2020年模具设计说明书精品版

1、精选文档 模具设计 说明书 专业： XXXXXXXXXX 学号： XXXXXXXXXXX 姓名： XXXX 指导老师： XXXXXXXXX 精选文档 精选文档 1. 设计任务书 塑料制 品 名称 ： 眼 霜 瓶内盖 成型方 法 与设 备： 在 XS-ZY-125 卧 式注 塑机上注 射 成型 ; 塑料原 料 ： LDPE； 收缩率 ： 1.5 %-5.0% 生产批量：大批量； 所设计的塑料制品二维图样如图 1 所示： 图 1 塑件图样 2. 塑件成型工艺分析 精选文档 精选文档 2.1 塑 料 成 型 特 性 低密度聚乙烯（LDPE）通常是以乙烯为单体， 在 98. 0294MPa的高压下，

2、用氧或有机过氧化物为引发剂，经聚合所得的聚合物，密度为0. 910 0. 9259 cm3. 中密度聚乙烯（ MDP）E 密度为 092609409cm3 ；甚低密度聚乙 烯（ VLDPE）密度在 0 910g/cm3 以下。 低密度聚乙烯分子链上有长短支链。结晶度较低，分子量一般550 万， 它是一种乳白色呈半透明的蜡状固体树脂， 无毒。 软化点较低， 超过软化点即熔 融，其热熔接性、成型加工性能很好， 柔软性良好， 抗冲击韧性、耐低温性很好， 可在 -60 -80 下工作，电绝缘性优秀（尤其是高频绝缘性） ，LDPE的机械强 度较差，耐热性不高，抗环境应力开裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，

3、需经表 面处理，如化学侵蚀、电晕等处理后方可改进其粘合性、印刷性。吸水性很低， 几乎不吸水，化学稳定性优秀，如对酸、碱、盐、有机溶剂都较稳定。对CO2、 有机性臭气渗透性大，但对水蒸汽、空气的渗透性差。易燃烧，燃烧时有似石蜡 昧；在日光和热作用下容易老化降解而变色，由白转黄转褐色，最终呈黑色，且 性能下降或龟裂， 若加入一定量的抗氧剂、 紫外线吸收剂等可改善性能、 在化学 交联剂或高能辐照下交联，可提高软化点、耐温性、刚度、耐溶剂性等。 低密度聚乙烯 （LDPE）适合热塑性成型加工的各种成型工艺 成型加工性 好，如注塑、挤塑、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊 接等。 LDP

4、E主要用途是作薄膜产品，如农业用薄膜、地面覆盖薄膜、农膜、蔬 菜大棚膜等；包装用膜如糖果、蔬菜、冷冻食品等包装； 液体包装用吹塑薄膜 （牛 奶、酱油、果汁。豆腐、豆奶） ；重包装袋，收缩包装薄膜，弹性薄膜，内衬薄 膜；建筑用薄膜，一般工业包装薄膜和食品袋等。 LDPE 还用于注塑制品，如小 型容器、盖子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹塑容器。医疗器具，药品和 食品包装材料、挤塑的管材、板材，电线电缆包覆，异型材、热成型等制品；吹 塑中空成型制品， 如食品容器有奶制品和果酱类， 药物、化妆品、化工产品容器、 槽罐等。 2.2 塑件的 结 构工艺 性 精选文档 精选文档 (1) 塑件的尺寸精度分

5、析 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由 尺寸，可按 MT6 查取公差，其主要尺寸公差要求如表 1所示 制品 塑件标注尺寸 塑件尺寸公差 (按 MT6级精度) 外形尺 寸 35 35 0.80 40 40 00.32 1.5 1.5 0 0.4 2 2 0 0.58 内形尺 寸 32 32 0.62 2 20 0.58 (2) 塑 件 表面 质量 分析 该 塑件 表面 没 有提出特 出 要求 ，通常， 一般情 况 下外 表面 要求光 洁， 表 面粗 糙度 可 以取 到 Ra=0.8 m， 内 部尺寸没有要求。 (3) 塑 件 结构 工艺 性 分析 从图 纸上 看 ，该 塑件 的 外形 比

