塑料模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目

1、任務(wù)2-1:接受任務(wù)書（1）成型塑件任務(wù)書（2）模具設(shè)計(jì)任務(wù)書產(chǎn)品零件圖： 技術(shù)要求1、材料：PP2、產(chǎn)量：1000萬件3、未注公差尺寸按GB/T14486-1993中MT6。4、要求塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，不得有明顯的澆口痕跡。 任務(wù)2-2:塑件的工藝性（1）塑料品種：PP 顏色：白色基本特性：聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。密度僅為0.900.91g/cm3。它不吸水，光澤好，易著色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，如卓越的介電性能、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性，宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒有的許多性能，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。

2、定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。熔點(diǎn)為164170，耐熱性好，能在100以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá)-15，低于-35時(shí)會脆裂。聚丙烯的高溫絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響，但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。成形特點(diǎn)：1）成形加工性好，可以用注射、擠出、吹塑及真空成形等方法加工；2）吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸容易分解；3）比聚乙烯流動性好，溢邊值0.03mm，壓力對熔體粘度比溫度影響顯著，應(yīng)在較高壓力下成形；4）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，適當(dāng)延長冷卻時(shí)間，以穩(wěn)定尺寸；5）收縮率大

3、且波動范圍大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹陷及變形；6）應(yīng)注意控制成形溫度，料溫低時(shí)方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更顯著，模溫低于50時(shí)，塑件表面不光澤，易產(chǎn)生熔接不良和流痕，模溫高于90時(shí)易發(fā)生翹曲和變形；7）塑件壁厚應(yīng)均勻，避免缺口和尖角，防止應(yīng)力集中，塑件內(nèi)不能有銅質(zhì)嵌件，聚丙烯與銅接觸后會變脆；8）取向顯著，不宜采用直接澆口，否則澆口附近殘余應(yīng)力大，易使塑件翹曲變形。（2）塑件尺寸精度：塑件1有3個(gè)尺寸標(biāo)注公差，分別是420.1、250-0.2、23.60.10，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T14486-1993中為MT4級精度，屬于一般精度；其余尺寸未注公差，按MT6級精度。表面質(zhì)量：塑件表面不得有氣孔、

4、熔接痕、飛邊等缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。結(jié)構(gòu)工藝性：塑件為圓柱殼體零件，腔體深分別為41.4mm。壁厚均勻0.6mm，大于最小壁厚要求?？傮w尺寸2542，屬于小型塑件。由于高度較大，側(cè)壁有斜度為2，可以順利脫模。塑件圓角R0.9、R1.5，可以提高模具強(qiáng)度、改善熔體的流動情況和便于脫模。 通過以上分析可知，以上兩個(gè)塑件可采用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為10，000，000件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成形具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。任務(wù)2-3:注射機(jī)的選擇（1）計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量 經(jīng)UG軟件測得塑件的體積V=2.036cm3 ，PP的密度為0.90.91g/cm3 ，則質(zhì)量M=0.91 2=1.82

5、g。（2）確定模具型腔數(shù)量由于糖盒的盒蓋與盒體成對使用，生產(chǎn)數(shù)量相同，因此，兩個(gè)塑件可以放在同一模具內(nèi)。塑件的生產(chǎn)批量為10,000,000件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不高，因此，應(yīng)采用一模多腔。為使模具尺寸緊湊，確定型腔數(shù)目為一模兩件。（3）選擇注射機(jī) 根據(jù)公式 Vmax(nVs+Vj)/K 式中 Vmax注射機(jī)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(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8已知nVs=42=8cm3 ，估計(jì)Vj=5cm3則 Vmax(85)/0.8 =16.25cm3 查表，初步選擇注射機(jī)XS-ZY-125。明確

6、注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)： 最大注射量 125cm3 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 頂出形式 兩側(cè)頂出，孔徑22mm，孔距230mm（4）制定注射成形工藝參數(shù)查表，PP的注射成形工藝參數(shù)如下：溫度（） 噴嘴溫度 170190 料筒溫度 前段180200，中段200220，后段160170 模具溫度 4080壓力（MPa） 注射壓力 70120 保壓壓力 5060時(shí)間（S） 注射時(shí)間 05 保

7、壓時(shí)間 2060 冷卻時(shí)間 1550成形周期 40120任務(wù)2-4:模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）分型面的選擇首先確定模具的開模方向?yàn)樗芗母叨确较?，根?jù)分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處原則，則此塑件的分型面選在盒蓋和盒體的下底面處，如圖所示。 （2）型腔布局采用一模四腔模具結(jié)構(gòu)，型腔間隔30mm布置 （3）確定模具總體結(jié)構(gòu)類型由于點(diǎn)澆口的澆口痕跡小，不會在塑件表面留下明顯的澆口痕跡，且點(diǎn)澆口可以自動拉斷，利于自動化生產(chǎn)，因此，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)，即三板模結(jié)構(gòu)，模具總體結(jié)構(gòu)類型為雙分型面注射模。（4）成型零件設(shè)計(jì)A.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔和型芯的結(jié)構(gòu)有兩種基本形式，即整體式與組合式?？紤]到塑件

