塑料模具设计

《塑料模具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料模具设计（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、哈理工荣成学院塑料模课程设计说明书题目：塑料直齿轮注射模院、系：荣成学院材料工程系专业：材型 1O-1(B)姓名：孟陈力学号：1030050124指导教师：刘淑杰完成时间： 2013 年 06 月 27 日哈理工荣成学院塑料模课程设计任务书学生姓名：孟陈力学号：1030050124学院：荣成学院专业：材型10-1(B)任务起止时间：2013年06月17日至2013年06月28日课程设计题目：塑料直齿轮注射模课程设计工作内容与日程：根据给定的零件结构、使用特性、已知条件等，进行完整的注 塑模具设计。设计内容应包括：零件的工艺分析、注塑机的选择、 模具结构及尺寸设计、模具材料选择、模具及注塑机校核

2、等。设计 过程应有理有据，在适当的地方应配有图例说明。日程安排如下：6.17零件分析、查阅资料，确定模具关键结构方案6.18- 6.19塑件工艺分析及编制塑件成型工艺卡6.19- 6.24模具结构确定及相关尺寸计算6.24-6.27总装图及非标零件图计算机绘图6.27 -6.28设计说明书撰写及答辩参考资料：塑料注射成型工艺及模具设计塑料模具设计师手册模具材料及热处理指导教师意见：签名：年月日系主任意见：签名：年月日目录第 1 章 塑件工艺分析 11.1 设计任务 11.2 塑件工艺分析 11.2.1 材料工艺性分析 21.2.2 尺寸精度工艺性分析 3第 2 章 模具结构设计 82.1 模具

3、总体方案确定 错误！未定义书签。2.2 9第 3 章 模具材料及其热处理方案设计 163.1 213.2 22第 4 章 模具及注塑机的校核 244.1 244.2错误！未定义书签。第 5 章 模具总装图 26参考文献27第1章 塑件工艺分析1.1 设计任务设计题目：塑料直齿轮注射模工作量：(1) 绘制模具装配图一张(A0或A1图纸，CAD图)；(2) 绘制模具非标零件图至少两张(A3图纸，CAD图，由指导教师制 定)；(3) 绘制设计计算说明书，不少于5000字；( 4)绘制工艺卡片一张。1.2塑件工艺分析成型工艺过程如下材料工艺性分析塑件工艺分析与设计尺寸精度工艺性分析编制塑件成型工艺模具

4、总体方案确定推出系统设计塑件模具结构设计导向与排气系统设计了*标准模架及标准件的选择温度调节系统的设计绘制模具总装图及非标零件图1.2.1 材料工艺性分析双联齿轮应用范围：汽车工业、器械、日用消费品。HDPE具有很好的 电性能，特别是绝缘介电强度高，使其很适用于电线电缆。中到高分子量 等级具有极好的抗冲击性，在常温甚至在-40F低温度下均如此。HDPE是 一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭 的白色颗粒，熔点约为130C，相对密度为0.9410.960。它具有良好的 耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度 好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好

5、。对于分子较大的材料，建议熔 化温度范围在200250C之间。高密度聚乙烯是种白色粉末颗粒状产品， 无毒、无味，结晶度为80%90%，收缩率2%5%，硬度、拉伸强度和蠕 变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与 低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有 机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、 吸水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧 化作用会使其性能下降，。查阅塑料模具工程师手册表1.3-20得：表1T 塑料注射成型工艺参数塑料注塑成型工艺卡片资料编号车间共1页第1页零件 名称塑料直齿轮材料 牌号

6、HDPE设备 型号SZY-300装配 图号材料 定额每模 件数4件零件 图号单间 重量4.86g工装 号零件草图：材料 干燥设备温度C7080时间h1-2中段C180200前段C180-1.2.2 尺寸精度工艺性分析1. 精度等级 影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压 力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、 斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按 GB/T144861993 标准，塑料件尺寸精度分为IT7级，本塑件公差等级取MT6级，粗糙度 选 0.8 um 。2. 脱模斜度 由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的 部分，使

7、塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、毛刺。为了方 便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表 面，设计足够的脱模斜度。制品上内孔深度较深 ,为便于脱模，应设计 足够的脱模斜度，否则会发生脱模困难，当塑件精度较低时，模具的脱 模斜度可选203,本设计内孔脱模斜度都为0.5。取脱模斜度时，对 型腔尺寸应以大端为基准，斜度向小端方向；对型芯尺寸，应以小端为 准，斜度向大端方向。1.2.3 塑件结构分析图 1-2 塑件尺寸双联齿轮一般分为齿圈和轮体两部分，该零件的总体结构为圆形，结构比较简单。首先要保证双联齿轮的同轴度要求，壁厚为6mm或3mm,HDPE的收缩率为16%。，用U