6、较 简 单。制品的捏片在一根类似顶杆的芯杆下部成型，利用二次顶出 将塑件从模具中脱落。 综合看来，该塑件建构简单，采用推板的二次顶出结构要求 和精度要求。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，把定 位做好，该塑件是比较容易成型的。 2.3 塑件的 生 产批量 根据任务要求，该塑件的生产类型是大批量生产 2.4 注塑机 与 生产工 艺选 择 这类 产品 采 用 XS-ZY-125 卧 式注 塑 机生产，LDPE是 能用 此类 注 精选文档 精选文档 塑机成型，据查有关资料列出该机主要技术参数，如表 2 所示 表 2 XS-ZY-125 卧式注塑机的主要技术参数 主要技术参数项目 参数数值 主要

7、技术参数项目 参数数值 额定注射量 /g 125 最小模具厚度 /mm 200 锁模力 /kN 900 模板最大行程 /mm 300 注射压力 /MPa 119 喷嘴前端球面半径 /mm 12 最大注射面积 /cm2 320 喷嘴孔直径 /mm 4 动、定模板最大安装尺寸 420mm450mm 定位圈直径 /mm 100 最大模具厚度 /mm 300 （ 1 ）计 算 塑 件 体 积 和 质 量 塑 件 的 体 积 计 算 ：塑 件 1 和 塑 件 2 的体积分别为 -3 -3 3 V1 184.4630 3 10-3+11.7724 1 10-3 =0.565 cm3， 塑件 的质 量 计算

8、 ：查有 关手 册 ，取 LDPE的密 度 为 =1.05g/cm 3， 所以，塑件的质量为： W1= V1=1.05 0.565=0.593g （2） 浇注 系统 及 型腔 分布 考虑 到 XS-ZY-125 卧 式注 塑机 的 额定注 射 量是 125 g，本 设 计中 的塑 件 结构 简单 ，单 个 塑件 的体 积 为 2.1cm 3 ，相对较 小 ，所 以为 了提 高 生产 效率 ，决 定 采用 一模四 腔模具结构，浇注系统的排列应保证填充平衡，防止充填不平衡 引起欠注、质量分布不均等缺陷。 （3）确定注射成型的 工艺参数 根据选用塑料的特性和本设 计中塑件的自身成型特点，查有关资料，

9、确定注射成型工艺参数 如表 3 所示。 表 3 塑件的注射成型工艺参数 塑料名称 LEDP 精选文档 精选文档 注射机类型 螺杆式 预热和干燥 温度（ oC ） 80-85 时间（ h） 2-4 料筒温度（ oC ） 后段 180-200 中段 210-230 前段 200-210 喷嘴温度（ oC ） 180-190 模具温度（ oC ） 50-70 注射压力（ MPa） 70-90 成型时间 （s） 注射时间 0-3 保压时间 15-30 冷却时间 15-30 成型周期 40-70 螺杆转速（ r/min ） 30-60 后处理 方法 空气中冷却 温度（ oC ） 时间（ h） 说明 料斗

10、干燥 3. 分型面的选择及浇注系统的设计 精选文档 精选文档 3.1 分 型面的 选择 该 塑 件 外 形 表 面 质 量 要 求 不 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内的气体，分模后塑件留在动模一侧，便于 取出塑件等因素，分型面选择如图 2 所示。 另外 ，为 了 提高自动 化 程度 和生 产效率 ，减 少 LDPE 的 取向 变 形以及保证塑件表面质量，决定采用点浇口，而模具采用单分型 面。 图2分型面 3.2 浇 注系统 的设 计 （ 1 ）主 流 道 设 计 根 据 相 关 材 料 ，

11、查 询 XS-ZY-125 卧 式 注 塑机的 有 关尺 寸为 ： 喷嘴 孔直 径 ：d0=3 mm； 喷嘴 前端 球 面半 径： R0=12mm； 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：R= R0+（12）mm =12 mm +（12）mm， 取 R=13 mm ； 主流 道进 口 端孔 直径 ： d= d 0+0.5=3+0.5=3.5mm，取 d=3.5 主流 道长 度 为 50mm。 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 上下底面半径分别为 3.5mm 和 5mm。主流道衬套采用可拆卸更换的 浇口套，浇口套的形状及及尺寸设计采用推荐尺寸的常用浇口套，

