1、 題 目： 直通連接水管注射模設計 “塑料成型工藝與模具設計”課程設計任務書目 錄   一、塑件材料工藝分析與設計 31.塑料原料材料的分析 42.塑料的尺寸精度分析53.塑件表面質量分析54.塑件結構分析5二、確定成型設備選擇與模塑工藝參數61.計算塑件的注射量、注射壓力、鎖模力的計算62.確定成型工藝參數6三、注射模的結構設計71.分型面的選擇72.型腔數目的確定及型腔的排位73.標準模架的選用84.澆注系統的設計81）主流道的設計82）分流道的設計 93)分流道的形狀和截面尺寸94)分流道的表面粗糙度105.型芯型腔的結構設計106.內模鑲件的設計117.推

2、出機構的設計118.排氣方式的設計119.冷卻系統的設計12四、注射模成型零件的計算12五、注射機的有關參數的校核131.最大注射量的校核132.注射壓力的校核133.鎖模力的校核134.模具與注射機安裝部分相關尺寸校核13六、裝配圖14七、致謝14八、參考文獻及資料14課題設計名稱： 直通連接水管 的注射模設計塑件圖： 塑件名稱直通連接水管材料厚度3工件精度MT5 設計內容：1、 繪制塑件注射模總裝圖（A0圖紙1張）2、 編寫完善模具設計說明書（按A4打印紙裝訂）一、塑件材料工藝分析與設計1.塑料原料材料的分析1）.硬PVC的特性PVC的特征是：是一種非結晶性材料。 PVC材料在實際使用中經

3、常加入穩定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。 PVC是無定型塑料，熱穩定性差，易受熱分解。PVC難燃燒（阻燃性好），粘度高、流動性差。PVC種類很多，分為軟質、半硬質及硬質PVC，密度為1.1-1.3g/cm3(比水重)，收縮率大（1.5-2.5%），PVC產品表面光澤性差，PVC材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性。PVC在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數，如果此參數不當將導致材料分解的問題。 PVC的流動特性相當差，其工藝范圍很窄。特別是大分子量的PVC材料更難于加工（這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材

4、料。 PVC的收縮率相當低，一般為0.20.6%。2). 適用范圍供水管道，家用管道，房屋墻板，商用機器殼體，電子產品包裝，醫療器械，食品包裝等。3).成型特性：2.塑料的尺寸精度分析影響塑料制品尺寸精度的 主要因素是材料的收縮率和模具的制造誤差，可查表PVC收縮率為3、塑件表面質量分析該塑件要求無斑點，透亮光滑，取表面粗糙度值Ra0.2um 。4、塑件結構分析塑件塑件的側壁有2個孔，其中1個垂直于脫模方向，阻礙成型后的塑件從模具脫出，因此成形時必須設置側向分型抽芯機構，經分析本模具采用斜導柱抽芯機構。二、確定成型設備選擇與模塑工藝參數1.計算塑件的注射量、注射壓力、鎖模力的計算(1) 注射量

5、的計算：通過Pro/E建模分析，塑件的體積為9950，塑件的質量: 此時流道凝料的體積未知，可按塑件質量的0.3倍進行估算，所以注射量為: (2) 鎖模力的計算：流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積，在此時還是個未知數，根據經驗公式：(=812 為每個塑件在分型面上的投影面積)，用進行估算： 式中： 查塑件所需的注射壓力可大到150 Mpa所以取100Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，取50 %。(3) 根據上面計算的注射量、鎖模力和選用的塑料，進行對塑件的形狀及尺寸分析后，選定采用一模兩件的模具結構，考慮到外形尺寸及注射時所需要的壓力情況，根據上面的注塑量和鎖模力，可

6、選用國產XS-ZY-125螺桿式注射成型機，但要求的模具高度經計算不夠，所以選用XS-ZY-250其有關參數如下：理論注射量250cm螺桿直徑50注射壓力130 Mpa注射行程160 mm 噴嘴孔直徑4注射時間2S注射方式螺桿式鎖模力1800KN最大成型面積500cm2模板最大行程350MM模具最大厚度350MM模具最小厚度250MM2·確定成型工藝參數查有關資料注射成型為螺桿式，密度為計算收縮率為S=0.5預熱溫度為80-85度，時間23H，料筒溫度后段150-170中段165-180，前段180-200，噴嘴溫度170-180，模具溫度50-80.注射壓力60-100M

7、pa。成型注射時間20-90s,螺桿轉速為30r·min。注射類型：螺桿，柱塞均可。后處理方法：紅外線，鼓風烘箱均可，溫度70，時間2-4h三、注射模的結構設計1.分型面的選擇 分開模具能取出塑件的面稱分型面，選擇分型面時，塑件將會留在動模部分，然后利用脫模頂桿頂出塑件。根據選擇原則，該塑件的模具分型面形式如圖所示。2.型腔數目的確定及型腔的排位該塑件的精度不高，是小型塑件，為大批量生產，設為一模四腔，采用流程短的X型排列，其布置如下圖，采用兩板式模架。3.標準模架的選用總高度291mm4.澆注系統的設計(1) 主流道的設計l 主流道尺寸主流道的小端直徑：主流道的球面半徑為：；主流道

