塑料碗模具毕业设计.docx

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塑料碗模具毕业设计

、八,、■

刖言

模具是一种技术密集，资金密集型产品，在我国国民经济中的地位也非常重要。

模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在”十五”中列为重点扶持产业。

由于新技术，新材料，新工艺的不断发展，促使模具技术不断提高。

塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计，模具结构设计，模具加工制造和塑件生产等几个重要方面。

他需要产品设计师，模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成。

它是一个设计，修改，不断优化的过程。

传统的手工设计已越来越难满足市场激烈的竞争需要，主要表现在以下几个方面：

（1）制品的设计：

基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，而且制品

的质量，体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了很好的基础。

（2）分析：

利用有限分析软件可以对制品的强度，应力等进行分析，改善制品的结构设。

（3）结构设计：

根据塑料制品的形状，大小，精度，工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤，参数选择，计算公式以及标准模架等，最后给出全套模具结构设计图。

大专三年学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。

聚碳酸脂（PC）水碗注塑模设计

【摘要】

本文对水碗的技术要求和工艺结构进行了分析，确定了工艺方案及模具形式。

而且对水碗进行了相关数据的分析与计算，根据分析结果选注塑机和注塑工艺，从而确定聚丙烯水碗设计思路及方案，最后在设计过程中运用Pro/E、AutoCAD软件进行注塑模结构设计与计算并绘制出模具总装图以及部分非标准图形。

从而得出完整的理论设计结果，为今后

工程设计打下了基础。

关键词：

聚碳酸酯水碗，塑模，设计，型芯，型腔

Abstract

thisarticleonthetechnicalrequirementsofthewaterbowlandstructureanalysisoftheprocess,determinestheprocessandmoldforms.Andthewaterbowlistheanalysisandcalculationofrelateddata,selectedinjectionmoldingmachineandinjectionprocessbasedonanalysisresultstoidentifypolypropylenewaterbowldesignideasandprogrammes,lastusedduringthedesignprocessPro/E,AutoCADsoftwareforstructuraldesignandcalculationofinjectionmouldandaswellassomenon-standardgraphicsoutofthemoldAssemblyDrawing.Toarriveatacompletetheoryofdesignresult,laidtheFoundationforfuturedesign.

Keywords:

Polycarbonatewaterbowl,modeling,design,core,cavity

1•设计任务书5

2.塑件成型工艺分析6

2.1基本特点6

2.2塑件材料成型性能6

2.3零件的工艺性分析7

2.4塑件成型工艺参数的确定7

3•成型设备的选择及校核7

3.1注射机的初选7

3.1.1计算塑件的体积7

3.1.2计算塑件的质量7

3.1.3选用注射机7

3.2注射机的终选8

3.2.1模具注射量的校核8

3.2.2模具注射压力的校核8

3.2.3锁模力的校核8

3.2.4开模行程的校核9

3.2.5型腔数目的确定9

4•分型面选择及浇注系统的设计9

4.1分型面的选择9

4.2浇注系统的设计10

4.2.1主流道的设计10

422浇口的设计11

5•导向机构的设计12

5.1动定模之间的导向机构设计12

5.2推岀机构的导向机构设计12

6•冷却和排气系统的设计12

6.1冷却系统的设计13

6.2排气系统的设计13

7•成型零件的设计14

7.1型芯和型腔的结构和固定方式14

7.2成型零件工作尺寸计算15

7.3模具型腔壁厚的确定15

7.4标准模架的确定15

7.5模具闭合高度的确定15

7.6模具闭合高度的校核16

7.7模具安装部分的校核16

8.模具工作过程16

结束语18

谢辞19

参考文献20

1.设计任务书

⑴塑料制品名称：

水碗塑料模具设计；

⑵成型方法与设备：

在SZY-300型塑料注射机上注射成型;

⑶塑料原料：

聚碳酸酯（PC）;

⑷收缩率：

0.5%—0.8%；

⑸生产批量：

大批量生产；

⑹塑件图：

图1-1-1所示为制品的二维图样。

图1-1-1塑件

2.塑件成型工艺分析

2.1基本特点[3]

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，它在工程技术中的应用广泛，仅此于聚酰胺，它韧而刚，抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅。

抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒。

成型零件可达到很好的尺寸精度并在很宽的温度范围内保持其尺寸的稳定性。

脆化温度-100C以下，长期工作温度达120C。

聚碳酸酯吸水性较低，并能在较宽的温度范围内保持良好的电性能。

耐室温下的水、烯酸、氧化剂、还原剂、盐、油、脂肪烃，但不耐碱、胺、酮、芳香烃，并有良好的乃气候性。

成型收缩率恒定

为0.5%-0.8%，容易得到精度高的塑件。

其最大的缺点是塑件易开裂，耐疲劳度较差。

用玻璃纤维增强聚碳酸酯，可克服上述缺点，使聚碳酸酯具有更好的力学性能，更好的尺寸稳定性，更小的成型收缩率，并提高了耐热性，降低了成本。

2.2塑件材料成型性能[3]

