棉签盒盖注塑模具设计.doc

鄂州职业大学 塑料模具技术应用课程设计 题目：棉签盒盖注射模具设计系 别: 机械工程学院专 业：模具设计与制造班 级：模具二班学 号：2012230236学生姓名：汪文韩指导老师：李昶目录：1. 塑件分析与塑料分析1.1塑件名称.1.2塑件分析.1.3塑料分析.1.3.1 优点.1.3.2 缺点.2.编写注射成型工艺卡片.2.1注射成型的工艺参数.2.2工艺卡片.3.确定注射机及参数.3.1校核注射机相关参数.3.2确定注射机.4.确定型腔及分布.4.1确定型腔个数.4.2确定型腔分布.5.确定分型面.5.1选择分型面的原则.5.2选择分型面.6.确定模具结构6.1确定模板厚度选择模架.7.浇注系统设计7.1浇注系统组成.7.2浇注系统的设计原则.7.3浇注系统设计.7.3.1设计主流道.7.3.2设计分流道.7.3.3设计浇口与拉料杆.7.3.4设计冷料穴.8.成型零部件设计8.1计算型腔尺寸.8.2计算型芯尺寸.9.推出机构设计9.1推杆设计.9.2复位杆设计.9.3推板与推杆固定板设计.10.导向机构设计.10.1设计导柱.10.2设计导套11.侧面分型与抽芯机构设计.11.1确定斜导柱角度.11.2确定斜导柱尺寸.12.温度调节系统设计.12.1选择冷却质.12.2设计水冷.13.排气系统设计.14.参考文献.1. 塑件分析与塑料分析1.1塑件名称： 棉签盒盖 其相关视图如下： 1.2塑件分析 棉签盒盖的最大长度为90毫米，最大宽度60毫米，最大高度10毫米。内侧凸台长10毫米，高0.3毫米。工件制作精度MT4级，表面粗糙度最大为3.2m，较容易实现。盒盖体积约为2960立方厘米，质量约为0.031千克。该工件实体图如下：1.3 塑料分析1.3.1优点聚苯乙烯【PS】无色透明，有光泽，无毒无味，密度为1.05g/3。她的化学性能、稳定性良好，不易被腐蚀，但不能耐硝酸及强氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油、及各种盐溶液也有足够的耐蚀能力。它的流动性很好，溢出值为0.03，收缩率为0.20.8，透光性也很好，仅次于玻璃，着色能力优良；另外，它是目前最理想的绝缘材料，可以与石英媲美！1.3.2 缺点它的耐热性低，质地硬而脆，制作工件时很容易由于内应力作用而开裂。2.编写注射成型工艺卡片2.1注射成型的工艺参数 注射成型工艺参数主要包括：温度，压力，时间，等三大参数。2.2 注射成型工艺卡片原料聚苯乙烯【PS】注射机型号螺杆式温度料筒 前140160 中170180 后180190喷嘴160170模具3050压力塑化36保压3040注射60100时间充模13保压1015冷却515前处理方式a. 检验塑料原料；b.干燥原料；c.清洗料筒；d.预热嵌件e.选脱模剂后处理方式a. 退火处理；b. 调湿处理3.确定注射机及参数3.1校核注射机相关参数a.注射量 ms:单个塑料体积33 mj:浇注系统及飞边体积103m:成型塑件所需体积 n: 塑件个数1k:固定系数 mmax:额定注射量m=13+10=133b锁模力 F=nAs+APF0As:单个塑件的投影面积54002 n:塑件个数1A: 浇注系统投影面积，取30 P:型腔内熔体平均压力，取30F：成型塑件所需锁模力 F0：额定锁模力F=(15400+30)30=162.29103NC:注射压力 PP0P:成型塑件所需注射压力80MPa P0注射机最大注射压力P=80MPad开模行程 SSmaxS:取出塑件所需的开模行程 Smax注射机最大开模行程 S=10+10=20e模具闭合高度 HminHmHmaxHm 模具闭合高度 Hmin 最小模具闭合高毒 Hmax最大模具闭合高度f模板尺寸与拉杆空间模板尺寸：250280 拉杆间距：235g喷嘴参数Sr:喷嘴头圆弧半径14 SR：浇口套圆弧半径16d:喷嘴孔直径 2 D:浇口套孔直径 2.53.2 确定注射机 根据以上校核的注射量，锁模力，注射压力，开模行程，模具闭合高度，模板尺寸和喷嘴尺寸等参数选择XS-Z-30注射机为本副模具注射机。 