1、目錄1.22.43.54.74.174.284.394.495.95.195.295.3106.117138.139.1410.1711.191.塑件工藝性分析1.1.1 塑件結構分析由塑件零件圖可見，該塑件為一圓形塑料蓋。 外形結構較為復雜，倒角較多，要求外表面連接光滑，瓶蓋上部有通孔。1.1.2 塑件零件圖技術要求分析由塑件零件圖技術要求可見，此零件材料為PP（聚丙烯），可以批量生產，未注尺寸公差等級按聚丙烯高精度查取，查得公差等級為5 級，各配合尺寸要求一般，所以制造的模具精度取一般精度即可滿足要求。因為塑件采用批量生產，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比較高。1.2 塑件材料的成形

2、特點和工藝參數塑件材料為聚丙烯，其特點如下：共聚物型的PP材料有較低的熱變形溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗沖擊強度，PP的沖擊強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150。由于結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環境應力開裂問題。PP的熔體質量流動速率（MFR）通常在1100。低 MFR的 PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚型的抗沖強度比均聚型的要高。由于結晶， PP 的收縮率相當高，一般為 1.62.0% 。聚丙烯的主要成形特點：（ 1） : 結晶型材料，吸濕性小，可能發生溶體破裂，長期與熱金屬接觸易

3、發生分解。（ 2）：流動性極好，溢邊值為0.03mm 左右。（ 3）：冷卻速度快，澆注系統及冷卻系統的散熱應適度（ 4）：成形收縮范圍大，收縮率大，易發生縮孔、凹痕、變形，取向性強；（ 5）：注意控制成型溫度，料溫低時取向性明顯；模具溫度低于 50 度時，塑件無光澤； 90 度以上，易發生翹曲、變形（ 6）：塑件應壁厚均勻， 避免缺口、 尖角，以防止應力集中。表 1 PP 注射成型的主要工藝參數噴嘴溫度（）170 : 200后180-190料筒溫度（）中220-240前220-230注射壓力（ Mpa）70-110總周期30-65周期 (S)注射時間3-10保壓時間4-15冷卻時間20-402

4、. 初選注射機規格（ 1）塑料蓋體積:2- 2322- 2322- 192V =492+2712+232=9.23cm3222222（ 2）零件質量 : 查塑料成型工藝與模具設計常用熱塑性塑料主要技術指標可知 PP的密度為 0.9 0.91g/ cm3 ，這里取 0.905g/cm3 ，計算可得盒蓋的質量M=9.23 cm3 × 0.905g/cm3 8.35g.模具所需塑料熔體注射量m=1.6nV =1.6 ×2×9.23=29.54cm3塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力AnA1 +A2 =2 A1 +0.35 2A1 =2.7A122A1 =49

5、- 19=1602mm322A2.7 A1 4326mm3FAp型 =254326N108.15kN(3) 選擇注射機型號G m = 29.54 =39.39cm3 a 0.75鎖模力FFm查模具設計指導表6 24，因此初選號為SZ-60/40, 參數如下表2所示：表 2 SZ-60/40 型注射機的技術數據注射量 / cm360模板最大行程 /mm250螺桿直徑 /mm30模具最大厚度 /mm250注射壓力 /Mpa180模具最小厚度 /mm150注射時間 /s1拉桿空間 /mm220× 300鎖模力 /kN400噴嘴球徑 /mm10注射行程 /mm-噴嘴孔徑 /mm3（ 4）校核

6、注射機技術參數1）注射壓力校核PP所需的注射壓力70-110MPa，這里取 110MPa，注射機公稱壓力 180MPa，注射壓力110<180, 所以該注射機注射壓力合格。2）鎖模力校核鎖模力是指注射機鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。因此pek0 Ap型式中p型 型腔平均壓力k0 鎖模力安全系數，一般取k0 =1.25-1.4則pek0 Ap型 =1.4× 4326×25=118.97 kN故滿足要求。3 分型面選擇分型面的選擇原則：1. 為便于塑件成形后脫模，分型面應使塑件在開模時留在有脫模機構的一邊，

