注射模上盖课程设计.docx

1、注射模上盖课程设计 学院课程设计目录塑料上盖注射模课程设计任务书 4第1章从零件图到设计装配方案图的拟定 5 1.1零件图 5 1.2拟定模具的结构形式 8 1.3注射机的初步选定 10 1.4模具结构形式的确定 13第2章模具各主要零部件的设计 14 2.1浇注系统的设计 14 2.2分流道的设计 15 2.3注射模零件的设计 17第3章脱模机构的设计 24 3.1脱模机构 24 3.2脱模机构的分类及选用 24 4.3脱模机构的设计原则 24第4章冷却系统设计 25 4.1单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 25 4.2确定单位质量的塑料在凝固时所放出的热量 25 4.3计算冷水的体积

2、流量 25 4.4确定冷却水路的直径 25 4.5冷却水在管内的速度 254.6求冷却管壁与水交界的膜传热系数 254.7计算冷却水通道的导热总面积 264.8计算模具所需冷却水管的总长度 264.9冷却水路的根数 26 第5章模架的选择 27第6章. 总装图 27 总结参考文献 29塑料上盖注射模课程设计任务书本设计为一塑料上盖零件，塑料材料为PE，中等批量生产，未注尺寸公差为MT5级。 设计要求：1.制定该塑料制品成型工艺方案；2.制定模具结构方案；3.选择合适的成型设备；4.选择标准件和模架；5.绘制模具装配图；6.绘制模具成型零件的零件图；7.制定成型零件的加工工艺规程（至少一个）；8

3、.编写设计说明书； 9.编写该零件的注射成型工艺卡片。一、从零件图到设计装配方案图的拟定11零件图此次设计的模具需要成型的塑料零件是上盖零件，塑料材料为PE，中等批量生产，未注尺寸公差为MT5级，因此注射模是其最适合成形的塑料模。成型零件图如下图（21）所示： 图2-1上盖零件图 1、塑件的分析（1） 外形尺寸 该塑件壁厚1.2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合用于注射成型，如图2-1所示。（2） 精度等级 MT5级（3） 脱模斜度 PE属于半结晶热塑性材料，成型收缩率较小，塑料模设计指导教材表2-1选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1。2、PE的性能分析 1结晶料，吸湿小，

4、不须充分干燥，流动性极好。2收缩范围和收缩值大，方向性明显，易变形翘曲。 3软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。PE的主要性能指标如下表 （附表1）PE的性能指标 （教科书附录C）密度/g.cm-30.940.97屈服强度/MPa50比体积/cm3.g -1）1.031.06拉伸强度/MPa38吸水率(%)0.01拉伸弹性模量/MPa1.4103熔点/105137抗弯强度/MPa20.840计算收缩率(%)0.40.7抗压强度/MPa53比热容/J.(kg. ) -11470弯曲弹性模量/MPa1.41033、PE的注射成型过程及工艺参数（1）注射成型过程成型前的准备。对PE的色泽、粒度和均

5、匀度等进行检验，聚乙烯的吸水率低，加工前不需要干燥处理。（2）注射工艺参数1) 注射机：柱塞式。2) 料筒温度（）：后段150170； 中段165180； 前端180200。3）喷嘴温度（）：170180。4）模具温度（）：5080。5）注射压力(MPa): 60100。6) 成型时间（s）：30（注射时间取1.6，冷却时间20.4，辅助时间8）。1.2拟定模具的结构形式(1).分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上。其位置如图2-2所示。 图2-2 分型面的选择(2).型腔数量和排列方式的确定（1）型腔数量的确定 该塑件采用的精度M

6、T5级，且为中批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑料件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模两腔结构形式。（2）型腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排比，如图 2-3所示。(a) (b) 图 2-3型腔数量的排列布置尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象，基于以上因素，浇口设置可以有图（a）和图（b）两种方式，图（a）比图（b）的流程短，所以选用图（a）。13注射机的

7、初步选定（1） 注射量的计算 通过Pro/E三维软件建模设计分析计算得塑件体积： V塑=30.5cm3塑件质量： m塑=V塑=0.95（表1）30.5=28.97g（2）浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2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=V塑（1+0.2）2=30.5(1+0.2)2=73.2cm3 （3）选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积V总=73.2cm3，依公式

