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PE
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摘 要本次模具设计的内容是“外壳注射模的设计”。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计一副注塑模，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出机构、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是外壳注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产外壳塑件产品，以实现自动化提高产量。对外壳的具体结构，该模具是点浇口的单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到外壳的质量和加工工艺要求。关键词：外壳，注塑模，分型面目 录摘 要1引 言21 塑件工艺分析31.1 塑件设计要求31.2 塑件的材料特征41.2.1 PE塑料41.2.3 主要性能52 塑件的尺寸精度与结构73 注射机及模架的选用93.1 注射机的选用93.2 模架的选用93.3 模架周界尺寸选择104 模具结构设计114.1 制品成型位置及分型面的选择114.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局114.3 主流道、主流道衬套及定位环的设计124.4分流道的形状及尺寸144.5 浇口的形状及其位置选择164.6 导向机构的设计174.7 推出机构的设计184.8 拉料杆的形式选择194.9 模具排气槽设计195 模具型腔、型芯的有关计算205.1 型腔工作尺寸计算205.2 型芯的工作尺寸计算206 注塑机参数校核236.1 最大注射量校核236.2 锁模力校核236.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核236.5 开模行程校核247 模具冷却系统计算257.1 冷却回路所需的总面积计算257.2 冷却回路的总长度的计算267.3 冷却水体积流量的计算268 注射模零件及总装技术要求288.1 零件的技术要求288.2 总装技术要求289 模具装配图及工作原理30参考文献31摘 要本次模具设计的内容是“外壳注射模的设计”。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计一副注塑模，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出机构、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是外壳注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产外壳塑件产品，以实现自动化提高产量。对外壳的具体结构，该模具是点浇口的单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到外壳的质量和加工工艺要求。关键词：外壳，注塑模，分型面目 录摘 要1引 言21 塑件工艺分析31.1 塑件设计要求31.2 塑件的材料特征41.2.1 PE塑料41.2.3 主要性能52 塑件的尺寸精度与结构73 注射机及模架的选用93.1 注射机的选用93.2 模架的选用93.3 模架周界尺寸选择104 模具结构设计114.1 制品成型位置及分型面的选择114.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局114.3 主流道、主流道衬套及定位环的设计124.4分流道的形状及尺寸144.5 浇口的形状及其位置选择164.6 导向机构的设计174.7 推出机构的设计184.8 拉料杆的形式选择194.9 模具排气槽设计195 模具型腔、型芯的有关计算205.1 型腔工作尺寸计算205.2 型芯的工作尺寸计算206 注塑机参数校核236.1 最大注射量校核236.2 锁模力校核236.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核236.5 开模行程校核247 模具冷却系统计算257.1 冷却回路所需的总面积计算257.2 冷却回路的总长度的计算267.3 冷却水体积流量的计算268 注射模零件及总装技术要求288.1 零件的技术要求288.2 总装技术要求289 模具装配图及工作原理30参考文献31引 言 近年来，随着我国经济的腾飞，塑料成型加工机械和成型模具发展十分迅速，高效，自动化，大型，微型，精密，高寿命的模具在整个模具行业中所占的比例越来越大。我国大型、复杂、精密、高效和长寿命模具又上了一个新台阶，不少种类模具已能替代进口模具，模具CAD/CAM技术得到了较快推广应用并取得了良好效果，快速成形制造技术和设备有了长足发展并已开始进入实用推广阶段，高速铣等新一代制造技术已被人们重视并开始应用。从模具使用角度来说，要求高效，自动化，操作简便；从模具制造角度，要求结构合理，制造容易，低成本。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。模具与其他机械产品比较，一个重要特点就是技术含量高、净产值比重大。随着化工、轻工产业的快速发展，我国的模具工业近年来一直以每年1315左右的增长速度高速发展，而各行业对模具的要求也越来越高。面对市场的变化，有着高技术含量的模具正在市场上崭露头角。随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求，更是日趋精美，华气。因此，结合中国具体情况，学习国外模具工业建设和模具生产的经验，宣传、推行科学合理化的模具生产，才能推进模具技术的进步 本毕业设计主要从实用、简单型的角度出发，并结合学校里现有的设备进行设计的。本毕业设计在满足其性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还满足其结构简单、尺寸紧凑、成本低、操作维护方便等。在使用过程中也真正体现了实用性。11 塑件工艺分析1.1 塑件设计要求外壳在我们生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。此次设计的外壳的结构比较简单，主要是在外壳的底部打长条形的间隙，这样可以让积累在里面的水自然流出省去人工进行操作，也可以提高外壳的使用寿命。为满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。浇口的分流道位于分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的顶端部注入型腔，因而塑件表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。 塑件表面质量：Ra0.32塑件颜色：白色塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹,塑件允许最大脱模斜度。1.2 塑件的材料特征1.2.1 PE塑料1、PE介绍（1）聚乙烯是高分子有机化合物，由乙烯聚合而成，分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，无色、无味，不溶于水，密度为092克厘米3，可做润滑油和涂料；高分子量的一般呈固体状，乳白色，热塑性大，手摸有蜡感，密度在092096克厘米3之间。