漱口杯塑料模具设计CAD图纸全套注塑模具毕业资料综述Word文档下载推荐.docx
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英文名称:
Polypropylene（简称PP）
比重:
0.9-0.91克/立方厘米成型收缩率:
1.0-2.5%成型温度：
160-220℃。
成分结构
PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。
通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100℃，能在沸水中煮。
PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。
PP的综合性能优于PE料。
PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。
PP的缺点：
尺寸精度低、刚性不足、耐候性差，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。
成型特性
1）结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。
2）流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形。
3）冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度。
料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形
4）塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中。
PP与其它几种主要的通用塑料的性能比较
表1-1材料性能表
材料性能、种类
PP
PE
PVC
PS
ABS
密度
最小
小于水
较大
略高于水
刚性
较好
差
好
收缩率
一般
韧性
低温下差
强度
较高
低
高
耐热性
较差
化学稳定性
耐候性
毒性
无毒
可以无毒
粘合剂粘合
热合性
成型加工性
不易
（2）成型工艺性分析
PP在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：
其一：
PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；
其二：
分子取向程度高而呈现较大的收缩率。
PP的加工温度在200-300℃左右较好，它有良好的热稳定性（分解温度为310℃），但高温下（270-300℃），长时间停留在炮筒中会有降解的可能。
因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低，所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性，改善收缩变形和凹陷。
模温宜控制在30-50℃范围内。
PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。
PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热较大），产品出模后比较烫。
PP料加工时不需干燥，PP的收缩率和结晶度比PE低。
1.2塑件结构分析
塑件的具体结构如图所示。
其中塑件外形结构大致圆柱形，带有拔模角度，注塑重点在于，注塑时不能出现浇不足，收缩均匀。
同时外观要求不能有熔接痕、脱模痕,不能有划伤、变形、飞边，必须符合GB/T2828.1、QC/T32-2006和GB/T3730.1-2001。
制品尺寸精度分析。
该塑件尺寸无特殊要求，尺寸精度按MT5查取公差。
该塑件内外尺寸均受到模具活动的影响，故为B类尺寸。
据国家标准塑件尺寸公差（GB/T144486-1993）查得，该零件主要尺寸如下所示：
表1-2
塑件标注尺寸
尺寸公差（MT5）
尺寸
18
18±
0.3
1
1±
20
20±
32
32±
23
23±
33
33±
25
25±
27
27±
图1-2水杯三维图
2拟定模具结构形式
2.1分型面位置确定
在模具设计初期阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。
分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。
因此，分型面的选择是在注射模设计中的一个关键因素。
分型面的选择主要应遵循以下原则：
（1）分型面应选在塑件外形最大截面处。
（2）便于塑件顺利脱模，尽可能使塑件留在动模一侧。
（3）有利于保证塑件的精度要求。
（4）满足塑件的外观质量要求。
（5）有利于简化模具结构。
（6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。
（7）有利于排气。
综合上述的各原则，分型面可取在制件的最大投影面积处。
图2-1分型面
2.2型腔数量及排列方式确定
该塑件三维是ø
54上×
ø
40下×
66高mm，为中小型尺寸工件，采用一模四腔，大批量生产。
排列如图所示。
图2-2型腔排列
2.3注塑机选择和参数校核
2.3.1注射量计算
模具所需塑料熔体注射量m=nm1+m2（3-1）
式中：
m—一副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3）;
