1、塑料模具設計說明書題目：外蓋塑料模具設計姓名學號班 級指導老師2014 年6 月18 日塑料模具設計任務說明設計任務：外蓋：大批量生產；精度： MT5 ,材料PE每班分5組，每組人數5-7人，選一組長，每組選一設計任務，組長將設計任務 劃分給組員，合作完成設計任務。要求：(1) 設計時間：6月9日-6月22日(2)設計完成后提交設計說明書、模具總裝配圖(3)設計說明書打印或手寫，裝配圖電子版、打印版、手繪均可。成績構成成員1成員成員2成員3成員4成員5工作量a%b%c%d%e%a% =1工作量由組長決定，成員成績總成績X目錄第一章塑件的工藝分析1.1 任務要求1.2 原料ABS的成型特性和工藝

2、參數1.3 塑件的結構工藝性第二章注射設備的選擇2.1 注射成型工藝條件2.2 選擇注射機第三章型腔布局與分型面的選擇3.1 塑件的布局3.2 分型面的選擇第四章澆注系統的設計4.1 主流道和定位圈的設計4.2 分流道設計4.3 澆口的設計4.4 冷料穴的設計4.5 排氣系統的分析第五章主要零部件的設計計算5.1 型芯、型腔結構的確定5.2 成型零件的成型尺寸第六章成型設備的校核、注射成型機注射壓力校核6.16.2、 注射量的校核6.3、 鎖模力的校核第一章塑件的工藝分析1.1 任務要求外蓋：大批量生產；精度：MT5 ，材料 PE1.2 原料PE的成型特性和工藝參數基本特性：聚乙烯材料是塑料工

3、業中產量最大的品種。按聚 合時采用的壓力不同可分為高壓、中壓、低壓三種。聚乙烯無毒、無味、呈乳白色，密度為 0.91-0.96 克/立方 厘米，為結晶型塑料。聚乙烯有一定的機械強度，但與其他 塑料相比其機械強度低，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優 異，常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸，以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙烯耐水性很好，長期接觸水，其性能可保持不變。聚乙 烯的透水性能差，而透氧氣、二氧化碳以及許多有機物質蒸. 氣的性能好。聚乙烯在熱、光、氧氣的作用下會發生老化而 變脆。聚乙烯耐寒，在-60度時仍有較好的力學性能，-70 度時仍有一定的柔軟性。主要

4、用途：低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、 塑料繩，以及能承載力不高的零件，如齒輪、軸承等，高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜、生活用保鮮膜、保鮮袋、食品盒、塑料瓶，以及電氣工業的絕緣零件和包覆電纜等。成型特點：聚乙烯成型時，在流動方向與垂直方向上的收縮率差異較大。注射方向的收縮率的絕對值較大，成型收縮率也較大， 容易產生縮孔。成型時冷卻速度慢，必須充分冷卻，且要均勻冷卻。由于質軟易脫模，塑件有淺的側凹時可強行脫模。由設計任務書可知該塑件產量為大批量生產，塑件材料為PE。綜合分析，該塑件可采用注射成型加工，考慮采用一模多腔、快速脫模以及成型周期不太長的模具，同時模具造價要適當控制。在注射成型生產時，

5、該塑件結構簡單，無特殊的結構要求和精度要求，只要工藝參數控制得當，該塑件比較容易成型的。該塑件尺寸精度無特殊要求，尺寸均為自由尺寸， 查 塑料成型工藝與模具設計表 6-1 ， 選 MT5， 主要尺寸公差見下表0100050外形尺寸0200000-1.10R640.-761.-38-0.內部尺寸 3844. 0 0.1020R000.28 ±± 0.540中心距尺寸100取度可面粗糙，則表面要求光滑表，件該塑為外蓋 。 Ra=0.6um,。塑件內表面粗糙度可取 Ra=3.2um塑件的結構工 藝分析1.3）由圖可知，該塑件結構簡單無須設置側向分型 與抽芯1 （機構，壁厚均勻，圓

6、角過度，符合最小壁厚要求。30）為順利與脫模，脫模斜度設為。（2注射設備的選擇第二章注射成型工藝條件2.13,根據簡174.7cm通過軟件三維造型得盒蓋的體積為3,則塑件的質的密度為0.935g/cm 明模具手冊可查由 PE根據塑件本身 的幾何形狀及生產批量確定。=W=V量p 163g型腔數量塑件結構簡單，生產批量大，為了提高生產效率采用一模兩腔的模具結構型腔平衡布置在型腔板兩側。2.2選擇注射機由于塑件采用注射成型工藝， 使用一模兩腔的分布方式， 則可計算出一次注射成型過程中所用的塑料量 W=2W+W=廢孝2 X 163g X (1+40%)=456.4g根據一次注射量分析，以及考慮塑料的品

