塑料模作業(yè)接地板

1、常州信息職業(yè)技術學院塑料模具設計與制造項目報告系 別： 機電工程學院 專 業(yè)： 模具設計與制造 班 號： 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 1304103608 設 計 題 目 ： *注塑模具設計 指 導 教 師： 設 計 地 點： SC201 起 迄 日 期： 2014.12.09-2015.01.09 常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院 項目報告目 錄一、項目引入1二、項目實施1任務（一）、塑件成型工藝的分析21、塑件的原材料分析22、塑件的結構工藝性分析2任務（二）、注射機的選擇21、初選注射機型號22、初選注射成型工藝參數(shù)33、計算塑件的體積和質量44、確定模具型腔數(shù)量4任務（三）、模

2、具結構的設計41、分型面的選擇42、型腔的布局43、澆注系統(tǒng)的設計44、排氣和引氣系統(tǒng)的設計75、成型零件設計76、型腔側壁和底板厚度計算97、冷卻系統(tǒng)設計98、模架的選擇10任務（四）、注射機的校核111、最大注射量112、注射壓力113、鎖模力114、安裝部分尺寸115、開模行程126、推出機構12任務（五）、裝配圖和零件圖的繪制121、裝配圖122、零件圖13I一、項目引入某企業(yè)大批量生產(chǎn)安裝接板（如圖1-1、1-2所示），要求接板具有足夠的強度和耐磨性能，外表面無瑕疵、美觀、性能可靠，要求設計一套成型該塑件的模具。該塑件上無內凸結構，整體結構比較簡單。本任務通過對塑件的工藝性分析、注射

3、機的選擇、模具的結構設計、注射機的校核、模具的裝配圖和零件圖等設計過程，讓學生全面理解和掌握單分型面注射模具設計與制造的基本工作過程。產(chǎn)品設計任務書如下： 圖1-1 安裝接板二維圖圖1-2 安裝接板三維圖技術要求: 材料：聚酰胺 產(chǎn)量：10萬件 未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT5。 要求塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷。二、項目實施任務（一）、塑件成型工藝的分析1、塑件的原材料分析本塑件采用品種為聚酰胺（PA），聚酰胺俗稱尼龍。尼龍是含有酰胺基的線性熱塑性樹脂，尼龍是這一類塑料的總稱。尼龍具有優(yōu)良的力學性能，抗拉、抗壓、耐磨。其抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高，同時尼龍還具

4、有良好的消音效果。尼龍耐堿、弱酸，但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍本身無毒、無味、不霉爛。其熱穩(wěn)定性較差，一般只能在80度之下使用。成型特點如下：1 尼龍吸水性強，常常因吸水而引起尺寸變化，成型加工前必須進行干燥處理，成型后要進行調濕處理。2 尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時最好采用真空干燥法3 尼龍成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，壁厚和燒口厚度對成型收縮率影響很大，所以塑件壁厚要均勻，防止產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形，一模多件時，應注意使?jié)部诤穸染鶆蚧? 成型時要排除的熱量多，模具上應設計冷卻均勻的冷卻回路 2、塑件的結構工藝性分析設計塑件（塑料制品）時，我們必須充分考慮塑料制品的尺寸、公差、結構型狀與

5、該塑料的物理性能、力學性能和工藝性能等是否相適應。塑料制品型狀應有利于簡化模具結構，尤其是有利于簡化抽芯和脫模機構。同時，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。塑料制品設計的主要內容是尺寸、公差、表面質量和結構形狀。2.1塑件的尺寸分析此塑件為塊類零件，總體尺寸,長深58mm。寬25mm，總高度為：6 0+0.5。零件分別有兩個直徑為10mm，深度為2mm、和兩個直徑為3mm,深度為2mm的圓孔。零件屬于小型塑件。側壁無斜度，由于高度較小，可以順利脫模。2.2塑料的公差分析該塑件有2個尺寸標注公差，分別是13.1-0.1+0.1、60+0.5，查教材相關表可知：13.1-0.1+0.1、

