笔盖的塑料模具设计.docx

1、笔盖的塑料模具设计笔盖的塑料模具设计1引言 12塑件剖析，塑料成型特征工艺参数13成型零部件的设计3（1）型芯尺寸确实立32 型芯尺寸确实立43 按强度刚度条件计算44浇注系统的设计41分型面的选择42确定浇口方式及位置53设计主流道及分流道外形和尺寸54排气系统的设计65拉料杆的设计65、结构零部件的设计71 支承板设计72 垫块的设计73 合模导向机构的设计76推出机构的设计81推杆的设计82拉料杆的设计87 冷却系统的设计91冷却回路尺寸确实定及布置98.选择注射机型号91初选注射机92选规范模架A310 3校核注射机109 完毕语1110 参考文献11摘 要 引见了笔类在日常生活中的运

2、用,重点引见了笔盖的模具设计进程关键词 日常用品 模具设计 适用性 模具cad 1. 引 言日用品，有时采用精度和强度不太高的塑料传动，由于塑料具有可塑性强，密度小、比强度高、结缘性、化学动摇性高、外观多样的特点，因此遭到越来越多的厂家及人民的喜欢。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的开展而应而生的，目前塑料制件简直曾经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个范围。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的开展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发，设计制造的水平也须越来越高。本文也就对日用品中的笔盖模具设计进程停止论述。2.塑件工艺

3、剖析 如下图塑料制件资料为丙烯腈丁二烯-苯乙烯共聚物ABS，查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.4%；大批量消费资料剖析：ABS无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学动摇性和电器功用，密度为1.021.5/cm3ABS有一定的硬度和尺寸动摇性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加压前应停止枯燥处置，ABS易产节痕，模具设计时应留意尽量增加浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高

4、时，模具温度可控制在5060c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080c。 1该塑件尺寸较小，普通精度等级4，为降低本钱，采用一模多腔，并不对制品停止后加工。 2依据塑件的消费效率及为提高成型效率采用侧浇口。 3)为了方便加工和热处置,型腔与型芯采用拼镶结构.确定型腔;尺寸精度等级要求普通, 采用一模12腔。 依照图1 塑料件图示尺寸圆角等部位简化近似计算：塑件体积 Vs1.37cm查表塑料模设计手册之二表1.4塑料ABS的密度为1.021.05g/cm 单件塑件重量 Ms=Vs=0.1941.051.78g3.成型零部件的设计查表塑料模设计手册之二表1.4塑料ABS收缩率0.3%

5、-0.8%,取值0.4%。 3.1 型腔、型芯任务尺寸计算型腔径向尺寸 Lm+0z =(1+S)LS-x +0z型腔深度尺寸 Hm+0z =(1+S)Hm-x +0z型芯径向尺寸 lm-0z=(1+S)lS-x -0z型芯高度尺寸 hm-0z =(1+S) hS+x -0z式中 LS 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸mm ；lS 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸mm ；HS 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸mm ；hS 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸mm ；CS 塑件中心距基本尺寸的平均尺寸mm ；X 修正系数，取0.50.75； 塑件公差mm ； Z 模具制造公差，取1/31/4 。3.1.1 型

6、腔尺寸计算尺寸 公差值/mm 计算14 0.38 Lm+0z =(1+0.65%)X14-0.75X0.380+0.127=13.8060+0.1273.5 0.26 Lm+0z =(1+0.65%)X3.5-0.75X0.260+0.087=3.32770+0.08751 0.12 Hm+0z =(1+0.65%)X51-2/3X0.12 0+0.040=51.24150+0.0403.1.2 型芯尺寸计算 尺寸 公差值/mm 计算 8.5 0.26 lm-0z =(1+0.65%)X8.5+0.75X0.260-0.087=8.750-0.08740 0.16 Hm-0z =(1+0.65

7、%)X40+0.75X0.160-0.053=40.380-0.0533.2 成型零部件的强度与刚度计算(1)刚度校核max=化简得出 s1.15式中 E型腔资料弹性模量；J梁的惯性矩S侧壁厚度P型腔内单位面积熔体压力依据查表结果得出E=2.0610Mpa =0.05mmP取30Mpa,代入计算得出结果191.15，成立故能满足其刚度要求。(2)强度校核sr(式中 型腔资料许用拉应力为150Mpa 代入计算得出19r(成立故能满足其强度要求，确定最小壁厚之后,结合模具抽芯原那么,初步确定选用A3型模架，模架周边尺寸为250160.4.浇注系统的设计1)分型面的选择 依据分型面的设计原那么，1分