8、（V公 =V总/0.8)则有：V总/0.8=73.2/0.8cm3=91.5cm3 根据以上计算，初步选定公称注射量为100cm3，注射机型号为SZ-100/60，其主要技术参数见 附表（2 ）SZ-100/60立式注射机主要技术参数 （教科书附录F）理论注射容积/cm3100移模行程/mm260螺杆直径/mm35最大模具厚度/mm340注射压力/MPa150最小模具厚度/mm10注射速率/g.s-1合模方式塑化能力/g.s-1模具定位孔直径/mm螺杆转速/r.min-1喷嘴球半径R/mm12锁模力/kN600喷嘴孔直径/mm4拉杆内向距/mm440340 (1)注射机的相关参数的校核1）注射

9、压力校核。查PE工艺参数可知，PE所需要注射压力为70100MPa,这里取p0=100MPa,该注射机的公称注射压力P公=150MPa,注射压力安全系数k1=1.251.4，这里取k1=1.3,则：k1 p0=1.3100=130p公，所以，注射机注射压力合格。（2）锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A塑，则 A塑=51.670.6=3.642103 mm2浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.20.5倍。由于本例流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适

10、当取小一些。这里取A浇=0.2 A塑。塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则A总=n(A塑+A浇)=n(A塑+0.2 A塑)=21.2 A塑=21.23.642103mm2=8.74103mm2模具型腔内的胀型力F胀，则 F胀=A总p模=8.7410335=305.9 （KN）式中，p模 是模具型腔内塑料熔体的平均计算压力值，通常取注射压力的2040，大致范围为2540MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PE属中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故取35MPa。 查教材表附录F可得该注射机的公称锁模力F锁=600kN,锁模力安全系数为k2=1.11.2，这里取k2=1.2，则

11、 k2 F胀=1.2 F胀=1.2305.9KN=367.08KNF锁，所以，注射机锁模力合格。 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。1、4模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模两腔，对称直线排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。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、支撑板和脱模板。由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。 二、模具各主要零部件的设计2、1 浇注系统的设计211 主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔

12、体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，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，由于其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） 主流道尺寸1） 主流道的长度：小型模具L主 应尽量小于60mm，本次设计中初取30mm进行设计。2） 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸4+（0.51）mm，取为5mm。3) 主流道大端直径： =7mm 式中=4。4） 主流道球面半径：SR=注射机喷嘴球头半径+（12）mm，取14mm。5） 球面的配合高度：h=3mm。（2） 主流

13、道的凝料体积 V主=L主(R主+r主+ R主r主)=30（3.5+2.5+3.52.5）mm=855.7mm（3）主流道当量半径 Rn =mm=3mm（4）主流道浇口套的形式 主流道衬套为标准件可选购。设计中常采用碳素工具钢（T8A 或T10A），热处理淬火表面硬度为5055HRC，（补上浇口套的型号） 2. 2分流道的设计（1）分流道的布置形式因此采用平衡式分流道。（2）分流道的长度 由于分流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选小一些。单边分流道长度L分取20mm，如图1-3所示。（3）分流道的当量直径 因为该塑件的质量m塑=v塑=0.95（表1）30.5=28.

14、97g88mm，故该注射机的开模行程满足要求5、C板的高度校核 HcH1+H2+H3+(15)mm=10+20+16+3=49HcC板的高度H1塑件推出距离（也可作为凸模高度）（mm）H2推板高度H3推杆固定板因Hc=63mm49mm，故该注射机的C板高度满足要求6、注射量的校核在一个注射成型周期内，注射模具内所需的塑料熔体总量（Mi）与模具浇注系统的容积和型腔容积有关，其值用公式计算： Mi=NMs+Mj 式中 N型腔数量 Ms单个制品的质量或体积，g或cm; Mj浇注系统或飞边所需的塑料质量或体积g或cm 已知N=2、Ms=5.36, cm经估算Mj20 cm 则Mi31 cm XSZy-

15、125型号注射机的额定注射量为MI=125 cm，为使注射成型过程稳定可靠，应有 Mi=(0.10.8)MI=12.5100 cm 因此，该注射机的注射量满足模具的要求参考文献1.朱光力.塑料模具设计.北京：清华大学出版社2.屈华昌.塑料成型工艺及模具设计.北京:机械工业出版社,19963.赵伟阁.模具设计.西安：西安电子科技大学出版社，20064.钱泉森.塑料成型工艺与模具设计.北京：人民邮电出版社，20075.张国强.塑料模具设计与生产应用.北京：化学工业出版社，20026.李绍林主编.实用模具技术手册M.上海科学技术出版社，19987.陈锡栋、主编.实用模具技术手册M.北京：机械工业出版社，20018.许发樾主编.实用模具设计与制造手册M.北京：机械工业出版社，20009.李易、于成功、闻小芝主编.现代模具设计、制造、调试与维修实用手册M.北京：金版电子出版公司，200310.翟德梅主编.模具制造技术M.河南机电高等专科学校