带螺纹壳体注塑模课程设计PPT

1、塑料模课程设计说明书目录 塑件工艺分析 模具结构设计 模具材料及其热处理方案设计 模具及注塑机的校核 模具总装图第一章 塑件工艺分析1.1 设计任务 设计任务如图1-1所示。 图1-1 带螺纹壳体零件图 已知技术参数： 材料：聚酰胺（尼龙），即PA； 生产批量：小批量生产1.2塑件工艺分析1.2.1材料工艺性分析 塑件的原材料分析，如表1-1所示。1.2.2尺寸精度工艺性分析塑件上尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按IT10级塑件精度查取公差值（详见附录1 GB/T14486-1993）。塑件为带螺纹壳体状零件，要求外观美观、无斑点、无熔接痕、表面粗糙度可取Ra1.6，塑件内部没有较高的粗糙度要

2、求。塑料品种塑料品种结构特性结构特性使用温度使用温度化学稳定性化学稳定性性能特点性能特点成型特点成型特点PA热塑性塑料热塑性塑料线性结构，线性结构， 结结晶型。晶型。60左右左右热稳定性差，因热稳定性差，因避免熔体加热时避免熔体加热时间过长。间过长。机械强度较好，机械强度较好，良好的耐磨性。良好的耐磨性。但有从空气中吸但有从空气中吸水的倾向，成型水的倾向，成型收缩率较大。收缩率较大。成型性能好，成成型性能好，成型前原料要干燥。型前原料要干燥。结论结论该塑料具有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理。注射温度不宜过高，注射速该塑料具有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理

3、。注射温度不宜过高，注射速度以较快为宜。度以较快为宜。1.2.3塑件结构工艺性分析 此塑件为壳体类零件，腔体深大约30 mm，壁厚2 mm，总体尺寸适中，塑件成型性能较好。此塑件上有M10螺纹，需要斜滑块外侧抽芯机构。成型它的模具工作零件可用数控车、数控铣和线切割加工。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，用UG分析得塑件的体积为：V1=4435.32 mm3。 生产中，每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的(0.21)倍，考虑到流道较长，初步估算流道的体积V2=V1=4435.32 mm3。 一次注射所需要的塑料总体积V=2 V1+ V2=13305.96 mm3。2

4、、 计算塑件的质量 查相关手册，PA的密度为=1.10 g/cm3 塑件与浇注系统的总质量为M=V=14.7 g3、 选用注射机根据塑件形状，取一模两件的模具结构，所以初选XS-1780D型螺杆式注射机。其各项参数如表1-1所示理论注射容量理论注射容量/mm499螺杆（柱塞）直径螺杆（柱塞）直径/mm55注射压力注射压力/MPa133锁模力锁模力/k kN1780拉杆内间距拉杆内间距/mm470470移模行程移模行程/mm435最大模具厚度最大模具厚度/mmmm500最小模具厚度最小模具厚度/mm190喷嘴圆弧半径喷嘴圆弧半径/mmmm15喷嘴孔孔径喷嘴孔孔径/mmmm6第二章 模具结构设计2

5、.1模具总体方案确定1、 分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，保证塑件质量，该零件分型面如图所示。 图2-1 分型面A-A 2、型腔数量的确定及型腔的排列 该塑件采用一模两件件成型，型腔布置在模具中间均衡分布两侧，有利于浇注系统的排列和模具平衡。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=6 mm喷嘴前端球面半径：R0=15 mm 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+(12)=15+2=17 mm 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+(12)mm=6+17 mm主流道为圆锥形

6、，锥角取3；分流道取半圆形，其半径R=2 mm；浇口采用矩形侧浇口，从塑件上端进料，如图2-2所示。侧浇口厚度 h=1.6 mm，宽度W=1.23 mm 图2-2 浇注系统2.3 成型零部件的设计与计算1、型芯和型腔结构的确定考虑到加工工艺性，型腔采用组合式双滑块结构，型芯采用组合式型芯，如图2-3、图2-4所示。 图2-3 型腔 图2-4 型芯2、成型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，决定型腔径向尺寸的主要有：25 mm，10 mm，决定型腔的轴向尺寸主要有：25 mm，5 mm，可按IT10级塑件精度查取公差值，分别是： ， ， 。 径向尺寸： （21