8、型面应该选在塑件的最大轮廓处2分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模3分型面的选择应保证塑件的精度要求4分型面的选择应满足塑件的外观质量要求5分型面的选择要便于模具的加工制造6 分型面的选择应有利于排气综合下面几点故分型面如以下图2 )确定浇口方式及位置 为了提高成型效率，采用潜伏式侧浇口。浇口位置可以依据阅历公式计算n=0.8W=nA/301mm t=0.8=0.81.3=1mm W-侧向浇口之宽mm A-型腔一侧外表积等于v/t(mm) T和为塑件在浇口位置处的 壁厚.3)设计主流道及分流道外形和尺寸主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触出末尾到分流道为止的塑料体的活动通道，

9、依据模具设定为一模8腔，可以估量一次成型所需的塑料，因此可确定型号为注射机XS-Z-30，结合厂里实践运用状况，及模架的选择及刚度与强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为26，内壁粗糙度Ra取1.6m。分流道截面设计成圆形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用方式。圆形截面分流道的直径可依据塑件的活动性良好，所以造圆形截面。依据阅历分流道的直径d可取46mm。分流道的设计 在设计多型腔或许多浇口的单型腔的浇注系统时应设置分流道，思索到U形截面加工较容易，而且热量损失与压力损失均不大，故为所选，依据阅历值分流道宽度为3.2-9.5才是合理的，故分道流道宽度b=4mm，半径

10、R=b/2=2,深度h=1.252=2.5,为了可以使塑料活动平衡平均，使陈列紧凑流程尽量短，使胀模力的中心与注射机锁模力中心分歧。4排气系统的设计应用配合间隙排气，这是最罕见的，也是最经济的，更是具有运用性的。应用滑块和导滑槽配合间隙便可以排气，所以这里无须开排气槽。(5) 拉料杆的设计拉料杆的作用是注射完毕模具 分型时，将主流凝料从定模浇口套中拉出，最后推出机构开始任务，将塑件和浇注系统冷料一同推出模外。该塑件外表润滑无刮痕等缺陷，假设采用自动零落，塑件零落外表相互碰撞将形成外表刮痕等缺陷，因此该模具采用Z字形拉料杆，如下图。任务时依托Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。5、结构零部件的设计5

11、.1 支承板设计支承板的作用是接受成型塑料熔体对动模型腔的作用力，以防止型腔底部发生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。支承板需求有较高的平行度和必要的硬度和强度。支承板的厚度计算 h5pbL4/32EB1/3式中 h 支承板的厚度(mm) ； p 接受的注射压力(MPa) ； L 支承板跨度(mm) ； b 支承板受力的宽度(mm)； E 刚的弹性模量，取2.06X105Mpa ； 允许的变形量(mm) ； h5X20X72X964/32X2.06X105X250X0.061/3 mm18.356 mm由下面所计算的数值可知支承板厚度18.356mm ,取20mm 。该模具支承板取16

12、0X250X20 GB/T4169.819845.2 垫块的设计垫块的作用是支承动模成型局部并构成推出机构运动空间的零件。其中相关尺寸依据模架以及推出高度而定，取250X32X50 GB/T4169.61984。5.3 合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定模和模时，正确地定位和导向的零件，接受一定的侧压力。该模具导柱为带头导柱16*50*25 GB/T4169.41984，导柱的资料为T8，淬硬到HRC5055 ；该模具导套为直导套16*25 GB/T4169.31984，导套的资料为T8，淬硬到HRC5055 。6推出机构的设计推出机构普通由推出、复位和导向三大部件组成，推出机构按其推

13、出举措的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构、和液压与气动推出机构等，按模具的结构特征可分为一次推出机构、二次推出机构、定模推出机构等等一次推出机构又称复杂推出机构，它是指开模后在动模一侧用一次推出举措完成塑件的推出。一次推出机构，包括推杆推出机构，推管推出机构，推件板推出机构等等。由于设置推杆的自在度较大，且截面大局部为圆形，制造维修方便、推出举措灵敏牢靠，推出时运动阻力小，便于跟换，结合模架的选择综合各方面要素思索，推杆推出机构应该是首选。1推杆的设计依据推杆位置的选择要求：推杆的位置应该选择在脱模阻力最大，当塑件各处的脱模阻力相反时需求平均布置、推杆位置选择时应留意塑件自身的强度与刚

