塑料模论文解析

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1、塑料模课程设计说明书小插排上盖注塑模具设计 院系 专业 姓名 指导教师 沈阳航空航天大学2017年1月 沈阳航空航天大学课程设计说明书 摘 要摘 要本文对小插排上盖的工艺分析及成形模的设计作了说明。该产品目前的市场需求量非常大，价格较低，市场竞争力大。通过模具工艺方案的比较分析，确定了最佳工艺方案。在模具设计中，通过工艺计算，确定了主要技术参数；针对零件尺寸和形状的要求，对课题提出的成形模进行了总体结构设计及其动作说明。本文论述塑料零件的注射成型工艺的选择、成型模具的结构设计，模具主要零部件的加工工艺规程的设计、编制及模具装配。最后介绍了模具的制造工艺和维护要点。关键词 小插排上盖 注射成型

2、成型模具 模具装配沈阳航空航天大学课程设计说明书 目录目 录第1章 塑件的工艺性分析11.1 塑件的分析11.2苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)21.3苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的注射成型过程及工艺参数31.3.1 注射成型过程31.3.2 注射工艺参数31.4 注射机型号的确定3第2章 确定注塑成型的方案52.1 方案一52.1 方案二6第3章 模具的基本结构83.1模具的成型方法83.2 模具的结构形式83.3 型腔布置93.4 成型零件工作尺寸计算103.4.1 型腔尺寸的计算113.4.2 型芯尺寸的计算123.4.3 孔中心距及型芯距的计算133.5 确定分型面143.6 浇注系统

3、设计153.6.1 主流道设计155.6.2 分流道设计163.6.3 浇口设计173.6.4 冷料穴设计173.7 冷却系统的设计183.7.1 冷却回路的表面积确定183.7.2 冷却回路的总长度的计算183.7.3 冷却水体积流量的计算193.8 确定顶出机构类型和抽芯机构203.9 确定导向机构203.10 排气机构203.11 其他零部件选材21第4章 注射机参数校核224.1 注射量的校核224.2 模具闭合高度的校核224.3 模具安装部分的校核224.4 开模行程的校核224.5 锁模力的校核234.6 注射压力的校核23第5章 动模板加工24第6章 总结26参考文献27沈阳航

4、空航天大学课程设计说明书 第1章 塑件工艺性分析第1章 塑件的工艺性分析1.1 塑件的分析这次课程设计的题目是小插排上盖的注射模具设计，小插排上盖的塑件图如图1.1所示。所选材料是苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。图1.1 小插排上盖塑件图（1）外形尺寸：塑件高度为3mm，所用材料为共聚苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，是热塑性塑料，适合于注射成型。（2）精度等级： 塑件未注公差的尺寸取公差为MT6。（3）该产品用于电源插座上，要求具有较强的绝缘性。该产品精度及表面粗糙度要求为一般精度，但在加工制造过程中要求模具各部分有一定配合精度关系。（4）该产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇

5、注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模两腔的结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。（5）由于该产品是用于电源插座上，所以要求所选用塑料具有化学性能稳定，绝缘性好，宜于成形加工等特性，闭合与弯折的时候不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。1.2苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)（1）典型应用范围：电器元件（插座、壳体等），日用商品(厨房器械、冰箱、电视底座、卡带盒等)，汽车零件（车头灯盒、反光镜、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品

6、刀具等），化妆品包装等。（2）注塑工艺及模具条件干燥处理，如果储存不当，SAN有一些吸湿性。建议干燥条件为80，2-4h。熔化温度，200-270，如果注塑厚壁类的制件，可以采用熔化温度的下限。模具温度，40-80，对于增强型材料，模具温度不要超过60，必须设计均衡的冷却系统，因为模具温度直接影响制件的外观、收缩率和弯曲。注射压力，35-130MPa。注塑速度，建议采用高速注塑。流道和浇口，所有常规的浇口都可以使用。浇口尺寸必须恰当，以避免产生纹路、糊斑和空隙。（3）化学物理性能：苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）是一种坚硬、透明的材料。苯乙烯成分使SAN坚硬透明且易于加工；丙烯腈的成分使SAN具

7、有一定的化学稳定性和热稳定性。SAN具有很强的承受载荷能力抗化学反应能力，抗热变形特性和几何稳定性。SAN中加入玻璃纤维添加剂可以增加强度和抗热变形能力，减小热膨胀系数。SAN的维卡软化能力约为110。载荷下挠曲变形温度为100。SAN的收缩率为0.3%-0.7%。 其性能指标如表1.1。表1.1共聚苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的性能指标密度/（）1.35-1.40抗拉屈服强度/MPa62疲劳极限（MPa）35拉伸弹性模量E/MPa2720吸水率（24h）/%2.1抗弯强度/MPa98收缩率s/%0.3-0.7冲击韧度（缺口）/(MPa)75热变形温度t/124硬度（HB）60熔点t/175

