塑料盆注塑模具设计

注塑模具设计塑料盆模具设计班级 学号 姓名 成绩 2013 年 1 月 3 日1、 塑件分析 1 明确塑件要求 2 明确塑件的生产批量 3 明确塑件的外形、尺寸2、 注塑机选用 1 注射量的计算 2 最大注射压力与模腔压力的计算 3 锁模力的计算3、 模具结构设计 1 模具型腔数及分型面的确定 2 模具浇注系统的设计 3 模具工作零件的设计 4 导向及推出机构设计4、 注塑机参数校核 1 最大注塑量的校核 2 注塑压力校核 3 锁模力的校核 4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核5、 模具总装图塑件分析1 明确塑件要求聚丙烯密度小，强度、刚性、硬度、耐热性均优于聚乙烯，可在100左右使用。具有优良的耐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，可以作为塑料盆的生产使用塑料。由于塑料强度不高，为了提高制品边框或孔边的强度，可采用翻边或增加边缘或孔的厚度来增加制品强度，同时也使制品在使用过程中便于移动（如图1）。平底容器在成型过程中可能由于塑料的收缩造成底部凸起，采用凹形底部或底脚作为支撑面，既保证塑件能摆放平稳，又增加容器底部的刚度（如图2）。 图1 图22 明确塑件的生产批量此类塑料盆可盛放多种物品，用于生活中的方方面面，几乎成为各家庭必备的塑料制品，因此用量大，可大批量生产。3 明确塑件的外形、尺寸塑料盆是日常生活所需，对外观要求较为严格。下图为制品外形及尺寸示意图。注塑机选用1 注射量的计算注射量是指注射机在对空注射的条件下，一次注射所能达到的最大注射体积（或质量）。螺杆式注射机注射其他塑料时的注射量计算nV+V 单个塑件的容积（cm） 浇注系统和飞边所需要塑件的容积（cm） 注射机额定注射量（cm） 模具型腔数424cm 暂取型腔数为1.=26cm所以V=（ 424+26）/0.8= 562cm2 最大注射压力与模腔压力的计算最大注射压力是指注射过程中位于柱塞或螺杆前端的熔融塑料的压力，用P表示 。由于注射机类型、喷嘴形式、塑料流动特性、浇注系统结构和型腔的流动阻力等影响因素，熔料进入模腔时的压力远小于最大注射压力。有效注射压力 ：K：压力损失系数。一般取值范围为 （1/4-1/2）。选注射机注射机的最大注射压力为: P（模腔压力）熔融型料在型腔内的压力（20MP40MP）在此取30MP。3 锁模力的计算锁模力是指注射过程中注射机能够提供的防止模具打开的最大锁紧力，用F表示 注射模从分型面涨开的力应小于注射机的额定锁模力即式中F注射机的额定锁模力（N）A、A塑件和浇注系统在分型面上的垂直投影面积 （mm）P塑料熔体在模腔中的平均压力（Mpa）在此取30Mpa。模具型腔数 为1。根据以上的参数选取注射机型号为： SZ-3200/8000注射机参数型号SZ-3200/8000拉杆内间距/mm理论注射容积/cm3200最大模具厚度/mm1050螺杆直径/mm105最小模具厚度/mm450注射压力/165注射方式螺杆式螺杆转速/（r/min）1674模板最大开距/mm2025锁模力/KN8000最大成型面积/mm3800注射质量/g2855塑化能力 g/s75喷嘴球头半径/mmSR18模具定位孔直径mm200H7定位孔直径/mm250定位孔深度/mm50注射速率g/s600模板行程mm1000模具结构设计1 模具型腔数及分型面的确定考虑到塑件体积较大，一次成型所需物料较多，故采用一模一件即单型腔设计。结合塑件的外形及结构特点，确定分型面主要考虑到以下因素：分型面选择在制品某一方向上外形尺寸最大的轮廓处。便于顺利脱模。考虑制品外观质量要求。便于模具的加工制造。分型面的设置应有利于注射过程的排气。综上所述，最终分型面的设计如图：2 模具浇注系统的设计由于塑件体积较大，型腔较深，可选择主流道浇口形式，浇口横截面积较大，流动阻力小，有利于排气及消除熔接痕。模具结构简单紧凑，流动通道短，便于加工。3 模具工作零件的设计注射模具型腔的结构设计由于本模具结构简单，总体考虑选用整体式结构。整体式型腔由整块材料加工而成的型腔。它的优点是：强度和刚度都相对较高，且不易变形，塑件上不会产生拼模缝痕迹。适用于形状较为简单的中、小型模具。