《中北大学模具课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中北大学模具课程设计（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学 院：材料科学与工程学院专 业： 高分子材料与工程题 目：塑料底座注射模设计指导教师：李迎春谢江波 职称：教授讲师2012年12月17日目录1塑件分析42塑料材料的成型特性与工艺参数 52.1塑件成形工艺性分析 52.2确定型腔数量 63设备的选择63.1注射量计算73.2塑件在分型面上的投影面积计算 73.3注射机的选择 73.4注射机有关参数校核 73.4.1注射压力校核 73.4.2锁模力校核83.4.3 开模行程的校核 83.4.4注射量的校核83.5标准模架的选择 8图4.5.1 标准模架P9型84浇注系统设计84.1主流道的设计： 94.1.
2、1主流道尺寸94.1.2主流道衬套形式94.2分流道的设计 94.3浇口的设计104.4冷料井的设计 104.5排气槽的形式 114.6分型面的选择115 成型零件的设计与计算 125.1成型零件钢材的选用 125.2成型零件工作尺寸的计算 125.2.1型腔径向尺寸125.2.2型腔腔深度尺寸 125.2.3型芯径向尺寸135.2.4型芯高度尺寸135.3成型零件厚度的计算 135.3.1型腔侧壁厚度的计算 135.3.2底板厚度的计算 146 脱模结构的设计 156.1脱膜力的计算156.2拉料机构的设计 166.3脱模机构的设计 166.4复位机构的设计 167合模导向结构设计 177.
3、1导柱的设计177.2导套的设计188温度调节系统设计 199支承与连接零件的设计与选择 219.1模板的设计与选择 219.2支承块的设计与选择 229.3螺钉的选择229.4弹簧的选择2310 其他技术说明 2410.1试模与修正 2410.2模具的保养2510.2.1防锈措施：2510.2.2保持滑动部分的润滑 ：2511设计小结25参考资料26中北大学课程设计任务书20122013学年第一 学期学院:材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程学生姓名:林金亮学 号：0903034146课程设计题目：塑料底座注射模设计起迄日期:2012年12月17日2012年12月28日课程设计地点：中北
4、大学材料科学与工程学院指导教师:李迎春谢江波系主任:李迎春下达任务书日期：2012年12月17日课程设计任务书1. 设计目的：通过塑料成型模具课程设计，强化学生课堂上学习到的塑料注射模具 的知识，加深学生对注射模具动作原理的理解，培养学生独立设计注射模 具的能力，使学生熟练掌握 AutoCAD等绘图软件的应用，为学生以后的毕 业设计和从事相关工作打下良好的基础。2. 设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要 求等）：自行设计一个符合要求的塑料制件以及成型该制件的注射模具。（1）对塑料制件的要求： 塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使塑料制品达 到高效、均匀冷却，具有一定
5、的力学性能及使用价值； 设计塑料制件时应明确指出塑件的尺寸精度、粗糙度、斜度、圆角、 螺纹、侧孔、嵌件等； 成型该塑件的注射模具必须满足下列条件之一：I：成型模具应具有侧向抽芯机构； u：成型模具应具有自动脱螺纹机构； 川：成型模具应具有点浇口凝料的自动脱出、顺序脱模、二级脱模等 较为复杂的机构。（2）对成型模具的要求：所设计的模具能够高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品， 模具结构合理，动作灵活，能够满足在使用时连续生产、高效率、自动化、 操作简便的要求。3. 设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书（论 文）、图纸、实物样品等：本次课程设计的工作内容包括以下几个部分： 塑料制
6、件图纸一张，要求标注尺寸公差、粗糙度、技术要求以及所 用原材料； 注射模具装配图（零号图纸）一张； 注射模具零件图至少四张，包括型腔零件图、型芯零件图、模板的 零件图、杆件的零件图； 注射模具结构计算说明书一本。注：以上各项内容均要求打印。4. 主要参考文献：1 申开智.塑料成型模具北京：中国轻工业出版社，20032 宋玉恒.塑料注射模具设计实用手册.北京：航空工业出版社，19953 H.盖斯特罗.注射模设计108例.北京：国防工业出版社，20024 贾润礼实用注塑模设计手册.北京：中国轻工业出版社，20005. 设计成果形式及要求:本次课程设计的设计成果以模具设计图纸和模具设计说明书的形式提
7、塑料制件设计模具结构计算及草图设计模具装配图的绘制模具零件图的绘制模具设计计算说明书的撰写 答辩和成绩考核6. 工作计划及进度:2012年12月17日12月18日2012年12月19日12月20日2012年12月21日12月24日2012年12月25日12月26日2012年12月27日2012年12月28日系主任审查意见:签字：年 月 日1塑件分析塑件为塑料底座，本课题的塑件及所用材料为PP （聚丙稀），PP通称聚丙烯,因其抗折断性能好，也称“百折胶 ”。PP是一种半透明、半晶体的热塑性塑料，具 有高强度、绝缘性好、吸水率低、热变形温度高、密度小、结晶度高等特点。改 性填充物通常有玻璃纤维、矿
