塑料杯模具設(shè)計

塑料杯模具設(shè)計設(shè)計模具確實定及其尺寸我所設(shè)計的是無手柄圓錐形塑料杯如下圖具體尺寸如下列圖塑件的工藝分析2.1塑件原材料分析塑料水杯通常分一次性的和可以重復使用的兩大類。由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一般價格都很廉價。對于可以重復使用的水杯一半采用耐高溫無毒的高性能塑料如一般市場上常賣的都PP塑料杯，這種樹脂本身來講是不含有害物質(zhì)，使用起來比擬平安。在市場上也有很好的銷售。所以，我也是選用PP。〔1〕.選擇聚丙烯〔PP〕的原因聚丙烯〔PP〕為無色、無味、無毒，結(jié)晶型的線型分子結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料，密度為0.9g/㎝3~0.91g/㎝3，收縮率為1.0%~2.5%。具有優(yōu)良的電絕緣性能和耐化學腐蝕性能，機械強度，硬度高，具有特別高的抗彎疲勞強度，使用溫度較高，在120℃聚丙烯的成型特性為：①成型性好，可采用注塑、擠出及吹塑等成型加工方法。②吸濕性小，不吸水，成型前可不枯燥。其吸水量為0.05%③熔體粘度小，流動性好，溢邊值為0.03mm流動性對壓力敏感，宜采用較高的壓力注射。④成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形等缺陷。⑤容易發(fā)生彎曲變形，塑件應(yīng)防止尖角，缺口。⑥熱容量大，注射成型模具須設(shè)計能充分冷卻的冷卻系統(tǒng)。模具溫度對收縮率影響大，冷卻時間長，應(yīng)注意控制模具溫度，模溫太低〔<50℃〕⑦塑件無光澤，易產(chǎn)生熔接痕，模溫太高〔>90⑧尺寸穩(wěn)定性好。〔2〕結(jié)構(gòu)工藝性塑件的尺寸精度分析熱塑性塑料的最小壁厚和常用壁厚推薦值塑料制品材料最小壁厚小型塑料件壁厚中型塑料件壁厚大型塑料件壁厚聚乙烯0.61.251.62.4～3.2單位：mm由上表可知：PP材料的塑件最小壁厚和常見壁厚值，水杯屬于小型塑件，由常用值可得壁厚為1.45mm，但是考慮到此塑件為水杯，不會有加強筋之類的增加強度的結(jié)構(gòu)，再結(jié)合聚丙烯的成型特點綜合考慮，此次水杯的壁厚值為2.0mm?！?〕塑件的外形尺寸及尺寸精度分析根據(jù)塑件原來是聚丙烯〔PP〕確定塑件公差等級MT4,其主要尺寸的公差要求見表1-2：表2-2塑件尺寸公差外形尺寸塑件標志尺寸塑件尺寸公差Ф860-0.72Ф660-0.641000-0.82內(nèi)形尺寸Ф82+0.720Ф62+0.56097+0.720要求塑件內(nèi)外外表光潔，故取內(nèi)外外表粗糙度Ra均為0.4um。塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析a從圖上看，該塑件外形為圓錐形，圓角過渡小且少有尖角存在，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。b塑件型腔較大，圓角過渡為R0.5。c塑件內(nèi)底部為圓角過渡，可增強塑件強度且有利于塑料流動充滿型腔。d在塑件的兩側(cè)為兩個對稱凹模，側(cè)向分型。e塑件底部抽芯，采用推件板頂出。f為使塑件順利脫模，塑件底部支撐面高度為1mm，滿足強制脫模條件。綜合來看，該塑件結(jié)構(gòu)較簡單，無特殊結(jié)構(gòu)要求，采用注塑成型，只要工藝參數(shù)控制得當，該塑件還比擬容易成型的。2.2初選注塑成型機的型號和規(guī)格〔1〕計算塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品為聚丙烯〔PP〕其密度為0.9g/㎝3~0.91g/㎝3，收縮率為1.0%~2.5%，計算其平均密度為0.905g/㎝3，平均收縮率為1.75%。通過PRO/E軟件測出塑件體積：V=57136.44mm3=57.14cm3M=PV=0.905X57.14=51.71g該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，因此在模具設(shè)計上要求提高塑件的生產(chǎn)效率，所以采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用點澆口。所以：塑件總體積=2V=114cm3塑件總質(zhì)量=2M=104g由于澆注系統(tǒng)體積與質(zhì)量都不是很大，所以可先初選注塑機型號?！?〕確定注塑機型號從實際注塑量應(yīng)在額定注塑量的20%-80%之間考慮，選定注塑機型號為：JPH330A注塑機參數(shù)如表所示：螺桿直徑(mm)65螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)21-140理論注塑容積(cm3〕926注射速率(g/s)240注射壓力(MPa)195塑化能力(g/s)124鎖模力(kN)3300鎖模形式全液壓式拉桿間距(H×V)(mm×mm)710×510最小模厚(mm)280最大開距(mm)1200模板行程(mm)920定位孔直徑(mm)150定位孔深度(mm)40噴嘴伸出量(mm)40噴嘴球半徑(mm)15油壓頂出力(KN)54定出行程(mm)120液壓泵電動機功率(KW)37.5加熱功率(KW)20油箱容量(L)600機器質(zhì)量(t)14.0〔1〕最大澆注量的校核考慮到流道，澆口凝料和飛邊，通常注塑機的實際注塑量是理論注塑量的80%。所以，選用注塑機最大注塑量應(yīng)：0.8M機>M塑式中：M機——注塑機的最大注塑量，g；M塑——塑件的質(zhì)量〔g〕；這里為104g〔用PRO/E算其體積〕此處注塑機的注塑量為825g故825x0.8=660>104滿足要求〔2〕注塑力的校核式中----選用的注塑機的最大注射壓力〔MPa〕；----成型需要的注射壓力〔MPa〕；其中=195MPa，=50MPa；所以滿足要求〔3〕鎖模力校核Fs>PmA式中：Pm——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，MPa；這里為50MPa。A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，mm2；這里為5900mm2Fs——注塑機的額定鎖模力，KNPmXA=50X5900=295KN此處選定的注塑機鎖模力為3300KN>295KN故滿足要求。3模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1分型面的選擇：選擇塑料杯上圍最大處為分型面。3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內(nèi)，并在填充及凝固過程中將注射的壓力傳遞到塑件的各部位，澆注系統(tǒng)一般由澆口、澆道、進料口及冷料穴四局部組成。澆口設(shè)計點澆口注塑機型號為JPH330A的噴嘴的有關(guān)尺寸為：噴嘴球半徑：r=15mm；噴嘴孔直徑：d′=4mm；表3-1主流道局部尺寸符號名稱尺寸d主流道小端直徑d=d′+〔0.5～1〕mmR球面凹坑半徑R=r+〔0.5～1〕mmh凹坑深度(3～4)mma主流道錐角2°～4°L主流道長度一般≤60為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形。3.2.2該塑件體積不是很大，形狀比擬簡單，壁厚均勻且塑料的流動性好，可以采用單點進料的方式。為了方便加工，采用較常用的截面形狀為半圓形的分流道。對于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件，可采用經(jīng)驗公式計算：D——分流道直徑mm。W——流經(jīng)分流道的塑料量g。L——分流道長度mm。D=0.2654×=7.2mm表3-2常用塑料注塑件分流道斷面尺寸推薦范圍