塑料桶的模具设计

1、哈尔滨理工大学荣成学院课程设计说明书题 目：塑料桶注塑模具设计专业年级： 模具10-3班学生姓名：卷遛学 号：指导教师： 张伟鲁德才哈尔滨理工大学荣成学院完成时间：2012 年8 月31 日哈尔滨理工大学荣成学院课程设计任务书学生姓名：张淞学号：14? 院：荣成学院专业：模具设计与制造任务起止时间:2012 年8月20 日至2012 年9月2 日课程设计题目：塑料桶注塑模具设计课程设计工作内容和计划：1 . 工作内容绘制模具装配图一张（Autocad绘制、A0或A1图纸）；绘制所有非标件零件图（手绘、A3图纸，由指导教师指定） 编制设计计算说明书，1015页。2 .工作计划测绘塑件，绘制塑件二

2、维图和三维实体；进行注塑工艺分析与计算，确定模具的总体方案；草绘装配图，进行具体结构设计；完成装配图设计；手绘完成非标件零件图设计；编写塑料模具课程设计说明书答辩参考资料：1 .李德群.塑料注射成型工艺及模具设计（第二版）2 .孙全颖.唐文明.机械精度设计与质量保证3 .刘力.机械制图（第三版）4 .胡家秀.机械设计基础（第二版）指导教师意见：签名：年 月日教研室主任意见：签名：年 月日目录第 1章 塑件成型工艺分析设计任务塑件的工艺性分析塑件的原材料分析塑件的尺寸精度分析塑件结构工艺性分析成型设备的选择第 2章注射模具结构设计模具总体方案的确定浇注系统设计成型零部件的设计与计算模架的选择导向

3、及推出机构的设计侧向分型与抽芯机构的设计温度调节系统的设计第 3章模具的总装与校核模具的总装模具的校核参考文献第 1章 塑件成型工艺分析1.1 设计任务1 课程设计目的（ 1 ）培养学生对具体设计任务的理解和分析能力；（ 2）培养学生编制塑料成型工艺规程的能力；（ 3）培养学生设计塑料模具的能力；2 课程设计要求（ 1 ）查阅有关资料，了解模具技术的发展方向，做好设计准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性；（ 2）树立正确的设计思想，综合考虑模具经济性、实用性、可靠性等要求，严肃认真地进行模具设计；（ 3）要求相关的工艺计算准确，编制的塑料成型工艺规，图样及标注符合国家标准，课程设计任务程

4、合理；3 设计零件如图1-1 所示。图 1-1 塑料桶零件图已知技术参数：材料：聚乙烯，PE；生产批量：大批量生产1.2 塑件的工艺性分析1.2.1 塑件的原材料分析PE 即聚乙烯，结晶热塑性树脂，无臭、无毒、手感似蜡，具有优良的耐低压性能（最低使用温度可达-70-100 C）,化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（ 不耐具有氧化性质的酸）, 常温下不溶于一般溶剂, 吸水性小, 电绝缘性能优良。成型特性:1 结晶料，吸湿小，不须充分干燥，流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。2收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变形翘曲。冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有

5、冷却系统。3加热时间不宜过长，否则会发生分解。4软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模. 。5可能发生融体破裂，不宜与有机溶剂接触，以防开裂。1.2.2 塑件的尺寸精度分析塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可以按照MT5 级精度查取公差值。塑件为环形，要求外观美观、无斑点、表面粗糙度可取，塑件内部没有较高的粗糙度要求。1.2.3 塑件结构工艺性分析此塑件为实体桶零件，壁厚 1mm总体尺寸适中，塑件成型性能较好1.3 成型设备的选择1、 计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件可直接查询塑件的体积为：3V1= mm查相关手册，PE的密度为 0.94-0.96 10-6 kg/mm3这里取

