塑料蓋注射模設計說明

1、. . . . 畢業(yè)論文任務書題 目： 塑料蓋注射模設計 專業(yè)（全稱）： 模具設計與制造 目 錄1.塑件的工藝性分析1.1制件的產(chǎn)品圖···································31.2尺寸與精度··&#

2、183;··································31.3 表面粗糙度·············

3、3;······················41.4 脫模斜度··························&

4、#183;···········41.5 塑件壁厚····································

5、3;·41.6 圓角··········································51.7 收縮率····&

6、#183;···································5 2.塑件的材料選擇2.1制件的材料選擇··········

7、3;·····················6 3.注射機的選擇與型腔數(shù)的確定3.1 注射機的選擇························&

8、#183;·········73.2 型腔數(shù)的確定··································9 4.澆注的系統(tǒng)的設置4.1主流道的設計·

9、;·································114.2分流道的設計···············

10、···················124.3澆口的設計·····························&#

11、183;······124.4冷料穴的設計··································14 5.成型零部件的設計5.1凹模設計····&

12、#183;································165.2型芯的設計···············

13、83;····················165.3成型零部件工作尺寸的計算······················176.合模導向機構的設置6.1 導柱·

14、83;········································206.2 導套········&

15、#183;·································216.3 導柱導套的配用··············

16、··················227.推出機構和復位零件的設計7.1 推桿推板的設計···························

17、83;···247.2 復位零件的設計·······························248.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設計8.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計·······268.2排氣系

18、統(tǒng)的設計·········279.試模與修模9.1 裝模··············279.2試模··············291.塑件的工藝性分析1.1制件的產(chǎn)品圖1.2尺寸與精度塑件尺寸在這里指的是塑件的總體尺寸，而不是壁厚

19、、孔徑等結構尺寸。塑件尺寸大小與塑件流動性有關。 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品的設計尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準確度。影響塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度的磨損程度，其次是塑料收縮率的波動以與成型時工藝條件的變化，塑件成型后的時效變化和模具的結構形狀等。因此，塑件的尺寸精度往往不高，應在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。根據(jù)定義圖紙的要求公差為自由公差，結合塑料制件公差數(shù)值標準SJ1372-78，4級，即一般精度標準。1.3 表面粗糙度 塑件的外觀要求越高，表面粗糙度值應越低。成型時要盡可能從工藝上避免冷疤、云紋等缺陷產(chǎn)生，除此之外，塑件的外觀主要取決于模

20、具型腔表面粗糙度。一般，模具型腔表面粗糙度值要比塑件的要求低12級。模具在使用過程中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，所以應隨時予以拋光復原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度一樣，而不透明塑件則根據(jù)使用情況決定。由于此產(chǎn)品外觀要求高，塑件表面粗糙度值定為Ra1.25mm。1.4 脫模斜度 塑件冷卻時的收縮會使它包緊住模具型芯或型腔中凸起的部分，因此為方便制件從型芯后從型腔中取出，必須設計一定的脫模斜度，根據(jù)常用的塑件脫模斜度表查詢得，型腔的脫模斜度為30，型芯的脫模斜度為30´。1.5 塑件壁厚塑件制品應該有一定的壁厚，這不僅是為了塑件制品本身在使用中有足 塑件壁厚受使用要求

21、、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以與成型工藝等眾多因素的制約，根據(jù)成型工藝的要求，應盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部分太后或者太薄，否則成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或填充不足等缺陷。由產(chǎn)品圖反映出，塑件壁厚為1.2mm1.6 圓角塑件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增強塑件某部分或則整個塑件的機械強度從而改善成型時塑料在模腔流動條件，也有利于塑件的頂出和脫模，因此塑件除了使用上的要求采用頂尖或者不能出現(xiàn)圓角外，應該盡量采用圓角特征，塑件上采用還可以使模具成型零部件加強，排除成型零部件熱處理或使用時可能產(chǎn)生的應力集中問題。由塑件的產(chǎn)品圖可知:由于產(chǎn)品需要因此沒有圓角。1.7 收

22、縮率 實際收縮率變化四成型塑件從其在成型溫度時的尺寸到常溫時的尺寸制件實際發(fā)生的收縮百分數(shù)，常用于大型與精密模具成型塑件的計算。由于在成型溫度下測量模具尺寸不方便，所以小型模具與普通模具成型塑件的尺寸計算則常采用計算收縮率，這是因為這種情況下，實際收縮率和計算收縮率差別不大。對于盒蓋，材料為PE，收縮率為0.2%。 2.0確定注射機選用注射機型號為：ft-s200/400型臥式注射機ft-s200/400型臥式注射機有關技術參數(shù)如下：最大開合模行程/mm： 260模具厚度/mm： 165406噴嘴圓弧半徑/mm： 18噴嘴孔直徑/mm： 4拉桿空間/mm： 290×368鎖模力/KN