它耐腐蚀，绝缘性能好。高密度的聚乙烯具有刚性、硬度和机械强度大的特性，可以做容器、管道，也可以做高频的电绝缘材料，用于雷达和电视。它不溶于水，吸水性很小，就是对一些化学溶剂，如甲苯、醋酸等，也只有在70以上温度时才略有溶解。但是微粒状的聚乙烯，可以在1540之间随温度的变化熔化或凝固，温度升高时熔化，吸收热量；温度降低时凝固，放出热量。又因为它吸水量很小，不易潮湿，有绝缘性能，因此是很好的建筑材料。把微粒状的聚乙烯掺在水泥中，可做墙壁和地板。利用它在正常温度吸热熔化和放热凝固的特性，房间温度升高时，它就熔化吸收热量；温度降低时它就凝固放出热量。这样就可以使房间温度保持稳定。因此是一种较好的储热材料。根据它的其他特性，这种建筑材料还有防漏电、防热、防潮和防腐蚀的作用（2）物化性能PE是典型的非极性、低结晶型的高分子材料。在注塑中最常用的有LDPE和HDPE两种树脂。PE树脂的吸水率很低( 熔融塑料在型腔内的压力（7090 Mpa）80 ，选取型腔内压力的平均值为35Mpa ，所以，计算得582 KN 。塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为14000mm2注塑机的额定锁模力 故 =815KN 所以选定的注塑机为：900KN 满足条件6.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核即 模具长x宽拉杆间距 6.5 开模行程校核我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： H1推出距离 单位H2包括注射系统在内的塑件高度 单位S机注射机最大开模行程故 满足要求7 模具冷却系统计算冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位.7.1 冷却回路所需的总面积计算 冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 -冷却回路总表面积，-单位时间内注入模具中树脂的质量， -单位质量树脂在模具内释放的热量，值可查表； -冷却水的表面传热系数， -模具成形表面的温度，; - 冷却水的平均温度， 。 ABS成形时放出的热量 故 冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 -冷却水的表面传热系数，; -冷却水在该温度下的密度， -冷却水的流速，; -冷却水孔直径, -与冷却水温度有关的物理系数， 值查表7.1表9 水的值与其温度的关系平均水温/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 故 7.2 冷却回路的总长度的计算 冷却回路总长度可用下式计算 式中 -冷却回路总长度，; -冷却回路总表面积，; -冷却水孔直径，。 故 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为2时，水孔直径可取1014。本模具取10 。所以由模具的长度可知需要排布8根水道才满足冷却水道长度要求。7.3 冷却水体积流量的计算塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可由公式计算： 式中 -冷却水体积流量，; -单位时间注射入模具内的树脂质量，; -单位质量树脂在模具内释放的热量，; -冷却水比热容，; -冷却水的密度， -冷却水出口处温度， -冷却水入口处温度， 。当注射成形工艺要求模具温度在80以上时，模具必需有加热装置，由于ABS注射成形工艺要求模具温度在5070，因此模具中不用设置加热装置即可满足需要。8 注射模零件及总装技术要求8.1 零件的技术要求塑料注射模具应优先按GB/T12555.190和GB4169.111选用标准模架和标准件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按表10内容选用。表10 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数零件名称模具材料热处理硬度牌号标准号HBSHRC型腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件Q235GB69921626040454CrGB3077216260404540CrNiMOAGB307721626040453Cr2MoGB1299预硬状态35454Cr 5MoSiV1GB129924628045553Cr13GB122024628045558.2 总装技术要求表11 总装技术要求条目编号条目内容1定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面的平行度按GB/T12555.2和GB/T125556.2规定2导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装面）的垂直度按GB/T12555.2和GB/T125556.23模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动4塑件的嵌件或机外脱模的成形零件在模具上安放位置应定位准确、安放可靠，具有防止错位措施5流道转接处应光滑圆弧连接、镶拼处应密合，浇注系统表面粗糙度为Ra0.8um6热流道模具，其浇注系统不允许有树脂泄露现象7滑块运动应平稳，合模后镶块应压紧，接触面积不少于3/4，开模后定位准确可靠8合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合处应紧密贴合，其间隙应小于塑料的额最大不落料间隙，其值应符合如下规定：塑料流动性好一般较差塑料间隙/mm0.030.050.089冷却加热（不包括电加热）系统应畅通，不应有泄漏现象10气动式液压系统应畅通，不应有泄漏现象11电气系统应绝缘可靠，不允许有漏电式短路现象。12在模具上装有吊环螺钉时，应用符号GB825的规定。13分型面上应尽可能避免有螺钉式销钉的穿孔，以免积存溢料。9 模具装配图及工作原理工作原理：注射机从喷嘴中注射出的塑料熔体经由开设在定模上的主浇道进入模具，再由分浇道及浇口进入型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模。开模时，注射机开合模系统便带动动模后退，这时动模和定模两部分从分型面分开，塑件包在凸模7上随动模一起后退，拉料杆15将主浇道凝料从浇口套6中拉出。当动模退到一定位置时，安装在动模内的推出机构在注射机顶出装置的作用下，使推杆18和拉料杆15分别将塑件及浇注系统的凝料从凸模7和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次模具注射。参考文献1 虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料.北京.机械工业出版社，19932 张如彦.塑料注射成型与模具.北京.中国铁道出版社，19873 塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册.模具手册之二第二版.北京工业出版社，19944 阎亚林.塑料模具图册.北京.高等教育出版社，20045 叶伟昌.刀量模具设计简明手册.北京.机械工业出版社，19956 齐卫东.塑料模具设计与制造.北京.高等教育出版社，20047 付利.
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