塑料模具设计---项目2

1、任务2-1:接受任务书(i)成型塑件任务书(2 )模具设计任务书产品零件图:技术要求1材料：PP2、产量：1000万件3、未注公差尺寸按 GB/T14486-1993中MT64、要求塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边等缺陷，不得有明显的浇口痕迹。樓昇设悴柱务书11其U&XBllL4fi.nWWWU4MnumAjemcws品ft 4«具主jR#«n申>LKfcY 麻W¥ ft 方ft萍fiMSNtawml.»«B «mietm* ffIH基ft”力Tftt Jt宦41A st3t*盂MBwM®5CAMnaj

2、7;£<3 a 口辄fitAXSOamB4-ET*4>m 抽*美atom杞 60 tttnt衬1甫MWMMW*竝Ut HUtrn任务 2-2: 塑件的工艺性（1）塑料 品种： PP 颜色：白色 基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更 透明、更轻。密度仅为0.900.91g/cm3。它不吸水，光泽好，易着 色。聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如卓越的介电性能、耐水 性、化学稳定性， 宜于成形加工等； 还具有聚乙烯所没有的许多性能， 如屈服强度、 抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。 定向拉伸后聚丙烯 可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲劳强度。熔点为164C17

3、0C,耐热性好，能在100C以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温度 达-15 C,低于-35 C时会脆裂。聚丙烯的高温绝缘性能好，而且由于 其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响，但在氧、热、光的作用下极易 解聚、老化，所以必须加入防老化剂。成形特点： 1）成形加工性好，可以用注射、挤出、吹塑及真空成形 等方法加工； 2）吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触 容易分解；3）比聚乙烯流动性好，溢边值0.03mm压力对熔体粘度 比温度影响显著，应在较高压力下成形；4）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，适当延长冷却时间，以稳定尺寸； 5）收缩 率大且波动范围大，方向性明显，易发生缩孔、凹

4、陷及变形； 6）应注意控制成形温度，料温低时方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于50 C时，塑件表面不光泽，易产生熔接不良和流痕，模温 高于90C时易发生翘曲和变形；7）塑件壁厚应均匀，避免缺口和尖 角，防止应力集中，塑件内不能有铜质嵌件，聚丙烯与铜接触后会变 脆； 8）取向显著，不宜采用直接浇口，否则浇口附近残余应力大， 易使塑件翘曲变形。2）塑件尺寸精度：塑件 1有 3个尺寸标注公差， 分别是 42±0.1、250-0.2 、23.60.1°,按标准GB/T14486-1993中为MT4级精度，属于般精度；其余尺寸未注公差，按MT6级精度。表面质量：塑件表面不得有

5、气孔、熔接痕、飞边等缺陷,表面粗糙度 可取 Ra1.6。结构工艺性：塑件为圆柱壳体零件，腔体深分别为 41.4mm壁厚均 匀0.6mm大于最小壁厚要求。总体尺寸 25X 42,属于小型塑件。由 于高度较大,侧壁有斜度为 2°,可以顺利脱模。塑件圆角 R0.9、R1.5, 可以提高模具强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。通过以上分析可知,以上两个塑件可采用注射成形生产。又因产量为 10, 000, 000 件,属于大批量生产,采用注射成形 具有较高的经济效益。任务 2-3: 注射机的选择（1）计算塑件的体积、质量经UG软件测得塑件的体积V=2.036cm3 , PP的密度为 0.9 -

6、0.91g/cm3，则质量 M=0.91x 2=1.82g。（2）确定模具型腔数量 由于糖盒的盒盖与盒体成对使用，生产数量相同，因此，两个塑件可 以放在同一模具内。塑件的生产批量为 10,000,000 件，属于大批量 生产，且塑件精度要求不高，因此，应采用一模多腔。为使模具尺寸 紧凑，确定型腔数目为一模两件。（3）选择注射机根据公式 Vmax > （n Vs+Vj）/K式中Vma注射机的最大注射量（cm3）n型腔数量Vs塑件体积（ cm3）Vj浇注系统凝料体积（ cm3）K 注射机最大注射量利用系数，一般取 K=0.8已知 nVs=4X 2=8cm3，估计 Vj=5cm3则 Vmax（

7、8 + 5）/0.8=16.25cm3查表，初步选择注射机 XS-ZY-125。明确注射机的规格参数：最大注射量 125cm3注射压力 120MPa最大开模行程 300mm模板尺寸428mmX 458mm锁模力 900kN模具厚度最大300mm最小200mm拉杆空间260mmX 290mm喷嘴尺寸 圆弧半径R12mm孔直径© 4mm定位孔直径 © 100mm顶出形式两侧顶出，孔径© 22mm孔距230mm（4）制定注射成形工艺参数查表，PP的注射成形工艺参数如下：温度C）喷嘴温度170190料筒温度 前段180200,中段200220,后段160170模具温度 4

