毕业设计---卷笔刀外壳注塑模设计.docx

题 目：卷笔刀外壳注塑模设计 目 录一、塑件材料工艺分析与设计41. 塑件图的分析42. 塑件材料的工艺性分析4二、确定成型设备选择与模塑工艺参数61.计算塑件的注射量、注射压力、锁模力的计算62.确定成型工艺参数7三、注射模的结构设计81.分型面的选择82.型腔数目的确定及型腔的排位93.标准模架的选用94.浇注系统的设计125.型芯型腔的结构设计126.内模镶件的设计137.推出机构的设计128.排气方式的设计129.冷却系统的设计12四、注射模成型零件的计算12五、注射机的有关参数的校核131.最大注射量的校核132.注射压力的校核133.锁模力的校核144.模具与注射机安装部分相关尺寸校核14六、装配图15七.结束语16八、参考文献及资料17一、塑件材料工艺分析与设计1.塑件图的分析：塑件名称卷笔刀外壳材料ps厚度2.5工件精度5级 如图所示，可以知道，此塑件结构简单，该塑件为卷笔刀外壳，要求具有一定的强度，刚度，外形美观及满足使用要求。综上所述，考虑塑件的经济性，选用ps(聚苯乙烯)为材料。2. 塑件材料的工艺性分析：2.1塑料材料的分析：塑料品名：ps（聚苯乙烯），。 特性：无毒无味，非结晶，透明。收缩率在0.4-0.7之间，常用收缩率0.5%具有非常好的化学稳定性，热稳定性透光性。表面光泽性好，耐热，耐磨。优良的成形加工性，尺寸稳定性好，着色性好，而且具有良好的介电性能。1)成形特性：（1）流动性极好，成型加工容易。（2）易着色，装饰性好。（3）耐热性低，易老化。2)模具设计方面：（1）可以使用所有常规类型的浇口。（2）ps性脆易开裂，应合理设计顶出脱模机构，防止因顶出力过大或不均匀而导致制品开裂，选择较大的脱模斜度。3)注塑工艺条件：（1）干燥处理：除非存储不当，通常不需要干燥处理。（2）料筒温度：180280，对于阻燃型材料其上限为250（3）模具温度：5080（4）注射压力：2060mpa。（5）注射速度：注射速度宜适当高些以减弱熔接痕，但因注射速度受注射压力影响大，过高的速度可能会导致飞边或出模时粘模以及顶出时顶白顶裂等问题。4)典型用途：ps的用途很广，在工业上可制作仪表外壳，透明模型等；在电气方面做良好的绝缘材料，接线盒，电池盒等；在日用品方面广泛用于包装材料，各种容器玩具等。 2.2塑料的尺寸精度分析:影响塑料制品尺寸精度的主要因素是材料的收缩率和模具的制造误差,可查得ps的收缩率为0.40.7%。常取收缩率为0.5%。该塑件无特殊要求,可按it5级塑件制造。2.3塑件表面质量分析:该塑件为学习生活必备用品，要求外形美观光滑,可取表面粗糙度ra0.2um。2.4塑件结构分析: 1) 塑件壁厚相对均匀,而且最小壁厚符号abs的最小壁厚要求,abs的最小壁厚取值为1.54.5t。2) 塑件结构简单,由顶杆推出。3) 脱模斜度 脱模斜度的作用是为了便于塑件的脱模,以免在脱模过程中檫伤制品表面,其大小取决于塑料的收缩率. 脱模斜度的取向要根据塑件的内外形尺寸而定. 塑件外形以型腔大端为准,尺寸符合图纸要求, 斜度沿形状减小方向标出.要求开模后塑件留在型芯上, 塑件表面的脱模斜度应小于型芯的脱模斜度.根 据ps的性能及塑件要求,该塑件型芯的脱模斜度取2为宜。4) 塑件的壁厚塑件的壁厚对塑件的成型,冷却以及变形都将产生较大的影响. 塑件壁厚不均会导致各个部位固化收缩不均匀,易产生气孔内应力等缺陷.根据塑件的材料,结构,强度等方面的要求,现壁厚取2.5。5) 综上所述,经过仔细分析,此塑件适合进行注塑成型加工。二、确定成型设备选择与模塑工艺参数1.计算塑件的注射量、注射压力、锁模力的计算(1) 注射量的计算：通过pro/e建模分析，塑件的体积为10685，塑件的质量: m1=v=1.05h10685h10-3j11.22g此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.2倍进行估算，所以注射量为: m=1.2nm1=1.2h4h11.22g=53.86g v=1.2nv1=1.2h4h10685mm=51288mm2(2) 锁模力的计算：流道凝料(包括浇口)在分型面上的的投影面积，在此时还是个未知数，根据经验公式：(=740 为每个塑件在分型面上的投影面积)，用进行估算：a=na1+a2=1.35na1=1.35h4h740=3996mm2 查塑件所需的注射压力20-60mpa所以取40mpa，而型腔的平均压力是注射压力的30%-65%，取50 %p型=40h50=20mpafm=ap型=20h3996mm2=79920n （3）根据上面计算的注射量、锁模力和选用的塑料，可选用国产xs-zy-60螺杆式注射成型机，但要求的模具高度经计算不够，所以选用xs-zy-125其有关参数如下：注塑机型号xs-zy-125模具最大厚度300mm额定注射量125cm3模具最小厚度200mm螺杆（柱塞）直径42mm喷嘴圆弧半径r12mm注射压力119mpa喷嘴孔直径4 mm注射行程115mm顶出形式两侧设有顶杆，机械顶出注射方式螺杆式动、定模固定板尺寸428x458mm锁模力900kn电动机功率11kw最大成型面积320cm2定位圈尺寸/mm100最大开合模行程300mm机器外形尺寸3340x750x1550mm 2确定成型工艺参数查有关资料注射成型为螺杆式，密度为1.05，收缩率为0.40.9，取0.5。预热温度为8085c，时间23小时，料筒温度后段150170 c，中段150180 c，前段180220 c，喷嘴温度170180 c，模具温度4090c。