1、結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明一、塑件的工藝分析塑料零件圖及說(shuō)明、要求：該塑件產(chǎn)品材料為L(zhǎng)DPE,蓋表面壁厚1mm,側(cè)壁厚3mm,精度等級(jí)為7、8級(jí)精度，制品要求外觀表面光澤、無(wú)雜色，生產(chǎn)批量中等。零件圖如下：4854Lb圖1塑料零件圖1、材料性能LDPE無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭，密度為0.9100.940g/cm3,它是在100300MPa的高壓下，用氧或者有機(jī)過(guò)氧化物為催化劑聚合而成，也稱高壓聚乙烯。低密度聚乙烯在聚乙烯樹(shù)脂中是質(zhì)量最輕的品種。與高密度聚乙烯相比，其結(jié)晶度（55%-65%和軟化點(diǎn)（90100C）較低；有良好的柔軟性、延伸性、透明性、而寸寒性和加工性；具工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計(jì)、電子與電子技術(shù)、微

2、機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM檢測(cè)技術(shù)、控制工程、模具設(shè)計(jì)與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場(chǎng)營(yíng)銷、企業(yè)管理工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計(jì)、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM檢測(cè)技術(shù)、控制工程、模具設(shè)計(jì)與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場(chǎng)營(yíng)銷、企業(yè)管理工程力學(xué)、機(jī)械原理及設(shè)計(jì)、電子與電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、模具CAD/CAM檢測(cè)技術(shù)、控制工程、模具設(shè)計(jì)與制造、表面工程新技術(shù)、材料成型與設(shè)備管理學(xué)、防偽技術(shù)、市場(chǎng)營(yíng)銷、企業(yè)管理化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐酸、堿和鹽類水溶液；有良好的電絕緣性和透氣性；吸水性低；易燃燒。性質(zhì)較柔軟，具有良好的延伸

3、性、電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、加工性能和耐低溫性（可耐-70C）。不足之處是其機(jī)械強(qiáng)度、隔濕性、隔氣性和耐溶劑性較差。分子結(jié)構(gòu)不夠規(guī)整，結(jié)晶度（55%-65%低，結(jié)晶熔點(diǎn)（108-126C）也較低。其力學(xué)強(qiáng)度低于高密度聚乙烯，防滲系數(shù)、耐熱性和抗日光老化性差，在日光或高溫下易老化分解而變色，導(dǎo)致性能下降，所以低密度聚乙烯在制成塑料卷材時(shí)添加了抗氧化劑和紫外線吸收劑來(lái)改善其不足之處。設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明結(jié)果V總=16.53cm3m 總=15.2 g2、成型特性及條件(1)、LDPE吸水率很小(<0.01%),而成型水分允許含量可達(dá)0.1%左右，因此加工前不必要進(jìn)行干燥處理。(2)、LDPE熔點(diǎn)不高，料

4、筒溫度對(duì)熔體流動(dòng)性的影響不如壓力。由于結(jié)晶晶核的熔融需要吸收大量的熱量，故料筒溫度的選擇點(diǎn)應(yīng)比熔點(diǎn)高，通常要高出十多度。提高熔體的流動(dòng)性。一般為108204C。(3)LDPE的流動(dòng)性能好，較低壓力下既能成型大多數(shù)制品。薄壁件、長(zhǎng)流程、窄澆口的制品一般用120MPa；一般制品用100MPa。(4)、模具溫度對(duì)LDPE制品的質(zhì)量有較大的影響，模具溫度大概為6070c以保證側(cè)壁的易變性問(wèn)題。以提高其韌性及尺寸穩(wěn)定性。3、注射成型工藝參數(shù)(見(jiàn)表2-36,塑料模具設(shè)計(jì)資料，第33頁(yè))注射劑類型：柱塞式干燥：7080C,預(yù)干燥1h左右溫度：料桶后端140160c料桶中端料桶前端170200c噴嘴15017

