塑料模课程设计说明书.docx

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塑料模课程设计说明书

塑料模课程设计说明书

设计题目：

外壳

学院:

工程技术学院专业班级：

机制0973

姓名：

傅永建学号：

2009963104

二0一0年7月

目录

一、塑件的工艺分析………………………………………………………………………………

1.1塑件的成型工艺分析…………………………………………………………………………

1.1.1材料的特性………………………………………………………………………………

1.1.2塑件材料成型性能………………………………………………………………………

1.2塑件的成型工艺参数的确定……………………………………………………………………

二、模具基本结构及模架的选择…………………………………………………………………

2.1模具的基本结构………………………………………………………………………………

2.1.1成型方法…………………………………………………………………………………

2.1.2型腔布置…………………………………………………………………………………

2.1.3确定分型面………………………………………………………………………………

2.1.4选择浇注系统……………………………………………………………………………

2.1.5确定推出方式……………………………………………………………………………

2.1.6侧向抽心机构……………………………………………………………………………

2.1.7选择成型设备…………………………………………………………………………

2.2选择模架………………………………………………………………………………………

2.2.1模架的结构………………………………………………………………………………

三、斜导柱侧抽芯机构的设计与计算…………………………………………………………

3.1抽芯距与抽芯力的计算………………………………………………………………………

3.1.1抽芯距的计算…………………………………………………………………………

3.1.2抽芯力的计算……………………………………………………………………………

3.2侧滑块的设计…………………………………………………………………………………

3.2.1斜导柱的设计…………………………………………………………………………

3.2.2滑块的设计……………………………………………………………………………

3.2.3导滑槽的设计…………………………………………………………………………

3.2.4楔紧块的设计…………………………………………………………………………

四、成型零部件的设计计算………………………………………………………………

4.1动、定模镶块的结构设计………………………………………………………………

4.2型芯、型腔的尺寸设计……………………………………………………………………

4.2.1型腔径向尺寸……………………………………………………………………………

4.2.2型腔深度尺寸……………………………………………………………………………

4.2.3型芯径向尺寸……………………………………………………………………………

4.2.4型芯高度尺寸……………………………………………………………………………

4.3温度调节系统的设计与计算…………………………………………………………………

4.3.1冷却系统的结构、尺寸、位置…………………………………………………………

设计小结………………………………………………………………………………………

主要参考资料…………………………………………………………………………………

第一章塑件的工艺分析

一、塑件的成型工艺分析

塑件如图1所示。

产品名称：

外壳

产品材料：

尼龙1010

产品数量：

大批量生产

塑件尺寸：

如图1-1所示

塑件质量：

15g

塑件颜色：

半透明

塑件要求：

塑件外表面光滑

1、塑件材料特性

尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。

经过拉伸定向处理的尼龙，其抗拉强度很高。

接近于钢的水平。

因尼龙的结晶性很高。

表面硬度大，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。

尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。

尼龙的缺点是吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸的变化。

其稳定性较差，一般只能在80100之间使用。

2、塑件材料的成型性能

尼龙原料较易吸湿，因此在成型加工前必须进行干燥处理。

尼龙的热处理稳定性差，干燥时为避免材料在高温时氧化，最好采用真空干燥法；尼龙的熔融黏度低，流动性好，有利于制成强度特别高的薄壁塑件，但容易产生飞边，故模具必须选用最小间隙；熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留过长时间；尼龙成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此应严格控制成型工艺条件。

二、塑件成型工艺参数的确定

查有关手册得到PA1010塑料的成型工艺参数：

密度：

1.04～1.07g/cm³;

