塑料蓋注射模設(shè)計(jì)說明書

湖南工學(xué)院（籌） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題 目 塑料蓋注射模設(shè)計(jì) 起 止 時(shí) 間 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 教研室主任 系 主 任 2006 年 5 月 27 日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 目 錄 一、塑件分析及注塑機(jī)選定 2、模具設(shè)計(jì) 1、主流道設(shè)計(jì) 7、定模設(shè)計(jì) 8、支撐板設(shè)計(jì) 11、排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14、合模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15、內(nèi)型腔設(shè)計(jì)計(jì)算 16、推桿設(shè)計(jì) 22 9、溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 230、設(shè)計(jì)小結(jié) 25 11、參考資料 26 共 26 頁 第 1 頁 南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 電源盒注射模設(shè)計(jì) 塑件圖如下 ： 該塑件選用塑料為 丙烯腈 苯乙烯共聚物 英文名 ： 基本特性 ： 二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 烯腈使 二烯使 乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 共 26 頁 第 2 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，收縮率為 濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于 流動(dòng)性一般，溢料間隙約在 在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對(duì) 酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于部分醇類及烴類溶劑，但于烴長期接觸會(huì)軟化溶脹， 物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)硬氣放映開裂。 于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可陪成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70左右，熱變形溫度約為 93左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 成型特點(diǎn) ： 以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的陰力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 5060求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在 6080 用柱塞式注射機(jī)成型時(shí)， 料溫180230注射機(jī)壓力（ 10001400） 105P 共 26 頁 第 3 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、 塑件體積 V=40 40 938 38 8 22 4+ 15 17=料 1= 2= = 比 重： 伸強(qiáng)度： 度： 展 率： m3/s 導(dǎo)熱系數(shù)： w/ 熱 容： C=： =1050 塑件質(zhì)量 ： m= v=1050 103 10g 3、模具用鋼 選用 45# 熱處理正火 規(guī)格 25 b 600 s 355 (149127) E=204000 熱導(dǎo)入率 1949.8 w/見塑 料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 355 共 26 頁 第 4 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 4、 塑料冷卻時(shí)間 水冷： 40 =、 型腔確定 塑料為熱塑性，為了使模具簡單，采用推板 +頂針 +推出，為提高效率采用一模四腔非平衡式布排 6、注射機(jī)確定， 假設(shè)工廠具有此設(shè)備，根據(jù)所需注射量采用 S22 型柱塞式注射機(jī) 參數(shù)如下： 額定注射量： 200 塞 直徑： 20 2 射 壓力： 117射 行程： 130 射 時(shí)間： 模 力： 250 模 力： 250大成型面積： 90 大開模行程 ： 160 具最大厚度 ： 150 射機(jī)型 號(hào)參見塑 料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 4100 共 26 頁 第 5 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 模具最小厚度： 60 定模固定板尺寸： 250 250 料 空間： 235 合模 方式： 液壓 7、模具厚度確定 H 制圖 校核 H=155 符合 8、開模距確定 S=2+510=35+9=50 共 26 頁 第 6 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 二 模具設(shè)計(jì) 1、主流道設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料 品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。 根據(jù)塑件的形狀采用推桿推出。由于采用復(fù)式點(diǎn)澆口，雙分型面，分流道采用半圓形截面，分流道開設(shè)在中間板上，在定模固定板上采用澆口套 , 不設(shè)置冷料穴和拉料桿。 圖 0 . 0 2 0 2s r 2 038424 25 共 26 頁 第 7 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 W=（ 404/106 1/3=腔冷卻計(jì)算： A=G i/ 3600（ 1000v） 0.8/G） （ 水管直徑為 10 長： 180 表 值： 4 熱 焰： 300000 J/具溫度： 60 冷卻水溫取天然水： 20 流速為： 5 10-5 m/s 冷卻水總熱面積： A= 所需 水管長度： L=G i/3600（ 1000m 2、定模設(shè)計(jì) a 確定型腔數(shù) 考慮效率初步采用一模四腔 確定鎖模力，成型面積校核 塑件整件表面積： 4 S=4 40 40 x 面積： S=S+S 流 =4 100+5768 =6168 共 26 頁 第 8 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 取 6200 于 90 注射量校核 單個(gè)塑件體積： V=1=4 = =4 100 2+ 4 35 =20 可取 b、確定定模厚度 條件： 1、 制件壁厚在滿足結(jié)構(gòu)和成型工藝條件下要求均勻一致 2、 結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度適當(dāng) 3、 脫模強(qiáng)度 4、 承受沖擊力均勻分布 5、 防止金屬嵌件裂紋 6、 孔嵌件出現(xiàn)焊接處能得到加強(qiáng) 7、 防止薄壁處的熔接痕 8、 防止壁厚處縮孔 9、 防止刃口狀部位以及薄壁處的充填不足 共 26 頁 第 9 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 c、強(qiáng)度計(jì)算 W=（ 21/3 B板厚 L內(nèi)寬 P壓力 D腔深 E模量 Z變形 W側(cè)壁厚度 動(dòng)模板采用： 180 180 符 合溫度校核水管長： m 共 26 頁 第 10 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 3、支撐板設(shè)計(jì) 1、 板厚校核： W= （ 521/3 B= 38 P= 117= 45（ 204000） T= 180 D= 120 Z= 4 x ? 12 20 180 15 56 180 20 70 6 x ? 10 共 26 頁 第 11 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 得： W= 取 20 （見上頁標(biāo)意圖） 4、 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）、利用配合間隙排氣，其間隙均為： 2）、分流道端部開設(shè)冷料穴來容納前鋒冷料以保證塑料件質(zhì)量 3）、由于強(qiáng)行脫模，本模具不開設(shè)拉料桿 5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了擴(kuò)大同壓面積，采用推板推出 推板上開有導(dǎo)柱孔，銷孔，型芯裝配孔和排氣系統(tǒng)機(jī)構(gòu) 1、 推板開在動(dòng)模側(cè) 2、 采用平板使其受力均勻 3、 設(shè)計(jì)四根推桿將推板推出，推桿分布均勻，使其受力均勻 4、 合模由推板復(fù)位，正確復(fù)位 脫模力計(jì)算 共 26 頁 第 12 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 塑件對(duì)型芯的包緊力； F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力 脫模力； 型芯的脫模斜度。 