5、0c模具3555c壓力：注射壓力60100Mpa時(shí)間：高壓時(shí)間05s保壓時(shí)間1560s冷卻時(shí)間1560s成型周期40140s螺桿轉(zhuǎn)速(r/min):說(shuō)明：料斗干燥4、結(jié)構(gòu)工藝性(1)、零件壁厚為3mm,蓋面壁厚1mm,大于塑件的最小壁厚0.6mm注射成型時(shí)應(yīng)不會(huì)發(fā)生填充不足現(xiàn)象。(2)、該塑料制件有3個(gè)側(cè)孔，需設(shè)置側(cè)向抽芯(3)、考慮塑件的尺寸不是很大，為了提高生產(chǎn)率，采用一模兩腔；并且用側(cè)澆口，用拉料桿使?jié)沧⑾到y(tǒng)冷凝料拉斷、頂出脫落，以利于生產(chǎn)自動(dòng)化。5、零件體積及質(zhì)量估算(1)、單個(gè)塑件體積V=5.51cm3(利用UG軟件分析所得)，質(zhì)量m=5.51X0.92=5.06g(2)兩個(gè)塑件和澆

6、注系統(tǒng)凝料總體積V總=16.53cm3，總質(zhì)量m總=15.2g。二、注射機(jī)的選擇初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格由公式41n40.8vg-vj）/vz（塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，第107頁(yè)）可得注射機(jī)最大注射量vg丫總/0.8=20.7cm3。料筒內(nèi)應(yīng)還有比vg/0.3=69cm3大才能保證注塑機(jī)不停地正常運(yùn)行查表240（塑料模具設(shè)計(jì)資料，第48頁(yè)），選才?SX-ZY-125型號(hào)的注射機(jī)。SX-ZY125注射機(jī)參數(shù)如下：理論注射量：125cm3鎖模力：900kN螺桿直徑：42mm公稱注射壓力：119Mpa柱桿距離：260>290（mm<mm）定位圈尺寸：直徑100mm噴嘴球半徑：R12mm

7、模板行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm三、確定模具基本結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、模具型腔排列方式的確定根據(jù)材料的尺寸形狀及成型性能要求，本模具采用一模兩腔，呈對(duì)稱分布，如下圖。12Q圖2塑件排樣圖2、模架的選擇和AB板厚度的確定由圖1的塑件形狀尺寸、各成型板的厚度要求，并考慮注射機(jī)的最大裝模厚度，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架180X250A2(塑料模具設(shè)計(jì)資料，第141頁(yè))。確定A、B板厚度：A板布置了冷去水管和澆注系統(tǒng)主流道，該板厚度主要考慮塑件高度和冷去水管的布置，取A板厚度Ha為32mm。B板具厚度主要考慮嵌入型芯的高度，以及抽芯滑塊的高度。選B板厚度Hb為32mm。3、模具

8、分型面的選擇經(jīng)分析，該塑件圓周方向有側(cè)孔，成型時(shí)必須采用側(cè)向抽芯。中間的孔用嵌入式型芯成型。考慮到加工的方便性和加工的自動(dòng)化，選擇側(cè)澆口。分型面設(shè)計(jì)如下圖:設(shè)計(jì)分析：型芯由組合滑塊組成，流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道采用半圓形流道。分型面分開(kāi),拉料桿將冷凝料拉出留在動(dòng)模一側(cè)；開(kāi)模一定距離后，當(dāng)推板推出時(shí)，推動(dòng)型芯滑塊推出并抽芯，塑件與澆注系統(tǒng)靠自重落下。4、注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)、主流道的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)資料查得XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為:注射機(jī)噴嘴直徑d1=4mm噴嘴球半徑R1=12mmD=8mm h=4mm L=10mm h=1mm b=4mm L=2mm根據(jù)模具主流道球面半徑R=

9、R1+(12)mm及小端直徑d=d1+(0.51)mm故取主流道球面半徑R=14mm小(上)端面直徑d=5mm(塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)圖4澆注系統(tǒng)冷凝料，第114、233頁(yè))另外，為了便于將冷凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為：2°4°。經(jīng)換算得主流道大(下)端直徑D=8mm(2)、冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴設(shè)置在主流道的末端，采用Z形的冷料穴，便于將澆注系統(tǒng)冷凝料和A板分開(kāi)。(3)、分流道的設(shè)計(jì)分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)制件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度、成型工藝條件等因素來(lái)確定。多型腔通常要設(shè)置分流道。為了便于制造、加工，本模具選用截面為半圓