12、 精选文档 精选文档 这样不仅减小了浇口套的总体尺寸，还避免了浇口套在使用中的 磨损。 （2） 流道 的 设计 该塑 件 的体 积比 较 小， 形状 比 较简 单， 壁 厚均匀，且塑料的流动性好，可以采用单点进料的方式。采用截 面形状 为 半圆 形的 分流道 。取 分流 道截面 半径 3.5mm 。分 流 道截 面 形状及 尺 寸如 图 3 所 示。 图 3 分流道截面形状及尺寸 （3） 点浇 口 设计 由于 该 塑件 的外 观 质量 较高 ， 浇口 的位 置 和大小应以不影响塑件的外观质量为前提，同时，也应尽量使模 具结构更简单。根据对塑件的结构分析，并结合已确定的分型面 位 置 ，选 择

13、如 图 1-2所 示 的 点 浇 口 进 料 方 式 。根 据 塑 件 外 观 质 量 的要求以及型腔的安放方式，进料口应设计在塑件边缘位置。点 浇口的直径尺寸可以根据不同塑料按塑件平均厚度查表确定，本 次设计 直 径 d=1.5mm ， 长度 =2mm。 （4）浇注 系 统设 计 浇 注 系统 利用 点 浇 口 ，一 方 面可 以进 一 步提高充模压力，另一方面使浇注系统凝料更容易和制品分离， 留下的疤痕也比较小，制品的外形更加美观。 5）冷料穴设计 拉料杆形状如图 4 所示。 精选文档 精选文档 4. 模具设计的方案论证 4.1 型 腔的布 局 因为塑件结构简单，不需要侧向分型，为提高生产

14、效率可考 虑采用一模四腔结构。 4.2 成 型零件 的结 构 （ 1） 模 具 的 型腔 在 定 模 板 上 ， 模具 结 构 简 单 ， 制 品的 捏片 在 一根类似顶杆的芯杆下部成型，如果直接用芯杆顶出，多腔位的 制品相互牵制，难以自行落下，所以采用推板的二次顶出，并用 弹簧辅助推动芯杆，避免捏片被切断； （2）模具无型芯固定，不需要定位装置。 4.3 推 出机构 的确 定 根据塑件的形状特点，确定模具型腔在动定模之间。成型后 模具开启，动定模分离，利用二次顶出，制品掉落。 4.4 合 模导向 机构 的 设计 该塑件精度要求不算高，塑件形状、型腔分部对称，无明显 单边注射侧向力，可采用最为

15、常见的导柱导向定位机构，在动、 定模板 ， 动、 定模 座板之 间使 用 4 根 导柱 ，导 柱的 长 度要 确保推 件板推出塑件后不脱落。 4.5 排 气系统 的设 计 由 于 成 型 的 塑 件 体 积 小 ，靠 模 板 间 的 缝 隙 就 可 以 排 气 ，不 需 要 另外再设置排气系统。 精选文档 精选文档 5. 主要零部件的设计计算 5.1 成 型零部 件的 成 型尺 寸 计算 该塑件的材料是一种收缩范围较小的塑料，因此成型零件的 尺寸均 按 平均 值法 计算。 前面 已 经查 得 LDPE 的 收缩率为 1.5% 5.0% ， 故 平 均 收 缩 率 为 S =(1.5%+5.0%

16、)/2=3.25%=0.0325 根 据 塑 件 尺 寸 公 差 的 要 求 ，模 具 的 制 造 公 差 取 z= /3 。由 于 塑料制 品 较小 ，且 精度 要 求不 高，故 长 度 尺寸 x 取 3/4 ，高 度尺 寸 x 取 2/3 。成 型 零件 尺寸 如 表 4 所示 ： 表 4 成 型零件 尺寸 塑件尺寸 计算公式 型腔工作尺寸 凹模尺寸 40 =( 0 0S ) 4 41.3 00.5 35=( 0 0S 43 )0 35.500.27 2 h1.5(h0 h0S 3 ) 3 1.5 0.38 20 h2 (h0 h0S 3 )0 3 2.100.5 凸模尺寸 32 ( 0

17、0S 3 ) 0 4 3300.62 h2 (h0 h0S 3 )0 4 2.100.38 5.2 模 具型腔 壁厚 的 确定 采用经验数据法，直接查阅设计手册中的有关表格，得该型 腔的推 荐 壁厚 为 20mm 精选文档 精选文档 5.3 模 具型腔 模板 总 体尺 寸 的确 定 该 模 具 最 大 型 腔 直 径 为 40mm ，根 据 确 定 的 型 腔 壁 厚 尺 寸 20 mm ，综 合 以上 数据 ， 确定 型腔 模 板的 总体 尺 寸为 “160 160 20 ” 。 6模具的结构及各部件选材及规格 模具主要由连接螺栓、导套、导柱、拉料杆、动模座、定出 底板、顶杆固定板、顶杆、复