8、大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)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(jié)構(gòu)，此外，組合式結(jié)構(gòu)還可減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。型芯尺寸較小、結(jié)構(gòu)簡單，適于采用整體嵌入式，為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，選擇盲孔式，其結(jié)構(gòu)形式見圖6。型腔尺寸較小、結(jié)構(gòu)簡單，適于采用整體嵌入式，為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，選擇盲孔式，其結(jié)構(gòu)形式見下圖。 型腔結(jié)構(gòu)B.工作尺寸計(jì)算對于標(biāo)注公差的型芯、型腔尺寸按相應(yīng)公式進(jìn)行尺寸計(jì)算，其余則按簡化公式計(jì)算。查表可知PP的收縮率Smin=1.8%，Smax =2.5%，則其平均收縮率 Scp=(Smin+Smax)/2 =(1.8%+2.5%) =2.15%（5）選擇標(biāo)準(zhǔn)模架此設(shè)

9、計(jì)中采用龍記(LKM)標(biāo)準(zhǔn)模架。 1）確定模架組合形式由于采用點(diǎn)澆口，因此，選擇細(xì)水口模胚?？紤]到模具結(jié)構(gòu)中有流道推板、動模沒有支承板、推桿推出塑件，則選擇DCI型模胚。 2）計(jì)算型腔模板周界長度L=2025302520=120寬度N=20+25+20+25+20=110 3）選取標(biāo)準(zhǔn)的型腔模板周界尺寸首先確定模架寬度，N=200，選標(biāo)準(zhǔn)尺寸200；L=200，選標(biāo)準(zhǔn)尺寸250。最終確定模架規(guī)格為200250。 4）確定模板厚度A板 定模板，因型腔直接在定模板上，則A板厚度=型腔深度+底板厚度=42 20=62，選取標(biāo)準(zhǔn)中A板厚度HA=70mm。B板 動模板，用來固定型芯，采用盲孔式，型芯高度

10、42.3mm， B板厚度= 60。C板 墊塊，形成推出機(jī)構(gòu)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=15mm，塑件推出距離=型芯高度+（510）=42+10=52mm，則C板厚度=201552=87，選標(biāo)準(zhǔn)Hc=90mm。 5）選定模架 模架標(biāo)記：200250-DCI-A70B60C70 LKM 6）檢驗(yàn)?zāi)＜芘c注射機(jī)的關(guān)系模具外形尺寸200250，拉桿空間260290，顯然200290，合理。最大模具厚度300模具厚度275最小模具厚度200 ，合理。開模行程=424210=92 最大開合模行程300，合理

11、。 （6）澆注系統(tǒng)型腔布局為一模四件，點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)組成為主流道、分流道、澆口、冷料井。主流道圓錐形，錐角a=2，表面粗糙度Ra0.63um。主流道進(jìn)口端直徑D1=4.5mm，長度L由裝配決定，完整尺寸見附錄澆口套零件圖。設(shè)計(jì)成澆口套形式，節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于拆卸和更換。 分流道選用圓形截面分流道，直徑dts+1.5=1.5+1.5=3，查表dmin=4mm，則取d=4mm。長度取90mm。 澆口采用點(diǎn)澆口，查表點(diǎn)澆口直徑尺寸，已知材料為PP，塑件壁厚0.6mm，則澆口直徑d=(0.71.0) mm，取d=1.0mm。L=1mm，a=11。 （7）推出機(jī)構(gòu)采用推桿推出機(jī)構(gòu)，每個(gè)塑件設(shè)置

12、2顆4圓形推桿，推出力均勻，運(yùn)動平穩(wěn)，但塑件上留下推出痕跡。（8）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定形、生產(chǎn)效率以及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應(yīng)設(shè)置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型（1.82g）、薄壁（0.6mm）塑件，且成形工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷卻。此模具設(shè)計(jì)中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖所示。（9）排氣系統(tǒng)由于此模具屬于中小型模具，且模具結(jié)構(gòu)較為簡單，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.020.03mm ，不必設(shè)排氣槽。任務(wù)2-5:注射機(jī)的校核（1）最大注射量已知VsVj=(4x2)+3=11，Vmax=125，K取0.8則VsVjKVmax ，適合。注射壓力 已知P注= 70120 MPa，P公 =120 MPa；則P注 P公 ，適合。（3）鎖模力已知Pq=2040MPa，A分=3.1412.54500 =2462mm2F鎖=900kN 則Pq A分=402462=98480