三通管的塑料模设计说明书

1、塑料成型技术课程设计课题：三通管的塑料模设计学生姓名：指导教师：专 业：模具设计班 级：机电08301班学 号：2009年 11 月材料清单1、课程设计任务书、评分表2、课程设计说明书3、课程设计图纸塑料成型技术课程设计任务书、评分表学生姓名：刘辉所在班级：机电08301班指导教师：胡毅光杨德良题目三通管的塑料模设计”4塑件分析，注塑机的确定，模具设计的有关计算，模具结构设计，注内容塑机参数的校核,模具冷却系统的设计应达1材料为硬PVC2、表面光洁，无凹陷疤，痕内部无气泡，精度等级为五级到的3、大批量生产技术4、设计并绘制一副塑料注射模具总装配图5、设计说明书15-20页指标工作内容与要求选题

2、，审题,确定设计题目一周进度方案设计，设计计算，结构设计二周计划绘图一周书写课程设计说明书一周审查成绩意见指导教师：评定年月日年月日湖南省专升本自学考试塑料成型技术课程设计设计说明书三通管的塑料模设计主考院校：湘潭大学学生姓名： 刘辉指导教师：胡毅光、杨德良专 业：模具设计班 级：机电08301班学 号：2009年 11 月模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工 业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、 船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越 来越高。塑料模具的飞速发展和应用领域的空前庞大，已经 对当代社会产生了深远的影响。塑料，在各个领域、各个行 业乃至国

3、民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。为适 应 市 场多 样 化 和 新 产 品 试 制 ， 应 用 快 速 原 型 制 造 技 术 和 快 速 制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等， 应当是未来的模具生产技术的发展趋势。目录第一章设计课题第二章塑料件的 设计第一节 塑件精度等级的选用第二节 塑件结构要素一 塑件的壁厚二塑件的脱模斜度第三节 计算塑件的质量第三章 注 塑 机 的 选 择第一节 选择合适的注塑机是注塑加工正常进行的前提第二节 最大注射量第三节 注射压力第四节 锁模力第五节 模具安装尺寸校核第六节 定位圈尺寸第七节 模具的外形尺寸第八节 模具厚度第四章 模具结构及设

4、计第一节浇注系统的设计一 主流道的设计二分流道的设计三冷料穴的设计四 确定浇口形式与尺寸 第二节 成型零部件一 成型零件工作尺寸的计算二 模腔工作尺寸的计算三型腔壁厚计算第三节分型面的设计第五章 脱模机构第六章 斜导柱侧抽芯机构第七章 导向及定位机构第八章复位机构第九章 模具冷却系统 的设计第一节冷却时间的计算第二节温度调节对塑件质量的影响第十章试模参考文献致谢或后记第一章设计课题5 ns技术要求：1、材料为硬PVC,精度等级为五级。2、生产批量为大批量设计要求：1、设计并绘制一副塑料注射模具总装配图2、设计说明书15-20页。第 二章 塑件的设 计一、塑件精度等级的选用查 实用 注塑 模具

5、设计 手册 表 2-8 取一般 等级五级 。二 、 塑 件 结 构 要 素1、塑 件的 壁厚根据课题上的尺寸得出塑件的平均壁厚为5.5伽。由于塑件的壁 厚，对熔体充满模具型腔的流程影响较大。2、塑件的脱模斜度脱模斜度的取向要根据塑件的内外形尺寸而定，塑件内孔以型芯 的小端为准，尺寸符合图纸要求，斜度沿形状扩大方向标出，塑件外 形以型腔的大端为准，尺寸符合图纸要求，斜度沿形状减少方向标出， 因此根据零件的要求，查 实用注塑模具设计手册表 2-11 得：型芯 的脱模斜度为50 1 30 ,型腔为50 2 。三、计算塑件的质量该产品大批量生产，为提高生产效率及经济效益，采用一模两腔、 三板模点浇口自