又 F=于是 p（ 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即： p 由此 可得： p( 式中： 為塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為 A 為塑件包容型芯的總面積； P 為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件 p 取 07內(nèi)冷卻的塑件 p 約取 107 所以 :經(jīng)計(jì)算， A= , 取 0.2,107 =45 。 500 10107() =107 共 26 頁 第 13 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 15 036180901575 0 . 0 2?10B?100 ?12板 ) 共 26 頁 第 14 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 6、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；?上下模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。 一、 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用： 1、 定位件用：模具閉合后，保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。 2、 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。 3、 承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇： 一般在注射模中，動(dòng)、定模之間的導(dǎo)柱既可設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，視具體情況而定，通常設(shè)置在型芯凸出分型面最長的那一側(cè)。而雙分型的注射模，為了中間板在工作過程中的支承和 導(dǎo)向，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套盡量采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 定位采用定位銷 10 導(dǎo)柱：采用 10 12 如下圖示： 共 26 頁 第 15 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 0287、 內(nèi)型腔設(shè)計(jì)計(jì)算 1、產(chǎn)生偏差的原因： 塑料的成型收縮 成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實(shí)際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。 s=(制品尺寸 s 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 成型零部件的制造偏差 工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 成型零部件的磨損 共 26 頁 第 16 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 取 X= z= /3 縮率 1= 2= = z=（ 1+ s）（ 0+ z （ 1+ 38 0+ z =z=（ 1+ 40+ 0- z z=（ 1+ 8 0+ z =z =（ 1+ 9+ 0- z =m z/2 =（ 1+ 24 z/2 =m z/2 =（ 1+ 15 z/2 =縮率見塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 附錄 B 計(jì)算參考 塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五章第三節(jié) 共 26 頁 第 17 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2915B?12?17,5815753838152018025（動(dòng)模） 共 26 頁 第 18 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 中粘度塑料 料尺寸 40 屬于 1050 中 =40/3（ 1+ i） 取中等 =1+ = 220 ?44 共 26 頁 第 19 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 2、成型零件的強(qiáng)度、剛度計(jì)算 注射模在其工作過程需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對(duì)接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此 而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，成型零部件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算和校核是必不可少的。 一般來說，凹模型腔的側(cè)壁厚度和底部的厚度可以利用強(qiáng)度計(jì)算決定，但凸模和型芯通常都是由制品內(nèi)形或制品上的孔型決定，設(shè)計(jì)時(shí)只能對(duì)它們進(jìn)行強(qiáng)度校核。 因在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是鑲嵌式圓形型腔。因此，計(jì)算參考公式如下： 側(cè)壁： 按強(qiáng)度計(jì)算： 按剛度計(jì)算： 計(jì)算參考 塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五 章第三節(jié) 12( mp pc 3 共 26 頁 第 20 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 按剛度計(jì)算： 凸模、型芯計(jì)算公式： 按強(qiáng)度計(jì)算： 按剛度計(jì)算： 由公式分別計(jì)算出相應(yīng)的值為： 按強(qiáng)度計(jì)算得： r=剛度計(jì)算得： r=數(shù)符號(hào)的意義和單位： 模腔壓力（ 值范圍 5070； E 材料的彈性模量（ 得 05； p 材料的許用應(yīng)力（ 得 u 材料的泊松比 查表得 )1)1()1( 234 共 26 頁 第 21 頁 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 22 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 p 成型零部件的許用變形量（ 得 采用材料為 3火中溫回火， 46 8、推桿設(shè)計(jì) 采用 4 根 12 推桿（如下圖） 擋釘采用 d= 8 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 23 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 9、溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基本原則：熔體熱量 95%由冷卻介質(zhì)（水）帶走，冷卻時(shí)間占成型周期的 2/3。 注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則： 面尺寸應(yīng)盡量大 型腔表面的溫度與冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。 2冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相等，但是當(dāng)塑件不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10用 12153澆口處加強(qiáng)冷卻 塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常將冷卻水道的入口處設(shè)置在澆口附近，使?jié)部?附近的模具在較低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過一定程度熱交換后的溫水作用下冷卻。 4冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。 冷卻水道的總長度的計(jì)算可公式： w/ 參考塑料成型工藝與 模具設(shè)計(jì) 第五章第七節(jié) 南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 26 頁 第 24 頁 計(jì) 算 內(nèi) 容 說 明 冷卻水道總長度 熱傳導(dǎo)面積 冷卻水道直徑 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)要求，冷卻水道長度 5冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 聚乙烯的收縮率大，水道應(yīng)盡量沿著收縮方向設(shè)置。 冷卻水道的設(shè)計(jì)必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理一般水道孔徑為10右，不小于 8據(jù)此套模具結(jié)構(gòu) ，采用孔徑為