8、G软件计算塑件近似体积为5138.05mm3 ,密度在0.9400.976 g/cm3 ,故单件净重为W=V=4.86g，如图1-3,14。对象无:、f选择体关联测里和检查*确定j取消I关联需求窗j玛=5138.0529 mm3图1-3体积计算科i信息1=2 .工丿文件佝编辑E)(1计算结果C5Y5原点：向向向 方方方0. 000000,0.125834,-6.000000-1. 000000,0. 000000,0.000000LI. 0000LI0,1. 000000,0.000000-0. 000000,0. 000000,-1.0000002542.049450所选面的实际面积：所选体

9、的实际体积：所选面的綵度(H):3901.7235086.0000001.2.4 初选成型设备规格和型号注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此在设计注射模时要注 意注射机的选择。根据塑件所用塑料类型和重量、塑件的生产批量、成型 面积大小，初选成型设备的型号和规格。注射机的最大注射量、最大注射 压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、最大开模 行程，以及机床模板，安装螺钉孔的位置和尺寸。由最大注射压力 70-100 初选注射机型号为 SZY-300。1、估算零件体积和投影面积。用 UG 建模分析知塑件体积为体积： V=5138.05mm3， 最大投影面积为 2542.05mm

10、2，因此单件质量为4.86g，由于此模具浇注系统采用直接浇 口，其浇注系统凝料较小，取浇注系统体积为塑件体积 1 倍 5138mm3。2、选择注射机及注射机的主要参数查塑料模具工程师手册，可知 HDPE 的注射压力为 70-100MP，宜用螺杆式注射机，螺杆带止回环，喷嘴宜用自锁式。初选SZY-300 型。其主要参数如下：型号：SZY-300额定注射量： 320 cm 3螺杆直径：060mm注射压力： 77.5 MPa最大模具厚度： 355 mm最小模具厚度： 285mm最大开模行程： 300mm拉杆间距：400 x 300mm合模力： 1500KN移模行程： 340mm喷嘴球头半径： SR1

11、8定位圈直径： 0180mm3、型腔数目的确定 按注射机额定锁模力确定型腔数，可按下式核算：F - p A/ 、n mj（ 1-7）pAmz式中 F 注射机的额定锁模力， N;A 单个塑件在模具分型面上的投影面积， mm2 ;zAj 浇注系统在模具分型面上的投影面积， mm2 ;p 塑料熔体对型腔的成型压力（ MPa ）m得 n 5 ，取一模四件。第2章 模具结构设计2.1 模具总体方案的设计设计模具时，首先确定合适的注塑机，并了解它的技术规范要求：注 塑机的最大注塑量、最大注塑压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最 大厚度和最小厚度、最大开模行程、模板安装模具的螺钉孔的位置和尺 寸、注塑机喷

12、嘴孔直径和喷嘴球头半径值。再根据现有注塑机的规格、所 要求的塑件的质量、塑件成本及交货期等，确定型腔数目。浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。由于主流道与高温 高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。分浇道的形状尺寸主要取决 于塑件的体积、壁厚、形状以及所加工塑料的种类、注射速率、分浇道长 度等。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻 力。分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流道到各分流道的距离 相等。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保 温。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。浇口是连接 分流道和型腔的桥梁，它具有两个功能：

13、第一，对塑料熔体流入型腔其控 制作用；第二，当注塑压力撤销后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未 冷却固化的塑件不会倒流。根据制品的特点初采用多点进料点浇口浇注系 统。型腔分型面和形状的确定：注塑模有一个分型面和多个分型面的模 具，分型面的位置有垂直于开模方向、平行于开模方向以及倾斜于开模方 向几种，分型面的形状有平面和曲面等。排气系统的设计：本模具采用间隙排气，利用分型面的配合间隙自然 排气。2.2 分型面的选择根据塑件技术要求和塑件注塑成型工艺文件技术参数，进行模具设计 可行性及总体方案全局分析：分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在 料流末端，有利于排气，保证塑件质量，该零件分型面如图所示

14、，取在塑 件的底部。应尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面，并尽量避免侧向 抽芯与侧向分型。如塑件有侧凹及测孔必须采用侧向分型及侧抽芯时，应 使侧向抽芯尽可能安放在动模上，而避免在定模抽芯。如下图中(a)比较合 理。图 (a )图(B)图 I 2-12.3 浇注系统的设计浇注系统是指模具中塑料熔体由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。 其作用是将塑料熔体充满型腔并将注射压力传递到型腔的各个部位，以获 得组织致密、外形清晰、表面光洁、尺寸精确的塑件。浇注系统设计合理 与否直接影响塑件的质量、成型工艺调整难易。 其组成为： ( 1 )主流道 指连接注射机喷嘴与分流道或型腔(单型腔)的进料通 道。其作用是将塑料熔体引入模具，其形状、大小直接影响塑料熔体的流 速和填充时间。(2) 分流道 指连接主流道和浇口的进料通道。其作用是通过流道截面 及方向的变化使塑料熔体平稳地转换流向，并均衡地分配给各个型腔(多 型腔)。(3) 浇口 指连接分流道与型腔之间的一段短小的进料通道。它是浇注 系统的关键部分，它起着调节熔体