收缩率：

1.0﹪～2.5﹪

预热温度：

100℃～110℃，预热时间：

2～3h

料筒温度：

前段200℃～210℃，中段220℃～240℃，后段190℃～200℃；

喷嘴温度：

190℃～210℃；

模具温度：

60℃～90℃；

注射压力：

0～100Mpa；

成型时间：

注射时间20～90s,保压时间0～5s，冷却时间20～120s。

第二章模具基本结构及模架的选择

一、模具基本结构及模架的选择

1、成型方法塑件采用注射成型的方法生产。

为保证塑件表面质量，且根据塑件的形状，采用轮辐式浇口。

模具为单分型面注射模。

2、型腔的布置

方案一采用一模一件，模具制造成本不高，能够适应生产要求，塑料流程短，塑件质量好。

方案二一模两件对称布置，生产效率高。

侧浇口进料，不影响塑件外观。

浇口容易去除，但是塑件流程大，模具成本较高。

所以选方案一较合理。

3、确定分型面

方案一

取A-A面为分型面，不影响零件的外观质量，抽芯在动模，抽芯机构简单。

方案二

抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯。

所以选方案一较合理。

4、选择浇注系统

浇注系统如上图所示。

5、确定推出方式

方案一

开模后，塑件包紧动模型芯的力并不大，适当考虑脱模斜度，采用顶杆并不会将塑件顶变形，且模具结构简单。

方案二

采用推管和顶杆联合顶出，顶出平稳，塑件不会变形，但是推管与型芯配合，会造成制造和装配上的困难。

所以采用方案一。

6、侧向抽心机构

塑件的侧面有

4的圆孔，因此模具以内感有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块机构。

斜导柱装在定模板上，滑块装在动模板上。

7、选择成型设备

选用XS-ZY-125型注射机，其有关参数为：

额定注射量104/125/146cm³

注射压力120Mpa

锁模力900KN

最大注射面积320cm²

模具厚度200～300mm

最大开模行程300mm

喷嘴圆弧半径12mm

喷嘴孔直径4mm

8、选择模架

第三章斜导柱侧抽芯机构的设计与计算

一、抽芯距与抽芯力的计算

1、抽芯距的计算

s=

+（2～3）mm

s------抽芯距

----型芯滑块移动的最小距离

所以，s=3+3=6mm。

2抽芯力的计算

c-------侧型芯成型部分的截面平均周长，m；

h-------侧型芯成型部分的高度

p-------包紧力，取p=1

Pa；

------取0.2；

------侧型芯的脱模斜度，（°）取0.5º。

=4

3

（0.15

cos0.5º+sin0.5º）=75.36N

二、侧滑块的设计

1、斜导柱的设计

（1）斜导柱的结构设计

材料：

T8、T10或20渗碳淬火

硬度>HRC55

表面粗糙度：

Ra0.8μm

2、斜导柱的倾角确定

通常：

α=15°～20°，最大不超过25°，取α=18º。

F弯=F抽/cosα=75.36/cos18º=79.23N，F开=F抽·tanα=75.36/tan18º=231.93N，

L4=S抽/sinα=6/sin18º=19.40mm，H4=S抽/tanα=6/tan18º=18.47mm。

3、斜导柱长度的确定

4、斜导柱直径的确定

斜导柱直径（d）取决于它所受的最大弯曲力（F弯）

=……=12mm.

5、滑块的设计

设计要点：

活动成型芯应牢固装配在滑块上，防止其在抽芯时松脱，还必须注意成型芯与滑块连接部位的强度。

滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍。

结构如图：

6、导滑槽的设计

设计要点：

滑块在导滑槽中滑动要平稳．不应发生卡滞、跳动等现象。

导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。

7、楔紧块的设计

因为楔紧块要求耐磨，如与定模板做成一体的，浪费材料。

所以采用如图所示：

第四章成型零部件的设计计算

一、动、定模镶块的结构设计

1、动模镶块的结构

2、定模镶块的结构

二、型芯、型腔的尺寸设计

尼龙1010的平均收缩率为0.0175，塑件未注公差按照SJ1372中6级精度公差值选取。

塑件尺寸如图1所示。

1、型腔径向尺寸：

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差

=

；取x=0.5.

（1）

（2）

2、型腔的深度尺寸：

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差

=

；取x=0.5

（1）

3、型芯径向尺寸：

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差

=

；取x=0.5

（1）

（2）

（3）

（4）

4、型芯高度尺寸：

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差

=

；取x=0.5。

（1）

三、温度调节系统的设计与计算

注射成型工艺要求模具温度为60--90℃，所以不需要对模具设置加热装置。

1、冷却系统的结构

根据塑件的大小和形状，采用环型水路。

且，水路通过型芯、型腔镶块。

结构如上图镶块结构所示。

2、冷却水路的尺寸确定

（1）冷却回路所需的总表面积按下式计算

（2）水路的总长度可用下式计算

确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm,否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低交换效率。

一般水孔的直径可根据塑件的平均厚度来确定。

平均厚度为2mm时，水孔的直径可取10～14。

3、冷却水回路布置的基本原则

（1）冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大

（2）冷却水道孔边至模具型腔表面的距离一般为10～15。

（3）浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小

（4）冷却水道应畅通无阻

（5）冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。

设计小结：

这次的课程设计是以实例来让我们设计，并且让我们分组进行，能够体现我们的团队协作能力。

从不知从何下手到经过深入的分析后，一步一步跟着设计步骤走。

这个过程是充实的。

通过这次的课程设计，让我获得了许多，首先是对课本和有关知识有了更深，更细的了解；其次，为即将到来的毕业做准备；同时，在做课程设计时可以培养一个人的细心。

参考资料：

1齐卫东.《塑料模具设计与制造》.北京：

高等教育出版社，2004.7p69、p82-p152、p344-p353

2刘力.《机械制图》.北京：

高等教育出版社，2004.7　　　　　　　　　p333.

3、《注塑模设计经验点评》p276

4、唐志玉.《塑料模具设计师指南》.北京：

国防工业出版社，1999.6