塑料盆注塑模具設(shè)計(jì)

1、塑料盆注塑模具設(shè)計(jì) 材料103班 一、塑件分析一、塑件分析 1 明確塑件要求明確塑件要求 2 明確塑件的生產(chǎn)批量明確塑件的生產(chǎn)批量 3 明確塑件的外形、尺寸明確塑件的外形、尺寸二、注塑機(jī)選用二、注塑機(jī)選用 1 注射量的計(jì)算注射量的計(jì)算 2 最大注射壓力與模腔壓力的計(jì)算最大注射壓力與模腔壓力的計(jì)算 3 鎖模力的計(jì)算鎖模力的計(jì)算三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 模具型腔數(shù)及分型面的確定模具型腔數(shù)及分型面的確定 2 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 模具工作零件的設(shè)計(jì)模具工作零件的設(shè)計(jì) 4 導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、注塑機(jī)參數(shù)校核四、注塑機(jī)參數(shù)校核 1 最大注塑量的校核最大

2、注塑量的校核 2 注塑壓力校核注塑壓力校核 3 鎖模力的校核鎖模力的校核 4 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核五、模具總裝圖五、模具總裝圖一、塑件分析一、塑件分析1 1 明確塑件要求明確塑件要求聚丙烯密度小，強(qiáng)度、剛性、聚丙烯密度小，強(qiáng)度、剛性、硬度、耐熱性均優(yōu)于聚乙烯，硬度、耐熱性均優(yōu)于聚乙烯，可在可在100左右使用。具有優(yōu)良左右使用。具有優(yōu)良的耐蝕性，良好的高頻絕緣性，的耐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，可以作為塑料不受濕度影響，可以作為塑料盆的生產(chǎn)使用塑料。盆的生產(chǎn)使用塑料。由于塑料強(qiáng)度不高，為了提由于塑料強(qiáng)度不高，為了提高制品邊框或孔邊的強(qiáng)度，可高

3、制品邊框或孔邊的強(qiáng)度，可采用翻邊或增加邊緣或孔的厚采用翻邊或增加邊緣或孔的厚度來(lái)增加制品強(qiáng)度，同時(shí)也使度來(lái)增加制品強(qiáng)度，同時(shí)也使制品在使用過(guò)程中便于移動(dòng)制品在使用過(guò)程中便于移動(dòng)（如圖）。（如圖）。平底容器在成型過(guò)程中平底容器在成型過(guò)程中可能由于塑料的收縮造成底可能由于塑料的收縮造成底部凸起，采用凹形底部或底部凸起，采用凹形底部或底腳作為支撐面，既保證塑件腳作為支撐面，既保證塑件能擺放平穩(wěn)，又增加容器底能擺放平穩(wěn)，又增加容器底部的剛度（如圖）。部的剛度（如圖）。2 2 明確塑件的生產(chǎn)批量明確塑件的生產(chǎn)批量此類塑料盆可盛放多種物品，用于生活中的方方此類塑料盆可盛放多種物品，用于生活中的方方面面，幾

4、乎成為各家庭必備的塑料制品，因此用量大，面面，幾乎成為各家庭必備的塑料制品，因此用量大，可大批量生產(chǎn)。可大批量生產(chǎn)。3 3 明確塑件的外形、尺寸明確塑件的外形、尺寸塑料盆是日常生活所需，對(duì)外觀要求較為嚴(yán)格。下圖為制品塑料盆是日常生活所需，對(duì)外觀要求較為嚴(yán)格。下圖為制品外形及尺寸示意圖。外形及尺寸示意圖。二、注塑機(jī)選用二、注塑機(jī)選用1 1 注射量的計(jì)算注射量的計(jì)算注射量是指注射機(jī)在對(duì)空注射的條件下，一次注射所能注射量是指注射機(jī)在對(duì)空注射的條件下，一次注射所能達(dá)到的最大注射體積（或質(zhì)量）。達(dá)到的最大注射體積（或質(zhì)量）。螺桿式注射機(jī)注射其他塑料時(shí)的注射量計(jì)算螺桿式注射機(jī)注射其他塑料時(shí)的注射量計(jì)算n

