塑料膜課程設(shè)計---_端蓋設(shè)計__郭挺

1、鍵入文字課程設(shè)計說明書 題 目 注塑模課程設(shè)計 院 、 系： 材料工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 1201014 學(xué) 號： 17 學(xué)生姓名： 陳天宇 指導(dǎo)教師： 黃曉燕 完成時間： 2015/7/5 目 錄 1、設(shè)計內(nèi)容 32、塑件的工藝性分析 4（1）、塑件的原材料分析 4（2）、塑件的尺寸精度分析 4(3)、表面質(zhì)量分析 5(4)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 53、制件的注射成型工藝分析 5 (1)、計算塑件體積5 (2)、計算塑件質(zhì)量5 (3)、選用注射機5 (4)、塑件成型工藝參數(shù)54、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 (1)、分型面的選擇 7 （2）、型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 8

2、(3)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 115、型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 166、推出機構(gòu)的設(shè)計 177、成型零部件的工作尺寸計算 188、注射模模架的選擇 209、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 2110、排氣系統(tǒng) 2211、注射機有關(guān)參數(shù)校核23 (1)、模具閉合高度的確定23 (2)、注射機有關(guān)參數(shù)的校核2312、裝配圖 2413、零件圖 2514、總結(jié) 2615、參考文獻(xiàn) 272、塑件的工藝性分析（1）、塑件的原材料分析材料特點：塑件的材料采用PA1010，屬熱塑性塑料。成本低、經(jīng)濟效果好、自潤滑性和耐磨性極好、耐油性好，脆性轉(zhuǎn)化溫度低（約在-60），機械強度較高。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅

3、韌耐磨耐油耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應(yīng)均勻，脫模度不宜取小，尤其對厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時間不宜超過30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚則取長，薄則取短，為了減少收縮，凹痕縮孔，一般宜取低模溫高注射壓力的成形條件，以及采用白油作脫模劑;PA1010的主要技術(shù)參數(shù)：密度是1.12g/cm收縮率是1.32.3s熔點是205t/c熱變形溫度是55c抗拉屈服強度是62Mpa拉伸彈性模量1.8×10Mpa抗彎強度88Mpa硬度9.75HB。成型工藝：PA1010塑膠原料熔程較窄，一

4、般為34。熔融流動性較好。適合注射成型、擠出成型和吹塑成型。干燥：鼓風(fēng)干燥溫度90±5 干燥時間約45h、真空干燥溫度85±5，一般最好選擇真空干燥工藝，避免熱氧化變色PA1010塑料的注塑成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)參數(shù)預(yù)熱和干燥溫度100110時間：1216h成型時間S注射時間：05保壓時間：2090冷卻時間：20120總周期：45220料筒后段：190210中段：200220前段：210230螺桿轉(zhuǎn)速r/min48噴嘴溫度200210后處理方法：油、水、鹽水溫度：90100時間h：4模具溫度2040注射壓力MP6080 （2）、塑件的尺寸精度分析塑件的結(jié)

5、構(gòu)分析：總體特征為長方體的槽形里面有兩個直徑為的內(nèi)孔和16的孔，還有一個不完整的圓環(huán)凸臺。塑件的尺寸精度分析：選用 MT6-B的精度要求。（3）、表面質(zhì)量分析 該塑件是端蓋，要求表面無斑點，無裂痕，表面粗糙度可取Ra1.6，塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求，應(yīng)較易實現(xiàn)。由上分析：除了保證兩內(nèi)孔和兩半圓的尺寸精度外其他的要求偏中等。注射時在工藝參數(shù)控制得好的情況下零件成型要求可以得到保證。2、型腔數(shù)目選定根據(jù)塑件生產(chǎn)批量及經(jīng)濟性，通過注射量及鎖模力計算，可確定盡可能多的型腔數(shù)，以提高生產(chǎn)率。本次設(shè)計對經(jīng)濟性要求不多，我們只通過小型模具要求選出大概的腔數(shù)，最終確定為一模兩件，即兩腔。 3、制件的注射成