8、体积电阻系数/(cm)501.3苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的注射成型过程及工艺参数1.3.1 注射成型过程挑选色泽、粒度、均匀度较好的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)原料，由于SAN有吸湿性，故成型前需要干燥，建议干燥条件为80。成型前不需要预热，直接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型腔内冷却成型，其过程可分为塑化、充模、保压和冷却四个阶段。1.3.2 注射工艺参数由参考文献中内容，可查得共聚苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的注射工艺参数，如表1.2。注射机类型螺杆转数r/min喷嘴形式料筒温度/螺杆式20直通式前段中段后段18019017018016017

9、0注射压力/MPa预热温度/注射时间/s冷却时间/s801308010020902060喷嘴温度/保压时间/s模具温度/成型周期/s170180059012050160表1.2共聚苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)的注射工艺参数1.4 注射机型号的确定根据塑件的三维模型，利用catia直接求出塑件的体积：V塑=4.154cm3可计算浇注系统的体积为4.154cm3，由于是一模两腔查得体积计算公式: V总=2V塑+V浇 式(1-1)式中，V总浇注系统与塑件的总体积； V塑塑件的总体积； V浇浇注系统的总体积，查参考文献可知V浇=0.85V塑。代入数据得：V总=24.154+0.8524.154=15

10、.34cm3根据浇注系统和塑件的总体积与注射机注射量的关系，本设计选用SZ-40/25型立式注射机， 其主要技术参数如表1.3。表1.3 SZ-40/25注射机主要技术参数理论注射容量/cm40拉杆内向距/mm250*250螺杆直径/mm30移模行程/mm230注射压力/MPa200最大模具厚度/mm220注射速率/（g/s）50最小模具厚度/mm130塑化能力/（g/s）20模具定位孔直径/mm55螺杆转速/（r/min）0220喷嘴球半径/mm10喷嘴孔直径/mm2锁模力（KN）25022沈阳航空航天大学课程设计说明书 第2章 确定注塑成型的方案第2章 确定注塑成型的方案2.1 方案一图2

11、.1方案一主视图图2.2方案一俯视图该方案能满足进行小插排上盖注塑成型，结构较简单，将型腔与定模板做成一体，结构较简单，但是型腔横排导致模架尺寸过大，不利于安装到注射机中。2.1 方案二图2.3方案二正视图图2.4方案二俯视图图2.5方案二左视图该方案能满足进行小插排上盖注塑成型，在方案一的基础下改变了型腔的排布方式，模具总体更加紧凑，型腔采用型腔镶块提高模具强度，减小了模架的尺寸，方便与安装到注射机中。综上所述，选择方案二进行小插排上盖的注射成型。沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 模具的基本结构第3章 模具的基本结构3.1模具的成型方法塑件采用注射成形法生产。根据SZ-40/25型立式

12、注射机的注射量以及浇注系统和塑件的总体积的关系，考虑到该塑件的生成批量为大批量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模两腔的模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。该零件要求外表面光滑，无痕迹，在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边，有利于排除模具型腔内的气体，分模后塑件留在动模一侧，便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，并采用单分型面分模。可选用的浇口形式有侧浇口、点浇口和潜伏式浇口，为制造方便选用侧浇口。根据对该塑件结构的分析，并结合已确定的分型面位置，选择侧浇口进料方式。虽然塑件体积，壁厚不大，但

13、该塑件生产类型为大批量，加上塑料冷却速度慢，成型时必须充分冷却，模具设计时要求有冷却系统，所以该模具应采用冷却水强制冷却，冷却要均匀，以缩短成型周期，提高生产率。3.2 模具的结构形式我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个，分中小型模架（GB/T12556.190）和大型模架（GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560mm900mm，并规定模架的形式为品种型号。根据GB/T 125552006可知，侧浇口模架有16种，其中侧浇口基本型有4种，分为A1、A2、A3、A4，根据条件选用A2型。其结构形式如图3.1所示图3.1 A2型模架3.3 型腔布置根据SZ-40/25型立式注射机的注射量以及浇注系统和塑件的总体积的关系，考虑到该塑件形状简单，质量较小，生成批量为大批量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模两腔的模具结构，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。其布置如图3.2所示图3.2 型腔布置由于塑件结