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1、 湖南省重点建设高校塑料模课程设计说明书 设计题目：塑料盒模具学 院：机电工程学院专 业：材料成型及控制专业学 号：设 计 人：要图纸请联系我QQ625880526指导老师：zzz完成日期：2007年12月22日目 录 设计任务书2 塑料盒模具设计2一、拟订模具的结构形式3二、浇注系统的设计7三、成型零件的设计10四、模架的确定15五、排气槽的设计19六、脱模推出机构的设计20七、温度调节系统的设计20塑料模课程设计任务书一、 任务与要求：1、给定塑件零件图一张，按模具设计要求将塑件有关公差进行变换。2、完成模具装配图一张，CAD绘制成A0A1图幅，按制图标准。3、完成模具零件图3张10张。定
2、模座板；定模板；动模座板；型芯固定板；动模支承板；动模镶件（既凸模）；垫块；推板；推杆固定板；推杆（或推管、脱模板）任选。图纸幅面A3或A4均可，用CAD绘图，要求在零件图上标明该零件的材料、数量、序号、尺寸公差和形位公差值、热处理及其它技术要求。4、编写设计说明书（2030页），二、设计时间及进程安排第1周：设计方案论证与确定，完成有关计算、设备选择，完成设计说明书草稿。第2周：完成模具装配图绘制，完成模具零件的图绘制，并进一步修正装配图，完成说明书正稿的誉写。三、主要参考资料：1、塑料模具设计指导2、教材有关章节3、塑料模具设计手册4、机械设计、机械制图（教材）。四、设计题目塑料盒技术要求
3、：1、塑件不允许有裂纹，变形； 2、脱模斜度301； 3、未注圆角R2R3。一、拟定模具的结构形式1.塑件成型工艺性分析该塑件是一塑料盒，如下图所示，塑件壁厚属于薄壁塑件，生产批量很大，材料为硬质聚氯乙烯（PVC），热稳定性差，成型范围窄（-1555）；流动性差，腐蚀性强，塑件外观差。模具设计时要合理设计浇注系统，阻力要小，严格控制成型温度，既料筒、喷嘴及模具温度；模具要进行表面镀铬处理，收缩率0.7%.2.分型面位置的确定根据塑件结构形式，分型面应选在塑料盒的外表面最大截面处，即塑料盒的底平面，如下图（1）所示。图（1）3、确定型腔数量和排列方式该塑件虽然精度要求不高，又是大批量生产，但尺寸
4、较大，可以采用一模一腔的形式。如图（2）所示。图（2）4、模具结构形式的确定从上面分析中可知，本模具采用一模一腔，推件板推出，浇口采用直接浇口，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承板，因此可确定模具结构形式型带推件板的单分型面注射模。如图（3）所示5、注射机型号的选定 1）注射量的计算 通过Pro/E建模分析，塑件质量为150.0g, 塑件体积 ,流道凝料的质量可按塑件质量的0.1倍来计算。从上分析确定为一模一腔，所以注射量m=1.6nm1=1.11150=165g.2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算：流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积,在模具设计
5、前是个未知值，根据型腔模的统计分析, 在分型面上的投影面积为0。所以式中 式中型腔压力取（因是薄壁塑件，又是点浇口，压力损失小）。3）选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-125/630卧式注射机，见表01。表01理论注射容量/140锁模力/KN530螺杆直径/40拉杆内间距/370320注射压力/126移模行程/270注射速率/（）110锁模方式双曲肘塑化能力/（）16.8最小模具厚度/150喷嘴球半径/10定位孔直径/螺杆转速/（）14-200喷嘴口直径/4.54）注射机有关参数的校核（1）有注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。型腔数校核合格。式中 -注射机最大
6、注射量的利用系数，一般取0.8； -注射机的额定塑化量(),-成型周期取20s( 2 ) 注射压力的校核，而，注射压力校核合格。式中-取1.25-取（属薄壁塑件）（3）锁模力的校核：，而，锁模力的校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。二、浇注系统的设计1、流道设计1）流道尺寸 根据所选注射机，则流道小端尺寸为 =注射机喷嘴尺寸 +（0.51）= 55.5 流道球面半径为SR=喷嘴球面半径 + （12）=1112 2）流道衬套形式因本设计为小型模具，衬套和定位圈设计成分体式，流道长度取28.34，约等于定模座板的厚度。衬套如图4所示，图4材料采用T10A钢，热处理后
7、表面硬度为53HRC57HRC。3）流道凝料体积 2、分流道设计此模具采用一模一穴，不需要考虑分流道的计算。3、浇口的设计 根据外部特征，外观质量要求比较高，PVC材料的透明性好，该制品为盒形件，因此选用点浇口，有利于浇口与制件的自动分离，浇口痕迹小，容易修整。1） 浇口尺寸的确定浇口的圆柱孔长浇口直径 ，由下面公式得， 式中 浇口的直径（）型腔的表面积（）制品壁厚的函数值（查表取0.294）塑料材料系数（查表取0.6）根据参考文献1，取浇口的截面形状如图5所示。图5 三、成型零件的设计 模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。在本设计中成型零件就是成型塑料盒盒体外表面的凹模，成型
