《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)實(shí)施方案》課程設(shè)計(jì)實(shí)施方案說(shuō)明書樣例

1、連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課題名稱院系專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)起止日期指導(dǎo)教師橢圓瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)機(jī)電工程學(xué)院模具07-2班2009年6月15日目錄、塑件成型工藝卡二、塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)塑件原材料特性分析塑件原材料成型性能分析塑件成型方法確定選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)三、塑件成型模具設(shè)計(jì)型腔地?cái)?shù)量和布置確定分型面?zhèn)认虺樾緳C(jī)構(gòu)澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)成型部件地設(shè)計(jì)計(jì)算排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)（脫模）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)模架地確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇四、模具設(shè)計(jì)心得體會(huì)五、參考文獻(xiàn)、塑件成型工藝卡塑件名稱橢圓瓶蓋材料牌號(hào)ABS單件重量4.16g成型設(shè)備型號(hào)SZ60/450每模件數(shù)8成型工藝參數(shù)材料干燥干燥設(shè)備名稱烘箱

2、溫度/C8085時(shí)間/h23成型過(guò)程料筒溫度后段/C150170中段IC165180前段IC180200噴嘴IC170180模具溫度1。5080時(shí)間注射Is2090塑件草圖保壓/s05冷卻/s20120壓力注射/MPa70100保壓/MPa70100后處理溫度/C70時(shí)間/min24編制日期審核日期設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)（一）塑件原材料特性ABS是三元共聚物，因此兼有三種元素地共同性能，使其具有“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”地材料.ABS樹脂具有較高沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性及電性能良好，易于成形和機(jī)械加工等特點(diǎn).此外，表面還可鍍銘，成為塑料涂金屬地一種常用材料.（二）塑件原材

3、料成型性能1 .吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%,必須充分干燥，要求表面光澤地塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥2 .流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）3 .比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高），料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250c左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取5060C,要求光澤及耐熱型料直取6080C,注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯地高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180230C,注射壓力為100140Mpa螺桿式注射機(jī)則取160220C,70100MPa4 .模具設(shè)

4、計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失），脫模斜度宜取2以上（三）塑件成型方法確定：塑件用注射機(jī)成型（四）選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)m1 =4.16g3V1 = 4.08cm3V0 = 52.86cmm0 = 53.92g5 .注射量地計(jì)算通過(guò)計(jì)算或Pro/E建模分析，塑件質(zhì)量m=4.16g,塑件體積V產(chǎn)m1=416=4.08cm3.流道疑料地質(zhì)量m2還是個(gè)未1.02知數(shù)，可按塑件質(zhì)量地0.6被來(lái)估算.從上述分析中確定為一模八腔，所以澆注系統(tǒng)疑料體積為3V2=8Vi0.6=19.5

5、8cm.該模具一次注射所需塑料ABS如下體積：V0=8V1V2-52.86cm3質(zhì)量：m0=V0=53.92g2 .塑件和流道凝料在分型面上地投影面積及所需鎖模力地設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明計(jì)算流道凝料(包括澆口)在分型面上地投影面積為A2,在模具設(shè)計(jì)前還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔地統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上地投影面積A地0.20.5倍，因此可用0.35nA來(lái)進(jìn)行估算，所以2A=nA1A2=nA10.35nA1=1.35nA=7464.42mm(A1=691.15)Fm=A&=7464.4235=261.25KN(%=35)3 .選擇注射機(jī)A =_ _27474.42mmFm =265.25K

6、N理論注射容量cm378鎖模力/KN450螺桿直徑/mm30拉桿內(nèi)間距/mm280M 250注射壓力/MPa170移模行程/mm220注射速率/(g/s)60最大模厚/mm300塑化能力/(g/s)5.6最小模厚/mm100螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)14 200定位孔直徑/mm55噴嘴球半徑/mm20噴嘴孔直徑/mm3.5鎖模方式雙 曲肘60/450臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下圖SZ 60/450注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)4.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)地校核1)由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具地型腔數(shù)nn=28k=0.8M=5.6g/s t=30sp=169MPa根據(jù)每一周期地注射量和鎖模力地計(jì)算值個(gè)選用SZ-kMt