XS-Z-30注塑机技术参数注射量303锁模力250KN开模行程160mm最大/小模具厚度180/160mm注射压力119MPa定位圈直径63.5mm模板尺寸250280mm喷嘴孔径2mm喷嘴头半径14mm4.确定型腔个数及分布4.1确定型腔个数考虑到本副模具有侧抽机构，制作比较麻烦，故，本模具采用一模一腔结构形式。4.2 确定型腔排布 由于该塑件属于对称图形且模具只有一腔所以把该型腔居中布置。5.确定分型面5.1选择分型面的原则a.分型面应选择在塑件最大轮廓处；b.分型面的选择应有利于塑件顺利脱模；c.分型面的选择应保证塑件精度要求；d.分型面的选择应考虑塑件外观质量；e.分型面的选择应有利于排气；f.分型面的选择尽可能满足制品的要求；g.分型面的选择应有利于防止溢料。5.2选择分型面 考虑以上选择原则及本模具采用侧抽机构，故，把工件竖着放在模具型腔中，即：工件宽60mm这一边放在分型面上。6.确定模具结构6.1 确定模板厚度选择模架 壁厚：S=0.20X+17(X为工件长或宽) W=90+2S=160 L=60+2S=98 结合W,L两个参数选择1818系列A4型号模架:7.浇注系统设计7.1浇注系统的组成 浇注系统包括：主流道 分流道 浇口和冷料穴四部分。7.2浇注系统的设计原则a.了解塑料的成型性能；b.尽量避免或减少产生熔接痕；c.有利于型腔中气体的排出；d.防止型芯的变形和嵌件的移出； e.尽量采用较短的流程充满型腔。7.3设计浇注系统7.3.1设计主流道 主流道设计应满足以下要求：a.为便于将凝料从主流道中拉出，通常把主流道设计成锥形，锥度为3-6度，Ra一般为0.8um； b.为防止凝料溢出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口应制成球面凹坑； c.为减小物料的流动阻力，主流道与分流道接口处用圆角过渡；7.3.2设计分流道 分流道的作用是分流和转向；设计分流到时要求塑料熔体在流动时热量和压力损失较小，流道凝料少，各型腔能均匀进料，为便于分流道的加工和凝料脱模，分流道大都设置在分型面上 分流道的长度应尽量短且弯折少，以便减少压力和热量损失，节约塑料原料和降低能量消耗；常用分流道截面形状为圆形，正方形，梯形，U形，半圆形和矩形等，本模具采用半圆形。7.3.3设计冷料穴和拉料杆 冷料穴的作用是储存注射间隔期间产生的冷凝料头和最先注入浇注系统的温度较低的部分熔体，防止这些冷料进入型腔影响制品质量。常用冷料穴与拉料杆结构有以下几种： a.底部无拉料杆的冷料穴； b.底部有推杆的冷料穴； c.底部有拉料杆的冷料穴，其中拉料杆有Z形，球头形和菌头型，本模具采用Z形。7.3.4设计浇口 浇口主要形式有：a.直接浇口；塑料流程短，阻力小，进料速度快b侧浇口；浇口流程短，截面小，去除容易c.扇形浇口；型腔的排气性好d.平缝浇口；适用于大面积扁平塑件，流动性好e.盘形浇口；适用于圆筒形或中间有孔的塑件f.轮辐式浇口；浇口去除容易g.点浇口；截面小，适用于盒形和壳体类塑件h.