塑料模具毕业设计说明书.doc

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目录

1.引言 1

2.塑件工艺分析 2

2.1产品结构分析 2

2.2成型结构工艺性分析 2

2.3塑件材料分析 3

2.3.1聚甲醛的使用性能 3

2.3.2聚甲醛的成型性能 3

2.3.3聚甲醛的用途 3

2.4注射成型的工艺参数 3

3.模具设计方案的设计 5

3.1计算制件的体积和质量 5

3.2注射机的确定 5

3.3分型面的选择 6

3.4确定型腔的排列方式 7

3.5浇注系统的设计 8

3.5.1主流道设计 8

3.5.2分流道设计 10

3.5.3浇口的设计 11

3.5.4排气系统设计 12

3.5.5冷料穴和拉料杆设计 12

3.5.6型芯型腔结构设计 13

3.6合模导向机构设计 14

3.6.1导向与定位机构设计 14

3.6.2导向机构的功用 14

3.6.3导向机构结构及设计 14

3.6.4定位机构设计 14

3.7脱模机构设计 15

3.7.1脱模机构设计 15

3.7.2脱模力的计算 16

3.8抽芯机构设计 17

3.8.1侧向分型抽芯机构 17

3.8.2抽芯距的确定 17

3.8.3抽芯力的计算 17

3.8.4斜导柱的选择 18

3.8.5滑块与导滑槽设计 18

3.8.6先复位机构设计 18

4.模具设计的有关计算 19

4.1型腔的径向尺寸 19

4.2主型芯径向尺寸 19

4.3型腔深度的尺寸计算 20

4.4型芯高度的尺寸计算 20

4.5螺纹尺寸的计算 21

4.6模具型腔侧壁和底板厚度的计算 21

4.6.1凹模侧壁厚度计算 22

4.6.2凹模底板厚度计算 22

5.注射机参数的校核 23

5.1最大注射量的校核 23

5.2注射压力的校核 23

5.3锁模力的校核 23

5.4模具与注射机安装的部分相关尺寸的校核 24

5.5模具闭合高度长宽尺寸要与注射机模板尺寸拉杆间距相适合 24

5.6模具闭合高度校核 24

5.7开模行程的校核 25

6.模架选用 26

7.模具装配图绘制 26

8.结语 28

致谢 29

参考文献 30

摘要

塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。

本论文介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计，介绍了冷流道注射模具浇注系统、冷却系统和顶出系统的设计过程度要求做了简单说明。

设计成型零部件以及设计合理的推出机构。

并分析和阐述了模具型芯零件及各标准件的选材、热处理工艺，塑件的结构要素，塑件的尺寸公差和精度的选择，塑件的体积和质量的计算方法对设计进行验证主要是对注射机的相关重要参数进行验证包括模具闭合厚度、模具安装尺寸等。

在校验合格后，进行成型零件加工工艺过程的制定，既要保证塑件的质量，又要兼顾经济性。

通过本设计可以对注塑模具有一个更进一步的认识，了解模具结构及工作原理。

关键词：

进水接头注塑模侧抽芯分型面浇注系统

30

1.引言

塑料具有可塑性强，密度小，比强度高，化学稳定性高，外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱，塑料制品几乎已经进入一切工业部门及人民日常生活的各个领域。

进水接头是日常生活中十分常见和常用的制品，选择进水接头是因为它的结构包含了常见塑料模具的各个部分，能达到综合训练自己设计水平的目的，能充分做到理论结合现实生活的实际情况，我们能做到同时站在生产方和使用者的角度来考虑产品的设计，可以结合自己对产品使用性能的一些需求来改进产品的设计方案，使产品模具设计更具实际意义。

2.塑件工艺分析

2.1产品结构分析

图2-1进水接头三维图

如上面的三维图，该零件结构中等复杂程度，是个管状零件，通过分析该零件需要两边抽芯才能完成。

图2-2零件图

如图2-2所示，零件上重要尺寸（如：

φ130-0.1、φ14.3+0.05-0.1、φ22-0.1-0.2、φ10.2±0.05）的精度为三级（SJI372-78），次要尺寸精度等级为4～6级（SJI372-78），由此可知尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。

从零件壁厚来看，壁厚比较平均为4.1㎜，有利于零件的成型。

该零件的表面质量达CRNC级标准，要求不是很高比较容易实现。

综合上述，制件取MT4制造，未注公差尺寸取MT6制造。

2.2成型结构工艺性分析

a、本次设计采用平衡式侧浇口，这样可以更好的防止模具受力不均与，也便于塑件填充均匀。

b、侧抽芯机构用斜滑块，用铰链复位。

c、冷却系统确保要达到冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水的要求。

2.3塑件材料分析

零件的材料聚甲醛属于工程塑料，有以下几个方面的性能：

2.3.1聚甲醛的使用性能

聚甲醛是结晶度很高的高聚物。

它的突出特点是综合力学性能好。

其强度、硬度很高，尤其是弹性模量很大，具有与金属材料较接近的比强度和比刚度；聚甲醛还具有很好的冲击强度和疲劳强度，好的耐磨性和小的摩擦系数。

2.3.2聚甲醛的成型性能

聚甲醛的吸水性比聚酰胺和ABS等塑料小，成型前可不必要进行干燥，其制品尺寸稳定性较好，可以制造较精密的零件。

但聚甲醛熔融温度范围小，熔融和凝固速度快，其制品容易产生毛斑、折皱、熔接痕等表面缺陷，并且收缩率大，热稳定性差。

2.3.3聚甲醛的用途

聚甲醛是一种较好的工程材料，可以在很多领域代替钢、铜、铝、铸铁等金属材料制造许多多种结构零件。

2.4注射成型的工艺参数

注射机类型：

螺杆式

预热和干燥t/℃:

80～100℃

3～5h

密度 1.41～1.43

计算收缩率/%1.5～3

料筒温度/℃：

后段160～170

中段170～180

前段180～190

喷嘴温度t/℃:

170～180

模具温度t/℃:

90～120

注射压力P/MPa：

80～130

成型时间t/s:

注射时间20～90

高压时间0～5

冷却时间20～60

总周期50～160

螺杆转速n/（r·min-1）:

28

后处理：

方法红外线灯、古风烘箱

温度t/℃140～145

时间t/h4

3.模具设计方案的设计

3.1计算制件的体积和质量

通过UG造型，直接得出该零件的体积为6231.4㎜3查手册知道聚甲醛的密度为1.54g/㎝3，采用一模四件的模具结构

塑件体积V塑=6.2314cm3

塑件的质量M塑=ρV塑=9.6g

浇注系统体积V浇=20%.V塑=1.25cm3

浇注系统质量M浇=ρV浇=2g

故V总=4×V塑+V浇=26.175cm3

M总=M塑+M浇=40.3g

即总质量为46.1g

3.2注射机的确定

考虑注射时所需压力和工厂现有设备等情况，根据制件体积和质量的计算，初步选用注射机SZ-100/630型，其主要技术参数如下[2]：

注射机型号SZ-100/630

结构形式卧

螺杆直径（mm）30

理论注射容量（cm3）75

注射压力（MPa）224

注射速率（g/s）60

塑化能力（g/s）7.3

螺杆转速（r/min）14-200

锁模力（KN）630

拉杆内间距（mm）460x460

最大模具厚度（mm）300

最小模具厚度（mm）150

锁模形式双曲肘

移模行程（mm）270

喷嘴球半径（mm）SR18

喷嘴球孔直径（mm）Φ4

模具定位孔直径（mm）Φ125

3.3分型面的选择

因分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。

选择分型面时一般应遵循以下几项原则：

1）分型面应便于塑料件的脱模

2）分型面的选择应有利于侧面分型和抽芯

3）分型面的选择应保证塑料件的质量

4）分型面的选择应有利于防止溢料

5）分型面的选择应有利于排气

6）分型面的选择应尽量使成型零件便于加工

7）分型面选择必须考虑注射机的技术参数

综合上述，制件的分型面选择有两种方案如图3所示：

a）

b）

图3分型面

方案一：

图a这种方案分型面大，脱模力主要集中水平方向，推出行程不是很大，对设备的要求不是很高，容易实现和控制。

方案二：

图b主要的脱模力在径向而且用哈夫块开模，需要的水平力又大，这样综合起来需要的脱模力，在客观上比方案一要大许多，而且所需的推出行程比方案一大许多。

所以分型面选择方案一在水平方向。

3.4确定型腔的排列方式

模具的型腔数可根据塑料制品的产量、精度高低、模具的制造成本以及所选用注射机的最大注射量和锁模力大小等因素确定的。

由于大批量生产，宜采用多型腔模具。

[2]n=0.375G/V（G为公称注射量，V为单个制件的体积）

n=0.375x250/6.231=15.7

为了便于模具的设计与加工，故采用一模四件。

本模具采用一模四件大批量生产，根据要求从主流道来的熔体能均衡到达各浇口并同时充满型腔，综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素采取，有两种方案：

方案一，侧抽机构设置在前后方向，这样对要求大的模架。

方案二，侧抽芯机构设置在左右方向，同样的抽芯力，选择的模架比较适中，节省材料。

综合上述比较选择左右侧抽芯。

如图4所示的排列方式。

图4型腔排列图

3.5浇注系统的设计

定义：

指由注射机喷嘴中喷出的塑料进入型腔的流动通道，使塑料熔体平稳有序的填充型腔，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部分，以获得组织紧密的塑件。

分类：

普通浇注系统：

冷流道（本模具采用）

无流道凝料浇注系统：

热流道、绝热流道

普通浇注系统设计原则：

1）了解塑料的成型性能和塑料的流动性。

2）要保证塑件的质量，避免常见的充填问题。

3）尽量减少停滞现象；尽量避免熔接痕；尽量避免过度保压和保压不足；尽量减少流向杂乱。

4）尽量减少及缩短浇注系统的断面和长度。

5）尽可能做到同步填充。

6）便于修整浇口以保证制件外观。

3.5.1主流道设计

作用：

是连接注射机和模具的桥梁，是熔料最先进入型腔经过的部位。

如图5所示：

图5主流道图

主流道部分尺寸单位（㎜）

主流道参数

符号

名称

尺寸

d

主流道小端直径

注射机喷嘴直径＋（0.5～1）

SR

主流道球面半径

喷嘴球面半径＋（0.5～1）

h

球面配合高度

3～5

α

主流道锥角

2˚～3˚

L

主流道长度

一般≤60

D

主流道大端