塑料三角支架注塑模模具設(shè)計(jì)

1、學(xué)校代碼：XXXX 序 號(hào)：XXXXXXX 設(shè) 計(jì) 題目： 塑料三角支架注塑模模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： XXX 姓 名： XXX 學(xué) 號(hào)： XXX 專(zhuān) 業(yè)： XX 年 級(jí)： XXX 指導(dǎo)教師： XXX XXXX年 X月摘要 本設(shè)計(jì)為塑料三角支架注塑模模具設(shè)計(jì)，塑料三角支架采用聚丙烯（PP）材料，用注塑機(jī)注塑成型。在模具設(shè)計(jì)中采用嵌入式凹模,組合式凸模，側(cè)澆注口，塑件的外表面為模具分型面，注塑經(jīng)過(guò)充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。注塑完成后動(dòng),定模座分開(kāi),動(dòng)模后移到指定位置，推桿推出塑件，復(fù)位桿復(fù)位好既完成一次注塑。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用CAD/CAM,UG,等設(shè)計(jì)軟件。關(guān)鍵詞: CAD/CAM, 塑料

2、，注射模，注射機(jī)。Abstract: The design of injection mold die design for the card case, card case with polypropylene (PP) materials, used injection molding machine injection molding. Embedded in the mold die design, combined punch, direct casting port, outer surface of plastic parts for the mold parting line,

3、 injection molding after filling, compaction, packing, and cooling back five stages. Injection completed action, scheduled to die seat separately, the dynamic model specified location after the move, putting plastic pieces launched, the reset lever reset the completion of an injection well only. Use

4、d in the design process CAD / CAM, UG, and other design software. Key Words: CAD/CAM, Plastic, Plastic injection mold, Plastic injection目 錄1 緒論11.1 塑料注射模具簡(jiǎn)介11.2 我國(guó)塑料注射模具現(xiàn)狀12 塑件成型的工藝性分析32.1 塑件的分析32.2 PP的性能分析32.3 PP的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)42.3.1注射成型過(guò)程42.3.2注塑工藝參數(shù)43 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式53.1 分型面位置的確定53.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定53.3 注射機(jī)型

5、號(hào)的確定53.3.1 注射量的計(jì)算53.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算53.3.3 選擇注塑機(jī)53.3.4 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核64 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)74.1 主流道的設(shè)計(jì)74.1.1 主流道尺寸74.1.2 主流道的凝料體積74.1.3 主流道當(dāng)量半徑74.1.4 主流道澆口套的形式84.2 澆口的設(shè)計(jì)84.3 校核主流道的剪切速率84.3.1 計(jì)算主流道的體積流量84.3.2 計(jì)算主流道的剪切速率84.4 冷料穴的設(shè)計(jì)85 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算95.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)95.2 成型零件鋼材的選用105.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算105.3.1 凹模寬度尺寸的計(jì)算115.3.2

6、凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算115.3.3 凹模高度尺寸的計(jì)算115.3.4 凸模寬度尺寸的計(jì)算115.3.5 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算115.3.6凸模高度尺寸的計(jì)算125.4 成型零件尺寸及動(dòng)模板厚度的計(jì)算125.4.1 凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算125.4.2 凹模底板厚度的計(jì)算125.4.3 動(dòng)模厚度的計(jì)算125.4.4 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)135.4.5抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定146.1 各模板尺寸的確定176.2 模架各尺寸的校核186.3 導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)187 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)197.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則197.2 推出方式的確定207.3 脫模力的計(jì)算207.4 推桿的直徑計(jì)算及強(qiáng)度校核207.4.1

7、 推桿的直徑計(jì)算207.4.2 強(qiáng)度校核207.5 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位218.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則228.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算23結(jié)論25參考文獻(xiàn)261 緒論1.1 塑料注射模具簡(jiǎn)介中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，產(chǎn)品是制造的主體，模具又是制造業(yè)的靈魂，模具的發(fā)展水平?jīng)Q定了制造的發(fā)展水平，模具又是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。因此，模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”，模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。如今塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。

8、注塑成型是生產(chǎn)塑料制件最常用的制造方法之一，采用這種方法既可以生產(chǎn)小巧的電子器件和醫(yī)療用品，也可以生產(chǎn)大型的汽車(chē)配件和建筑構(gòu)件，生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)效率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。隨著塑料材料技術(shù)和注塑成型加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料注塑加工行業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。塑料加工是將原材料變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有迅速的發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的制品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。因此，模具工

9、業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”，模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。1.2 我國(guó)塑料注射模具現(xiàn)狀我國(guó)塑料注射模具的發(fā)展迅速。塑料注射模具的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專(zhuān)業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。塑料注射成型是

10、生產(chǎn)塑料制品的重要手段之一。在CAD技術(shù)引入注塑模設(shè)計(jì)領(lǐng)域后，模具設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變革，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75%，在我國(guó)，注塑模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。 1.3 塑料三角支架材料的選用 塑料三角支架如圖1-3，塑料三角支架既要小巧，精致，美光又要得體。因此塑料就具有這樣的性能，而塑料中的聚丙稀具有流動(dòng)性好，質(zhì)量輕，韌性好，耐化學(xué)性好，耐磨性好等特點(diǎn)。特別是聚丙烯的成行性能好，易制造出精致的塑料三角支架。所以本設(shè)計(jì)采用聚丙烯（PP）進(jìn)行注塑。圖1-12 塑件成型的工藝性分析2.1 塑件的分析（1）外形尺寸10

