保温杯塑料模设计oName 幻灯片

保温杯塑料模设计 作者姓名 张玉改班级 机教031班指导老师 刘法治 摘要 塑料成型加工是将塑料原料转变为制品的关键环节 塑料成型加工及其模具技术是一门不断发展的综合学科 不仅随着高分子材料合成技术的提高 成型设备的革新 成型工艺的成熟而进步 而且随着计算机技术 数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展 本设计制件的材料采用聚苯乙烯 GPPS 它属于热塑性塑料 GPPS有极优秀的机械性能 透光性 耐热性 可塑模性和着色性 本制件应用注射成型技术 实现了高精度 高复杂性 高一致性 高生产效率和低消耗 技术路线 制件分析 制件的材料采用聚苯乙烯 GPPS 属于热塑性塑料 其分子量高达200 000 300 000 如此高的分子量提高了它的抗冲击性能 它的透明度可以与PMMA相媲美 GPPS有极优秀的机械性能 透光性 耐热性 可塑模性和着色性它在加热时软化以至流动 冷却时却固化定型 这种过程是可逆的 可以反复进行 此外 它的可加工性和优秀的机械性能使其适用范围非常广泛 透明度 杂质含量 分子量是决定该材料性能和等级判定的重要因素 从零件图上看 尺寸精度中等偏上 对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证 从零件壁厚来看 壁厚差为0 4mm 较均匀 有利于零件的成型 该零件的表面质量除要求没有缺陷 毛刺 内部不得有导电杂质外 没有其他特殊要求 所以比较容易实现 计算制件的体积和质量 使用Pro E软件画出保温杯三维实体图 自动计算出制件体积V 125cm3 查手册得到聚苯乙烯 GPPS 密度P 1 04g 3 即得到制件的质量为130g 1 采用一模两件的模具结构 考虑注射时所需压力和工厂现有设备等情况 初步选用注射机为上海橡塑机厂的XS ZY 500立式注塑机 其主要技术参数查表如下 注射压力145MPa合模力500KN注射行程200mm最大开合模行程500mm模具最大厚度450mm模具最小厚度300mm动定模固定板尺寸700mm 850mm注射方式螺杆式喷嘴球半径R 12mm喷嘴口直径D 4mm 制件注射成型工艺参数 干燥处理 如果储存适当则不需要干燥处理熔化温度 200 275 注意不要超过275 模具温度 60 80 建议使用50 结晶程度主要由模具温度决定 注射压力 可达到1800bar 注射速度 使用高速注塑可以使内部压力减小到最小 成型时间 20s 50s 高压时间 0s 3s 冷却时间 20s 90s 总周期 50s 160s 注射模的结构设计 型腔数目的确定 一模二腔型腔的排列方式分型面的选择 浇注系统设计 主流道设计包括主流道设计 冷料井设计和分流道设计三部分 主流道 其设计要点是主流道设计成圆锥形 其锥角可取2 6 流道壁表面粗糙度取Ra 0 4 m 且加工时应沿道轴向抛光 主流道始端凹坑球面半径R2比注射机喷嘴球半径R1大1 2mm 球面凹坑深度3 5mm 主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0 5 1mm 一般d 2 5 5mm 主流道末端呈圆弧状过渡 圆角半径r 1 3mm 主流道长度L以小于60mm为佳 最长不宜超过95mm 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上 分流道 为便于机械加工以及冷凝料脱模 分流道设置在分型面上分流道截面形状可以为圆形 根据以上的设计参数由公式 Li Ti校核流动比 4 式中 流动距离比 Li 模具中各段料流通道及各段模腔的长度 mm Ti 模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度 mm 因为流动比的因素主要是塑料的流动性 GPPS为中等 部分塑料的流动比为 5 300 260 所以 排气槽的作用主要有两点 一是在注射熔融物料时 排除模腔内的空气 二是排除物料在加热过程中产生的各种气体 冷却系统设计 模具冷却系统设计原则 尽可能使冷却孔至型腔表面的距离相等 加强浇口出的冷却 降低冷却介质出 入的温度差 合理考虑冷却管道的排列形式 合理确定冷却水管的接头位 要尽量避免与模具结构中其他部分产生干涉现象 由于制件的平均壁厚为4mm 制件尺寸比较大 而且为了加工的方便和清理 所以定注水孔的的直径为10mm 成型零件设计 成型零件的结构设计 1 凹模结构设计凹模用于成型制件的外表面 又称阴模 型腔 按其结构不同可分为整体式 整体嵌入式 底部镶嵌式 局部镶嵌式和四壁拼合式5种 凹模采用整体式方便加工 及表面精度 2 型芯结构设计整体嵌入式型芯 适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中 此处采用整体嵌入式型芯 成型零件尺寸计算塑件成型后的收缩率与多种因素有关 通常按平均收缩率计算 GPPS的收缩率为0 2 0 8 即平均收缩率 6 1 型腔径向尺寸 mm 2 型芯径向尺寸 mm 4 型腔深度尺寸 mm 3 型芯高度尺寸 mm 模架的选用 根据以上分析 计算以及型腔尺寸位置尺寸可以确定模架的结构形式和规格 合模导向机构设计 导向 定位机构是保证动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件 主要有合模导向装置和锥面定位两种形式 由于制件通常留在动模 所以为了便于脱模 导柱通常安装在定模 脱模机构设计 在注射成型的每一个循环中 制件必须从模具型腔中取出 完成取出制件动作的机构称我脱模机构 或顶出机构 脱模机构的动作包括脱出 取出两个动作 即首先将制件和浇注系统凝料等与模具松动分离 称为脱出 然后把制件和浇注系统凝料等从模内取出 要求在开模过程中塑件留在动模一侧 以便推出机构尽量设在动模一侧 从而简化模具结构 注射机校核 注射量 锁模力 注射力 模具的厚度的校核 由于在初选注射机