注塑模具设计说明书参考文件[27页]

1、课程设计课程名称CAD应用技术课程设计题目名称注射模具CAD 学生学院材料与能源学院专业班级 学 号学生姓名指导教师2011 年12 月24日目录第一部分 设计任务书 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 3 第二部分详细设计一.材料的选用 5塑件的工艺性与分析.。ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo 5 三分型面选择6四.的设计oeoooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo

2、ooooo 64.1 M机的选择64.2 锁模力的校核7五模架的选择 85. 1模板长度的确定 85.2.戦厚度及其他板件厚度的确定9浇注系统的设OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 96. 1 喷嘴的设计。0。0000000000000000000000000000000000000000 106. 2 的000000。00。ooooooo oooooooooooooooooooooooooooooooo 10 fs. 出的StI* oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo

3、oooooooo 107.1脱模力计算107.2删板的设计117.3推杆的设计 12八复位机构的选取 13九成型零件的工作尺寸 0 00000000000000000000000000000000000000000000000 139. 1 型腔的尺寸计算ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo 139. 2 芯的尺寸 *1 算。00。00 0 000 00 000000000000000000。0000 0 00000000 14 十模;度调节系统的设计 0。0000000000000000000000000000000000。000 1

4、5 t其薛准补的选用 15十二塑料模材料及热处理的选用16十三.參考坤 1735广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书题目塔称CAD应用技术课程设计材料与能源学院专业班级金属材料工程09级（2班）李素玲3209007226一、课程设计（论文）的内容以塑料制品为设计对象.根据塑件的王艺和结构要求，利用计算机辅助设计软件（AutoCAD或Pro/E 等）上对注射模具进行设计与绘图（或进行三维模拟，并计算模具各部件的尺寸与分析其结构的合理性。二、课程设计（论文）的要求与数据1、按照指导教师安排的设计内容，制定工艺规范，并征询指导教师的意见：塑件外观如图1所示。2. 査阅模具于册及相关资料，采用CA

5、D应用软件（AutoCAD或Pro/E等）对注射模具进行设计和绘 图，包括合理选用标准模架和零件、合理设计注射模的结构，并绘制动模、定模及装配图。3、进行数据处理和分析，总结成文，设计说明书按学校课程设计说明书（论文）撰写的规范要求，篇幅不少于3000字。三、课程设计（论文）应完成的工作1、在指导老师的指导下，査阅和本课程设计有关的资料，包括各种模具设计手册，了解注射成型的 原理及过程：2、进行系统的设计工作，其中主要完成的内容有：(1)对塑件的工艺和结构进行分析：(2)分型而的选择：(3)注射机的选择：(4)模架的选择(5)浇注系统的设计：(6)推出机构的选取：(7)复位机构的选取：(8)成

6、型零件的工作尺寸计算：(9)模具温度及调节系统的设计(10)塑料模具零件材料及热处理的选用:(11)导柱、导套标准尺寸的选用：(12)推杆（顶针）标准尺寸的选择(13)复位杆推荐尺寸的选择(14)定位环推荐尺寸的选用撰写设计说明书（不少于3000字九3、绘制塑件、模具装配图、定模板、动模板、型芯，并输出打印。课程t计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1了解注射成型的原理及过程，学握注射成型的相关概 念和注慈事项：了解各种型料的分类、特性、用途与 常用的辨别方法：明确设计内容和任务，掌握模具设 计步骤。教 1-303 教 1-309 图书馆2011年12月12 H- 14 0

7、2针对某一塑件，对其模具进行设计、分析与绘图，并 撰写课程设计说明书。学生宿舍或 图书馆2011年12月14 0- 12 月 25 日五、应收集的资料及主要参考文献1、徐炜炯.模具设计.北京：中国轻工业出版社，1997： 170-242.2、塑料模设计手册.塑料模设计手册.北京：机械工业出版社，2002, 83、胡仁喜，赵力航.郭军编.AutoCAD2005练习宝典.北京理工大学出版社，2003. 84、夏巨李志刚.中国模具设计大典数据库（电子版.中国机械工程学会.发出任务书日期：2011 年12月12日指导教师签名：陈海燕计划完成日期： 2011年12月26日专业责任人签名：李风主管院长签名

