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1、目录1 塑件原材料分析 11.1 使用性能11.2 工艺性能12 确定成型方法与工艺 22.1 成型前准备22.2 注射过程222222222222222222222222222222.3 塑件后处理 222222222222222222222222222223 确定塑件成型工艺参2222222222222222222222222324 初步选择成型设备22222222222222222222222222244.1 计算塑件质量22222222222222222222222222222 44.2 注塑机的选择22222222222222222222222222222 45 模 具基 本 结构
2、22222222222222222222222222265.1 确定分型面22222222222222222222222222222 65.1 型腔 排 列2 2222222222222222222222222222 66 成型零件设计22222222222222222222222222266.1 型腔 排 列2 2222222222222222222222222222 76.2 成型零件工作尺寸计算2222222222222222222222222 76.3 确定凹模底板、侧壁厚度222222222222222222222222107 模架的选用22222222222222222222222
3、2222117.1 确定模板周界尺寸22222222222222222222222222 117.2确定模板厚度117.3 选择模架尺寸118侧向抽芯机构设计 13总结14参考文献151 塑件原材料分析该制件是一塑料的盒盖，塑件壁厚属于薄壁塑件，生产批量大。材料为聚甲醛（ POM ），其使用性能和工艺性能如下所述。1.1 使用性能POM 的综合性能良好，坚韧且有弹性，强度、刚度高，抗冲击、疲 劳、蠕变性能较好，减摩耐磨性好，吸水性小，尺寸稳定性好，但热稳定 性差，易燃烧，长期在大气中暴晒会老化。1.2 工艺性能典型结晶型塑料， 熔融范围很窄， 熔融或凝固速度快， 结晶化速度快。流动性中等，热敏
4、性强，极易分解。结晶度高，结晶时体积变化大，成形 收缩范围大，收缩率大。摩擦因素低，弹性高。成型工艺好，可以采用注塑成型。2 确定成型方法与工艺过程塑料盒盖采用注塑成型生产。其成型包括成型前的准备、注塑过程与塑件后处理 3 个过程。2.1 成型前准备成型前准备。 主要包括原材料检验、 注塑机料筒清洗、 喷涂涂膜剂等。可进行干燥处理，干燥温度为 100 C,时间2h。2.2 注射过程注射过程。包括：加料、塑化、充模、保压补缩、冷却定型和脱模步骤等。2.3 塑件后处理当塑件在较高温度时脱模，冷却时间变短，为防止收缩变形、应力不均匀，脱模后宜将塑件放在 90 C左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却3 确
5、定塑件成型工艺参数查有关手册得到POM 塑料的成型工艺参数为密度：1.41g/cm 3收缩率：1.5%3.0%干燥温度与时间：100 J 2h料筒温度：后段170 J180 J中段 170 J190 J前段 170 J 190 J喷嘴温度：170 J 180 J模具温度：75 J 90 J注射压力：80130 MPa保压压力：2080 MPa熔料温度：170 J 190 J成型时间：注射时间 25s保压时间 2080s冷却时间 2060s总周期 150s4 初步选择成型设备4.1 计算塑件质量通过 UG 建模环境下在分析测量体得到塑件的体积为：V=10488.8244mm 3查手册密度为：p=
6、1.41g/cm 3塑件的质量为：M= pV=1.41 X10-3 X10488.8244 胡4.79g4.2 注塑机的选择由上一步已知塑料盒盖的质量为 14.79g ，同时根据盒盖形状和尺寸、 生产批量的要求，初步确定盒盖成型采用一模两腔的模具结构，浇注系统 与飞边的质量或体质 Mj,初步估算取10g。每一成型周期所需要的塑料总质量为：M=nM s+M j=2X14.79+10=39.58g根据注射量,查有关模具设计手册初选 SZ100/630 注射机,该注射 机的额定注射量为 75cm 3。39.5875 X80%=60满足注射量小于注射机允许的最大注射量的 80% 的要求。 按图一所示
7、A-A 分型面位置,两个盒盖在分型面上的投影面积为：As=2 冗R2-L2=2 X3.14 X192-8 X8=2203.08mm 2浇注系统在模具分型面上的投影面积的远远小于产品的投影面积，可 忽略。POM塑料熔体对型腔的成型压力 P查手册取35MPa ,校核注射机 锁模力为：PnAs=35 X106X2203.08 X10-6=77 107.8N630kN=F p 满足注射机锁模力要求。所以初步选用 SZ100/630 注射机，其有关参数为：结构形式：卧式理论注射容量：75cm 3螺杆直径：30mm注射压力：224MPa锁模力：630kN拉杆空间：370mm X320mm移模行程：270m