6、动落料生产。塑件 的重量=2 X 3.14 X 60.5 X (212-15.52)+3.14 X 19(142-92)=90g第三章注塑机的选择一、选择合适的注塑机是注塑加工正常进行的前提。注射机规格的确定主要是根据塑件制品的大小及生产批量以及现有的设备 特点来确定。二、最大注射量即注 塑模 一次 成型 的塑 料重量 。(塑件 与流道 凝料 之和 )塑件 的重量=2 X 3.14 X 60.5 X (212-15.52)+3.14 X 19(142-92) =90cm 3三 、 注 射 压 力即注射加工时所需注射压力与塑料品种，塑件的形状及尺寸，注 塑机类型，喷嘴及模具流道和阴力等因素有关，

7、根据选择注塑机的注 射压力必须大于成型制品所需的注射压力。所以选择塑件成型所需注 射压力为 100MPa, 注塑机注射压力为 125MPa 。根据塑件材料为硬PVC ,精度等级为五级(即一般精度)塑件 形状一般，精度要求一般，熔体流动性差，熔体粘度高。四 、 锁 模 力锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。F 锁=P 腔 X A/1000=25 X 2X 19 X 28 + 3.14 X( 212-15.52 ) /1000=126KN五、模具安装尺寸校核喷嘴尺寸：注射模具主流道衬套始端凹坑的球面半径R应大于 注塑喷嘴球头半径r，以保证同心和紧密接触。通常取 R=r + （0.5 1） mm

8、 =20.8 mm主流道孔小端直径D应大于注塑机喷嘴直径d=4 m通常取 D=d+（0.5 1） m =4. 8 m/X喷嘴与主流道衬套的关系图六 、定位圈尺寸注射模安装用定位圈外径应与注塑机定位孔内径是间隙配合。定位圈高度应小于定位孔深度。即取定位圈外径为C 48七 、模具的外形尺寸模具长度尺寸应与注塑机的拉杆内间距相适应，以保证模具至少 能从一个方面穿过拉杆间的空间安装在注塑机上。八、模具厚度注射模的厚度必须在所选注塑机的最大模厚到最小模厚之间100Hm300综上所述：选择SZ-100-80 型注注塑机其理论注塑容量=10 0 cm 3注塑压力=170MPa锁模力=800KN模具的最小厚度

9、=170伽模具的最大厚度=300伽 顶出行程=80 mm顶出力=15KN第四章模具结构及设计一、浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料 熔体的流动通道，其作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个部位， 并在填充及保压过程中，将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得 外形清晰，内在质量优良的塑件。其包括主流道、分流道、浇口和冷 料井。1、主流道的设计主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射 机的 喷 嘴在同 一轴线上， 断面为圆 形，且带 有一定 锥度 。1、 由于 硬 PVC 材 料的 流动 性差 ， 为便 于从 主流 道中 拉出 浇注 系统的凝料以及考虑

10、塑料熔体的膨胀，将主流道设计成圆锥形，其锥 度 为 4 ， 内 壁 粗 糙 度 为 Ra0.632、主流道大端呈圆角，半径为3伽以减少料流转向过渡时的阻 力。3、为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流 道与注射机的喷嘴紧密对接， 主流道对接处设计成半球凹坑， 其半径 R=r+0.8 ， 由 SZ-100/80 型塑料注塑成型机主要技术 参数可知r=20 mmR=20.8 mm其小端直径D=d+0. 8 mD=4.8 mm、在保证塑件成型良好的情况下，尽可能减少主流道的凝料，减少压力损失，主流道长度取定模板板厚的2/3即20 X 2/3=13伽、由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反

11、复接触和碰撞，所 以将主流道部分设计成可拆卸的主流道衬套。以便选用优质钢材单独 加工 和热处理。如其大端兼作定位环， 则圆盘凸出定模端面长度H=8 m2、分流道的设计分流道是指主流道与浇口之间的通道， 因此设在分型面上， 起 分流 和 转向作 用。、分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置， 从输送熔体时的 减少压力和热量损失及减少浇道凝料的要求出发， 应力求缩短。断面 尺寸应根据塑件的成型体积， 塑件壁厚、形状、及所用塑料的工艺性 能注射速率和分流道的长度等因素来确定。因此结合上述情况及塑料 常用分流道断面尺寸推荐范围表中硬 PVC 的取值范围为6.5 16 m取 12 m、分流道