7、/3600-m2n2mi0.85,6360030/3600-19.172884.16設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明型腔數(shù)校核合格.式中k:注射機(jī)最大注射量地利用系數(shù)，一般取0.8;M:注射機(jī)地額定塑化量（5.6g/s）;t:成型周期，取30s.2）注射機(jī)壓力地校核pe至k'p0=1.3>d30=169MPa,而pe=170Mpa注射壓力地校核合格.式中k'取1.3,p0取130MPA.3）鎖模力地校核F>KAp型=1,15父7464.42父35=300.42KN而F=450KN,鎖模力校核合格.k'=1.3F'= 300.42KN塑件成型模具設(shè)計(jì)（一）型腔地?cái)?shù)量和布

8、置該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔地形式,考慮到模具制造費(fèi)用和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，定為一模八腔地模具形式,排列方式為兩個(gè)H行排列（如下圖所示），流道采用平衡式，澆口采用潛伏式或側(cè)澆口式.（二）確定分型面根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，分型面選在瓶蓋地底平面.如下圖結(jié)果或結(jié)論d=4mmSR=22mm（三）側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)由于該模具不涉及到側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，所以無(wú)需進(jìn)行此機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì).（四）澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)1.主流道設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明1）主流道尺寸根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為二注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.51）=3.5+0.5=4mm主流道球半徑為SR=噴嘴球面半徑+（12）=20+2=22mm2）

9、主流道襯道形式為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，襯道和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度取60mm,約等于定模板+定模固定板地厚度.襯道如下圖，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC57HRC.主流道凝料體積 4主=0.8cm33）主流道凝料體積q主=-d；L=一（）2父40=800.7785mm3=0.8cm34422.分流道設(shè)計(jì)1）分流道布置形式分流道應(yīng)滿足良好地壓力傳遞和保持理想地填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡地分配到各個(gè)型腔，因此，采用平衡式分流道.如下圖ri分流道長(zhǎng)度L1=42mmL2 =30mm第一分流道：L1=42mm第二分流道：L2=30mm設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明第二

10、分流道：L3=10mm33)分流道截面地形狀及尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)地分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好地梯形截面.梯形截面對(duì)塑料熔體及流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定尺寸，既B=0.2654.,m4匚=0.2654、4.164,442：3mm注:上式地適用范圍，既塑件厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g,且B地計(jì)算結(jié)果在3.2mm9.5mm,范圍內(nèi)才合理.由于B=3不在范圍之內(nèi)，所以需自行設(shè)計(jì).取B=4mm2 2H=-B=*4=2.67mm取H=3mm3 3梯形斜角通常取5口10二在此取6t底部圓角R=1mm3mm取R=1mm;由于分流道中與模具

11、接觸地外層塑料迅速冷卻，只有中心部分地塑件熔體地流動(dòng)狀態(tài)較理想，因而分流道地內(nèi)表面粗糙度值不能太低，一般取R=1.6Nm.L3 =10mmB=4mmH=3mm 二=6R=1mmRa =1.6m分流道截面形狀如下圖4)分流道凝料體積分流道長(zhǎng)度：L=(42230410)2=284mm分流道面積:A="4"3父3=10.5mm22凝料體積：q分=28410.5-2.98cm33 .澆口地設(shè)計(jì)L=284mm2A = 10.5mm3q 分=2.98cm根據(jù)外部特征，外表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)看不到明顯地澆口痕跡,因此采用潛伏式澆口，在開模時(shí)澆口自行剪斷，幾乎看不到澆口地痕跡.且澆口位置

12、設(shè)在塑件橢圓柱外表面上.設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明4 .冷料穴地設(shè)計(jì)1）主流道冷料穴采用Z字形拉料桿形式地冷料穴，是最常用地一種冷料穴拉料桿頭部地側(cè)凹能將主流道凝料鉤住，開模時(shí)留在動(dòng)模一側(cè).如下圖2）分流道冷料穴在分流道端部加長(zhǎng)5mnr分流道冷料穴.（五）成型部件地設(shè)計(jì)計(jì)算1 .凹模根據(jù)塑件形狀分析采用整體式凹模，整體式凹模是由整塊材料加工制成地，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，成型地塑件表面無(wú)鑲拼接縫地痕跡.結(jié)構(gòu)如下圖S=0.55%2 .型芯型芯是由兩部分組成地，其中主型芯為整體式(包括動(dòng)模板)，螺紋型芯為推出機(jī)構(gòu)地一部分，由于塑件內(nèi)部有螺紋設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明得進(jìn)行手動(dòng)脫模.結(jié)構(gòu)如下圖3 .成型零件工作尺寸地計(jì)算塑件尺寸

