模板塑料模具设计说明书讲解.docx

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模板塑料模具设计说明书讲解

机电工程学院

课程设计说明书

课程名称塑料模具设计

题目名称镜头盖Ⅱ模具设计

学生学院材料科学与工程学院

专业班级高分子科学与工程2013-学号2013

学生姓名_

指导教师赵辉

2014年12月22日

1任务书1

1.1课程设计的内容1

1.2课程设计的要求与数据1

1.3课程设计应完成的工作1

2塑件的工艺分析2

2.1塑料零件图及说明、要求：

2

2.2材料性能2

2.3成型特性及条件3

3注射机的选择4

3.1注射成型工艺参数4

3.2结构工艺性4

3.3零件体积及质量估算4

3.4初选注射成型机的型号和规格5

4模具基本结构设计6

4.1模具型腔排列方式的确定6

4.2模架的选择和A、B板厚度的确定6

4.3模具分型面的选择6

4.4注射模浇注系统设计7

4.5确定型腔、型芯的结构及固定方式8

4.6确定顶出机构类型8

4.7确定导向机构（本模具采用导柱导向机构）8

4.8排气机构8

4.9模具冷却系统的确定9

4.10模具材料9

5校核计算10

5.1注射量的校核10

5.2锁模力的校核10

5.3模具闭合高度的校核10

5.4模具的开模行程校核10

5.5注射机压力的校核10

6模具工作部分设计计算1..1.

6.1型腔与型芯的设计：

1..1.

6.2成型零部件的尺寸计算：

1..1.

6.3脱模力的计算12

7设计小结14

参考文献15

1任务书

1.1课程设计的内容《塑料模具设计课程设计》的设计内容是根据本任务书指定的塑料制品，分析该制品成型工艺性，设计注射成型该产品的模具，根据制品的要求及所设计的模具尺寸等选择成型注射机，撰写设计说明书。

1.2课程设计的要求与数据

1）在规定时间内独立完成自己的设计任务；

2）及时了解有关资料，作好准备工作，充分发挥自己的创造性；

3）要求计算准确，结构合理，图面整洁，图样和标注符合国家标准；

4）设计说明书要求表达清楚，句子流畅，书写工整，插图清晰整齐。

1.3课程设计应完成的工作

1）对任务书指定的塑料零件进行工艺分析及工艺计算。

并确定模具结构。

2）根据模具的结构和尺寸选择使用的注塑机型号；

3）设计塑件的注射成型模具，计算各成型零件尺寸，校核主要零件的强度硬度；

4）绘制所设计模具的装配图和零件图；

5）撰写设计计算说明书，并装订成册（A4纸约20页）。

2塑件的工艺分析

2.1塑料零件图及说明、要求：

该塑件产品材料为LDPE，盖表面壁厚1mm，侧壁厚3mm，精度等级为7、8级精度，制品要求外观表面光泽、无杂色，生产批量中等。

零件图如下：

图2.1塑料零件图

2.2材料性能

LDPE无毒、无味、无臭，密度为0.910～0.940g/cm3，它是在100～300MPa的高压下，用氧或者有机过氧化物为催化剂聚合而成，也称高压聚乙烯。

低密度聚乙烯在聚乙烯树脂中是质量最轻的品种。

与高密度聚乙烯相比，其结晶度（55%～65%）和软化点（90～100℃）较低；有良好的柔软性、延伸性、透明性、耐寒性和加工性；其化学稳定性较好，可耐酸、碱和盐类水溶液；有良好的电绝缘性和透气性；吸水性低；易燃烧。

性质较柔软，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70℃）。

不足之处是其机械强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。

分子结构不够规整，结晶度（55%-65%）低，结晶熔点（108-126℃）也较低。

其力学强度低于高密度聚乙烯，防渗系数、耐热性和抗日光老化性差，在日光或高温下易老化分解而变色，导致性能下降，所以低密度聚乙烯在制成塑料卷材时添加了抗氧化剂和紫外线吸收剂来改善其不足之处。

