注射模塑料仪表盖课程设计说明书

1、下载可编辑目录1塑件的工艺性分析 .11.1塑件的分析 .11.1.1外形尺寸 .11.1.2精度等级 .11.1.3脱模斜度 .11.2PP 的性能分析 .11.2.1物理性能 .11.2.2力学性能 .21.2.3热性能 .21.2.4化学稳定性 .21.2.5 PP 的主要性能指标 .21.3 PP 的注射成型过程及工艺参数 .31.3.1成型特性 .31.3.2注塑模工艺条件 .31.3.3 PP 的注塑工艺参数 .42 拟定模具的结构形式 .62.1分型面位置的确定 .62.2确定型腔数 .62.3排列方式 .72.4模具结构形式的确定 .72.5注射机型号的确定 .7.专业 .整理

2、 .下载可编辑2.5.1注射量的计算 .72.5.2浇注系统凝料体积的估算 .82.5.3选择注射机 .82.5.4注射机的相关参数校核 .93 浇注系统的设计 .113.1主流道的设计 .113.1.1主流道尺寸 .113.1.2主流道衬套形式 .113.1.3主流凝料体积 .123.1.4主流道剪切速率校核 .123.2浇口的设计 .123.2.1浇口的主要作用 ： .123.2.2浇口的形式 .123.2.3浇口位置的选择 .133.2.4浇口的尺寸的确定 .133.3冷料穴的设计 .143.3.1主流道冷料穴的设计 .143.3.2分流道冷料穴的设计 .143.4分流道的布置形式 .1

3、43.4.1分流道的长度设计 .143.4.2分流道的当量直径计算 .153.4.3分流道的截面形状设计 .15.专业 .整理 .下载可编辑3.4.4分流道的截面尺寸计算 .153.4.5分流道的凝料体积计算 .163.4.6分流道熔体的剪切速率的校核 .163.4.7分流道的表面粗糙度和脱模斜度.174成型零件的结构设计和计算 .184.1成型零件的结构设计 .184.1.1凹模的结构设计 .184.1.2凸模的结构设计 （型芯 ） .184.2成型零件钢材的选用 .194.3成型零件工作尺寸的计算 .194.3.1凹模径向尺寸的计算 .194.3.2凹模深度尺寸的计算 .204.3.3型芯

4、径向尺寸的计算 .204.3.4型芯高度尺寸的计算 .204.4成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算.214.4.1凹模侧壁厚度的计算 .214.4.2承板（动模垫板 ）厚度的计算 .225模架的确定.245.1模架的确定和标准件的选用 .245.1.1定模座板 （ 350mm 300mm 、厚 25mm ） .245.1.2定模板 （型腔固定板 ）（ 350mm 250mm 、厚 60mm ） .245.1.3动模型芯固定板 （ 350mm 250mm 、厚 25mm ） .24.专业 .整理 .下载可编辑5.1.4型芯固定板 （ 350mm 250mm 、厚 25mm ）.245.1.5动模垫

5、板 （ 350mm 250mm 、厚 25mm ） .255.1.6垫块（ 350mm 48mm 、厚度 80mm ） .255.1.7推杆固定板 （ 150mm 350mm 、厚 15mm ）.255.1.8推板（ 150mm 350mm 、厚 20mm ） .265.1.9动模板底板 （ 350mm 300mm 、厚 25mm ）.265.2模架各尺寸的校核 .266排气槽的设计.276.1排气槽的设计 .277脱模推出机构的设计 .287.1脱模力的计算 .287.1.1型芯脱模力的计算 .287.2推出方式的确定 .307.2.1推杆推出 .307.2.2推杆位置的布置 .308冷却系

6、统的设计 .328.1选用冷却介质 .328.2冷却系统的简略计算 .329导向与定位机构的设计 .3510总装图和零件图的绘制 .36.专业 .整理 .下载可编辑注射模课程设计第 4 组塑料仪表盖，大批量生产 ，精度 ： MT5 。本设计为一塑料仪表盖 。 如图：.专业 .整理 .下载可编辑对产品的要求有：1、塑件不允许有变形、裂纹；2、脱模斜度30/ 1 。；3 、未注圆角为R2R3； 4、壁厚处处相等 ； 5、塑件材料为PC（聚碳酸酯 ），生产批量为大批量 。 6、未注尺寸公差按所用塑料的高精度级差取。.专业 .整理 .下载可编辑1 塑件的工艺性分析1.1 塑件的分析1.1.1 外形尺寸

7、该塑件壁厚为2.5mm ，塑件外形尺寸不大 ，塑料熔体流程不太长，适合于注射成型 。1.1.2 精度等级每个尺寸的公差大致一样，除了小孔之间的距离 。按实际公差进行计算 。1.1.3 脱模斜度最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。塑件脱模斜度为：，这里统一选择脱模斜度为1.2 PP 的性能分析1.2.1 物理性能聚丙烯为无毒、无臭 、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90.091g/cm3 ，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定 ，在水中 24h 的吸水率仅为 0.01% ，分子量约 815 万之间 。 成型性好 ，但因收缩率大 ，一般为1.31.7% ，厚

