注塑模课程设计说明书DOC

1、上海工程技术大学材料工程学院塑料模课程设计说明书目录1 .课程设计任务书 22 .塑件工艺性分析 33成型设备的选择 84分型面的选择 95模架的选择 116浇注系统的设计 137冷却系统的设计 188顶出-推出机构设计 199注射机校核 2210型芯型腔尺寸计算 2311结论 2412心得体会 2213 参考文献 2314 附录29101 .课程设计任务书1.1 课程设计的目的在学习完注塑成型工艺与模具设计这门课程后，通过课程设 计来巩固和加深对塑料模具有关的理论的认识， 锻炼自己独立思考和 提高自身的实践能力。在这过程当中，运用所学知识对已知塑件设计 注塑工艺和模具设计，掌握其中的设计步骤

2、和选择数据的原则，并在技术先进。经济合理的原则下，设计出合理的注塑工艺和注塑模具。1.2 设计任务书塑件名称：套筒；成型方法：在塑料注射机上注射成型；塑件材料：pp （聚丙烯）；材料收缩率：1.1%;塑件图：如下2 .塑件工艺性分析2.1 塑件图图2-1塑件三维图套筒，材料pp（聚丙烯），单个塑件体积 v=1685.5280mi3=1.6855cm3, 质量m=1.5170g, 一模四腔注射成型。2.2 材料性能分析2.2.1 适用范围适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。2.2.2 成形性能密度小，强度，刚性，硬度，耐热性，均优于低压聚乙烯，可在 100c左右。具有优良的耐腐蚀性和高频

3、绝缘性，不受湿度影响，但 低温时变脆，不耐磨，易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件 和绝缘零件。2.2.3 成型性能结晶料，吸湿性小，易发生熔体破裂，长期与热金属接触易分 解。流动性好，但收缩范围和收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。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 形温度。模具温度低于 50c时，塑件不光泽，易产生熔接不良、流 痕，90必上易发生翘曲变形。塑件壁厚需均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中。2.2.4 主要技术指标表2-1 pp技术指标密度克/厘米30.900.91比容厘米3/克1.101.11吸水性（24小时）%0.010.03收缩率%1.1熔点c1701

4、75热变形温度（0.45mpa）c102115热变形温度（1.82mpa）c5667弯曲强度mpa68硬度hb8.65抗拉屈服强度mpa37冲击强度kj/ m278（9口）/3.54.8（有缺口）2.2.5材料推荐工艺参数聚丙烯（pp）查模具设计与制造简明手册（第二版）p371表2-36得预热:7080 c 1h料筒温度（c）： 后段：160180中段：180 200前段：200 220喷嘴温度（c）:170190模具温度（c）:8090注射压力（mpa:70100成型时间（s）:高压时间：03保压时间：20 60冷却时间：2090成形周期：50160螺杆转速（r/min ） :48干燥：料斗

5、干燥后处理：无2.3 结构工艺性分析2.3.1 塑件尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，查模具设计与制造简明手册（第 二版）p357表2-18,聚丙烯（pp）一般精度按mt6查取公差。其 主要尺寸公差要求查p356表2-17塑件尺寸公差，如下所示：表2-3塑件尺寸塑件标注尺寸塑件尺寸公差模具尺寸精度（按mt软精度）（按it12级精度）a类尺寸23 230.44 23-0.2114 14-0.36 14-0.189 9-0.32 9-0.15b类尺寸1010士 0.2610士 0.07577 0.267 0.0752.3.2 壁厚分析聚丙烯（p?最小壁厚及推荐壁厚制件流程50mm勺最小壁厚一般

6、制件壁厚大型制件壁厚0.852.452.752.43.2设计合理，壁厚相对均匀，塑件最小壁厚 2.5mni查塑料成型 工艺与模具设计第三版p80表3-13,符合要求。ca明析塑件图如 下：乩口!士 3 - i h三i 7三e351itx.hwfoa.ijii”制5imw:37uudb抻口、密* 1111”制 4 j5n 事国一5mew umf.o0dpy|4 alwiaiibrt8 + dmlku，* ft cletrjrtj i % akitft/尊 qmi后 _| wtthjjem鼻爨1底.力用费mw求力=z.d3n|mpd|口砂对1工16匚目|旧-工苒力口象门的回力i麟丽上展l：盟地顺l