8、0 80压力（ MPa）注射压力 70 120保压压力 50 60时间（ S）注射时间 0 5保压时间20 60冷却时间1550成形周期40120任务2-4:模具结构设计模具结构设计(1)分型面的选择首先确定模具的开模方向为塑件的高度方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则此塑件的分型面选在盒盖和盒体的下底 面处，如图所示。(2) 型腔布局采用一模四腔模具结构，型腔间隔 30mn布置(3) 确定模具总体结构类型由于点浇口的浇口痕迹小，不会在塑件表面留下明显的浇口痕迹， 且 点浇口可以自动拉断，利于自动化生产，因此，本设计采用点浇口浇 注系统，即三板模结构，模具总体结构类型为双分型面

9、注射模。(4) 成型零件设计A.结构设计型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。考虑到塑件 大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都 宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于 排气、便于模具的维修。型芯尺寸较小、结构简单，适于采用整体嵌入式，为使模具结构紧凑， 选择盲孔式，其结构形式见图6。型腔尺寸较小、结构简单，适于采 用整体嵌入式，为使模具结构紧凑，选择盲孔式，其结构形式见下图。B. 工作尺寸计算对于标注公差的型芯、型腔尺寸按相应公式进行尺寸计算，其余则按简化公式计算。查表可知 PP的收缩率 Smin=1.8% Smax =2.5%,则其平

10、均收缩率Scp=(Smi n+Smax)/2=(1.8%+2.5%) =2.15%（5）选择标准模架此设计中采用龙记（LKM）标准模架。1 ）确定模架组合形式由于采用点浇口，因此，选择细水口模胚。考虑到模具结构中有流道 推板、动模没有支承板、推杆推出塑件，则选择 DCI 型模胚。2 ）计算型腔模板周界长度 L=2025302520=120宽度 N=20+25+20+25+20=1103 ）选取标准的型腔模板周界尺寸首先确定模架宽度，N=20Q选标准尺寸200; L=200, 选标准尺寸250。最终确定模架规格为200 X 250。4 ）确定模板厚度A 板 定模板，因型腔直接在定模板上，则 A

11、板厚度 =型腔深度 +底板厚度=42+ 20=62，选取标准中A板厚度HA=70mmB 板 动模板，用来固定型芯，采用盲孔式，型芯高度42.3mm， B板厚度 = 60。C板 垫块，形成推出机构的移动空间，其厚度 二推杆垫板厚度+推 杆固定板厚度+塑件推出距离， 保证把塑件完全推离型芯。 此模架推 杆垫板厚度=20mm推杆固定板厚度=15mm塑件推出距离二型芯高度+（510）=42+10=52mm则 C板厚度=20+ 15+ 52=87,选标准 Hc=90mm5 ）选定模架模架标记：200250-DCI-A70B60C70 LKMLL 1BM 6）检验模架与注射机的关系模具外形尺寸200X 2

12、50,拉杆空间260X 290,显然200V290,合理最大模具厚度300模具厚度275最小模具厚度200，合理。开模行程=42+42+ 10=92 V最大开合模行程300,合理。(6) 浇注系统型腔布局为一模四件，点浇口浇注系统。浇注系统组成为主流道、分 流道、浇口、冷料井。主流道 圆锥形，锥角 a=2°,表面粗糙度 Ra0.63um主流道进口端直径D1=4.5mm长度L由装配决定，完整尺寸见附录浇口套零件图。设计成浇口套形式，节约优 质钢材，便于拆卸和更换。选用圆形截面分流道，直径分流道d>ts+1.5=1.5+1.5=3，查表 dmin=4mm则取d=4mm长度取90mm

13、匚-.090.0浇口 采用点浇口，查表点浇口直径尺寸，已知材料为 PP,塑件壁厚 0.6mm 则浇口直径 d=(0.71.0) mm，取 d=1.0mm L=1mma=11°。inein（7）推出机构采用推杆推出机构，每个塑件设置 2颗© 4圆形推杆，推出力均匀， 运动平稳，但塑件上留下推出痕迹。（8）温度调节系统注射模的温度对塑料熔体的充模流动、 固化定形、生产效率以及塑件 的形状和尺寸精度都有重要的影响， 因此应设置冷却系统。由于此塑 件为小型（1.82g ）、薄壁（0.6mm）塑件，且成形工艺对模温要求不 高，也可以采用自然冷却。此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图所示。（9）排气系统由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型 面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.020.03mm , 不必设排气槽。任务 2-5: 注射机的校核(1)最大注射量已知 Vs+ Vj=(4x2)+3=11 , Vmax=125 K取 0.8 则 Vs+ Vj v KVmax ,适合。(2)注射压力已知P注二70120 MPa, P公=120 MPa;贝S P注v P公，适合。( 3)锁模力已知 Pq=2(40MPa A 分=3.14 X 12.52 X 4+ 500 =2462mm2F锁=900kN则 Pq A 分=40 X 2462=98