2.3成型特性及条件

（1）LDPE吸水率很小（<0.01%），而成型水分允许含量可达0.1%左右，因此加工前不必要进行干燥处理。

（2）LDPE熔点不高，料筒温度对熔体流动性的影响不如压力。

由于结晶晶核的熔融需要吸收大量的热量，故料筒温度的选择点应比熔点高，通常要高出十多度。

提高熔体的流动性。

一般为108～204℃。

（3）LDPE的流动性能好，较低压力下既能成型大多数制品。

薄壁件、长流程、窄浇口的制品一般用120MPa；一般制品用100MPa。

（4）模具温度对LDPE制品的质量有较大的影响，模具温度大概为60～70℃以保证侧壁的易变性问题。

以提高其韧性及尺寸稳定性。

3.1注射成型工艺参数注射剂类型：

干燥：

70温度:

料桶后端料桶中端料桶前端喷嘴模具压力:

注射压力

时间:

高压时间

保压时间冷却时间成型周期螺杆转速（r/min）:

说明:

料斗干燥

3注射机的选择

柱塞式

～80℃，预干燥1h左右

140～160℃

170～200℃

150～170℃

35～55℃

60～100Mpa

0～5s

15～60s

15～60s

40～140s

3.2结构工艺性

（1）、零件壁厚为3mm，盖面壁厚1mm，大于塑件的最小壁厚0.6mm注射成型时应不会发生填充不足现象。

（2）、该塑料制件有3个侧孔，需设置侧向抽芯

（3）、考虑塑件的尺寸不是很大，为了提高生产率，采用一模两腔；并且用侧浇口，用拉料杆使浇注系统冷凝料拉断、顶出脱落，以利于生产自动化。

3.3零件体积及质量估算

（1）、单个塑件体积V＝5.51cm3（利用UG软件分析所得），质量m＝

5.510.92=5.06g

（2）两个塑件和浇注系统凝料总体积V总＝16.53cm3，总质量m总＝15.2g。

3.4初选注射成型机的型号和规格

n0.8vgvj

由公式4－1nvz（《塑料成型工艺与模具设计》，第107页）可得注射V总

vg

机最大注射量0.8＝20.7cm3。

料筒内应还有比vg/0.3=69cm3大才能保证注塑机不停地正常运行

查表2－40（《塑料模具设计资料》，第48页）,选择SX—ZY－125型号的注射机。

SX—ZY－125注射机参数如下：

理论注射量：

125cm3

锁模力：

900kN

螺杆直径：

42mm

公称注射压力：

119Mpa

柱杆距离：

260×290（mm×mm）

定位圈尺寸：

直径100mm

喷嘴球半径：

R12mm

模板行程：

300mm

模具最大厚度：

300mm

模具最小厚度：

200mm

4模具基本结构设计

4.1模具型腔排列方式的确定根据材料的尺寸形状及成型性能要求，本模具采用一模两腔，呈对称分布，如下图。

图4.1塑件排样图

4.2模架的选择和A、B板厚度的确定

由图1的塑件形状尺寸、各成型板的厚度要求，并考虑注射机的最大装模厚度，可参考标准模架180×250A2（《塑料模具设计资料》，第141页）。

确定A、B板厚度：

A板布置了冷去水管和浇注系统主流道，该板厚度主要考虑塑件高度和冷去水管的布置，取A板厚度HA为32mm。

B板其厚度主要考虑嵌入型芯的高度，以及抽芯滑块的高度。

选B板厚度HB为

32mm。

4.3模具分型面的选择

经分析，该塑件圆周方向有侧孔，成型时必须采用侧向抽芯。

中间的孔用嵌入式型

芯成型。

考虑到加工的方便性和加工的自动化，选择侧浇口。

分型面设计如下图：

设计分析：

型芯由组合滑块组成，流道设在定模一侧，分流道采用半圆形流道。

分型面分开，拉料杆将冷凝料拉出留在动模一侧；开模一定距离后，当推板推出时，推动型芯滑块推出并抽芯，塑件与浇注系统靠自重落下。

4.4注射模浇注系统设计

（1）主流道的设计

