1、課程設(shè)計(jì)說明書參考資料橢圓瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)課題名稱 院 系 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 起止日期 指導(dǎo)教師年月日一、塑件成型工藝卡二、塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)塑件原材料特性分析 塑件原材料成型性能分析 塑件成型方法確定 選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)三、塑件成型模具設(shè)計(jì)型腔的數(shù)量和布置 確定分型面 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì) 成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)（脫模） 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇四、模具設(shè)計(jì)心得體會(huì)五、參考文獻(xiàn)、塑件成型工藝卡塑件名稱橢圓瓶蓋材料牌號(hào)ABS單件重量4.16g成型設(shè)備型號(hào)SZ 60/450每模件數(shù)8成型工藝參數(shù)材料干燥干燥設(shè)備名稱烘箱溫度/c808

2、5時(shí)間/h23后段/ c150170料筒中段/ c165180溫度前段/ c180200噴嘴/ c170180模具溫度/ c5080成型注射/s2090過程時(shí)間保壓/s05冷卻/s20120注射70100壓力/MPa保壓70100/MPa后處溫度/c70理時(shí)間/min24塑件草圖r編制日期審核日期結(jié)果或結(jié)論設(shè)計(jì)計(jì)算和說明塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)（一）塑件原材料特性ABS是三元共聚物，因此兼有三種元素的共同性能，使其具有“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”的材料。ABS樹脂具有較高沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性及電性能良好， 易于成形和機(jī)械加工等特點(diǎn)。此外，表面還可鍍鉻，成為 塑料涂金屬的一種常用材料（二

3、）塑件原材料成型性能1. 吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0.3 %，必須充分干燥，要求表 面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥2. 流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯，AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）3. 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高 ），料溫對(duì)物性影 響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250C左右，比聚苯 乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取5060C，要求光澤及耐熱型料宜取 6080°C,注射壓力應(yīng)比加工聚 苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180230 C，注射壓力為100140Mpa螺桿式注射機(jī)則取1

4、60220 C， 70 100MPa4. 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力 過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失），脫模斜度宜取2°以上（三）塑件成型方法確定：塑件用注射機(jī)成型（四）選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)m1 =4.16g3y = 4.08cmV052.86cmm0 53.92g5. 注射量的計(jì)算通過計(jì)算或Pro/E建模分析，塑件質(zhì)量mj=4.16g ,塑件體積V14.16 4.08cm3。流道疑料的質(zhì)量 m2還是1.02個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6被來估算。從上述分析 中確定為一模八腔，

5、所以澆注系統(tǒng)疑料體積為3V28 V 0.619.58cm。該模具一次注射所需塑料ABS如下體積：V。8V1 V252.86cm3質(zhì)量：m0V0 53.92 g2. 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的設(shè)計(jì)計(jì)算和說明計(jì)算流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為a2，在模具設(shè)計(jì)前還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔的統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積幾的0.20.5倍，因此可用0.35 nA,來進(jìn)行估算，所以2A nA, A2 nA, 0.35nA, 1.35nA, =7464.42 mm(A, =691.15)Fm AP型 = 7464.42 35=261.25KN ( P型 =35

6、)3. 選擇注射機(jī)根據(jù)每一周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值個(gè)選用SZ結(jié)果或結(jié)論A27474.42mmFm265.25KN理論注射容量cm378鎖模力/KN450螺桿直徑/mm30拉桿內(nèi)間距/mm280 250注射壓力/MPa170移模行程/mm220注射速率/(g/s)60最大模厚/mm300塑化能力/(g/s)5.6最小模厚/mm100螺桿轉(zhuǎn)速/(r/mi n)14200定位孔直徑/mm55噴嘴球半徑/mm20噴嘴孔直徑/mm3.5鎖模方式雙曲肘60/450臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下圖 SZ-60/450注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)4.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核1)由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)nkM

7、t/3600 m2n m10.8 5.6 3600 30/3600 19.17“ cn=28k=0.8 M=5.6g/s t=30sp=169MPa28 8 4.16型腔數(shù)校核合格。式中k:注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8;M:注射機(jī)的額定塑化量（5.6g/s）;t:成型周期，取30s。2）注射機(jī)壓力的校核Pe k'p01.3 130 169MPa，而 pe=170Mpa注射壓力的校核合格。式中k'取1.3, p0取130MPA3）鎖模力的校核F KAp型 1.15 7464.42 35300.42 KN而F=450KN鎖模力校核合格。塑件成型模具設(shè)計(jì)（一）型腔的數(shù)量

