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1、罩的注塑模具设计说明任务书目录 设计题目1一:塑件的工艺性分析21、塑件的原材料分析22、塑件的结构工艺性分析33 : 塑件的尺寸精度分析 34: 塑件表面质量分析4二: 成型设备选择与模塑工艺规程编制4 1:计算塑件的体积42: 注塑机的初步选择43: 塑件模塑成型工艺参数的确定54: 填写模塑工艺卡6三: 注射模的结构设计71: 分型面的选择72: 型腔数目的确定及型腔的排列83: 浇注系统的设计84: 型芯、型腔结构的确定125: 推件方式的选择146: 侧抽机构14四: 注射模设计尺寸计算141: 成型零件尺寸计算142: 抽芯机构零件设计与计算163: 模板尺寸设计19五: 冷却系统
2、的设计201、动模模镶件的冷却202、定模镶件的冷却20六:注射机有关参数的校核21七:模具零件的配合关系22模具的工作原理及特点23 设计小结25参考文献25圆盖注塑模设计 前 言： 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工
3、业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产圆盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对圆盖的具体结构，通过此次设计，使我对轮辐式浇口单分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过
4、程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 塑件立体图形 :2 塑件的工艺分析2.1 塑件原材料分析由于PP主要有如下特点：成白色蜡状，无毒，透明；有着极低的密度（0.890.92 ），固质量很轻，是大品种塑料中最轻的一种；化学稳定性好，在室温下溶剂不能溶解，且有着优良的耐化学药品性和耐；耐热性好，其最高使用温度达150oC，最低使用温度达-15oC；电性能优异，耐高频电绝缘性好，在潮湿环境中也具有良好的电绝缘性；
5、有着优异的力学性能，包括拉伸强度、压缩强度和硬度，突出的刚性和耐弯曲疲劳性能；PP比PE容易发生热、光氧化，耐气候老化性差，必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂；耐抗冲击性能较差，尤其是低温冲击性差，对缺口十分敏感；PP的结晶性能导致制品的不透明性。此外，聚丙烯的屈服强度、弹性、硬度及抗拉、抗压强度等都高于聚乙烯，其拉伸强度甚至高于聚苯乙烯和ABS。聚丙烯吸水率低，绝缘性能好，能耐弱酸、弱碱。但是，聚丙烯在氧、热、光的作用下极易降解老化，所以必须加入防老化剂。定向拉伸后的聚丙烯可制作铰链，抗弯曲疲劳强度特别高。聚丙烯成型加工时收缩率较大，易导致成型加工出来的制件出现变形、缩孔等缺陷。2、 塑件的结构工
6、艺性分析: 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,都为3.5mm,且符合最小壁厚要求. 塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如: 6-16,它们均符合最小孔径要求.3 、塑件的尺寸精度分析:该塑件的未注公差按it14级公差要求,其余 公差要求按制件的制件图所示公差要求 塑件的外形尺寸: 内形尺寸: 孔尺寸: 空心距尺寸: 4、 塑件表面质量特点分析：该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都3取Ra3.2um.结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好二、成型设备选择与模塑工艺规程编制 1
7、、计算塑件的体积:v=126cm2、 注塑机的初步选择 塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积( )表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是: 式中 - 塑件与浇注系统的体积( ) - 注射机注射容量( )0.8- 最大注射容量利用系数 根据塑件的原材料分析,查相关手册得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100 ,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射压力 .模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式: 式中 - 塑件成型是所需的压力( ) - 所选注射机的额定注射压力( )模具所需的最大锁模力应小于或等于注
8、射机的额定锁模力,其关系式如下: 式中 - 模具型腔压力,取45MPa - 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积( ) - 注射机额定锁模力(N)再根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,由以上数据,相关资料初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250.它的注射容量为250 ,注塑压力为130MPa,锁模力为1800KN,均满足以上条件. 3、 塑件模塑成型工艺参数的确定 pp注射成型工艺参数见下表,试模时,可根据实际情况作适当调整 工艺参数 规格 工艺参数 规格 预热和干燥 温度t/: 80-95 成型时间/s注射时间 0-5时间 /h: 4-5保压时间 15-30 料筒温度t/ 后段 150-17
9、0冷却时间 15-30中段 165-180总周期 40-70前段 180-200螺杆转速n/( )30-60喷嘴温度t/ 170-180 后处理 方法 红外线灯 烘箱 模具温度t/ 50-80温度t/ 70注射压力p/Mpa60-100时间 /h2-4三、注射模的结构设计 注射模结构设计主要包括: 分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构的设计、模具结构零件设计等内容.1、分型面的选择 该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,只要求外径没有明显的斑点及熔接痕.在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以
10、及成型后能够顺利取出制件,有以下几种方案: 其一,选塑件大端台阶处作为分型面,如图(a)所示;选择这种方案, 塑件留定模,这样增加了塑件的脱模难度,或者增加辅助机构,先实行侧抽再分型使塑件留动模,这就增加了模具结构的复杂程度;亦或者采用型腔分成四瓣式,但这样也加大了模具的制造难度.其二,将塑件大端朝上,如图b所示,采用这种方案,塑件留定模,但定模板需加工一个深3.5mm的型腔.其三,选塑件大端底平面作为分型面,如图c所示,采用这种方案,也会出现第一种方案的缺点,塑件留在定模等.其四,以大端底平面为分型面,大端朝上,如图(d)所示,塑件留动模,塑件的脱模容易实现,且模具的加工相对以上方案简单,方
11、便.所以,通过对以上几种分型面的考虑以及塑件的外观的要求,选择大端底平面作为分型面的(d)方案较合适.2、型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中间.这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡.3、浇注系统的设计 (1)主流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。 根据手册查得XS-ZY-250型注射机喷嘴的有关尺寸:喷嘴球半径:R =18mm喷嘴孔直径:d = 4mma、主流道尺寸 主
12、流道通常设计在浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角 为 ，流道表面粗糙度 ，小端直径 比注射机喷嘴直径大0.51mm。现取锥角a=4mm，小端直径比喷嘴直径大 。浇口套一般采用碳素工具钢材料制造，热处理淬火硬度5055HRC。由于小端的前面是球面，其深度为 (现取为 )，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 。浇口套与模板间配合采用 的过渡配合 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为5mm。b、主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件
13、，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。常用浇口套分为浇口套、定位圈整体式和浇口套与定位 圈单独分开两种(下图为后者)，由于注射机的喷嘴球半径为18mm，所以浇口套的为R22mm。 C、主流道衬套的固定 因为采用的为分开式,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈的外径为125mm，内径35.5mm。具体固定形式如下图所示： (2)分流道的设计 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关.该塑件的体积比较大但形状并不复杂,且壁厚均匀,可以考虑采用多点进料的方式,缩短分流道的长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证.从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道.查有关的手册,选择R=4mm. 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热
