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1、课 程 设 计课程名称 塑料成型模具课程设计 题目名称 结构件 A3 注塑模具设计 学生学院 材 料 与 能 源 专业班级 高分子材料与工程 10(3) 学 号 学生姓名 指导教师 李思良 2013 年 01 月 04 日目录设计任务书 3中英文摘要 5一、塑件的工艺分析 61、塑料零件图及说明、要求 62、塑件的体积计算 63、材料性能 74、成型特性及条件 75、硬质 PVC 的注塑工艺条件 76、工艺参数 87、塑件的表面质量分析 8二、注塑机的选择 8三、确定模具基本结构和模具结构 101、分型面的选择 102、型腔数目的确定及型腔的排列 113、浇注系统的设计 114、推出机构的选择
2、 125、顶出机构的选择 126、合模导向机构 127、有关模具工作部分的设计及计算128、排气结构 149、冷却系统的设计 1410、标准模架的选择 14四、塑料模具制造技术要求 15五、设计小结 17六、参考资料 18广东工业大学课程设计任务书题目名称 结构件 A3 注塑模具设计学生学院 材 料 与 能 源专业班级 高分子材料与工程 10（3）姓 名学 号一、课程设计的内容要求学生根据由指导教师提供的塑料制品图纸，在规定时间内，独立地完成该制品的注塑模具设计工作，并向指导教师提交设计图纸和设计说明书。 二、课程设计的要求与数据1、注塑制品的注塑工艺分析：制品体积计算、主要的成型尺寸计算等。
3、2、注塑机选择、审核。3、塑料模具结构设计。三、课程设计应完成的工作1、编写塑料模具课程设计说明书，要求：1520 页，包括封面、目录、英文摘要等。2、绘制塑料模具总装配图。3、结构零件图纸的绘制四、课程设计进程安排序号 设计各阶段内容 地点 起止日期1完成注塑制品的注塑工艺分析、注塑机选择、审核、绘制塑料模具总装配草图并交由指导教师审核。 大学城2 绘制塑料模具总装配图及结构零件图纸 大学城3编写塑料模具课程设计说明书、塑料模具课程设计答辩大学城五、应收集的资料及主要参考文献 1、 注塑模设计 成都科大 2、 注塑模设计手册 机械工业出版社3、 塑料模具课程设计指导书 材料成形专业自编。发出
4、任务书日期： 2012 年 12 月 24 日 指导教师签名：李思良计划完成日期： 2013 年 01 月 04 日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：结构件 A3 注塑模具设计任务指导书摘要：这次的课程设计主要是关于结构构件A3的模具设计。整个过程包括塑件的原料选择、外形分析、工艺分析及其主要的成型尺寸的计算；注射机的选择及校核、分型面的选择、模架的选择、模具内部结构的选择（浇注系统、冷却系统等的选择）。通过这次课程设计，让我更加深刻的认识和了解模具设计这门课程，获得了很大的提高。Abstract :The curriculum designed of the mold design i
5、s about the structures of the A3 .The whole process, including pieces of plastic raw materials selection, analysis of the shape, and its analysis of the process ,and the main dimensions of the calculation; injection machine selection, the choice of parting surface and die carrier , the choice of the
6、 internal structure of the mold (gating system , the cooling system, and so on). Through the course of design, have deepen the knowlodge of plastic and molds,and made great progress.一、注塑制品的注塑工艺分析1、 塑料零件图及说明、要求：该塑料产品为结构件材料为 PVC，壁厚均匀为 2.5mm，制品要求外观表面光泽、无杂色，生产批量中等。零件图如下：图 1 塑料零件技术要求：1.未注圆角 R1.52.未注外表面粗糙
7、度：Ra1.63.未注壁厚：2.5mm2、 塑 件 的 体 积 计 算计算塑件的体积是为了选用注射机及确定型腔数。单个塑件的体积进 行 体积 估 算 ， 估 算 所 得 的 体 积 为 ：V 件 =6.7cm33、 材 料 性 能 PVC 为热塑性材料，密度为 1.351.45gcm3，抗拉强度 3550MPa，抗弯强度 90MPa，收缩率为 0.61.0，常取 0.8%，拉伸弹性模量为2.44.2 10 。该材料力学性能好，电性能优良，耐酸碱度高，尺寸稳定，易2于成型，化学定性好，但软垫较低。4、 成 型 特 性 及 条 件 =6.7cm3（1）无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高流动性，
