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塑料模课程设计说明书

塑料模课程设计说明书

设计题目:

外壳

学院:

工程技术学院专业班级:

机制0973姓名:

傅永建学号:

2009963104二0一0年7月

一、塑件的工艺分

析1.1塑件

的成型工艺分析

1.1.1材料的特

性

1.1.2塑件材料成型性

能

1.2塑件的成型工艺参数的确

、模具基本结构

及模架的选择2.1模具

的基本结构

2.1.1成型方

法

2.1.2型腔布

2.1.3确定分型

2.1.4选择浇注系

统

2.1.5确定推出方

式

2.1.6侧向抽心机

构

2.1.7选择成型设

备2.2选择模

架

2.2.1模架的结

构三、斜导

柱侧抽芯机构的设计与计算3.1

抽芯距与抽芯力的计

3.1.1抽芯距的计

3.1.2抽芯力的计

算3.2侧滑块

的设计

3.2.1斜导柱的设

计

3.2.2滑块的设

计

3.2.3导滑槽的设

3.2.4

四、成型零部

楔紧块的设

计

件的设计计算4.1动、定

模镶块的结构设计4.2型

芯、型腔的尺寸设计

4.2.1型腔径向尺

寸

4.2.2型腔深度尺

寸

4.2.3型芯径向尺

寸

4.2.4型芯高度尺

寸4.3温度调

节系统的设计与计算

4.3.1冷却系统的结构、尺寸、位

置设计小

结主

要参考资料

第一章塑件的工艺分析

一、塑件的成型工艺分析

塑件如图1所示。

产品名称：

外壳

产品材料:

尼龙1010

产品数量:

大批量生产

塑件尺寸:

如图1-1所示

塑件质量:

15g

塑件颜色:

半透明

塑件要求:

塑件外表面光滑

1、塑件材料特性

尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。

经过拉伸定向处理的尼龙，其抗拉强度很高。

接近于钢的水平。

因尼龙的结晶性很高。

表面硬度大，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。

尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。

尼龙的缺点是吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸的变化。

其稳定性较差，一般只能在80100之间使用。

2、塑件材料的成型性能

尼龙原料较易吸湿，因此在成型加工前必须进行干燥处理。

尼龙的热处理稳定性差，干燥时为避免材料在高温时氧化，最好采用真空干燥法；尼龙的熔融黏度低，流动性好，有利于制成强度特别高的薄壁塑件，但容易产生飞边，故模具必须选用最小间隙;熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留过长时间;尼龙成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，因此应严格控制成型工艺条件。

二、塑件成型工艺参数的确定

查有关手册得到PA1010塑料的成型工艺参数：

密度:

1.04,1.07g/cm?

;

收缩率：

1.0,,2.5,

预热温度：

100?

110?

，预热时间：

2,3h

料筒温度：

前段200?

210?

，中段220?

240?

，后段190?

200?

;喷嘴温度：

190?

210?

;

模具温度：

60?

90?

;

注射压力：

0,100Mpa;

成型时间：

注射时间20,90s,保压时间0,5s，冷却时间20,120s。

第二章模具基本结构及模架的选择一、模具基本结构及模架的选择

1、成型方法塑件采用注射成型的方法生产。

为保证塑件表面质量，且根据塑件的形状，采用轮辐式浇口。

模具为单分型面注射模。

2、型腔的布置

方案一采用一模一件，模具制造成本不高，能够适应生产要求，塑料流程短，塑件质量好。

方案二一模两件对称布置，生产效率高。

侧浇口进料，不影响塑件外观。

浇口容易去除，但是塑件流程大，模具成本较高。

所以选方案一较合理。

3、确定分型面

万案一

取A-A面为分型面，不影响零件的外观质量，抽芯在动模，抽芯机构简单

万案一

fl

抽芯在定模，抽芯机构复杂，应当避免定模抽芯

4、选择浇注系统

浇注系统如上图所示

5、确定推出方式

所以选方案一较合理。

开模后，塑件包紧动模型芯的力并不大，适当考虑脱模斜度，采用顶杆并不会将塑件顶变

形，且模具结构简单

采用推管和顶杆联合顶出，顶出平稳，塑件不会变形，但是推管与型芯配合,会造成制造

和装配上的困难。

所以采用方案一。

6侧向抽心机构

塑件的侧面有4的圆孔，因此模具以内感有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力，

较小，所以采用斜导柱、滑块机构。

斜导柱装在定模板上，滑块装在动模板上。

7、选择成型设备

选用XS-ZY-125型注射机，其有关参数为：

额定注射量104/125/146cm?

注射

压力120Mpa锁模力900KN最大注射面积320cm?

模具厚度200,300mm最大开模行程300mm喷嘴圆弧半径12mm

第三章斜导柱侧抽芯机构的设计与计算

一、抽芯距与抽芯力的计算1、抽芯距的计算

ss=+（2,3）mm1

s——抽芯距

s----型芯滑块移动的最小距离1

所以，s=3+3=6mm。

2抽芯力的计算

,chp（cossin）,,,Fc

c——侧型芯成型部分的截面平均周长，m;

h——侧型芯成型部分的高度

7，p——包紧力，取p=1Pa;10

-——取0.2;,

，------侧型芯的脱模斜度，（?