10、形的分流道，只設(shè)在定模一側(cè)。分流道寬度同主流道直徑，高度h=4mmi長(zhǎng)度L=10mm其中冷料穴較長(zhǎng)，只要考慮了拉料桿位置的設(shè)計(jì)。(塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，第233頁(yè))(4)、澆口設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的成型、外觀要求及型腔的排列方式，并便于冷凝料的自動(dòng)脫落，并使塑件外觀質(zhì)量好，在塑件上留下的痕跡小等特點(diǎn)，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的側(cè)澆口。側(cè)澆口與塑件表面水平連接。高度h=1mm寬度b=4mm長(zhǎng)度L=2mm(塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，第126頁(yè))(5)、定位環(huán)及澆口套設(shè)計(jì)根據(jù)注射機(jī)定模板中心孔尺寸，選取定位環(huán)直徑為小100mm(相關(guān)尺寸見(jiàn)塑料模具設(shè)計(jì)資料表2138,第270頁(yè))；澆口套公稱直徑為小25mm(相關(guān)尺寸見(jiàn)塑

11、料模具設(shè)計(jì)資料表2118,第257頁(yè))。5、確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式(1)、型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔以鑲嵌塊形式固定在定模上，一模兩腔。(2)型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固定方式為了便于熱處理和節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，型芯采用整體鑲塊式結(jié)構(gòu)，加工成臺(tái)階形狀。型芯如零件圖所示。6、確定頂出機(jī)構(gòu)類型頂出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)因塑件的脫模要求的不同而有所變化，但對(duì)頂出機(jī)構(gòu)所應(yīng)達(dá)到的基本要求是一致的：使塑件在頂出過(guò)程中不會(huì)損壞變形；保證塑件在開(kāi)模的過(guò)程中留在設(shè)置有頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)模內(nèi)；若塑件需留在定模內(nèi)，則要在定模上設(shè)置頂出機(jī)構(gòu)。其中，一次頂出機(jī)構(gòu)是最常用的頂出機(jī)構(gòu)。本模具采用組合型芯，斜滑塊在抽芯的同時(shí)頂出塑件。7、確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(本模具采

12、用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu))(1)導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式為便于加工導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使用有肩導(dǎo)柱，導(dǎo)套也使用有肩導(dǎo)套。V =16.53cm 3 < Vz =125cm 3 k=1.1 P=80MPaA= 51.1cm 2 Fz=900kN(2)導(dǎo)柱的布置為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。8、排氣機(jī)構(gòu)該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且熱塑性塑料模具排除的氣體量比較少，利用模具分型面之間以及滑塊與型芯之間的縫隙排氣。9、模具冷卻系統(tǒng)的確定因塑料的加熱溫度對(duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高易于分解(分解溫度為300C),成型時(shí)要控制模溫在5080C,具體措施是布置

13、冷卻水管。(1)冷卻水管直徑小8mm(2)冷卻系統(tǒng)布置見(jiàn)裝配圖(3)冷卻水嘴采用伸入型腔的形式，以防止液體泄漏。10、模具材料型腔、型芯、鑲塊等非標(biāo)準(zhǔn)模具零件的材料為Cr12,淬火加低溫回火硬度55HRC,或45鋼，熱處理硬度0240HBS,或P20、優(yōu)質(zhì)P20(預(yù)硬塑膠模具鋼)S136、S316H(鏡面塑膠模具鋼)。各種模板、墊板、固定板、支承塊、壓緊塊、推板、擋塊等選材。材料：45鋼，熱處理后硬度>200HBS;或材料Q235鋼，正火。四、校核計(jì)算1、注射量的校核所需的注射機(jī)的注射量V=16.53cm3注射機(jī)最大注射量Vz=125cm3滿足要求，初選注射機(jī)合適。2、鎖模力的校核當(dāng)高壓

14、塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，使模具沿分型面漲開(kāi)。這個(gè)漲力，等于塑料制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力，應(yīng)小于注塑機(jī)的鎖模力。Fz>kPA=450kN初選注射機(jī)滿足要求3、模具閉合高度的校核安裝模具的厚度應(yīng)滿足：minH<H<maxH。設(shè)計(jì)的模具高度H=208mm;初選的注射機(jī)XS-ZY-125,Hmin=200mm,maxH=300mm兩足要求，初選合適。4、模具的開(kāi)模行程校核模具的開(kāi)模行程應(yīng)滿足：Sn<Sz其中：Sz為注射機(jī)的最大開(kāi)模行程，初選設(shè)備參數(shù)中可知Sz=300mm,Sm為模具的開(kāi)模行程,Sm=Hi+H2+510=59+18+51