8、和布置結(jié)果或結(jié)論k'=1.3F'=300.42KN該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔 的形式。考慮到模具制造費(fèi)用和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，定為一 模八腔的模具形式。排列方式為兩個(gè) H行排列（如下圖所示）， 流道采用平衡式，澆口采用潛伏式或側(cè)澆口式。（二）確定分型面根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，分型面選在瓶蓋的底平面。如下圖X. 5; _ 并:'、- 1（三）側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)由于該模具不涉及到側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，所以無需進(jìn)行此機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)。（四）澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)1. 主流道設(shè)計(jì)1）王流道尺寸根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為d=tt射機(jī)噴嘴尺寸 +（ 0.51）=3.5+0.5

9、=4mm 主流道球半徑為結(jié)果或結(jié)論d=4mmSR=22mmSR= 賁嘴球面半徑 +（ 12）=20+2=22mm2）主流道襯道形式為了便于加工和縮短主流道長度，襯道和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長度取60mm約等于定模板+定模固定板的 厚度。襯道如下圖，材料采用 T10A鋼，熱處理淬火后表面 硬度為53HRC57HRC3）主流道凝料體積24 6.1 233q主一d：L（）2 40 800.7785mm3 0.8cm3442主流道凝料體積q 主 0.8cm32. 分流道設(shè)計(jì)1）分流道布置形式分流道應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑 料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔， 因此，

10、采用平 衡式分流道。如下圖L1=42mmL2 =30mm2）分流道長度第一分流道：L1 =42mm第二分流道：L2 =30mm第二分流道：L3 =10mm3）分流道截面的形狀及尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分 型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的梯形截面。 梯形截面對(duì)塑料熔體及流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗(yàn)公 式來確定尺寸，既B 0.2654 m 4,L 0.2654 ,.4.16 4 4 42 3 mm注：上式的適用范圍,既塑件厚度在3mn以下，質(zhì)量小于200g,且B的計(jì)算結(jié)果在3.2mm9.5mm范圍內(nèi)才合理.由于B=3不在范圍之內(nèi)，所以需自行設(shè)計(jì).取B=4

11、mm2 2H 一 B 42.67mm 取 H=3mm33梯形斜角通常取5 10 ,在此取6 ;底部圓角R=1mm3mm 取R=1mm由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有中心部分的塑件熔體的流動(dòng)狀態(tài)較理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度值不能太低,一般取Ra=1.6 m。分流道截面形狀如下圖結(jié)果或結(jié)論L3 =10mmB=4mmH=3mm=6R=1mmRa =1.6 m4）分流道凝料體積分流道長度：L= （422 30 4 10） 2=284mm分流道面積：A 43 3 10.5mm22凝料體積：q分 284 10.5 2.98cm33. 澆口的設(shè)計(jì)根據(jù)外部特征，外表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)看不到

12、明顯的澆 口痕跡,因此采用潛伏式澆口，在開模時(shí)澆口自行剪斷，幾乎看 不到澆口的痕跡.且澆口位置設(shè)在塑件橢圓柱外表面上。L=284mm2A 10.5mm3q分 2.98cm潛伏式澆口的形狀如下圖（尺寸由查表所得）結(jié)果或結(jié)論設(shè)計(jì)計(jì)算和說明血1 vysA/ #X X X m. X 1 WW11 1 .14. 冷料穴的設(shè)計(jì)1）主流道冷料穴采用Z字形拉料桿形式的冷料穴，是最常用的一種冷料穴 拉料桿頭部的側(cè)凹能將主流道凝料鉤住，開模時(shí)留在動(dòng)模一側(cè)。如下圖2）分流道冷料穴在分流道端部加長5mn作分流道冷料穴。（五）成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算1. 凹模根據(jù)塑件形狀分析采用整體式凹模，整體式凹模是由整塊材 料加工制成的

13、，結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度高，成型的塑件表面無鑲拼接 縫的痕跡。結(jié)構(gòu)如下圖S 0.55%2. 型芯型芯是由兩部分組成的，其中主型芯為整體式（包括動(dòng)模 板），螺紋型芯為推出機(jī)構(gòu)的一部分，由于塑件內(nèi)部有螺紋 設(shè)計(jì)計(jì)算和說明結(jié)果或結(jié)論得進(jìn)行手動(dòng)脫模。結(jié)構(gòu)如下圖3. 成型零件工作尺寸的計(jì)算 塑件尺寸公差按SJ1372-78標(biāo)準(zhǔn)中的5級(jí)精度選取。由ABS的收縮率為（0.4%0.7% 可得出ABS的平均收縮率S0.4%_0.7%0.55%2 2z1sLsx 0計(jì)算公式為:H M 01）型腔尺寸z1 s Hs x0其中l(wèi)-s為塑件外徑尺寸；Hs為塑件高度尺寸;Lm 110.005540340.070.204O.O70