7、通常是在冬末的一側；2當塑件內有嵌件時，由于嵌件極少的收縮會造成塑件在這一位置粘附在型腔內，因此型腔應設計在動模部分而不應該在定模部分；3. 為了便于模具的加工，應考慮斜分型面要比直分型面的型腔部分容易加工；4. 選擇分型面時，應盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側向抽芯與側向分型，如果塑件有側凹或側孔必須采用側向分型或抽芯時，應使側抽芯型芯盡可能安放在動模上，而避免定模部分抽芯；5對于有同軸度要求的塑件，模具設計時盡可能將型腔設計在同一個型面上；6選擇分型面時， 應選在不影響塑件外觀和塑件飛邊容易修整的部位，一保證塑件的質量；7. 分型面的選擇應有利于防止溢料，當塑件在分型面上

8、的投影面積接近于注射機最大注射面積時，就有可能產生溢料；8. 分型面的選擇應有利于排氣，即分型面應盡可能設在塑件流動的末端，以利于排氣；9. 對于塑件較高， 脫模斜度又小的塑件， 分型面宜選在中間部位，盡管型腔設在動、定模兩側，但易于脫模且不產生飛邊。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、 澆注系統設計、 塑件的結構工藝性及精度、 嵌件位置形狀以及推出方法、 模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，考慮到要保證塑料制品能夠脫模，使型腔深度最淺，使塑件外形美觀，容易清理和有利于排氣等問題。綜上所述，最終確定分型面如下所示。4. 澆注系統的設計4.1澆口套設計

9、主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴格，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的澆口套，以便有效的選用優質鋼材單獨進行加工和熱處理。澆口套一般采用碳素工具鋼(T8 、 T10A)材料制造。澆口套是標準件，澆口套與模板間配合采用H7/m6 的過渡配合。澆口套如下所示4.2分流道設計（ 1）分流道截面形狀：梯形（ 2）分流道截面尺寸：（ 3）分流道長度：一般取主流道直徑的1-2.5倍，故 l = 10mm。（ 4）分流道布置形式：分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態，使塑料熔體盡快地經分流道均衡的分配到各個型腔，因此，采用平衡式分流道。（ 5）分流道的表面粗糙度

10、分流道的表面粗糙度Ra要求不低，一般取 0.8m : 1.6m 即可。4.3 澆口設計本設計規定用內環形澆口。4.4 冷料穴設計本設計采用帶鉤形頭(Z 字形頭 ) 拉料桿的冷料穴。5 成形零部件設計5.1 成形零件的結構設計（ 1）凹模結構設計整體式凹模（ 2）凸模結構設計整體式凸模5.2 成形零件的工作尺寸計算（ 1）平均收縮率 s= smax +smin =1.75%2（ 2）型腔和型芯尺寸Lm1 =491+1.75% -0.750.40+0.133+0.133=49.560Lm2 =+0.107+0.107271+1.75% -0.750.32=27.230Lm3 = 191+1.75%

11、 -0.750.20+0.067=19.180+0.06700Lm4 =451+1.75% +0.75 0.25 -0.083 =45.98-0.083Lm5 =231+1.75% -0.750.280=23.61-00.093-0.093H m1 = 141+1.75% +20.2=14.38-00.0673-0.067H m2 =261+1.75% + 20.3=26.66-00.1003-0.100+0.067H m3 =161+1.75% - 2 0.2=14.380+0.06731+1.75% - 2+0.100H m4 =280.3=28.29 0+0.10035.3 型腔壁厚的計

12、算（ 1）型腔壁厚從剛度的觀點出發，型腔最小壁厚為1-+E/rpSc =r -1+/ rp-=3.0mmE-1從強度的觀點出發，型腔最小壁厚為Sc =r1 =0.9mm2 p模具材料為SM1，E=2.1 ×10 5,0.25,300Mpa ,0.25(2) 型腔底板厚度從剛度的觀點出發，型腔底板最小厚度為Sh = 3 0.74pr 4 =3.06mmE從強度的觀點出發厚度，型腔底板最小厚度為2Sh =1.22 pr=3.03mmh=KFL2B 彎（ 3）動模墊板厚度FAp型式中， F 是動模墊板受得總壓力（N）， A 是塑件及澆注系統在分型面上的投影面積；B 是動模墊板寬度 （ mm

