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1、?塑料成型工艺及模具?课程设计设计说明书探头注塑成型工艺及模具设计起止日期： 年 月 日 至 年 月 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院年 月 日目 录课程设计任务书1第1章 塑料成型工艺性分析3塑件分析3性能分析3、成型工艺参数4第 2 章 分型面位置的分析和确定5分型面的选择原那么5分型面选择方案5第 3 章 塑件型腔数量及排列方式确实定6塑件型腔数目确实定6塑件的配置方式6第 4 章 注射机的选择和有关工艺参数的校核7所需注射量的计算7塑件和流道凝料在分型面的投影面积及所需锁模力的计算7注射机型号的选定7有关工艺参数的校核8第5章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算9主流
2、道的设计9冷料穴的设计10分流道的设计10浇口设计12浇注系统的平衡12第6章 成型零件的设计及力学计算13成型零件的结构设计13成型零件工作尺寸计算13第 7章 模架确实定和标准件的选用14各模板尺寸确实定14第8章 导向机构的设计15导向结构的总体设计15导柱的设计158.3 导向孔16定位圈设计16第 9章 脱模机构的设计18脱模推出机构的设计原那么189.2 塑件推出的根本方式189.3 塑件的推出机构18第10章 抽芯机构的设计19斜滑块的组合形式1910.2 抽芯距的计算1910.3 斜导柱斜角确实定1910.4 斜滑块的导滑形式1910.5 设计要点20第 11 章排气槽的设计2
3、1第12章 温度调节系统的设计2212.1 加热系统2212.2 冷却系统22第13章 模具总体结构24设计总结25参考文献26湖南工业大学课程设计任务书2021-2021学年第2学期机械工程学院材料成型与控制工程专业材料成型1403班级课程名称：塑料成型工艺与模具设计题目：探头注塑成型工艺及模具设计完成期限：自2021年6月12日2021年6月23日共2周内容及任务1、独立拟订塑件(见产品附图)的注塑成型工艺，正确选用成型设备；2、合理设计模具结构，绘制注射模具总装图一张CAD绘制成A1图幅；3、合理设计模具零件图结构，绘制注射模具零件图纸3张CAD绘制成A4图幅；4、编写设计计算说明书一份
4、A4幅面，20页左右进度安排起止日期工作内容6月12日上午设计准备工作6月12日下午-13日拟订设计方案6月14至15日装配草图的绘制6月16至19日装配图的绘制6月20至21日零件工作图的绘制6月22至23日上午编写设计说明书6月23日下午辩论主要参考资料指导教师签字：_ 年 月 日系(教研室)主任(签字)：_ 年 月 日探头注塑成型工艺及模具设计附图 技术要求：1.材料 pp2.塑件不得有气泡，不得开裂第1章 塑料成型工艺性分析 塑件所用材料为 pp聚丙烯查参考文献可得，该塑料制件公差等级为 MT6。查参考文献可得，该塑料制 件的模具制造公差等级为 IT11。1、使用性能PE物料性能、耐腐
5、蚀性能优良，可以氯化，辐照改性，可用玻璃纤维增强，低压聚乙烯的熔点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；高压聚乙烯的柔软性伸长率，冲击强度和渗透性较好；超高分子聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨。低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；高压聚乙烯适于制作薄膜等超高分子聚乙烯适于制作减震、耐磨及传动零件。2、成型性能1结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕
6、,90度以上易发生翘曲变形4塑料壁厚须均匀,防止缺胶,尖角,以防应力集中. 3、力学性能 PP的拉伸强度和刚性都比拟好，但冲击强度较差，特别是低温时耐冲击性差。此外，如果制品成型时存在取向或应力，冲击强度也会显著降低。虽然 抗冲击强度差， 本较高的工程塑料相竞争。1.3、成型工艺参数注射机类型：螺杆式螺杆转速：30-60 r/min喷嘴：形式：直通式 温度：170-190机筒温度：前段180-200 中段：200-220 后段：160-170模具温度：40-80mpa注射压力：70-120mpa保压力：50-60mpa注射时间：0-5s保压时间：20-60s冷却时间：15-50s成型周期：40
7、-120s第 2 章 分型面位置的分析和确定 在塑件设计阶段，应该考虑成型时分型面的形状数量，否那么就无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面选择是否合理，对塑件质量工艺，操作难易程度和模具设计制造有很大影响。 因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。选择分型面总的原那么是保证塑件质量，且便于制品脱模和简化模具结构： 1. 分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模； 2. 分型面应尽量选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整； 3. 分型面的选择应保证塑件尺寸精度； 4. 分型面选择应有利于
