注塑模具课程设计摘要本文以塑料勺为对象 ,详细介绍其注射模设计过程设计中主要运 用和软件 ,根据制件的零件图进行零件的三维造型 ,并对该模型进行工艺 分析,该塑件为壳体，浇注系统设计过程中,采取一模一腔侧浇口设计,并 对成型零件进行了必要的计算和结构设计采用龙记大水口标准模架 , 提高了设计效率最后通过完成工程图的制作 ,设计中综合考虑了各方 面的因素关键词：塑料勺，注射模,，侧浇口1 / 44目录摘要 I II1 塑料成型工艺性分析嘴误!未定义书签1.1 塑件分析 错误!未指定书签1.2 注射成型过程及工艺参数错误!未定义书签1.3的性能分析错误!未指定书签2 拟定模具结构形式嘴误!未指定书签2 .1分型面位置的确定嶠误!未指定书签2．2 确定型腔数量和排列方式 错误!未指定书签2.3 模具结构形式的确定 错误!未指定书签3 注射机型号的确定嘴误!未定义书签3. 1 所需注射量的计算错误!未指定书签3.2 注射机型号的选定 错误!未指定书签3.3 型腔数量及注射机有关工艺参数校核 错误!未定义书签4 浇注系统的形式和浇口的设计 错误!未指定书签4.1 主流道的设计 错误!未定义书签4. 2 冷料穴的设计。
错误!未定义书签4.3 浇口的设计 错误!未指定书签4.4浇注系统的平衡错误!未定义书签4.5 浇注系统凝料体积的计算 错误!未定义书签4. 6 浇注系统各截面流过熔体的体积计算 错误!未指定书签4. 7 普通浇注系统截面尺寸的计算及校核齬误!未定义书签5成型零件的结构设计和计算嘴误!未指定书签5.1 定模部分的型芯及型腔 错误!未指定书签5. 2 动模部分的型芯错误!未定义书签5. 3 成型零件的强度及支撑板厚度校核 错误!未定义书签6 模架的确定和标准件的选用嘴误!未定义书签7 导向机构的设计 错误!未定义书签8 脱模推出机构的设计错误!未指定书签9 排气系统的设计 错误!未指定书签10 温度调节系统的设计 错误!未定义书签10.1 冷却系统嶠误!未定义书签10. 2 加热系统错误!未指定书签设计总结 错误!未定义书签参考文献 错误!未定义书签1塑料成型工艺性分析1.1 塑件分析该塑件为勺子，如图1.1所示，102. 5 C-C图 1.1 塑件零件图该塑件为勺子，所用材料为，无颜色要求，生产批量为中批量由塑件图分析可知,精度未注，采用一般经济级精度6级所用塑料 为聚碳酸酯,该塑料流动性好,注射充型流动平稳,塑件外设置有脱模斜 度，脱模斜度为30，—1°。
1．2 注射成型过程及工艺参数是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性高分子量树 脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600〜9 00，未填充牌号的热变 形温度大约为13 0° C，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10° C的 弯曲模量可达2 40 0以上，树脂可加工制成大的刚性制品低于100° C 时，在负载下的蠕变率很低耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的 制品主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性， 耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄和其他树脂一样，容易受某 些有机溶剂的侵蚀 密度：1.18-1.22八3线膨胀率：3.8X10八 -5 ° C热变形温度：135° C低温一4 5° C聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃级，在普通使用温度内都有良 好的机械性能同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性 能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有940级阻燃性能但 是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法生 产大型的器件表1-1 注射工艺参数注射成型机类 型螺杆式转速(30~6 0)料筒温度后段160~170C中段200〜220 前段 1 8 0~20 0喷嘴温度250~260C模具温度4 0~80C喷嘴形式直通式注射压力7 0~12 0保压力5 0 ~60注射时间0~5 s成型周期40~120s保压时间2 0 ~60s冷却时间15〜50s注：源自参考文献［1中的表4-181.3 的性能分析聚碳酸酯具有良好的耐热性，制品能在10 0°C以上温度进行消毒灭菌, 在不受外力的条件下，150C也不变形。
脆化温度为-3 5C,在低于-35C 会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯对于聚碳酸酯玻璃化温度的报道值有一 18, , 5C等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相及无定形相的 比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致聚碳酸酯的熔融温度比 聚乙烯约提高4 0 — 5 0%,约为1 64 — 170C, 100%等规度聚丙烯熔点 为 17 6C聚碳酸酯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各 种化学试剂都比较稳定；但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚 碳酸酯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所 以聚碳酸酯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好它有较高的介电系数，且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝 缘制品它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等抗电压、耐电弧性 好，但静电度高，及铜接触易老化2 拟定模具结构形式2・1分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应该考虑成型时分型面的形状数量，否则就无法 用模具成型在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具 的结构分型面选择是否合理，对塑件质量工艺，操作难易程度和模具设计 制造有很大影响因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。
