塑料制件注塑模具设计方案样本Word格式.docx

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1.1塑料介绍2

1.2塑料分类2

第二章塑料成型方法3

2.1塑料成型方法介绍3

2.2注射成型工艺过程4

第三章成型模具介绍5

3.1注射成型模具基础结构5

3.2注射成型模具分类5

第四章PVC管架注塑模具设计方案6

4.1设计原始材料6

4.2注射机选择6

4.3模具结构设计7

结论10

参考文件11

绪论

高分子材料科学是现代自然科学结晶，是物质科学中新科学和增加点。

高分子材料科学问世改变了20世纪物质文明，推进了人类进步。

高分子材料已在大家衣食住行和国防建设、生态环境等众多领域得到广泛应用，并为新世纪物质文明谱写着更丰富篇章。

高分子材料通常包含塑料、合成橡胶和合成纤维。

作为高分子材料之一塑料，因为原料丰富，制造方便、加工轻易、质地优良、轻巧耐用、用途广泛和投资效益显著，现在世界上体积产量已经赶上和超越了钢铁，成为人类使用关键材料。

世界各国全部很重视塑料工业发展，其低成本、高效益为制造业带来了巨大财富。

中国改革开放后经济高速增加也包含了突飞猛进塑料工业巨大贡献。

塑料工业是一个复杂系统，是集原材料、加工工艺、制造设备和成型模具等一系列科技产业为一体高科技产业。

现在，中国塑料工业总体水平和其它优异国家相比还有一定差距，还需要大力推进这门新兴学科及其产业科技进步和基础建设，重视开展对应基础性研究和应用研究，并深入加强对塑料工业急需专业技术人才培养。

第一章塑料及其分类

1.1塑料介绍

塑料是以高分子聚合物为关键成份，并在加工为制品某阶段可流动成型材料。

所谓高分子聚合物，是指有成千上万结构相同小分子单体经过加聚或缩聚反应形成长链大分子。

它既存在于大自然中（称为天然树脂），又能够用化学方法人工制取（称为合成树脂）。

合成树脂是塑料主体，在合成树脂中加入一些添加剂，如稳定剂、填料、增塑剂、润滑剂、着色剂等，能够得到多种性能塑料品种。

因为添加剂所占百分比较小，塑料性能关键取决于合成树脂性能。

1.2塑料分类

一、按使用特征分类

（1）通用塑料。

通常是指产量大、用途广、成型性好、价格廉价塑料。

通用塑料有五大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）及丙烯青─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS）。

（2）工程塑料。

通常指能承受一定外力作用，含有良好机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性很好，能够用作工程结构塑料，如聚酰胺、聚砜等。

　　（3）特种塑料。

通常是指含有特种功效，可用于航空、航天等特殊应用领域塑料。

二、按理化特征分类

（1）热塑性塑料。

热塑性塑料是指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化塑料。

（2）热固性塑料。

热固性塑料是指在受热或其它条件下能固化或含有不溶（熔）特征塑料。

第二章塑料成型方法

2.1塑料成型方法介绍

塑料成型加工是指由合成树脂制造厂制造聚合物制成最终塑料制品过程。

　　1．吸塑。

　　用吸塑机将片材加热到一定温度后，经过真空泵产生负压将塑料片材吸附到模型表面上，经冷却定型而转变成不一样形状泡罩或泡壳。

　　2．压塑。

　　压塑也称模压成型或压制成型，压塑关键用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料成型。

　　3．挤塑。

　　挤塑又称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热树脂连续经过模具，挤出所需形状制品方法。

挤塑有时也有于热固性塑料成型，并可用于泡沫塑料成型。

挤塑优点是可挤出多种形状制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；

缺点是热固性塑料不能广泛采取此法加工，制品尺寸轻易产生偏差。

　　4．注塑。

　　注塑又称注射成型。

注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化取得产品方法。

注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料成型。

注塑优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂零件，尤其适合大量生产。

缺点是设备及模具成本高，注塑机清理较困难等。

　　5．吹塑。

　　吹塑又称中空吹塑或中空成型。

吹塑是借助压缩空气压力使闭合在模具中热树脂型坯吹胀为空心制品一个方法，吹塑包含吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。