7、種、塑件結構、生產批量及注射工藝參數、注射模具尺寸大小等因素,查簡明塑XSZY 125型塑料成型注射3-4,初選料模具設計手冊表機，注射機主要技術參數如下表 4SYS-30型注射成型機的主要技術參數技術參數值主要技術參數項目60 /g最大注射量122 /MP注射壓力500 /KN鎖模力200 /mm模具最大厚度70 /mm模 具最小厚度180最大開模行程/mm 12噴嘴球半徑/mm4.0/mm噴嘴孔直徑55/mm定位圈直徑型腔布局與分型面設計第三章塑件在型腔中的布局3.1模具能正模具結構緊湊、在保證澆注系統分流道的流程短、常工作的前提下，盡可能使得模具型腔對稱、均衡、取件方便。則采用左右對稱分

8、布在模無需測分型，由于，該塑件結構簡單，板兩側，如圖所示o o o o o oo o o o o o塑件的型腔分布2 圖3.2分型面的選擇不論塑件的結構如何，采用何種設計方法都必須首先確定分型面，模具結構很大程度上取決于分型面的選擇。為保證塑件能順利分型，主分型面應首先考慮選擇在塑件的外形的最大輪廓處。該塑件為塑料殼，外形表面質量要求較高。在選擇分型面時，根據分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量， 便于清除毛刺及 飛邊，有利于排除模具型腔內的氣體，分模后塑件留在動模一側，便于取出塑件等因素，分型面應選擇在塑件外形輪廓的最大處, 如圖圖3塑件的分型面第四章澆注系統的設計4.1 主流道和定位

9、圈的設計澆注系統包括主流道、分流道、澆口、冷料穴等四個部分組成。考慮到塑件的外觀要求高，外表面不允許有成型斑點和熔接痕，以及一模兩腔的布置，PE對剪切速率較為敏感等情況，澆口采 用方便加工修整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側澆口，模具采用單分型面結構兩板模， 模具制造成本比較容易控制在合理的范圍，澆注系統設計如圖所示澆注系統4圖圖5澆口套定位圈主流道是熔料注入模具最先經過的一段流道，直接影響到填充時間及流動速度。主流道太小，熔料流動過程中冷卻面相對增 大，熱量消耗大，注射壓力損失大，但主流道太大會造成塑料損 耗大，冷卻時間長，發生旋渦及紊亂，要求機床可塑化能力增大。 則必須選擇恰當尺

10、寸的流道。查簡明塑料模具設計手冊，由經驗公式，可計算出主流道是尺寸，如下主流道與噴嘴的關系為： SR=R+(12)mm, d=d+1 mm,則主流道球面半徑取 SR=12+2=14mm,主流道的小端直徑為d=4+1=5mm。為了便于將疑料從主流道中拔出，將主流道設計出圓錐形，其斜度36。，主流道大段約為 D=8mm,為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計R2 的圓弧過渡；為補將澆口套的長度償在注射成型機噴嘴沖擊力作用下澆口套變形，設計得比模板厚度短0.04mm；澆口套外圓盤軸肩轉角半徑 R宜大一些，取R=3 mm,以免淬火開裂和應力集中。定位圈是用來安裝模具時作定位用的，查資料得到SYS

11、-30 型注射成型機的定位圈直徑為55 mm； 一般定位圈高出定模座板表面510 mm。4.2 分流道的設計分流道是熔料從主流道注入型腔前的過渡部分，其作用是通過流道截面及方向變化使熔料平穩轉換流向注入型腔。分流道是形狀及尺寸應滿足在相等截面積時其周長為最小的要求，從而可減小熔料散熱面積和摩擦阻力。查 簡明塑料模具設計手冊表 4-11、4-12，選擇U 截面的分流道，只切削加工在一塊模板上，加工容易實現，且比表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大。查有關經驗表格得，PE 的分流道推薦直徑為5-8 mm， 據此，該模具的分流道尺寸大小計算設計，如圖所示如圖6分流道設計澆口設計4.3 .澆口是流道與

12、型腔之間最短的一段距離，能夠增加和控制塑料進入型腔的流速弁封閉裝填在型腔內的塑料。根據塑件的外形及外觀要求，型腔分布，選用側澆口方式，從塑件的底部進料，去除凝料時不會在塑件的外壁留下澆口痕跡，不影響塑件的外觀。4.4 冷料穴的設計采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴如圖所示，設置在主流道的末 端，既起到冷料穴的作用，又兼有開模分型時將凝料從主流道中拉出留在動模一側，稍作側向移動凝料便可取出圖7冷料穴的設計4.5 排氣系統的設計型腔內氣體的來源，除了型腔內原有的空氣外， 還有因塑料受熱 或凝固而產生的低分子揮發氣體，必須考慮把這些氣體順序排出。 一般來說，對于結構復雜的模具，事先較難估計發生氣阻然后再 開