15、0=89<Sz=300mm所以初選的注射機(jī)滿足要求。5、注射機(jī)壓力的校核注射機(jī)壓力應(yīng)滿足：P機(jī)塑P。其中：P機(jī)為注射機(jī)的最大注射壓力，塑P為成型塑件所需的注射壓力。該注射產(chǎn)品屬于中小型制品，取塑P=100MPa,由初選的注射機(jī)的參數(shù)可知，P機(jī)=119MPa,滿足要求。綜合驗(yàn)證，XS-ZY-125注射機(jī)完全滿足此模具的注射要求。五、有關(guān)模具工作部分設(shè)計(jì)計(jì)算1、型腔與型芯的設(shè)計(jì)：考慮到該模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在鑲塊上加工型腔，型腔的結(jié)構(gòu)見(jiàn)零件圖。結(jié)合塑件材料性能要求和模具結(jié)構(gòu)及排氣等方面，并考慮加工，型芯采用臺(tái)階式,采用車床加工，與B板的配合按H7/m6的配合，具結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸見(jiàn)型芯零件圖。2、成

16、型零部件的尺寸計(jì)算：由塑料模具設(shè)計(jì)資料表216查得LDPE的平均收縮率為S=3.3%塑件要求的公差等級(jí)為7級(jí)。根據(jù)對(duì)塑件尺寸公差分析，修正系數(shù)取1/2,模具的制造公差取5z=A/30查塑料模具設(shè)計(jì)資料表217，第18頁(yè)，得各個(gè)A。成型零件各部分尺寸計(jì)算如下：(1)型腔徑向尺寸：Am1+sz=(1+S)XAs1-xA+A/3=(1+3.3%)X56-1/2X0.92+0.92/3=57.4+0.31AM2+Sz=(1+S)XAs1-xA+A/3=(1+3.3%)X52-1/2X0.92+0.92/3Sm = 89 <Sz=300 mmRg = 100MPaPm = 119MPa=53.3+

17、0.31Bmi-sz=(1+S)XBsi+xA-A/3=(1+3.3%)X48+1/2X0.80-0.80/3=50.00-0.27(2)型腔成型部分的深度：HMi+sz=(1+S)XHsi-2/3A+A/3=(1+3.35%)X8.5-2/3X0.40+0.40/3=8.5+0.130HMasz=(1+S)XHs2-2/3A+A/3=(1+3.3%)X7.5-2/3X0.40+0.40/3=7.5+0.13(3)型芯的徑向尺寸：BM2-5z=(1+S)XBs2+xA-A/3=(1+3.3%)X50+1/2X0.80-0.80/3=52.10-0.27BM3-5z=(1+S)XBs2+xA-a

18、/3=(1+3.3%)X54+1/2X0.92-0.92/3=56.20-0.31BM3-5z=(1+S)XBs2+xA-A/3=(1+3.3%)X2+1/2X0.32-0.32/3=2.20-0.11(4)型芯成型部分的高度：hMisz=(1+S)Xhs1+2/3A-a/3=(1+3.3%)X1.5+2/3X0.32-0.32/3=1.80-0.11hM2sz=(1+S)Xhs1+2/3A-a/3=(1+3.3%)X6.5+2/3X0.40-0.40/3=35.510-0.333、脫模力的計(jì)算分析塑件，得平均壁厚6=2mm平均直徑d=53mm則6/d=0.03<0.05為薄壁塑件。由塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P161公式4-60可得脫模力。式中：E塑料的彈性模量，查塑料模具設(shè)計(jì)資料第15頁(yè)表2-16可知E=0.8x103MPa型芯的平均半徑r=d/2=26.5mm；S塑料平均成型收縮率,S=3.3%;l塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，由塑件高度可知l=6.5mm;k無(wú)因次系數(shù)，k?=1f塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常取為0.10.2,這里取f=0.15?是模具型芯的脫模斜度，查塑料模具設(shè)計(jì)資料第19頁(yè)表2-19可知型芯脫模斜度為20'45；現(xiàn)取？=