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1、盖注塑模具设计任务书一丶塑料模具的设计制造水平及发展趋向塑料模具是塑料制品的主要成型设备之一，是影响塑件质量及生产效率的主要因素，约占80%，大型塑料模具的设计技术及制造水平，是一个国家工业化发展程度的标志。目前，我国塑料模具占整个模具行业比重的40%。当今世界,工业正日益朝着批量化的方向发展。于此同时，在欧美等发达国家模具工业被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石” ；德国则认为是所有工业中的“关键工业”。中国塑料模具无论是在数量还是在质量、技术和能力等方面都有了很大的进步但与先进国家相比还存在着较大的差距。如国产模具精度低、寿命短、制造周期长，一些大型
2、，精密，复杂，长寿命的中高档塑料模具每年仍需大料进口。塑料的模具结构、性能、质量均影响着塑料制件的质量和成本。随着塑料制件向大型化、复杂化和和精密化发展，模具制造成本也越来越高模具生产由传统的经验设计向理论设计、数值模拟的方向发展。目前，塑料模具标准化的研究方向是热流道标准元件和模具标准温控装置；精密标准模架、精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向性标准化模块。注塑模的设计涉及到了对三维和二维的绘制，对绘图要求提出了更高的要求，并很好的反映了一个人对设计所需的基本知识，它包含了所学到过的机械加工、互换性、公差与配合、塑料模具等多个学科的融合，一种学习综合能力的表现，对设计人员提出
3、了更高的要求。二、课题来源课题来源于班主任给每组分配不同的图纸，大家根据不同的图纸完成每组不同的模具设计。该任务属模具设计与制造范畴。三、工作完成思路1、充分调研了解并掌握生产实际中塑件模具设计与制造的设计理念、设计要求、设计流程及模具设计标准流程。2、制件分析通过对塑料制品盖零件相关工艺数据的分析，加深对制件几何形状、尺寸、公差要求、设计基准、材料性能及表面质量等技术要求的了解。3、查阅相关书籍、资料，巩固所需知识4、Pro/E、CAD软件模具辅助设计功能的学习应用5、模具设计及制造方案确定对塑件进行成型工艺流程分析并确定成型方法，选择模具类型和结构形式，完成工艺计算，合理设计该零件注塑模的
4、浇注系统、分型面、侧抽机构、导向与定位机构计、冷却系统，正确制定模具主要零件的加工工艺路线。6、试模7、根据过程纪录编写模具设计书。1. 模具设计任务书塑件图 零件名称 ：盖：生产批量：大批量生产材料：改性聚苯乙烯 2.塑件工艺性分析2.1 塑件的原材料分析表2.1 塑件原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点改 性 聚 苯 乙 烯（HIPS）HIPS为PS的改性材料，分子中含有515%de 橡胶成分,橡胶粒子间的间隔较大。其加工温度一般在190-240为宜。HIPS树脂吸收水分较慢，因此一般情况下不需干燥。有时表面的水分过多会被吸收，从而影响最终产品的外观质量。弯曲强度1
5、3.855.1mpa;拉伸强度：13.84mpa；断裂伸长率为1575%;密度：1.0351.04g/ml因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却时间。成型周期会比PS稍长一些，2.2 塑件尺寸精度分析表2.2 塑件尺寸分析径向尺寸高度尺寸外形尺寸 13.5mm 3.5mm内形尺寸 6mm 1mm2.3表面质量的要求分析塑件表面质量包括有无斑点，条纹，凹痕，起泡，变色等缺陷，还有表面光泽度和表面粗糙度。表面缺陷必须避免。表面光泽度和表面粗糙度应根据塑件使用要求而定，尤其是透明塑件，对光
6、泽性和表面粗糙度有严格要求。塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤，波纹等疵点外，主要由模具成型零件的表面粗糙度决定。一般模具的表面粗糙度比塑件的表面粗糙度高一级。对于透明的塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明的塑件，则根据使用情况可以不同。该塑件要求外形美观，为非透明制品，外表没有斑点及熔接痕，故塑件外面面质量要求高于内表面质量。为此，塑件外表面Ra值取0.8m,内表面Ra值取3.2m。2.4塑件的结构工艺性分析2.4.1形状 塑件形状的成型准则是：各部分都能够顺利的，简单的从模具中取出，应尽量避免侧壁凹槽或与塑件脱模方向垂直的孔，这样可以避免采用瓣合分型或侧抽芯等复杂
7、的模具结构使分型面上留下飞边。对于较浅的内外凹槽或凸台深度尺寸不大的特点，以强行脱模而不必采用组合型芯的方法。塑件的形状还要有利于提高塑件的强度和刚度。塑件的形状还应考虑成型时分型面位置，脱模后不易变形等。 综上所诉，塑件的形状必须便于成型，以简化模具结构，减低成本，提高生产率和保证塑件的质量。 由图可知，该塑件没有测孔，故不需要侧抽芯与分型，模具结构也简单。由于塑件形状也比较简单，有利于型腔填充，故便于注射成型。2.4.2 脱模斜度 脱模斜度的选择：为了便于塑件脱模，以防脱模时擦伤塑件表面，与脱模方向平行的塑件表面一般应具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小主要取决于塑料的收缩率，塑件的形状和壁
