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1、目目 录录设计任务书 11 工艺分析.21.1 材料分析21.2 塑件的尺寸与公差21.2.1 塑件的尺寸21.2.2 塑件尺寸公差标准21.2 塑件的表面质量21.3 塑件的产品零件图32 注塑机型号的初步选择.33 分型面设计.44 浇注系统设计.54.1 主流道设计.54.2 主流道衬套的固定.64.3 分流道的设计.64.4 浇口的设计.75 成型零件的设计.95.1 成型零件的结构设计.95.1.1 凹模结构设计 .95.1.2 型芯结构设计 105.2 成型零件工作尺寸计算105.2.1 凹模尺寸 115.2.2 型芯尺寸 125.3 模架的选用136 脱模机构的设计的总体原则13
2、7 温度调节系统的设计 .137.1 模具冷却系统的设计 .147.2 模具加热系统的设计 .158 注射机工艺参数的校核158.1 注射量158.2 注射压力158.3 锁模力158.4 开模行程16后记 .17参考文献 .18第 0 页I I、专业课程设计题目：、专业课程设计题目： 固定安装板注塑模设计固定安装板注塑模设计I II I、专业课程设计任务及设计技术要求：专业课程设计任务及设计技术要求：一、设计任务： 1、绘制塑件产品零件图 2、确定模具的型腔数 3、选择注射机型号大小 4、设计模具分型方案及结构形式 5、设计模具的浇注系统并进行核算 6、设计计算工作型腔的尺寸 7、设计脱件机
3、构水冷系统 二、设计要求： 1、绘制模具总装配图 1 张 2、绘制工件零件图 34 张 3、设计说明书要求约 3000 字I II II I、 专业课程设计进度：专业课程设计进度：2015.12.18-12.23 绘制零件图、计算型腔数目、选择注射机和模架等； 2015.12.23-2015.12.28 绘制装配图、零件图等； 2015.12.28-2015.12.31 写说明书；第 1 页1 1、工艺分析、工艺分析1.11.1 材料分析材料分析聚乙烯（polyethylene ，简称 PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯为典型的热塑性塑料，是无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型加
4、工的 PE 树脂均是经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。具有吸湿性小、流动性极好、冷却速率慢、收缩率范围大等成型特性。1.21.2 塑件的尺寸与公差塑件的尺寸与公差1.2.11.2.1 塑件的尺寸塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素： a)取决于用户的使用要求。b)受制于塑件的流动性。c)受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。1.2.21.2.2 塑件尺寸公差标准塑件尺寸公差标准a) 影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收缩率及其波动。b) 塑件结构的复杂程度。c) 模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。d)
5、成型工艺因素（模塑成型的温度 T、压力 p、时间 t 及取向、结晶、成型后处理等）。e) 成型设备的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取 MT7。1.2.31.2.3 塑件的表面质量塑件的表面质量塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2 级。第 2 页1.31.3 塑件的产品零件图塑件的产品零件图1.4 型腔的数目型腔的数目根据设计要求选择一模两
6、腔2 2、注塑机的型号初步选择、注塑机的型号初步选择查文献 2 得 PE 塑料的密度为 0.94-0.96g/cm ,取中间值 =0.95g/cm33估算出制品体积 V=2 4929.469.863mm3cm所需熔体 ABS 塑料质量 M=V*=9.860.959.37g制品的正面投影面积 S=4264241522mm264.42cm所需注射量80%注射机最大注射量；注射压力；锁模压力1）注射量：该塑料制件单件重=4.685g单M浇注系统重量的计算可根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积： 3 j04. 1cmV 粗略计算浇注系统的重量g99. 004. 195. 0j jVM总体积 3cm90
7、.1004. 186. 9V总重量 g36.1099. 037. 9M满足注射量 8 . 0/VVg式中注塑机的额定注射量（cm3）gV第 3 页V塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）3m61.358 . 0 37. 9 8 . 0VVg2） 注射压力PP注成型ABS 塑料成型时的注射压力100MPa60成型P3）锁模力：PPF锁模力式中 P塑料成型时型腔压力；F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm）2426424152mmFNkNPFk45012.341426480根据以上计算初步选定注塑机为 SZ-60/450，理论注射容量约为，锁360cm模力为 450kN，注射方式为螺杆式，有关技
8、术参数如下：移模行程 220mm最大模具厚度 300mm最小模具厚度 100mm拉杆内间距 mmmm250280喷嘴球半径 SR20mm喷嘴口直径径 mm43 3、分型面设计、分型面设计在注塑中，用于取出塑件浇注系统，凝料的面通称为分型面。常见的取出塑 件的分型面有开模方向垂直，也有采用开模方向垂直，也采用开模方向一致的 侧向分型面。分型面大都是平面，也有倾斜面，曲面或者台阶面。分型面的选择不仅关系塑件的正常成型和脱模，而且涉及到模具结构与制 造成本。在选择分型面时，应遵循以下原则： 1. . 分型面应选择在塑件的最大截面处，后则，可能会无法脱模和加工型腔。 无塑件以何方位布置型腔，都应将化坐