23、： 2540額定注射量/cm3： 200/400最大注射壓力/MPa： 109最大注射面積/cm2：6452.1、型腔數(shù)目確定 我們小組采用按注射機的額定鎖模力來確定型腔數(shù)目n，有 npA Fp pA1 式中 Fp注射機的額定鎖模力 254000（N） A單個塑件在分型面上的投影面積 8167.14（mm2）A1澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 200（mm2）P塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa），其大小一般是注射壓力的80%。 代值計算得n = 14.27 故取值為14 綜合考慮塑件的尺寸與表面的精度要求以與塑件的結構，宜采用盤型澆口。若采用一模多腔設計、加工難度大，成本高。所以采用一模兩腔。

24、結果： 型腔數(shù)目為二2.4、分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設計一，分型面：分天模具能取出塑件的面，稱作為分型面，其它的面稱作分模面，注射模只有一個分型面。分型面的方向盡量與注塑機開模是垂直方向，形狀有平面，斜面，曲面。選擇分型面的位置時， 1.分型面應選在塑件外形最大輪廓處 2.避免模具結構復雜 3.分型面應便于塑件脫模 4分型面應有利于側面分型與抽芯 5.分型面應保證塑件質量 6.分型面的選擇用力與防止溢流 7.分型面的選擇應有利與排氣 8.分型面的選擇應使成型零件便于加工 9.應盡量減少由于脫模斜度造成塑件大小端的差異一般在分型面凹模一側開設一條深0.0250.1mm寬1.56mm的排氣槽，亦可以

25、利用頂桿，型腔，型芯鑲塊排氣。參考著以上原則，我們的分型面選在了A面澆注系統(tǒng)設計原則1. 了解塑料的工藝特性2. 排氣量好3. 防止型芯和塑件變形4. 減少熔體流程即塑料耗量5. 修整方便，并保證塑件的外觀質量6. 要求熱量與壓力損失小7. 考慮塑料的流動性，保證流體流動順利，快，不紊亂。8. 避免熔體下面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。9. 一模多腔時，防止大小相差懸殊的制件放一模。10. 流道的進程要短，以減少成型周期與減少廢料。參考著以上原則，我們采用如圖所示澆注系統(tǒng)2.5，主流道設計 1.便于流道凝料從方流道襯套中拔出，主流道設計成圓形。7-15 錐角=2°4° 粗

26、糙度Ra 0.63與噴嘴對接處設計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 2.主流道要求耐高溫各摩擦，要求設計成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質材料單獨加工各熱處理。 3.襯套大端高出定模端面510mm,并與注射機定模板的定位孔成間隙配合，起定位作用。 4.主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體反壓力的作用使被套易從模具中退出，可設計定住。 5.直角式注射機中，主流道設計在分型面上，不需沿軸線上拋出凝料可設計成粗的圓柱形。2.6，分流道設計 1.分流道的截面形式： A、圖形斷面：比表面積小，熱損失小，但加工制造難，直徑510mm B、梯形：加工方便，其中h/D=2/34/5l邊斜度515°

27、 C、U形：加工較方便，其中h/R=5/4 D、半圓形：h/R=5/4 2.分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度與分流道的長度而定。一般分流道直道徑在56mm以下的，對流動性影響較大，當直徑大于8mm，對流動性影響較小。 3.多腔模中，分流道的排布: A,平衡式和非平衡式： 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式：靠近主流道澆口尺寸設計得大于遠離主流道澆口尺寸。 B、分流道不能太細長，溫度，壓力大會使主流道較遠的型腔難以充滿。 C、即使達到料流和填充平衡，但材料時間不一樣，制品出來的尺寸和性能有差別，驪要求高的制品不宜采用。 E、如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進方向稍征長

28、作冷料穴，使冷料不致于進入型腔。 G、分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。2.7澆口套選用1、 作用：A. 使熔體快速進入型腔，按順序填充。B. 冷卻格、材料作用2、 澆口參數(shù)：A、 形狀一般為圓形或矩形。B、 面積與分流道比為0.030.09。C、 長度一般0.052.0mm.3，小澆口的優(yōu)點：A、 改變塑料非牛頓流體的表現(xiàn)粘度，增加剪切速率。B、 小澆口改變流體流速，產(chǎn)生熱量，溫度升高。C、 易凍結，防止型腔熔體的倒流。D、 便于塑件與澆注系統(tǒng)的分流。2.8，澆口的常見形式：1. 針點式澆口A、 結構形式B、 圓弧尺的作用：增大澆口入料口處截面積，減少熔

29、體的冷卻速度，有利于補料。C、 多腔模中用（C）形式的針點式澆口。D、 當塑件較大時用多點進料。E、 當熔體流徑澆口時，受剪切速率的影響，造成分子的高度定向，增加局部應力，開裂，可將澆口對面壁厚增加并呈圓弧過渡。F、 模具采用三板式2. 潛伏式澆口進料部分位選在制品較隱蔽的地方，以免影響制品的外觀，頂出時，流道與塑件自動分開，故需大的頂出力，以對于過分強的塑料，不適于潛伏式澆口。3. 側澆口又稱邊澆口，一般開于分型面上，從塑料邊你進料，形狀長短形或接近短形。4. 直接式澆口特點： A尺寸較大，冷凝時間較長。 B壓力直接作用于制件上，易產(chǎn)生線余應力。 C澆口凝料的除力較困難。 D流動的阻力小，進