8、内表面的型芯（凸模）。1、成型零件的结构设计1）凹模（型腔）考虑到塑料盒的形状，凹模尺寸不大，可以制成整体式，整体式凹模强度也好，所以本设计采用整体式凹模，如图6所示。 图62）型芯考虑到塑料盒内表面的形状，型芯可以采用整体式加工，而且由于相邻小型芯之间的间隙比较小，应该采用线切割进行加工。成型盒形件的型芯如图7所示（分别为主视图和右视图）：图72、成型零件钢材的选用盒体是大批量生产，成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好；机械加工性能和抛光性能也应良好。因此构成型腔的整体式凹模和整体式凸模钢材选用SM2（Y20CrNi3AlMnMo）。3、成型零件工作尺寸的计算1）型腔径向尺寸式中 塑
9、件平均收缩率0.007 塑件外径尺寸； 修正系数（取0. 7）； 塑件公差值 制造公差（取）将尺寸，分别换算为，代入上式计算： 1）型腔高度尺寸式中 修正系数（取0.58）； 塑件公差值 制造公差（取）将尺寸，换算为，代入上式计算：3）型芯径向尺寸式中 修正系数（取0.7）；将尺寸，分别换算为，代入上式计算：3）型芯高度尺寸式中的修正系数（取0.58）将尺寸换算为，代入上式计算：4、成型零件强度计算根据成型该盒形件的材料和尺寸，该盒形件属于中小型塑件，应该按强度公式进行计算。1）型腔侧壁厚度（按整体式矩形型腔计算如教材表412）式中 型腔压力，一般取，在此取； 底板长边长度，根据塑件取90；与
10、比值有关的系数，在此取0.176；底板短边与长边长度之比，在此取0.95； 模具材料的许用应力（）,预硬化模具钢取300；将各个数据代入上式，有：用刚度条件进行校核，根据塑料品种为PVC，查表，此处取式中模具材料的弹性模量（）碳钢取；与型腔深度对型腔侧壁长边之比有关的系数， 型腔高度，为代入公式有：=从上面的计算可以看出，侧壁厚度完全满足强度和刚度要求，因此侧壁壁厚取。2）型腔底板厚度按强度条件计算 式中由底板短边和长边边长之比决定的系数，查表取1.18，代入上式有：取按刚度条件校核，式中为由底板短边与长边之比决定的系数，查表取0.0138代入上式 ：可见不能取所以要取既符合强度要求也符合刚度
11、要求。四、模架的确定根据型腔的布局可看出，型腔分布尺寸为86.4590.62，根据模板有效使用面积：，可求出：，于是查表得，因此，。，查表选，因此得：。又根据型腔侧壁最小厚度21.742，考虑到冷却系统，导柱，导套及连接螺钉布置和采用推件板推出等各方面问题，确定选用模架序号为5号（250200），模架的结构为形式为A4的形式，如图8所示图8各模板尺寸的确定。1、 定模座板定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。 通过4个M10的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过4个M6的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为配合。如图9图92、中间模（定模型腔板）塑件高度57，在模板上还
12、要开设冷却水道，冷却水道离型腔应有一定的距离，因此中间板取.如图10图103、脱模板 用于推出塑件，使塑件受力均匀，防止变形。一般用Q235制成。4、 型芯固定板 用于固定凸模，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢制成，调质230HB270HB。如图11图115、 支承板 支承板应具有较高的平行度和硬度。用45钢较好，调质230HB270HB。6、 垫块1） 主要作用 在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。1） 结构形式该模具采用平行垫块。体尺寸如图12图122） 垫块材料采用Q235。3） 垫块的高度校核 垫块高度=
13、推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（510） =57+30+20+（510）=112117124，符合要求。7、 动模座板（） 材料为45钢，其上的注射机推杆孔为其上的推板导柱孔与导柱采用配合。8、 推板 材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用配合。用4个M10的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。9、 推杆固定板 材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用配合。 以上尺寸确定后，就可以确定模架序号为10号，板面为200200，模架结构形式为A4的标准模架。从选定模架可知，模架外形尺寸：宽长高=200200320。模具平面尺寸200200，合格；模具高度300150（最小模厚），合格；模具开模所需行程=57.43（型芯高度）+57（塑件高度）+（510）=（114.43124.43）270（注射机开模行程），合格；其它参数在前面校核均合格，所以本模具所选的注射机完全满足使用要求。五、排气槽的设计注射模的排气方式，大多数是利用模具分型面或配合间隙自然排气，只有在特殊情况下采用排气槽的排气方式。排气槽应开设在型腔最后充填的部位，且最好开在凹模一侧，以便所产生的飞