13、）；p 是型腔壓力；K 是修正系數，取0.6-0.75。有上述得h=15.8mm 。6. 模架的確定根據型腔最小壁厚，考慮到導柱導套及連接螺釘布置應占有的位置和采用二次推出等各方面問題，確定選用模架序號為5，B×L = 200 ×250 , 模架結構為A4 的形式，如圖所示。各模板尺寸的確定。1. A 板尺寸A 板是定模型腔板，塑件高度28mm，在模板上還要開設冷卻水道，冷卻水道離型腔應有一定的距離，因此 A板厚度取80mm。2. B 板尺寸B 板是凸模固板，B 板取 20mm。3 C 板尺寸墊塊 =推出行程 +推桿固定板厚度+(5-10)=16+10+16=42mm則 C

14、 取50mm。上述尺寸確定以后，就可以確定模架序號為5 號，板面尺寸為200*250，模架結構形式為A4 的標準模架。從選定的模架可知，模架外形尺寸：長×寬×高=200×250×236模具平面尺寸200×250< 220×300（拉桿間距），合格；模具開模所需行程=33+28+10=71< 250（注射機開模行程），合格；模具高度242， 100 < 242 < 300，合格；其他參數前面已校核，所以本模具所選注射機完全滿足使用要求。7. 排氣槽設計因為該零件為小型零件，一模兩腔，所以利用分模面及推桿之間的間隙

15、排氣即可，不必單獨考慮排氣方式。8. 脫模機構設計1. 脫模力計算21ESl cosf tanF+0.1A 172.27 kN1k22. 二次脫模機構設計本設計采用彈簧式二次推出機構。具體見裝配圖。3. 主要推出零件設計1）推桿形式 : 直通型圓形推桿1/42）推桿尺寸： d =L2 F10.1mmnE推桿是標準件，選擇推桿d=12mm,H=6mm,D=17mm,配合孔長度L=20mm.3) 推桿布置：均勻布置，每個塑件4 根推桿。9 導向與定位機構的設計7.1導向機構的作用注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和模內定模外定位是通過定位圈使模具的

16、澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位，錐面定位則用于動、定模之間的精確定位。因為本塑件為小型塑件，大批量生產，所以采用有導柱導套配合要求的導柱導向機構。導柱的材料選用低碳鋼（ 20 鋼），滲碳淬火，硬度為 50 55HRC, 具體配合見裝配圖。7.2導柱導套的設計原則（ 1）導柱應合理均布在模具分型面四周， 導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具強度。（ 2）導柱一般設在有型芯的一邊，可以保護型芯不受損害；導柱設在定模一邊，便于塑件脫模。（ 3）為使導柱順利進入導套，導柱底部應做成錐形或半球形，導套前端應倒角。（ 4）導柱導套應有足夠耐磨度，采用20 低

17、碳鋼經滲碳熱處理，其硬度為48-55HRC，也可采用T8 或 T10 碳素工具鋼。導柱與導套配合部分的表面粗糙度為Ra0.8m .（ 5）導柱直徑按模具尺寸選取 , 選取時參考注射模架標準數據。（ 6）導柱長度應比凸模端面的高度高出 6-8mm，以保證在導柱伸入導套后型芯才進入型腔，從而避免型芯與型腔相碰而損壞；對于脫模機構為推件板的模具， 導柱長度應大于推件板的推出距離，以保證推件板在頂出過程中始終處于被導向狀態。10. 模具冷卻系統的設計與計算冷卻系統的計算很麻煩，在此只進行簡單計算，在單位時間內塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設為40 度。1. 冷卻水的體積流

18、量q=QW1=0.0538 6.4100=1.37 10-3 m3 / minc11210004.1872822式中 W單位質量塑件在凝固時所放出的熱量；冷卻水的密度（1000kg/m3 ）c1 冷卻水的比熱容（4.187Kj/(Kg?) ）1 冷卻水出口溫度（28）2 冷卻水入口溫度（22）2. 冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態，查資料取d=8mm。3. 冷卻水在管道內流速v= 4qv2=4 0.0538-6 =1.78m/ s 大于最低流速1.66 ，達到d6064 10湍流狀態，所選管道直徑合理。4. 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的熱傳膜系數查相關資料得，水溫為25時， f=6.48(v)0.8(1000 1.78)0.8=24411.6 kJ / ( m2h C )h=3.6 fd0.2 =3.6 6.480.0080.25. 冷卻管道總傳熱面積A= 60WQ1 =60 0.0538 6400=5640 mm2h24411.628+224026. 模具開設的冷卻水孔數n= A =56401dL8 250從計算結果上看，因塑件小，單位時間注射量小，所需冷卻