塑料空心球柄的模具设计设计说明书Word文档格式.docx
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1.1【塑件成型工艺分析】
如图1-1所示：
图1-1塑件图
该塑件的形状较复杂，孔的深度较深，在保证孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。
空心球柄的注塑材料选用HDPE，该材料收缩率范围大，收缩值大，取向性明显，易变性，产生翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀和稳定。
又由于该塑件壁厚不均匀，在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。
它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。
势必会在注塑的时候到来很大的压力，造成塑件填充不满和变形的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了Pro/E的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给空心球柄的表面带来更多的熔接痕和气孔。
也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。
因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。
因此，在成型时应该控制成型的温度，浇注系统以缓慢的散热，冷却速度不宜过快。
1.2【原料（HDPE）的成型特性与工艺参数】
高密度聚乙烯HDPE树脂微黄色或白色不透明,聚乙烯电绝缘性优良和耐化学腐蚀，还有此材料的熔点、刚性、硬度和强度较高吸水性小，有突出的电气性能和良好的耐腐蚀性。
它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。
1.2.1HDPE塑料主要的性能指标：
密度（Kg.dm-3）0.94~0.97
收缩率%1.5~3.0
熔点℃105~137
1.2.2HDPE的注射成型工艺参数:
表1-1塑件的原材料分析
塑料品种
结构特点
使用温度
化学稳定性
性能特点
成型特点
HDPE
热塑性塑料
线性结构非
结晶型
小于70°
C
较好
比较稳定
机械强度较好,有一定的耐磨性但耐热性较差,吸水性较大
成型性能很好,成型的原料要干燥.
结论
该塑料有良好的工艺性能,适宜注射成型,成型前塑料要干燥处理
所以:
选择HDPE料制品的工艺性能好,且经济效益较高.
表1-2HDPE塑料的注塑成型工艺参数
工艺参数
规格
预热和干燥
温度:
30-60
时间:
2-3h
成型时间
τ/S
注射时间:
0-5
保压时间:
15-60
冷却时间︰15-60
成型周期:
40-140
喷嘴
形式∶直通式
温度∶150-180
保压压力∕MPa
40-50
料筒温度∕℃
前段∶180-190
中段∶180-200
后段∶140-160
模具温度℃
50-80
注射机类型
螺杆式
注射压力∕MPa
70-100
上述工艺参数可在试模时作适当调整，详细信息见注射成型工艺卡。
塑料零件注射成型工艺卡片
产品型号
零件图号
第页
产品名称
空心球柄
零件名称
共页
材料名称
材料牌号
材料颜色
黑色
每台件数
4
零件净重
52.18g
零件毛重
53g
消耗定额
设备
HTF200
注射成型工艺
料筒温度
第一段
180~190℃
注射时间
闭模
模具
编号
第二段
180~200℃
注射
0~5s
型腔数量
第三段
140~160℃
保压
15~60s
推出高
62
第四段
~℃
冷却
总高
喷嘴
150~180℃
总时间
40~160s
附件
压力
70~100MPa
模温
50~80℃
嵌件
图号
名称
数量
40~50MPa
螺杆类型
螺杆转速
加料刻度
脱模剂
原料干燥处理
使用设备
电热干燥箱
零件成型后处理
工序号
工序内容
工艺装备
工时
描图
盛料高度
准终
单件
翻料时间
热处理
塑料烘干
描校
干燥温度
100℃
加热温度
注射成型
干燥时间
4h
加热时间
检验
底图
保温时间
包装
冷却方式
装订号
编制
审核
会签
标记
处数
更改号
签字
日期
2注塑设备的选择
2.1【估算塑件体积】
估算塑件体积和质量：
经计算的塑件的体积V=54360㎜²
;
查附录B得材料的密度为0.96g∕㎝³
故塑件的质量M=53g，根据题目要求，初步选用HTF200型注射机如下表。
该产品材料HDPE书本得知其密度为0.94~0.97g/cm3，平均收缩率为2.25％
注塑机型号
HTF200
额定注射量
334cm3
螺杆（柱塞）直径
45mm
注射压力
231Mpa
注射行程
490mm
注射方式
锁模力
2000KN
模具最大厚度
550mm
模具最小厚度
200mm
喷嘴圆弧半径
R10mm
喷嘴孔直径
Φ3mm
2.3【模架的选定】
根据塑件选定模架为：
LKM2020—B—I—90—25—70。
空心球柄的原料为HDPE，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为120MPa，所以注射压力符合要求。
2.4.1最大注塑量的校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。
所以选用的注塑机最大注塑量应满足：
0.8V机≥V塑＋V浇（2-1）
式中V机————注塑机的最大注塑量，125cm3
V塑————塑件的体积，该产品V塑＝18cm3
V浇————浇注系统体积，该产品V浇＝2cm3
故V机≥（18+4）cm3
2.4.2锁模力
选定的注塑机的压力为900KN，满足要求。
2.4.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核
A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适
模具长×
模具宽<
拉杆面积
B模具闭合高度校核
Hmin————注塑机允许最小模厚=200mm
Hmax————注塑机允许最大模厚=550mm
H——————模具闭合高度=490mm
故满足Hmax＞H＞Hmin。
（1）开模行程校核
注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：
S机————注塑机最大开模行程，300mm;
H1———顶出距
550－（490－200）＞184＋（5～10）
满足条件
2塑料件的工艺尺寸的计算
所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。
（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。
因ABS的成型收缩率为0.4～0.7%,所以平均收缩率取S=0.5%
3.1【型腔的径向尺寸】
查（5）书，得公式（LM）0+δ=[（1+S）Ls-（0.5～0.75）△]0+δ（3-1）
（3-2）
其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。
塑件公差△为负偏差，S为
表3-1型腔的计算
类别
模具零件名称
塑件尺寸
计算公式
工作尺寸
型腔
计算
定模镶件
图3-1型腔
表3-2型腔的计算
计算
定N件
图3-2型腔
3.2【型芯的计算】
3.2.1查（5）书，得芯径向尺寸的计算：
LM=[（1+S）Ls+3/4△]-Ó
0（3-3）
其各字母的含义与前相同，型芯按六级精度制造，根据型芯的基本尺寸，
3.2.2查（5）书，得型芯高度尺寸的计算：
3.2.3HM=[（1+S）Hs+3/4△]-Ó
0（3-4）
按六级精度制造
表3-3侧型芯的计算
型芯
侧型芯
20
19
45
44.493
34
33.718
图3-3侧型芯
表3-3大型芯的计算
大型芯
25
24
56
55.493
6
5.718
小型芯
4.664
中心
距计算
滑块
12±
0.22
=
12.121±
0.073
图3-4大型芯
3.3【模具型腔壁厚
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