《塑料成型工艺及模具设计实施方案》课程设计实施方案说明书样例

1、连云港职业技术学院课程设计说明书课题名称院系专业班级学号起止日期指导教师椭圆瓶盖注射模具设计机电工程学院模具07-2班2009年6月15日目录、塑件成型工艺卡二、塑件成型工艺分析与设计塑件原材料特性分析塑件原材料成型性能分析塑件成型方法确定选择注塑机型号及其参数三、塑件成型模具设计型腔地数量和布置确定分型面侧向抽芯机构浇注系统选择和设计成型部件地设计计算排气系统设计温度调节系统设计推出机构（脱模）导向机构模架地确定和标准件选择四、模具设计心得体会五、参考文献、塑件成型工艺卡塑件名称椭圆瓶盖材料牌号ABS单件重量4.16g成型设备型号SZ60/450每模件数8成型工艺参数材料干燥干燥设备名称烘箱

2、温度/C8085时间/h23成型过程料筒温度后段/C150170中段IC165180前段IC180200喷嘴IC170180模具温度1。5080时间注射Is2090塑件草图保压/s05冷却/s20120压力注射/MPa70100保压/MPa70100后处理温度/C70时间/min24编制日期审核日期设计计算和说明塑件成型工艺分析与设计（一）塑件原材料特性ABS是三元共聚物，因此兼有三种元素地共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”地材料.ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点.此外，表面还可镀铭，成为塑料涂金属地一种常用材料.（二）塑件原材

3、料成型性能1 .吸湿性强，含水量应小于0.3%,必须充分干燥，要求表面光泽地塑件应要求长时间预热干燥2 .流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）3 .比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250c左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取5060C,要求光泽及耐热型料直取6080C,注射压力应比加工聚苯乙烯地高，一般用柱塞式注射机时料温为180230C,注射压力为100140Mpa螺杆式注射机则取160220C,70100MPa4 .模具设

4、计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失），脱模斜度宜取2以上（三）塑件成型方法确定：塑件用注射机成型（四）选择注塑机型号及其参数m1 =4.16g3V1 = 4.08cm3V0 = 52.86cmm0 = 53.92g5 .注射量地计算通过计算或Pro/E建模分析，塑件质量m=4.16g,塑件体积V产m1=416=4.08cm3.流道疑料地质量m2还是个未1.02知数，可按塑件质量地0.6被来估算.从上述分析中确定为一模八腔，所以浇注系统疑料体积为3V2=8Vi0.6=19.5

5、8cm.该模具一次注射所需塑料ABS如下体积：V0=8V1V2-52.86cm3质量：m0=V0=53.92g2 .塑件和流道凝料在分型面上地投影面积及所需锁模力地设计计算和说明计算流道凝料(包括浇口)在分型面上地投影面积为A2,在模具设计前还是个未知数，根据多型腔地统计分析，A2是每个塑件在分型面上地投影面积A地0.20.5倍，因此可用0.35nA来进行估算，所以2A=nA1A2=nA10.35nA1=1.35nA=7464.42mm(A1=691.15)Fm=A&=7464.4235=261.25KN(%=35)3 .选择注射机A =_ _27474.42mmFm =265.25K

6、N理论注射容量cm378锁模力/KN450螺杆直径/mm30拉杆内间距/mm280M 250注射压力/MPa170移模行程/mm220注射速率/(g/s)60最大模厚/mm300塑化能力/(g/s)5.6最小模厚/mm100螺杆转速/(r/min)14 200定位孔直径/mm55喷嘴球半径/mm20喷嘴孔直径/mm3.5锁模方式双 曲肘60/450卧式注射机，其主要技术参数见下图SZ 60/450注射机主要技术参数4.注射机有关参数地校核1)由注射机料筒塑化速率校核模具地型腔数nn=28k=0.8M=5.6g/s t=30sp=169MPa根据每一周期地注射量和锁模力地计算值个选用SZ-kMt

7、/3600-m2n2mi0.85,6360030/3600-19.172884.16设计计算和说明型腔数校核合格.式中k:注射机最大注射量地利用系数，一般取0.8;M:注射机地额定塑化量（5.6g/s）;t:成型周期，取30s.2）注射机压力地校核pe至k'p0=1.3>d30=169MPa,而pe=170Mpa注射压力地校核合格.式中k'取1.3,p0取130MPA.3）锁模力地校核F>KAp型=1,15父7464.42父35=300.42KN而F=450KN,锁模力校核合格.k'=1.3F'= 300.42KN塑件成型模具设计（一）型腔地数量和布

8、置该塑件精度要求不高，又是大批量生产，可以采用一模多腔地形式,考虑到模具制造费用和设备运转费用低一些，定为一模八腔地模具形式,排列方式为两个H行排列（如下图所示），流道采用平衡式，浇口采用潜伏式或侧浇口式.（二）确定分型面根据塑件结构形式，分型面选在瓶盖地底平面.如下图结果或结论d=4mmSR=22mm（三）侧向抽芯机构由于该模具不涉及到侧向抽芯机构，所以无需进行此机构地设计.（四）浇注系统选择和设计1.主流道设计设计计算和说明1）主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为二注射机喷嘴尺寸+（0.51）=3.5+0.5=4mm主流道球半径为SR=喷嘴球面半径+（12）=20+2=22mm2）