30、料的速度快，用于大型長流程式的單腔制品，可以較好的補縮。5，圓隙形澆口用于圓向形或中間帶有孔的塑件。澆口套如圖所示材料T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC57HRC2.9、成型零部件設計 查有關資料得聚乙烯（PE）的收縮率為S = 1.5% 3.5% ，故平均收縮率Sca = （1.5%+3.5%）/2 = 2.5% =0.025 根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的公差取z = /4 。具體設計如下：型腔 (50) Dm = (D+DScp-3/4) =（51.55+51.55*0.025-0.75*1.1） =52.01mm (44) Dm = (D+DScp-3/4) =(44.47+4

31、4.47*0.025-0.75*0.94) =44.87mm由以上公式依次算出16截面的尺寸為16.27mm，20截面的尺寸為20.35 mm(3) Hm =(H+H*Scp-2/3) =(3.26+3.26*0.025-2*0.52/3) =2.99mm由此公式依次算出16的截面高度為16.28mm，26的截面高度為26.51mm。 型芯 （38）dm =(d+d*Scp+3/4) =(37.60+37.60*0.025+3*0.8/4) =39.14mm由此公式依次算出34截面尺寸為35.04mm，10.2截面尺寸為10.56mm (1) hm =(h+hScp+2/3) =(0.77+0

32、.77*0.025+2*0.46/3) =1.09mm由此公式算出5的截面高度尺寸為5.20mm 3.0、推出機構計算（1）推出力計算推件力： Ft=Ap(cos-sin)+qA1 塑件對鋼的摩擦因素，一般為0.10.3； A塑件包容型芯的面積；P塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件p?。?.43.9）×10Pa；模冷卻的塑件p?。?.81.2）×10Pa. 由式子可以看出；脫模力的大小由塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。當然，影響脫模的因素還很多，所以只是個估算值。（2）確定推出方式與推桿位置根據(jù)制品結構特點，確定制品的推出方式為

33、四根推桿推出，保證塑件不頂出而變形損壞與影響外觀。位置如圖所示。3.1、冷卻系統(tǒng)的設計該塑件的原料為聚乙烯（PE），在前面塑料的工藝性分析時已經(jīng)指出：聚乙烯冷卻時應保證冷卻均勻、穩(wěn)定、速度慢且充分冷卻。針對該塑件采用加平行水道，以達到塑件的穩(wěn)定充分冷卻。如圖所示： 4.0、標準模架的選擇根據(jù)以上分析，計算以與型腔尺寸位置尺寸可確定模架的結構型式和規(guī)格，查中國模具設計大典選用模架125×125系列；具體尺寸為：定模座板厚度：A=16mm定模厚度：A1=32mm動模板厚度：B=50mm墊塊厚度：C=63mm 動模座板：B1=16mm模具高度：H=16+32+50+63+16=177mm模

34、具外形尺寸：125×125×177mm3 5.0、注射機相關參數(shù)的校核（1）最大注射量的校核Nm+m1Kmp 式中： n型腔數(shù)目; mp注射機允許的最大注射量（g或cm3） m單個塑件的質量或體積（g或cm3） m1澆注系統(tǒng)凝料與飛邊的質量和體積（g或cm30） K注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8代值n=2，m=20.147cm3，m1=4.358cm3計算得出結論：符合 5.1注射壓力的校核 注射壓力的校核的目的是校核注射機的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要?，F(xiàn)在一般借用注射模流動摸擬計算機軟件，獲得注射壓力的預測值，后經(jīng)試模確定。5.2鎖模力校核 鎖模力應大

35、于高壓熔體塑料充滿模具型腔時，沿分型面將模具分開的那個壓力，保證不發(fā)生溢料現(xiàn)象。即 Fs=p(nA+A1)<Fp 式中： Fs高壓塑料熔體產(chǎn)生的脹模力（N） Fp注射機的公稱鎖模力（N） n模具的型腔數(shù)目 A單個塑件在分型面上的投影面積（mm2） A1澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）P型腔熔體壓力，2040Mpa。 代值有Fs=20（2*3.14*51*51/4+3.14*12*12/4）=83932.2N<2540KN5.3 模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核 為了使注射模具能夠順利的安裝到注射機上并產(chǎn)生合格的塑件，一般情況下設計模具時應校核的部分包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大和最小模厚度、模板上安裝螺孔位置與尺寸等。a 噴嘴尺寸注射機噴嘴前端球面半徑r應比模具澆口套始端的球面半徑R小12mm，注射機噴嘴直徑d比模具澆口套始端小口徑D小0.51mm。以防止凝料與影響脫模。b 定位圈的尺寸 與注射機固定模板的定位孔按H9/f9間隙配合，一般厚度為515mmc 模具外形尺寸 應小于拉桿間距290mm×