11、8.50X113.99X19.00該模具壁厚1-3mm，塑件的尺寸不大，塑料的熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。（2）脫模斜度 PP屬于無(wú)定型塑料，成型收縮率較大，參考模具成型與技術(shù)選擇該塑件上型芯和凹模斜度為。2.2 PP的性能分析（1）PP塑料的使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好，易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般的機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成型性能1）無(wú)定型塑料。其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來(lái)確定成型方法及成型條件。2）吸濕性極弱。含水量小于0.3%（質(zhì)量），所以無(wú)需進(jìn)行干燥。3）流動(dòng)

12、性好。溢邊料0.03mm左右。4）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。（3）PP的主要性能指標(biāo)見(jiàn)下表2-1 表2-1 PP的性能指標(biāo)密度/gcm-30.8510.935屈服強(qiáng)度/Mpa40比體積/ cm3g-11.0691.175拉伸強(qiáng)度/Mpa9.39-36.7吸水性/%0.02%拉伸彈性模量/Mpa694-1980熔點(diǎn)/164170抗彎強(qiáng)度/Mpa30計(jì)算收縮率(%)1.02.5抗壓強(qiáng)度/Mpa45比熱容/kg1900彎曲彈性模量/Mpa694-19802.3 PP的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)2.3.1注射成型過(guò)程1） 成型前的準(zhǔn)備。對(duì)PP的色澤、

13、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測(cè)，由于PP吸水性極小，成型前無(wú)需進(jìn)行干燥。2） 注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。3） 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為6070，處理時(shí)間為1620s。2.3.2注塑工藝參數(shù)1） 注塑機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為30r/min。2） 料筒溫度（）：后段160190； 中段170200； 前段200240。3） 噴嘴溫度（）：170180。4） 模具溫度（）：4080（50）。5） 注射壓力（MPa）：3580。6） 成型時(shí)間（S）：24.6（注射時(shí)間取1.6

14、，冷卻時(shí)間15，輔助時(shí)間8）。3 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式3.1 分型面位置的確定通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的底平面上。3.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定型腔數(shù)量的確定 該塑件為小批量，專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，可采取一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。3.3 注射機(jī)型號(hào)的確定3.3.1 注射量的計(jì)算通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得注塑體積：V塑=19.663cm3塑件質(zhì)量：m塑=V塑 =19.70.9=17.73g，公式中密度參考模具成型與技術(shù)可取。此處省略NNNNNNNN字需要完整版請(qǐng)聯(lián)系QQ九九八七二一八四。8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）動(dòng)、定模要分別冷卻，保持

15、冷卻平衡。（2）孔徑與位置，一般塑件的壁厚越厚，水管孔徑越大。（3）冷卻水孔的數(shù)量越多，模具內(nèi)溫度梯度越小，塑件冷卻越均勻。（4）冷卻通道可以穿過(guò)模板與鑲件的交界面，但是不能穿過(guò)鑲件與鑲件的交界面，以免漏水。（5）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔，距離要小。（6）澆口處加強(qiáng)冷卻。（7）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。（8）標(biāo)記出冷卻通道的水流方向。（9）合理確定冷卻水管接頭的位置。（10）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。8.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算（1）單

16、位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量W1）塑料制品的體積 2）塑料制品的質(zhì)量 3）由于塑件80%部分的壁厚為1 mm，20%部分的壁厚為1.6mm，可查表，取綜合冷卻時(shí)間t冷=15s，取注塑時(shí)間t注=1.6s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注塑周期：t= t冷+ t注+ t脫=15+1.6+8=24.6s。由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=(3600/24.6)次=146次 4）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Q5 查表4-35直接可知聚乙烯的單位熱流量Q5的值的范圍在（590-690）KJ/kg 之間。故可取=590KJ/kg。（3）計(jì)算冷卻水的體積流量qv

17、 設(shè)冷卻水道入口的水溫為,出水口的水溫為，取水的密度，水的比熱容為C=4.187/(kg),則根據(jù)公式可得：Q=3.8410-5（4）確定冷卻水路的直徑d 當(dāng)Q=3.8410-3m3/min時(shí)，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水管的直徑 d=8mm。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速 V=1.715m/s（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?.5，查手冊(cè)可得，則有=2.85KJ/m（7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A A=0.0038（8）計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L L=0.202M=202mm（9）冷卻水路的根數(shù)X設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為=125mm.則冷卻水路的根數(shù)為 X=

18、4所以取4根冷卻水管結(jié)論通過(guò)這次的塑料模具設(shè)計(jì)，使我對(duì)于塑料模具有了更加深入的了解，對(duì)模具的設(shè)計(jì)過(guò)程有了清晰的認(rèn)識(shí)。塑料模具的設(shè)計(jì)過(guò)程就是一次在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新的過(guò)程。在具體操作設(shè)計(jì)的時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)有很多需要的理論、數(shù)據(jù)、參數(shù)等都是在課本上找不到的，很多情況下都只能憑借設(shè)計(jì)者自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，由此可見(jiàn)實(shí)踐對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)人員的重要性。并且通過(guò)具體的操作，不僅讓我學(xué)到了許多新知識(shí)，還讓我重新拾起了許多已經(jīng)淡忘的知識(shí)，如CAD、機(jī)械制圖、公差等?？傊@次課程設(shè)計(jì)讓我獲益良多。首先，感謝院領(lǐng)導(dǎo)和XXXX老師對(duì)我們畢業(yè)生的高度關(guān)注和支持，以及對(duì)畢業(yè)答辯的精心安排。最后，感謝楊老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程給我的鼓勵(lì)和