用吹塑法可生产薄膜制品、多种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。

　6．压延。

　　压延是将树脂合多种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后经过压延机两个或多个转向相反压延辊间隙加工成薄膜或片材，随即从压延机辊筒上剥离下来，再经冷却定型一个成型方法。

压延是关键用于聚氯乙烯树脂成型方法，能制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品。

　　7．发泡成型。

发泡材料（PVC,PE和PS等）中加入合适发泡剂，使塑料产生微孔结构过程。

几乎全部热固性和热塑性塑料全部能制成泡沫塑料。

按泡孔结构分为开孔泡沫塑料（觉大多数气孔相互连通）和闭孔泡沫塑料（绝大多数气孔是相互分隔），这关键是由制造方法（分为化学发泡，物剪发泡和机械发泡）决定。

2.2注射成型工艺过程

一生产前准备工作为了使注射成型生产顺利进行和确保塑件质量，生产前需要进行原料预处理、清洗料筒、预热嵌件和选择脱模剂等一系列准备工作。

二塑化计量成型物料在注射机料筒内经过加热压实和混合等作用以后，由松散粉状或粒状固体转变成连续均化熔体过程叫塑化。

计量是指能够确保注塑机经过柱塞或螺杆，将均化好熔体定温，定压，定量输出机筒所进行动作，这些动作均需注射机控制柱塞或螺杆在塑化过程中完成。

三合模注射柱塞或螺杆从机筒内计量位置开始，经过注射油缸和活塞施加高压，将塑化好熔体经过机筒前端喷嘴和模具中浇注系统快速注入封闭模腔过程称为注射充模。

四冷却定型冷却定型从浇口冻结时间开始，到制品脱模为止，是注射成型最终阶段，在此阶段中需要注意问题有模腔压力、制件密度、熔体在模内冷却情况和脱模条件等。

五塑件后处理因为塑化不均匀或塑料在型腔内结晶、取向、冷却及金属嵌件影响等原因，塑件内部不可避免地存在部分内应力，从而造成塑件在使用过程中产生变形或开裂。

为了处理这些问题，可对塑件进行部分合适后处理。

常见后处理方法有退火和调湿两种。

（1）退火处理。

退火处理是将塑件放在定温加热介质（如热水、热空气或液体石蜡等）中保温一段时间，然后缓慢冷却至室温，从而消除塑件内应力过程。

（2）调湿处理。

调湿处理是将刚脱模塑件放入热水中，以隔绝空气、预防塑件氧加紧吸湿平衡一个后处理方法。

第三章成型模具介绍

3.1注射成型模具基础结构

一、依据各部分起作用不一样分类:

〈一〉浇注系统：

将塑料由注射机喷嘴引向型腔通道称浇注系统，其由主流道，分流道，内浇口，冷料穴等结构组成，由零件浇注套，拉料杆等组成。

〈二〉成型零件：

是直接组成塑料件形状及尺寸多种零件，由型芯（成型塑件内部形状），型腔（成型塑料外部形状），成型杆，镶块等组成。

〈三〉结构零件：

组成零件结构多种零件，在模具中起安装，导向，机构动作及调温等作用。

〈四〉导向零件：

为了确保动模和定模合模时能正确对中，如导柱，导套。

〈五〉侧向分型抽芯机构：

有些带有侧凹或侧孔塑件，被推出以前必需优异行侧向分型抽芯，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需要在模具中设置侧向分型抽芯机构。