6、型工藝分析(1)、計算塑件的體積由于塑件不是規(guī)則圖形，可估算體積。 塑件的體積為：V1=30.62cm³因為一模兩件，并估算流道里的凝料，得出。 一次注射所需的塑料總體積為：V=85.56cm³(2)、計算塑件的質(zhì)量：查手冊取密度=1.051.15g/³。取 1.12 g/³.塑件的質(zhì)量：M1=V1*=34.29g塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量：M=V*=95.83g(3)、選用注射機：根據(jù)塑件的形狀，取一模二腔的模具結(jié)構(gòu)，初步選取螺桿式注射成型機：XSZY125。注塑機參數(shù)：注射量 125³注射壓力 119MP注射行程 115mm注射時間 1.6s鎖

7、模力 900kN模板最大行程 300mm模具厚度 200300mm模具定位孔徑 100mm噴嘴球徑 R12mm噴嘴孔徑 4mm螺桿孔徑 42mm端蓋模塑工藝卡4、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）、分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模。因此，分型面的選擇是注射塑設(shè)計中的關(guān)鍵。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置，澆注系統(tǒng)設(shè)計，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度，嵌件位置，形狀以及推出方法，模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較。分型面

8、的位置直接影響模具使用、制造及塑件質(zhì)量，故必須選擇合理的分型面，一般應(yīng)考慮下列幾點因素： 塑件形狀，尺寸、壁厚及要求； 澆注系統(tǒng)的布局； 塑料性能及填充條件； 成型效率及成型操作； 排氣及脫模； 模具結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠方便，制造簡單；綜合考慮各種因素，最終確定的分型面如圖： (2）型腔的排列型腔的布置采用對稱分布，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料。由于塑件為長方形，避免模具太細(xì)長，所以排列方法則采用上下對稱排列，平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。（3）、澆注系統(tǒng)的設(shè)計注射模的澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔融塑料的通道。其作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內(nèi)，并在填充及凝固過程中將

9、注射壓力傳遞到型腔塑件各個部位，而得到要求的塑件。1）主流道設(shè)計：主流道的截面形狀通常采用表面積和體積之比最小的圓形。在臥式注射機用注射模中，因主流道垂直于分型面，為了便于脫出流道凝料，主流道應(yīng)設(shè)計成圓錐形。主流道小端直徑d根據(jù)塑件質(zhì)量、填充要求及所選的注射機規(guī)格而定，通常為48mm。為了與注射機噴嘴相吻合，主流道的始端應(yīng)設(shè)計成球形凹坑，球面半徑R比注射機噴嘴球面半徑Ro大12mm,球面深度一般取35mm或（1/32/5）Ro。主流道長度L根據(jù)定模座板厚度確定，在保證成型良好的條件下應(yīng)盡量縮短，以減少壓力損失和廢料，通常L不超過60mm。主流道大端與分流道相接處應(yīng)有圓角過渡，以減少料流轉(zhuǎn)向時的

10、阻力，其圓角半徑r通常取13mm或取D/8（D為主流道大端直徑）。當(dāng)主流道穿過幾塊模板時，為了防止在模板貼合處產(chǎn)生溢料而使主流道凝料脫出困難，應(yīng)在模板貼合面處做出0.20.5的階梯，或盡量采用澆口套。根據(jù)手冊查得XS-ZY-125型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴球面半徑R0=12mm 噴嘴孔直徑：d0=4mm根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(12)mm d=d0+0.5 mm R取14mm d取5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取13度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=9mm。 2）主流道襯套形式主流道小端入口處與注塑機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主