型腔的成型尺寸计算公式如下： 参数确定K平成形尺寸计算中所用的材料为PP，查参考文献得PP的收缩率为S1.02.0，故平均收缩率S（1.02.0）/21.5，即K平=0.015；x由参考文献查得修正系数为x=1/23/4，取x=0.5；由参考文献查得模具的制造公差=（1/61/4）（），取=0.2；塑件外形基本尺寸型腔的工作尺寸按公式得： 注射模具型芯的结构设计型芯是用来形成制品的内表面。结合制品内部结构，采用整体式型芯结构。型芯尺寸计算公式如下： 参数确定K平成形尺寸计算中所用的材料为PP，查参考文献得PP的收缩率为S1.02.0，故平均收缩率S（1.02.0）/21.5，即K平=0.015；x由参考文献查得修正系数为x=1/23/4，取x=0.5；由参考文献查得模具的制造公差=（1/61/4）（），取=0.2；塑件外形基本尺寸型芯的工作尺寸按公式得： 4 导向及推出机构设计注射模的导向机构用于动定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。导柱导向机构是利用导柱和导套之间的配合来保证模具的对合精度。导向机构的作用：1）导向； 2）定位 ；3）承受一定的侧向压力；4）承载作用；5）保持机构运动平稳；导柱是与安装在另一半上的导套相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精确的圆柱形零件。导柱有两种形式，一种是带头导柱，另一种是带肩导柱。带肩导柱用于采用导套的大批量生产并高精度导向的模具。装在模具另一边的导套安装孔，可以和导柱安装孔以同一个尺寸一次加工而成，易于保证同轴度。导柱可以通过标准模架进行选取。设计要求大致如下图所示：尺寸为：d=63mm d=80mm 导套用于安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套分为两种，一种是不带轴向定位台阶的导套，称为直导套，另一种是有轴向定位台阶的导套，称为带头导套。直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板采用带头导套。导套的壁厚在310mm，视内孔大小而定。因为大型模架较多使用直导套。其尺寸如下图所示。它的基本尺寸为L为200mm，d为63mm，d1为80mm，d1与模板的孔是采用过盈配合，d与模板的孔采用的是间隙配合，该导套与导柱之间采用的是间隙配合。脱模机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、脱模机构的导向和复位部件等组成。其设计原则包括：保证制件不因顶出而变形损坏及影响外观；脱模机构应尽量设置在动模一侧；机构简单动作可靠；合模时能正确复位。脱模机构通常包括四种：推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构、联合推出机构及其他特殊推出机构。本制品为薄壁的容器塑件，故采用推杆推出机构。其中推杆推出机构具有脱模力大而均匀，运动平稳，无明显的推出痕迹等特点，且本制品为薄壁容器器件，故采用推杆推出机构。注塑机参数校核1 最大注塑量的校核经计算，塑件一次成型所需的注射量为562cm，小于注塑机的理论注射容积3200cm，故可行。2 注塑压力校核经计算，塑件成型时所需注塑压力为90MP，小于注塑机的注射压力165MP，故可行。3 锁模力的校核经计算，塑件成型时所需锁模力为7624.6KN，小于注塑机的锁模力8000KN，故可行。4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核（1）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸的拉杆间距相适应：模具长宽拉杆面积 即 700900故满足要求。（2）模具闭合厚度校核本模具的闭合高度为H=708mm，SZ-3200/8000型注射机所允许模具的最小闭合厚度为450mm，最大厚度为1050mm， 即模具满足 的安装条件。（3）开模行程校核注射机的开模行程应满足分开模具取出塑件的需要。所选注塑机为SZ-3200/8000型，其最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式（510）mm 式中 注塑机最大开模行程，。H推出距离，mm；由模架可知，大小为185mmH包括浇注系统在内的塑件高度，大小为470mm；因为S1100mmHH（510mS故开模行程满足要求。模具总装图参考文献：王鹏驹主编.塑料模具技术手册.北京:机械工业出版社,1997李海梅,申长雨主编.