14、度，推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔0.05-0.1mm,思索冷料穴中有较多的塑料，依据各模板的厚度、型腔尺寸、分流道及最小壁厚思索设计推杆如下： 2复位杆的设计推出机构在注射模任务时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆和复位杆与模板的活动配合以外，其他均处与浮动形状，使推出机构复位最复杂最常用的方法是在推杆固定板同时装置复位杆，复位杆为圆形截面，每副模具普通设置4根依据模架的选择，复位杆设计如下：数量为4根，中心距为14650mm,此外由于设置侧向抽芯的缘故，为了防止干预需求在复位杆设置弹簧，弹簧先复位机构是应用弹簧的弹力使推出机构在合模之行停止复位的一种先复位机构，即

15、弹簧被紧缩地装置在推板固定板与动模支承板之间。为了使复位杆可以及时复位，设计弹簧中径为14mm, 截面直径为3mm。7、冷却系统的设计7.1 冷却回路尺寸确实定及布置由于冷却水道的位置、结构方式、孔径、外表形状、水的流速、模具资料等很多要素都会影响模具的冷却，因此用塑件的平均壁厚来确定水孔直径。塑件平均壁厚为1.6mm ，尺寸较小，确定水孔直径为8mm 。经过调理水温、水速来满足要求。8.选择注射机型号1）初选注射机1注射量：该塑料制件的单件重量Ms 1.78g浇注系统重量的计算，依据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积 Vj= 20+1407.95+10302527.95 cm粗略计算浇注系统重

16、量Mj=Vj30 g总体积 V塑件=934.56+2527.95 = 3.3925 cm总质量 M= 3.39251.0536 gABS的密度为 1.031.05g/cm。满足注射量:V机V塑件/0.80式中 V机额外注射(cm)V塑件-塑件与浇注系统凝料体积和cmV机= V塑件/0.8 4.3cm或满足注射量M机M塑件/0.8M机= M塑件/0.8=4.5g2注射压力P注P成型查模具设计指点表6-5ABS塑料成型时的注射压力P成型=7090Mpa.3锁模力： P锁模力PF 式中P塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力P=30MpaF浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在

17、分型面上的投影面积(尺寸参照图1-04 )F= 830(3.145.15.1- 3.141.71.7)+30(1010+3.1455) =79298.2 PF= 3079298.2 = 2378946N23.79KN 依据以上剖析与计算.查模具设计指点表6-24初选注射机的型号为:XS-Z-30注射机XS-Z-30有关技术参数如下:最大开合模行程 160 mm模具最大厚度 180 mm模具最小厚度 60 mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 2 mm动、定模板尺寸 250 mm 280 mm拉杆空间 235 mm2)选规范模架A3 依据以上剖析计算型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构方式和规格。

18、选用A3型模架 GB/T 12556.1-1990动模板厚A=40mm推件板厚度=16mm固定板厚度B=32垫块厚度C=63模具厚度：H模=40+A+B+C+32=191mm模具外形尺寸：160160191mm3、校核注射机1）注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 由于在初选注射机和规范模架时是依据以上四个技术参数及计算壁厚等要素选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不用停止校核，已契合所选注射机要求。2开模行程的校核 注射机最大行程S S2h件+h浇+(510)式中h件塑料制品高度(mm)；h浇浇注系统高度(mm)。如图1-04所示2h件+h浇+(510)=2118.82mm故满足要求。 3模具在注射机上的装置 从规范模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以选注射机规格满足要求。完毕语至此我们曾经全部完成了这个日常生活中经常看到和运用到的笔盖的塑模具设计，使我们更好的将学习到的知识运用到生活中去。致谢参考文献：1屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计. 初等教育出版社.2塑料成型工艺及模具设计课程设计指点书.3中国模具设计大典4李云程主编. 模具制造工艺学. 机械工业出版社.5吴兆祥主编. 模具资料及热处置. 机械工业出版社.