帶頭盒蓋注塑模具設計說明

1、 . . . 目 錄一、 塑件成型工藝性分析. 1二、 澆注系統(tǒng)的設計. 6三、 成型零件的設計. 10四、 模架的確定. 13五、 排氣槽的設計 14六、 脫模推出機構(gòu)的設計. 14七、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 15八、 導柱與導套設計 17九、 參考文獻 1920 / 201. 塑件成型工藝性分析1.1 成型材料性能分析該塑件材料為聚丙烯（PP），密度為。聚丙烯塑料是通用塑料中密度最低的，為乳白色高結(jié)晶性聚合物，無毒、無味；有良好的力學性能，剛性、耐磨性好，硬度比較高；耐熱性較好，耐寒性差；不吸水，化學穩(wěn)定性好，但不耐日光，熱穩(wěn)定性差；易燃，燃燒時有石油味道散出；電絕緣性好，耐電壓；薄膜透明，

2、對空氣和水蒸氣滲透差；用于成型薄膜、絲與其它制品較好，但染色、印刷、黏合性差。聚丙烯的工藝性很好，可以注射成型。 1.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件是帶頭盒蓋，如圖1.1所示，塑件壁厚屬薄壁塑件。由圖所給尺寸塑件比較小，再由圖上所給尺寸標注完整正確，經(jīng)分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性良好， 1.3分型面位置的確定根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，分型面選在帶頭盒蓋的底平面，如圖所示 帶頭盒蓋分型面位置1.4.確定型腔數(shù)量和排列方式1) 型腔數(shù)量的確定該塑件進度要求不高，可以采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造成本，初定為一模兩腔。2）型腔排列形式的確定因為所用材料為聚丙烯，材質(zhì)硬度不高，可采用強制脫模的方式，這也是注塑廠成型這

3、種類型方蓋的常用方法，因此本設計采用推件板推出的強制脫模方法，型腔的排列方式采用單列直排。如圖：4.模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析中可知，本模具擬采用一模兩腔，單列直排，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用點澆口式澆口，模具為雙分型面順序脫模結(jié)構(gòu)，因此基本上可確定模具結(jié)構(gòu)形式為A型帶推件板的單分型面注射模。5.注射機型號的確定1）注射量的計算由圖紙上所給的塑件尺寸可求得其體積為：塑件體積：取PP的密度為0.90g/cm3,所以塑件的質(zhì)量為：流道凝料的質(zhì)量m2還是個未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來估算，從上述分析中確定為一模兩腔，所以注射量為2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積與所需要鎖模力的計

4、算流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A2，在模具設計前是個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍0.5倍，因此可用0.35nA來進行估算，所以式中 3）選擇注射機根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，可選用SZ-60/450臥式型注射機。注射機主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/78鎖模力/KN450螺桿直徑/30拉桿間距/280x250注射壓力/170移模行程/220注射速率/（g/s）60最大模厚/300塑化能力/（g/s）5.6最小模厚/100螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）14200定位孔直徑/55噴嘴半徑/mm20噴嘴孔直徑/3.5鎖模方式雙曲肘4）

5、注射機有關(guān)參數(shù)的校核由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)n。型腔數(shù)校核合格。式中 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；注射機的額定塑化量（5.6g/s）;成型周期，取30s.注射壓力的校核，注射壓力校核合格。式中 注射壓力安全系數(shù)，一般=1.251.4，取1.3；取120（屬薄壁窄澆口類）。鎖模力校核，鎖模力校核合格。其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可以進行。K=鎖模力安全系數(shù)，一般取K=1.11.22. 澆注系統(tǒng)的設計2.1主流道設計1）主流道尺寸根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為=注射機噴嘴尺寸+（0.51）=3.5+0.5=4mm主流道球面半徑為噴嘴球面半徑+（1

6、2）=20+2=22mm2)主流道襯套形式本設計雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設計成分體式，主流道長度取40mm,約等于定模板的厚度，襯套如圖2.2所示，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC-57HRC。主流道襯套1） 主流道凝料體積4）主流道剪切速率校核由經(jīng)驗公式 <式中 主流道剪切速率偏小主要是注射量小，噴嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致。2.2.分流道設計1） 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(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔，因此，采用平衡式分流道。2）分流道長度2） 分流道的形狀、截面尺