）取0.5o。

3,37，，，，，,=41031010（0.15cos0.5o+sin0.5o）=75.36NFc

二、侧滑块的设计

1、斜导柱的设计

（1）斜导柱的结构设计材料:

T8、T10或20渗碳淬火硬度＞HRC55

表面粗糙度：

Ra0.8卩m

2、斜导柱的倾角确定

通常：

a=15?

20?

，最大不超过25?

取a=18o。

F弯=F抽/cosa=75.36/cos18o=79.23N,F开=F抽?

tana=75.36/tan18o=231.93N,

L4=Sft/sina=6/sin18o=19.40mm,H4=S抽/tana=6/tan18o=18.47mm。

3、斜导柱长度的确定

SDha抽丄,11,12,14,I5,tan,,,（5~10）mm,,2cossin

4、斜导柱直径的确定

斜导柱直径（d）取决于它所受的最大弯曲力（F弯）

'FH弯3d,==12mm.,,0.1cos,,弯

5、滑块的设计

设计要点：

活动成型芯应牢固装配在滑块上，防止其在抽芯时松脱，还必须注

意成型芯与滑块连接部位的强度。

滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5

倍。

结构如图：

6导滑槽的设计

滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8

7、楔紧块的设计

因为楔紧块要求耐磨，如与定模板做成一体的，浪费材料。

所以采用如图所示

第四章成型零部件的设计计算一、动、定模镶块的结构设计

1、动模镶块的结构

SJ1372中6级精度公差

=;取x=0.5.z3

，，,0.15

，,,0,,，，0

二、型芯、型腔的尺寸设计

,1.02.5,SSminmaxS,,,,%%1.75%0.017522

尼龙1010的平均收缩率为0.0175，塑件未注公差按照

值选取。

塑件

尺寸如图1所示。

1、型腔径向尺寸：

,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差

,440.4744.47,,

（1）,0.94

01，，0,，，，，,（10.0175）12.770.4613.22,0.15,,2

，0.34，，，0.34（10.0175）44.470.50.9444.78,,，

,1140.86114.86,,

（2）,1.72

，0.64，，，0.64（10.0175）114.860.51.72116.01,,，，,，,0,,，，02、

型腔的深度尺寸:

,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差=;取x=0.5z3

（1）

70.19,

，,z，，,，,z,,HSHx

（1）,，,,，，ms110,,，，0

，0.13，，，0.13（10.0175）7.190.50.387.13,，，,，,0,,，，03、型芯径

向尺寸:

,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差=;取x=0.5z3，1.72

（1）1080.86107.14,,

0，，,0,,（）

（1）lSlx,，，，,ms,,11z,,

，，,,z

0，，0（10.0175）107.140.51.72109.87,

，，，，,,0.64,,

，，,0.64

，0.8,360.4035.6,,

（2）

0，，,0,,（）

（1）lSlx,，，，,ms,,12z,,

，，,,z

0，，0（10.0175）35.60.50.836.62,,，

，，，,,0.27,,，

5jjj■jj5

，,0.27

，0.94,420.4741.53,,（3）

0，，,0,,（）

（1）lSlx,，，，,ms,,13z,,

，，,,z

0，，0（10.0175）41.530.50.9442.73,,

，，，,,0.31,,，

，,0.31

，0.32,,40.163.84,,（4）

0，，,0,,（）

（1）lSlx,，，，,ms,,14z,,

，，,,z

0，，0（10.0175）3.840.50.324.07,,，

，，，,,0.11,,，

，,0.114、型芯高

度尺寸:

,模具最大磨损量取塑件公差的1/6;模具的制造公差=;取x=0.5。

z3

（1）

130.23,

01，，0,，，，，,（10.0175）12.770.4613.22,0.15,,2，，,0.15

三、温度调节系统的设计与计算

注射成型工艺要求模具温度为60--90?

，所以不需要对模具设置加热装置。

1、冷却系统的结构

根据塑件的大小和形状，采用环型水路。

且，水路通过型芯、型腔镶块。

结构如上图镶块结构所示。

2、冷却水路的尺寸确定

（1）冷却回路所需的总表面积按下式计算

Mq,A3600（）,,,,MW

（2）水路的总长度可用下式计算

1000A,L,d确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm,否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低交换效率。

一般水孔的直径可根据塑件的

平均厚度来确定。

平均厚度为2mm寸，水孔的直径可取10,14。

3、冷却水回路布置的基本原则

（1）冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大

（2）冷却水道孔边至模具型腔表面的距离一般为10,15。

（3）浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小

（4）冷却水道应畅通无阻

（5）冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。

设计小结:

这次的课程设计是以实例来让我们设计，并且让我们分组进行，能够体现我们的团队协作能力。

从不知从何下手到经过深入的分析后，一步一步跟着设计步骤走。

这个过程是充实的。

通过这次的课程设计，让我获得了许多，首先是对课本和

有关知识有了更深，更细的了解;其次，为即将到来的毕业做准备;同时，在做课程设计时可以培养一个人的细心。

参考资料:

1齐卫东.《塑料模具设计与制造》.北京:

高等教育出版社，2004.7p69、p82-p152、p344-p353

2刘力.《机械制图》.北京:

高等教育出版社，2004.7p333.3、《注塑模设计经验点评》p276

4、唐志玉.《塑料模具设计师指南》.北京:

国防工业出版社，1999.6