8、排气； 5. 分型面选择应便于模具零件的加工； 对于带有侧凹或者侧孔塑件，定模内抽芯，应选择以下分型方案：第 3 章 塑件型腔数量及排列方式确实定型腔指模具中形成塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑 料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凹凸相反而已。注射成型是先闭模以 形成空腔，而后进料成型，因此必须由两局部或两局部以上形成这一空腔型腔。 其凹入局部为凹模，凸出局部称为型芯。为了使模具与注射机生产能力相匹配， 提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。该塑件精度要求一般MT6，根据产品结构及尺寸精度要求，该塑件在注射 时采用一模两腔的形式。 本设计成型同一
9、塑件，且壁厚均匀，故采用平衡式，布局如图：第 4 章 注射机的选择和有关工艺参数的校核模具设计时，根据产品集合尺寸及模具结构特点，尽可能选用适合的注塑 机以充分发挥设备的内在性能。应根据以下几个方面：a.通常影响注塑机选择的重要阴虚包括模具、产品、塑料、成型要求等；b.模具尺寸、重量、塑料、特殊设计等；c.使用塑料的种类和数量；d.注塑成品的外观尺寸、重量等；e.成型要求，如品质条件、生产速度等。4.1.2 注射量的计算流道凝料在分型面上的投影面积在模具设计前是个未知数，根据每一生产周期的注射量和所模力的计算一级为了方便模架的拆卸和安装，可选用 XSZY125 型注射机，其主要技术参数见下表：
10、由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数 nN(kmt/3600-m2)/m1式中 K：注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8；M：注射机的额定塑化量3.5 t：成型周期由【参考文献 1】表 416 知为 22s注射机工艺与安装参数的校核1注射量校核查【参考文献 2】知，XS-ZY-125 型注射机最大注射量 1250.9020.8=90.2g，本模每次注射量所需塑料的总质量约为 6.4g，能满足要求。2锁模力校核查【参考文献 2】知，XS-ZY-125 型注射机最大锁模力，而 P 模 F=AP=185.6kN，故能满足锁模力要求3最大注射压力校核查【参考文献 2】知，XS-ZY-125 型注
11、射机额定注射压力为 119MPa，而 PE塑料成型时注射压力P为70100MPa,故能满足注射压力要求。4) 最大和最小模具厚度校核查【参考文献 2】知，XS-ZY-125 型注射机所允许模具的最小闭合厚度为Hmin=10mm，最大闭合模厚度Hmax=340mm，而本设计的模具厚度为=60 ，即模具满足安装要求，5模具在注射机上的安装尺寸从标准模架外形尺寸 200230201 上看小于 XS-ZY-125 型注射机拉杆内向距 460350 ，能满足安装和拆卸要求。6开模行程校核查【参考文献 2】知，XS-ZY-125 型注射机的最大开模行程为 S=300 ，能满足模具推出制品所需开模距S=要求
12、第5章 浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定锥度，其主要设计要点为：1 主流道圆锥角=2。-3。，对流动性差的塑料可取 3-6。，内壁粗糙度为 Ra=0.63um，主流道大端呈圆角，半径 r=13mm，以减小料流转向过渡的 阻力，取 d=3mm。2 在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于 60mm，过长那么会影响熔体的顺利冲型。3 对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下 是将主流道衬套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，主流 道衬套与定模座采用 H7m6 过渡
13、配合，与定位圈的配合采用 H9f9 间隙配 合。5.1.1 主流道尺寸根据所选注射机，那么主流道小端尺寸为：d=注射机喷嘴尺寸+0.51=3+1=4mm 主流道球面半径为：SR=喷嘴球面半径+12=8mm主流道长度为：L=53mm5.1.2主流道衬套形式(其形式如下图)为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成分体式，主流道长 度约等于定模板的厚度。衬套如图 4-1 所示，材料选用 45 钢，热处理外表淬火 后外表硬度为 5055HRC取 d=5mm，=3，那么 D=5+2*tan352=6.9mm 主流道凝料体积为：q= /4*d2*L=1.9cm3根据实际生产经验可知，主流道、分流道的剪切速率一般为 51025103 。在模具设计过程中要进行剪切速度的校核，以保证能够顺利注射成型。由经验公式 r=3.3qv/R3=520s-1式中qv=q主+q分+q塑件=1.9+0.844+1.962cm3=6.66cm3根据需要，冷料穴不但在主流道的末端，而且可在各分流道转向的位置，甚至在型腔的末端开设冷料穴。冷料穴应设置在熔体流动方向的转折位置，并迎着 上游的熔体流向冷料穴的长度通常为分流道直径的 1.52 倍。本设计中需要设计在分流道末端。 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流作和转 向的作用