8、壁制品易凹陷 。 制品表面光泽好 ，易于着色。.专业 .整理 .下载可编辑1.2.2 力学性能聚丙烯的结晶度高，结构规整 ，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比 HDPE 高，但在室温和低温下 ，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大 ，但成型加工性能变差 。PP 最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，如用 PP注塑一体活动铰链，能承受7107 次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下 ，不如尼龙 。1.2.3 热性能PP 具有良好的耐热性 ，熔点在 164170 ，制品能在 100 以上温度进行消毒灭菌 ，在不受外力的 ， 1

9、50 也不变形 。 脆化温度为 -35 ， 在低于-35 会发生脆化 ，耐寒性不如聚乙烯 。1.2.4 化学稳定性聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸 、浓硝酸侵蚀外 ，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃 、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀 ，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好 。1.2.5 PP 的主要性能指标其性能指标见 表 1.专业 .整理 .下载可编辑表 1PP 的性能指标性能数据性能数据密度 /(g/cm3)0.89 0.92热变形温度 (1.82MPa)/ 102吸水率 /%0.01脆化温度 / -88成

10、型收缩率 /%12.5线膨胀系数 / 10-5K-1610拉伸强度 /MPa29热导率 /W/(m K)0.24断裂伸长率 /%200 700体积电阻率 /( cm)1019弯曲强度 /MPa5058.8介电常数 /106Hz2.15压缩强度 /MPa45介电损耗角正切值 /106Hz0.0008缺口冲击强度 /(kJ/m2)0.510介电强度 /(kV/mm)24.6洛氏硬度 /HR80110耐电弧 /S185摩擦因数0.51氧指数18磨痕宽度 /mm10.41.3 PP 的注射成型过程及工艺参数1.3.1成型特性（ 1）结晶料 ，吸湿性小 ，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。（ 2）

11、流动性好 ，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔 ，凹痕 ，变形 。（ 3）冷却速度快 ，浇注系统及冷却系统应缓慢散热 ，并注意控制成型温度 。 料温低温高压时容易取向 ,模具温度低于 50 度时 ,塑件不光滑 ，易产生熔接不良 ，流痕 ， 90 度以上易发生翘曲变形 。（ 4）塑料壁厚须均匀 ，避免缺胶 ，尖角 ，以防应力集中1.3.2 注塑模工艺条件（ 1）干燥处理 ：如果储存适当则不需要干燥处理。（ 2）熔化温度 ： 220275C ，注意不要超过 275C 。（ 3 ）模具温度 ： 4080C ，建议使用50C 。 结晶程度主要由模具温度决定。注射压.专业 .整理 .下载可编辑力：可大到

12、1800bar 。（ 4）注射速度 ：通常 ，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷 ，那么应使用较高温度下的低速注塑。（ 5）流道和浇口 ：对于冷流道 ，典型的流道直径范围是 47mm 。 建议使用通体为圆形的注入口和流道 。所有类型的浇口都可以使用 。 典型的浇口直径范围是 11.5mm ，但也可以使用小到0.7mm 的浇口 。 对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。 PP 材料完全可以使用热流道系统。1.3.3 PP 的注塑工艺参数表 2PP 的注塑工艺参数项目参数注塑机螺杆式不需要 ；如果贮藏条件不好，在 80的温度预烘干下

13、烘干 1h 就可以高螺杆转速 （线速度为 1.3m/s ）是允许的 ，螺杆转速 (m/s)只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以喂料区30 50（ 50 ）区 1160 250 （ 200 ）料筒温度 （）区 2200 300 （ 220 ）区 3220 300 （ 240 ）.专业 .整理 .下载可编辑喷嘴温度 （）220 300 （ 240 ）模具温度 （）20 70具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力 (MPa)注射压力80 140MPa （ 800 1400bar ）.专业 .整理 .下载可编辑2 拟定模具的结构形式2.1 分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面应该选

14、在盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如下图 1：图 12.2 确定型腔数该塑件虽然为大批量生产，但精度要求 ，又考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初选为一模两腔结构形式 。.专业 .整理 .下载可编辑2.3 排列方式多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与交口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用对称排列，如下图 2所示 ：图 22.4 模具结构形式的确定从上面的分析可知 ，本模具设计为一模两腔 ，对称直线排列 ，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时 ，流道采用对称平衡式 ，浇口采用

15、侧交口 ，且开设在分型面上 。因此 ，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料 ，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模版 。 由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。2.5 注射机型号的确定2.5.1 注射量的计算通过三维软件建模设计分析计算得.专业 .整理 .下载可编辑塑件体积 ： V 塑 =23.303cm 3塑件质量 ： m 塑= V 塑 = 23.303cm 30.92g/cm 3= 21.44 g式中，取 0.92g/cm 3。2.5.2 浇注系统凝料体积的估算根据经验公式按照塑件体积的0.21 倍来估算 。则， 选取 0.25 倍。故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为：V

