贮油盖塑模.docx

1、贮油盖塑模 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 目 录一. 塑件的分析二. 型腔数目的决定及排布三. 分型面的选择四. 浇注系统的设计五. 注射机的型号和规格六. 成型零部件的工作尺寸计算七. 导柱导向机构的设计八. 推出机构的设计九. 温控系统的设计一十. 模具的结构分析一十一. 设计小结一十二. 参考资料共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 第一部分 塑件的分析 该塑件选用塑料为ABS. ABS中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene。基本特性：无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，密

2、度在1.021.05g/cm3,其收缩率为0.30.8%。ABS 吸湿性很强，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流动性一般，溢料间隙约在0.04mm。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。 成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阴力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060oC，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080 oC。 主要技术指标：共 页 第

3、页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 比重：1.021.16g/cm3。 比容：0.860.98cm3/g吸水性：0.20.4% (24h)。熔点：130160oC。热变形温度：4.6105Pa- 130160oC。 18.5105Pa- 90108oC。 抗拉屈服强度(105Pa): 500 拉伸强度模量：1.8104 Mpa 弯曲强度：800105PaABS的注射工艺参数： 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速： 3060 r/min 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 190200oC 料筒温度： 前 200210oC中 210230oC后 180200oC模温： 5080oC注射压力

4、： 70120Mpa保压力： 5070Mpa共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 注射时间(s)： 35保压时间(s)： 1530冷却时间(s)： 1530成型周期(s)： 4070 塑件图如下页所示：塑件的工作条件对精度要求较低，根据ABS的性能可选择其塑件的精度等级为5级精度（查阅塑料成型工艺与模具设计P66表3-9）。经计算得塑件的面积为：S塑1=138.16mm2 S塑2=489.84mm2得塑件的体积为：V塑=2.223cm3塑件的质量为：W塑 =V塑r塑=2.312(g)。 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明第二部分 型腔数目的决定及排布已知的体积

5、V塑或质量W塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，综合考虑生产率和生产成本等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模四腔对称性排布。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用侧浇口。排布图如下图示：型腔数目及排布图第三部分 分型面的选择塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模的角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模。而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。其图如下所示: 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明第四部分 浇注系统的初步估计浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止

6、型芯变形、整修应方便、防止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。塑件的截面厚度较小,且为圆筒形,因此采用托盘推杆推出,需开设冷料穴，拉料杆采用Z形式。分流道采用半圆形截面，并且开设共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明在凹模上，以便于脱模，加工也较容易，在定模固定板上采用浇口套。根据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，初步取值如下：d=4mm D=6.7mm R=20mm t=3mmr=3mm l=45mm L=4050mm初步估算浇注系统的体积，V浇=56cm3。其质量约为：W浇=V浇r塑=67g。S=(nW塑+ W浇) /0.8=

7、2830g。所以，选择用注射机型号为：XS-Z-30。第五部分 注射机的型号和规格注射机的技术规格：型 号 ： XS-Z-30额定注射量(cm3)： 30g螺杆直径 (mm): 28注射压力 (MPa): 119注射行程（mm）： 130注射时间（s） : 0.7注射方式 ： 柱塞式共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 合模力 kN : 250合 模 方 式 : 液压-机械最大注射面积（cm2）： 90最大开（合）模行程（mm）： 160模具最大厚度（mm）： 180模具最小厚度（mm）： 60模板最大距离（mm）: 340最大开模行程（mm）： 160喷嘴圆弧（mm）

8、： 12喷嘴孔径（mm）： 2第六部分 成型零部件的工作尺寸计算1、产生偏差的原因：塑料的成型收缩成型收缩引起制品产生尺寸偏差的原因有：预定收缩率（设计算成型零部件工作尺寸所用的收缩率）与制品实际收缩率之间的误差；成型过程中，收缩率可能在其最大值和最小值之间发生的波动。共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 s=(Smax-Smin)制品尺寸s成型收缩率波动引起的制品的尺寸偏差。Smax、Smin 分别是制品的最大收缩率和最小收缩率。 成型零部件的制造偏差工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和装配偏差。成型零部件的磨损、本产品为抗冲制品，属于大批量生产的小型塑件，预定的收缩率的