7、： jmekh-if e rtiimbmv图2-2零件ca的析图2.3.3 圆角过渡从分型面的位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的设置。塑件 转角处一般采取圆弧过度，其半径为塑件壁厚的1/3以上，最小不宜 小于0.5mm2.3.34 脱模斜度为便于塑件从模腔中取出，塑件的内外壁需要足够的脱模斜度。外型尺寸以大端为基准，斜度往小处取；内型尺寸以小端为基准，斜 度往大处取。查塑料成型工艺与模具设计第三版 p80表3-11 , 聚丙烯的脱模斜度如下：表3-11聚丙烯脱模斜度材料名称型腔型芯聚丙烯（ppp25452045考虑到塑件的小，型腔采用30脱模斜度，型芯采用35脱模斜度3成型设备的选择3.1

8、计算塑件的体积根据塑件的三维模型，利用三维软件直接求得塑件的体积为:v=1.6855cm3 ,质量 m=1.5170g3.2 计算塑件及分流道的总体积已知单个塑件体积 v=1.6855cm3, 一模四腔成型。m=m。n=4,4m+4m=12.136g。贝u v总=9.7356cm3。3.3 选择注射机选择原则：v注 a1.5v 件=14.6034cm3。凹模采用镶拼组合式，查模具设计与制造简明手册（第二版）p498表2-99, s=5, &=15;矩形布置，一模四腔；根据计算公式:l = （2s1+s2+d x 2=96mmb = （2s1+s2+d x 2=96mm根据lx b及塑件容量等因

9、素，查塑料成型工艺与模具设计（第三版）p111表4-1初选型号为xs-zy-125型注射机，其主要参数如下：xs-zy-125型注射机参数型号单位xs-zy-125螺杆（柱塞）直径(mm42额定注射容量(cm3)125注射压力(mpa120注射行程(mim115锁模力(kn900最大成型面积(cm2)320模具厚度最大(mim300最小(mim200最大开（合）模行程(mim300喷嘴球半径(mim12孔直径(mim4定位孔直径(mim100表3-1注射机主要参数4分型面的选择4.1 分型面选择原则分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置, 都应将此作为首要原则便于塑件顺利脱模，尽

10、量使塑件开模时留在动模一边。有利于保证塑件的精度要求。尽量满足塑件的外观质量要求。分型面上型腔壁面稍有间隙，就会产生飞边。便于模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加 工和制品的脱模方便。对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力。对排气效果的影响，尽可能有利于排气。对侧向抽芯的影响（本 塑件没有抽芯）。4.2 分型面方案确定根据分型面选择原则，分型面应选在塑件的最大截面处，由于塑 件有两个最大截面，同时塑件在成型的过程中会冷却收缩， 为了使塑 件能够紧紧包在动模上，塑件的分型面有如下两种选择：图4-1方案一：图4-1该塑件采用水平分型，型腔在定模，型芯在

11、动模分型面取在底部平面最大处，分型后塑件包紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后由动模的推管作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，上海工程技术大学材料工程学院塑料模课程设计说明书首先，塑件的外形由定模的型腔成型，这样不仅能够保正塑件的外观 质量，成型后由而且型腔采用镶块式更加节省材料， 便于加工；其次, 分型后由动模的推管作用于塑件内部将塑件从动模的脱出，这样就不会影响塑件的外观质量，而且模具的结构简单，加工方便。无论从成 型性能上看，还是从经济性看此方案都较为合理。图4-2方案二：图4-2该塑件采用水平分型，定模部分成型塑件的内部结构， 将型芯装在定模上，型腔做在动模，当开模后塑件包紧在型芯，

12、随型 芯留在定模，这样的分型方式对于推出机构要求大， 且容易产生飞边 的现象，因此此方案不是很好。综上所述，分型面的方案选取应采用方案一。5模架的选择5.1确定模板尺寸根据塑件外形尺寸bxl ,查模具设计与制造简明手册（第二版）p481表2-95,选择b=27q l=300,塑件采用推件板顶出，选用bi型组合，定二动三，如图5-1所示：gtype=o, guide pin on b plate gtfpet, guide pin on a platebi型图5-1 bi型模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉； 模具外表面尽量不要有 突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间 隙