12、的断面形状采用 U 字形截面的分流道、分流道的布置由于从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸 等都对应相等。因此能够实现达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡。 所以采用平衡式布置。、分流道与浇口的连接分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡有利于塑 料熔体的流动及填充。3、冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上，或处于分流道的未端。 其作用是存放料流前端的“冷料”防止冷料进入型腔而形成冷接缝， 开模时又能将主流道中的凝料拉出。且冷料端的尺寸应稍大于主流道 大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料端尺寸为6伽。D 大端=tan4 x 40 X 2+4=9.6 mm4、确定

13、浇口形式与尺寸浇口的形状、数量、尺寸和位置，对塑件的质量影响很大。根据塑件的形状，可选用点浇口,具体形状见装配图。二、成型零部件成型零部件是指构成模具型腔的零件，通常有型腔、型芯、各 种成型杆和成型环。1、成型零件工作尺寸的计算所谓工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。 工作尺寸的计算受塑件尺寸精度的制约，影响塑件尺寸精度的因素甚 多，且十分复杂，因此塑件尺寸难以达到高精度。为了计算方便，规定凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺 寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，公差 为 负 。2、模腔工作尺寸的计算1、凹模径向尺寸：公 差带法，按 修模时凹模尺寸增大容易计算

14、Lm= ( 1+Smax ) Ls- 0+0.05=(1+0.015) X 42-0.4 0+005=42.23 0+0.05其 中 Smax 塑 件 的 最 大 收 宿 率Ls 塑件径向公称尺寸为塑件公差值、型芯径向尺寸：公差带法，按修模时型芯尺寸减小 容易计算Lm= ( 1+Smin ) Ls+ -o. 05=(1+0.006) X 42-0.36 0-0. 05=31.55 0-0. 05 mmLm1 XA; 1Ls、凹模深度尺寸：公差带法，按修模时凹模深度减小容易计算Hm=(1+Smi n) Hs-0.05o+0.05=(1+0.006 ) X 30.25-0.050+0.05=30.

15、38 0+ 0.05 mm其中Hm 凹模深度尺寸(mm)Hs 塑件高度公称尺寸(m)、型芯高度尺寸：公差带法，按修模时型芯增大容易计算Hm=(1+Smax)Hs+0.05-o. 05=(1+0.015 ) X 30.25+0.050-0.05=30.75 0-0.05其中Hm 凹模深度尺寸（伽）Hs 塑件高度公称尺寸（伽）3、型腔壁厚计算在注射成型过程中，模具的型腔将受到高压的作用，因此模具 型腔应该具有足够的强度和刚度。强度不足将导致塑性变形，甚至开 裂。刚度不足将导致弹性变形，导致型腔向外膨胀，产生溢料间隙。根据经验确定型腔壁厚，具体厚度见装配图。三 、分型面的设计打开模具取出塑件或浇注系

16、统凝料的面叫分型面因塑件有侧抽芯机构，所以将侧抽芯部分放在动模。这样可以 避免定模抽芯，以简化模具结构。1、分型面确定如下：第一分型面2、排气槽的设计在注射过程中需排出的气体主要有两种：一是浇注系统和模腔 内的空气；二是塑料熔体分解放出的少量气体和低分子挥发物。由于 采用组合开型腔，因此可利用其拼合的缝隙排气。第五章脱模机构注射成型的每一循环中，塑件必须从模具的型腔式型芯上脱出。 完成脱出塑件的装置为脱模机构。凡在动模一边施加一次顶出力，就 可实现塑件脱模。由安装在推杆固定板上的推杆，推顶塑件脱模，合 模时由复位杆推杆复位，通过斜导柱、斜导套保证脱模机构运动灵活， 避免了倾斜和卡死现象。因而采

17、用推杆脱模机构。脱模阻力的计算 ： 塑件壁厚与其内孔直径之比(28-18 ) /2/18 1/20因此该塑件称厚壁壳体形塑体。且塑件断面为圆环形。Q=2 n rzE 刀 Leos 电(f-tg 0 ) / ( 1+ U +K2 ) x K1 +10B =2 x 3.14 x 23.5 x 3.6 x 103 x 0.3 x( 60.5+25.5 ) xeos4( 0.5-tan4 ) / ( 1+0.42+1.93 )x 1.03+10B查实用用注射模具设计手册表 25 得：刀=0.3E=3.6 x 103eos4 =0.99L1=60.5L2=25.5f=0.5tan4 =0.06U =0.