5、+n + 單個(gè)塑件的容積（單個(gè)塑件的容積（cm cm ） 澆注系統(tǒng)和飛邊所需要塑件的容積（澆注系統(tǒng)和飛邊所需要塑件的容積（cm cm ） 注射機(jī)額定注射量（注射機(jī)額定注射量（cm cm ） 模具型腔數(shù)模具型腔數(shù) 424cm 424cm 暫取型腔數(shù)為暫取型腔數(shù)為1. =26cm1. =26cm所以所以 = =（ 424+26 424+26）/0.8= 562cm/0.8= 562cmgV8 . 0sVjVgVnsVsVjVgVjV3333332 2 最大注射壓力與模腔壓力的計(jì)算最大注射壓力與模腔壓力的計(jì)算最大注射壓力是指注射過(guò)程中位于柱塞或螺桿前端的最大注射壓力是指注射過(guò)程中位于柱塞或螺桿前端的

6、熔融塑料的壓力，用熔融塑料的壓力，用P P表示表示 。由于注射機(jī)類型、噴嘴形式、。由于注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)特性、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和型腔的流動(dòng)阻力等影響因素，塑料流動(dòng)特性、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和型腔的流動(dòng)阻力等影響因素，熔料進(jìn)入模腔時(shí)的壓力遠(yuǎn)小于最大注射壓力。熔料進(jìn)入模腔時(shí)的壓力遠(yuǎn)小于最大注射壓力。有效注射壓力有效注射壓力 ：K K：壓力損失系數(shù)。一般取值范圍為：壓力損失系數(shù)。一般取值范圍為 （1/4-1/21/4-1/2）。）。選注射機(jī)選注射機(jī)注射機(jī)的最大注射壓力為注射機(jī)的最大注射壓力為: : （模腔壓力）（模腔壓力）熔融型料在型腔內(nèi)的壓力熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（20MP20MP40MP40MP

7、）在此?。┰诖巳?0MP30MP。PKPAKPPM/MPMPKPPM90) 3/ 1/(30/3 3 鎖模力的計(jì)算鎖模力的計(jì)算鎖模力是指注射過(guò)程中注射機(jī)能夠提供的防止模具打鎖模力是指注射過(guò)程中注射機(jī)能夠提供的防止模具打開(kāi)的最大鎖緊力，用開(kāi)的最大鎖緊力，用F F表示表示 注射模從分型面漲開(kāi)的力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力注射模從分型面漲開(kāi)的力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力即即式中式中FF注射機(jī)的額定鎖模力（注射機(jī)的額定鎖模力（N N） 、 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積面積 （mmmm） 塑料熔體在模腔中的平均壓力（塑料熔體在模腔中的平均壓力（MpaMpa）在此取

8、）在此取30Mpa30Mpa。nn模具型腔數(shù)模具型腔數(shù) 為為1 1。 根據(jù)以上的參數(shù)選取注射機(jī)型號(hào)為：根據(jù)以上的參數(shù)選取注射機(jī)型號(hào)為： SZ-3200/8000 SZ-3200/8000)(jsmAnAPF2225415214. 3)2/569(mmAAAsjs)(6 .762425415230)(KNAnAPFjsmmPjAsA注射機(jī)參數(shù)注射機(jī)參數(shù)型號(hào)型號(hào)SZ-3200/8000SZ-3200/8000拉桿內(nèi)間距拉桿內(nèi)間距/mm/mm理論注射容積理論注射容積/cm/cm32003200最大模具厚度最大模具厚度/mm/mm10501050螺桿直徑螺桿直徑/mm/mm105105最小模具厚度最小

9、模具厚度/mm/mm450450注射壓力注射壓力/ /165165注射方式注射方式螺桿式螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速/ /（r/minr/min）16167474模板最大開(kāi)距模板最大開(kāi)距/mm/mm20252025鎖模力鎖模力/KN/KN80008000最大成型面積最大成型面積/mm/mm38003800注射質(zhì)量注射質(zhì)量/g/g28552855塑化能力塑化能力 g/sg/s7575噴嘴球頭半徑噴嘴球頭半徑/mm/mmSR18SR18模具定位孔直徑模具定位孔直徑mmmm 200H7200H7定位孔直徑定位孔直徑/mm/mm250250定位孔深度定位孔深度/mm/mm5050注射速率注射速率g/sg/s

