模具课程设计

1、塑端盖模具课程设计说明书设计题目： 塑料油杯模具设计学院： 机械工程学院专业： 模具设计与制造班级： 1104班 学号： 09110551设计人： 严辉指导老师： 林剑明完成日期： 2012年11月26日1、 设计（研究）内容和要求： 1、本设计的内容如下： 1.1、塑件结构工艺分析； 1.2、成型工艺参数的确定 1.3、 2、本设计的要求如下： 2.1、绘制出完整的装配图一张； 2.2、绘制出主要零件工件图至少三张； 2.3、零件加工工艺过程卡； 2.4、编写设计说明书一份； 2.5、培养和训练设计能力（包括实际动手能力、查阅文献 与撰写论文能力）； 2.6、严格按照设计要求去做，力求数据准

2、确，结构合理， 并在保证要求的前提下，力求结构简单。 指导教师（签字）年 月 日 小组组长（签字）年 月 日第1章 ：塑料的工艺分析2.1塑件元件图及技术要技术要求：1.壁厚均匀；2.塑件不可以有裂纹和变形缺陷；3.脱模斜度31º；4.未注圆角R1R2;5.未注尺寸公差按MT4-A2.2原料（HDPE）的成型特性和工艺参数HDPE1是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态HDPE的外表呈乳 白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130，相对密度为0.9410.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机

3、械强度好。熔化温度220260。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200250之间。高密度聚乙烯密度在0.9400.976 g/cm3范围内；结晶度为80%90%，软化点为125135，使用温度可达100；高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，这一点应用时要注意。 HDPE塑料主要的性能指标密度 (g/ cm) 0.9410.960收缩率 % 1.53.0熔 点 130150软化点 125135第三章：模架的选择与成型排布3.1模架的选定根据塑件选定模架为：BI-2030-A60-B25-C70。见图3.1图3.13.2型腔的布局考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具

4、的型腔排列方式如图3.2所示：图3.23.3分型面的设计分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2.便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3.保证塑件的精度要求。4.满足塑件的外观质量要求。5.便于模具加工制造。6.对成型面积的影响。7.对排气效果的影响。8.对侧向抽芯的影响。图3.3塑件分型面第四章浇注系统的设计

5、4.1主流道的设计图411.主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°6°，这里取3°。流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工时应沿道轴向抛光。2.主流道前端凹坑球面半径R2比注射机的喷嘴球半径R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.51mm。3.主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=13mm。4.主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm，因设计需要取81。5.主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T10A钢，热处理淬火后硬度5357HRC。4.2主流道衬套的设计因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在

6、模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为100mm，内径35mm。4.3分流道的设计1.分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等。这里选半圆形的。而对HDPE分流道的直径一般取1.69.5mm，这里取8，即R4 图42分流道截面图2.分流道长度要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长40。3.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右

7、既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。4.4冷料穴的设计冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端走私相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。在这里选取工厂制Z型冷料穴的方法。深度为直径d(这里选8)，Z型上端留12，下端留0.5d。如图43所示图43第5章 成型零件的设计5.1成型零件的结构设计凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件，其结构特点是随产品的结构和模具的加工方法而变化。组合镶拼方式的优点：对于形

8、状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。本设计凹模结构如图6-1所示。图6-1凹模结构图型芯结构设计整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联

9、接式。本设计型芯结构如图6-2所示。图6-25.2成型零件工作尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定如下：1.塑件的公差：塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取。2.模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的，即z=，而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号，型腔尺寸不断增大，

10、则取“+z”,型芯尺寸不断减小则取“-z”，中心距尺寸取“”。现取。3.模具的磨损量：实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的，对于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面（或型芯端面），因为脱模方向垂直，故磨损量c=0。4.塑件的收缩率：塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。=%=2.25%5. 模具在分型面上的合模间隙：由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.020.1mm。外形尺寸根据公式： LM=65mm, LM= = , LM=

11、= , LM= = , LM=根据公式：HM=27mm, HM = = , HM = = , HM = 内腔尺寸根据公式： LM =5mm, LM=5.19 =18.5mm, LM=18.96 =12mm, LM=12.33=3mm, LM=3.15根据公式：M= , M = = , M = = , M = = , M = 第六章 推出机构和冷却系统的设计6.1脱模机构设计的总原则1.要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。2.正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出

12、力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。3.推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。4.推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。6.2推杆设计推杆的形状如图8-1所示图8-1推杆图推杆的位置和布局1.应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。2.应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。3.推杆应尽可

13、能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处；当结构特殊，需要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。4.推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁10.13mm；当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁23mm。5.在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。6.若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。6.3推件板设计的要点1.推件板与型芯应呈3°10°的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有0.200.25mm的间隙，以防止两者

14、间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。2.推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5355HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。3.当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。4.推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的23mm空隙。6.4 冷却系统的设计 根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，冷却水孔数量大于或等于3

15、根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。根据书上的经验值取4根，冷却水口口径为6mm。另外，具冷却系统的过程中，还应同时遵循：1.浇口处加强冷却。2.冷却水孔到型腔表面的距离相等。3.冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大。4.冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。5.进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。6.冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。附：确定排气系统为型芯配合间隙排气第7章 校核因为该模具的长宽都在500mm以下，所以以校核强度为主模具所需塑料熔体注射量该产品材

16、料为HDPE，查书本得知其密度为0.9410.960g/m³，收缩率为1.5%3%，计算其平均密度为0.9505g/m³，平均收缩率2.25。一幅模具所需塑料的体积：V= n V1 + V2 =2.6V1=56.2 cm³式中V1单个塑件的体积；V2浇注系统的体积（在学校设计时V2=0.6 nV1）；n初步设定的型腔数量（取4）。质量M=V=53.4g。分型面上的投影面积及所需锁模力塑件和流道凝料在分型面上的投影面积：A= n A1 + A2 =134.8cm2式中A1单个塑件在分型面上的投影面积；A2流道凝料在分型面上的投影面积。所需锁模力：Fm=(n A1 +

17、 A2) P型 =327.56KN式中P型塑料熔体对型腔的平均压力（取24.3MPa）。7.2注射机的校核最大注射量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足：0.8 V机 V塑V浇式中V机注塑机的最大注塑量，253cm3 V塑塑件的体积，该产品V塑21.6cm3 V浇浇注系统体积，该产品V浇13.0cm3故 V机34.6cm3选定的注塑机的注射容积为253cm3，满足要求。锁模力校核 锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充满型腔时，会沿锁模力方向产生一个很大的帐型力。因此，注射机的锁模力必须大于该模的帐型力，即F k0AP塑式中P塑型腔的平均压力；k0 锁模力安全系数，一般取k01.11.2，本设计