游标卡尺盒注塑模具设计.docx

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游标卡尺盒注塑模具设计

CHANGZHOUINSTITUTEOFTECHNOLOGY

毕业设计说明书

题目：

游标卡尺盒注塑模具设计

二级学院（直属学部）：

无锡技师学院

专业：

数控车

班级：

学生姓名：

学号：

指导教师姓名：

职称：

评阅教师姓名：

职称：

2013年9月

摘要

本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书，是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。

本说明书的内容包括：

毕业设计任务书，毕业设计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。

编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。

本模具为游标卡尺盒注塑模，结构形状分布均匀，以整体式的零件进行浇注，叶片不规则，表面为洗衣工作面，加工有一定困难，波轮精度较高，选用单腔；以推杆为主推管为辅的联合脱模方式；采用点浇口浇注系统。

采用最简单的外连接直通式冷却水道，冷却剂用水。

进行脱模力计算以及成型零部件工作尺寸计算。

关键词：

游标卡尺注射机脱模力推杆

Abstract

Thespecificationformechanicalplasticmoldinjectionmolddesignspecification,iswrittenaccordingtothedesignprocessofplasticmolddesignmanualandrelatedprocess.Theinstructionsinclude:

thedesigntaskbook,graduationdesigninstruction,graduationdesignspecification,graduationdesignexperience,referenceetc..

Thepreparationofthisspecification,andstrivetomeetthedesignsteps,detaileddescriptionoftheplasticinjectionmolddesignmethod,andtheconcretecalculationmethodofvariousparameter,suchastheformingprocessofplasticparts,thedesignofplasticmoldreleasemechanism.

Themouldfortheinjectionmoldstructureofimpeller,shapedistribution,pouringwithintegralparts,irregularsurfaceofblade,forwashingface,processingisdifficult,theimpellerprecisionishigh,theselectionofasinglecavity;jointreleasetopushrodpushbasedpipebyusingpointgate.Usingthemostsimpleconnectionthroughthecoolingchannel,thecoolantwater.Calculatingandformingpartssizeejectionforce.

Keywords:

puttingtheimpellerinjectionmachinemouldreleaseforce

绪论

本说明书为塑料模具注塑模设计说明书，是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。

本说明书的内容包括：

毕业设计任务书，毕业设计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。

编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注塑模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。

本说明书在编写过程中，得到有张蓉老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。

由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。

1设计题目

游标卡尺盒注塑模具

材料为聚乙烯

2设计过程

2.1塑件的分析及塑料的成型工艺性能

2.1.1塑件的工艺分析

（1）该塑件尺寸较大，一般精度等级，为降低成型费用，采用一模一腔的结构来提高生产率。

塑件壁较薄，对制品不进行后加工。

（2）为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用点浇口。

（3）为了方便加工和热处理，型芯部分采用镶拼结构。

2.1.2材料的成型工艺性能

（1）塑件采用pp1340，其主要工艺性能有：

①相对密度小，约为0.9。

②有很突出的刚性，耐热性较好，可在100℃以上使用，如不受外力，则温度升到150℃也不变形。

③不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硫酸、浓硝酸外、几乎都很稳定。

④高频率电性能优良，且不受温度影响，成型容易。

⑤为热塑性材料。

（2）注塑成型条件

密度（g/cm³）0.9~0.91

计算收缩率（%）1.0~3.0

预热温度（℃）80~100

预热时间（h）1~2

料筒温度（℃）前段200~220

中段180~200

后段160~180

模具温度（℃）80~90

注射压力（MPa）70~100

适用注射机类型螺杆、柱塞均可

2.2塑件的质量与体积计算

塑件的体积计算可近似用形状分割成10部分（小沟小槽等部分简化）近似

计算。

设其体积分别为V1~V10，则：

V1=13*35*244=7930

V2=76*25*244=46360

V3=25*13*244=7930

V4=2.5*10*244=2470

V5=2.5*13*76=2470

V6=2.5*82*244=6100

V7=2.5*82*244=5002

V8=2.5*10*244=6100

V9=2.5**10*82=2050

V10=2.5*10*82=2050

所以V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10

=7930+46360+7930+2470+2470+6100+50020+6100+2050+2050

=133480

查表1-2-3（塑料橡胶成型模具设计手册）得：

ρ=0.91

因此，塑件质量m=ρv=0.91*133480=122g

2.3型腔数目的确定

根据塑件计算重量，选择设备型号规格，确定型腔数。

为了是模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。

常用的方法有四种：

2.3.1根据经济性确定型腔数目

根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具加工费和塑件成型加工费。

设型腔数目为n，制品总件数为N，每个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C0，每小时注射成型的加工费用为y（元/h），成型周期为t（min），则：

