景德镇陶瓷学院注塑冲压课程设计目： 塑件注塑模设计院 系： 机械电子工程学院专 业：07材料成型及控制工程姓 名： 吴方练 学 号： 200710340119指导教师： 刘建成老师完成时间： 2010-12-22目 录1塑件设计的工艺性 32拟定模具结构形式 32.1确定型腔数量及排列方式 32.2模具结构形式的确定 42.3塑件脱模斜度设计 43注射机型号的确定 64分型面位置的确定和推出机构设计 74.1.分型面位置的确定 74.2推出机构设计 75浇注系统形式和浇口的设计 85.1主流道设计 95.2分流道设计 105.3浇口的设计 115.4冷料穴的设计 126成型零件的设计与加工工艺 126.1成型零件的结构设计 126.2成型零件工作尺寸的计算 137模具型腔侧壁和底板厚度的计算 158合模导向机构设计 169装配图（另附） 1610参考文献 181塑件设计的工艺性塑件材料为聚碳酸酯，其基本特性如下：无定形，无味、无臭、无毒、透明的热塑性聚合物，相对密度1.18T.20 g/cm3, 玻璃化温度140~150,熔点220~230有一定的耐化学腐蚀性，耐油性优良耐 冲击性优良，尺寸稳定，在广阔的温度范围仍能保持较高的机械强度，其缺点是 耐疲劳度和耐磨性差。
分解温度300°C以上，长期工作温度高达120°C，同时具有良好的耐寒性， 脆化温度低达零下100°C ；长期使用温度范围是-60C至120C分子极性小， 有优良的电绝缘性能耐热老化性能相当好可燃，火焰呈淡黄色、冒黑烟： 氧指数仅25%，离开火源自熄一般加入卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷 酸和红磷等改性提高阻燃性非结晶性物质，纯净PC无色透明，具有良好的透 光性，透光率高达85%〜90%成型收缩率恒定为0.5%~0.8%设计时选塑件尺寸参考零件图，塑件形状图另附塑件尺寸公差取标准公差中的4级公差2拟定模具结构形式该套模具采用一模一腔设计，定购2020大水口标准模架分析该塑料的 形状宜采用直浇口从瓶盖的顶部中心处进料；型腔部分用镶件镶入；分型面选在 瓶盖口的下部，以免影响外观质量；顶出机构采用顶板顶出2.1确定型腔数量及排列方式设计塑料注射模时，需要选择确定模具的结构、类型和一些基本的参数和尺 寸，如模腔的个数和需用的注射量，制品在分型面上的投影面积，成形时需用的 工艺合模力、注射压力等其中，确定合理的型腔数量是保证模具结构合理、制 模工艺良好、注射机工作能力充分发挥、各项费用最低的重要因素，因此是设计 过程中很关键的一步。
2.1.1按注射机塑化能力确定型腔数量N1在设计模具时，选取塑化能力一般要较实际需要的大25%左右，这样既能 使塑料达到完全塑化状态，又能保证充满型腔，通常用下式进行计算：N1= (0.85QT -3 ) /W式中 Q 料筒塑化能力，kg/hT 成形周期，h3 浇注系统一组流道和浇口和飞边的重量，kgW 成形件的重量，kg2.1.2按注射机公称注射量确定型腔数量N2公称注射量是指注射机在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞做一次最大注 射行程所能注射出来的塑料熔料的体积或质量的最大值，它表示了注射机所能生 产的最大塑料制件，是注射机生产能力的标志，成形塑件的总质量加上浇注系统 的质量不应超过公称注射量，一般在其额定值的80%以内通常注射机的最大 注射量以一次注射聚苯乙烯塑料的最大克数为标准，因此当注射其他塑料时，最 大注射量应按下式进行转换：Gmax= SB/ dB式中 gB 注射机额定注射量，gD 塑料在常温下的比重，g/cmdB 聚苯乙烯塑料的比重，一般取1.05g/cm380 %G $N2 (W +3)+ 3 'N2 W (0.8 Gmax-3 z )/ (W +3)式中 Gmax 注射该种塑料的最大注射量，gmax3 ' 主流道的质量，g2.1.3以注射机额定合模力确定型腔数量N3N3W(F-PjAj)/PjAs式中 F 注射机的额定合模力，NAj 浇注系统和飞边在模具水平分型面上的投影面积，mm2As 单个制品在模具水平分型面上的投影面积，mm2Pj 单位投影面积所需合模力，MPa可近似为塑料熔体对模腔的平均压力。
