塑料水杯课程设计新 2

《塑料水杯课程设计新 2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料水杯课程设计新 2（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、塑料水杯注塑模设计一塑件成型工艺性分析1、产品基本要求： 最大几何尺寸：80X57 使用环境：-15C100C以上，抗酸碱腐蚀性 精度要求：一般3级 外观要求：外表面无瑕疵、美观、性能可靠 物理性能：无毒、无味、密度较小、耐热性、耐磨性、耐冲击性好、容易着色具有 足够的强度和耐磨性 化学性能：稳定，抗酸碱腐蚀性2、塑件结构和形状的设计该塑件为塑件水杯，其结构应尽可能简单，且强度和刚度应满足需要，塑件如下图3、塑件材料选择(详细过程见选材)此塑件是要求:无毒、无味、密度较小、耐热性、耐磨性、耐冲击性好、容易着色具有 足够的强度和耐磨性能，外表面无瑕疵、美观、性能可靠 即通过：分析制件材料的常用性

2、能和使用性能分析塑料工艺性能综合性能比较塑料的物理性能、化学性能、成型特点等多方面比较，选出最合适成型此 塑料水杯的塑料。材料最终选择聚丙烯(PP)。PP成型特点：如果储存适当则不需要干燥处理；成型过程: 收缩范围大1.02.5%，容易产生缩孔、凹痕及变形，模温在80C，低于50C，产生熔接痕 还，过高会产生翘起变形，；成型后进行退火处理;设备宜选用螺杆式注射机。4、成型方法及其工艺选择根据塑件选用的材料为(PP)，根据塑件外形特征和使用要求，选择最佳的成型方法就是注 塑成型。(一)成型工艺分析(1) 外观要求：外形为曲面圆形、外表面无瑕疵、美观、壁厚为2mm,塑件外形尺寸 不大，材料为热塑性

3、材料，流动性好(2) 等级精度：此塑料对精度要求一般，3级(3) 脱模斜度：该塑件平均壁厚2mm，PP材料的流动性好，参考塑料成型工艺及模具 设计表2-10选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度1。(二)注塑成型工艺过程及工艺参数1、原料的检验、染色和干燥（pp材料不需要干燥）2、嵌件预热（内应力）成型前的准备 3、脱模剂的使用（硬脂酸锌、硅油）4、料筒清洗I 5、模具清洗1、注塑成型工艺过程（塑件的后处理2、3、塑化 注塑过程 注射 ：充模保压倒流浇口冻结后的冷却脱模模塑去毛刺退火处理：消除应力，提高洁晶度 热处理“1调湿处理：稳定尺寸 干燥处理：PP材料如果储存适当，则不需要干燥处理 PP染色

4、性较差，色粉在塑料中扩散不够均匀（一般需加入扩散油），塑件表面需移 印装饰，须用PP底漆（俗称PP水）擦拭 注塑成型时各段温度：因PP高结晶，所以加工温度需要较高工艺参数通用型PP料筒后段温度/c160190料筒中段温度/c170220料筒前段温度/c200240喷嘴温度/c170190模具温度/c4080 注射压力：PP收缩率大，尺寸不稳定，塑件容易变形收缩，可采用提高注塑压力 及注塑速度，减少层间剪切力使成型收视率降低，但PP流动性好，注射压力大时易出 现飞边且有方向性强的缺陷，注射压力一般为：70140MPa（太小压力会收缩明显），保 压压力取注射压力的80%左右，宜取较长的保压时间补缩

5、及较长的冷却时间保证塑件尺 寸、变形程度。 注射速度：PP冷却速度快，宜快速注射，适当加深排气槽来改善排气不良。如果 制品表面出现了缺陷，也可使用较高温度下的低速注塑。二、拟定模具的结构形式和初选注射机1）分型面位置的确定如左图所示：TJDDD-D分型面：要侧抽，模具结构复杂，熔接痕较 明显、飞边，不易清除种 无 侧*抽1 比 较C-C分型面：优点：便于模具加工制造 缺点：难以脱模B-B分型面：优点：便于模具加工制造 缺点：熔接痕、飞边面积大， 不易清除，影响外观、难以脱模A-A分型面：优点：有利于排气、外观 质量好、保证塑件精度缺点：边缘有飞边：但容易清除结论：通过以上对塑件分型面形式的分析

6、，分型面应选在A-A分型面：有利于脱模、外观 质量较好、模具结构简单、容易制造、有利于排气，虽有些飞边，但容易清除2）型腔数量和排位方式的确定（1）型腔数目的确定由于该塑件的精度要求一般，塑件尺寸较小，且大批生产，可用一模多腔的结构形 式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素， 初步采用一模四腔的结构形式。（2）型腔排列形式的确定由于该模具选择的是一模四腔，其型腔中心距的确定见下图及说明，故流道采用H 形对称排列，使型腔进料平衡。tP5中心距：40X2+25=105mm其中25mm由注塑模具设计P85页可知：“各型腔之间的钢板厚度B可根据型腔深度取 122

