塑料壳体的注射模具设计毕业设计 推荐Word文件下载.docx

1、1.42拉伸强度/MPa69吸水率0.120.15拉伸弹性模量/MPa2.5*103收缩率S1.53.0抗弯强度/MPa104熔点/0C180200抗压强度631.3 POM的注射成型过程及工艺参数1）注射成型过程（1）成型前的准备 对聚甲醛的色泽、粒度和均匀度等进行检验，聚甲醛成型前须进行干燥，处理温度为80度到100度，干燥时间1-2小时。（2）注射过程 塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。（3）塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为70度，处理时间是2-4小时。2）

2、注射工艺参数（1）注射机：螺杆式，螺杆转速为48r/min。（2）料筒温度（t/）：前段160-170；中段170-180；后段180-190。（3）模具温度（t/）：80-120。（4）注射压力（p/Mpa）：56-140。（5） 成型时间（/s）：注射时间20-60；高压时间0-3；冷却时间20-60；总周期40-120。第2章 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面的选择如图所示2种方案图2.1 方案1 图2.1 方案2分型面应选在利于开模取出塑件的平面如图2.1方案1。2.2 型腔数目和排位方式的确定（1）型腔数量的确定 由于该塑件的精度

3、要求不高，塑件的尺寸较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件的尺寸、模具结构的尺寸的关系，以及制造费用和各种成本的费用等因素，初步定为一模两腔结构形式。（2）型腔排列的形式的确定由于该模具选择的是一模两腔，故流道采用对称直线排列，使型腔进料平衡，如图2.3所示。（3）模具结构形式的初步确定图2.3 型腔数量的排列布置由以上分析可知，本模具设计为一模两腔，对称直线对称排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑

4、板或者推件板。由上综合分析可确定采用大水口（或者带推件板）的单分型面注射模。2.3注射剂型号的确定1）注射量的计算通过Pro/E建模分析得塑件质量属性如图2.3所示。塑件体积：V塑34.34cm3塑件质量：m塑=V塑=1.4234.34=48.76g式中，可取1.42g/cm32） 浇注系统凝料体积的初步计算 由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定的数值，但是可以根据经验按照塑件提及的0.2倍1倍来估算。由于本次设计采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为 V总=1.3nV塑=1.3234.34=

5、89.284cm3图2.4 体积分析3） 选择注射机根据以上计算得出在一次过程中注入模具型腔的总体积为V总=89.284cm3，由参考文献1式（4-18）V公 =V总/0.8=89.284/0.8=111.6cm3。根据以上的计算，初步选择公称注射量125cm3，注射剂型号XS-ZY-125卧式注射机，其主要技术参数参见表2.1表2.1 注射机主要技术参数理论注射量/cm3 125拉杆间距/mm 260*360螺杆柱塞直径/mm 42模板最大行程/mm 300注射压力/MPa 150最大模具厚度/mm塑化能力/g/s 168最小模具厚度/mm 200螺杆转速/r/min 10140喷嘴球直径/

6、mm 12合模力/KN 900喷嘴直径/mm 44）注射剂的相关参数的校核（1）注射压力校核 参考文献1表41可知，POM所需注射压力为100MPa120MPa，这里取p0=110Mpa，该注射机的公称注射压力p公=150MPa，注射压力安全系数k1 这里取1.251.4,这里取k1=1.3。k1 p0=1.3110=143Mpap公，所以，注射剂注射压力合格。（2）锁模力校核 塑件在分型面上的投影面积 A塑=7090+272=5992.28mm2浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的

7、投影面积A塑的0.20.5倍。由于本设计的流道简单，分流道相对简单，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。这里取A浇=0.2A塑。塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则 A总=n（A浇+ A塑）=21.2 A塑=14381.472mm2模具型腔内的胀型力F胀，则 F胀=A总p模=14381.47235=503.35kN式中，p模是型腔的凭平均计算压力值。p模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为30MPa60MPa。对于黏度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。POM属中等黏度的塑料且塑件有精度要求，故p模取35MPa。由表2.1可知该注射机的公称锁模力900kN锁模力安全

8、系数为k2=1.11.2，这里取k2=1.2，则取k2F胀=1.2 F胀=1.2503.38kN=604.02KN F锁 =900KN 所以注射机锁模力满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行选择。第3章 浇注系统的设计3.1 主流道的设计主流道通常位于建模中心塑料熔体的入口处，它将注射剂喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为椭圆形。以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。1）主流道的设计（1）主流道的长度。一般

9、有模具结构确定，对于小型模具L应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm进行计算。（2）主流道小端直径。d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=4.5mm。（3）主流道大端直径。D=d+L主tan=8mm，式中4。（4）主流道球面半径。SR=注射机喷嘴球头半径+（12）mm=12+2=14mm。2）主流道的凝料体积 V主=L主（R主2+r主2+ R主r主）/3=50（3.52+1.752+3.51.75） /3=787.7mm33）主流道当量半径 Rn= 4） 主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损，对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主

10、流道衬套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常任然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。本设计中浇口套采用45钢,热处理淬火表面硬度为28HRC32HRC。如图3.1所示。定位圈的结构由总装图来确定。3.2分流道的设计1）分流道的布置形式为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡。因此采用平衡式分流道，如图3.2所示。2）分流道的长度根据两个型腔的结构设计，单边分流道长度取L分=35mm，如图3.2所示图3.1 主流道浇口套的结构形式图3.2 分流道布置形式3）分流道的当量直径该塑料的质量 m=V塑=

11、34.341.42=48.76g200g但该塑件壁厚在3mm4mm之间，按参考文献2图2-3的经验曲线查得D=5.6mm，再根据单向分流道长度35mm由参考文献2图2-5查得修正系数fL=1.03，则分流到执行经修正后为 D= DfL=5.61.03=5.768mm5.8mm4） 分流道的截面形状本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失，流动阻力均不大。5） 分流道界面尺寸设梯形的上底宽度为B=6mm（为了便于选择道具），底面圆角的半径R=1mm，梯形高度取H=2B/3=4mm，设下底宽度为x，梯形面积应满足如下关系式。再根据该面积与当量直径为5.8mm的圆面积相等。可得x=7

12、.2mm。通过计算梯形斜度=8，基本符合要求，如图3.3所示。6） 凝料体积（1） 分流道的长度为 L分=352=70mm（2） 分流道截面积 A分= 4=26.4mm2（3） 凝料体积 V分=L分A分=7026.4=1848mm3=1.8cm3考虑到圆弧的影响取V分=4.2cm37） 校核剪切速率（1）确定注射时间：参考文献2表2-3，可取t=1.6s。（2）计算单边分流道体积流量 q分= = =22.58cm3/s （3）参考文献2式（2-22）可得剪切速率 分= = =973 s-1该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道德最佳剪切速率在5102 s-1 5103 s-1之间，所以，分流

13、道内熔体的剪切速率合格。8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25m2.5m即可。此处取Ra1.6m。另外其脱模斜度一般在510，通过上述计算脱模斜度为8，脱模斜度足够。3.3浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模两腔注射，为便于调增冲模时间的剪切速率和封闭时间美因茨采用侧浇口。其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔边缘进料。1）侧浇口尺寸的确定（1）计算侧浇口的深度。根据参考文献2表2-6，可得侧浇口的深度h计算公式为 h=nt=0.83=2.4mm式中：t为塑件壁厚，这里t=3mm；n为塑料成型系数，对于POM,其成型系数取n=0.8。为了便于今后试模时间发现问题进行修模处理，并根据参考文献1表4-9中推荐的POM侧浇口的厚度为1.2mm1.5mm，故此处浇口深度h取1.2