水杯模具加工计划书.docx
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水杯模具加工计划书
模具加工计划书
四川精敏科技有限公司
二0一二年二月三日
一、项目来源
四川德诺洁具有限公司因生产需要委托四川精敏科技有限公司为其制造加工模具（杯子模具一套、盆模具一套、小桶模具一套）。
四川精敏科技有限公司具有开发加工模具的能力，完全有能力承担这一个任务，并能按期提供合格的模具，以满足四川德诺洁具有限公司的需要。
二、水杯的工艺分析
1、塑件的工艺性分析
聚丙烯（PP）水杯是我们日常生活所必须的用品，是装水的良好用具。
其产品主要通过注塑模成型制造，塑件产品图和详细尺寸见图1-1和图1-2。
2、收缩率
常用的塑料常用收缩率，对于生产性的塑件，这些数据已经能够应付实际的生产要求了。
按照经验数据就可以满足生产要求了。
表1-3给出常见塑料的收缩率，以备查询：
表1-3常用塑料的收缩率
塑料名称
聚乙烯
聚丙烯
聚氯乙烯
聚苯乙烯
聚碳酸脂
尼龙
ABS
聚甲醛
缩写
PE
PP
PVC
PS
PS
N6
ABS
POM
计算收缩率
1.5-3.6
1.0-2.5
0.6-1.5
0.6-0.8
0.5-0.8
0.8-2.5
0.3-0.8
1.2-3.0
对于聚丙烯水杯产品，材料为PP，理论收缩率为15/1000。
3、塑件壁厚
塑料制品应该有一定的厚度，塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。
根据成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩坑，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。
热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm—4mm之间。
太厚，以产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。
该产品塑料件最大壁厚为4.0mm，最小壁厚为1.2mm，壁厚均匀，在1mm—4mm的推荐值之间。
易于成型。
4、塑件尺寸精度和表面粗糙度，表面质量一般要求较高，在Ra0.8
以上。
表1-2精度等级选用推荐值：
类别
`塑料品种
建议采用的等级
高精度一般精度低精度
1
PS
3
45
ABS
聚甲苯丙烯酸甲脂
PC
PSU聚砜
PF
氨基塑料
30％玻璃纤维增强塑料
2
聚酰胺6.666109.1010
4
56
氯化聚乙醚
PVC硬
3
POM
`567
PP
PE低密度
4
PVC
`678
PE高密度
查表1-2，我们取IT7级精度。
5、脱模斜度
由于制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型芯或型腔突出的部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模，必须对塑件的设计提出脱模斜度的要求，要求在塑件设计时或者在模具设计时给予充分的考虑，设计出脱模斜度。
塑件的脱模斜度与塑料的品种，制品形状以及模具结构均有关，一般情况下取0.5度，最小为15分到20分。
下表为常用的脱模斜度如表1-1：
表1-1几种塑料的常用脱模斜度
制品斜度
聚酰胺
通用
聚酰胺
增强
聚乙稀
聚甲基丙稀酸甲脂
聚苯乙烯
聚碳酸脂
ABS塑料
脱模
斜度
型腔
20-40
20-50
20-45
20-40
35-130
35-1
40-120
型芯
25-40
20-40
20-45
30-1
30-1
30-50
35-1
其技术规格为：
1螺杆直径55mm
2注射容量（理论）400cm3
3注射重量（PS）482g
4注射压力109MPa
5．注射速率2000g/s
6．塑化能力（PS）31g/s
7．注射行程160mm
8．螺杆转速16/28/48r/min
9．料筒加热功率10KW
10．锁模力2540KN
11．拉杆内间距（水平X垂直）290X368mm
12．允许最大模具厚度406mm
13．允许最小模具厚度165mm
14．移模行程666mm
16．油泵电机功率18.5KW
17．油箱容积456L
18．机器尺寸（长X宽X高）4.7X1.44X1.8m
19．最小模具尺寸（长X宽）532X634mm
23．定位圈直径φ125mm
24．喷嘴前端孔径φ4mm
25．喷嘴前端球面半径R18
26．螺杆与机箱径向间隙<=0.03mm
27．冷却系统效率：
连续运转一小时，油温不超过56℃
6、模具厚度
模具闭合后的厚度（闭合厚度）Hm应在注塑机允许的最大模具厚度
和最小模具厚度
之间，即
式中:
7、成型零部件的设计计算
四、浇注系统设计
流道设计包括主流道、浇口的设计。
为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有2°～4°的锥角，内壁有Ra0.8
以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行，其结构如图4-5。
若沿圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。
同时浇口套与注塑机喷嘴接触平凡，为防止撞伤，应采取淬火处理使其具有较高的硬度（48HRC～52HRC）。
参考表
制品质量/g
D1/mm
R/mm
0～20
3
0.5
20～40
4
1
40～150
5
1
150～300