6、0.95 10-6kg / mm3所以，单个塑件的质量为：M1=V1X p= mn3X 0.95 10-6kg/mm3 二根据最大注射量确定型腔数目：设注射机的最大注射量为G=2670g单个制品的重量为 M1=浇注系统的重量为M2=则有：n=/M1 =所以型腔个数取n=1个生产中，每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的()倍，考虑到流道较长，初步估量流道的体积 V2=塑件与浇注系统的总质量为 M= VX p =2、 选用注射机根据塑件形状，取一模一件的模具结构，初选所以初选 HTL-1000A型螺杆式注射机。其各项参数如表1-2所示。表1-2 HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数 3理论注

7、射谷重/cm2670锁模力/KN10000螺杆直径/ mm100拉杆内间距/ mm1080x1000注射压力/MP216移模行程/ mm1000注射速率/ (g/s )580最大模厚/ mm1100塑化能力/(g/s )325最小模厚/ mm400螺杆转速/ (r/min )100定位孔直径/ mm()150喷嘴球半径/ mm15喷嘴孔直径/ mm4第 2章注射模具结构设计2.1 模具总体方案的确定1. 分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，有利于排气，保证塑件质量，该零件分型面如图2-1 所示，取在塑件的顶部。图 2-1 分型面选择2. 型腔数量的确定及型腔的排列该塑件

8、采用一模一件成型，型腔布置在模具中间，有利用与浇注系统的排列和模具平衡，如图2-2 所示。图 2-2 型腔分布2.2 浇注系统设计根据塑料模具大典查得注射机喷嘴有关尺寸如下：喷嘴前端出口孔径：d0= Mmm喷嘴前端球面半径：Rg 15mm模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径 R0的关系为：R=R0+(23)=15+2=17mm模具浇口套主流道小端直径d 与喷嘴前端出口孔径d0 的关系为：d=d0+ 1)mm=()4+1 =()5mm主流道为圆锥形，锥角取3°；浇口采用直接浇口，从塑件下端圆形外表面进料，如图2-3 所示。图 2-3 浇注系统2.3 成型零部件的设计与计算成型

9、零部件的主要工作尺寸计算如下：1. 型腔径向尺寸计算由零件图分析可知，决206mm,220mm,154mmi 件上尺寸均关精度查取公差值, 分别是：198-00. 46径向尺寸：分别代入计算得：L M1 198(1LM2 206( 1Lm3 220( 1Lm4 154(1由零件图分析可知，决定型腔深度尺寸的主要有：型 腔 径 向 尺 寸 的 主 要 有 ：198mm，IT12 级塑件6-00.462200-0. 46154-00.4LMLS (1 Scp) x 0 z(2-1)0.46/ 30 150. 008)3/ 40.460199. 2400.150.46/ 30 150. 008)3

10、/40. 460207. 30300. 150.46/ 30 150. 008)3/40. 460221. 41500. 150.46/ 30 150. 008)3/40. 4600.46/3154. 9300. 15210mm, 可按 IT12 级塑件精度查取公差值, 分别是：210-00.46深度尺寸：H M H S(1 Scp) x' 0 z(2-2) 分别代入计算得：HM1 210(10. 008) 2/ 3 0.4600.46/3211. 3700. 152. 凸模尺寸计算由零件图分析可知，决定凸模径向尺寸的主要有：196mm,204mm,118mm,152mm按IT12级塑

11、件精度查取公差值，分别是：I960。46,20400.46, 11800.35, 15200.40l M ls(1Scp ) xz(2-3)lM 1 196(1 lM 2204( 1lM3 118(1 lM4152(10. 008)3 / 40. 46 -0。46/300. 008)3 / 40. 46 -0。46/300. 008)3 / 4 0. 35 - 0。 35 / 300. 008)3/ 40. 4 -0。 40/3197. 9100。 15205. 63-00。 15119. 21-00。12153. 520-0。 13由零件图分析可知，决定凸模深度尺寸的主要有：209mm可按I

12、T12级塑件精度查取公差值, 分别是：20900. 46深度尺寸：hMhs (1 Scp) x 0z(2-4)00hM 1209(1 0. 008) 2/ 3 0.46 0.46/3210. 9800. 15式中塑件的允许公差；Scp塑料的平均收缩率，取 Scp=;Sz成型零彳制造公差，取塑件公差的1/4;x 式式修正系数，一般中小型塑件取为 3/4 ；x一一修正系数，一般精度较小型塑件取2/3 ;Ls式一塑件外型尺寸；H S 式式塑件高度基本尺寸；l s 式式塑件内形基本尺寸；hs 式式塑件孔深基本尺寸2.4 模架的选择1 各模板尺寸的确定(1) A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为210