10、600600模板行程模板行程mmmm100010003三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1 模具型腔數(shù)及分型面的確定模具型腔數(shù)及分型面的確定考慮到塑件體積較大，一次成型所需物料較多，故采用一模一件即考慮到塑件體積較大，一次成型所需物料較多，故采用一模一件即單型腔設(shè)計(jì)。單型腔設(shè)計(jì)。結(jié)合塑件的外形及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定分型面主要考慮到以下因素：結(jié)合塑件的外形及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定分型面主要考慮到以下因素：分型面選擇在制品某一方向上外形尺寸最大的輪廓處。分型面選擇在制品某一方向上外形尺寸最大的輪廓處。便于順利脫模。便于順利脫模。考慮制品外觀質(zhì)量要求?？紤]制品外觀質(zhì)量要求。便于模具的加工制造。便于模具的加工制造

11、。分型面的設(shè)置應(yīng)有利于注射過(guò)程的排氣。分型面的設(shè)置應(yīng)有利于注射過(guò)程的排氣。綜上所述，最終分型面綜上所述，最終分型面的設(shè)計(jì)如圖：的設(shè)計(jì)如圖：2 2 模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于塑件體積較大，型腔較深，可選由于塑件體積較大，型腔較深，可選擇主流道澆口形式，澆口橫截面積較大，擇主流道澆口形式，澆口橫截面積較大，流動(dòng)阻力小，有利于排氣及消除熔接痕。流動(dòng)阻力小，有利于排氣及消除熔接痕。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，流動(dòng)通道短，便于加模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，流動(dòng)通道短，便于加工。工。3 3 模具工作零件的設(shè)計(jì)模具工作零件的設(shè)計(jì)注射模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于本模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總體考慮選用整體式結(jié)

12、構(gòu)。由于本模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總體考慮選用整體式結(jié)構(gòu)。 整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。它的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度和剛整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。它的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度和剛度都相對(duì)較高，且不易變形，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼模縫痕跡。適用于形度都相對(duì)較高，且不易變形，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼?？p痕跡。適用于形狀較為簡(jiǎn)單的中、小型模具。狀較為簡(jiǎn)單的中、小型模具。 注射模具型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模具型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是用來(lái)形成制品的內(nèi)表面。結(jié)合制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用整體式型芯是用來(lái)形成制品的內(nèi)表面。結(jié)合制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用整體式型芯結(jié)構(gòu)。型芯結(jié)構(gòu)。4 4 導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向及推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向

13、和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合來(lái)保證模具的對(duì)動(dòng)導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合來(lái)保證模具的對(duì)合精度。合精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1 1）導(dǎo)向；）導(dǎo)向； 2 2）定位）定位 ；3 3）承受一定的側(cè)向壓力；）承受一定的側(cè)向壓力；4 4）承載作用；）承載作用；5 5）保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；）保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)； 導(dǎo)柱是與安裝在另一半上的導(dǎo)套相配合，用以確定動(dòng)、定模的相導(dǎo)柱是與安裝在另一半上的導(dǎo)套相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精確的圓柱形零件。導(dǎo)柱有兩種形式，一對(duì)位置，保證模具

14、運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精確的圓柱形零件。導(dǎo)柱有兩種形式，一種是帶頭導(dǎo)柱，另一種是帶肩導(dǎo)柱。帶肩導(dǎo)柱用于采用導(dǎo)套的大批量種是帶頭導(dǎo)柱，另一種是帶肩導(dǎo)柱。帶肩導(dǎo)柱用于采用導(dǎo)套的大批量生產(chǎn)并高精度導(dǎo)向的模具。裝在模具另一邊的導(dǎo)套安裝孔，可以和導(dǎo)生產(chǎn)并高精度導(dǎo)向的模具。裝在模具另一邊的導(dǎo)套安裝孔，可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一個(gè)尺寸一次加工而成，易于保證同軸度。導(dǎo)柱可以通柱安裝孔以同一個(gè)尺寸一次加工而成，易于保證同軸度。導(dǎo)柱可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行選取。過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行選取。 導(dǎo)套用于安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模相導(dǎo)套用于安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。