6
2
300～500
8
2
500～1500
10
2
热塑性塑料的主流道衬套与注塑机喷嘴的尺寸：
主流道始端直径φB=φA+（0.5～1）mm，球面凹坑半径
mm，半锥角a为
，尽可能缩短长度L（小于60mm为佳）。
如图4-2：
图4-2浇口套与注塑机喷嘴关系
五、本套模具主流道设计要点是：
1.为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角
=3°，内壁粗糙度为Ra=0.63
，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。
2.主流道大端处是根据注塑机的喷嘴头来设计的，呈圆角，其半径R=21mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。
3.为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注塑机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R=X+（2~5）mm，X=18mm，取R=21mm。
其主浇道小端直径d1=d2+（0.5~1）mm,取d1=4mm。
4.流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。
本套产品浇口套如图4-3：
图4-3浇口套
六、浇口的设计
浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。
浇口的作用主要有以下几点：
1.熔体充模后，首先在浇口处凝固，当注塑机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流。
2.熔体在流经狭窄的浇口时产生的摩擦热，使熔体升温，有助于充模。
3.易于切除浇口尾料，二次加工方便。
4.对于多型腔模具，用以平衡进料；对于多浇口单型腔模具，用于控制熔接痕的位置。
浇口的截面积通常为分流道的截面面积的0.03%～0.09%。
浇口截面积通常有矩形和圆形两种。
浇口长度约为0.5～2mm左右。
浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。
浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口的位置时应注意以下几点：
1.浇口应设在能使型腔各个角落都可以同时填满的位置。
2.浇口应设置在制品壁厚较厚的部位，使熔体从厚断面流向薄断面，以利于补料。
3.浇口的部位应选在易于排除型腔内空气的位置。
4.浇口的位置应选在能避免制品表面产生熔合纹的部位。
当无法避免产生熔合纹的产生时，浇口位置的选择应考虑到熔合纹产生的部位是否合适。
5.浇口的设置应避免引起熔体断裂的现象。
6.浇口应设置在不影响制品外观的部位。
7.不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口，一般制品浇口附近的强度较差。
由于设计零件是表面要求较高的塑件，又因为该模具因其结构复杂为3板模机构，故选择点浇口为佳。
并且表面网格的孔上。
温度调节对塑件质量的影响主要有以下几个方面:
a．尺寸精度
b．形状精度
c．表面粗糙度
d．塑件的力学性能
对导柱尺寸和结构有以下几点要求：
（1）直径和长度
（2）形状
（3）公差配合
（4）粗糙度
（5）材料
对导套尺寸和结构设计有以下几点要求。
（1）形状
（2）公差配合与表面粗糙度
（3）材料
七、斜导柱的设计
1.斜导柱形状
采用圆形截面的斜导柱。
2.斜导柱倾角
因模具的斜导柱为对称布置，且抽芯距较小，抽芯力也不大，取
＝20°。
3.斜导柱的直径计算
由抽芯力Fc，倾角
＝20°，查表得最大弯曲力Fw、Hw，根据Fw和Hw以及
，查表得斜导柱直径为25mm。
3斜导柱的长度计算
粗略计算：
L3=S％sinａ，取L为118mm。
4.斜导柱的材料及安装配合
图4-12斜导柱
图4-13斜导柱压板
斜导柱的材料为T8,T10等碳素工具钢，也可以用45钢渗碳处理。
此斜导柱的材料选45钢。
由于斜导柱经常滑动摩擦，热处理要求硬度HRC≥55。
表面粗糙度Ra≤0.8µm。
斜导柱与其固定的模板之间采用过度配合H7/m6。
为了运动的灵活，滑块上斜导孔与斜导柱之间可以采用较松的间隙配合H11/b11，或在两者之间保留0.5～1mm的间距。
其斜导柱压板图如4-13：
八、推出脱模机构
其选用原则如下：
1、使制品脱模后不致变形，推力分布均匀，推力面尽可能大，并靠近型芯。
2、制品在推出时不能造成碎裂，推力应设在制品能承受较大力的地方，如肋部、凸缘、壳体壁等处。
3、尽量不损伤制品的外观。
4、推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。
5、排气系统设计
6、注塑机参数的校核
7、开模行程的校核
8、注射量的校核
9、锁模力的校核
模具图纸
型芯示意图型腔示意图
模具总装图
水杯模具图纸
图1主要尺寸
图2
九、产品设计，试制周期的估算
1．采购材料2月3日-2月4日
2．总体方案确定2月4日-2月4日
3．检查产品图纸设计2月5日-2月6日
4．产品模具加工2月7日-2月8日
5．产品检验2月9日-2月9日
6．调试阶段2月9日-2月10日
2011年2月4日
生产部：
陈建
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