6、60+0.5為MT5級精度通過以上分析可知，此塑件可采用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為100,000件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成形具有較高的經(jīng)濟效益。任務（二）、注射機的選擇1、初選注射機型號由教材查nm+m1Kmp 通用公式，轉變成按體積校核的新公式為： Vmax(nVs+Vj)/K式中 Vmax注射機的最大注射量（cm3） n型腔數(shù)量 Vs塑件體積（cm3） Vj澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3） K注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8已知n=6，Vs=7cm3，估計Vj =5 cm3，則Vmax（67+5）/0.8=58.75cm3查表常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能和常見注射機模板技術參數(shù)，初步選

7、擇注射機XS-ZY-125。注射機的規(guī)格參數(shù)如下：最大注射量：125 cm3注射壓力：120MPa最大開模行程：300mm模板尺寸：428mm458mm鎖模力：900kN模具厚度：最大300mm、最小200mm 拉桿空間：260mm290mm 噴嘴尺寸：圓弧半徑R12mm、孔直徑4mm定位孔直徑：100mm頂出型式：兩側頂出，孔徑22mm，孔距230mm。2、初選注射成型工藝參數(shù)查表常用熱塑性塑料注射成型工藝參數(shù)，PA的注射成型工藝參數(shù)如表2-1所示。表1-1 PA注射成型工藝參數(shù) 塑料項目PA注射機類型螺桿式螺桿轉速/(r/min)3060噴嘴形式直通式溫度/180190料筒溫度/前段200

8、210中段210230后段180200模具溫度/5070注射壓力/MPa7090保壓壓力/MPa5070注射時間/s35保壓時間/s1530冷卻時間/s1530成型周期/s40703、計算塑件的體積和質量經(jīng)UG軟件測得塑件的體積V=7cm3，查表常用熱塑性塑料的性能、應用及成型特點可知，PA的密度為1.031.05g/cm3 ，則質量M=71.05=7.35g。4、確定模具型腔數(shù)量根據(jù)表型腔數(shù)目的確定方法，結合實際生產(chǎn)的經(jīng)濟性要求。該塑件的生產(chǎn)批量為100,000件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不高，因此，應采用一模多腔，為使模具尺寸緊湊，確定型腔數(shù)目為一模兩腔。任務（三）、模具結構的設計1

9、、分型面的選擇首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向，根據(jù)分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處原則。2、型腔的布局由于塑件結構較為復雜，而表面沒有特殊要求，綜合考慮到模具制造精度，優(yōu)先采用兩板模結構，即總體結構類型為單分型面注射模。如圖所示。上模板下模板3、澆注系統(tǒng)的設計流道由教材相關分析，接地板塑件模具的主流道采用邊緣型，側澆口的寬度b=0.60.9/30Amm。側澆口的厚度：t=0.52.0mm。表面粗糙度Ra=0.63m，邊緣型澆口能方便的調節(jié)熔體充模時的剪切速率和澆口時間。側澆口能成型各種材料、各種形狀的塑件，應用廣泛。如圖所示：澆口由于塑件結構簡單，查教材表單分型面注射模常見澆口的形式

10、及特點的相關知識，確定該模具采用常用的截面形狀為矩形的側澆口。查表矩形澆口的一般尺寸可知，對于中小型塑件，一般厚度0.52.0mm（或取塑件壁厚的1/32/3），寬度b=1.55.0mm，通常取b=（310）t，澆口的長度=0.52.0mm。則取t=0.9mm；寬度b=3t=30.9=2.7mm；長度=1mm。最終澆口截面尺寸如圖所示。圖1-7 澆口截面尺寸4、排氣和引氣系統(tǒng)的設計由于塑件高度較小，型腔深度不是很大，利用配合間隙排氣，且非軟質塑料，不容易型成真空，因此不必設置引氣裝置。5、成型零件設計 5.1結構設計型腔和型芯的結構有兩種基本型式，即整體式與組合式?？紤]到塑件大批量生產(chǎn)，則應選

11、用優(yōu)質模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都宜于采用組合式結構，此外，組合式結構還可減少熱處理變型、利于排氣、便于模具的維修。5.2工作尺寸計算對于標注公差的型芯、型腔尺寸按表成型零件工作尺寸的計算有關公式進行計算，其余未注公差的尺寸則參照簡化公式進行相應計算。查表可知，PA的收縮率Smax =4.0%，Smin=0.5%，由公式可計算其平均收縮率為：=(4.0%+0.5%) /2=0.0225%=0.0225mm，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取=/4。計算接地板模具成型零件的工作尺寸如表1-2所示。表1-2 型腔、型芯主要工作尺寸計算 mm類型模具零件部位塑件尺寸計算公式計算結果型腔計