9、最大值和最小值分别取.8%和.3。此产品采用级精度，属于低精度制品。因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数x取值可在0.50.75的范围之间，凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到ITIT级，综合参考，相关计算具体如下：凹模的计算：Lm1=(1+(Smax+Smin)/2sl-/2)/3 =(1+0.55%)32-1/20.28)/3 =32.0360.09mm共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 凹模深度尺寸计算：m1=(1+(Smin+Smax)/2)x32/30.22/3 =(+0.55%)3-2/30.22

10、0.07 =2.870.07 凸凹模工作尺寸计算图例凸模径向尺寸计算：lm1=(1+(Smax+Smin)/220+1/2)-/3 =(1+0.55%)20+1/20.22-0.07 =20.22-0.07凸模高度：hm=(1+(Smax+Smin)/2hs+2/3)-/3 =(1+0.55%)50+2/30.22-0.07 =50.42-0.07共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明3、成型零件的强度、刚度计算注射模在其工作过程需要承受多种外力，如注射压力、保压力、合模力和脱模力等。如果外力过大，注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破坏，或产生较大的弹性弯曲变形，

11、引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙，由此而发生溢料及飞边现象，从而导致整个模具失效或无法达到技术质量要求。因此，在模具设计时，成型零部件的强度和刚度计算和较核是必不可少的。一般来说，凹模型腔的侧壁厚度和底部的厚度可以利用强度计算决定，但凸模和型芯通常都是由制品内形或制品上的孔型决定，设计时只能对它们进行强度校核。因在设计时采用的是整体式圆形型腔。因此，计算参考公式如下：侧壁：按强度计算： 按刚度计算：共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 底部：按强度计算：按刚度计算：凸模、型芯计算公式：按强度计算：按刚度计算：由公式分别计算出相应的值为：按强度计算得：

12、tc=4.93mm th=4.38mm r=8.52mm按刚度计算得：tc=0.93mm th=1.91mm r=3.97mm 参数符号的意义和单位： Pm 模腔压力（MPa）E 材料的弹性模量（MPa）查得2.06105； 材料的许用应力（MPa）查得176.5；共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明u 材料的泊松比 查表得0.025； 成型零部件的许用变形量（mm）查得0.05；采用材料为45，调质及表面淬火，55HRC。第七部分 导柱导向机构的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。一、 导柱导向机构的作用：1、 定位件用：模具闭合后，保证

13、动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。2、 导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。3、 承受一定的侧向压力。二、 导柱导套的选择：导柱导套结约形式及尺寸如下图：共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明其材料采用20钢经渗碳淬火处理，硬度为5055HRC。导柱、导套固定部分表面粗糙度Ra为08m，导向部分表面粗糙度Ra为0.80.4m。具体尺寸如上图所示。导柱、导套用H7/r6配合镶入模板。布局形式如右图示： 为便于导套与导柱配合后工作时的的排气，在定模

14、固定板的开设通气孔。第八部分 推出机构的设计 1. 推出机构的组成推出机构由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明向与复位部件组成。即推件板、推件板紧固螺钉、推板固定板、推杆垫板、顶板导柱、顶板导套以及推板紧固螺钉。2.设计原则：a、 推出机构应尽量设在动模一侧；b、 保证塑件不因推出而变形损坏；c、 机构简单动作可靠；d、 合模时的正确复位。3、脱模力的计算：根据力平衡原理，列出平衡方程式：Fx=0Ft+Fbsin=FcosFb 塑件对型芯的包紧力；F 脱模时型芯所受的摩擦力；Ft 脱模力； 型芯的脱模斜度。又： F=Fb于是

