注塑模的毕业设计

安徽电子信息职业技术学院 课程设计说明书 系 部：电子工程系 题 目： 注射模具课程设计 班 级： 模具设计与制造 082 班 姓 名： 孙一凡 学 号： 080105231 指导教师： 金老师 二 一 年六月 十二日 注射模具设计 1、 设计任务书 （ 1） 塑料制品名称：塑件。 （ 2） 成型方法与设备：在 （ 3） 塑料原料：低密度聚乙烯。 （ 4） 收缩率： （ 5） 生产批量： 100 万件。 如图一 2、 塑件成型工艺分析 1 塑件成型特性 低密度聚乙烯又称高压聚乙烯，为支链型线型分子结构的热塑性塑料。其结晶度为 对方付费 55%65%， 相对分子质量较小，密度为 缩比为 低密度聚乙烯的化学稳定性比较高，能耐大多数酸、碱及盐的侵蚀，但不耐强氧化酸腐蚀；除苯及汽油外，一般不溶于有机剂。低密度聚乙烯耐低温性能好，在 其使用温度不高（在 80摄氏度以下）。低密 度聚乙烯在热、光及氧的作用下会发生老化变脆，力学性能和电性能下降。在成型时，氧化会引起熔体黏度下降和变色，产生条纹，影响塑件质量。因此，需添加抗氧化剂及紫外线吸收剂等。 低密度聚乙烯的成型特性为： （ 1） 成型性好，可采用注射、挤出及吹塑等成型加工方法。 （ 2） 吸湿性小，成型前可不干燥。熔体黏度小、流动性好，溢边值为 动性对压力敏感，宜采用较高的压力注射。 （ 3） 可能发生熔体破裂，与有机溶剂接触会发生开裂。 （ 4） 成型温度范围为 160240摄氏度。熔融温度低且塑件质量轻，塑件可采用柱塞式注射机成型。应严格控制模具温度，一般以 3565摄氏度为宜，模具应采用调质处理。 （ 5） 冷却速度慢，必须充分冷却，模具设计时应有冷却系统。 （ 6） 收缩率大而且波动范围大，方 向性明显，不易采用直浇口，易翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保证冷却均匀稳定。 （ 7） 易产生应力集中，应严格控制成型条件，塑件成型后应进行退火处理，以消除内应力；塑件壁厚宜小，应避免有尖角，脱模斜度宜取 13度。 2 塑件的结构工艺性 （ 1） 塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按 （ 2）塑件表面质量分析 对该塑件表面没有特殊要求，一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度 取 有特殊要求的塑件内部表面的粗糙度 取 （ 3） 塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形基本上为回转体 ，顶部有方孔，设计脱模容易 且飞边去除容易，设计合理；壁厚相对均匀，且符合最小壁厚的要求。 综合来看，该塑件结构简单，无特殊的结构要求和精度要求。在注射成型的生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。 3 塑件的生产批量 该塑件的生产类型是大批量的生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。 4 关于注射机 （ 1）用户提出 注射机生产，该注射机为柱塞式。低密度聚乙烯可以采用此类注射机成型，据查有关资料可列出该注射机的主要技术要求参数，见表 3注射剂主要技术参数 序号 主要技术参数 参数数值 1 额定注射量 / 3500 2 锁模力 /00 3 注射压力 /45 4 最大注射面积 / 1000 5 动，定模模板最大安装尺寸 /mm x 00 x 850 6 最大模具厚度 /50 7 最小模具厚度 /00 8 模板最大行程 /00 9 喷嘴前端球面半径 /8 10 喷嘴孔直经 / 11 定位圈直径 /0 表 3（ 2） 计算塑件体积和质量 塑件的体积计算：经计算（计算过程略）得到塑件的体积为 V 24541m 2m 塑件的质量计算 :查有关手册，取低密度聚乙烯的密度 =3所以塑件的质量为 =10 （ 3） 确定型腔数量 注射机的额定注射量为 500 3本设计中的塑件结构简单，单个塑件的体积约为 25 3考虑到制件精度 4，而该塑件的生产批量为大批 量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模四件的模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。 （ 4） 确定注射成型的工艺参数 根据所选用塑件（ 特性和本设计中塑件自身的成型特点，查阅有关资料，确定注射工艺参数，见表 3料的注射成型工艺参数 工艺参数 内 容 工艺参数 内 容 预热和干燥 成型时间 注射时间 0压时间 15筒温度 后段 140却时间 15段 总周期 40段 170杆转速n/(r/喷嘴温度t/ c。 150处理 方法 退火处理 模具温度t/ c。 30度 t/ c。 循环烘箱10射压力t/ c。 0间 /h 8 33 、 分型面的选择及浇注系统的设计 1 分型面的选择 该塑件，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择塑件外形轮廓的最大处，如图下所示。 如果分型设置在塑件中部，则塑件分别由两个模板成型，由于合模误差的存在，会使塑件产生一定的同轴度误差，且飞边不易清楚；如果分型面设置在塑件端面，则塑件整体由一个模板成型，消除了由于合模误差使塑件产生同轴度误差的可能。