1) 分型面的选择原则［1］：(1) 分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽 量使塑件开模时留在动模;(2) 分型面应尽可能选择在不影响外观的部位 ，并使其产生的溢料边 易于消除和修整;(3) 分型面的选择应保证塑件尺寸精度；(4) 分型面选择应有利于排气；(5) 分型面选择应便于模具零件的加工；(6) 分型面选择应考虑注射机的规格2) 分型面的选择方案(1) 分型面选择方案分型面及开模方向垂直，图2.1分型面示意图2・2确定型腔数量和排列方式该塑件为小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生产，考虑到模具制造费用、设备运转费用低一些，初定为一模一腔的模具形式如图2.2所示图2.2 型腔的排列2. 3 模具结构形式的确定从上面分析中可知，本模具拟采用一模一腔，推件板推出 ,流道采用 平衡式,浇口采用侧浇口,定模不需要设置分型面,动模部分需要一块型芯 固定板和支撑板,因此基本上确定模具结构形式为带推件板的单分型面注 射模3 注射机型号的确定3.1 所需注射量的计算1）塑件质量、体积计算对于该设计，提供了塑件图样,据此建立塑件模型并对此模型用建模分析得：图3. 1塑件体积塑件体积V沁6.243cm31塑件质量 m =p V = 1.2 x 6.243 沁 7.4916 g1 12） 浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的0. 2倍估算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系 统凝料体积为V = V x 0.2 = 6.243 x 0.6 沁 1.2486 cm 32 13） 该模具一次注射所需塑料V 二 V + V 二 6.243 + 1.2486 二 7.4916 cm 30 1 23.2 注射机型号的选定根据以上的计算初步选定型号为3 0注射成型机，查表⑵其主要技术参数见表3—1。
表 3-1 30 型注射机主要技术参数额定注射量3 03锁模力250螺杆直径28拉杆内间距235额定注射压力11 9最大开模行程300注射时间0. 7 s最大模具厚度1 80塑化能力50最小模具厚度6 0螺杆转速1 0~140定位孔直径0 63. 5喷嘴球半径0 12喷嘴孔直径0 4合模方式液压-机械注：该注射机由上海塑料机械厂生产3.3 型腔数量及注射机有关工艺参数校核1) 型腔数量的校核(1) 按注射机的最大注射量校核型腔数量KV - Vn < g jVn式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0. 8 ；V 注射机允许的最大注射量，V =30 3；ggV 浇注系统所需要的塑件体积,V = 7. 4916 3；jjV 单个塑件的质量或体积,V =7.49 16 g；nn上式中左边=1； 右边=0.8%30—7.4916Q2.204 ,满足要7.4916求2) 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量KMt - mn < 2m1式中K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8；M 注射机的额定塑化量，该注射机为5 0 13. 89;t 成型周期，因塑件小，壁厚不大，取50s；mi 单个塑件的质量和体积，取mi沁7.4916g ；m 浇注系统所需塑件质量和体积，取0.2xm。
2 1上式中 左边=1； 右边二 0.8x 13.89X50-0.2X7.4916 = 73 963 ，满7.4916足要求2) 注射机工艺参数的校核(1) 注射量的校核注射量以容积表示,最大注射容积为V 二 aV 二 0.75 x 30 二 22.5cm3max式中V 模具型腔和流道的最大容积；maxV 指定型号及规格的注射机注射量容积,该注射机为 303;a 注射系数，取0. 7 5~0.85，无定型塑料取0.85,结晶型塑料取0. 75,该处取0 .75倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑件在料筒中停留的时间就会过长所以最小注射容积V二0.25V二0.25X30二7cm3故每 min次注射的实际注射容积V'应满足V < V < V，而V沁7.4916cm3，符合要 min 0 max 0求2) 锁模力的校核 当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大推力T ，其大小等于制件浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和乘以型腔 推内塑料熔体的平均压力该推力应小于注射机额定的锁模力 T ，否则在 合注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象型腔内塑料熔体的推力T:推T = A - p < A - p = A - kp推 平均 0式中t 型腔内塑料熔体沿注射机轴向的推力；推A—塑料及浇注系统在分型面上积投影面积；p 型腔内塑料熔体的平均压力,一般是注射压力的平均3 05 0 %,流动性好，所薄壁容器类，取型腔平均压力为50；p 型腔内塑料熔体的压力；p——注射压力；0K 压力损失系数，可在0. 2~0.4的范围内选取,此处选0.4。
上式左边= 50A< 6 0右边，符合要求3) 最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力P二119MPa (见表3- max1 ),应该大于注射成型是所需调用的注射压力P，即0P > k Pmax 0式中 k' 安全系数，常取k，二1.25〜1.4P—注射。