〈六〉推出机构：

在开模过程中，需要有推出机构将塑件及其在流道内凝料推出或拉出。

通常由推杆、推出固定板、推板及主流道内拉料杆组成。

〈七〉排气槽：

用以将成型过程中气体充足排除。

常见措施是在分型面处开设排气沟槽。

二、依据其运动特点均可分为两大部分：

定模部分：

一部份留于模具机座定模板上；

动模部分：

随注射机动模板运动部分

定模部分和动模部分闭合则可形成型腔和浇注系统

3.2注射成型模具分类

一、按注射机类型分：

立式注射机，卧式注射机，直角式注射机上用模具

二、按注射模具总体结构特征分：

1、单分型面模分流道在分型面上，需切除流道凝料。

2、点浇口脱出模具（三板式模具）

3、带横向轴芯分型模具

4、自动卸螺纹注射成型模具

第四章PVC管架注塑模具设计方案

4.1设计原始材料

PVC管架形状及尺寸，图一。

材料：

聚氯乙烯（PVC）。

1材料聚氯乙烯（PVC）介绍

聚氯乙烯是一个无毒、无臭白色粉末。

它化学稳定性很高，含有良好可塑性。

除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度盐酸、90%以下硫酸、50～60%硝酸及20%以下烧碱，对于盐类亦相当稳定；

PVC热稳定性和耐光性较差，在140℃以上即可开始分解并放出氯化氢（HCl）气体，致使PVC变色。

PVC电绝缘性优良，通常不会燃烧，在火焰上能燃烧并放出HCl，但离开火焰即自熄，是一个“自熄性”、“难燃性”物质。

基于上述特点，PVC关键用于生产型材、异型材、管材管件、板材、片材、电缆护套、硬质或软质管、输血器材和薄膜等领域。

2估算制件体积

V=（12*14*2.5-π*42*2.5）*2+（11.72-102）*π*18+π*26*0.5*14*1.8

=3702.5mm3

3PVC密度

ρ=1.4g/cm3

4制件质量

m=ρV=1.4*3.702g=5.18g

5最大投影面积

S=14*50mm2=700mm2

4.2注射机选择

型号：

XS-ZY-125

参数：

螺杆（柱塞）直径/mmφ2

注射容量/（cm3或g）125

注射压力/105Pa1190

锁模力/10kN90

最大注射面积/cm2320

模具厚度/mm最大300最小200

模板行程/mm300

喷嘴球半径/mm12孔直径/mmφ4

4.3模具结构设计

1确定型腔数目n

确定型腔数目标方法有：

依据锁模力、依据最大注射量、依据制品精度要求、依据经济性等，在设计时应依据实际情况决定采取哪一个方法，并综合考虑确定型腔数目。

根据所用注射机最大注射量V（cm3）初定型腔数目n；

n=KVP-V2/V1=（0.8*125-10）/5.18=17.3

所以初定型腔数目为16

2确定分型面

即使在制品设计阶段分型面已经考虑或选定，在模具设计阶段仍应再次校核，从模具结构及成型工艺角度判定分型面选择是否合理。

即采取但分型面注射模还是采取双分型面注射模。

比较可知但分型面是注射模具中最简单一个，应优先采取。

3确定型腔位置

型腔部署实际上是模具结构总体方案计划和确定。

因为一旦型腔部署完成，浇注系统走向和类型便已确定。

冷却系统和推出机构在部署型腔时也必需给从分注意，若冷却管道部署和推杆孔、螺栓孔发生冲突时要在型腔部署中进行调整，当型腔、浇注系统、冷却系统、推出机构初步位置决定后，模板外形尺寸基础上就已确定，从而能够选择适宜标准模架。

在多模型腔中，分流道部署有平衡式和非平衡式两类，在制件形状和性能要求不十分严格情况下，模具加工难易程度就成了模具结构设计所考虑关键原因，本设计采取非平衡式部署。

型腔数目及排布，图二。

4确定浇注系统

浇注系统平衡及浇口位置和尺寸是浇注系统设计关键。

浇注系统往往决定了模具类型，如采取侧浇口，通常选择单分型面两板式模即可，如采取点浇口，往往就得选择双分型面三板式模具，方便分别脱出流道凝料和塑料制品。

浇注系统，图三。

主流道形状及其和注射机喷嘴配合关系，图四。

5确定脱模方法

在确定脱模方法时首先要确定制品和流道凝料留在模具哪一侧，必需时要设计强迫滞留结构，然后再决定是采取推杆式还是推件板结构。

尤其要注意确定侧凹制品脱模方法，因为当决定采取侧抽芯结构时，模