n—初步选定的型腔数量；
m1—单个塑件的质量或体积（g或cm3）
m2—浇注系统的质量或体积（g或cm3）
其中m2是个未知值（注塑厂的统计资料），在做设计时以0.6nm1来估算，即
m=1.6nm1（3-2）
经proe分析，塑件质量m1=5.948
0.91=5.412g，所以注射量m=1.6nm1=1.6
4
5.4=34.56g
2.3.2投影面积及锁模力的计算
塑件和流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积及所需锁模力为：
A=nA1+A2（3-3）
Fm=（nA1+A2）P型（3-4）
A—塑件及流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）;
A1—单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）；
A2—流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（mm2）;
Fm—模具所需的锁模力（N）；
P型—塑料熔体对型腔的平均压力（MPa）。
表5-1常用塑料注射成型时型腔平均压力单位：
MPa
塑件特点
P型
举例
容易成型塑件
PE、PP、PS等壁厚均匀的日用品，
一般塑件
30
容器类
中等黏度塑件及有精度要求塑件
35
在模温较高的情况下，成型薄壁容器类
高黏度塑料及高精度、难充模塑料
40
ABS、POM等有精度要求的零件，如壳类等高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等
流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍到0.5倍，因此可用0.45nA1来估算，另外部分塑料注射压力P可查相关数据。
经过moldex3D的计算，总投影面积为：
9156mm2。
所以：
A=4（3.14*27*27）=9156mm2
Fm=AP型=9156×
40=366.24kN
2.3.3选择注射机
根据上面计算得到的m和Fm值来选择一种注射机，注射机的最大注射量（额定注射量G）和额定锁模力F满足
G≥m/α（3-5）
式中α—注射系数，无定型塑料取0.85，结晶型塑料取0.75。
F>
Fm（3-6）
则：
G≥m/α→G≥34.56g/0.85=40.66g
生产原料密度为1.76g/cm3注射容量为23.1cm3
一般注塑机浇注塑料原料时,其每次注射量仅达标准注射量的75%。
为了提高制件质量及尺寸稳定,表面光泽、色调的均匀,要求注射量为标定注射量的50%为宜，即46.2cm3。
根据注射机的注射容量需大于46.2cm3、锁模力需大于366.24kN，
又由于《模具设计与制造简明手册》表2-40选择注射机XS-ZY-1000螺杆式注射机，其参数如下：
额定注射量：
1000
螺杆直径：
85mm
注射压力：
178Mpa
锁模力：
4500KN
模板行程：
700-mm
模具最大厚度：
700mm
模具最小厚度：
300mm
模板尺寸：
700×
850mm
拉杆空间：
650×
550mm
定位孔直径：
150mm
合模方式：
液压—机械
2.3.4注射机有关参数的校核
（1）最大注塑量校核
模具成型塑料制品和流道凝料总质量应小于注塑机的额定注塑量的80%，所以额定注塑量Ｍ≥138.24g÷
80%=172.8g，选定的注塑机额定注塑量为1000cm3×
1.76g/cm3=1760g，注塑量校核合格。
（2）锁模力校核
F≥kAp型=1.2*366.24KN=439.482KN，所选注塑机的锁模力为4500KN，锁模力校核合格。
（3）注射压力的校核
注射机的最大压力应大于塑件成型所需的压力，即
（3-7）
——注射机最大注射压力（Mpa）；
——塑件成型所需的注射压力（Mpa）；
采用柱塞式注塑机PPA注射压力为140～180MPa，螺杆式注塑机则取120～140MPa为宜，因此选定的注塑机的注射压力：
178Mpa，满足要求。
3成型零件有关尺寸的计算
（1）型芯设计
图3-1型芯
型芯的尺寸计算
型芯的尺寸按以下公式计算
D
=〈〔1+
〕d
+xΔ〉
式中D
—型芯外径尺寸
d
—塑件内形尺寸
Δ—塑件公差
—塑料平均收缩率
—成形零件制造公差,取Δ/2。
（2）型腔设计
图3-2型腔
1）型腔径向尺寸按以下公式计算
－xΔ〉
—型腔的内形尺寸
—塑件外形基本尺寸
Δ—塑件公差
2）型腔深度尺寸按以下公式计算
=
式中
—型腔深度
—塑件外形高度尺寸
—成形零件制造公差,取
（3）由于该产品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。
一般取Ra1.6,在机床上加工就可以直接投入使用，不需要经过其它的特殊加工。
考虑模具的修模以及型芯的磨损，在精度范围内，型芯尺寸尽量取大值。
而型腔则取大值，型腔的表面粗糟将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求较高，一般取Ra0.8～0.4。
在本次设计中，型腔取Ra0.8。
（4）X——综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨损等因素），塑件精度低、批量较小时，X取1/2；
塑件精度高、批量比较大
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