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1、塑料成型模具设计说明书塑料成型模具设计说明书塑料成型模具设计课设设计说明书题目：转轴套塑料模具设计专业：材料成型及控制工程姓名： XXX学号：0811114015时间：2011.10.20目录一、模塑工艺规程的编制51.塑件的工艺性分析51.1 塑件的原材料分析 51.1 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 62.计算塑件的体积和质量63.塑件注塑工艺参数的确定74.塑料成型设备的选取 7二、注塑模的结构设计 81.分型面选择82.确定型腔的数目及排列方式 92.1 模腔数量的确定 92.2 型腔的排列方式 113.浇注系统设计 113.1 主流道设计 113.2 分流道设计 123.3 浇口
2、设计 133.4 排气结构的设计 133.5 主流道衬套的选取 144.抽芯机构设计 144.1 确定抽芯距 144.2 确定斜销的倾角 144.3 确定斜销的尺寸 154.4 斜导柱的长度154.5 滑块和导滑槽设计 154.6 导柱的设计 155.推出机构设计 166.成型零件结构设计16三、模具加热和冷却系统的设计20四、模具闭合高度确定 205.1 计算模具的闭合高度215.2 校核注塑机的开，合模空间215.2.1 模具合模时校核 215.2.2 模具开模时校核 21六、注塑机有关参数的校核216.1 模具合模时校核 216.2 模具开模时校核 22七、绘制模具总装图和非标零件工作图
3、227.1 本模具总装图和非标零件工作图见附图 227.2 本模具的工作原理 22结论23致谢24参考文献 25一、模塑工艺规程的编制该塑件是马桶盖板转轴机构的转轴套，其零件图如下。本塑件的材料采用 PBT+30%GF，生产类型为中等批量生产。1、塑件的工艺性分析1.1 塑件的原材料分析：PBT 属热塑性聚酯。PBT 为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率极低。成型性良好。缺点是缺口冲击强度低 ，成型收缩率大 ，故大部分采用玻璃纤维增强。 1、材料名称/NAME：PBT+30%GF2、材料等级/GRADE：700FP EF20
4、1R 黑色 NSF 认证3、供应商名称/MANUFACTURER：宝理株式会社性能单位测试方法 高粘挤出密度g/cm3 ISO 1183 1.31拉伸强度 MPaISO 527-1, 253断裂应变 %ISO 527-1, 2108弯曲模量 MPaISO 1782,440简支梁冲击强度（有缺口）kJ/m2 ISO 179/1eA 3.9负荷变形温度(1.8MPa) CISO 75-1, 2 59阻燃性UL94HB烘干温度 120 hrs5最佳树脂温度240-260生产温度建议小于2801.PBT 的工艺特性PBT 具有明显的熔点，熔点为 225235，是结晶型材料，结晶度可达 40。PBT 熔
5、体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中，注射压力对 PBT 熔体流动性影响是明显。PBT 在熔融状态下流动性好，粘度低，仅次于尼龙，在成型易发生“流延”现象。PBT 成型制品各向异性。PBT 在高温下遇水易降解。2.注塑机选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的 3080。不宜用大注塑机生产小制品。应选用渐变型三段螺杆，长径比为 1520，压缩比为2.53.0。应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置。在成型阻燃级 PBT 时，注塑机的有关部件应经防腐处理。3.制品与模具设计制品的厚度不宜太厚，PBT 对缺口很敏感，因此，制品的直角等过渡处应采
6、用圆弧连接。未改性 PBT 的成型收缩率较大，在 1.72.3，模具要有一定的脱模斜度。模具需要设排气孔或排气槽。浇口的口径要大。模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过 100。1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1.结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为空心圆柱形，塑件头部有数对凹洞.因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度。2.尺寸精度分析该零件尺寸精度为 MT5 级（GB/T144861993） ，属中等偏上，对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为 4mm,壁厚较均匀, 符合 PBT 小壁厚原则，并在制件的转角处设计圆角。
7、3.表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2、计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=7600mm3=7.6cm3 计算塑件质量：M=V =7.61.31 10g采用一模四腔的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力，XS-ZY-60 最大注射容量为 30g，偏小，XS-ZY-500 最大注射容量475/665/880，偏大，因而初步选用注塑机 XSZY125 型。3、塑件注塑工艺参数确定查找有关文献和参考工厂时间应用的
8、情况，PBT+30%GF 的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度后段温度 T1 选用 230中段温度 T2 选用 235前段温度 T3 选用 240喷嘴温度： 选用 200210 c；注塑压力一：选用 40100Mpa；注塑时间： 选用 2090s；保压压力： 选用 65Mpa；高压时间： 选用 05s；冷却时间： 选用 20120s；总周期： 选用 45220s；4、塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为 XS-ZY-125 查材料知：标称注射量/cm 125螺杆直径/ 30、42、45最大注射容量/克 125注