8、m模具最大厚度：300mm模具最小厚度：150mm锁模形式：双曲肘模具定位孔直径：125mm喷嘴球半径：15mm喷嘴口孔径： 4mm、J7AP1 C1；W11 e图一盒盖分型面位置5模具基本结构5.1 确定分型面根据分型面应选在塑件外形轮廓的最大处的原则，塑料盒盖分型面位置可选在A-A、B-B、C-C三处，如图一所示。如选在 B-B，产品B-B处 会有动定模合模线痕迹，影响制品外观质量，并且主型芯将位于侧向位置， 会使侧向抽芯困难，同时不利于产品的脱模；如选在 C-C处，同样在产品 外形的凹模分为成定模和动模，这样不利于凹模两部分对正；如选在 A-A 处，可使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成
9、型，塑件大部分外表面光 滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹，同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模 方便。考虑到侧向分型抽芯机构，加一个分型面D-D如上图所示。所以，盒盖的分型面选在 A-A处。5.2 型腔排列塑件形状较简单，质量较小，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面有6mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模两腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，图二盒盖模具型腔排列6 成型零件设计6.1 成型零件结构设计如图一所示， 由于分型面选在 A-A 处，成型盒盖需要密闭型腔， 盒盖 外形由凹模成型，凹模采用整体式结构，在标准模架的定模板上直接加工 型腔，定模材料选
10、用 45 钢，型腔加工完毕后，需进行淬火热处理，达 HRC4855 。盒盖内形由主型芯成型，主型芯采用台肩式固定，整体嵌入 动模板中。盒盖侧孔由侧型芯成型侧型芯与滑块整体加工。6.2 成型零件工作尺寸计算盒盖塑件尺寸如图三所示图三盒盖塑件尺寸取POM的平均成型收缩率为2.25%，塑件的精度等级已知为 MT4 , 模具成型零件采用IT10制造。查模塑件尺寸公差表和标准公差数值表得 塑件公差和模具制造偏差如下表一所示。表一塑件公差和模具制造公差零件名称塑件尺寸/mm塑件公差A/mm塑件尺寸含 公差表示/mm模具制造公差 m /mm型腔380.42380.1160.28160.07340.62340
11、.1220.52220.084R30.16R30.04R30.16R30.04型芯320.42320.180.20.2800.058100.20.21000.058190.32190.084120.24120.0730.1230.04续表R60.18R60.048侧型芯80.48 0.40.05860.1860.048因此，盒盖注射模成型零件工作尺寸计算如下表二所示表二盒盖注射模成型零件工作尺寸计算零件塑件尺寸工作尺寸计算公式名称/mm/mm型腔38LMcp =L Pep X(1+sp)- m 0 mcc 0.138.54 016LMcp =L Pep X(1+sp)- m 0 m16.153
12、4HMcp =H Pep X(1+sp) 0 mc厂0.134.45022HMcp =H Pep X(1+sp) 0 m22.23R3RMcp =R Pep X(1+sp)- m 0 m2.95R3RMcp =R Pep X(1+sp)+m 3.19型芯32LMcp =L Pep X(1+ sp)+m033.030.18 0.20LMcp =L Pep X(1+ sp)+m8.340.2100LMcp =L Pep X(1+ sp)+m10.18续表二19H Mcp =H Pep X(1 +SP)19.5912H Mcp =H Pep X(1 +SP)12.39型芯3H Mcp =H Pep
13、X(1 +sp)3.19R6RMcp =R Pep X(1+sp)-mm05.99侧型8 0.4LMcp =L Pep X(1 +sp) 土8.18心6LMcp =L Pcp X(1+ sp)+m6.28注：表二中型腔的深度尺寸按易修浅算，型芯的高度尺寸按易修长算。6.3 确定凹模底板、侧壁厚度(1) 凹模底板厚度计算盒盖为中小型产品，根据整体式矩形凹模强度公式h=b查相关资料得 p=35MPa , a =0.321 ,=160MPa, , b=38.54，得h=10.21mm,。(2) 凹模侧壁厚度计算凹模侧壁厚度可以采用经验值法查表得s=20mm。7 模架的选用7.1 确定模板周界尺寸 由
14、上面查表或计算已知侧壁厚度为 20mm ，考虑到型腔强度、 刚度以 与要在型腔间开设浇注系统等原因，型腔壁厚暂时取 30mm 来计算型腔 板的长度L和宽度B，所以得出型腔板的长度和宽度的结果如下： 型腔板的长度：L=20+38.54+30+38.54+20=147.08mm 型腔板的宽度：B=20+38.54+20=78.54mm 由于盒盖型腔采用整体式凹模成型，所以要考虑导向机构的安装空间 与连接螺栓的安装空间，同时要考虑到型腔板的宽度方向两边都要有测抽 机构，综合上诉因素，查 GB/T12556.1-90 ，确定盒盖模板周界尺寸为180mm X315mm7.2 确定模板厚度已知型腔深度为 34.45mm ，型腔底板厚度为 10.21
