课程设计（论文）-端盖塑料模具设计.doc

河南机电高等专科学校课程设计说明书目 录一、塑件的工艺规程的编制 21. 塑件工艺性分析2二、注塑模具结构设计 41.确定型腔数目及排列方式 42.型腔数目的确定 43.型腔的排列方式64.分型面选择 65.凹模的设计 76.浇注系统的设计 87.主流道的设计88.分流道的设计89.浇口的设计810.推出机构的设计 811.排气系统设计 10三、选择成型设备并校核有关参数 10四、模具成型零件工作尺寸的计算 11五、模架的选取 13六、参考文献15端盖塑料模具设计一. 塑件的工艺性分析1.塑件的成型工艺性分析塑件如图所示：名称：端盖材料:尼龙数量:较大批量生产颜色：黑色 塑件材料特性 尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。经过拉伸定向处理的尼龙，其抗拉强度很高，表面硬度大 ，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性，它的耐磨性高于一般用做轴承材料的铜、铜合金、普通钢等。尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。尼龙的缺点是吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化。其稳定性较差，一般只能在之间使用。 塑件材料成型性能 尼龙原料较易吸湿，因此在成型加工前必须进行干燥处理。尼龙的热稳定性差，干燥时为了避免材料在高温时氧化，最好采用真空干燥法；尼龙的熔融粘度低，流动性好，有利于制成强度特别高的薄壁塑件，但容易产生飞边，故模具必须选用最小间隙；熔融状态的尼龙热稳定性差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留过长时间；尼龙成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此应严格控制成型工艺条件。2.塑件成型工艺条件参数的确定该塑件只有外形尺寸长43.7mm、宽29mm、高mm、mm，内形尺寸mm、mm、长40.5mm、宽25.5mm、宽23.5mm、高3mm、。其余尺寸均未注明公差，由于pc收缩特性值s为0.50.8%，则根据常用材料分类和公差等级选用表和国家标准塑件尺寸公差表查得pc材料的适用未注公差等级为mt5级，综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证. 二、模具结构方案1.模具的基本结构塑件采用注射成型生产。为保证塑件表面质量，采用直浇口浇注形式，因此模具为简单的两板式注射模具结构。（1） 确定型腔数目及布置 塑件的形状较简单，质量减小，生产批量大，所以应使用多型腔注射模具。其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量；按注射机的额定锁模力确定型腔数量其中： 注塑机的锁模力 型腔内熔体的平均压力 每个制件在分型面上的面积 流道和浇道在分型面上的投影面积b 在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析b为（0.20.5），常取b=0.35，型腔内熔体的平均压力主要取决于注射压力，一般为80130mpa的范围内。低黏度物料时取小值，高黏度物料时取大值。实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用0.8f估算，因此，实用公式为 （个）按注射机的注塑量确定型腔数目 其中： 注射机的公称注塑量 单个制件体积 流道和浇口的总体积 生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的（0.750.45）倍，取计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的（0.21）倍，现取c=0.6则（个）从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取，中的较小值，在这里可以选取的个数是4、1个，考虑的制件的取出和模具的开模等情况，以及模具的主流道长度最好小于60mm，以防止因为注塑压力的降低而带来的制件充型不足等缺陷。我们所设计的座块盖注塑模具采用一模四腔的方案，即n=4。塑件形状较简单，质量较小，生产批量较大，所以应使用多行腔注射模具。所以模具采用一模四腔，平衡式的型腔布置，这样的模具结构尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。型腔布置如图所示：（2） 选择分型面 由于塑件形状比较简单，其中图a-a所示的分型面选择在最大轮廓处，制件一部分在动模，一部分在定模，在塑件的表面易形成拼接缝。又由于塑件上有两个对称孔，塑件在收缩时紧包在型芯上。故塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求该塑件的分型面位置如图所示。（3） 确定浇注系统 塑件采用直浇口成型，该塑件在注塑时采用一模四腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图2-2所示的型腔排列方式。采用图2-2的型腔排列方式的最大优点是塑料流程短，塑件质量较好，这样的模具结构尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。为保证塑件的表面质量采用侧浇口浇注系统形式。其浇注系统如图所示。根据设计手册查得sz-160/100型注塑机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴口孔径： 喷嘴球半径：根据模具主流道与喷嘴的关系： 取主流道的小端直径： d=2.5mm 取主流道入口的凹坑球面半径：为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其半锥角通常为为斜度。为了减少熔体充模时的压力损失和无料损耗，应尽可能缩短主流道的长度，l一般控制在60mm以内。浇口套常用t8或t10钢材制作，经淬火洛氏硬度为5055hrc。（4） 成型零件结构设计 包括凹模和型芯的设计。（5） 凹模采用整体式结构如图所示。 (6)确定推出方式 由于塑件形状规则且壁较厚,使用推杆堆塑件的表面质量影响不大,故采用推杆推出(7)确定模温调节系统 一般生产尼龙材料塑件的注塑模具不需要加热。模具的冷却分为两部分，一部分是凹模冷却，另一部分是型芯的冷却。 凹模冷却回路形式采用直流式的单层冷却回路，该回路是由在定模板上的两条mm的冷却水道完成，如图所示。（8）确定排气方式 利用分型面间隙排气即可。（9）模具结构方案 采用普通模具结构结构三、选择成型设备并校核有关参数1.塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况尼龙的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。螺杆转速：2040 喷嘴形式：直通式喷嘴温度：230250c 料筒温度：前段温度240 280c中段温度260290c； 后段温度240270c；模具温度：90110c； 注射压力：80130 mpa；保压压力：4050 mpa； 注射时间：05s；保压时间：2080s； 冷却时间：2050s；成型周期：50130s2.塑件成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为sz-60/40查材料知：理论注射容量： 160 螺杆直径/mm 40注射压力/mpa： 150 注射速率（g/s） 105塑化能力kg/h 45 螺杆转速r/min 0220锁模力/kn： 1000 拉杆内间距/mm 345345移模行程/mm 325 最大模具厚度/mm 300最小模具厚度/mm 200 模具定位孔直径/mm 喷嘴球半径/mm： 四、模具成型零件工作尺寸的计算本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率，平均制造公差和平均磨损率来计算。查常用塑料的收缩率塑料pc的成型收缩率为s=0.50.8，故平均我们取为s=0.7。成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装误差，配合误差等几个方面。设计时一般应将成型零部件的制造公差控制在塑件的1/4左右，通常取it69级，综合考虑取it8级。 型腔内形尺寸 为长度方向尺寸；为宽度方向尺寸； 型芯外形尺寸 为长度方向尺寸；为宽度方向尺寸； 型腔深度尺寸 型芯高度尺寸 中心尺寸 式中 dm型腔内形尺寸，mm； d制品外形的基本尺寸或最大极限尺寸，mm； dm型芯外形尺寸，mm； d制品内形的基本尺寸或最小极限尺寸，mm； hm型腔深度尺寸，mm； h制品高度的基本尺寸或最大极限尺寸，mm； hm型芯高度尺寸，mm； h型芯内形的高度，mm； 制品公差或偏差，mm； z制品零件的制造公差或偏差，mm； s塑件的平均收缩率，%。五.选择模架模具架的结构如图所示：模具的外形的长为350mm、宽为350mm、高为260mm。六、参考文献【1】. 杨占尧主编. 塑料注塑模结构与设计. 清华大学出版社. 【2】. 冯炳尧，韩泰荣，蒋文生主编. 模具设计与制造简明手册. 上海科学技术出版社，1998【3】. 中国模具设计大典.【4】. 王孝陪主编.