潜伏式浇口；属点浇口变异形式，易去除i.护耳式浇口；具有点浇口优点，适用于稳定性差，黏度高塑件。综合对塑件成型性能和浇口分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口的形式，该模具浇口道设计图如下：8.成型零部件设计8.1计算型腔尺尺寸基本尺寸计算公式公差最终尺寸90L=(Ls+LsScp-3/4)0/3189.790+0.3360L=(Ls+LsScp-3/4)0/30.7459.80+0.2510H=(Hs+HsScp-2/3)0/30.289.870+0.09 型腔设计图如上：8.2计算型芯尺寸 基本尺寸计算公式公差最终尺寸88l=(ls+lsscp-3/4)-/30187.78-0.3305h=(hs+hsscp-2/3)-/300.244.87-0.080 型芯设计图如上：9.推出机构设计9.1推杆设计推杆形状为直通式，直径d=8mm,长度l=100mm,顶部与顶板平齐，底部安放在推杆固定板上，工作部分与推杆孔间采用H8/f8间隙配合。推杆材质为45钢，工作部分局部淬火50-55HRC,表面粗糙度Ra在1.6um左右。 为了让塑件完好推出，本模具设有4根推杆，其长间距为138mm,宽间距为136mm且沿型腔对称布置。9.2复位杆设计 由于本模具结构设有顶板，它与推杆共同起到复位杆的作用，故在这里不重复设置复位杆。9.3推板与推杆固定板的设计在已选的模架型号中已知次两块板尺寸:长l=180mm,宽w=180mm;厚h=20mm 推杆固定板:长l=180mm, 宽=180mm，厚h=15mm 10.导向结构设计10.1设计导柱 导柱的基本结构有两种，一种是除安装部分的凸肩外，其余部分不直径相同，成为带头导柱；另一种是除安装部分外的凸肩外，安装使用的配合部分直径比延伸的工作部分直径大，成为带肩导柱。本模具选的是带头导柱。 根据动定模板及顶板的厚度，得知导柱总长L=75mm，用于固定部分长l=10mm，工作部分直径d=15mm,固定部分直径D=20mm.工作部分粗糙度Ra=0.4um,其余部分Ra=0.8um，T8A材质硬度要求达到55HRC10.2设计导套导套结构也有两种，一是直导套，另一种是抬肩式导套，本模具选的是直导套。11.侧面分型与侧抽结构设计11.1计算抽芯力，抽芯距及导柱斜度角 a. 计算抽芯力 用以下公式计算F=Ap(ucosa-sina)=31.2(0.2cos15-sin15)=3N b.确定抽芯距 侧抽距一般比塑件上凹凸台深或高2-3mm 即：S=S2+(2-3)=0.3+2.7=3mm c.斜导柱角度是侧抽机构的主要技术参数之一，倾斜角值一般不大于15。左右，本模具取15。，次情况下，锲紧块1取18。11.2确定斜导柱尺寸因为斜导柱处于上模板与定模板范围内且这两块板厚45mm，而斜导柱a=15,所以斜导柱长L=45/cos15=59mm。12.冷却系统设计12.1选择冷却介质 冷却介质通常用水，压缩空气，冷冻水，油等。本次选用水作为冷却质。12.2设计水冷 水冷形式一般是在模具的型芯和型腔等部位开设冷却通道，通过调节冷水流量和流速来控制模具温度。 a.冷却水孔相对位置尺寸水孔直径d=8mm 孔间距L=24mm与分型面的间距h=8mm b.模具结构允许，冷却孔要避开塑件熔接部位 c.水孔排列于型腔形状吻合 d.动定模要分开冷却，保证冷却平衡 e.浇口附近与壁厚处应加强冷却 f.冷却通道应密封且不应通过镶块接缝，以免漏水 g.进出水温差不宜过大冷却装置有：通道式冷却，管道式冷却和导热杆式冷却三种形式。本模具