8、防止发生气泡，塑料可预先干燥。成型时宜用高压注射，模具浇注系统宜粗短，浇口面积宜大，不得有死角，模具需冷却，表面渡烙；（2）极易分解，在 200C 温度下与钢，铜接触更易分解，分解时溢出腐蚀、刺激性气体，成型温度范围小；（3） 采用螺杆式注射机及直通式喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料；5、 硬 质 PVC 的 注 塑 工 艺 条 件 （ 见 塑 料 模 具 设 计 资 料 P15）性 能 单 位 数 值密 度 g/cm3 1.35-1.45比 体 积 cm3/g 0.69-0.74吸 水 率 % 0.07-0.4收 缩 率 % 0.6-1.0熔 点 160-2120.45MPa 67-82热 变
9、 形 温 度 0.182MPa 54抗 拉 屈 服 强 度 MPa 35-50拉 伸 弹 性 模 量 MPa (2.4-4.2)103抗 弯 强 度 MPa 90冲 击 强 度 (缺 口 ) KJ/m2 58硬 度 布 氏 16.2体 积 电 阻 系 数 cm 6.711013击 穿 强 度 kV/mm 26.56、 工 艺 参 数 （ 见 236 见 塑 料 模 具 设 计 资 料 P33）工 艺 参 数 取 值 范 围预 热 和 干 燥 温 度 / 70-80二、注射机的选择时 间 /h 3-4后 部 160-170中 部 165-180料 筒 温 度/前 部 170-190高 压 时 间
10、 0-5保 压 时 间 15-60冷 却 时 间 15-60成 型 时 间 /S成 型 周 期 40-140喷 嘴 温 度 / 150-170注 射 压 力 /MPa 80-130螺 杆 转 速 /(rmin-1) 28模 具 温 度 / 30-607、 塑件的表面质量分析：塑件为结构件，在使用上只要求一般的配合精度，但是表面精度要求高，外表面粗糙度等级 1.6 级，故比较难实现。由以上分析可见，该零件结构属于简单构件,结构工艺性合理,不需要对制件的结构进行修改。塑件的尺寸精度要求不高,对应的模具零件的尺寸加工容易保证。注射时,在工艺参数控制得较好的情况下,制件的成型要求可以得到保证。1、注射
11、机的初选额定 PVC 注射用量:模腔数制品体积1.25/0.85=2V 件1.3/0.85=19.7cm3根据一次所需要的注射量，根据塑料模具设计资料P48 表 2-40 初步选择杆式注塑成型机:直角式 C4730-1 注射机。 C4730-1 型注射机的主要参数螺杆直径/mm 25 注射容量/cm 3 30模具厚度/mm 最大 325 锁模力/KN 380额定注射量为 19.7最小 165 最大注射面积/cm 3 90球半径/mm 15 模板行程/mm 225喷嘴孔直径/mm 4 定位孔直径/mm 55+0.04顶出 中心孔径/mm 注射压力/MPa 1702、注射机有关参数的校核和最终选择
12、1）注塑量的校核根据：V 注 V 件 /0.8V 注 ：标称注射量；V 件 ：注塑件和浇注系统的体积；0.8：最大注射容量利用系数；而 V 注 =30，V 件 /0.8 =19.7/0.8=24.7cm3所 以 V 注 V 件 /0.8 成立，注塑量校核合格。2）锁模力的校核单个塑件在分型面上的投影面积A1=1140mm2 （见分型面图）取型腔压力 P 腔 =50Mpa(根据塑料模具设计资料P58 查得型腔压力一般取 40-50M Pa)。锁模力计算 F=P 腔 A =5011402=114000N虽然计算锁模力时没有把浇注系统包括在内，但注塑机的额定锁模力 380KN 远大于计算的锁模力 1
13、14KN，所以所选注塑机的锁模力满足要求3）注射机压力校核必须满足：P 成 P 注式中 P 成 塑件成型塑件所需的注射压力，MPa 或 N/ cm3P 塑 所选注射机的额定注射压力，MPa 或 N/ cm3而 P 成 =80-130MPa，取中间值 105MPa, ,P 成 P 注 ,所以所选注塑机的注射压力满足要求。4）模具闭合高度的校核安装模具的厚度应满足： HminH 模 Hmax式中 Hmin注射机所允许的最小模具厚度（mm）V 注 =30，V 件 /0.8 =24.7m3,V 注 V 件/0.8注塑量校核合格A1=1140mm2P 腔 =50MpaF=114KNP 成 =105MPaP 塑=170MPa三、确定模具基本结构和模具结构设计H 模 模具闭合厚度（mm）Hmax注射机所允许的最大模具厚度（mm）设计模具厚度 H 总 =25+40+40+40+63+25=233mm。由于直角式 C4730-1 型注射机所允许模具的最小厚度为 Hmin=165mm，最大厚度为 Hmax=325mm,所以，模具闭合高度能满足安装要求。5）模具开模行程校核模具开模行程应满足：SmSz其中：Sz 为注塑机模板行程，查注射机 C4730-1 型；Sm 为模具的开模行程。Sm=塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+（5-10）mm=12.5+80+27-5=114
