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1、南昌航空大学塑料盖模具设计课程设计说明书题 目： 塑料盖塑料模具设计专 业： 材料成型及控制工程班 级： 070113 姓 名： 李日彬 学 号： 07011319指导老师： 江五贵 20010 年9月 课程设计指导书一、 题目：塑料盒盖 材料：HDPE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
2、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与模塑工艺方法、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
3、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：2、浇注系统设计计算：3、成型零件工作尺寸计算： 4、模具冷却与加热系统计算：5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核： 六、 进行模具结构设计：1、确定凹模尺寸：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
4、的尺寸，从塑料模国家标准GB/T12555-1990和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
5、制各非标准零件图零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、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、编写设计说明书目 录第 一 部分 产品的说明 第 二 部分 塑件分析 第 三 部分 型腔数目和质量 第 四 部分 浇注系统和排气系统 第 五 部分 注射机的初选 第 六 部分 注射机的校核 第 七 部分 成型零部件尺寸设计 第 八 部分 型腔强度和刚度计算 第 九 部分 抽芯机构
6、设计 第 十 部分 推出结构设计 第十一部分 模具装配图设计 第十二部分 参考资料 第 一 部分 产品的说明本产品主要用于各种结构件之间的连接和过渡，它要求耐磨、耐腐蚀性好、成本低廉、能大规模的生产，下列为其图样。 第二部分 塑件的分析HDPE塑料 化学名称： 高密度聚乙烯英文名称: HDPE比重: 成型温度： 特点： 柔韧性好，耐环境温度开裂，低吸湿，耐疲劳，成型工艺性好，但刚性差 第三部分 型腔数目和塑件质量根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一模一腔。按照图1所示尺寸近似得到塑件体积查设计资料，塑料HDPE的密度为，算的塑件质量 =0.96*5.82=5.6g第四部分 浇注系统和排气系统
7、设计1、分型型面的位置的确定根据图1所示塑件结构，选择平面分型，即取塑件敞口端面为分型面2、确定浇口形式及位置点浇口是一种在塑件中央开设浇口使用的圆形限制浇口，常用于成型各种壳类、盒类塑件。由于本模具成型塑件投影面积较大且壁薄，故采用点浇口点浇口的经验公式为 式中 t塑件壁厚（mm） n系数，其值与塑料品种有关 A塑件外表面积（）点浇口直径d常为0.51.8mm，浇口长度常为0.52.0mm。根据塑件的大小和壁厚，取d=1.6mm，l=1.2mm。图2为浇注系统示意图。第五部分 注射机初选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
8、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术规范。1、注射量根据图1和图2所示尺寸计算浇注系统和塑件质量浇注系统体积 浇注系统质量 塑件单件体积 塑件单件质量 浇注系统和塑件总体积 总质量 注射量必须满足 式中 额定注射量（） 塑件与浇注系统凝料体积和（） 或注射量须满足 式中 额定注射量 塑件与浇注系统凝料的质量和（g） 聚苯乙烯的密度（），=1.054 塑件采用塑料的密度（）。HDPE塑料的密度为，故 2、注射压力查表的HDPE塑料成型是的注射压力。注射剂压力必须满足 3、锁模力注射机的锁模力须满足 式中 p塑料成型是型腔压力，HDPE塑料的型腔压力p=50
9、Mpa F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积（）浇注系统和塑件在分型面上的投影面积为 F=2915 pF=50*2915N=145750N=146KN4、注射机初选根据以上分析、计算，初选注射机型号为：XS-Z-30注射机XS-Z-30有关技术参数如下：额定注射量V 30注射压力 119Mpa最大注射面积 90锁模力 250kN注射方式 柱塞式最大开合模行程H 160mm模具最大厚度 180mm模具最小厚度 60mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 2mm动、定模板尺寸 250mm*280mm推出方式：中心设有推杆，机械推出第六部分 注射机的校核1、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 由
10、于在初选注射机和选用标准模架时是根据注射量、锁模力、注射压力、模具厚度这四个技术参数及计算壁厚等因素选用，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度已经复合所选注射机要求，不必进行校核。2、开模行程的校核注射机最大行程H为 +（510）式中 塑料制品高度（mm） 浇注系统高度（mm） 取H=160mm67.4mm。故开模行程H满足要求.3、模架的确定模架采用非标准模架，基本尺寸为定模板厚度 A=20mm动模板厚度 B=30mm模具厚度 模具外形尺寸 4、模具在注射机上安装空间的校核从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，采用压板固定模具，所以所选注射机规格满足要求。第七部分 成型零部件尺寸设计查表
11、的HDPE塑料的收缩率是1.5%3.0%平均收缩率 s=(1.5%+3.0%)/2=2.25成型零部件尺寸计算公式型腔径向尺寸 型腔深度尺寸 型芯径向尺寸 型芯高度尺寸 式中 塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm） 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm） 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） 塑件内型深度基本尺寸的最小尺寸 x修正系数，取0.50.75 塑件公差（mm） 模具制造公差，取（1/3-1/4）将图1所示零件的尺寸，公差和平均收缩率s=2.25%分别带如上式中，的型腔和型芯尺寸。型腔型腔径向尺寸 mmmmmm型腔深度尺寸 型芯径向尺寸和宽度尺度 mm 型芯高度尺寸 通常，制品中尺寸不超过1mm，公差大于0.05mm的部分，以及尺寸不超过2mm，公差大于0.01mm的部位不需要进行收缩率计算第八部分 型腔强度和刚度计算型腔为整体式，因此型腔的强度和刚度为整体式进行计算。由于型腔壁厚计算比较繁琐，也可参考经验推荐数据型腔内壁短边5060mm，