9、主流道衬道形式为了便于加工和缩短主流道长度，衬道和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取60mm,约等于定模板+定模固定板地厚度.衬道如下图，材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC.主流道凝料体积 4主=0.8cm33）主流道凝料体积q主=-d；L=一（）2父40=800.7785mm3=0.8cm34422.分流道设计1）分流道布置形式分流道应满足良好地压力传递和保持理想地填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡地分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道.如下图ri分流道长度L1=42mmL2 =30mm第一分流道：L1=42mm第二分流道：L2=30mm设计计算和说明第二

10、分流道：L3=10mm33)分流道截面地形状及尺寸为了便于机械加工及凝料脱模，本设计地分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺比较好地梯形截面.梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大，一般采用下面经验公式来确定尺寸，既B=0.2654.,m4匚=0.2654、4.164,442：3mm注:上式地适用范围，既塑件厚度在3mm以下，质量小于200g,且B地计算结果在3.2mm9.5mm,范围内才合理.由于B=3不在范围之内，所以需自行设计.取B=4mm2 2H=-B=*4=2.67mm取H=3mm3 3梯形斜角通常取5口10二在此取6t底部圆角R=1mm3mm取R=1mm;由于分流道中与模具

11、接触地外层塑料迅速冷却，只有中心部分地塑件熔体地流动状态较理想，因而分流道地内表面粗糙度值不能太低，一般取R=1.6Nm.L3 =10mmB=4mmH=3mm 二=6R=1mmRa =1.6m分流道截面形状如下图4)分流道凝料体积分流道长度：L=(42230410)2=284mm分流道面积:A="4"3父3=10.5mm22凝料体积：q分=28410.5-2.98cm33 .浇口地设计L=284mm2A = 10.5mm3q 分=2.98cm根据外部特征，外表面质量要求比较高，应看不到明显地浇口痕迹,因此采用潜伏式浇口，在开模时浇口自行剪断，几乎看不到浇口地痕迹.且浇口位置

12、设在塑件椭圆柱外表面上.设计计算和说明4 .冷料穴地设计1）主流道冷料穴采用Z字形拉料杆形式地冷料穴，是最常用地一种冷料穴拉料杆头部地侧凹能将主流道凝料钩住，开模时留在动模一侧.如下图2）分流道冷料穴在分流道端部加长5mnr分流道冷料穴.（五）成型部件地设计计算1 .凹模根据塑件形状分析采用整体式凹模，整体式凹模是由整块材料加工制成地，结构简单，强度高，成型地塑件表面无镶拼接缝地痕迹.结构如下图S=0.55%2 .型芯型芯是由两部分组成地，其中主型芯为整体式(包括动模板)，螺纹型芯为推出机构地一部分，由于塑件内部有螺纹设计计算和说明得进行手动脱模.结构如下图3 .成型零件工作尺寸地计算塑件尺寸

13、公差按SJ1372-78标准中地5级精度选取.由ABS4收缩率为(0.4%0.7%)可彳#出ABS地平均收缩率SSmax+Smin=21）型腔尺寸0.4% 0.7%=0.55%3 x =4Lmi =40.07。0.07Lm2 = 22.020005Lm3=14.19。0.04计算公式为：Lm0z=1sLs-x'zHmJ=1sHs-x.：其中L为塑件外径尺寸；H s为塑件高度尺寸;Hm1 =25.2o°.°5Hm2 =20.01o0.05为修正系数（取3）；为塑件公差值；6为制造公差（取微）.30.07LM11.0.005540-30.2=40.0700.07,40L

14、M 2=1 0.0055 22 -3 0.140.05=22.0200.05LM 3=1 0.0055 14.2 -3 0.12 o'4 =14.1900一40.04设计计算和说明0.05Hm1 = 1 0.0055 25 -3 0.16= 25.200.05一4030.05=1 0.0055 20-0.14=20.010°.°5一402）主型芯尺寸计算公式为：(1m % = (1+s)1s+xA00加=(1 +s、s +xA I其中ls为塑件内径尺寸；hs为塑件孔深尺寸;3为修正系数（取3）； 为塑件公差值；每为制造公差（取一）. 31 M1300=卜1 + 0.