11、流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式，即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A，T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC。根據(jù)板的厚度，我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件就能選出要用的主流道襯套。主流道的安裝1-澆口套；2-定模座板；3-定位圈；4-注射機噴嘴3）分流道設(shè)計分流道在保證熔體能迅速而均勻地充滿型腔的前提下，長度應(yīng)盡可能短，容積應(yīng)盡可能小。分流道的截面尺寸要大于塑件的壁厚，且對于含有玻璃纖維等流動性較差的塑料，流道截面要大一些。分流道的表面粗糙度Ra一般為1.6um，這樣流道內(nèi)料流外層的流速較低，容易冷卻而形成凝固表皮層，有利于流道的保溫。一摸多腔時應(yīng)

12、使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心與鎖模力的中心重合。這樣有利于可靠鎖模和使鎖模力均勻，以防止溢料現(xiàn)象。當(dāng)分流道較長時其末端應(yīng)設(shè)置冷料穴，以防止冷料堵塞澆口或進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。分流道的設(shè)計要便于加工及刀具的選擇。分流道的布置 一摸多腔注射模中分流道的排列有平衡和非平衡兩種形式，一般最好采取平衡式的布置，即各分流道的長度、截面形狀和尺寸都相同，因此能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等，熔體能同時充滿各個型腔，且型腔壓力中心和注射機中心重合。流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，PA1010的流動性好，沖型能力比較好，因

13、此可采取截面形狀為U型的分流道，在流道設(shè)計中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。而且只切削加工在一個模板上，節(jié)省機械加工費用，也便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=9mm分流道的尺寸： PA1010 分流道直徑/mm 3.8-7.5 選取6mm分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取Ra1.6m，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。4）澆口設(shè)計一般情況澆口斜面尺寸要小，長度要短，這樣熔料經(jīng)過時流速增大，并獲得摩擦熱使熔料溫度升高，能快速充滿型腔，且澆口去除后痕跡不明顯

14、。但是澆口截面尺寸不能過小，過小的澆口壓力損失大，凝料快，補縮困難，會造成塑件缺料、縮孔等缺陷，甚至還會產(chǎn)生熔體破裂形成噴射現(xiàn)象，使塑件表面凹凸不平。澆口截面尺寸也不能過大，過大的澆口注射速度低，溫度下降快，塑件可能產(chǎn)生明顯的溶解痕和表面云層更現(xiàn)象。澆口位置的選擇澆口開設(shè)的位置對塑件的質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置應(yīng)遵循下列原則：澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔的各部位、各角落能同時充滿的位置。澆口應(yīng)設(shè)置在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄段面，以利于補料。澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排除型腔中氣體的部位。澆口應(yīng)設(shè)置在避免塑件表面產(chǎn)生溶合紋的部位。對于帶有細(xì)長型芯的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型芯軸向均勻進(jìn)行，以免

15、型芯被熔體沖擊而變形。澆口應(yīng)設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂。澆口應(yīng)設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀。 口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。澆口尺寸確定我們塑件為小型件，截面形狀多為矩形，澆口的臺階長度約為0.52.0，深0.52mm、寬1.56.0mm。根據(jù)塑件的成型要求及型號腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計時考慮選擇從壁厚為3.5mm處進(jìn)料，料由厚處往薄處流，且選用的模具結(jié)構(gòu)有利于排氣。故可能用截面為矩形的側(cè)澆口，初選尺寸：1mm×3×2(h×b×l)5) 澆口套常采用標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)根據(jù)手冊查得型號：XSZ125柱塞式注射機噴嘴的有關(guān)尺寸如下：噴嘴球面半

16、徑R0=12mm 噴嘴孔直徑：d0=4mm根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系：主流道球面半徑：R=R0+(12)mm ，取R=14 mm ；主流道小端直徑：d=d0+（0.51） mm，取d=5 mm；主流道錐度：=2°5°，取=3°主流道長度L根據(jù)定模座板厚度確定，通常L不超過60mm，取50mm6）冷料穴與拉料桿的設(shè)計冷料穴應(yīng)設(shè)在熔料流動方向的轉(zhuǎn)折處，臥式或立式注射機用模具的冷料穴一般設(shè)置在主流道正對的動模上，開模時為了能從澆口套內(nèi)拉出澆道凝料，通常在冷料穴末端設(shè)置拉料桿。該塑件采用Z形拉料桿，其頭部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，開模時即可將凝料從主流道中拉出。同時由于拉料桿