根据设计资料查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸为：

注射机喷嘴直径d1=4mm；喷嘴球半径R1=12m。

m

根据模具主流道球面半径R=R1+（1～2）mm及小端直径d=d1+（0.5～1）mm，故取主流道球面半径R=14m；m小（上）端面直径d=5mm。

（《塑料成型工艺与模具设计》图4

浇注系统冷凝料

另外，为了便于将冷凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为：

2°～4°。

经换算得主流道大（下）端直径D=8m。

m

（2）、冷料穴的设计

冷料穴设置在主流道的末端，采用Z形的冷料穴，便于将浇注系统冷凝料和A板分开。

（3）分流道的设计分流道的形状及尺寸，应根据制件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度、成型工艺条件等因素来确定。

多型腔通常要设置分流道。

为了便于制造、加工，本模具选用截面为半圆形的分流道，只设在定模一侧。

分流道宽度同主流道直径，高度h＝4mm，长度L＝10mm，其中冷料穴较长，只要考虑了拉料杆位置的设计。

（《塑料成型工艺与模具设计》，第233页）

（4）浇口设计

根据塑件的成型、外观要求及型腔的排列方式，并便于冷凝料的自动脱落，并使塑件外观质量好，在塑件上留下的痕迹小等特点，选用结构简单的侧浇口。

侧浇口与塑件表面水平连接。

高度h=1mm宽,度b=4mm，长度L=2mm。

（《塑料成型工艺与模具设计》，第126页）

（5）定位环及浇口套设计

根据注射机定模板中心孔尺寸，选取定位环直径为100mm（相关尺寸见《塑料模具设计资料》表2－138，第270页）；浇口套公称直径为25mm（相关尺寸见《塑料模具设计资料》表2－118，第257页）。

4.5确定型腔、型芯的结构及固定方式

（1）、型腔结构设计型腔以镶嵌块形式固定在定模上，一模两腔。

（2）型芯结构设计、固定方式为了便于热处理和节约优质模具钢，型芯采用整体镶块式结构，加工成台阶形状。

型芯如零件图所示。

4.6确定顶出机构类型

顶出机构的结构因塑件的脱模要求的不同而有所变化，但对顶出机构所应达到的基本要求是一致的：

使塑件在顶出过程中不会损坏变形；保证塑件在开模的过程中留在设置有顶出机构的动模内；若塑件需留在定模内，则要在定模上设置顶出机构。

其中，一次顶出机构是最常用的顶出机构。

本模具采用组合型芯，斜滑块在抽芯的同时顶出塑件。

4.7确定导向机构（本模具采用导柱导向机构）

（1）导柱导套结构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效

益，使用有肩导柱，导套也使用有肩导套。

（2）导柱的布置为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱的不对称布置，导柱设在动模一侧。

4.8排气机构

该零件结构简单，且热塑性塑料模具排除的气体量比较少，利用模具分型面之间以及滑块与型芯之间的缝隙排气。

4.9模具冷却系统的确定

因塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为

300℃），成型时要控制模温在50－80℃,具体措施是布置冷却水管。

（1）冷却水管直径8mm。

（2）冷却系统布置见装配图

（3）冷却水嘴采用伸入型腔的形式，以防止液体泄漏。

4.10模具材料

型腔、型芯、镶块等非标准模具零件的材料为Cr12，淬火加低温回火硬度≥

55HRC，或45钢，热处理硬度≤240HBS，或P20、优质P20（预硬塑胶模具钢）、S136、S316H（镜面塑胶模具钢）。

各种模板、垫板、固定板、支承块、压紧块、推板、挡块等选材。

材料：

45钢，热处