13、mm又考虑在模板上还要开设冷却水道，还需要留出足够的距离，故A板厚度取250mm(2) B板尺寸。B板是动模型芯板，按模架标准板厚取80mm（ 3）中间板加支撑板尺寸，按模架标准板厚取80mm（ 4 ） C 板（垫板）尺寸。垫块= 推出行程+ 推出厚度+推杆固定板厚度+510mm选C板为高为250mm经过上述计算，模架尺寸已经确定为模架结构形式为P1 型，其外形尺寸：宽X长X高=750X800X 750mm2 模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。（1）模具平面尺寸750X 800<1080X1000 （拉杆间距），校核合格。（ 2）模具高度尺寸750mm， 400<

14、750<1100，校核合格。（ 3）模具开模行程SiHiH2 （5 10）mm 480mm 1000mm （开模行程），校核合格。2.5 导向及推出机构的设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之准确对合，起定位和导向作用。本设计采用导柱、导套滑动配合导向。此模具的型芯在动模，开模后塑件留在动模一侧，考虑到塑件的结构特点，宜采用推盘脱模结构，用一个推盘顶在塑件的桶底位置, 推杆固定在推杆固定板与推板之间，由注射机顶出机构推动，使推杆运动实现脱模动作，并由复位杆快速复位。2.6 侧向分型与抽芯机构的设计本塑件的结构比较简单，不需要侧向分型与抽芯结构。2.7 温度调节系统的

15、设计塑件对模具温度的要求较低，所以此次采用较简单的直流冷却回路，采用软管将直通的管道连接起来，如图2-4 所示。2-4 温度调节系统第3章模具的总装与校核3.1 模具的总装模具总装图如图3-1所示图3-1总装图1-定位销2-推板3-推出固定板4-垫板5-复位杆6-动模垫板7-推盘8-导柱9-导套10-螺钉11-浇口套12-定位圈13-冷却水道14-螺钉15-定模座板16-定模板17-型芯18-动模板19-螺钉20-导柱21-导套22-动模座板模具的工作过程：注塑模由动模与定模组成，动模安装在注射机的移动模 板上，定模安装在注射机的固定模板上。在注射成型时，动模与定模闭合构成 浇注系统和型腔，开

16、模时动模与定模分离以便由推盘推出制品，并由复位杆快 速复位。3.2 模具的校核HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数如表3-1所示。表3-1 HTL-1000A卧式注塑机主要技术参数 3理论注射谷重/cm2670锁模力/KN10000螺杆直径/ mm100拉杆内间距/ mm1080X 1000注射压力/MP216移模行程/ mm1000;注射速率/ (g/s )580最大模厚/ mm1100塑化能力/(g/s )325最小模厚/ mm400螺杆转速/ (r/min )100定位孔直径/ mm()150喷嘴球半径/ mm15喷嘴孔直径/ mm4(1)注射量的校核如前所述，塑件和浇注系统的总体积

17、为V= mni,远远小于注射机的标称注射量 2670cm5 o(2)模具闭合高度的校核由装配图可知模具的闭合高度为H闭二750mm.最小装模高度为 Hmin=400mm最大装模高度为 Hkx=1100mm能满足 HU&H闭 max的安装条件。(3)模具安装部分的校核该模具的外形尺寸为 750 X 800mm注塑机模板最大安装尺寸为1080 X 1000mm故能满足安装要求。模具定位圈的直径为()150 mm=±塑机定位孔的直径()150 mm,符合安装浇口套主流道球面半径R=17mmt于注射机喷口f圆弧半径15 mm符合安装要求。浇口套小端孔径 小大于喷嘴孔直径4 4mm符合要求。(4)模具开模行程的校核如图所示，模具的开模行程S模二塑件的高度+浇注系统的高度+推出距离+(5-10) =210+80+180