16、总 = V 塑（1+0.25 ）2=23.303 1.25258.258cm 32.5.3 选择注射机根据计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V 总 = 58.258 cm 3，并结合： V公=V 总/0.8 ，则有 V 公75 cm 3。 根据以上的计算 ，初步选定公称注射量为 100cm 3，注射机型号为 SZ-100/80 卧式注射机 ，其主要技术参数如下：理论注射容量 /cm 3100拉杆内向距 /mm320 320螺杆直径 /mm35移模行程 /mm305注射压力 /MPa170最大模具厚度 /mm300注射速率 / （ g/s ）95最小模具厚度 /mm170塑化能力 / （ g/

17、s ）40模具定位孔直径 /mm100螺杆转速 / （ r/min ）0 200喷嘴球半径 /mm10喷嘴孔直径 /mm4锁模方式双曲肘.专业 .整理 .下载可编辑锁模力 /kN8002.5.4 注射机的相关参数校核(1) 注射压力校核PP 的注射压力为 80140MPa ，这里取 P0 =110MPa ，该注射机的公称注射压力 P 公 =170MPa ，注射压力安全系数K1=1.251.4 ，这里取1.3 ，则：P0K1 =110 1.3=143 P 公，所以，注射机压力合格 。(2) 锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A 塑，则 A 塑= （352 522.52 4） mm 23700mm

18、 2。浇注系统在分型面上的投影面积A 浇，即流道凝料在分型面上的投影面积 A 浇的数值，按照多型腔模的统计分析来确定。A 浇是每个塑件在分型面上的投影面积 A 浇 的 0.20.5 倍。选取 A 浇0.2A 塑 。因此，塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A 总，则 A 总n （A 浇 A 塑） n （A 塑 0.2A 塑 ） 21.2A 塑 8880mm 2 。模具行腔内的胀型力 F 胀 ，则F 胀 A 总 P 模8880 30N 266400N 266.4KN式中，P 模 是型腔的平均计算压力值 。通常取注射压力的 20%40% ，大致范围为2040MPa 。 对于粘度较大的精度较高的塑料

19、制品应该取较大值。结合PP 的特性，取 P 模 为 30MPa 。选用的注射机的公称锁模力F 锁 800KN ，锁模力安全系数为K2 1.11.2 ，这里取 K21.2，则.专业 .整理 .下载可编辑K2F 胀1.2F 胀 1.2266.4=319.68 F 锁 ，所以，注射机锁模力合格 。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。.专业 .整理 .下载可编辑3 浇注系统的设计3.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处 ，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中 。主流道的形状为圆锥形 ,以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出 。主流道设计要点如下

20、：1.为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成锥形 ，其锥角 =2 6，取=3 。内壁表面粗糙度一般为Ra=0.4 。2.为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出 ，主流道与喷嘴应紧密对接 ，主流道进口处应制成球面凹坑 ，其球面半径为 R2=R1+(1 2)mm, 凹入深度 35mm 。3.为了物料的流动阻力 ，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡 ，其圆角半径 r=1 3mm 。4.主流道长度 L应尽量短否则将增加主流道凝料 ，增大压力损失 ，一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定 ，取60mm 。5.因主流道与塑料熔体反复接触 ，进口处与喷嘴反复碰撞 ，因此，常将主流道设计成可拆

21、卸的主流道衬套 ，用较好的钢材制造并进行热处理 ，一般选用T8、T10制造 ,热处理硬度为 HRC5055。3.1.1 主流道尺寸主流道小端直径 :D= 注射机喷嘴直径 （ 0.51）=4 （ 0.51），取 D=5mm 。主流道大端直径取 10mm主流道球面半径 :SR0=注射机喷嘴球头半径 （ 12） =18 （ 1 2），取 SR=20mm 。3.1.2 主流道衬套形式本设计虽然是小型模具 ，但为了便于加工和缩短主流道长度 ，衬套和定位圈还是设计成分体式 ，主流道长度取 60mm ，材料采用 T10A 钢，热处理淬火后表面硬度为 53HRC-57HRC 。.专业 .整理 .下载可编辑3.1.3 主流凝料体积q主dn2 L(5 10)260 2.65cm34423.1.4 主流道剪切速率校核3.3qv3353.39s 15 103 s 1Rn3由经验公式（）/2R n5100.375cm23.75mm式中 qvq主q分q塑件 2.658.775 4 35.68 168.265cm33.2 浇口的设计浇口亦称进料口 ，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道 （除了直接浇口外），它是浇注系统的关键部分 。3.2.1 浇口的主要作用：1型腔充满后 ，熔体在浇口处首先凝结 ，防止其倒流 ；2易于切除浇口尾料 ；3对于多型腔模具 ，用以控制熔接痕的位置 。