侧抽芯塑料模329.docx

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侧抽芯塑料模329

塑料成型工艺与模具设计

项目实施报告

项目名称：

侧抽芯注塑模设计

学生姓名：

指导老师：

班级：

组别：

时间：

2011.4.2

目录

1.塑件的工艺性分析4

（1）材料：

4

（2）塑件5

2.注射机的选择5

（1）塑件的体积、质量5

（2）确定模具型腔数量5

（3）选择注射机6

（4）制定注射成形工艺参数6

3.模具结构设计7

（1）分型面的选择7

（2）型腔布局7

（3）确定模具总体结构类型8

（4）成型零件设计8

A.结构设计8

B.工作尺寸计算9

C.型腔侧壁和底板厚度计算10

（5）选择标准模架10

1）确定模架组合形式10

2）计算型腔模板周界10

3）选取标准的型腔模板周界尺寸10

4）确定模板厚度10

5）选定模架11

6）检验模架与注射机的关系11

（6）浇注系统12

（7）推出机构13

（8）温度调节系统13

（9）排气系统13

4.注射机的校核13

（1）最大注射量13

（2）注射压力13

（3）锁模力13

（4）安装部分尺寸14

（5）开模行程14

（6）推出机构14

5.装配图零件图14

（1）装配图14

（2）零件图14

1、材料：

尼龙1010（PAN1010）

2、产量：

大批量

3、未标注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5

1.塑件的工艺性分析

（1）材料：

尼龙1010黑色（PA）

PA塑料（尼龙）（聚酰胺）

英文名称:

Polyamide

密度:

N10101.05g/cm3成型收缩率:

N10100.5%~4.0%成型温度：

220-300℃干燥条件：

100-110℃12小时

物料性能：

坚韧,耐磨,耐油,耐水,抗酶菌,但吸水大.

尼龙1010半透明,吸水小,耐寒性较好适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,电器,仪表等零件

成型性能：

1.结晶料,熔点较高熔融温度范围窄,热稳定性差,料温超过300度、滞留时间超过30min即分解。

较易吸湿,需干燥,含水量不得超过0.3%.

2.流动性好,易溢料。

宜用自锁时喷嘴,并应加热。

3.成型收缩范围及收缩率大,方向性明显,易发生缩孔、变形等。

4.模温按塑件壁厚在20-90度范围内选取,注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，成型周期按塑件壁厚选定。

树脂粘度小时，注射、冷却时间应取长，并用白油作脱模剂。

5.模具浇注系统的形式和尺寸，增大流道和浇口尺寸可减少缩水。

聚酰胺（PA）的不足之处在于：

由于热膨胀和吸水性所至的尺寸精度不够，耐酸性差，硬度和弹性模量不够。

（2）塑件

尺寸精度：

此塑件无标注公差，按MT5级精度。

表面质量：

塑件表面无特殊要求

结构工艺性：

此塑件为外壳类零件，塑件高16mm。

塑件壁厚均匀，为3mm。

中间有圆形空心凸台高度7mm。

总体尺寸114×44mm，属于中型塑件。

在零件的两侧有凸台并且有直径4mm的侧孔，高6mm，由于该两件在侧向有侧孔，所以需要侧向抽芯机构，属于中等复杂程度的制件。

侧壁无斜度，由于高度较小，可以顺利脱模。

通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形生产,塑件表面有要求，使用侧浇口设计，又因属于大批量生产，采用注射成形,自动脱模模具，具有较高的经济效益。

2.注射机的选择

（1）塑件的体积、质量

通过UG软件，我们可知单个塑件的体积为14.76cm3,查阅相关资料可知PA1010的密度为1.05g/cm3,计算出单个塑件质量为15.5g

（2）确定模具型腔数量

根据锁模力：

n=（Q/P-A2）/A1=（900000/120000000-0.000176）/0.004≈1

根据注射量：

n=（0.8G-m2）/m1=（0.8×125-1.11）/15.5≈6

根据计算可是，模具最多使用一腔，因本塑件精度要求一般，需要设计侧抽芯结构，宜采用一模一腔结构

（3）选择注射机

根据公式Vmax=（n·Vs+Vj）/K

式中Vmax——注射机的最大注射量（cm3）

n——型腔数量

Vs——塑件体积（cm3）

Vj——浇注系统凝料体积（cm3）

K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8

已知n=2，Vs=14.76cm3，估计Vj=3.6cm3

则Vmax=（1×14.76+3.6）/0.8=22.95cm3

查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-125

注射机XS-Z-60相关参数：

最大注射量60cm3

注射压力122MPa

最大开模行程180mm

模板尺寸330mm×440mm

锁模力500kN

模具厚度最大200mm、最小70mm

拉杆空间190mm×300mm

喷嘴尺寸圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm

定位孔直径φ100mm

顶出形式中心顶出，孔径φ22mm

（4）制定注射成形工艺参数

查表1-8，PAN1010的注射成形工艺参数如下：

温度（℃）

喷嘴温度200~210

料筒温度前段190～210，中段200~220，后段210～230

模具温度40~80模具应加热为宜

压力（MPa）

注射压力40～100

时间（S）

注射时间20~90

保压时间0~5

冷却时间20~120

成形周期45~220

3.模具结构设计

（1）分型面的选择

首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，将分型面取在最大轮廓处，为了便于把塑件取出，并且保持精度，使塑件全部留在动模部分，再采用推将塑件推出。