表1 模腔压力参考值成形条件Pj (MPa)举 例容易成形制品25PE、PS等壁厚均匀的日用品容器类制品一般制品30模具温度较高、成形薄壁容器类制品熔料粘度高、有精度要求的制品35用ABS等加工有精度要求的制品工业零件，如 壳体、齿轮熔料粘度咼、精度要求咼、难充模的制品40用于成形高精度的齿轮或凸轮2.1.4按成形件精度确定型腔数量N4根据经验，每增加一个型腔，成形件尺寸精度要降低4%,为保证塑料件精度，n4应满足下式:-A 'X ■IOOLAL loolow亠 I =2500^- - 24式中 x 成形件的尺寸公差，mmL 成形件的基本尺寸，mm△ % 用单腔注射模加工时，各种塑料成形件的尺寸公差，其值可参考表2选取表2 各种塑料成形件的尺寸公差mm材 料成形件的尺寸公差土△聚缩醛塑料0.20尼 龙660.30聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、AS 及ABS等非结晶型塑料0.052.1.5按生产经济性确定型腔数量N5如果忽略注射准备时间和试生产时的原材料费，按生产经济性，以下式确定型腔数量：N5 =5 60C式中 t 成形周期，minY 每小时的工资和经营费用，元工 制品的生产总量，个C 模具费用，元C = C1+ N 5C11 5 12.1.6按年产量确定型腔数量Nfi6在已知塑件年产量且确定了注射机数量的条件下，通过增加型腔数目的方 法，可降低成本及加工费用：N6 = St/ T6式中 S 塑件年产量，个t 塑件成形周期，minT 1年中有效工作时间，min综上所述，本次设计是大批量生产可根据注射机公称注射量确定型腔数量。
考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，本套模具采用一模一腔设 计2.2模具结构形式的确定由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且结构简单，因此我们设计 的模具采用单分型面，型腔部分用镶件镶入根据本塑件圆形瓶盖的结构，分型 面选在瓶盖扩口的下部，以免影响外观质量2.3塑件脱模斜度设计为能顺利脱模，一般塑料制品都需设计一定的脱模斜度，脱模斜度值在1/8°〜几度之间选取在本设计中由于是深腔件，故选较大值为2°3注射机型号的确定塑件体积为：V=5431.2cm3塑件的质量为：W= pV=0.9x5431.2=4888.08g估算主流道质量：m=1g初定型腔数n=1，则有从计算结果,可选用SZY-300型注射机注射机型号和规格以及各参数如下： 额定注射量：20 cm3 注射行程：15 mm 注射时间：2.0s锁模力：150KN动定模固定板尺寸：320x220mm最大开合模行程：220mm模具最大厚度：155mm 最小厚度：85mm推出形式：顶板顶出喷嘴球头半径：SR18定位圈尺寸：（p 180mm4分型面位置的确定和推出机构设计4.1分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中 的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出 方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应 综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案选择分型面时一般应遵循 以下几项原则：1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处2） 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边3） 保证塑件的精度要求4） 满足塑件的外观质量要求5） 便于模具加工制造6） 对成型面积的影响7） 对排气效果的影响8） 对侧向抽芯的影响其中最重要的是第5）和第2）、第8）点为了便于模具加工制造，应尽是选 择平直分型面工易于加工的分型面如下图所示，为使塑件外表面不留分型溢料痕迹，分型面选择在塑件扩口的下部，采用A-A这样个平直的分型:三匚匚TLDN A - A图4-14.2推出机构设计为保证塑件顺利脱模，采用推板推出，故扩口的型腔开设在推板上推板结构图见图4-2对于本设计的深型腔塑件，塑件与型芯容易形成真空，造成脱模困难，要设 进气装置5浇注系统形式和浇口的设计5.1主流道设计5.1.1主流道尺寸表5-1主流道部分尺寸(mm)£ J符号名称尺寸d主流道小端直径注射机喷嘴直径+(0.5~1)SR主流道球面半径喷嘴球面半径+(1~2)h球面配合高度3~5a主流道锥角2°〜6。
L主流道长度尽量W60D主流道大端直径d+2Ltg(a/2)则取 d=8mm SR=18+1=19mm h=5mm a=3° L=45mm5.1.2主流道衬套的形式主流道衬套的形式如下图5-2图5-2
除直接浇口外，它是浇注系 统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分浇口的位置、形状尺寸对 塑件的性能及质量的影响很大5.3.1浇口的选用由于本设计是圆形型腔塑件，宜选用直接浇口直接浇口又叫中心浇口、主 流道型浇口或非限制性浇口塑料熔体直接进入型腔，因而具有流动阻力小、料 流速度快及补缩时间长的特点这类浇口大多数用于注射成型大型壁厚长流程深 型腔的塑件及一些高粘度塑料，如聚碳酸酯、聚砜等5.3.2浇口位置的选择一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征、成型质量和技术。