9、为首要原则。 2尽可能的将塑件留在动模一侧，因为在动模一侧设置和制造脱模机构简 单易行。 3有利于保证塑件的尺寸精度。 4有利于保证塑件的外观质量，分型面上的型腔壁面稍有间隙，熔体就会 在塑件上产生飞边，飞边影响塑件的外观质量。因此在光滑平整表面或弧曲面。 避免选择分型面。 5考虑满足塑件的使用要求，注塑机在模型过程中，有一些很难避免的工第 4 页艺缺陷，如拔模斜度，分型面上的飞边以及顶杆与浇口痕迹。在分型面设计时， 应从应用角度避免这些工艺缺陷影响塑件功能。 6尽量减少塑件在合模平面上的投影面积。以减少所需要锁模力。7长型薪应置于开模方向。当塑件在互相垂直方向都需设置型薪时，将转 短的型薪置
10、于侧抽薪方向，有利于减少抽拔距8有利于排气，应将分型面置于熔体充模流动的末端9应利于简化模具结构 根据以上原则确定分型面位置 4 4、浇注系统设计、浇注系统设计浇注系统设计是注塑模具设计中最重要的问题之一。浇注系统是引导塑料 熔体从注塑机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的输送通道，它具有传质，传压 和传热的功能。对塑件质量有决定性的影响，它的设计合理与否，影响着模具 的整体结构及其工艺操作的难易程度。浇注系统的功能：浇注系统的作用，是将塑料熔体顺利地充满到模腔深处， 以获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑料制件。因此要求充模过程快而有序， 压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于制品分离
11、或者切除。浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。4.14.1 主流道设计主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道，其设计要点：a) 主流道通常设计成圆锥形，其锥角可取，流道内壁表面粗糙度取0042Ra=0.63m，且加工时应沿道轴向抛光。b) 为防止主流道与喷嘴处溢料，喷嘴与主流道对接处紧密对接，主流道对接处应制成半球凹坑，其半径其小端直径mmRR)21 (12球面凹坑深度。mmdd) 15 . 0(125mm3c) 为减小料流转向过渡时的阻力，主流道大端应呈圆角过渡，其圆角半径为r=。3mm1d) 在保
12、证塑料良好的前提下，主流道长度 L 应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度确定，一般取mmL60e) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用 T10A，热处理淬火后硬度HRC。5550第 5 页4.24.2 主流道衬套的固定主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为 100mm，内径 55mm。4.34.3 分流道设计分流道设计a) 分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形 U 形半圆形及矩形等，工程设计中
13、常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸：（式 1）42654. 0LmD（式 2）DH32式中 D梯形大底边的宽度（mm）m塑件的重量（g）L分流道的长度（mm）H梯形的高度（mm）质量大约 58.5g，分流道的长度预计设计成 19mm 长，且有 2 个型腔，所以取 D 为 3mm01. 31237. 92654. 024D=2 取 H 为 2mm332Hb) 分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长 12mm。c) 分流道表面粗糙度由
14、于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度 Ra 要求并不低，一般取0.8m 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。d) 分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一第 6 页方面流程尽量短、锁模力力求平衡。4.4 浇口的设计浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，
15、但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大，这里我们采用矩形侧浇口：它一般开设在模具的分型面上，从塑件的边缘进料它具有截面形状简单、易于加工、便于试模后修正等优点，但是会在塑件的外表面留有浇口痕迹。a) 浇口位置的选择应遵循以下原则： （1）浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使起流程最短。 （2）浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽畅、厚壁部位，以便 塑料顺利地流入。 （3）避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁、型心或镶件，使塑料能尽快流入到 型腔各部位，并避免型心或嵌件变形。 （4）尽量避免使制品产生熔接痕,或使其熔接痕产生在制品不需要的部位。 （5
16、）浇口位置及其流入方向，应使塑料在流入型腔时，能沿着型腔平行方向 均匀地流入，并有利于型腔内气体排出。 （6）浇口位置应在制品最易清除的部位，同时，尽可能不影响制品的外观。确定浇口形式及位置，其工作壁较薄，只有 1mm，故采用采用测浇口 形式设计，设计上图；浇口直径可根据经验公式计算； 测浇口计算的经验公式 tnh30Anbb测浇口的宽度 mmA塑件外表面面积 mm2 h测浇口的厚度t塑件壁厚 mm b=3mm h=1.2 mm侧向进料的测浇口如上图；一般侧浇口的厚度取 mm 宽度取5 . 15 . 0mm 浇口的长度 mm 对于大型复杂的制件，侧浇口的厚度为0 . 55 . 15 . 25 . 1（约为塑件厚度的