8、錐角：取；主流道長度：取L=91mm；主流道的大端直徑：l 主流道襯套的形式由于主流道入口處與注射機噴嘴反復接觸，極易損壞，對材料的要求比較高，因而主流道設計為澆口套，采用T10A，熱處理為50HRC55HRC，如上圖所示：與之相配合的定位圈的結構如下圖所示：(2) 分流道的設計l 分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態，使凝料熔體盡快地分配到各型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道結構：(3)分流道的形狀和截面尺寸：由于聚氯乙烯的流動性不好，因此選用阻力圓形流道，查表得d=8(4)分流道的表面粗糙度：流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般為5.型芯型腔的結構設計

9、分析塑件的結構可知根據尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級為MT5級(GB4458.5-84)，對于此塑料此精度為中等。由于塑件結構變化都在兩個方向，考慮到制造加工，選用鑲嵌式型芯，型腔。可滿足要求，也便于修理。UPVC的收縮率范圍為：0.2-0.6，則平均收縮率為：。公式中的取的1/4，1.004為1+0.4%=1.004推管型芯d=(25x1.004+3/4x0.7)=25.625d=(48x1.004+3/4x0.7)=48.992d=(19x1.004+3/4x0.64) =19.572r=(32x1.004+3/4x0.7)=32.131h=（48x1.004+2/3x0.58）=4

10、8.959動定模仁行腔L=(30x1.004-3/4x0.7)=29.596R=(19x1.004-3/4x0.58)=19.625H=(16x1.004-2/3x0.58) =16.673H=(20x1.004-2/3x0.58)=20.685D=(48x1.004-3/4x0.7)=48.5966.內模鑲件的設計由于型芯型腔都成型結構一樣型芯采用的是側抽芯，制件的形狀簡單，因此也考慮到了制造加工，我選用整體式型、芯型腔，整體模具結構簡單，在塑料制品上無拼縫痕跡，可滿足要求，也便于調節模具溫度。本模具采用一模四腔結構，通過上面確定的分型面，建立型芯和型腔。型腔內形尺寸：公式：型腔內形尺寸：D

11、=D（1+S）- ; 型腔深度尺寸：H=H（1+S）-動定模型腔：D=(26x1.004+3/4x0.7)=26.629mmD=(38x1.004+3/4x0.7) =38.677 mmH=(48x1.004-2/3x0.58) =48.579mmR=(20x1.004+3/4x0.7) = 20.605mmR=(32x1.004+3/4x0.7) = 32.653mm塑件中心距的尺寸計算： （LM）-z0=(1+Scp)Ls ±/2 =(1+0.4/100)x69.72±/2（LM）-z0=(1+Scp)Ls ±/2 =(1+0.4/100)x89.64

12、7;/27.推出機構的設計根據塑件的形狀特點，開模后塑件留在動模。經上分析，選用推管推出機構。8.排氣方式的設計 一般在分型面凹模一側設一條深0.0250.05mm寬1.5-6mm的排氣槽，根據此產品的特性選深0.05mm寬3mm的排氣槽。9.冷卻系統的設計模溫調節直接影響到制品的質量和產出效率，為提高型腔的冷卻效率，采用冷卻水道圍繞的方式冷卻。四、注射模成型零件的計算查資料得的收縮率為1.8%-2.5%，平均收縮率為SCP=(1.8%+2.5%)/2=0.04745。根據尺寸公差，模具的制造公差取Z=/3。 脫模力的計算： Ft=Fb Fb=AP =3953.26x10-9x3x107 =1

13、19N其中Ft是脫模力，Fb是塑件對型芯的包緊力，P為塑件對型芯的單位面積的包緊力。五、注射機的有關參數的校核1.最大注射量的校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的質量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量80%.所以選用的注塑機最大注塑量應滿足：通過公式V0.8V，VKV (查表硬聚氯乙烯K=2.3)，求得V =9.95×4/2.3=17.3cm ,V=17.3/0.8=21.625cm.再通過公式m=v ,=c(查表硬聚氯乙烯=1.351.45g.cm取=1.38，非結晶型塑料), =c=0.93×1.38=1.283 g.cm

14、 得最大注射重量m=v=1.283×4×21.625=110.97g.2.注射壓力的校核式中K為注射壓力安全系數一般為1.251.43.鎖模力的校核鎖模力校核合格K 為鎖模力安全系數，一般取1.11.2其它尺寸的校核只有待模架選定，結構尺寸確定以后才可進行。4.模具與注射機安裝部分相關尺寸校核(1) 注射機有關參數的校核型腔數量的校核由注射機的額定注射量校核模具的型腔數量： 合格式中為Vj注系統凝料和飛邊所需的體積Vz為每個塑件的體積Vg為注射機的額定注射量(2)閉合高度的校核計算模具的閉合高度為：查XSZY250得=250 ，=350，即模具滿足的安裝要求。(3)模座安裝尺寸的校核Hmin-注塑機允許最小模厚=250MM; Hmax-注塑機允許最大模厚=350MM;H-模具閉合高度=291MM.六、裝配圖七、致謝本設計在馮曉杰老師、方莉老師的悉心指導和嚴格要求下完成，從課題選擇、方案論證到具體設計和調試，無不凝聚著兩位老師的心血和汗水，在三年的學習和生活期間，也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷，我受益匪淺。在此向兩位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在設計中得以體現。正是有了他們的悉心幫助和支持