8、物填料、热塑性橡胶等。它有很好的机械特性，流 动性；其光泽性好，外观漂亮，由于收缩率较小，制件细小部位的清晰度好，达到设计的要求。一般来讲，为了降低模具的加工难度和模具制造成本。在满足塑件使用要求 大前提下应尽量把塑件尺寸精度设计低一些。另外，塑件尺寸精度还与塑料品种 有关，根据各种塑料收缩率的不同，又将塑料的公差等级分为高精度、一般精度、 低精度三种。依据所选材料查取其一般精度为 6级。塑件实体模型其主视图与俯视图分别为图1.1和图1.2 :图1.1塑料制件主视图图1.2塑料制件俯视图注：1.在视图中，除已标注的厚度外，其余的厚度均为2mm2. 底座的材料为聚丙烯（PP3. 公差等级为：MT
9、44. 单位：mm由图可知，塑件不大且对称，塑件最大厚度为5mm在材料所允许的范围之内。 为了便于脱模，塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小， 与塑件的性质、收缩率、摩擦因数、塑件壁厚和几何形状有关。2塑料材料的成型特性与工艺参数2.1塑件成形工艺性分析PP该塑件是塑料底座，塑件壁厚属中等壁厚塑件，生产批量属中等，材料为 塑料（聚丙烯），成型工艺性很好，可以注射成型。聚丙烯（PP）成型相关参数如下表 3.1.1 :表3.1.1聚丙烯（PP）成型相关参数相对密度收缩率/ %熔点/ C热变形温度/ C0.9 0.911.0 3.0170176102拉伸强度/MPa弹性模量/MPa
10、弯曲强度/MPa冲击强度/MPa371.6 1.7 X10367.5782.2确定型腔数量该塑件精度属中等精度，中等批量，而且塑件的尺寸较大。考虑各种影响因 素，初步确定为一模一腔。3设备的选择注射机的选择主要是根据制件的质量，体积和模具的整体结构设计来确定的。主要依据是每次的注射量要大与额定注射量的20%小于额定注射量的80%模具的整体结构要小于注射机的有效尺寸以便模具能放到注射机上，最重要的是锁模力 要大与制件在分型面上的涨模力。3.1注射量计算通过计算分析，塑件的理论体积V1 =86.66cm3，实际注射成型后的体积为V2=108.33cm3。流道凝料的体积计算得V3=20.37cm3。
11、从上述分析中确定为一模一腔。所以注射量为：V =V2 +V3 =108.33+20.37=128.70cm 33.2塑件在分型面上的投影面积计算通过计算，投影面积 A=(702 262)二=13270.09mm2 : 132.70cm2。3.3注射机的选择根据每一生产周期的注射量128.70cm3的计算值，初步选择sz-125/630卧式注射机，注射机相关参数见下表4.3.1。表4.3.1注射机相关参数理论注射量/ cm 3140锁模力/kN630注射压力/MPa126移模行程/mm270注射速率/ (g/s)16.8塑化能力(g/s)110喷嘴球半径/mm15定位孔直径/mm1253.4注射
12、机有关参数校核3.4.1注射压力校核P = kp o = 1/3 X 126 = 42Mpa v 126Mpa 注射压力校核合格。其中：k - 取1/3 ;po 取 126Mpa3.4.2锁模力校核F = O.lAp = 0.1 X 132.70 = 557.74KN 630 KN锁模力校核合格。3.4.3开模行程的校核H =H1 H 2 a+5 10mm取 H1 =45mm ; H 2 =40mm ; a =120mm 贝V：H =45 40 110 5 10 = 200 205mm ： 270mm3.4.4注射量的校核,33经上面计算可知 V =128.70cm 140cm 由以上数据可知
13、注射机的选择合适。3.5标准模架的选择由塑件成型要求和设计思路，选择派生型标准模架 P9型，如图4.5.1图4.5.1 标准模架P9型由于塑件为圆形，经计算后型腔的最小侧壁厚为115mm塑件的最大半径为70mm所以型腔板的长度不能小于370mm查手册可选355 400型号的标准模架。4 浇注系统设计浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。它的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、压实和保压。其遵循的设计原则如下： 注射行程要短；排气要好；要防止型芯变形和嵌件位移；防止塑件翘曲变形等。4.1主流道的设计:主流道的设计原则：a）常设计成圆锥形。锥角在24度，内壁粗糙度为 Ra
14、=0.63卩m。b） 为防止主流道与喷嘴处溢料，与主流道对接处紧密对接，主流道连接处 应制成半球形凹坑，主流道的小端直径大于注射机的喷嘴直径1-2mm半球型凹坑的半径应大与注射机喷嘴的球型半径2m左右。c） 为减小料流转向过渡时的阻力，主流道大端呈圆角过渡，其圆角半径r=13mm.d）在保证塑料良好成型前提下，主流道应尽量短，否则将增多流道凝料。e）由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞，因此常将主流道制成可拆 卸的主流道衬套，便于用优质钢材加工和热处理。4.1.1主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：4=注射机喷嘴尺寸+ （ 0.51） =4+0.5=4.5主流道球面半径为：SR=喷嘴球面半径+ （12） =15+2=174.1.2主流道衬套形式本设计模具较大，为了便于加工和缩短主流道长度，就注射模浇口套设计为整体式，材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为 53HRC57HRC主流道衬套如下图5.1.1所示:+0*0