15、0055)38 + - 0.18 j= 38.340.061m1 = 38.34_0.061M2 =21.2100.05hM = 24.250o.05dM 大=12.1800.021M230=|(1 + 0.0055)x20 +1*0.14j =21.21匕.05dM 小=10.370n.023 =,1 0.0055 24 - 0.16=24.250.05.0.053）螺纹型芯尺寸00计算公式为：大径（dM大L=（1+6应大+中,0-°小径小=（1+s）d"+A中tc 10mm c其中ds大，d价分别为塑件内螺纹大径，小径基本尺寸；中为塑件螺纹中径公差；为螺纹型芯中径制造公

16、差，值可取中=0.11.500dM大=i_(1+0.0055/12+0.11-02=12.18q02th 8mm-00dM小=(1+0.0055产10.2+0.11q02=10.37_0.02:'二0.4872设计计算和说明4.成型零件强度及支承板厚度计算1）型腔侧壁厚度（按整体式距型凹模计算）11tc=h-p2=25.02°.°72735210mmcL127式中：p为型腔压力；h为凹模型腔地深度；查表地a=0.727;b】为材料地许用应力.2）型腔底版厚度qv = 0.011m31 1心2:22/035葭8mm（bljI127J式中：b为凹模型腔地内孔短边；查表得

17、口=0.4872.3）支承板地厚度在选定模架后,选取标准地支撑板尺寸为32mm.（六）排气系统设计瓶盖成型型腔体积比较小，约为4.08cm3,注射时间短，采用地潜伏式浇口向型腔顶部倾斜，塑料熔体是从上往下进行填充，所以型腔顶部不会造成憋气现象，气体会沿着分型面和型芯与推件之间地轴向间隙向外排出，所以不需另进行设计.（七）温度调节系统设计结果或结论在单位时间内塑料熔体凝固时所放出地热量应等于冷却水所带走地热量，模具温度设为50C1 .冷却水地体积流量qvWQ:c1 X - 2_20.108 6.4 1023103 4.187 26.5-253.=0.011m /mm式中：W为单位时间内注入模具中

18、地塑料质量， 按每分钟注射2次，即 53.92x2 = 0.108Kg/min ；Q1为单位质量地塑件在凝固时所放出地热量6.4X102KJ / kg ; P为冷却水地密度；0,为冷却水地比热容；4为冷却水出口温度；外为冷却水入口温度.设计计算和说明2 .冷却管道直径为使冷却水处于湍流状态，查表得 d=8mm.3 .冷却水在管道内地流速4qv二 d24 0.0118”3.14601000 2= 3.67m/s大于最底流速1.66m/s,直径大少符合要求4 .冷却管道孔壁与冷却水之间地传热膜系数 08o0.8：v103 1.722h=3.6f02 3.6 7.22 02 = 26463.3KJ

19、/ m2 h Cd0.2810005 .冷却管道地总传热面积A 60WQA 二h _260 0.108 6.4 1026463.3 40 - 26.5 25一22=11828mm6.模具上应开设地冷却水孔数A 11828 八n -2二 dL 3.14 250 8（八）推出机构（脱模）推出机构主要由推杆和活动螺纹型芯组成，两者用螺钉将其固 定.由于塑件内有螺纹，得用手动脱模.所以在启模后推杆将其相d = 8mmv = 3.67m/sh = 26463.32A= 11828mm连地活动螺纹型芯(包括塑件)一起推出到一定位置，在进行手动推模.然后推出机构在型腔回位之前通过弹簧地力矩提前复位，防止型芯

20、与型腔发生碰撞导致模具表面变粗糙及变形.(九)导向机构由于在所选地模架当中导向机构以标准化，所以在此不作另外设计.(十)模架地确定和标准件选择根据型腔地布局可看出，整体式型腔最小尺寸为100x156.6,又根据型腔侧壁最小厚度为10,再考虑到导柱，到套及连接螺钉布置应占地位置等各方面问题，确定选用模架序号为5号,(200XL=200X250).如下图所示结果或结论A= 35mmB= 20mmC=32mmD= 63mm设计计算和说明各模板尺寸地确定1. A板尺寸由于型腔所示整体式，所以A板就为型腔，通过计算型腔高度及型腔顶部厚度之后确定取A板厚度为35mm.2. B板尺寸B板通过模架标准尺寸选取

21、厚度为20mm.3. C支撑板尺寸选取标准尺寸为32mm.4. D垫块尺寸垫块二推出行程+塑件高度+(510)=25+25+(510)=(5560),通过计算垫块D厚度取63mm.模具平面尺寸200X250<250X280(拉杆间距)，合格；开模高度为200,100<200<300合格；开模行程为(5560)<200(注射机开模行程)，合格.所以本模具所选注射机完全满足使用要求.模具设计心得体会通过对本次地注射模设计，从中了解了设计一套注射模地整个流程，其中地难点，重点已明确在哪个部分.在整个设计过程中有很多数据需要查表，对模具设计手册使用很广泛.在整套模具中部分机构地

22、设计要求对书本基础知识地掌握；部分在相应地绘图软件上已标准化，可以在上面进行参考选取标准件或选取后进行修改.总之，由于本次是初次设计及设计手册等质料不完全具备等原因，以致在部分机构地设计上有一定地难度，但对整个注射模设计有了一定地基础，在此基础上希望能在以后地设计当中水平有所提高.参考文献1 .模具课程设计指导2 .塑料成型工艺与模具设计3 .塑料模具设计指导4,机械制图版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有Thisarticleincludessomeparts,includingtext,pictures,anddesign.Copyrightispersonalownership.用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.p1EaUsersmayusethecontentsorservi