的額定注射量注射壓力的校核|注射壓力校核合格 式中 K為注射壓力安全系數(shù)一般為1.25 1.4鎖模力的校核鎖模力校核合格K為鎖模力安全系數(shù)，一般取 1.1 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(jìn)行。7. 確定分型面沿?zé)o澆口痕跡。依據(jù)分型面的選擇原則，該塑件的分型面應(yīng)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。8.澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)(1)主流道的設(shè)計(jì) 主流道尺寸主流道的小端直徑： 主流道的球面半徑為： 主流道錐角：取 主流道的大端直;主流道長(zhǎng)度：取 L=70mm ；Ln- z Z / .-0 0T-1 kH7G因?yàn)橹髁鞯廊肟?處與注射機(jī)噴嘴王流道襯套的形式反復(fù)接觸，極易損壞,對(duì)材料的要求比較高，因而主流道設(shè)計(jì)為澆口套，采用本塑件要求外側(cè)表面光滑，下端外T10A，熱處理為 50HRC 55HRC，如

12、上圖所示: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(shè)計(jì)分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的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各型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流 道結(jié)構(gòu)：0初分流道的形狀和截面尺寸：因?yàn)榫垡蚁┑牧鲃?dòng)性很好，因此選用加工性能比較好的半圓形流道，查表得d=10mm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1.6，如上圖所示澆口的設(shè)計(jì)因?yàn)樗芗耐庥^表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)沒(méi)有明顯的燒口痕跡，因此采用點(diǎn)澆口查表得其尺寸如右圖所示：(4)注射行程的校核查XS-ZY-1000注射注射行程為 280，澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度：1

13、，成立。9.模具成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算分析塑件的結(jié)構(gòu)可知根據(jù)尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級(jí)為MT7級(jí)(GB4458.5-84，對(duì)于此塑料此精度為中等。分析塑件的結(jié)構(gòu)可知?jiǎng)幽２糠秩舨捎谜w式結(jié)構(gòu)將無(wú)法加工，所以采用組合型芯結(jié)構(gòu)。圓柱型芯采用臺(tái)肩固定的形式，其下底面用模仁將其壓緊。尺寸計(jì)算。查其尺寸公差：L匸二1/3,磨損偏差為尺寸公因?yàn)槌叽缇葹橹械?，故分別取制造偏差為尺寸公差1/6,即:塑料收縮率范圍為：1.5-2.0%，則平均收縮率為:故型腔芯尺寸為： < 設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖）3動(dòng)模仁型腔 動(dòng)模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動(dòng)模板上，查其尺寸公差：<設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖）定模仁型

14、腔定模仁采用組合式，用螺釘將其固定在動(dòng)模板上查其尺寸公差：腔體尺寸:<設(shè)計(jì)尺寸參見(jiàn)零件圖)滑塊型芯滑塊型芯的設(shè)計(jì)為整體式結(jié)構(gòu)，總共4個(gè)，其相應(yīng)的側(cè)孔尺寸為：|=M10. 9、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的選用塑件的側(cè)壁有 6個(gè)方孔，其均垂直于脫模方向，阻礙成型后的塑件從模具脫出。因此成形 時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，經(jīng)分析本模具 采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。確定抽芯距：此塑件的的側(cè)孔深度為1mm，則S=h+(2-3>=4mm確定斜導(dǎo)柱的傾角：因?yàn)榇四＞叩某樾揪啾容^ 短因此其傾角可取小一些，取為12 °。確定斜導(dǎo)柱的尺寸：，查表取整得d=18mm經(jīng)計(jì)算得，查表取標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度為100伽

15、。11.模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇。由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合模架標(biāo)準(zhǔn) 架，選用結(jié)構(gòu) 形式為P4型，模架尺寸為 500X 560的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。與型腔零件有關(guān)參數(shù)的校核 型邊緣距離的校核校核合格|為模腔材料的許用應(yīng)用，查Cr12MoV的許用應(yīng)力為245MPaP為型腔的平均壓力腔底板厚度的校核，校核合格模具閉合高度的校核 計(jì)算模具的閉合高度為：,即模具滿足查 XS ZY 1000 得的安裝要求。查 XS ZY 1000 注射，故能滿足模的安裝要求模具的外形的校核： 本模具的外形的尺寸為： 機(jī)的模板的最大安裝尺寸為開(kāi)模行程的校核：模具的行程為I查XS ZY 1

16、000的最大開(kāi)模行程為700mm>183mm,即能滿足注射機(jī)的開(kāi)模要求。12.排氣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)此塑件為小型逆件，可利用推桿、活動(dòng)型芯與模板之間的間隙排氣，其間隙為二_13. 11、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)查表得聚乙烯成型時(shí)所需的模具溫度為30-60 C,此設(shè)模具的溫度為40 C。冷卻水的體積流量冷卻水管直徑為了使水處于湍流狀態(tài)，查表得在 冷卻水在管道內(nèi)的流速由式大于最低流速1.10m/s，達(dá)到湍流狀態(tài)，所以管道直徑選用合理。 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)查表得f=7.22（水溫為30 C時(shí) ，因此冷卻管道的總傳熱面積:模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻水孔數(shù)：I 14. 推出機(jī)構(gòu) 脫模）推出機(jī)構(gòu)的形式確定

17、：此塑件采用頂桿推出，推桿設(shè)計(jì)在塑件的臺(tái)階處，每個(gè)塑件由8根推桿推出，在臺(tái)階處圓形均布，共 32根。其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。脫模力的計(jì)算：二 71脫模力系數(shù)可塑料的線性膨脹系數(shù)勺在脫模溫度下，塑料的抗拉彈性模量?jī)此芰系能浕瘻囟葏^(qū)脫模時(shí)塑件的溫度i塑件的厚度型芯脫模方向高度脫模力的校核查XS ZY 1000的頂出力為J即能滿足注射機(jī)的要求。15. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱選用模架本身的規(guī)格，但其長(zhǎng)度與開(kāi)模行程有關(guān)，必須另行設(shè)計(jì)選擇經(jīng)計(jì)算得查表取標(biāo)準(zhǔn)得到長(zhǎng)導(dǎo)柱的長(zhǎng)度取為，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度取為其相關(guān)的配合見(jiàn)裝配圖所示，與之相應(yīng)的導(dǎo)套選用模架自帶規(guī)格。16. 參考文獻(xiàn)1 伍先明等塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006 52余冬蓉，程勝文塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)北京：科學(xué)出版社，20053