模具费用为Xm=nC1+C0（元）

注塑成型费用为Xs=N（yt/60n）（元）

总的成型加工费用为X=Xm+Xs，即：

X=N（yt/60n）+nC1+C0

为使总的成型加工费用最小，即令dx/dn=0，则有N（yt/60n）（-1/n²）+C1=0，

所以n=

2.3.2根据注射机的额定锁模力确定型腔数目

当成型大型平板制件时，常用这种方法。

设注射机的额定锁模力为F（N），型腔内塑料熔体的平均压力为Pm（MPa），单个制品在分型面上的投影面积为A1（mm²），浇注系统在分型面上的投影面积A2（mm²），则：

（nA1+A2）Pm≤F

n≤F-Pm•A2/Pm•A1

2.3.3根据注射机的最大注射量确定型腔数目

设注射机的最大注射量为G（g），单个制品的质量为W1（g），浇注系统的质量为W2（g），则型腔数目n为：

n≤（0.8G-W2）/W1

2.3.4根据注射机的最大注射量确定型腔数目

根据经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。

设模具中的型腔数目为n，制品的基本尺寸为L（mm），塑件的尺寸公差为±σ，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为±Δ%，则有塑件尺寸精度的表达式为：

L•Δ+（N-1）L•Δ•4%≤σ

简化后可得型腔数目为：

n≤2500σ/Δ•L-24

对于高精度制件，由于多型腔难以使各型腔的成型条件均匀一致，一般型腔数不超过4个。

现根据初步的设计方案，选用2.3.3来确定型腔数目：

（1）注射机额定注射量mg每次注射量不超过最大注射量的80%，

式中—型腔数

—浇注系统质量（g）

—塑件重量（g）

—注射机额定注射量（g）

浇注系统体积Vj,根据浇注系统初步设计方案进行计算。

=πR²h=3.14x5²x50=3611mm³

=1/2xlxRxh=1/2x6x1.5x14x4=232mm³

=πR²xh=3.14x6³x3=339.12mm³

=πR²xh=3.14x7²x10=1538.6mm³

=5720.72（mm³）

M=ρv=5720.72x0.91=5.20（g）

设n=1则得：

mg=（mj+mz）/0.8=（122+5.20）/0.8=159g

从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查«注射模具设计与制作教程»表3-6-5得选用SZ—160/1000型注射机。

（2）生产批量试制小批量生产宜采用单腔，大批量生产宜采用多腔，该塑件为小批量生产，故宜采用单腔，由注射机理论，注射量确定型腔数得：

n=（0.8mg-mj）/mz=（0.8x160-5.20）/122=1

由于该塑件为高精度塑件，通常最多采用一模一腔的模具。

2.4注射机的选择

根据计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查《注射模设计与制作教程》表3-6-5，查得注射机的型号为SZ—160/1000，其主要技术参数：

理论注射容量（cm³）179

螺杆（柱塞）直径（mm）44

注射压力（Mpa）132

注射速率（g/s）110

塑化能力（g/s）10.5

螺杆转速（r/min）10~150

锁模力（KN）1000

拉杆内向距（mm）360*260

移模行距（mm）280

最大模具厚度（mm）360

最小模具厚度（mm）170

锁模型式液压

模具定位孔直径（mm）120

喷嘴球半径（mm）SR10

2.5成型部分的尺寸的计算

2.5.1制品分型面的选择

分型面是模具结构中的基准面，它直接影响着成型零件的质量，模具加工的工艺性以及注射成型的效率等。

因此确定模具的分型面是模具设计的重要环节之一。

选择模具分型面是，通常应考虑以下有关问题：

①根据塑件的技术要求，确定零件在动模和定模上的配置；

②塑件的生产批量；

③结合塑件的流动性确定浇注系统的形式和位置；

④型腔的溢流和排气条件；

⑤模具加工的工艺性。

因此，在选择模具的分型面是也应按以下原则来考虑：

（1）考虑塑件质量

①确保塑件尺寸精度。

应避免或减少因脱模斜度形成塑件两端尺寸差异过大而产生的塑件壁厚不均匀的现象。

②确保塑件表面要求。

分型