侧封盖注塑模具设计.docx
《侧封盖注塑模具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《侧封盖注塑模具设计.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
侧封盖注塑模具设计
侧封盖注塑模具设计
前言
本次设计的目的是为了使设计者在全面掌握知识理论的基础上，通过一副或几副模具设计的整个过程，了解模具设计的一般步骤。
并与书本知识相结合，设计出比较合理的塑料模具，并充分把实践与理论结合起来。
本设计任务是针对排气扇面罩注塑成型的模具设计，并利用所学知识，参考有关模具设计资料完成本次任务。
本次设计任务主要是按照设计流程对模具知识的进一步加深和巩固，首先将三维进行导二维，或利用CAXA电子图板进行排位。
在学习过程中能熟练地运用CAD、CAXA电子图板Pro/E的操作和运用。
本说明书在编写过程在老师的指导下并和同学交流的过程中完成的，由于自身的经验和知识的缺陷出现的错误颇多，敬请谅解。
目录
1.前言························1
2.目录················································2
3.任务书分配··········································4
4.塑件工艺性分析······································5
5.注塑机的初步选择····································6
6.注塑机校核··········································7
7.模架选择············································8
8.分型面设计··········································9
9.成型零件设计········································10
1）成型零件选材
2）凹模部分的结构设计
3）凸模部分的结构设计
10.浇注系统的设计·····································15
11.推出机构的设计······································18
12.冷却系统的设计······································21
13.排气系统的设计······································22
14.附录················································23
任务分配书
项目
姓名
日期
完成日期
备注
模具总装图
全体成员
2011.10.17
3D零件图
2011.10.17
2D零件图
2011.10.17
说明书分配任务
型芯、型腔的设计：
2011.10.17
分型面与浇注系统的设计：
2011.10.17
模架的选择：
2011.10.17
注塑机的选择：
2011.10.17
排气系统与推出机构的设计
2011.10.17
总结
2011.10.17
在未列出的其他其它项均是全体成员合力共同完成
塑件的工艺分析
如上图所示：
塑件是一个厚度为2mm左右带有孔的方形侧封盖，整体尺寸不大，其长为180mm，宽为120mm，高为28.6mm，设计要求不允许有任何飞边、毛刺、缩水现象，因此对模具成型零件材料的抛光度有要求，具体如下：
选用材料：
PC
特性：
密度1.02-1.16kg/dm3，吸水率:
0.2-0.4,收缩率0.4%-0.7%。
成型条件：
熔点为220-230摄氏度，热变形温度83-108摄氏度，拉伸强度为50MPa，冲击强度为261kj/m-2.
生产批量：
小批量生产
注塑机的初步选择
（1）根据利用PRO/E分析塑件得到的结果计算得出：
塑件V
38478.2mm3,因为本次设计是一模两腔，所以塑件的体积为V
38478.2mm3×2=76956.4
因为材料PC的密度P=1.02～1.16kg/dm3，所以M=PV
49.24756g×2=98.49g。
因为浇注系统的设计，通过计算得到浇注系统塑件的体积V
=570mm3,得出塑件的总体积V
=V+V
=98.49cm3+0.57cm3=99.06cm
。
根据生产经验总结，塑件和浇注系统凝料所用的塑料量不能超过注塑机的公称注塑量的80%。
得出：
V
≤80%V
（2）注塑量的总质量：
G≤0.8G
，G=P
V
G=1.1kg/dm3×99.06cm
=108.966g
通过计算，塑件的投影面积为S=13.00738cm×2=26.01476cm
（3）锁模力的大小等于：
F=KpA=1.1×300×10
Pa/m
×26.01476cm
=856N
通过以上的计算，大致可以确定本次设计所选用的注塑机为XS-ZY-125.
注塑机的校核
（1）最大注塑量的校核：
V
≤80%V
71.18＜125×0.8
（2）最大注塑压力的校核：
P
≤P
（3）锁模力的校核：
通过计算，本次设计所需要的锁模力为856，小于注塑机XS-ZY-125的锁模力900.
注塑模的最大开模行程：
≥S=H
+H
+5~10mm
≥28+59+5=72mm
=S
-H
≥H
+H
+5~10mm
S
≥H
+H
+H
+5~10mm=48+8+59+5=120mm
式中：
—注射机最大开模行程（mm）
H
—推出距离（脱模距离）（mm）
H
—包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）
S
—注射机动模固定板和定模固定板的最大距离（mm）
H
—模具厚度（mm）
所以注射机最大的开模距：
120mm
S
≥120mm，所以：
综上计算，我选用注射机，型号为；XS-ZY-125.符合条件。
模架的选择
草绘型腔布局图如下：
选择与之相适应的模架；本次设计选用的模架为龙记4045.
分型面的设计
如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。
由于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）分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置，都应将此作为首要原则；
（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
（3）有利于保证塑件的精度要求。
（4）尽可能满足塑件的外观质量要求。
分型面上型腔壁面稍有间隙，就会产生飞边。
（5）便于模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。
（6）对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁模力。
（7）对排气效果的影响，尽可能有利于排气
成型零件的设计
成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。
模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。
因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。
注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。
凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。
成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。
设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。
此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。
在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。
在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。
在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。
在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。
成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。
成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。
一、成型零件的选材
对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：
1、机械加工性能良好。
要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。
2、抛光性能优良。
注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra≤0.05。
要求钢材硬度在HRC35～40为宜。
过硬表面会使抛光困难。
钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。
3、耐磨性和抗疲劳性能好。
注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。
一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。
所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。
4、具有耐腐蚀性。
对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。
根据塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述标准，故在设计成型零件采用PC材料。
二．凹模部分的结构设计
1.凹模的结构形式
凹模可由整块材料制成，制成整体嵌入式凹模。
凹模位于定模板上，因为要求模具为一模一腔的结构，因此只需采用一个型腔。
2、凹模尺寸的计算
为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。
（1）凹模径向尺寸计算
凹模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：
式中
——凹模径向尺寸（mm）；
——塑件的平均收缩率（PC收缩率为0.3%～0.8％，平均收缩率为0.55%）；
——塑件径向公称尺寸（mm）；
——塑件公差值（mm）（3
/4项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.5～0.8之间，取0.6）；
——凹模制造公差（mm）（当尺寸小于50mm时，δz=1/4Δ；当塑件尺寸大于50mm时，δz=1/5Δ）；
——塑料的最小收缩率（％）。
凹模长度尺寸计算为：
L=[（1+0.005）×180-3/4×0.92]+0.92×1/3=180.210.36mm
L1=[（1+0.005）×176-3/4×0.92]+0.92×1/3=1760.36mm
L2=[（1+0.005）×20-3/4×0.28]+0.28×1/3=20+0.09mm
凹模宽度尺寸计算为：
L3=[（1+0.005）×120-3/4×0.68]+0.68×1/3=120.09+0.23mm
L4=[（1+0.005）×116-3/4×0.68]+0.68×1/3=120.09+0.23mm
（2）凹模深度尺寸计算
凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：
式中
——凹模深度尺寸（mm）；
——塑件高度公称尺寸（mm）；
2
/3项，有的资料介绍系数为0.5；
其他符号意义同上。
H=[（1+0.005）×28.6-2/3×
升级会员 