7、） 式中 塑件的允许公差； Scp塑料的平均收缩率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系数，一般中小型塑件取为3/4； Ls塑件外型尺寸，mm；分别代入计算得： 深度尺寸： （22） 0084. 025007. 010048. 05zxSLLcpSM0)1 (xmmLM028. 00028. 00113.25084. 04310075. 02525mmLM024. 00024. 00203.1007. 04310075. 01010zxSHHcpSM0)1 (式中 塑件的允许公差； Scp塑料的平均收缩率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公

8、差的1/3； 修正系数，一般精度较小型塑件取2/3； 塑件高度基本尺寸，mm；分别代入计算得： (2)凸模尺寸计算由零件图分析可知，决定型芯径向尺寸的主要有：21 mm，6 mm，决定型芯的轴向尺寸主要有：23 mm，7 mm，可按IT10级塑件精度查取公差值，分别是： ， ， ， 。 径向尺寸： （23） 式中 塑件的允许公差；Scp塑料的平均收缩率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系数，一般中小型塑件取为3/4； 塑件内形基本尺寸，mm；mmHM028. 00028. 00114.25084. 03210075. 02525 xSHmmHM016. 0

9、0016. 00201. 5048. 03210075. 055084. 0023084. 0021058. 006058. 0070)1 (zxSllcpsMxsl分别代入计算得： 深度尺寸： （24） 式中 塑件的允许公差； Scp塑料的平均收缩率，取Scp=0.75%； z成型零件制造公差，取塑件公差的1/3； 修正系数，一般中小型塑件取为3/4； 塑件孔深基本尺寸，mm；分别代入计算得： mmhM0020. 00020. 0202. 7058. 03210075. 077mmhM0028. 00028. 0112.23084. 03210075. 02323mmlM0028. 0002

10、8. 011 .21084. 04310075. 02121mmlM0020. 00020. 0201. 6058. 04310075. 0660)1 (zxShhcpsMxsh2.4模架的选择选择标准模架，可以直接在市场上购买，根据塑件的结构特点和模具的总体结构，选择A2型中小型模架，周界尺寸180200mm。如图2-5所示。 图2-5 标准模架2.5导向及推出机构的设计1、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。 (1)导柱 国家标准规定了两种结构形式，带头导柱和有肩导柱。有的导柱开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱

11、导向的摩擦，小型模具和生产批量小的模具主要采用带头导柱，大型模具和生产批量大的模具多采用有肩导柱。中小型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/201/35。大型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/301/40。具体直径可查塑料模架标准。国家规定导柱头部为接锥形，截锥形长度为导柱直径的1/3，半锥角为1015，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。 (2)导套 直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套壁厚通常在3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。2、推出机构 此

12、模具的型芯在定模，而型腔由两个滑块组成，考虑到塑件的结构特点，宜采用推杆脱模结构，用一根推杆顶在塑件的模具中方位的下方，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。2.6侧向分型与抽芯机构的设计1、由于塑件部分有外螺纹，需要设计侧抽芯机构，本设计采用的是斜弯销侧向分型机构，如图2-5所示。 图2-5 斜弯销工作原理图 1楔紧块 2滑块 3斜弯销 它的工作原理如图所示，开模时，定模抽芯一定距离，斜弯销3带动滑块2侧向分型，完成分型抽芯。2、滑块与导滑槽的设计(1)滑块设计 滑块是斜导柱抽芯机构中的重要零部件。她上面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性