8、:具体设计及说明计算结果1. 材料的选用这是一个螺帽盖塑料零件，任务书给定的材料是PVC （聚氯乙烯）， 而PVC也有软质和硬质之分。螺帽盖的作用的保护螺母或螺杆，防止 生锈、松动等，而且螺帽盖长期裸露在空气中。因此，选用的材料应 具备不易燃性、高强度、耐腐蚀、耐气侯变化性以及优良的几何稳定 性等性能。综合考虑应选用硬聚氯乙烯（HPVC）。HPVC的成形特性：1.无宦形料，吸湿性好，但为了提高流动性， 防止发生气泡则宜先干燥。2.流动性差，极易分解，特别在高温下与 钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200C,分解时有腐蚀及刺激 性气体。3.成形温度范围小，必须严格控制料温。4.用螺杆式注射机

9、及直通喷嘴，孔径宜大，以防止死角滞料，滞料必须及时处理淸除。 5.模具浇注系统应粗短，浇口截而宜大，不得有死角滞料，模具应冷 却，其表面应镀铭。2. 塑件的工艺性与结构分析：塑件的尺寸精度主要决左于塑料收缩率的波动和模具制造误差。 査相关手册，可得HPVC密度为1. 38g/cm3,收缩率为0. 61. 5%,按 表5-33所示，HPYC是非结晶性塑料，收缩小，基本上是热胀冷缩， 收缩率为0. 61. 5%,在本设计中取收缩率的计算值为0. 7%.塑料精度的等级评定：一般塑件：按J/T10628-95,取56级。精密级塑件：按J/T10628-95,取34级。高精密级塑件：按J/T10628-

10、95,取12级。因此，查手册P49表2-20,本设计所用的螺帽盖采用5级精度。脱模斜度大小与塑件的形状，壁厚及收缩率有关，脱模斜度主要 为了便于塑料脱模，査表2-1,肝的脱模斜度为502。型腔取 其脱模斜度50,型芯脱模斜度为1。查表2-3得，HPVC最小壁厚 为1.2mm,螺帕盖的直径为100mm属于中小形塑件，其壁厚推荐采用 1. 8mm,塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求，另外还尽量使各部壁 厚均匀，避免太薄：另外还须指出，壁厚与流程有密切关系，最后考 虑生产成本，取1.8mm左右。HPVC的密度 P =1. 38g/cm3 收缩率=0. 7%精度为5级型腔脱模斜度为 50 ,型芯脱模

11、斜度为1。壁厚 t=l. 8mm17过渡圆角的选择R=0. 5t=0. 9nunRl=1.5t=2. 7mm （R为内圆角，R1为外圆角）R=0. 9mmRl=2. 7mm（塑料模设计手册.第二版（机械工业出版社）P35图2-4）三.分型面选择分型面为左模和动模的分界面，合理选择分型而是使塑件能完好 地成形的先决条件。选择分型面时应从以下几个方面考虑。（1）、使塑件在开模后留在动模上：（2）、分型而的痕迹不影响醍件的外观：（3）、浇注系统，特别是进料口能合理地安排；（4）、使推杆痕迹不靈在塑件外观表面上；（5）、使塑件易于脱模。经综合考虑，选下图A-A而为分型面4. 注射机的设计4.1注射机的

12、选择（1）由于工件较大，采用一模一件，在一个注射成型周期内需注 射入模具内的塑料熔体的容量为：V=nVz+VjV 壑 d =2.63X104 mm3式中 n-n=l, 一模一件Vz单个塑件的体积：（单个塑件的体积为2.63X10 4 mm3） Vj浇注系统凝料和飞边所需的塑料分量，一般V=31. 56 cm3Vj=（630%）XVz取系数为20%V=26. 3 + 20%26. 3 cm3 =31. 56 cm3按规定，VW0.8Vg,其中Vg为注射机额定注射量，由此查相关模 具设计手册，可确定注射机的标准型号。Vg=V-?O. 6=52. 6 cm3P =1. 38g/cm3m=VgX p