15、 Ft=Fb(cos-sin)而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：Fb=Ap由此可得：Ft=Ap(cos-sin)共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明式中： 为塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3； A为塑件包容型芯的总面积； p为塑件对型芯的单位面积上的包紧力，在一般情况下，模外冷却的塑件p取2.43.9107Pa;模内冷却的塑件p约取0.81.2107Pa。所以:经计算，A=475.04mm2 ,取0.25,p取1107Pa,取=45，。 Ft=475.0410-61107(0.25cos45-sin45)=1125.32N.因此，脱模力的大小随塑件

16、包容型芯的面积增加而增大，随脱模斜度的增加而减小。由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦阻力、塑料与钢材间的粘附力、大气压力及成型工艺条件的波动等等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，而且也只能是个近似值。4.用推件板推出机构中，为了减少推件板与型芯的摩擦，在推件板与型芯间留0.200.25mm的间隙，并用锥面配合，民防止推件因偏心而溢料。5.复位零件： 由于推杆端面与推件板接触，可以起到复位杆的作用。因此，可以不必再另外设置复位杆。另外，设计顶板导柱可以对顶板起导向共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明作用，防止顶板因受力不均而偏斜，影响正常的顶出和复

17、位。 第九部分 温控系统设计1.注射模冷却系统设计：基本原则：熔体热量95%由冷却介质（水）带走，冷却时间占成型周期的2/3。A、 冷却系统从模具中带走热量：Q=KATt/3600 (J)A 冷却介质传热面积（m2）:A=dL。 冷却管道直径（m）:d=0.01; L 冷却管长度（m）L=0.16; K 冷却管壁与介质间的传热膜系数J/（m2hC） K=4187f(v)0.8/d0.2 .2.与冷却介质温度有关的物理系数； v 冷却介质在管中流速（m/s）; 冷却介质在该温度下的密度kg/m3,水在30时取为0.996103kg/m3。d. 冷却管直径；T 模温与冷却介质的平均温差（）;t 冷

18、却时间；共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明第十部分 模具结构分析1. 塑料的加热,塑化是在高温料筒内进行,不是在模具内进行,因而模具不设加料腔,而设浇注系统,熔体通过浇注系统充满型腔.2. 塑料熔体进入型腔之前,模具已经闭合.在注塑过程中需根据塑料特性,在模具中设冷却系统.3. 该模具采用单分型面注射模,型腔一部分设在定模,一部分设在动模,其主流道设在定模一侧,分流道设在分型面上,开模后塑料制品连同流道凝料一起留在动模上,动模一侧设有推出机构,用以推出制品及流道凝料.4. 注射模具生产适应性强,生产率高,容易实现自动化.5. 注射模一般是机动的,结构一般较复杂,因而制

19、造周期较长,成本较高. 共 页 第 页 湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 第十一部分 设计小结通过在注射模设计过程中,我有以下几点体会:1.了解聚合物的物理性能,流动特性,成型过程中的物理,化学变化以及塑料的组成,分类及其性能.2.了解塑料成型的基本原理和工艺特点,能够正确分析成型工艺对模具的要求;3.掌握成型设备对各类模具的要求;4.掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法.5.具有分析问题的能力,包括分析成型缺陷产生的原因和提出克服办法的能力.6.攻固了我以前所学的专业知识, 共 页 第 页湖南工学院(筹)毕业设计计 算 内 容说 明 第十二部分 参考文献参考资料：1. 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，19952. 黄毅宏、李明辉主编模具制造工艺.北京：机械工业出版社，1999.6 3. 何忠保，陈晓华，王秀英主编.典型零件模具图册.北京：机械工业出版社，2000.94. 李绍林，马长福主编.实用模具技术手册.上海：上海科学技术文献出版社，2000.65. 王树勋主编.注塑模具设计与制造实用技术.广州：华南理工大学出版社，1996.16. 李绍林主编.塑料橡胶成型模具设计手册. 北京：机械工业出版社，2000.9 共 页