塑料模课程设计详解

1、名称：塑料成型工艺与模具设计工件图：尺寸如图，材料聚丙烯为PP塑料设计要求：1、绘制该工件所需模具总装图。2、绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。3、编写完善设计说明书。4、讲说明书和图样装订成册。（按A4尺寸装订）第一章选题的目的，最终确定的题目，制件的作用和性能，以及材料的选择等第二章塑料模具设计过程（如下）。必须写出正确设计依据，前后必须一致，写出细致并且简练的语言。一、塑件的工艺性分析 该塑件是一个材料为聚丙烯（PP）的碗，塑件尺寸较大，因为那不需要其他零件配合，故其精度等级不作要求。塑件壁厚属于薄壁塑件，聚丙烯(pp)成型时收缩大，成型性能好，易变形翘曲，尺寸稳定性好，柔软性好，有“铰

2、链”特性。可以注射成型。结果：塑件材料为聚丙烯 造用注射成型附：聚丙烯(纯)的主要技术指标密度（kg/cm3）:0.90-0.91比体积：v/(dm3kg-1)：1.10-1.11吸水率(24h)wpc100:0.01-0.3收缩率s:1.0-3.0熔点t/C：170-176热变形温度t/C0.46mpa 102-115抗拉屈服强度w /mpa:67.5冲击韧度dn/(kJ.m-2)无缺口 78硬度 HB:8.65二、型腔数目确定按注射机的最大注射量确定型腔的数目。型腔的数目：n(Kmp-m2)/m1n=(0.8125g-1.78g)/44g根据注射机的额定锁模力来确定型腔的数目及模架的选用，

3、可得最经济的为一模一腔，注射成型 即n=1结果：n=2.23即n=2个则n=1三、分型面的选择在b板上的左端有限位螺钉，来实现第一次分型，使塑件从浇道中脱离出来，当脱离运动到挡板下端时受阻停止运动，此时动模座板继续向后运动，则实现第二次分型，使塑件包裹在型芯上，当动模继续后移，推出机构开始工作，使塑件推出。四、浇口设计（1）浇口设计根据所选注射机计算：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）=4+0.5=4.5mm主流道球面半径为：SR=喷嘴球面半径+（12）=20+2=22mm结果：采用直浇口浇注（2）浇口套选用浇口套如图所示，材料T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC主流道凝料体积

4、q主=（/4）d2L=（3.14/4）（6.313+4）/2235=730.546mm3=0.73cm3五、成型零部件设计由题可得：加工成型的是一个塑料碗，没有配合精度，故不需根据公差计算凸凹模尺寸，只需根据塑件尺寸配做凸凹模即可六、推出结构计算（1）推出力计算推件力：Ft=Ap(cos-sin)+qA1 由公式可知脱模斜度由于碗的轮廓为圆弧形，故其脱模时很容易被推出，推出力很小，故脱模斜度可省略。（2）确定顶出方式及推杆位置根据制品结构特点，确定制品的底部设置为锥面推杆，锥面推杆根据模架结构和塑件的推出力可确定选用直径为12长为155mm的锥面推杆一根。七、冷却系统的设计采用动、定模两侧与型

5、腔等距离钻孔的形式设置冷却水道。八确定注射机（1）根据塑件质量选注射机注射量求塑件质量mM1=(180/2)2mm3.142mm10-30.9g/cm3浇道凝料质量估算：m2（对于多型腔的：浇注系统凝料按一个塑件体积的 60%进行估算）M塑料=m1+m2V机V塑件/0.80V机额定注射量(cm3)V塑件塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）结果：M1=44gM2=1.78 gM塑料=45.78 gV机57.225 g（2）型腔强度和刚度的计算由图可知型腔为组合式型腔，因此型腔的强度和刚度为组合式进行计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参照经验推荐数据；查书模具设计指导/史铁深主编-北京：机械工业出

6、版社，2003.8.表。6-16型腔侧壁厚；查得型腔壁厚S1与模具壁厚S2结果：S1=15mmS2=45mm（3）注射压力P注P成型聚丙烯（pp）注射成型的注射压力为70-100mpa（4）锁模力P锁模pFp塑料成型的型腔压力F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积（mm2）各型腔浇注系统在分型面上的投影面积F=（128/2）2mm3.14聚丙烯的型腔压力=折射成型压力80%取p成型为80MPa故pF=6412861.4结果：F=12861.4mm2pF=823(KN)（5）确定注射机型号根据以上分析计算；查书模具设计指导/史铁深主编-北京：机械工业出版社，2003.8.表。6-24初选注射机型号

7、为：XS-ZY-125注射机XS-ZY -125有关技术参数如下：最大开合模行程/mm： 300模具最大厚度/mm： 300模具最小厚度/mm： 200喷嘴圆弧半径/mm： 12喷嘴孔直径/mm： 4动定模板尺寸/mm： 428458拉杆空间/mm： 260290锁模力/KN： 900九、选标准模架(见附录1)根据以上分析，计算以及型腔尺寸位置尺寸可确定模架的结构型式和规格，查（如上所述之书）表7-1，7-6选用模架。定模板厚度：A=25mm动模板厚度：B=40mm垫块厚度：C=80mm模具高度：H模1=132=A+B+C模具外形尺寸：400315277根据加工需要，则A,B板厚度应根据需要适

8、当调整，则A板厚度为40mm，B为10mmH模2=132+A+B+C此时模具外形尺寸：400mm315mm262mm结果：A4-315-315-03-Z2GB/T12556.1-1990H模1=277mmH模（实际）=262mm十、注射机校核（1）注射量，锁模力，模具厚度的校核注射量，锁模力，模具厚度的校核，由于初选注射机和选用标准模架时；是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量，锁模力，模具厚度，不必进行校核，已符合所选注射机要求；（2）开模行程的校核注射机的最大开模行程SS 2h件+h浇+（510）式中，h件塑件制品的高度（mm）h浇浇注系统高度（mm）2h件+ h浇+（5

9、10）=242mm+30mm+（510）mm结果：S 119124（mm）（3）模具在注射机上的安装从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间并采用压板固定模具,所以所造的注射机规格满足要求。结果：所选注射机满足要求。十一、模具总装图十二、零件图（部分）垫板1、 在垫板上设置4个导柱孔，间距为259259mm；2、 4个复位杆孔，分布在间距为160160mm3、 中间部位有一个直径为14mm的推杆孔4、 4个螺钉孔，分部间距为259160mm定模板1、 在定模板上设置4个导套孔，分布间距为259259mm；2、 4个M16螺纹孔，分布间距为259160mm；3、 4个弹簧孔，均匀分布在直径为200

10、的圆周上。动模板1、 在动模板上设置4个导柱孔，均匀布置，间距为259mm；2、 螺钉孔为M16134，前后间距为160mm，左右间距为259mm；3、4个复位杆孔，均匀分布，间距为160mm。第三章设计过程中出现的问题、原因、以及改正措施，并进行总结。第四章心得体会附录1模架：A4-315-315-03-Z2 GB/T12556.1-1990附2：聚丙烯的成型工艺卡聚丙烯（纯）密度(g/cm3)0.900.91成型时间/s注射时间05材料收缩率1.003.00保压时间1560s预热温度80.0100冷却时间1550s时间12总周期40120料桶温度/前段180200螺杆转速r/min3060中段190220后处理方法后段150170温度喷嘴温度/170190时间/h注射压力/Mpa70120适用注射机类型螺杆、柱塞式均可参考文献：1