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1、题 目：水笔套注塑模的设计副 标 题：I绪论摘 要 日用品，有时采用精度和强度不太高的塑料注塑，由于塑料具有可塑性强，密度小、比强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展而应而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发，设计制造的水平也须越来越高。本文也就对日用品中的水笔套模具设计过程进行阐述。关键词： 水笔套 注塑模I目 录目 录摘 要I目
2、录I1. 绪论11.1塑料成型在工业生产中的重要性11.1.1塑料及塑料工业的发展11.1.2塑料成型在工业生产中的重要作用11.1.3 塑料成型技术的发展趋势12. 塑件成型工艺分析23. 塑件在模具中位置的设计33.1 分型面的选择34. 普通浇注系统设计44.1 浇注系统的组成及设计原则44.2 主流道与分流道设计44.2.1主流道的设计44.3 浇口设计54.4 拉料杆设计54.5 排气系统设计65. 成型零件设计65.1 成型零件结构设计65.2 成型零件工作尺寸计算65.2.1 型腔、型芯工作尺寸计算65.3 成型零件刚度与强度计算65.3.1 刚度校核65.3.2 强度校核76.
3、 塑料注塑模结构零部件设计76.1 合模导向机构的设计76.2 支承板设计76.3 垫块设计77. 温度调节系统的设计（冷却系统）87.1 冷却回路尺寸的确立及布置88.脱模机构的设计（推出机构）88.1 推杆设计88.2 复位杆设计89.确定注塑机型号99.1 注塑机的选择99.2 开模行程的校核109.3 模具在注塑机上的安装1010.模具总装图11致谢12参考文献13II水笔套注塑模设计1. 绪论1.1塑料成型在工业生产中的重要性1.1.1塑料及塑料工业的发展 塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。塑料制件
4、在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻。塑料比强度高；绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力；塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。塑料工业的发展阶段大致分为一下及个阶段：初创阶段 30年代以前，科学家研制分醛、硝酸纤维和聚酰胺等热塑料，他们的工业化特征是采用间歇法、小批量生产。发展阶段 30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工业化生产，奠定了塑料工业的基
5、础，为其进一步发展开辟了道路。飞跃阶段 50年代中期到60年代末，塑料的产量和数量不断增加，成型技术更趋于完善。稳定增长阶段 70年代以来，通过共聚、交联、共混、复合、增强、填充和发泡等方法来改进塑料性能，提高产品质量，扩大应用领域，生产技术更趋合理。塑料工业向着自动化、连续化、产品系列化，以及不拓宽功能性和塑料的新领域发展。我国塑料工业发展较晚。50年代末，由于万吨级聚氯乙稀装置的投产和70年代中期引进石油化工装置的建成投产，使塑料工业有了两次的跃进，于此同时，塑料成型加工机械和工艺方法也得到了迅速的发展，各种加工工艺都已经齐全。塑料由于其不断的被开发和应用，加之成型工艺的不断发展成熟于完善
6、，极大地促进了成型模具的开发于制造。随着工工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求的日益增加，而且产品的更新换代周期也越来越短，对塑料和产量和质量提出了越来越高的要求。1.1.2塑料成型在工业生产中的重要作用模具是工业生产中重要的工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。近年来，我国各行业对模具的发
7、展都非常重视。1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持改造的产业、产品中，把模具制造列为机械技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。1.1.3 塑料成型技术的发展趋势一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很大的关系。塑料成型技术发展趋势可以简单地归纳为一下几个方面：模具的标准化 为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国标准化程度只达到20。注射模具零部件、模具技术条件和标准模架等有一下14个标准：当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；
8、精密标准模架、精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向标准化模块等。加强理论研究；塑料制件的精密化、微型化和超大型化；新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用；各种新材料的研制和应用，模具加工技术的革新，CAD/CAM/CAE技术的应用都是模具设计制造的发展趋势。2. 塑件成型工艺分析图1 水笔套零件图图2-2 水笔套塑件图图2塑具材料为ABS塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.4%；大批量生产塑件材料特性:ABS塑料是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能