17、的尾部固定在推桿固定板上，故在推出塑件時凝料也一同推出。形生步冷品單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡；- 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 -

18、 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 - 12 -5、型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。由于該塑件尺寸不大且形狀簡單，無錐面過渡。宜采用整體式型腔，方便

19、加工和熱處理。考慮塑件有小孔，會存在小型芯，便于型芯加工，所以型芯采用整體嵌入式再加入小的圓柱型芯組合式結(jié)構(gòu)。 6、推出機構(gòu)的設(shè)計 根據(jù)塑件的形狀特點，模具型芯在動模部分，開模后，塑件留在型芯。 推出機構(gòu)可采用推件板推出或推桿推出。推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，對于該塑件需要多根推桿，在模具設(shè)計時排位很麻煩； 推件板脫模機構(gòu)的特點是推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，且不會在塑件表面留下明顯的推出痕跡，該機構(gòu)還可省去復(fù)位機構(gòu)。只需設(shè)置推桿。從以上分析得出：該塑件采用推件板推出機構(gòu)。 7、注射模模架的選擇本塑件采用直澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，選擇B型模架。具體的尺寸

20、可根據(jù)推桿等在模板上排布確定。 8、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，為了調(diào)節(jié)型腔溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，通過模溫調(diào)節(jié)機調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)溫度。動定模和型腔的四周應(yīng)均勻地布置冷卻水道，切不可只布置在模具的動模邊或定模邊，否則脫模后的制品一側(cè)溫度高一側(cè)溫度低，再進(jìn)一步冷卻時會發(fā)生翹曲變形。在型芯，由于型芯比較大，而且高，為了冷卻均勻，所以選擇噴流式冷卻回路。型腔是整體式，所以可直接在定模板上開冷卻水道，詳見定模板零件圖。9、排氣系統(tǒng)在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過程中同時要排出型

21、強及流道原有的空氣，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。（PA1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動性較好，也不宜開排氣槽。10、注射機有關(guān)參數(shù)校核1、模具閉合高度的確定根據(jù)支承與固定零件中提供

22、的數(shù)據(jù)確定：定模座板H1=25mm ，上固定板H2=20mm 下固定板H3=25mm支承板H4=32mm動模座板H5=25mm，墊塊H6=50mmH=H1+H2+H3H+H4+H5+H6+H7=25+20+25+32+25+50=177mm2、 注射機有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為250×160，XSZ30型注射機模板最大安裝尺寸為250×280；故能滿足模具的安裝要求。模具的閉合高度為177，而XSZ30型注射機模板厚度范圍為60180，所以滿足條件。XSZ30型注射機的最大開模行程S=160，滿足下式： SH1+H2+（510）=50+7+10=67。模具閉合高度的確

23、定 由制件及排樣方式可確定,型腔高度為7mm. 閉合高度為177mm.符合要求.經(jīng)驗證，XSZ30型注射機能夠滿足使用要求，故可以采用南通紡院職業(yè)技術(shù)學(xué)院端蓋注射工藝卡片資料編號車間共 頁第 頁零件名稱端蓋材料牌號PA1010設(shè)備類型HSZY30裝配圖號材料定額每模件數(shù)2零件圖號單件質(zhì)量3.76g工裝號材料干燥設(shè)備溫度100110時間h1216料筒溫度后段190210中段200220前段210230噴嘴200210模具溫度4080時間注射s2090保壓s05冷卻s20120壓力注射壓力MPa40100背壓MPa2040后處理溫度90100時間定額輔助min時間h4單件min檢驗編制校對組長車間主任檢驗組長主管工程師端蓋模塑工藝卡14、