9、射压力/10 Pa 104110锁模力/KN 900最大注射面积/ 320最大模板距离 600模板行程/ 300喷嘴球半径/ 12喷嘴孔径/ 4定位孔直径/ 推出两侧孔径/ 22 孔距/ 230二、注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计等内容。1、分型面选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分面选原则和塑件的成型要求来选择分型面。制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定
10、模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的） ，生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。制品在模具中的位置设计时应遵循以下基本要求：制品或制品组件(含嵌件)的正视图，应相对于注塑机的轴线对称分布，以便于成型；制品的方位应便于脱模，注塑模塑时，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模；当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有两个方案，两者的分型面不相同又互相垂直，那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案；长度较长
11、的管类制品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个平面开模的，应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品。但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构(如杠杆的、液压的、气动的等)；如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的安置有专门要求;最后制品位置的选定，应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置，以及制品的商品外观要求等综合考虑。该塑件分型面选择如下图所示：如图所示取 A-A 向为分型面，不影响零件外观质量，抽芯在动模，机构简单2、确定型腔的数目及排列方式本塑件在注塑时采用一模四腔,综合考虑浇
12、注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图上所示的型腔排列方式。其最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构。3、浇注系统设计3.1 主流道设计制品在模具中的位置设计时应遵循以下基本要求：制品或制品组件(含嵌件)的正视图，应相对于注塑机的轴线对称分布，以便于成型；制品的方位应便于脱模，注塑模塑时，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模；当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有两个方案，两者的分型面不相同又互相垂直，那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案；长度较长的管类制
13、品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个平面开模的，应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品。但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构(如杠杆的、液压的、气动的等)；如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的安置有专门要求;最后制品位置的选定，应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置，以及制品的商品外观要求等综合考虑。根据 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径： d0=4mm喷嘴前端球面半径： R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+（12）mmD=d0+(0
14、.51)mm取主流道的球面半径： R=13mm取主流道的小端直径: d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取 24 度经换算得主流道大端直径 D=8mm，为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径 r=3mm 的圆弧过渡。2.分流道设计由于分流道可将高温高压的塑料熔体流向从主流道转换到模腔，所以，设计时不仅要求熔体通过分流道时的温度下降和压力损失都应尽可能小，而且还要求分流道能平稳均衡地将熔体分配到各个模腔。从这些要求出发，分流道应设计得短而粗，但过短过粗时又会增加塑料消耗量，并使冷却时间延长，另外还会使模腔布置发生困难。因此，恰当合理的分流道形状
15、和尺寸应根据制品的体积、壁厚、形状复杂程度、模腔的数量以及所用塑料的性能等因素综合考虑。分流道的种类和截面形状很多,从压力传递角度考虑,要求有大的流道截面积,从散热少考虑应有小的比表面积.圆形截面最理想,使用越来越多,方形截面由于脱模困难,多不采用。梯形截面比表面虽然大些,但因加工和脱模方便,应用广泛,所以分流道采用梯形截面分流道。以其 t/d=2/3-4/5,梯形侧边斜度 5-15为宜序号BH13.002.5024.003.0035.004.0046.005.0058.006.00这里取斜度 15，底 6mm，高 5mm 此式适用于壁厚 3以下，小于 200g 的塑料。对于高粘度物料，适当矿
16、大 25，一般分流道直径在 310，高粘度物料可达1316，分流道表面粗糙度常取 Ra0.631.6，以增大外层流动阻力，避免熔流表面滑移，使中心层有较高的剪切速率。3.3 浇口设计浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分，其基本作用是：使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔。型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。浇口的设计与塑件形状,断面尺寸，模具结构，注塑工艺条件（压力）及塑料性能等因素有关。浇口截面要小，长度要短，因为只有这样才能满足增料流速度，快速冷却封闭，便于与塑件分离，以及浇口残痕最小等要求。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用搭接