13、，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。定模座板：300mrh 320mm厚度25mm定模板：270mrt 300mm 厚度 40mm推件板：270mrt 300mm 厚度 25mm动模板：270mrt 300mm 厚度 35mm支撑板：270mrt 300mm 厚度 40mm垫块：63mm 450mm 厚度 80mm推杆固定板：160mrt 300mm厚度15mm推板：160mrt 300mm 厚度 20mm动模座板：270mrh 300mm厚度25mm6浇注系统的设计6.1 浇注系统设计原则(1)浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降，流量和温度 的分布的均衡布置；(2)结合

14、型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；(3)尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；(4)浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流 动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且 应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料;(5)避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位 移的产生；(6)浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或 者易于切除和整修；(7)熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇 注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；(8)尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；(9

15、)浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有it8以上的精度要求；(10)设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施；(11)尽可能使主流道中心与模板中心重合， 若无法重合应使两 者的偏离距离尽可能小。6.2 主流道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。6.2.1 主流道尺寸(1)主流道小端直径d主流道小端直径d =注射机喷嘴直径+ (0.51)=4+ (0.5-1)取d=5mm这样便于喷嘴和主流道能同轴对准，也能使的主流道凝料 能顺利脱出(2)主流道球面半

16、径主流道入口的凹坑球面半径 sfr应该大于注射机喷嘴球头半径的12mm反之，两者不能很好的贴合，会让塑件熔体反喷，出现溢 边致使脱模困难.sr注射机喷嘴球头半径+12;sr=12+f2;取d=13mm经查表，取d=13mm(3)主流道长度l一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在 50之内。在出现过长流道时，可以将 主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结 构，取 l=59.2mm。（4）主流道大端直径d=d+2ltan % （半锥角 为 1 2 ） = 6mm6.2.2主流道衬套主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料

17、要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，即浇口套。6.3 分流道的设计分流道设计：根据模具设计与制造简明手册（第一版）p299表2-40,选择梯形分流道，查模具设计与制造简明手册（第一版）p299 表 2-40,选择 h=8;如图 6-1 :图6-1分浇道截面形状和尺寸分流道布局如下:6.4 浇口的设计浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态， 迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特 性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时

18、充满，可控制填充时间、冷却时 间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流， 并便于 浇口凝料与塑件分离的作用。模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一 步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及 质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环 节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。 总之要使塑件具有良好的 性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择。 通常要考虑以下几项原则：a.尽量缩短流动距离。b.浇口应开设在塑件壁厚最大处。c.必须尽量减少熔接痕。d.应有利于型腔中气体排出。e.考虑分子定向影响。f.避免产生喷射和蠕动。g.浇口处避

19、免弯曲和受冲击载荷。h.注意对外观质量的影响。从模具的制造及结构考虑，该注塑模具采用矩形侧浇口。矩形侧浇口 一般开设在模具的分型面上，从塑件的边缘进料。矩形侧浇口广泛应 用于中小型塑件的多型腔注塑模，截面形状简单、易于加工、便于试 模后修正。6.5 分流道cae分析 m/gtkwttlm蚪）*白上星i i晅，星lj mimi 博坦注用的畀死压力it so融则的41$蚓团f出工射同日日土*，粤十跖值凰值力即窜舶劭n tnd*. ihe由贵过压力it 图6-1充填时间图|了色寄国图撕加留0，口团ul jhm0之 社区aizo4hak irrukimn moldfaw ingh 2di 金/包三加五

20、史 登所 矽 注用工e 的拈 凶界e 王 nan沈 .w耳七raj 厢 izilismn 油口跖 ，itixfi n s w 可妣值.fsllzb -图6-2流动前沿温度图6.5相关零件6.5.1 浇口套查模具设计与制造简明手册（第二版）p513表2-118i型浇口套，p=5mm图6-5浇口套3-q+id .hi9z .ji a. +_ s表6-1浇口套数据dhasrpl103113544.26.5.2定位圈查机械设计p137表13-19 ,得d=100.图6-6定位圈表6-2定位圈数据dtbd2d1a10015356.611857冷却系统的设计综合分析查模具设计与制造简明手册（第二版）表 2

21、-151型腔采用直流式，水孔直径为8mm型芯水孔直径4mm水路如图7-1 ：图7-1冷却水道8顶由-推由机构设计8.1 顶出机构8.1.1 推杆尺寸塑件为圆形件，采用推件板顶出，推件板的尺寸为270x300,另外推件板还要使用推杆推动，综合分析查模具设计与制造简明手册（第二版）p519表2-126推杆标准尺寸，形状尺寸如下：dls251304推杆坛准尺寸1隹尺寸见表2-126,带病推i wi.llf.8.2 推出元件推板尺寸推板（160m忻 300mm ;推板固定板尺寸推杆固定板（160mrh 300mm ;推板导柱查模具设计与制造简明手册（第二版）p508页，注塑模带头导d di d s l