18、42K1=1+0.5sin4 eos4=1.03r=23.5K2=2 x( 3.35+5.33 )/( 0.99+8 )=1.93式中 E 塑件的拉伸模量L 塑件包容型芯的长度U 塑料的泊松比、C 脱模斜度f塑料与钢材之间的摩擦因素r 型芯大小端的平均直径B 塑件与开模方向垂直的平面上的投影面积，当塑件底部 有通 孔时， 10B 值为零。K1 由f和C决定的无因次数K仁 1+fsin 0 cos 0K2 由(入=r/t )和0决定的无因次数K2=2 入 2/(cos2 0 +2 入 cos0 )第六章 斜导柱侧抽芯机构因该塑件上具有与开模方向 非一致的孔， 必须首先将成型这部 分的 型芯或型腔

19、脱离塑件，才能将整个塑件从模具中脱出。 此侧向分 型与抽芯机构能够起到在开模时推动侧型芯或侧型腔外移脱离塑件， 合模 时推动侧型芯或侧型腔复位。L=L1+L2+L3+L4+L5=(1/2)Dtga+h(1/cosa)+(1/2)d tga+S(1/sina)+(610)=145mm第七早导向及定位机构顶出系统的导向顶出装置在模具内往复运动，除滑动配合外，其余部分都处于 浮动状态，顶出板和顶出固定板的重量不应作用在推杆上，而应由顶 出系统的导向零件来支撑。因此利用复位杆导向,但为了减小滑动面上 的压强,复位杆与动模板的配合间隙应小于推杆与动模板的配合间隙。第八章 复位机构合模时为了使脱模机构准确

20、的恢复到原始位置，并在塑件几何 形状和模具结构允许的情况下，采用推杆兼回程杆回程。为避免推杆 与侧型芯发生干扰，采用弹簧顶出机构先复位。第九章 模具冷却系统的设计塑料注射模具冷却系统的设计，不仅影响成型塑件的质量，还 直接影响生产效率。一 、冷却时间的计算塑件在相切内的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满型腔时起 到可 以开模取出塑件时为止，这一段时间，可以开 模取出塑件的时间， 常以塑件已充分固化，且具有一定的强度和刚度为准。一般情况下根 据塑件制品厚度与冷却时间的关系表查 塑料成型加工与模具表 10-6 得 T=51.1 秒二、温度调节对塑件质量的影响模具温度稳定，冷却速度均衡，可以减少塑件变

21、形，因此采用 合适 的冷却系统，使相切凹模与型芯各个部位的温度基本上保持均匀。以便型腔里的塑料熔体能同时凝固。利用温度调节系统保持相切温度 的恒 定 ，减少 制件成型收 缩率的波 动，提高 塑件尺 寸精 度的 稳定 性。第十章 试 模在检验模具的基本结构，制件的成形状况和壁厚状况后，将模 具安装在注注塑机上，首先对模具进行预热：通常利用模具本身的冷 却水孔，通入热水进行加热，对模具进行预热的同时，注塑料筒也要 进行 加 热到 3060 摄氏度 。具备试模注射条件，试模条件可以进行试注射阶段，试模用料 力求与制品设计要求一致，也可以代用料来完成注射（原料性能要求 基本接近；收 缩率大小基本一致）

22、。对原料要进行预干燥处理（以免造 成样 件缺陷，增加试模次数，造成不必要的经济损失）。调整工艺条件下进行试模，试模注射 3到 5次，得到试模产品， 并对 该塑件进行详细的工艺数据记载，选出最佳、合理的工艺数据组、 变化规律特点，从而获得合理的工艺数据。得出试模结论，对整个试模过程仔细记录、严密观察，修改方 案，进行产品的生产。参考文献塑料模具设计清华大学出版社塑料模具设计手册机械工业出版社塑料成型加工与模具化学工业出版社模具材料与使用寿命机械工业出版社塑料模塑工艺及塑料模具设计机械工业出版社塑料成型工艺与模具设计高等教育出版社致谢本人通过这次塑料模具的 课程设计，我了解了有关塑料模具设 计的整体思路。因为此次课程设计 是针对我们以前及现在所学知识的 一个综合应用，也可以说是对专业知识的一次 升华。特别是