13、=52. 6X 1. 38=73g注射机型号规格的表示方法有三种：锁模力、注射量/锁模力、 注射量。注射量表示法是用注射机的理论注射容量参数来表征注射机 的规格型号。如XS-ZY-125A, XS-ZY指预塑式（Y）塑料（S）注射（Z）成型（X）机，125指理论注射容量为125 cm3, A指设备设计序 号为第一次改型。又VHPVC理论注射机类型为螺杆型查（塑料模设计手册（机械工业出版社）392页表8初选XS-ZY-125型号的注射机4.2注射机锁模力的校核：为防止模具分型而被模腔压力顶开，注射机必须对模具施以足够 的锁模紧力。锁模力公式：F=l. 5 p AXO. 1式中 F所需锁模力（KN

14、）；P型腔单位而积的注射压力（Mpa）;A型腔（包括浇注系统）的投彩面积（cm?）. 因为浇注道是采用直流道，A= n X502 mm2 =7854 mm2=79 cm2P=Pb*Kc*Ks其中Pb基本压力见（塑料模设计手册（机械工业出版社）18 页 图5-53Pb与壁厚t和流程比的关系），取Pb=22 MpaKc材料种类的系数，见（塑料模设计手册（机械工业出版 社） 表5-25公差数值表），但表中没有给出HPVC的Kc值，为方便 计算HPVC的Kc值取1。Vg=52. 6 cm3Mg=73g初选注射机XS-ZY-125 型A=79 cm2单位面积的注Ks根据塑件几何形状复杂程度而定，Ks=l

15、1. 5此设计塑件形状较为简单，因此取Ks=1.0oF注射机=900KN/.P=22X1X1=22 Mpa射压力P p=22 Mpa最大理论注射量125 cm3镇模力900 KN最小模具厚度200 mm最大模具厚度300 mm该注射机满足要求.XS-ZY-125型号的注射机应该能满足工作要求锁模力F=260. 7 KN/.F=l, 5X22X79X0. 1=260.7 KNOOOKN五模架的选择5. 1模板长度的确定塑料注射模标准模架共有两种，即GB/T12556. 112556. 2-1990塑料注射模中小型模架和GB/T12555. 112555. 15-1990塑 料注射模大型模架。两种

16、标准模架的区别主要在于适用范围。中小型 标准模架的模板尺寸BXLW500X900mm,而大型标准模架的模板尺寸 BXL 为 630X630mm1250X2000mm。对于中小型模具来说，只要根据型腔的长宽尺寸不大于模架的长 度和宽度的60%,深度不超过其长度的10%,即可确定模架的型号，可 以不必计算。由于塑件是一个旋转体，所以宽和长相等及B=L=200mmB 模全 100F0. 6= 167mm, L 模100-0. 6=167mmL 模 225-r0. l=250mm因为基于模腔长、宽和深度的考虑，由于一模一件的原因，再考虑 制造成本査相关图表得：模板长度和宽度：450X450又因为，塑件

17、壁厚较薄，且塑件要求一定的尺寸精度，推料应选推板 推岀，所以选用A3标准模架5.2.模板厚度及其他板件厚度的确定模板长度和宽 度：开模距离S=2X塑件高度+ 23mm450 X 450 mm*mm又因为塑件高度H=25mm选用A3标准模架Smax=2 X 25+3=53mmVSmax=53mm,二所需的垫块的高度应大于Smax/2+32+25, 查相关图表得：.模架的具体选450XL系列中19号标准模架开模距离S=53mm定模座板、动模座板：500X500厚度：40mm定模板、推料板和动模板：450X450定模板厚度：50mm动模板厚度：50mm推料板板厚度：40nun推板的长度和宽度：450

18、X285厚度：32nun推杆固怎板的长和宽：450X285厚度：25mm模具的高度 Hmin=320niniHmax=373 mm该选用XS-ZY500 .型 注射机垫板的长宽高：450X80X 100mm模具的高度等于120+50+50+100=320mm最大理论注林475 cm3锁模力3500 KN最小模具厚度300 mni最大模具厚度450 mm所以模具最大距离=320+53=373 mm,超出注射机的垠大 模具厚度，因此不能选用XS-ZY-125,改选用XS-ZY500是符合的。六. 浇注系统的设计对于塑料模具，浇注系统一般由主流道、分流道、冷料井和浇口组成 螺帽盖是采用直接进料的方式