注射压力为50100 mpa，成型注射时间为2090s，螺杆转数为30r/min，后处理方法：采用退火处理，退火温度一般控制在高于制品的使用温度1020 c或低于塑料热变形温度1020 c。时间决定于塑料品种，加热介质的温度，塑料的形状、壁厚和精度等。常取29h。三、注射模的结构设计1.分型面的选择分开模具能取出塑件的面为分型面，选择分型面时，塑件将会留在动模上，然后利用脱模机构顶出塑件。此塑件分型面是平面，有利于脱模几加工，简化模具。根据选择原则，该塑件的模具分型面形式如图所示： 2.型腔数目的确定及型腔的排位此产品为大批量生产，考虑模具的成本、复杂性、制造、和塑件精度，采用一模四腔，型腔排位简图如图所示.3.标准模架的选用根据塑件的尺寸大小、内模镶件的尺寸和开模要求。特选择龙记大水口系列模架三板式：dci-2323 。a板厚度为75 ，b板厚度为70 ， c板厚度为 80 。如下图：4.浇注系统的设计（1）主流道的设计主流道尺寸:主流道的小端直径：主流道的球面半径为：；主流道锥角：取2；主流道长度：取l=50mm；主流道的大端直径：比分流道直径大10-20约取7mml 主流道衬套的形式由于主流道入口处与注射机喷嘴反复接触，极易损坏，对材料的要求比较高，因而主流道设计为浇口套，采用t10a，热处理为50hrc55hrc，如上图所示：与之相配合的定位圈的结构如下图所示： （2） 分流道的设计l 分流道的布置：为了让分流道要能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使凝料熔体尽快地分配到各型腔，因此，采用如下图所示平衡式分流道结构： (3)分流道的形状和截面尺寸：由于ps的流动性好，因此选用阻力圆形流道，查表得d=6(4)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，一般为0.81.6,在此取1.6，如上图所示(5）浇口设计浇口形式的选择，在考虑结构复杂性合理，考虑选择点浇口。5.型芯型腔的结构设计凹模（型腔）采用整体式凹模（优点是模具结构简单，无拼缝痕迹，塑件质量好，易加工制造）。6.内模镶件的设计由于制件的形状简单，考虑到了制造加工，我选用整体式型、芯型腔，整体模具结构简单，在塑料制品上无拼缝痕迹，可满足要求，也便于调节模具温度。本模具采用一模四腔结构，通过上面确定的分型面，建立型芯和型腔确定内模镶件的长、宽尺寸各型腔间的钢厚b可根据型腔深度取20，型腔至内模镶件边之间的内模镶件a可取20。（1）确定内模镶件的高度尺寸内模镶件包括凹模和凸模，厚度与制品高度及制品在分型面的投影面积有关。 凹模厚度a：一般在型腔深度上加1520，此塑件取=20，凸模厚度b：取=20.（2）内模镶件材料的确定查资料内模镶件及型芯侧抽芯都用钢材t10a。7.推出机构的设计根据塑件的形状特点，开模后塑件留在动模上，推出机构可采用圆推杆。圆推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后便于更换，因此在生产中广泛应用。8.排气方式的设计一般在分型面凹模一侧设一条深0.0250.05mm宽1.5-6mm的排气槽，根据此产品的特性选深0.05mm宽3mm的排气槽。9.冷却系统的设计模温调节直接影响到制品的质量和生产效率，为提高型腔的冷却效率，采用井字水路. 四、注射模成型零件的计算查资料得ps的收缩率为为0.40.7%。常取收缩率为0.5%。根据尺寸公差，模具的制造公差取z=/3。五、注射机的有关参数的校核1.最大注射量的校核注射机的最大注塑量大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注射机的实际注塑量最好是注射机的最大注射量80%，所以选用的注射机的最大注射量应满足：0.8v（机）v（塑）+v（浇）式中 v（机）注射机的最大注射量，125g v（塑）塑件的质量，该产品是10.685g v（浇）浇注系统质量，该产品是 11.596g故 0.8v（机）v（塑）+v（浇）=30.924g ，因此，注射量是所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量。2注射压力的校核：塑料成型所需要的注射压力是由注射压力、塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状和浇注系统的压力损失等决定。3锁模力的校核：各腔塑料制品在分型面上的投影面积之和a（分），注射机的额定锁模力f(锁)，塑料熔体对型腔的平均压力p（型），得：a（分）*p（型）f(锁) 锁模力（投影面积43.*型腔压强40mpa）/80=21t。选定的注射机的压力是 119t，侧注射机的额定锁模力f(锁)大于fz.4.模具与注射机安装部分相关尺寸校核(1)闭合高度的校核 h闭= 模具闭合高度是290 ，而注射机的闭合高度是200300。(2)开模行程的校核 注射机的最大注射机的与模具厚度有关，最小开模行程=h1+h2+（510 ）=16+77+7=100。(3)模座安装尺寸的校核h（小）注射机允许最小模厚=200h（大）注射机允许最大模厚=350h 模具闭合高度=290故满足h（大）hh（小），模具完全可以安装到注射机六、装配图七、结束语本设计在方莉、冯晓洁老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着两位老