13、公差按SJ1372-78標(biāo)準(zhǔn)中地5級(jí)精度選取.由ABS4收縮率為(0.4%0.7%)可彳#出ABS地平均收縮率SSmax+Smin=21）型腔尺寸0.4% 0.7%=0.55%3 x =4Lmi =40.07。0.07Lm2 = 22.020005Lm3=14.19。0.04計(jì)算公式為：Lm0z=1sLs-x'zHmJ=1sHs-x.：其中L為塑件外徑尺寸；H s為塑件高度尺寸;Hm1 =25.2o°.°5Hm2 =20.01o0.05為修正系數(shù)（取3）；為塑件公差值；6為制造公差（取微）.30.07LM11.0.005540-30.2=40.0700.07,40L

14、M 2=1 0.0055 22 -3 0.140.05=22.0200.05LM 3=1 0.0055 14.2 -3 0.12 o'4 =14.1900一40.04設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明0.05Hm1 = 1 0.0055 25 -3 0.16= 25.200.05一4030.05=1 0.0055 20-0.14=20.010°.°5一402）主型芯尺寸計(jì)算公式為：(1m % = (1+s)1s+xA00加=(1 +s、s +xA I其中l(wèi)s為塑件內(nèi)徑尺寸；hs為塑件孔深尺寸;3為修正系數(shù)（取3）； 為塑件公差值；每為制造公差（取一）. 31 M1300=卜1 + 0.

15、0055)38 + - 0.18 j= 38.340.061m1 = 38.34_0.061M2 =21.2100.05hM = 24.250o.05dM 大=12.1800.021M230=|(1 + 0.0055)x20 +1*0.14j =21.21匕.05dM 小=10.370n.023 =,1 0.0055 24 - 0.16=24.250.05.0.053）螺紋型芯尺寸00計(jì)算公式為：大徑（dM大L=（1+6應(yīng)大+中,0-°小徑小=（1+s）d"+A中tc 10mm c其中ds大，d價(jià)分別為塑件內(nèi)螺紋大徑，小徑基本尺寸；中為塑件螺紋中徑公差；為螺紋型芯中徑制造公

16、差，值可取中=0.11.500dM大=i_(1+0.0055/12+0.11-02=12.18q02th 8mm-00dM小=(1+0.0055產(chǎn)10.2+0.11q02=10.37_0.02:'二0.4872設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明4.成型零件強(qiáng)度及支承板厚度計(jì)算1）型腔側(cè)壁厚度（按整體式距型凹模計(jì)算）11tc=h-p2=25.02°.°72735210mmcL127式中：p為型腔壓力；h為凹模型腔地深度；查表地a=0.727;b】為材料地許用應(yīng)力.2）型腔底版厚度qv = 0.011m31 1心2:22/035葭8mm（bljI127J式中：b為凹模型腔地內(nèi)孔短邊；查表得

17、口=0.4872.3）支承板地厚度在選定模架后,選取標(biāo)準(zhǔn)地支撐板尺寸為32mm.（六）排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)瓶蓋成型型腔體積比較小，約為4.08cm3,注射時(shí)間短，采用地潛伏式澆口向型腔頂部?jī)A斜，塑料熔體是從上往下進(jìn)行填充，所以型腔頂部不會(huì)造成憋氣現(xiàn)象，氣體會(huì)沿著分型面和型芯與推件之間地軸向間隙向外排出，所以不需另進(jìn)行設(shè)計(jì).（七）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果或結(jié)論在單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出地?zé)崃繎?yīng)等于冷卻水所帶走地?zé)崃?，模具溫度設(shè)為50C1 .冷卻水地體積流量qvWQ:c1 X - 2_20.108 6.4 1023103 4.187 26.5-253.=0.011m /mm式中：W為單位時(shí)間內(nèi)注入模具中