如图1：

图1

（2）型腔布局

由于采用一模一腔模具结构，所以型腔布局简单，如图2

图2

（3）确定模具总体结构类型

由于塑件结构比较简单，且表面无特殊要求，并且使用了点浇口设计，所以优先采用三板模结构，即总体结构类型为双分型面注射模，又由于有侧孔，因此需要设计侧向分型结构。

（4）成型零件设计

A.结构设计

型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组合式。

考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。

型芯结构较复杂，选择通孔台肩式，其为最常用的方法。

其结构形式见图3。

图3

型腔尺寸较大，需要镶块，适于采用组合式，其结构形式见图4-1和图4-2。

=

图4-1

图4-2

B.工作尺寸计算（Scp=2.25%）

尺寸均未标注公差，按MT5级精度，使用简化公式计算

114.57-1.14型腔径向尺寸：

Lm+0.29=[114.57×（1+2.25%）-3/4×1.14]+0.29=116.29+0.29

44.32-0.64型腔径向尺寸：

Lm+0.16=[44.32×（1+2.25%）-3/4×0.64]+0.16=44.68+0.16

8.14-0.28型腔径向尺寸：

Lm+0.07=[8.14×（1+2.25%）-3/4×0.28]+0.07=8.11+0.07

φ44.32-0.64型腔径向尺寸：

Lm+0.16=[44.32×（1+2.25%）-3/4×0.64]+0.16=44.68+0.16

16.19-0.38型腔深度尺寸：

Hm+0.10=[16.19×（1+2.25%）-2/3×0.38]+0.10=16.30+0.10

9.14-0.28型腔深度尺寸：

Hm+0.07=[9.14×（1+2.25%）-2/3×0.28]+0.07=5.90+0.07

φ41.68+0.64型芯径向尺寸：

lm-0.16=[41.68×（1+2.25%）+3/4×0.64]-0.16=43.10-0.16

φ35.72+0.56型芯径向尺寸：

lm-0.14=[35.72×（1+2.25%）+3/4×0.56]-0.14=36.94-0.14

φ3.88+0.24型芯径向尺寸：

lm-0.06=[3.88×（1+2.25%）+3/4×0.24]-0.06=4.15-0.06

107.43+1.14型芯径向尺寸：

lm-0.29=[3.88×（1+2.25%）+3/4×1.14]-0.29=110.70-0.29

C.型腔侧壁和底板厚度计算

侧壁厚度：

此模具采用组合式矩形型腔，查表3-21，已知矩形型腔内壁短边9~10mm，模套壁厚S2=22~25mm

底板厚度：

查表3-19，l/b=114/44=2.59则a`=0.4872，已知p=30MPa，b=44mm，[σ]=300MPa，

带入公式t≥（a`p/[σ]）0.5×b

=（0.4872×30/300）0.5×44

=9.7mm

（5）选择标准模架

此设计中模架标准采用GB/T12556.1-1990《塑料注射模中小型模架》。

1）确定模架组合形式

需要适用于斜导柱侧抽芯注塑模，采用推杆推出机构，定模和动模均由两块模板组成，因此应选择A2型。

2）计算型腔模板周界

长度L=23＋10＋114＋10＋23=180

宽度N=23＋10＋44＋10＋23=110

3）选取标准的型腔模板周界尺寸

首先确定模架宽度，N=110最接近于标准尺寸125，则选125×L；然后从L系列标准尺寸中选择接近于L=180的200。

最终确定的模架规格为125×200。

4）确定模板厚度

A板定模板

因型腔采用整体式，则A板厚度等于型腔厚度，型腔厚度=型腔深度+底板厚度=16＋10=26mm，选取标准中A板厚度HA=32mm。

B板动模板

采用通孔台肩式，B板厚度=（0.5～1）型芯高度，型芯高度25mm，则B板厚度HB在11.5～25mm之间，标准化取HB=25mm

C板垫块

垫块选取Hc=50mm

5）选定模架

模架标记：

A2-125×200-36sd-Z2GB/T12556.1-1990

6）检验模架与注射机的关系

模具外形尺寸200×125＜拉杆空间190×300，符合要求。

最大模具厚度200＞模具厚度164＞最小模具厚度70，符合要求。

开模行程=16＋48＋10=74＜最大开合模行程180，符合要求。

（6）浇注系统

主流道：

锥角：

20小端直径：

4.48mm主流道球面半径：

13mm

分流道：

分流道截面为U型分流道最宽处为8mm

浇口：

采用点浇口，提高生产效率，脱模时可以保证塑件表面质量

（7）推出机构

因为采用侧抽芯结构，所以采用推杆推出机构

（8）温度调节系统

因PAN1010材料的冷却速率快，所以此模具设计中采用自然冷却。

（9）排气系统

由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.02～0.03mm，不必设排气槽。

4.注射机的校核

（1）最大注射量

已知Vs＋Vj=14.76×1+3.6=18.36cm3，Vmax=60cm3，K取0.8

则Vs＋Vj＜KVmax，适合。

（2）注射压力

已知P注=20～90MPa，P公=122MPa

则P注＜P公，适合。

（3）锁模力

已知Pq=20～40MPa，A分=4000mm2

F锁=500kN

则PqA分=40×4000=160000N=160kN

显然PqA分＜F锁，适合。

（4）安装部分尺寸

喷嘴圆弧半径12＜浇口套圆弧半径13、喷嘴孔直径4＜主流道小端直径4.48

定位孔直径100＝定位圈外径100

拉杆空间260×290＞模具外形125×200

最小模厚200＜模具厚度164＜最大模厚300

（5）开模行程

开模行程=16＋48＋10=74

最大开模行程300

则开模行程＜最大开模行程，符合。

（6）推出机构

顶出形式中心顶出，孔径φ22mm

5.装配图零件图

（1）装配图

（2）零件图