塑料模具课程设计

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1、课程设计指导书一、 题目：塑料肥皂盒 材料： PVC二、明确设计任务，收集有关资料：1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸3、查阅、收集有关的设计参考资料4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要 求、生产批量5、塑胶厂车间的设备资料6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况三、 工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸， 只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和 材料性能等因素， 是否符合模塑工艺要求； 在经济方面， 主要根据塑胶件

2、的生产 批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求和模塑工艺方法、 模具结构型式及制造精度等有关。3、生产批量生产批量的大小， 直接影响模具的结构型式， 一般大批量生产时， 可选用一 模多腔来提高生产率； 小批量生产时， 可采用单型腔模具等进行生产来降低模具 的制造费用。4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时， 除了考虑上诉因素外， 还应分析塑胶件的厚度、 塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。四、确定成型方案及模具型式：根据对塑胶零件

3、的形状、 尺寸、 精度及表面质量要求的分析结果， 确定所需 的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零 件的结构、浇注系统等。五、工艺计算和设计1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于 形状复杂不规则的制品，可以利用 UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采 用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计 后才能估算型腔压力、 注射时间、 校核锁模力， 从而进一步校核所选择的注射机 是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、 主流道和分流道断面尺寸计算、 浇注系统压力

4、降计算和型腔压力校核。3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大 值直接关系到模具尺寸大小， 而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。 为计算 方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸， 凡轴类尺寸均及最大尺寸作为 公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。4、模具冷却和加热系统计算： 冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。 冷却参数包括冷却面积、 冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和 冷却水入口和出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所 选择的注射机注射

5、压力和锁模力能否满足塑料成型要求， 校核模具外形尺寸可否 方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。六、进行模具结构设计：1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确 定凹模周界尺寸时要注意： 第一， 浇注系统的布置， 特别是对于一模多腔的塑料 模应仔细考虑模腔位置和浇道布置； 第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置； 第三， 主流道中心和模板的几何中心应重合； 第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数； 在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后， 可 根据定 模 、动模 板的尺寸， 从塑 料模国家标 准 GB/T12555-1990 和

6、GB/T12556-1990 中确定模架规格。 待模架规格确定后即可确 定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。七、画装配图一般先画上主视图， 再画侧视图和其他视图。 由于注射机大多为卧式的， 故 注射模也常按安装位置画成卧式， 画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画 比较方便。1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图3、俯视图、局部剖视图等4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号， 模具闭合高度，模具间隙及其它要求。八、绘制各非标准零件图 零件图上应注明全

7、部尺寸、 公差和配合、行位公差、表面粗糙度、 所用材料、 热处理方法及其它要求九、编写技术文件1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合 理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路 线，并作成加工工艺过程卡片3、编写设计说明书部分产品的说明部分塑件分析第 三 部分注射机的型号和规格选择及校核第五部分分型面的选择第六部分浇注系统的设计第七 部分成型零件的工作尺寸计算及结构形式第八部分导柱导向机构的设置第九部分推出机构的设计第十部分温度调节系统的设置第十一部分模具的动作过程第十二部分设计小结第十三部分参考资料第一

8、部分 产品的说明肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各样， 丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座，结 构比较简单，但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中 间凸起的曲面，并在底座水平放置面处开了漏水孔。为了防止使用香皂后手滑， 特别将肥皂盒侧面设计成了内凹的曲面。 此次产品是在UG 6.0的辅助下完成的。 产品图如下：图一零件实体图第二部分 塑件的分析PVC塑料化学名称：聚氯乙烯比重:1.38克/立方厘米 成型收缩率：0.6-1.5%产品需要预热到7090度，预热时间为46小时成型温度：230330 C成型时间为4013

9、0秒成型特性：1、无定形料，吸湿性小,但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。2、流动性差，极易分解，特别在高温下和钢、铜金属接触更易分解，分解温 度为200 C.分解时有腐蚀及刺激性气体3、成型温度范围小，必须严格控制料温4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径易大，以防死角滞料，滞料必须及时处 理清除5、模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其 表面应镀铬第三部分注射机的型号和规格选择及校核注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术 规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技

10、术规范。 在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。1、注射机的选用选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称 注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、 公称锁模力、模板行 程以及模具安装部分的尺寸进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：V实：:V公式子中，V实一实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（cm3 ）。由UG分析/体测量，可得塑料盒的体积为19.60

11、cm3,考虑到设计为2腔，加 上浇注系统的冷凝料，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，可以选择XSZY 60.其最大理论注射容量为60cm3，注射压力为122MPa,锁模力 为500KN，最大注射面积为 130cm2.模具高度在 200300mm,最大开模行程 180mm。喷嘴圆弧半径为12mm，喷嘴孔直径为4mm。2、注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力R，其值一般为70150MPa通常要求P P。我们这里选70MPa3、锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力， 当高压的塑料熔 体充填模腔时，会沿锁模方向产生一

12、个很大的胀型力。 为此，注射机的额定锁模 力必须大于该胀型力，即：F锁 一 F胀=A 分X P型F锁一注射机的额定锁模力（N）;P分一模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa； 般为注射压力的0.30.65倍，通常取2040MPa我们这里选P型=30MPaA分一塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm由UG分析/面测量，可得投影面积为70cm2,浇注系统的投影面积不超过lOcn2 F锁_ F胀=A 分X P型=80 X 200X 30=4.8 X 105 （ N）而锁模力为500KN大于480KN符合要求。4、开模行程和推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它

13、必须小于注射机移动模板的最大行程 S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按 以下两种情况进行校核：一种是开模行程和模具厚度无关；二种是开模行程和模 具厚度有关。我们这里选用的是开模行程和模具厚度无关，且是单分型面注射模具。1、当开模行程和模具厚度无关时这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程 是由连杆机构的做大冲程决定的，而和模厚度是无关的。此情况又两种类型： 对单分型面注射模，所需开模行程 H为：S - H = H1 + H2 +（510） mm式中，H1塑件推出距离（也可以作为凸模高度） （mm；H2 包括浇注系统在内的塑高度（mr）S注射机移动板最大行程（mr）

14、H所需要开模行程（mr）而我们这里通过资料可得出（结构见图六）：H = 15 + 95 + 8 = 118（mr）。 对双分型面注射模，所需开模行程为：S 机-H = H1 + H2 + a +（510） mm式中，a中间板和定模的分开距离（mr）2、推出机构的校核各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同，设计模具时，推出机构应和注射机相适应，具体可查资料。第四部分分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。 一副模 具根据需要可能有一个或两个以上的分型面， 分型面可以是垂直于合模方向，也 可以和合模方向平行或倾斜，我们在这里选用和合模方向倾斜。1分型面的形式：

15、分型面的形式和塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式 等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶 梯分型面、曲线分型面。2、分型面的选择原则:a）、便于塑件脱模：I、在开模时尽量使塑件留在动模内n 、应有利于侧面分型和抽芯川、应合理安排塑件在型腔中的方位；b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气e）、尽量使模具加工方便3、我们这里选择曲线分型面图二分型面第五部分型腔数目的决定及排布1型腔数目的确定:为了使模具和注射机的生产能力的匹配， 提高生产效率和经济性，并保证塑 件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目；b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目；d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a）,其计算过程如下：我们设型腔数目为n,制品总件数