18、地塑料質(zhì)量， 按每分鐘注射2次，即 53.92x2 = 0.108Kg/min ；Q1為單位質(zhì)量地塑件在凝固時(shí)所放出地?zé)崃?.4X102KJ / kg ; P為冷卻水地密度；0,為冷卻水地比熱容；4為冷卻水出口溫度；外為冷卻水入口溫度.設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明2 .冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查表得 d=8mm.3 .冷卻水在管道內(nèi)地流速4qv二 d24 0.0118”3.14601000 2= 3.67m/s大于最底流速1.66m/s,直徑大少符合要求4 .冷卻管道孔壁與冷卻水之間地傳熱膜系數(shù) 08o0.8：v103 1.722h=3.6f02 3.6 7.22 02 = 26463.3KJ

19、/ m2 h Cd0.2810005 .冷卻管道地總傳熱面積A 60WQA 二h _260 0.108 6.4 1026463.3 40 - 26.5 25一22=11828mm6.模具上應(yīng)開設(shè)地冷卻水孔數(shù)A 11828 八n -2二 dL 3.14 250 8（八）推出機(jī)構(gòu)（脫模）推出機(jī)構(gòu)主要由推桿和活動(dòng)螺紋型芯組成，兩者用螺釘將其固 定.由于塑件內(nèi)有螺紋，得用手動(dòng)脫模.所以在啟模后推桿將其相d = 8mmv = 3.67m/sh = 26463.32A= 11828mm連地活動(dòng)螺紋型芯(包括塑件)一起推出到一定位置，在進(jìn)行手動(dòng)推模.然后推出機(jī)構(gòu)在型腔回位之前通過(guò)彈簧地力矩提前復(fù)位，防止型芯

20、與型腔發(fā)生碰撞導(dǎo)致模具表面變粗糙及變形.(九)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于在所選地模架當(dāng)中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)化，所以在此不作另外設(shè)計(jì).(十)模架地確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇根據(jù)型腔地布局可看出，整體式型腔最小尺寸為100x156.6,又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度為10,再考慮到導(dǎo)柱，到套及連接螺釘布置應(yīng)占地位置等各方面問(wèn)題，確定選用模架序號(hào)為5號(hào),(200XL=200X250).如下圖所示結(jié)果或結(jié)論A= 35mmB= 20mmC=32mmD= 63mm設(shè)計(jì)計(jì)算和說(shuō)明各模板尺寸地確定1. A板尺寸由于型腔所示整體式，所以A板就為型腔，通過(guò)計(jì)算型腔高度及型腔頂部厚度之后確定取A板厚度為35mm.2. B板尺寸B板通過(guò)模架標(biāo)準(zhǔn)尺寸選取

21、厚度為20mm.3. C支撐板尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)尺寸為32mm.4. D墊塊尺寸墊塊二推出行程+塑件高度+(510)=25+25+(510)=(5560),通過(guò)計(jì)算墊塊D厚度取63mm.模具平面尺寸200X250<250X280(拉桿間距)，合格；開模高度為200,100<200<300合格；開模行程為(5560)<200(注射機(jī)開模行程)，合格.所以本模具所選注射機(jī)完全滿足使用要求.模具設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過(guò)對(duì)本次地注射模設(shè)計(jì)，從中了解了設(shè)計(jì)一套注射模地整個(gè)流程，其中地難點(diǎn)，重點(diǎn)已明確在哪個(gè)部分.在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中有很多數(shù)據(jù)需要查表，對(duì)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)使用很廣泛.在整套模具中部分機(jī)構(gòu)地

22、設(shè)計(jì)要求對(duì)書本基礎(chǔ)知識(shí)地掌握；部分在相應(yīng)地繪圖軟件上已標(biāo)準(zhǔn)化，可以在上面進(jìn)行參考選取標(biāo)準(zhǔn)件或選取后進(jìn)行修改.總之，由于本次是初次設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)手冊(cè)等質(zhì)料不完全具備等原因，以致在部分機(jī)構(gòu)地設(shè)計(jì)上有一定地難度，但對(duì)整個(gè)注射模設(shè)計(jì)有了一定地基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上希望能在以后地設(shè)計(jì)當(dāng)中水平有所提高.參考文獻(xiàn)1 .模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)2 .塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)3 .塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)4,機(jī)械制圖版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理.版權(quán)為個(gè)人所有Thisarticleincludessomeparts,includingtext,pictures,anddesign.Copyrightispersonalownership.用戶可將本文地內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律地規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人地合法權(quán)利.除此以外，將本文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時(shí)，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人地書面許可，并支付報(bào)酬.p1EaUsersmayusethecontentsorservi