7、寸以與凝料體積梯形形狀與截面尺寸。為了便于機械加工與塑料脫模，本設計的分流道設置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝性比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔體與流動阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸，即根據(jù)參考文獻，取B=3mm.,取從理論上分流道可比截面小10%，但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。凝料體積 分流道長度 分流道截面機 凝料體積4）分流道剪切速率校核 采用經(jīng)驗公式在之間剪切速率校核合格。式中 當量半徑 式中 t注射時間，取1s; A梯形面積（0.105）；梯形周長（1.3）； 5）分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度并不要求很低，一般取0.

8、8即可，在此取。 2.3.澆口的設計 這里選用點澆口，外面質(zhì)量較高，并且要求為自動脫模的順序脫模模具，采用點澆口可實現(xiàn)自動化，點澆口尺寸的確定，采用斜孔拉斷點澆口凝料可使?jié)沧⑾到y(tǒng)從模具上拉出分離。點式澆口澆口先取mm，在試模時根據(jù)填充情況再進行調(diào)整。澆口剪切速率的校核由點澆口的經(jīng)驗公式得之間，剪切速率校核合格。冷料穴的設計1） 主流道冷料穴并采用菌頭頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模時利用凝料對菌頭的包裹力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。分流道冷料穴 在分流道端部加長5（約1.5）作分流道冷料穴。3.成型零件的設計 3.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設計 1）凹模（型腔） 凹模制成整體式。整體式凹

9、模由整塊材料加工制成，強度高、剛性好，不會使塑件產(chǎn)生拼接接縫痕跡，可減少注射模中的成型零件的數(shù)量，便于模具裝配，但熱處理不方便。 2）凸模 凸模采用整體式。為可以節(jié)約貴重模具材料和便于熱處理，可將其成型部分加工好后，再連接起來。 3.2成型零件鋼材的選用凸，凹模的材料均采用T10A，淬火加低溫回火硬度55HRC。 3.3成型零件工作尺寸的計算 塑件尺寸公差按6級精度選取。1）型腔深度尺寸x-修正系數(shù)（取0.66）-塑件公差值型腔徑尺寸x-修正系數(shù)（取0.5）2）型芯高度尺寸型芯外徑尺寸取-塑件公差值 s收縮率2.0%3.4 成型零件強度與支承板厚度計算型腔壁厚（整體式），型腔最小壁厚為：式中型

10、腔壓力（取30MPa）材料彈性模量模具剛度計算許用變形量。式中型腔底板厚型腔為凹模制成整體式兩型腔所受力大小相等，方向相反在和模狀態(tài)在不會產(chǎn)生變形，因此兩型腔之間壁厚只要滿足結(jié)構(gòu)設計條件就可以了。3.5.支承板板厚度計算 支承板厚度和所選模架兩墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應選250x250這個大類圍，墊塊之間的跨度大約為140，根據(jù)型腔布置與型芯對支承板的壓力就可計算得到支承板的厚度，既支承板剛度計算許用變形量，；兩墊塊之間的距離；影響模具變形的最大尺寸；支承板板長，取250mm；型芯投影到支承板上的面積。單件型芯所受壓力的面積為兩個型芯的面積約為對于小型模具還可以減小一點，可

11、利用兩根推板導柱來對支承板進行支撐，支承板厚度可以取得所稍微薄一點，取標準厚度40mm。4模架的確定根據(jù)型腔的布局，又根據(jù)型腔側(cè)壁厚度，再考慮到導柱，導套與連接螺釘布置應占的位置和采用推件板推出等各方面問題，確定選用模架序號為4號（），模架結(jié)構(gòu)為的形式。各模板尺寸的確定4.1 A板尺寸A板是定模型腔板，塑件高度為25，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40。4.2 B板尺寸B板是凸模固定板，因此厚度為25，凸模的成型部分高度為。4.3 C墊塊尺寸墊塊=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（510）=22.5+25+16+（510）=62.567.5根據(jù)計算，