14、0.0730.05LM 210.0055220.1422.0200.054030.04LM 310.005514.20.12一"0.0414.19040X為修正系數(shù)（取3）；為塑件公差值；為制造公差（取3）3x =4Lmi40.07。0.07Lm222.0200'05Lm 314.1900'043 0.05HM11 0.005525 一 0.1625.200.054 03 °.°5HM21 0.0055 20 0.142O.O100.054 02）主型芯尺寸0.0 計(jì)算公式為：|M1 s Is Xzz0 - 0hM1 s hs xzz其中Is為塑件

15、內(nèi)徑尺寸；hs為塑件孔深尺寸；X為修正系數(shù)（取3）；為塑件公差值；為制造公差（取一）。433 00IM11 0.0055 38 - 0.1838.3400.064 0.0603Im21 0.0055 200.1421.210。.。54 0.053 0 hM1 0.0055 24 2 0.1624.2500.0540.053）螺紋型芯尺寸0 0 計(jì)算公式為：大徑 dM大1 s ds大中zz0 0 小徑dM小1 s d孫中zz其中ds大，ds小分別為塑件內(nèi)螺紋大徑，小徑基本尺寸；中為塑件螺紋中徑公差；z為螺紋型芯中徑制造公差，值可取中0.11。50 0dM 大1 0.0055120.11 0.02

16、12.1800.020 0dM 小1 0.0055 10.2 0.11 0.02 10.37 0.02設(shè)計(jì)計(jì)算和說明結(jié)果或結(jié)論Hm125.2。0.05Hm220.0 1 00.05|m 138.340.06Im 22121 0.05hM24.25 0.05dM 大12.18 0.02dM小10.37 0.02結(jié)果或結(jié)論4. 成型零件強(qiáng)度及支承板厚度計(jì)算1）型腔側(cè)壁厚度（按整體式距型凹模計(jì)算）tc12h P 25.0210.0727 35 212710mmtc 10mm式中：p為型腔壓力；h為凹模型腔的深度；查表的 =0.727 ；為材料的許用應(yīng)力。2）型腔底版厚度th'P 22210.

17、4872 35 2 8mm 127th8mm'=0.4872式中：b為凹模型腔的內(nèi)孔短邊；查表得 =0.4872。3）支承板的厚度在選定模架后，選取標(biāo)準(zhǔn)的支撐板尺寸為32mm。（六）排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)瓶蓋成型型腔體積比較小，約為4.08cm3，注射時(shí)間短，采用的潛伏式澆口向型腔頂部傾斜，塑料熔體是從上往下進(jìn)行填充, 所以型腔頂部不會(huì)造成憋氣現(xiàn)象，氣體會(huì)沿著分型面和型芯與 推件之間的軸向間隙向外排出，所以不需另進(jìn)行設(shè)計(jì)。（七）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所 帶走的熱量，模具溫度設(shè)為50 C1. 冷卻水的體積流量qvWQC1 1 20.108 6.4 102

18、103 4.18726.5 2530.011m /mmqv 0.011m3式中：W為單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，按每分鐘注射2次，即 53.92 20.108Kg / min ；Q1為單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 6.4 102KJ/kg ； 為冷卻水的密度； q為冷卻水的比 熱容；1為冷卻水出口溫度；2為冷卻水入口溫度。設(shè)計(jì)計(jì)算和說明結(jié)果或結(jié)論2. 冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查表得 d 8mmd 8mm4qvd24 0.0118 3.67m / s3.14601000 2v 3.67m/s3. 冷卻水在管道內(nèi)的流速5.h 26463.3A 60WQh60 0.108 6.

19、4 10226463.340211828mm26.5 2522A=11828mm大于最底流速1.66m/s，直徑大少符合要求4. 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)v103 1.7223.6f 3.6 7.22 26463.3KJ / m2 hd ._8_1000冷卻管道的總傳熱面積6.模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)A 11828 2dL 3.14 250 8（八）推出機(jī)構(gòu)（脫模）推出機(jī)構(gòu)主要由推桿和活動(dòng)螺紋型芯組成，兩者用螺釘將其固 定。由于塑件內(nèi)有螺紋，得用手動(dòng)脫模。所以在啟模后推桿將其 相連的活動(dòng)螺紋型芯（包括塑件）一起推出到一定位置，在進(jìn)行 手動(dòng)推模。然后推出機(jī)構(gòu)在型腔回位之前通過彈簧的力矩提前復(fù)位，防止型芯與型腔發(fā)生碰撞導(dǎo)致模具表面變粗糙及變形。（九）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由于在所選的模架當(dāng)中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)化，所以在此不作另外 設(shè)計(jì)。（十）模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇根據(jù)型腔的布局可看出，整體式型腔最小尺寸為100 156.6,又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度為 10,再考慮到導(dǎo)柱，到套及連接螺 釘布置應(yīng)占的位置等各方面問