塑料件成型模具设计.docx
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塑料件成型模具设计
塑料件成型模具设计
课程设计说明书
标题塑料件5成型模具设计
学院：
化学化工学院
专业：
高分子材料班级：
0801学号：
200806190134
学生姓名：
谭丽
导师姓名：
张利君孙小刚
完成日期：
2011-5-9——2011-5-15
一.塑件工艺分析······················1
二．成型设备的选择与模塑工艺参数切实事实上定·················2
三模具构造筹划及尺寸切实事实上定·····················3
四．打针机有关工艺参数的校核····················10
五．编写工作零件机械加工工艺··············11
六．设计小结·························12
七.参考文献························13
一．塑件工艺分析
1原材料分析
ABS为热塑性塑料，化学稳固性较好，机械强度较好，有必定的耐磨性，但耐热性较差。
ABS吸水性较大年夜，塑件上的脱模斜度易稍大年夜；易产生熔接痕，模具设计时应留意尽量削减浇注体系对料流的阻力；在正常成型前提下，壁厚、熔料温度及紧缩率阻碍较小，总的成型机能专门好。
表1ABS重要技巧指标
密度
吸水率（24h）
紧缩率
熔点
抗拉强度
抗弯强度
硬度HB
1.02～1.16
0.2～0.4
0.4～0.7
130～160
50Mpa
80Mpa
9.7R121
2、塑件的构造、精度、质量分析
该塑件为长方形构造壳体零件，腔体深10mm，壁厚2mm，整体尺寸不大年夜不小，成型工艺行较好。
零件上有R0.5、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４为未注公差，按IT14级分别为R0.50+0.25、R20+0.25
R30+0.25、R40+0.25,其余尺寸分别为IT13级或IT14级，精度比较低，成型工艺性较好。
塑件质量没有较高的要求，别处光度Ra1.6um，内部粗拙度为Ra3.2um，凸模拔模斜度1°，成型工艺性较好。
二．成型设备的选择与模塑工艺参数切实事实上定
1、确信成品的成型方法、型腔数。
依照塑件所用材料和批量，成型该零件采取打针成型方法来成型。
依照塑件外形尺寸（56×20）的大年夜小,取一模两件。
2、运算成品的体积、质量及成品的正面投影面积
塑件体积：
V1=2.88cm3,浇注体系体积V2=0.654cm3。
一次浇注所用塑料总体积V=2.88×2+0.654=6.414cm3。
塑件质量：
查《塑料成品成型及模具设计》ABS的密度取1.1×10-6
塑件的质量M1=2.88×1.1=3.168g
一次浇注所用塑料总的质量M=6414×1.1×10-3=7.0554g
正面投影面积11.2cm2
所需锁模力：
1120×30×2=67.2KN
3、预选打针机的型号
卧房打针机机身低，利于操作和修理；机身因重心较低，故较稳重；成型后的成品可应用其自身主动落下，轻易实现全主动操作。
因此选卧房打针机。
每次的实际须要的塑料体积为6.414cm3，初步选用SZ-60/450型打针机，理论打针量为7.8cm3。
4、拟定成品成型工艺参数
打针机类型：
螺杆式
预热和干燥：
温度（℃）80～85时刻（h）2～3
料筒温度（℃）：
前端：
180～200中断：
165～180后段：
150～170喷嘴温度（℃）：
170～180
模具温度（℃）：
50～80
打针压力（Mpa）：
60～100
成型时刻（S）：
打针时刻：
20～90高压时刻：
0～5
冷却时刻：
20～120总周期：
50～220
螺杆转速：
30（r/min）
三．模具构造筹划及尺寸切实事实上定
1、选择成品发的分型面
分型面的情势和地位会阻碍到模具加工、排气、脱模、塑料的别处质量及工艺操作。
选择分型面时一样应遵守一下几项原则：
（1）分型面应选在塑料外形最大年夜轮廓处。
（2）便于塑料顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