8、厚以及塑件的部位等因素。收缩率大的塑料取较大的脱模斜度，一般情况下，脱模斜度30130，但应根据具体情况而定。 塑料的收缩率为0.6%0.8%，收缩率较小，塑件的高度也较小。综上所述，塑件在脱模时，脱模阻力不是很大，故该塑件可不设脱模斜度。2.4.3 壁厚 塑件壁厚设计的基本原则：均匀壁厚或尽可能一致，否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀，从而在塑件内部产生内应力导致塑件产生翘曲，缩孔甚至开裂等缺陷。若塑件结构必须有厚度不均匀时，则应使其变化平缓，避免突变，否则易变形。塑件壁厚大小主要取决于塑件品种，塑件大小及成型工艺条件。 一般热PS塑料的塑件壁厚取1.0-4mm，该塑件在使用时对强度
9、和风度要求不高，故塑件最小壁厚取1mm，最大壁厚取2mm。塑件最大壁厚/最小壁厚=23，可知塑件壁厚均匀性满足成型要求。2. 成型设备与成型工艺参数的选择注射机生产塑料制件的主要设备，按其外形注射机可分为立式、卧式和角式三种。其中，卧式注射机重心低，操作稳定，维修方便，在塑件推出后能够自行落下，便于实 现自动化生产，应用较为广泛，故本模具选用卧式注射机。3.1塑件体积和重量的计算 （1）计算塑件的体积：根据零件的三维模型，利用设计软件Pro/E,“模型分析”得单个塑件体积为：通过Pro/E软件，“分析模型分析模型质量属性”得 V=3.13 毫米3（2）计算单个塑件的质量： 查表得知改性聚苯乙烯
10、的密度为：=1.0351.04g/ml。 所以，单个塑件的质量为：m=v=3.26g。 根据塑件采用中等精度，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时考虑到塑件两遍都需侧抽，因此盖成型采用一模具六腔的模具结构，需要加上浇注系统凝料的质量（初步估算为8g）。（3) 总的质量：M=6M+8=63.26+8=27.56g3.2 注射机的选用型号 根据最大注射量以及考虑到本副模具的动、定模固定板尺寸较大，再结合塑料成型工艺及模具设计表2-6、表2-7或模具设计手册初选螺杆注射机，初选择XS-ZY-125型号，满足注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%的要求，其重要性能参数如表3.1。表3
11、.1 xx型注射机的主要技术参数项目设备参数额定注射量/220螺杆直径/mm 45注射压力/MPa160注射行程/mm360锁模力/kN1250拉杆空间/mmXmm415x415最大开合模行程/mm300最大模厚/mm550最小模厚/mm150喷嘴圆弧半径/mm2喷嘴孔直径/mm15定位圈直径/mm1603.3塑件成型工艺卡表3.1盖注射成型工艺卡江苏工程职业技术学院资料编号车间共 1页第1 页零件名称盖材料牌号 PC设备型号装配图号材料定额每模件数6零件图号单件质量3.26g工装号插塑件图材料干燥设备红外线时间温度/料筒温度后段/260-290中段/前段/270-300喷嘴/240-250模
12、具温度/90-110时间注射/s1-5保压/s20-80冷却/s20-50压力注射压力/MPa100-140背压/MPa20-80后处理温度/时间定额辅助/min时间/s0单件/min检验编制校对核对组长车间主任检验组长主管工程师 4.模具结构的选择4.1 模板结构的确定注射模具的分类方法很多，按浇注系统可分为：冷浇道注射模、热浇道注射模。按模具结构特征可分为：二板式注射模、三板式注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射模、带有活动镶件的注射模、定模带有推出装置的注射模、自动卸螺纹的注射模等。按注射成型工艺特点可分为：单型腔注射模、多型腔注射模、热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模、低发泡注射模、精密注
13、射模等。4.1.1型腔模板尺寸的确定型腔模板其相关尺寸计算公式如下；型腔模板的长度为 L=S+A+t+A+S=mm型腔模板的宽度为 W=S+B+S=mm式中 L型腔模板长度； W型腔模板宽度；S、S模板长度、宽度方向侧壁厚度；（依据型腔内壁短边查表得出） A型腔长度； B型腔宽度； T型腔间壁厚；查基本模架组合表确定模板尺寸为230X150mm。模架采用点浇口标准模架，部分模板选用尺寸如下：定模座板： 15015025mm动模座板： 15015025mm定模板： 15015015mm 动模板: 15015015mm推杆固定板：15015015mm4.2模具型腔数目的确定在多型腔模具的设计中，模
14、具型腔数目必须取整数值（切勿将计算结果4舍5入，只能取小值），此外，还应注意模板尺寸、脱模结构、浇注系统等方面的限制。由于塑件采用中等精度，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式，同时考虑本塑件需两侧侧抽，因此本采用一模六腔的形式。5.塑料制件在模具中的位置5.1分型面的选择为保证塑件的精度要求，也便于模具的加工制造，应尽是选择平直分型面。分型面应选择在塑件截面最大处,尽量取在料流末端,利于排气,保证塑件表面质量。采用这样分型面，定模可以做成平的，开模后塑件留在动模一侧，既有利与塑件的顶出，也使得在分型面处不会再塑件上留下溢流飞边的痕迹。5.2 型腔排列方式 根据塑件采用中等精度，且为大批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、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，成型塑料制件模具的型腔数量选用一模两腔，型腔布置采用左右对称平衡式排列。这样也有利于两型腔均衡进料和模具受力平衡，从而保证制品质量的均一和稳定。6