9、。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。ABS塑料一般不透明。ABS 无毒、无味，成形塑件的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。缺点：耐热性不高，且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。塑件材料成形特性：使用ABS注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需要的注射成形压力较高，因此塑件对型芯的包紧力较大，故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。ABS易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件
10、下，ABS制品的尺寸稳定性较好。在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060C,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080C。据该塑件分析得到以下结果1）该塑件尺寸较小，一般精度等级4，为降低成本，采用一模多腔，并不对制品进行后加工。2）根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用侧浇口。 3)为了方便加工和热处理,型腔与型芯采用拼镶结构。确定型腔：尺寸精度等级要求一般, 采用一模12腔。据图 1塑料件图示尺寸（圆角等部位简化）近似计算：水笔套体积 Vs1.37cm3 查相关手册得：塑料ABS的密度为1.021.20g/cm3 本文取1.05
11、 g/cm3单件塑件重量 Ms=Vs=0.1941.051.78g3. 塑件在模具中位置的设计3.1 分型面的选择根据分型面的设计原则，1)分型面应该选在塑件的最大轮廓处2)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模3)分型面的选择应保证塑件的精度要求4)分型面的选择应满足塑件的外观质量要求5)分型面的选择要便于模具的加工制造6 )分型面的选择应有利于排气综合上面几点故分型面如下图图34. 普通浇注系统设计4.1 浇注系统的组成及设计原则普通浇注系统由主流道分流道浇口和冷料井组成，它有以下设计原则1） 排气性良好；2） 流程短；3） 防止型芯变形；4） 塑件在成型后的整修方便；5） 防止因浇注系统不当
12、而造成制品变形或开裂6） 浇注系统的容积，在保证工作顺利的条件下，应取最小值，以减少材料的损耗。4.2 主流道与分流道设计4.2.1主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触出开始到分流道为止的塑料体的流动通道，根据模具设定为一模8腔，可以估计一次成型所需的塑料，因此可确定型号为注射机XS-Z-30，结合厂里实际应用情况，及模架的选择及刚度与强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为2060，内壁粗糙度Ra取1.6m。分流道截面设计成圆形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。圆形截面分流道的直径可根据塑件的流动性良好，所以造圆形截面。根据经验分流道的直径
13、d可取46mm。4.2.2分流道的设计 在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时应设置分流道，考虑到U形截面加工较容易，而且热量损失与压力损失均不大，故为所选，根据经验值分流道宽度为3.2-9.5才是合理的，故分道流道宽度b=4mm，半径R=b/2=2,深度h=1.252=2.5,为了能够使塑9.确定注塑机型号9.1 注塑机的选择 1）初选注射机注射量：该塑料制件的单件重量Ms 1.78g浇注系统重量的计算，根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积 Vj= 20+1407.95+10302527.95 cm3粗略计算浇注系统重量Mj=Vj30 g总体积 V塑件=934.56+2527.95 =
14、3.3925 cm3总质量 M= 3.39251.0536 gABS的密度为 1.031.05g/ cm3。满足注射量:V机V塑件/0.80式中 V机额定注射(cm3)V塑件-塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）V机= V塑件/0.8 4.3 cm3或满足注射量M机M塑件/0.8M机= M塑件/0.8=4.5g注射压力P注P成型查表得ABS塑料成型时的注射压力P成型=7090Mpa.锁模力：P锁模力PF式中P塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力P=30MpaF浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型面上的投影面积F= 830(3.145.15.1- 3.141.71.7)+30(1010+3.1455) =79298.2 PF= 3079298.2 = 2378946N23.79KN根据以上分析与计算.查表得初选注射机的型号为:XS-Z-30注射机XS-Z-30有关技术参数如下:最大开合模行程 160 mm模具最大厚度 180 mm模具最小厚度 60 mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 2 mm动、定模