12、墊快厚度C取63。標準模架圖上述尺寸確定之后，就可以確定模架序號為4號，板面為模架結(jié)構(gòu)形式為A4的標準模架。從選定模架可知，模架外形尺寸：寬長高=模具平面尺寸<,合格；模具厚度281，100<281<300合格；模具開模所需行程=25（塑件高度）+40（澆注系統(tǒng)高度）（510）=（7080）<200(注射機開模行程)，合格；其他各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選注射機完全滿足使用要求。5排氣槽的設計 方蓋成型型腔體積比較小，約為6.8，注射時間約為，采用的是潛伏澆口向型腔頂部傾斜，塑料熔體先充滿型腔頂部，然后充滿周邊下部，這樣型腔頂部不會造成憋氣現(xiàn)象，氣體會沿著分型

13、面和推件板之間的軸向間隙向外排出。6脫模推出機構(gòu)的設計 設計使用推件板推出，厚度為25。有兩個推桿帶有螺紋擰在推件板里使它們一起運動。推桿直徑為。 導柱有四根采用不對稱布置。導柱、導套直徑分別為、，之間采用過度配合。 推出過程：頂板和定模板連接在一起，動模板，動模支承板，墊塊以與底版連接在一起，滑塊嵌在推件板，開模時滑塊沿兩邊的導軌向下移動從而推動動模板以下的整體向下移動。完了推板又向上移動帶動推件板將塑件和凝料一起推出。7. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計因塑料的加熱溫度對塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解，因此模具溫度設為。7.1冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查資料取。7.2冷卻回路的形式型腔

14、采用單一矩形回路。7.3冷卻水的體積流量式中W單位時間（每分鐘）注入模具中的塑料質(zhì)量（），按每分鐘注射2次，即28； Q單位質(zhì)量的塑料在凝固時所釋放出的熱量，PP為；（其中）冷卻水的密度（1000）；冷卻水的比熱容；冷卻水出口溫度（26.5）；冷卻水出口溫度（25）。7.4冷卻水在管道的流速由式 大于最低流速1.10，達到湍流狀態(tài)，所選管道直徑合理。7.5冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)查參考文獻中的表9.8-5取時），因此7.6冷卻管道的總傳熱面積7.7模具上應開設的冷卻水孔數(shù) 為方便冷卻水孔的布置，取冷卻水孔的數(shù)量為2，兩端互連循環(huán)的方式冷卻，如圖8.導柱與導套設計8.1導柱設計(1）

15、該模具采用帶頭導柱，不加油槽，圖8.1所示。圖8.1導柱(2）導柱的長度必須比凸模端面高度高出8mm一12mm。(3)為使導柱能順利地進人導向孔，導柱的端部常做成圓錐形或球形的先導部分。(4）導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來確定，應保證具有足夠的抗彎強度（該導柱直徑由標準模架可知為20mm) 。(5）導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按H7/n6配合，導柱滑動部分按H7/g6或H8/f7的間隙配合。 （6）導柱工作部分的表面粗糙度為R。04um。 （7）導柱應具有堅硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼TSA、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)

16、、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。8.2導套設計 導套與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓套形零件。導套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導套（GBT41692一1984）、帶頭導套（GBT4 1693一1984）。 （l）結(jié)構(gòu)形式。采用不帶采頭導套。 （2）導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔剩余空氣。 （3）導套孔的滑動部分按H8f7或H7g7的間隙配合，表面粗糙度為08um。導套外徑與模板一端采用H7k6配合；另一端采用H7n7配合鑲?cè)肽０濉?（4）導套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用T8A。圖8.2 圖8.2導柱直導套參考文獻1齊曉杰主編，塑料成型工藝與模具設計。，機械工業(yè)。2004。2伍光明主編，塑料模具設計指導，國防工業(yè)。2006。3史鐵梁主編，模具設計指導，機械工業(yè)。20064申開智主編，塑料成型模具，中國輕工業(yè)。20025王孝培主編，塑料成型工藝與模具簡明手冊，機械工業(yè)。20006全國模具編輯委員會，模具鉗工工藝，機械工業(yè)， 20037全國模具編輯委員會，模具