聚碳酸酯虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须进行干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；聚碳酸酯熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以，成型时要求有较高的温度和压力，且其熔融粘度对温度比较敏感，所以一般用提高温度的办法来增加熔融塑料的流动性。

当冷却速度较快时，其制件容易产生内应力。

聚碳酸酯成型收缩小，容易得到精度高的零件。

聚碳酸酯可采用注射、挤出、吹塑、真空成型等方法生产塑件制品。

注射成型时，浇注系统尺寸应粗大。

其制品还应进行退火处理

2.3零件的工艺性分析

制件的最大尺寸为160mm，属于中小型制件，比较适合采用一模一腔的模具结构.由于制件外观制造要求，浇口应该选取在水碗的底部。

为了保证水碗的壁厚一致，模具设计成4根导柱的形式；并且还要对顶出板和顶杆固定板进行导向。

2.4塑件成型工艺参数的确定[3]

表2-4-1塑件成型工艺参数。

密度

1.20g/cm3

模具温度

90-110C

收缩率

0.5%-0.8%

注射压力

110-140Mpa

溢边值

0.06mm

注射时间

0-5s

注射压力

110-140Mpa

保压时间

:

20-80s

喷嘴温度

240-250C

冷却时间

20-50s

料筒温度

前段270-300C、后段260-290C

3.成型设备的选择及校核

3.1注射机的初选

3.1.1计算塑件的体积[1]

根据制件的三维模型，利用三维软件（pro-e）直接求得塑件的体积为V1=59638mm3,其中浇注系统凝料体积为V2=2308mm3故一次注射所需的塑件的总体积为V=61946mm3。

3.1.2计算塑件的质量[3]

取PC的平均密度为：

p=1.20g/cm3,则塑件的质量为：

M1=pV1=59.63X1.20〜72（g）

浇注系统凝料质量为：

M2=PV2=2.33X1.20〜2.8（g）

塑件和浇注系统凝料总质量为：

M=M1+M2=72+2.8=74.8（g）

3.1.3选用注射机[3]

根据总体积即初步选取SXY-300型螺杆式注射机。

表3-1-1注射机的主要参数

理论注射量

320cm3

注射压力

77.5Mpa

注射行程

150mm

锁模力

1500KN

最大成型面积

90mm

最大开模行程

340mm

喷嘴圆弧球半径

12mm

模具最小厚度

285mm

模具最大厚度

355cm3

动，定模固定板尺寸

620mmX520mm

3.2注射机的终选

321模具注射量的校核[3]

注射量的校核公式是：

nm+mi

式中：

n-型腔数目

mp-注射机允许的最大注射量（g或cm3）

m-单个塑件的质量或体积（g或cm3）

mi-浇注系统凝料及飞边质量或体积（g或cm3）k-注射机最大注射量利用系数，一般K=0.8

如上所述，塑件及浇注的总体积V=61.9cm3（飞边体积相对特小，可忽略不计）

Kmp=0.8x320=256cm3

nm+mi=61.9<256

即nm+mi

3.2.2模具注射压力的校核[3]

注射压力校核公式：

PmaxAP

Pmax-为注射机最大注射压力（MPa）Pmax=119MPa

P-为塑件成型时所需注射压力（MPa），一般取P=40-120MPa

如上所述：

PmaxAP（满足要求）

3.2.3锁模力的校核[3]

锁模力的校核公式：

Fs=P（nA+A1）

Fs-高压塑料熔体产生的胀模力（N）

Fp-注射机的公称锁模力（N）

n-模具型腔数目

A-单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）

A1-浇注系统在分型面上的投影面积（mm2）

P-型腔内熔体压力取P=40MP

分别计算A和A1的数值：

A=nr2=3.14X802=20096mm2

主流道截面直径取D1=5mm，D2=7mm

所以主流道在分型面上的投影面积A2=n（D2/2）2=3.14x3.52=38.465mm2。

般主流道长度L不超过60mm

因为采用点浇口且无分流道，所以浇注系统在分型面上的投影面积

Ai=A2=38.465mm2

代入以上数据得：

Fs=P（nA+A1）=40X（20096+38.465）

=80544N〜805KN<1500KN

即：

Fs=P（nA+A1）

3.2.4开模行程的校核[3]

模具开模行程的校核公式为：

H1+H2+a+（5-10）

式中：

S-注射机的最大开模行程（mm）

H1-塑件脱模所需的推出距离（mm）

H2-塑模板之间的最大开距S件高度（不包括浇注系统高）（mm）a-取出浇注系统凝料所需的定模座板与中间板之间的距离（mm）

根据塑件的尺寸取H1=55mm,H1=60mm,a=60mm

代入数据：

H1+H2+a+（5-10）=55+60+60+6=181mm<340mm

即：

H1+H2+a+（5-10）

3.2.5型腔数目的确定[3]

考虑到技术、经济、质量、设备、批量等多方面的因素，按注射机的额定锁模力确定型腔数目n,有

npA

式中Fp-注射机的额定锁模力（N）

A-单个塑件在分型