7、5 ”为安全起见取25mm。（3）模具结构形式的初步确定由以上分析可知，本模具设计为一模四腔，对称H型直线排列，根据塑件结构形 状,推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。浇注系统设计时，留道采用对称平衡式，浇 口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要改设单独分型面取出凝料，动模 部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。由综上分析可确定采用大水口（推件板）的单 分型面注射模。3）注射机型号的确定 注射量的计算通过Pro/E建模分析得塑件质量属性如下图所示。二I质呈雇性分析特征I选取项目 叼使用缺省值密度1.04000000釋度 0. 00001000积面度虽据 体曲密质根=2. 27

8、71766e+04 毫米3豆积=2.3112172+04 毫米2=1. 0400000e+00 公吨 / 毫米 3=2. 3682637e+04 公吨LJ.00012坐标边框确定重心；X Y Z 0.0000000e+00 0.0000000e+00 -2.9370091e+011相对T.00012坐标系边框之惯性.（公吨*臺米2）惯性张量m卜 0快速 | Mass.Prop.l塑件体积：V =22.771cm3塑塑件质量：m =p V =22.771X0.981=23.681g塑尸密度 塑料式中p“根据参考文献塑料模具设计指导表9-6取1.04g/cm3 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系

9、统的凝料在设计之前不能确定的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的 0.2倍1倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑 件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料的总体积（即浇注系统的凝料和四个 塑件体积之和）为：V =1.3nV =1.3x4x22.771=118.4cm3总塑料 选择注射机根据以上计算机得出子一次注射机过程中注入模具型腔的塑料的总体积V总=118.4cm3由参考文献塑料成型工艺及模具设计式（4-18）V =V /0.8=148cm3公 总根据以上的计算，初步选择公称量为200cm3，注射机型号为SZ-200/120卧式注射机， 其主要技术参见下

10、表：注射机主要技术参数理论注射量/cm3200拉杆内向距/mm355x385螺杆柱塞直径/mm42移模行程/mm350注射压力/MPa150取大模具厚度/mm400注射速率/g/s120最小模具厚度/mm230塑化能力/Kg.h70锁模形式双曲肘螺杆转速/r/min0220模具定位孔直径/mm125锁模力/KN1200喷嘴球半径/mm15喷嘴孔直径/mm4 注射机的相关参数校核（1）注射压力校核：（参考塑料成型工艺与模具设计）表3-1可知，PP所需注射压 力为90130MPa，取Po=100MPa，该注射机的公称注射压力P =150MPa，注射压力安全公系数笛=1.251.4，这里取笛=1.3

11、，贝IKPo=1.3x100=130MPaP =150MPa，所以，注射机注射压力合格。1公（2）锁模力校核 塑件在分型面上的投影面积A 塑=（702-82-4x42）pn4=4772mm2 浇注系统在分型面上的投影面积A，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影浇面积A,数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积浇A的0.20.5倍。由于本设计的流道较简单，分流道相对教短，因此流道凝料投影面积可以 塑适当取小些。这里取A =0.2A浇塑. 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则A =n （ A +A ） =n（A +0.2A ）=4x1.2A =22905.6m

12、m2总浇塑塑塑/塑 模具型腔内的胀型力F ，则胀F =A P =22905.6x30=687.168KN胀 总 模式中，是型腔中的平均压力值。P是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%模大致范围为25MPa40MPa。对于黏度较小的精度较高的塑料水杯应取中间值30MPa由上表中可知该注射机的公称锁模力F =1200KN，锁模力安全系数K2=l.l1.2，这里 锁2取K=1.2，则取KF =1.2F =1.2x687.168=824.601KNvF，所以注射机锁模力满足要求。22 锁锁锁对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。三 、浇注系统的设计1、主流道的设计主流

13、道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分 流道或型腔中。主流道的行政为圆锥形，以便于熔体的流动和开模是主流道凝料的顺序拔出， 主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及 注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。1）主流道尺寸1、主流道的长度。一般由模具结构确定，对于小型模具L应尽量小于60mm,本次设计中初选50mm进行计算。小=注射机喷嘴尺寸+ （0.51） mm=4.5mm。D=d+L tana =8mm式中a =4。SR=注射机喷嘴球头半径+（12）mm=15+2=17h=3mm2、主流道小端直径。3、主

14、流道大端直径。4、主流道球面半径。5、球面的配合高度。2）主流道的凝料体积V 主=L JR2 主+卩主+R 主r 主)H3=50x(16+2.252+4x2.25)x3.14/3=1573.27mm23) 主流道当量半径2 254Rn=3.125mm24）主流道浇口套的形式主流道称套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。 对材料的要求较严格，因而尽管小型注塑模可以将主流道衬套与定位圈设计成一个整体，但 考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆装更换。同时也便于选用优质钢材进行单 独加工和热处理。本设计中浇口套采用碳素工具钢T10A，热处理淬火表面硬度为 50HRC55HRC。如下图所示。定位圈的结构由总装图来确定。2、分流道的设计1）分流道的布置形式为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少 分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。1E1-1-T? 2）分流道的长度3）分流道的当量直径4）分流道的截面形状本设计采用梯形截面，优点：在模具的单侧加工，较省时虽然，与同一截面积与圆形流道比较，有较大的接触面积，加大了熔体与分流道的