（3）包管塑件的精度要求。
（4）知足塑件的外不雅质量要求。
（5）便于模具加工制造。
（6）应合理安排塑件在型腔中的地位。
（7）有利于排气。
2、型腔安排
推敲到塑件尺寸、模具构造尺寸的大年夜小关系，以及制造费用和各类成本费身分，定位一模两腔。
因为选择的是一模两腔，故采取直线对称分列。
3、浇注体系
通俗浇注系同一样有直流道、浇口、冷料穴四部分构成。
再设计浇注体系时应推敲到塑件质量、塑件大年夜小及外形，壁厚，技巧要求等身分、型腔构造设计。
别的还有推敲去除、修整进料口便利，同时不阻碍塑件外表美不雅、防止喷嘴端部的冷料注入型腔阻碍塑件质量、打针机安装模板的大年夜小等等。
主流道：
打针机的喷嘴直径为4mm，打针机的喷嘴头球半径为20mm。
主流道衬套的球面半径应比打针机的喷嘴头球面半径大年夜1～2mm，主流道小端直径应当比打针机的喷嘴直径为5mm。
流道为圆锥形，其锥度为3°。
分流道：
分流道取半圆形，D=6mm。
浇口：
采取侧浇口，从塑件上端两边圆形孔进料。
冷料穴：
采取到锥头形拉料杆和冷料穴。
4、溢流、排气体系的设计
依照该成品的外形与浇注体系，不设溢流槽。
应用型芯与固定板和分型面的间隙进行排气。
5、选择脱模方法
该模具的型芯在动模一侧，开模后塑件包紧型芯留在动模一侧，依照塑件壳体的特点，采取推板退出情势。
如许退出安稳，有效地包管了塑件退出后的质量，模具构造也比较的简单。
设置六根Φ6的推杆推出板，中心一根Φ7的拉料杆。
脱模行程大年夜于10mm。
脱模力F=p*A*cosa*（f-tana）/（1+fsinacosa）=10*5502.76*2*cos1（0.5-tan1）/（1+0.5sin1cos1）=52.7KN
式中p=10MpaA=2*（10*37-2π*2）*10+2*12*1+π*5*2*3+π*9*2*2=5502.76f=0.5
6、成型零件工件尺寸的运算
参考《塑件成品成型及模具设计》（材料的紧缩率=0.6％）得：
该塑模的成型零件别处的工作尺寸用平均紧缩率方法运算。
1.型腔或型芯的径向尺寸运算
型腔的径向尺寸：
1M=[1s（1+s）+3/4Δ]-δz0
型芯的高度尺寸运算：
hM=[1s（1+s）+2/3Δ]-δz
型腔的径向尺寸运算：
LM=[1s（1+s）-3/4Δ]-δz
型腔的高度尺寸运算HM=[hs（1+s）-2/3Δ]-δz
中间距尺寸：
LM=[1s（1+s）]+-δz
式中Ls、Hs、1s、hs为名义尺寸Δ为塑件的公差
δz=1/3～1/4Δ为模具的制造公差
（1）型芯径向尺寸有170+0.52、370+0.62、100+0.36，高度尺寸有100+0.36
lM1=[17*（1+0.006）+0.75*0.52]0-0.13=2.20-0.13
lM2=[37*（1+0.006）+0.75*0.62]0-0.16=37.650-0.16
lM3=[10*（1+0.006）+0.75*0.36]0-0.12=10.350-0.12
hM=[10*（1+0.006）+2/3*0.36]0-0.1=10.330-0.1
（2）型芯径向尺寸有200-0.62、560-0.62，高度尺寸有100-3.6
Lm1=[20*（1+0.006）-0.75*0.52]0.130=19.770.130
Lm2=[56*（1+0.006）-0.75*0.62]0.160=55.880160
hM=[10*（1+0.006）-2/3*0.36]0.10=9.820.10
7、模具重要零件的构造和尺寸设计
1.型芯和型腔板的构造和尺寸确信
依照对塑件的构造分析，本设计中采取整体式型芯，型腔板（定模板）采取整体式，型腔壁厚，参考《塑件成品成型及模具设计》得：
表2型腔壁厚预算
侧壁厚度
底板厚度
按刚性前提运算
按强度前提运算
按刚性前提运算
按强度前提运算
S（cph4/E[δ]）1/3
S≥[3h²p（1+wa）/[δ]]1/2
hs≥（ClpL4/E[δ]）1/3
hs≥L2[p/2[δ]（1+β）]1/2
S≥0.56mm
S≥6.6mm
hs≥2.1mm
hs≥3mm
式中E=2.1*105Mpap=30MpaL1=46mmL2=20mm[δ]=0.05mm[σ]=245Mpaа=0.75β=1.74C=0.0006w=0.235C1=0.021h=10mm