19、，以至流道作为直接进料口。所以这 个浇注系统主要考虑主流道。6.1喷嘴的设计喷嘴圆弧半径 为 18mm喷嘴孔径为6mm查（塑料模设计手册（机械 工业出版社）392页表& XS-ZY500型的喷嘴圆弧半径为 18mm,喷嘴孔径为6mm6.2主流道的设计主流道为直接与注射机的喷嘴连 接的部分。熔体从喷嘴中以一定的 速度喷岀，由于熔体在料筒内已被 压缩，此时流入模的空腔内，其体 积必然要胀大，流速也略为降低，主流道示意图所以，主流道采用截面为圆形，整体为圆锥形的设计。査（塑 料模设计手册（机械工业出版社）P204知锥度取值范围为2-4, 考虑答到HPVC的流动性不好，取锥度为4 oD = J4V兀

20、K mm式中主流道大头直径（即与塑件相连接的部分）（mm）：主流道大头直径 D=10mmV流经主流道的熔体体积（cm3）;K因熔体材料而异的常数.:.V = 31.56 cm3查（塑料模设计手册（机械工业出版社）P205无HPVC的K值, 再根据手册P207页，表5-40,选出HPVC的D为10 mm七. 推出机构的设计推杆的位置设计以不影响塑件外观为原则，外观参数和尺寸查阅 相关手册可获得。本次设计采用一次脱模。由5.1可知，塑件采用推板推出的方式7.1脱模力计算HPVC的脱模斜度为50 2 二时，为厚塑件，/时，为薄塑件。20 20式中t塑件平均壁厚（cm）；r圆柱形半径（cm）;1.8

21、=2.5所以本次设计的塑件为薄塑件20根据（塑料模设计手册（机械工业出版社）P243 ,得出初始脱模 力的计算公式初始脱模力0 =竺土竺沁厶阳0（1-加）（1 + /）式中0-脱模力（N）；E塑料弹性模量（N/cm2 ）;t_塑件平均壁厚（cm）：S塑件平均成形收缩率；L包容凸模的长度（cm）;初始脱模力Q=4762N卜_塑料与钢的摩擦系数：nr塑料的泊松比；根据塑料模设计手册（机械工业出版社）P241-243表5-56 .5-57得 f=0. 35, E=3X 105 N/cm2 ,m=0. 4取推板与型芯 配合锥面的斜度为10 OV t=0. 18 cm , S=0. 007, L=4.

22、64 cmAQ=4762N7.2推料板的设计7. 1设计推板脱模机构时应注意的问题： 推板与型芯的配合应为锥而，斜度不小于5。取推板与型芯配合 锥面的斜度为10。 推板与推杆（推杆高度要一致）结合时，若采用浮动结合，推板 由限位螺钉限位并兼作导向，若采用固定结合，推杆兼作导向。根据, 模架的选取，推料板与推杆的结合采用浮动结合。7. 2推料板的强度校核cmH = 0.54ZJ式中H推板厚度（cm）；L推杆间距(cm);0脱模力N.E推板材料的弹性模量N cm2L=225mm推杆分布图(N/ cm2 ) 一般中碳钢 E=2.1xl07B推板宽度(cm)：y推板允许最大变形 量(cm)若推板与推杆

23、采用相同的钢种制 造，即45钢，y为0. 3 mm 根据塑料模设计手册(机械工 业出版社)P244图5-510得出44 cm 1. 5cm= 15mm40nim 所以选用的推料板能满足工作要求。15mm 40mm所以选用的推料板能满足工作要求。7. 3推杆的设计7. 3.1圆形推杆直径计算 d推杆n 八E 丿 式中d圆形推杆直径(cm)0-脱模力(N)：E-推杆材料的弹性模址(N/ cm2 );钢 E=2.1xl07 N/ cm21推杆长度(cm)：n-推杆数虽一推杆长度系数0. 7推杆长度 i =50+100-32mm=118mm=11.8 cm,35cm=3. 5 mm根据塑料模设计手册(机械工业出版社)P161 表5-8,取d为6mm,1=160 mm推杆长度i =118 mm购买推杆时选 购：d 为 6mm, 1=160mm的推杆7. 3. 2校核推杆强度选用的推杆能 满足工作要求cr= at（N/ .0S6十.模具温度