18、位杆、支撑块、动模螺栓、支撑板、 动模板、定模板、定模座、定模螺栓、定位环、主流道衬套等零 部件装 配 而成 。模 具中各 部件 名 称、 数量 、 材料 及规 格 见表 5。 表 5 模 具各 部 件名 称、 数量 、 材料及规 格 名称 数量 材料 备注 连接螺栓 4 35 GB/T70.1 -000HRC30 导套 4 T10A 淬 火 HRC50 导柱 4 T10A 淬 火 HRC55 拉料杆 1 T10A 淬 火 HRC55 动模座 1 45 调 质 HB250 顶出底板 1 45 调 质 HB250 顶杆固定板 1 45 淬 火 HRC45 顶杆 14 T10A GB4169.1

19、-84 复位杆 4 T10A GB4169.1 -84 支撑块 2 Q235A 动模螺栓 4 35 GB/T5782 -2000HRC35 支撑板 1 45 淬 火 HRC45 动模板 1 45 调 质 HB250 定模板 1 45 调 质 HB250 型腔嵌件 4 45 调 质 HB250 芯杆 4 45 调 质 HB250 精选文档 精选文档 定位环 1 45 主流道衬套 1 T10A 淬 火 HRC35 7.塑料注射机有关尺寸的校核 7.1 模 具闭合 高度 的 确定 组成模具闭合高度的模板及其他零件的尺寸如下： 定模座板 为 H1=36 mm； 推 板 为 H2=16 mm； 动 模

20、板 为 H3=40 mm； 动模托板为 H4=32 mm； 支 撑 块 为 H5=63 mm； 动 模 垫 板 H6=20 mm； 喷嘴接口 处的 高度为 A=15 mm； 则该模具闭合高度为： H=H 1+H 2+H 3+H 4+H 5+H6+A=222 mm 7.2 模 具闭合 高度 的 校核 由于 卧式注塑机所 允许的模具 最小 厚度为 Hmi n=200 mm；模具 最 大厚度为 Hmax=300 mm。因计 算得 模具 闭 合高 度为 H=222 mm，所 以 模具闭合 高度满足 Hmin H Hmax 的 安 装条 件。 7.3 模 具安装 部分 的 校核 该模 具的外形最大 部分

21、尺寸为 200mm 160mm，XS-ZY-125 卧 式 注塑机模 板最大安装尺 寸为 420mm 450mm，故能 满足模具安 装的 要 求。 精选文档 精选文档 7.4 模 具 开 模 行 程 的 校 核 开模 行程也称为合 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 。 SYS-30 立 式 注 塑 机 的 最 大 开 模 行 程 为 Smax=80mm.为了使塑件成型后能够顺利脱模，并结合该模具的单分 型面特点 ，确定该模具 的开模行程 S应 满足下 式要 求： Smax H1+ H2+a +( 5-10 )mm= 10+3.5+51+(5

22、-10)=(69.5-74.5) mm 其中H1 塑件 所用的脱模 距离； H2 塑 件高度； a取出浇注系统凝料必须的长度。 故该机的开模行程满足要求。 7.5 注 射量的 校核 在一 个注射成型周 期内，注 射模内所需 的塑 料熔体 总量 与模 具 浇注系统的容积和型腔容积有关，其值用下式计算： MI N MS M J 式 中 N 制 品 型 腔 的 数 量 ； MS 单个制品的 质量或体积 ，g 或 cm3； MJ 浇 注系 统和飞 边所 需的塑料质 量或体积，g 或 cm3； 已知 ，N=4， m s =2.1g ，经估算 mj8g ，则 mi 16.4g XS-ZY-125 卧 式注 塑机 的额定 注射 量为 mI =125g, 为 了使 注射 成 型过程稳 定可靠，应有 mi=( 0.1-0.8 ) mI =12.5-100 g ，因 此， 该 机的注射量满足模具的要求。 7.6 锁 模力的 校核 锁模力校核公式为 精选文档 精选文档 F KApm