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1、沧州职业技术学院目 录第1章 绪论3第2章 塑件工艺分析42.1塑件零件图42.2塑件材料分析52.3塑件结构工艺分析6第3章 成型设备选择73.1注射成型原理、特点及应用73.2注射成型工艺73.3成型工艺参数8第4章 注射模具设计与计算94.1成型零件的工作尺寸计算94.2 型腔及模板的刚度及强度计算124.3 浇注系统设计计算134.4 脱模阻力计算144.5 模具冷却水道设计计算14第5章 分型面的设计155.1分型面的形式155.2 选择分型面的设计原则15第6章 注射机的选择166.1 最大注射量校核166.2注射压力校核166.3 锁模力的校核176.4 开模行程及其顶出行程校核
2、176.5 模具与注射机安装模具部分相关尺寸得校核17第7章 模具结构零部件的设计187.1 模具凸模工艺规程187.2 凹模零件图及工艺规程19第8章 导向机构的设计218.1导柱导套的设计原则：218.2导柱导套的设计：228.3导柱的设计：228.4导套的结构：23第9章 模具总装图249.2 模具的安装试模25总结27致谢28参考文献291沧州职业技术学院第1章 绪论在近代工业的发展下，模具技术已经成为了飞速发展的学科之一，在未来的发展领域中将占领着不可取代的地位。高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。塑料作为一种新材料，应用日趋广泛。它在国
3、民经济中许多领域不同程度地替代了金属、木材及其他材料，成为当前社会使用的一大类材料。只有迅速地发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的塑件产品，在国民经济中各领域充分地发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具是一种高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。注塑成型工艺及模具设计随着高分子材料合成技术的提高注塑成型设备的革新成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术，快速造型技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展。注塑成形工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科
4、，随着计算机技术快速造型技术，注塑成模拟技术等在注塑成型加工领域的渗透而发展，注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在机械化工、军事国防，家用电器等都有广泛应用，具有精度高，生产率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和广泛的发展前景。本次设计是对三年高职学知识的一次综合性总结与运用，通过本次设计，提高了对模具的理性认识，掌握了设计步骤，能够更加系统地串联了三年的专业知识，使模具这块知识在认识中合理化，系统化。依据实用注塑成型及模具设计以及相关的参考书籍而编写成的，本模具是幅比较简单的注塑模具。本说明介绍了设计的任务要求，模具加工的一系列步骤，在叙述中文字与图形互补充说明，能够更详尽地展出了本人的编
5、写内容。由于编者水平有限，在设计过程中不妥和错误之处在所难免，恳请老师的批评与指正，以便得以修正。在此表示忠心的感谢！第2章 塑件工艺分析2.1塑件零件图塑件设计图图2-1制件：瓶盖制件说明：用途：塑料制品的瓶盖材料：聚乙烯收缩率: 计算收缩率0.10.2技术要求：1）制件大批量生产，不得有毛边；2）塑件外侧表面光滑，下端不得有浇灌痕迹；3）壁厚2mm，未注尺寸公差均按sj13727;未注圆角R3，表面粗糙度Ra1.6；4）材料ABS。2.2塑件材料分析简称：PE学名：聚乙烯聚乙烯塑料的产量为塑料工业之冠，其中以高压聚乙烯的产量最大。聚乙烯树脂为无毒、无味，呈白色，柔软、半透明的大理石状粒料，
6、密度为0.91-0.96g/cm3,为结晶型塑料。聚乙烯按聚合时所采用压力的不同，可分为高压、中压和低压聚乙烯。高压聚乙烯的分子结构不是单纯的线型，而是带有许多支链的树枝状分子。因此它的结晶度不高，密度较低，相对分子质量较小，常称为低密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较低。但是它的介电性能好，具有较好的柔软性、耐冲击性及通明性，成形加工性能也较好。中、低压聚乙烯的分子结构是支链很少的线型分子，其相对分子质量、结晶度较高，密度大相对分子质量大，常称为高密度聚乙烯。它的耐热性、硬度、机械强度等都较高，但柔软性、耐冲击性及透明性、成形加工性能都较差。 聚乙烯的吸水性极小、且介电性能与温度、湿
7、度无关。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料，在介电性能上只有聚苯乙烯、聚异乙烯及聚四氟乙稀可与之相比。主要用途：低聚压乙稀可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等;中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成形制品和旋转成形制品，也可用在电线电缆上面；高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。成形特点：成形收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温，保持冷却均匀、稳定；流动性好且对压力变化敏感；宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却，模具应该