15、導(dǎo)套分為兩種，一對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套分為兩種，一種是不帶軸向定位臺(tái)階的導(dǎo)套，稱為直導(dǎo)套，另一種是有軸向定位種是不帶軸向定位臺(tái)階的導(dǎo)套，稱為直導(dǎo)套，另一種是有軸向定位臺(tái)階的導(dǎo)套，稱為帶頭導(dǎo)套。直導(dǎo)套多用于較薄的模板，比較厚的臺(tái)階的導(dǎo)套，稱為帶頭導(dǎo)套。直導(dǎo)套多用于較薄的模板，比較厚的模板采用帶頭導(dǎo)套。導(dǎo)套的壁厚在模板采用帶頭導(dǎo)套。導(dǎo)套的壁厚在3 310mm10mm，視內(nèi)孔大小而定。因?yàn)?，視?nèi)孔大小而定。因?yàn)榇笮湍＜茌^多使用直導(dǎo)套。大型模架較多使用直導(dǎo)套。 脫模機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)

16、位部件等組成。的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。其設(shè)計(jì)原則包括：保證制件不因頂出而變形損壞及影響外觀；其設(shè)計(jì)原則包括：保證制件不因頂出而變形損壞及影響外觀；脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)；機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠；合模時(shí)能正脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)；機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠；合模時(shí)能正確復(fù)位。確復(fù)位。脫模機(jī)構(gòu)通常包括四種：推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件脫模機(jī)構(gòu)通常包括四種：推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)及其他特殊推出機(jī)構(gòu)。板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)及其他特殊推出機(jī)構(gòu)。本制品為薄壁的容器塑件，故采用推桿推出機(jī)構(gòu)。其中推桿推出機(jī)本制品為薄壁的容器塑件，故采用推桿推出機(jī)

17、構(gòu)。其中推桿推出機(jī)構(gòu)具有脫模力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)明顯的推出痕跡等特點(diǎn)，且構(gòu)具有脫模力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)明顯的推出痕跡等特點(diǎn)，且本制品為薄壁容器器件，故采用推桿推出機(jī)構(gòu)。本制品為薄壁容器器件，故采用推桿推出機(jī)構(gòu)。四、注塑機(jī)參數(shù)校核四、注塑機(jī)參數(shù)校核 1 1 最大注塑量的校核最大注塑量的校核經(jīng)計(jì)算，塑件一次成型所需的注射量為經(jīng)計(jì)算，塑件一次成型所需的注射量為562cm562cm，小于注塑機(jī)的理論，小于注塑機(jī)的理論注射容積注射容積3200cm3200cm，故可行。，故可行。 2 2 注塑壓力校核注塑壓力校核經(jīng)計(jì)算，塑件成型時(shí)所需注塑壓力為經(jīng)計(jì)算，塑件成型時(shí)所需注塑壓力為90MP90MP，小于

18、注塑機(jī)的注射壓，小于注塑機(jī)的注射壓力力165MP165MP，故可行。，故可行。 3 3 鎖模力的校核鎖模力的校核經(jīng)計(jì)算，塑件成型時(shí)所需鎖模力為經(jīng)計(jì)算，塑件成型時(shí)所需鎖模力為7624.6KN7624.6KN，小于注塑機(jī)的鎖模，小于注塑機(jī)的鎖模力力8000KN8000KN，故可行。，故可行。 4 4 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核（1 1）模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核）模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸的拉桿間距相適應(yīng)：模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸的拉桿間距相適應(yīng)：模具長(zhǎng)寬拉桿面積模具長(zhǎng)寬拉桿面積 即即 700 700900900970970970970故滿足要求。故滿足要求。21HHS2H（2）模具閉合厚度校核）模具閉合厚度校核本模具的閉合高度為本模具的閉合高度為H=708mm，SZ-3200/8000型注射機(jī)所允許模具型注射機(jī)所允許模具的最小閉合厚度為的最小閉合厚度為450mm，最大厚度為，最大厚度為1050mm， 即模具滿足的安裝條即模具滿足的安裝條件。件。（3）開(kāi)模行程校核）開(kāi)模行程校核注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足分開(kāi)