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1、机械电力工程系毕业设计报告 皮塞塑料模具设计学生姓名 所在系部机械电力工程系年 级 专 业模具设计与制造指导教师 成 绩泸州职业技术学院 年 六 月 日指导教师评阅书目 录一 设计任务书 1二 模具结构设计 6三 注射机的选择 11四 模架的选择 13五 浇注系统的设计 15六 冷料井的设计 25七 导向机构的设计 27八 推出机构的设计 29九 排溢系统的设计31十 冷却系统的设计32十一 注射机有关工艺参数校核36十二 型腔结构图 38十三 型芯结构图 38十四 模具装配图 39十五 推板结构图 40十六 模具零件结构图41十七 模具材料的选择57十八 参考文献 60皮塞塑料模具设计泸州职
2、业技术学院机械电力工程系06级模具3班刘勤摘要 本课题主要针对皮塞模具设计，通过对塑件的分析和比较，最终设计出一副模具。该模具从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系、成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑射机的选择及有关参数的较核，都有关详细的设计。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺和质量。根据题目设计的主要任务皮塞模具的设计，也不是设计一副注塑模具来生产皮塞塑件产品。针对皮塞模具的结构，该模具是侧浇口单分型模具。塑件右边有两个凸台，采用阶梯分型面分模。其优点在于简化结构，使模具外形减小，大大降低了模具的成本。关键词 塑料模具 皮塞一 设计任务书 一 、产品
3、的工艺分析 1产品名称：皮塞 图1-1、图1-2分别为皮塞的三维六体图和二维工程图。图1-1图1-2 2.产品材料：TPE 3.塑件颜色：白色 4.塑件的制品的质量和体积 该产品为聚乙烯，查模具设计与制造实训附表2-1得知其密度为0.91 0.96g/cm,收缩率为1.53.5%；计算出其平均密度为0.935g/cm,其平均收缩率为2. 5% 使用PROE三维软件自动计算出其体积. 通过计算得塑件的体积为V=8.76mm3 塑件的质量为M=V=0.9350.00876g=0.0081906g 式中 -为塑料密度(g/cm), 5.确定生产批量 根据要求该产品大批量生产,故设计的模具要有较高的注
4、塑效率,设计成自动脱模。 6.塑件的结构与工艺性分析 （1）结构分析 塑件为皮塞，应有一定的结构强度，由于皮塞两边有两端各有一个倒钩， 所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为皮塞，因此对表面粗糙度要求不高。 （2）工艺性分析 精度等级：采用12级脱模斜度：由于制件非常小，非常薄；脱模斜度应取小些，查注塑成型工艺脱模斜度取10比较合适。 二、TPE的注射成型工艺 1.注射成型工艺过程 （1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序 （2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射 2.TPE的注射成型工艺参数 （1）注射机：螺杆式 （2）螺杆转速（r/min）：4
5、080 （3）预热和干燥：温度（C） 7080 时间 (h) 12 （4）密度（g/ cm）:0.910.96 （5）材料收缩率（）：1.53.5% （6）料筒温度（C）：后段 150160 中段 170180 前段 180200 （7）喷嘴温度（C）：160180 （8）模具温度（C）：3050 （9）注射压力（MPa）：80100 （10）成形时间（S）：注射时间 15 保压时间 1030 冷却时间 1525 总周期 2560 (11) 适应注射机类型：螺杆、柱塞均可 (12) 后处理：成型制件放在800C热水中浸泡。 3.ABS性能分析 (1).使用性能： a.化学稳定性很高，能耐酸碱及
6、有机溶剂。 b.吸水性极小，有很突出的电气性能和良好的耐辐射性，用火焰喷涂法或静电喷涂法涂于金属表面，可以达到减摩和防腐蚀的目的。 c.尺寸稳定，易于成型和机械加工. d.缺点是力学强度不高，热变形温度很低，故不能承受较高的载荷 (2).成型性能： a.结晶料、吸湿性小 b.流动性极好，溢边值0.02mm左右，流动性对压力变化敏感 c.可能发生熔融破裂，与有机溶剂接触可发生开裂 d.加热时间长则发生分解、烧伤 e.冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模 应有冷却系统 f.收缩率范围大，收缩值大、方向性明显，易变形、翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定
7、g.宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分 h.不宜用直接浇口，易增大内应力，或产生收缩不匀，方向性明显增大变形，应注意选择进料口位置，防止产生缩孔、变形 i.质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模 j.在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。 4.ABS主要技术指标：表1-1 热物理性能密度(g/ cm)0.910.96比热容( J/kg*C)2310导热系数(Wm-1K-110-2)0.490线膨胀系数(10-5K-1)1113滞流温度(C)105-137表1-2 力学性能屈服强度（MPa）22-30抗拉强度(MPa)27断裂伸长率()15-100拉伸弹性模量(GPa
8、)0.84-0.95抗弯强度(MPa)27-40弯曲弹性模量(GPa)1.1-1.4表1-3 电气性能表面电阻率（）体积电阻率（m）1013-1014击穿电压（KV/mm）17.7-19.7介电常数（106Hz）介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)1505.TPE成型塑件的主要缺陷及消除措施： 主要缺陷：成型聚乙烯制件容易出现变形和开裂 消除措施：1.在成型操作中，料温和模温都要偏高些，注射压力控制低些。 2.在模具设计地尽量避免死角，厚薄不要太悬殊，弯位弧度不宜太小，制件长宽比例不能太大。二 型腔数目、排列及分型面的确定 （一）、确定型腔数量及排列方式 一般来说，精度要求高的
9、小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小及设计任务书要求，采用一模四穴的模具结构比较合理。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示： 图2-1 （二）、分型面的确定 1.分型面的设计原则 塑件的分型面设计，首先应该保证塑件的质量要求，同时根据分型面的设计原则，包括： a 分型面应该选在塑件外形的最大轮廓处： b 保证顺利脱模； c 保证
10、塑件的精度； d 满足外观要求； e 便于模具制造加工等； 2.分型面的种类 a.多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。 b.多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。 该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。 从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。 为此综合以上原因，可确定模具的分型面设计如图所示：图2-2三 注塑机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合
11、模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。 一、有关塑件的计算1、体积 V = 35.04(mm3) 曲面面积 S= 8.7 （cm2） 密度 = 0.935 (g/ cm） 质量 = 0.033 (g) 二、注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用SZ-25（卧式）型注塑机。SZ-25/20（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：表 3-1 注塑机的主要参数理论注射容积(cm）25螺杆直径(mm)25注射压力(MPa)200注射速率(g/s)35塑化能力(g/s)13螺杆转速(r/min)0220锁模力(kN)200拉杆有较距离(mm)241187移模行程(mm)