因此，决定将分型 面设置在塑件端面。 另外，为导入加工和修整方便且去除浇口容易，且不留明显痕迹应选择侧浇口。 2 浇注系统的设计 （ 1）主流道设计 由表 3 喷嘴孔直径 喷嘴前端半球面半径 8根据模具主流道与喷嘴的关系得到： 主流道进口端球面半径 12)=18+(12) 9 主流道进口端孔直径 D=3+1 D=4 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度取 2；同 时为了使熔料顺利流入分流道，在主流道出料端设计 r=2流道村套采用可拆卸更换的浇口套。其形状及尺寸按照浇口套设计。 （ 2）分流道设计 该塑件的体积不是很大，形状比较简单，壁厚均匀，且塑料的流动性好，另外便于加工，采用最常用的 ur=取 15。 （ 3） 侧浇口设计 由于侧浇口截面积小，减小了浇注系统塑件的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显 痕迹，所以选择侧浇口。 t=b=l= 4） 冷料穴设计 低密 度聚乙烯质软高弹得特点要求采用带 证塑件随拉聊杆一起拔出： 4、 模具设计方案论证 1 型腔的布局 型腔的排列方式如图 由于塑件的外形是圆形，虽然底部有方孔。且塑件结构简单，怒需要侧向分型，所以型腔的排列方式只有一种，即左右对称分布在模板两侧 。 2 成型零件的结构 为节省贵重的模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便，同时也有利型芯冷却和排气，型芯和型腔均采用组合式。为了成型塑件的方孔，需要在组合式大型芯中嵌套小型芯，又要将该孔制成通孔。所以要在塑腔开置方孔让小型芯插入其中，此时小型芯还启到型芯导柱作用。 3 推出机构的确定 根据塑件的形状特点，确定模具型腔在定模部分，模具型芯在动模部分，塑件成型开模后，塑件与型芯一起留在动模一侧。 4 合模导向机构的设计 由于塑件形状、型腔分布对称，无明显单边注射侧向力，可采用最为常见的导柱导向定位机构。在动模板、定模板间使 用四根导柱，导柱的长度要确保推件板推出塑件后不脱落。 5 冷却系统的设计论证 该塑件采用大批量生产，应尽量缩短成型周期，提高生产率；且低密度聚乙烯维结晶型 塑件，成型时需要充分、均匀冷却。因此，该模具的凹模冷却时在定模版上开出冷却水道，采用冷却水进行循环冷却型腔；而型芯的冷却则采用内部加装铜管喷流冷却的方式，其进出水孔开在支承板上。 5、 主要零部件的设计计算 1 成型零件的成型尺寸计算 该塑件的材料是一种收缩范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。前面已经查得低密度聚已烯的收缩率为 3%，故其平均收缩率为 S=（ ） %/2=根据塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取 3/ 。 成型零件尺寸的计算见表 3型零件尺寸计算 尺寸类别 塑件尺寸 计算公式 行腔或型芯工作尺寸 型芯尺寸 （方孔）0 3/1( 0 （高度）18 0 3/3/2)1( sm 0 （方孔）0 3/22 ( sm 0 型腔尺寸 （径向）48 3/0( （深度）24 3/03/2)1( （方孔）配合与小型芯成 H 表 3 模具型腔壁厚的确定 采用经验数据法，依据直径 48 查表得该型腔的推荐壁厚为 103 模具型腔模板总体尺寸的确定 该模具型腔直径为 62据确定的型腔壁厚尺寸 30合以上数据，查模具 大典确定型腔模板的总体尺寸为 B*L*H,其中 B=315,L=315,H=40。 4 标准 模架的确定 本塑件采用侧浇口注射成型，根据模具结构形式、型腔数量、塑件尺寸、冷却水道的分布等因素，选择 标准模架。 6、 注射机有关参数的校核 1 模具闭合高度的确定 组成模具闭合高度的模板机及其他零件的尺寸有： 定模座板为 1H =25型腔板为 2H =40 型芯固定板为3H=80支承板为 4H =50垫铁为5H=100动模座板为6H=25则该模具闭合高度为 H=320。 2 模具闭合高度的校核 由于 注射机所允许的模具最小厚度 300；模具最大厚度50，而计算得模具高度 H=320，所以模具闭合高度满足m 的安装条件。 3 模具安装部分部分的校核 m 该模 具的外形最大部分尺寸为 30 型注射机模板最大安装尺寸为200能满足安装的要求。 4 模具开模行程的校核 开模行程也叫做和模行程，指模具开合过程中动模座板的移动距离，用符号 S 表示。 注射机的最大开模行程00了使塑件成型后能够顺利脱模，确定 该模具的开模行程 S 应满足 S 1H +2H+(5+10)0+24+7=61 式中 1H 2H 因此001该注射机的开模行程满足要求。 5 注射量的校核 在一个注射成型周期内，注塑模具内所需的塑料熔体总量（模具浇注系统的容积 和型腔 容积有关，其值用下计算公式： nm+m/k=mp g/ 31m g/ 3已知 N=4 m=25 3估算40 注射剂的额定注射量 500 3因此浇注射机注射量满足模具的要求。 7、 绘制模具 图 、 ； 技术要求：热处理正火 183235作人： 小型芯 审核人： 技术要求：热处理正火 183253作人： 型腔 审核人： 技术要求：热处理正火 183253作人： 动模板 审核人： 技术要求：热处理正火 18