12、算小端對應的型腔大端對應的型腔深度對應的型腔突沿對應的型腔1.5圓角對應的型腔R3型芯計算徑向的型芯高度方向的型芯圓角對應的型芯 R1.56、型腔側壁和底板厚度計算此模具采用組合式矩型型腔，查表矩形型腔壁厚尺寸，已知矩型型腔內壁短邊b=87mm，則凹模壁厚S1=1314 mm，模套壁厚S2=4045mm。查表系數(shù)的值可知，L/b=87/87=1.0 則=0.3078 。查表常用塑料注射時的型腔壓力可知，PA材料充填型腔時，p=30 MPa，為了安全起見，取p=40MPa， 由表型腔壁厚及底板厚度計算公式知，=300MPa（常用模具鋼的許用應力為300MPa），帶入公式1-43得，= (0.30

13、7840/300)0.587=18mm。7、冷卻系統(tǒng)設計注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率以及塑件的型狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應設置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型（9.45g）、薄壁（1.5mm）塑件，且成型工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷卻。此模具設計中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設計如圖1-12所示。圖1-12 冷卻水道8、模架的選擇根據(jù)以上項目分析，接地板塑件為薄壁殼類塑件采用側澆口。因此可以選用A1A4單分型面模架，考慮到企業(yè)現(xiàn)有的加工手段（如有大量的數(shù)控加工設備），易采用鑲件型芯，鑲件型芯底部需要支承板，可以采用推板推出機構，定模和動模均由兩塊模板組成，查附錄，則

14、應選擇A4型。計算型腔模板周界（如圖1-13所示）由教材相關公式可知：長度L=40148715871440=297mm寬度N=4014871440=195mm圖1-13 型腔模板周界選取標準的型腔模板周界尺寸首先確定模架寬度，N=195最接近于標準尺寸200，則選200L；然后從L系列標準尺寸中選擇接近于L= 297的315。最終確定的模架規(guī)格為200315。確定模板厚度A板（定模板），用來嵌入型腔鑲塊，因型腔鑲塊采用通孔臺肩式，則A板厚度等于型腔鑲塊厚度，型腔鑲塊厚度=型腔深度+底板厚度=1118=29，選取標準中A板厚度HA=40mm。B板（動模板），用來固定型芯，采用通孔臺肩式，B板厚度

15、=（0.51）型芯高度，型芯高度9.5mm，則B板厚度HB在4.759.5之間，標準化取HB=20mm。C板（墊塊），型成推出機構的移動空間，其厚度=推桿墊板厚度推桿固定板厚度塑件推出距離，保證把塑件完全推離型芯。此模架推桿墊板厚度=20mm，推桿固定板厚度=16 mm，塑件推出距離=型芯高度+（510）=9.5+5=14.5mm，則C板厚度=201614.5=50.5，選標準Hc=50mm。選定模架型號模架標記：A4-2003-A50-B70-C70 GB/T12556.1-1990如圖1-14所示。圖1-14 標準模架任務（四）、注射機的校核1、最大注射量已知VsVj=92+1.5=19.

16、5，Vmax=125，K取0.8，則KVmaxVsVj，適合。2、注射壓力已知P注= 7090 MPa，P公 =120MPa，則P公P注，適合。3、鎖模力已知Pq=2040MPa，A分=3.14(87/2)2232 =59737.3mm2。F鎖=900kN，則Pq A分=405973.7=238946N=239kN。顯然F鎖Pq A分 ，適合。4、安裝部分尺寸噴嘴圓弧半徑12澆口套圓弧半徑14噴嘴孔直徑4主流道小端直徑4.5定位孔直徑100定位圈外徑100 拉桿空間260290模具外型250315最小模厚200模具厚度212最大模厚3005、開模行程開模行程=9.5111030.5最大開模行程300則最大開模行程開模行程，適合。6