22、柱标准尺寸，尺寸如下：ddidsl1212164809支撑零件查网络得支撑柱相关尺寸如下:mmdl6206410注射机校核10.1 注射量校核经计算，工件与浇注系统总的注射体积 v注=29.75cm3,远小于 理论注射量125cm,符合注射机要求。10.2 压力校核根据注射压力条件：p成wp注。查模具设计与制造简明手册（第二版）p371, pp注射压力为70100mpa注射机压力120mpa 符合要求。10.3 锁模力校核查模具设计与制造简明手册(第一版)p396,根据锁模力要 求：p腔fwp锁。取p腔=50mpa f=60cm, p锁=900kn锁模力符合要求。 10.4开模行程校核h1=4

23、5,h2=1q h1+h2+10=65m向、于 300mm 符合要求。10.5 模具厚度校核由装配图可知模具的闭合高度 h闭=270mm5注射机的最大模具厚 度hnah300mmi足安装要求。综上所述：选取 xs-zy-125型注射成型机完全符合本模具的使用要 求。11型芯型腔尺寸计算收缩率scp=1.1%,查模具设计与制造简明手册(第二版)p356表2-17,取塑料制件公差等级为mt6对应的模具制造公差等26级为it12;(1)型腔尺寸计算 230.21 : l mi=(1 + 1.1%)*23-0.75*0.21+0.07=23.0995+0.0714-0.18 :l m2=(1 + 1.

24、1%)*14-0.75*0.18+0.06 = 14.019+0.0616-0.18 :l m3=(1 + 1.1%)*16-0.75*0.18+0.06 = 16.041 +0.067 0.075 :hm=(1 + 1.1%)*7+2/3*0.15+0.05=7177+0.053 0.075 :hm=(1 + 1.1%)*3+2/3*0.1+0.03=3 1 +0.03(2)型芯尺寸计算9-0.15 :lm=(1 + 1.1%)*9+0.75*0.15 -0.05 =9.211-o.o511-0.06 :lm2=(1 + 1.1%)*11+0.75*0.18 -0.06 =1 1.256-0

25、.0610 士 0.075 : h m=(1 + 1.1%)*10+2/3*0.15-0.05 =10.21-0.051结论(1)注射机选择为xs-zy-125。(2)塑件一模四腔成型，梯形浇道，侧浇口。(3)模架形式为定二动三。模具闭合高度为270mm(5)采用导柱导套进行模具导向。(6)推出机构为推件板顶出。(7)排气方式为零件间隙排气。(8)冷却水道采用直通式水道。12心得体会通过这次注塑模具课程设计，让我对如何完整的设计一套注塑模 具有了 一个较为体统的了解，设计过程中综合运用以前学习的各种相 关知识，也让让我对模具专业知识有了一个很好的串联，复习。这次课程设计，由于理论知识的遗忘、不

26、熟练，加之没有设计经 验，一开始的时候一头雾水，不知从何入手。开始大量的查阅资料数 据，这个过程是很辛苦的，也正是这个过程锻炼了我查阅资料文献的 能力。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老 师说得一样，模具设计的课程设计没有那么简单， 每一个数据都要精 确计算，考虑很多因素。设计过程中老师给与我很多帮助， 教会我很多设计技巧经验，教 育我们作为技术设计人员要有严谨的思维，每一步设计都要有理有 据，校核。总之这次注塑模具收获还是很多的， 巩固了自己专业知识，锻炼 了动手能力，提高查阅资料能力，培养了严谨的思维意识，巩固和扩 充了注塑模具课程的专业知识和视野，掌握了怎样分析零件的工艺 性，熟悉了注塑模具的规范和标准。纸上得来终觉浅，这次动手实践 学习到很多课本学不到的知识，也对自己以前的学习有了一次检验。参考文献1 冯炳尧，等.模具设计与制造简明手册m.上海科学技术出版 社,1985.2池成忠.注塑成型工艺与模具设计m.化学工艺出版社，2010.7.3杨占尧.塑料模具课程设计指导与范例m.北京：北京高等教育