8、设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。2.3塑件结构工艺分析为了生产合格的塑料制件，除合理选用塑件的原材料，参考塑料的热力学性能、结晶及取向性外，还必须考虑塑料制件的结构工艺性。塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构，以防止成型时产生气泡，缩孔，凹陷及开裂缺陷。达到提高生产率和降低成本的目的。在进行塑件结构工艺性设计时，必须遵循以下几个原则：1)在设计塑件时，应考虑原料的成型工艺性，如流动性，收缩率等；2)在保证使用性能、物理与力学性能、电性能、耐化学腐蚀性能和耐热能等的前提下，力求结构简单、壁厚均匀、使用方便；3)在设计
9、塑件时应同时考虑其成型模具的总体结构，使模具型腔易于制造、抽芯和推出机构简;4)当设计的塑件外观要求较高时，应先通过造型，而后再逐步绘制出。塑件制品结构工艺性设计的主要内容：塑件尺寸精度与模具制造精度、使用、磨损、塑料收缩率、成型条件有关;模塑件尺寸公差的代号为MT,公差等级按7级精度。本塑件型腔与型芯脱模斜度均取2，同一塑件的壁厚应尽可能一致，不同壁厚不应超过1:3。第3章 成型设备选择3.1注射成型原理、特点及应用 注射成型原理是将颗粒状或粉状塑件从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后在柱塞式螺杆的推下，熔融塑料被压缩紧前移动，通过料筒前的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭
10、合模腔中，充满型腔的熔料在受压情况下，经冷却固化即可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型面获得成型件。这样，在操作上完成了一个成型周期，以后，不断地重复上述生产过程。注射成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度高、对成型各种塑件的适应性强、生产效率高，易于实现全自动化生产等一系列的优点。因此，广泛地用于塑件的生产，其产品占目前塑件生产总量的百分之三十左右。目前，热固性塑料也采用注射成型具有生产效率高，产品质量稳定的特点。此外，还应用热流道注成型和获得各塑件型坯的重要工艺方法，及广泛发现应用注射成型获得各种塑件。3.2注射成型工艺为了保证注射成型的正常进行和保证塑件质量，在注射成型前应作一定的
11、准备工作,如对塑料原料进行外观检查，必要时还应对塑料的工艺性能进行测试；完整的注射过程包括加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模等几个阶段。塑件的后处理方法有：1)退火处理;2)调湿处理注射模设计原则:1)选用合理的模具结构，是获得正确的塑件尺寸主要条件之一；2)塑件的侧孔和侧凹,应考虑嵌镶抽芯机构；3)所设计的模具的推杆顶出机构,要在使用时推出迅速可靠；4)在设计时尽量要采用潜伏浇口或能自动脱落的点浇口；5)用模具注射成形的零件,其表面粗糙度应细微、硬度要高,使用寿命要长；6)所设计的模具应制造容易、生产周期要短、成本要低廉；7)在选择分型面时,应确保塑件应在注射后留在动模一侧；8)要选择
12、容易成型的浇道和流道；3.3成型工艺参数1)塑件的材料：按制品的用途，需要耐高温，无毒，抗蠕变性能。根据塑料模设计手册选取塑件的材料为：聚乙烯（PE）。表1-4 查得PE材料的各种性能如下：注射机类型：螺杆式密度：0.940.96g/计算收缩率：1.53.6预热：12h料筒温度： 后段 140160 中段 210230 前段 170200喷嘴温度：3060模具温度：6070 注射压力：60100MPA成形时间：注射时间 1560 高压时间 03 冷却时间 1560 总周期 40130螺杆转速： 2) 外观要求： 表面要求光滑，不能变形。 3)壁厚及制件体积计算： 取壁厚为：5mm 体积：3.1
13、442230+3.1423212） 186.13.1418212+3.1437225 119.67 -66.42 4)脱模斜度 由于材料收缩率较大， 选脱模作斜度为2。第4章 注射模具设计与计算型腔结构由定模板、定模镶件两大部分组成，定模板构成塑件侧壁，型芯成形塑件顶部，而且提高模具的使用寿命。型芯有四个，型芯于推件板采用间隙配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。另外，配合还可以减少推板在推件块运动时与型芯之间的磨损。型腔开有冷却流道。导柱有带头导柱和肩导柱。前者结构简单，加工方便，用于简单模具，小批量生产，一般不需要用导套，生产批量大时，也可在模具中设置导套。导向孔磨损后，只需要更改导柱即
14、可。后者结构复杂，用于精度要求较高，生产批量较大的模具。导柱与导套配合，导套固定直径与导柱固定直径相等。4.1成型零件的工作尺寸计算1)型腔的长、宽尺寸计算塑件的收缩率为：2.25,模具制造公差取12的制品公差。=(1+15%)840.50.721.15840.3696.24mm式中：型腔的L方向公称尺寸L制品 L方向最大尺寸L制品L方向公称尺寸收缩率制品的设计公差模具制造公差。 =(1+15%)460.5 x 0.48 (52.9-0.24) 52.66mm 式中：型腔的L方向公称尺寸 = (1+15%)74+0.5 X0.64 =(1.1574+0.32) =85.42mm =(1+15%) x 36+0.50.42 =(41.4+0.21) =41.61 mm2)型腔的深度尺寸计算(1+15%)42.640.50.64(1.1542.64-0.32)48.72mm式中：H型腔深度公称尺寸，制品高度最