13、往往需要通過試模來確定其位置，所以，的準確位置。排氣槽。排氣槽一般開設在型腔最后被充滿的地方。排氣的方式有利用模具零件配合間隙排氣和開設排氣槽排氣。排氣是塑件成型的需要，而引氣是塑件脫模的需要。對于大型深腔殼體類塑件， 注射成型后，型腔內氣體被排除，塑件表面與型芯表面之間在脫 模過程中形成真空，難于脫模。若強制脫模，塑件會變形或損壞， 因此，必須引入氣體，即在塑件與型芯之間引入空氣，使塑件順 利脫模。同時，在分型面處加工幾道淺槽，以便排氣。第五章主要零部件的設計計算5.1 型芯、型腔結構的確定成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質量直接影響了制件的質量，因此要求成型零件有足夠的強度、剛度、硬

14、度、耐磨性，應選用優質模具鋼制作，還應進行熱處理使其具備 5055 HRC的硬度。型腔設計：型腔采用整體式型腔， 整體式型腔是直接加工在型腔板上的，有較高的強度和剛度，使用中不易發生變形。型芯設計：型芯結構設計亦應整體式型芯，可以節省貴重模具鋼，減少加工5.2 成型零件的成型尺寸該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算，查有關手冊得PE的收縮率為1.5%3.0%,故平均收縮率為Scp= (1.5%+3.0%)/2 = 2.25%。o根據塑件尺寸公差要求，模具制造公差取： 一z3.表5類別模具塑件尺寸/mm計算公式型芯或型腔零件的工作尺寸名稱/mm型腔型腔o200 76.-13 ) L (16八35

15、9. 018.2030的計算0 100 001.-33.05101.0o5O 64.-03 ) H(HHS -z0smscp4210.6550.0O10R38.-O3 )S- l L(l 工05413.094.R9。型芯的計算型芯761. 19003) L (l lSs0smscp4060195.59.-0001. 90007892.33.-064. 04003 )S H (H Hz0cpmss404946.210.-380. 10R03) L( LSL z0rsrsrcp4028R.013-0.44.0 2000 78.2018.-0孔距型孔中心距100 ±0.5z C ()SC

16、Ccpmss2102.25 士0.08340 ±0.28±40.9 0.047第六章、成型設備的校核、注射成型機注射壓力校核6.1注射時螺桿施于熔融塑料單位面積上的壓力稱為注射壓力。設計模具時，成型塑件所.需的實際壓力應小于注射成型機所標定的最大注射壓力，即P>P注公式中 P 一注射成型機的最大注射壓力，MPa ;公P成型塑件所需實際注射壓力，MPa, PE注射注壓力值為40-130 MPa本例中，注射成型機的最大注射壓力P=130MPa,公滿足上述公式要求，注射壓力足夠。6.2、 注射量的校核 在一個注射成型周期內，注塑模內所需的塑料熔體總量與模具澆注系統的容積和型

17、腔 容積有關，其值用下式汁算 Mm Nmiis式中 N型腔的數量；m單個制品的質量或體積，g或cm; 3sm澆注系統和飛邊所需的塑料質量或體積， g 或 icm；3已知,N = 2, m= 174.7 cm,經估算 m= 8.69cm ,則 33siM=358.09 cm。3iXS Z125注射成型機的額定注射量為m =630cm,為了使注射成型過程穩定可3靠，應有M = (0.10.8) m = 63504 cm 因此，該注射成型機的注射量滿足模具的要求。6.3、 鎖模力的校核 鎖模力是指注射成型機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力。注射成型機鎖模力 的校核關系式為FAkpA式中 F 注射

18、成型機鎖模力，N,查表得 XS-ZY-125型注射成型機的鎖模力為1602000 kN ；A 塑件及澆注系統在分型面上的投影面積之和（澆注系統在分型面上的投影面積按塑件在分型面上投影面積2,估算得本模具的 A= 28.5X）, m10;0.20.5倍計算2 3m p型腔內熔體的壓力，MPa,查表得本塑 件的p=40 MPa;k 一一壓力損耗系數，一般取 1.11.2。計算得6-33105 40.2 10 28.1101368= kpAN<F =2000kN=故注射成型機的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。完成后的模具裝配圖如下圖所示：模具總裝配圖參考文獻：1、 沖壓塑料成型工藝與模具技術.M 袁小江 于丹 主編 . 機械工業出版社, 2012.102、 簡明塑料模具設計手冊M. 北京輕工業出版社，2