13、都需要它的运动精度保证。滑块的结构形状可以根据具体制品和模具结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构，整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，本套模具选用的就是整体式结构。(2)滑槽设计 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。设计滑槽时应注意下面问题：滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3，否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。如果模具尺寸较小，为了保证滑槽长度，可以把滑槽局部加长，使其伸出模外。 滑槽导滑块的导滑部位采用间

14、隙配合，配合特性选用H8/g7或H8/h8，其他各处均应留有间隙，滑块的滑动部分和滑槽导滑的表面粗糙度均应小于0.63-1.25 um。滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度40 HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52-56 HRC。 (3)滑块的导滑形式 为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下窜动和卡死现象，滑块与导滑槽必须很好配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H7/f6，其配合结构形式主要根据模具大小，模具结构和塑件的产量选择。本套模具选用整体导滑槽形式，结构紧凑，用于滑块宽度较小的情况，如图2-3所示。 图 2-3

15、整体导滑形式(4)滑块的定位装置 为了保证弯销伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，则滑块在完成抽芯动作后，必须停留在一定位置上。为此，滑块需有灵活，可靠，安全的定位装置。(5)楔紧块的设计 楔紧块的楔角 ，要求楔紧块的楔角 必须大于弯销的斜角 ，这样当模具一开模，楔紧块就让开，否则斜导柱将无法带动滑块作抽芯动作，一般 =+(2 3 ) 楔紧块的形式是用螺钉，销钉固定形式，便于制造，装配和调整，适用于楔紧力不大的场合。第三章 模具材料及其热处理方案设计各个零部件所用材料及热处理如表3-1所示。零件名称零件名称 材料牌号材料牌号 热处理方法热处理方法 硬度硬度 HRC凸模凹模凸模凹模 T8A 淬火淬火

16、5458垫板垫板 45 淬火淬火 4348动定模板动定模板 45 调质调质 230270HBW动定模座板动定模座板 45 调质调质 230270HBW固定板固定板 45 调质调质 230270HBW推件板推件板 45 调质调质 230270HBW主流道衬套主流道衬套 T8A 淬火淬火 5055浇口套浇口套 T8A 淬火淬火 5055导柱导套导柱导套 T8A 表面淬火表面淬火 5055推板推板 45 淬火淬火 4348挡块挡块 45 淬火淬火 4348复位杆复位杆 45 淬火淬火 4348推杆推杆 T10A 淬火淬火 5458拉料杆拉料杆 T10A 淬火淬火 5458定位圈定位圈 Q235 淬火

17、淬火 4348定位螺钉定位螺钉 45 淬火淬火 4348限位钉限位钉 45 淬火淬火 4348限位块限位块 45 淬火淬火垫块垫块 Q235 淬火淬火第四章 模具及注塑机的校核4.1模具及注塑机的校核的校核XS-1780D型注塑机主要参数如下：额定注射量额定注射量499 cm499 cm3 3螺杆直径螺杆直径55 mm55 mm最大开模行程最大开模行程435 mm435 mm注射压力注射压力133 MPa133 MPa最大装模厚度最大装模厚度maxmax500 mm500 mm锁模力锁模力1780 kN1780 kN最小装模厚度最小装模厚度minmin190 mm190 mm喷嘴圆弧半径喷嘴圆

18、弧半径15 mm15 mm模板最大安装尺模板最大安装尺寸寸470470470 mm470 mm喷嘴孔直径喷嘴孔直径6 mm6 mm1、注射量的校核 如前所述，塑件和浇注系统的总体积为V=13305.96 mm3， 远远小于注射机的标称注射量499 cm3。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=220 mm。 最小装模高度为Hmin=190 mm，最大装模高度为Hmax=500 mm，能满足HminH闭Hmax的安装条件。3、模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为250200 mm，注塑机模板最大安装尺寸为470470 mm，故能满足安装要求。模具定位圈的直径为100 mm，注塑机定位孔的直径100 mm，符合安装要求。浇口套主流道球面半径R=17 mm大于注射机喷嘴圆弧半径15 mm，