推敲到型腔的强度、刚性和装螺钉。
销子、导柱导套和开冷却水道孔的地位，参考塑料模具设计手册，取型腔160*160*32的规格。
大年夜小型芯、定模板采取预硬钢3Cr2Mo。
2、其他零件的尺寸（mm）
推件板：
160*160*16
动模板：
160*160*20
支撑板：
160*160*32
垫板：
160*160*50
推杆固定杆：
160*160*12.5
推板：
160*94*16
定模坐板：
200*160*20
动模座板：
200*160*20
用Φ16的导柱，Φ55的定位圈
模具和模高度:
20+32+16+20+32+50+20=190mm
8、模具调温体系的设置
一样打针模具内的塑料熔体温度为200℃阁下，而塑件从模具型腔中掏出时其温度在60℃以下。
因此热塑性塑料打针成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件靠得住的冷却定型并快速脱模，挺高塑件的质量和临盆效力。
该模具在型腔上开一个纵贯水道。
四．打针机有关工艺参数的校核
构造类型：
卧式打针机可行
打针机类型：
螺杆式（螺杆直径：
30mm）能知足工件成型须要可行
打针量：
理论打针量7.8cm3>工件成型须要的6.414cm3可行
打针压力：
170Mpa>工件成型须要的60~100可行
螺杆转速：
14~200（r/min）在工件成型须要的30（r/min）可行
合模力450KN>工件成型须要的锁模力52.7KN可行
拉杆内向距：
280*350>模座外尺寸260*160
移模行程：
220mm>工件成型须要的行程2.5*10+（5~10）=35mm可行
最大年夜模具厚度：
300mm>模具合模高度190mm可行
最小模具厚度：
100mm<模具合模高度190mm可行
最大年夜成型面积：
360cm2>工件成型面积11.2cm2可行
推出方法：
中心推出
面积定位孔直径：
φ55mm喷嘴球半径：
20mm喷嘴口直径：
φ3.5mm
以上几项校核前提都相符要求，因此初选打针机（SZ-60/450）可行。
五．编写工作零件机械加工工艺
选用标准模板。
标准模板已调质，同时已有了螺钉孔，装上了导套。
表3动模板机械加工工艺规程卡
定模板机械加工工艺规程卡材料3Cr2Mo预硬钢：
35~45HRC
序号
工序名称
工序内容
1
备料
标准定模板，以备好加工基准
2
数控铣
在数控铣床上校准，用中间钻钻出两个销钉孔的引导孔
3
钳工
①钻孔用麻花钻将销钉孔钻穿留0.3mm的铰孔余量
②铰孔铰销钉孔到要求，用塞规考查
4
粗铣
粗铣型腔，留0.3mm精铣余量
5
精铣
精铣型腔，留0.05mm的打磨余量
6
钳工
①划线钻2-φ8水道孔到要求
②攻丝攻水孔端口M1螺纹孔到要求
③打磨型腔别处到粗拙度要求
7
考查
按图纸考查
六．设计小结
在此专门感激师长教师的热情指导！
历时一周的课程设计实训专周立即告一段落，在这短短的一周时刻中，我们将前期所学的常识全部加以整合，深刻的领会到听明白和操纵有本质的差别，也切切实实的领会到了理论与实践的差距。
没有完美的小我，却有完美的团队！
一周的实训深刻的领会到了联结确实是力量。
我们组自发的课后小组一路进修，一路画图度周末，组员之间互相评论辩论，互相赞助，尽管有时我们会为了一个步调争的面红耳赤，但我们收成了多种方法，发清晰明了捷径。
以至于最后我们小组提早一天多的时刻完成了所有义务。
一小我的力量是微小的，一小我的尽力也是不敷的，这是一个团队合作的功课，每小我在小组内都扮演着不合的角色，恰是因为我们大年夜家合营尽力互帮合作，才让我们能够或许专门顺利的完成专周的进修义务。
我们信任我们的尽力终会有收成，我们信任天道酬勤，只要我们尽力了为之付出了，必定能从中收成到成功的欢乐！
七.参考文献：
《塑料模设计及制造》机械工业出版社李学锋主编
《注塑模设计实训教程》机械工业出版社张苗根、李军主编
《机械制造技巧》科学出版社王晓霞主编
《塑料模具设计》机械工业出版社申树义、高济主编
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