棉簽盒蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、 鄂州職業(yè)大學(xué) 塑料模具技術(shù)應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 題目：棉簽盒蓋注射模具設(shè)計(jì)系 別: 機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造班 級(jí)：模具二班學(xué) 號(hào)：2012230236學(xué)生姓名：汪文韓指導(dǎo)老師：李昶目錄：1. 塑件分析與塑料分析1.1塑件名稱(chēng).1.2塑件分析.1.3塑料分析.1.3.1 優(yōu)點(diǎn).1.3.2 缺點(diǎn).2.編寫(xiě)注射成型工藝卡片.2.1注射成型的工藝參數(shù).2.2工藝卡片.3.確定注射機(jī)及參數(shù).3.1校核注射機(jī)相關(guān)參數(shù).3.2確定注射機(jī).4.確定型腔及分布.4.1確定型腔個(gè)數(shù).4.2確定型腔分布.5.確定分型面.5.1選擇分型面的原則.5.2選擇分型面.6.確定模具結(jié)構(gòu)6.1確定模板厚度選擇模架.7.

2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1澆注系統(tǒng)組成.7.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則.7.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì).7.3.1設(shè)計(jì)主流道.7.3.2設(shè)計(jì)分流道.7.3.3設(shè)計(jì)澆口與拉料桿.7.3.4設(shè)計(jì)冷料穴.8.成型零部件設(shè)計(jì)8.1計(jì)算型腔尺寸.8.2計(jì)算型芯尺寸.9.推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1推桿設(shè)計(jì).9.2復(fù)位桿設(shè)計(jì).9.3推板與推桿固定板設(shè)計(jì).10.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).10.1設(shè)計(jì)導(dǎo)柱.10.2設(shè)計(jì)導(dǎo)套11.側(cè)面分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).11.1確定斜導(dǎo)柱角度.11.2確定斜導(dǎo)柱尺寸.12.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì).12.1選擇冷卻質(zhì).12.2設(shè)計(jì)水冷.13.排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì).14.參考文獻(xiàn).1. 塑件分析與塑料分析1.1塑件名稱(chēng)： 棉簽盒蓋 其相關(guān)視圖

3、如下： 1.2塑件分析 棉簽盒蓋的最大長(zhǎng)度為90毫米，最大寬度60毫米，最大高度10毫米。內(nèi)側(cè)凸臺(tái)長(zhǎng)10毫米，高0.3毫米。工件制作精度MT4級(jí)，表面粗糙度最大為3.2m，較容易實(shí)現(xiàn)。盒蓋體積約為2960立方厘米，質(zhì)量約為0.031千克。該工件實(shí)體圖如下：1.3 塑料分析1.3.1優(yōu)點(diǎn)聚苯乙烯【PS】無(wú)色透明，有光澤，無(wú)毒無(wú)味，密度為1.05g/3。她的化學(xué)性能、穩(wěn)定性良好，不易被腐蝕，但不能耐硝酸及強(qiáng)氧化劑的作用。對(duì)水、乙醇、汽油、植物油、及各種鹽溶液也有足夠的耐蝕能力。它的流動(dòng)性很好，溢出值為0.03，收縮率為0.20.8，透光性也很好，僅次于玻璃，著色能力優(yōu)良；另外，它是目前最理想的絕緣

4、材料，可以與石英媲美！1.3.2 缺點(diǎn)它的耐熱性低，質(zhì)地硬而脆，制作工件時(shí)很容易由于內(nèi)應(yīng)力作用而開(kāi)裂。2.編寫(xiě)注射成型工藝卡片2.1注射成型的工藝參數(shù) 注射成型工藝參數(shù)主要包括：溫度，壓力，時(shí)間，等三大參數(shù)。2.2 注射成型工藝卡片原料聚苯乙烯【PS】注射機(jī)型號(hào)螺桿式溫度料筒 前140160 中170180 后180190噴嘴160170模具3050壓力塑化36保壓3040注射60100時(shí)間充模13保壓1015冷卻515前處理方式a. 檢驗(yàn)塑料原料；b.干燥原料；c.清洗料筒；d.預(yù)熱嵌件e.選脫模劑后處理方式a. 退火處理；b. 調(diào)濕處理3.確定注射機(jī)及參數(shù)3.1校核注射機(jī)相關(guān)參數(shù)a.注射量

5、 ms:單個(gè)塑料體積33 mj:澆注系統(tǒng)及飛邊體積103m:成型塑件所需體積 n: 塑件個(gè)數(shù)1k:固定系數(shù) mmax:額定注射量m=1×3+10=133b鎖模力 F=nAs+APF0As:單個(gè)塑件的投影面積54002 n:塑件個(gè)數(shù)1A: 澆注系統(tǒng)投影面積，取30 P:型腔內(nèi)熔體平均壓力，取30F：成型塑件所需鎖模力 F0：額定鎖模力F=(1×5400+30)×30=162.29×103NC:注射壓力 PP0P:成型塑件所需注射壓力80MPa P0注射機(jī)最大注射壓力P=80MPad開(kāi)模行程 SSmaxS:取出塑件所需的開(kāi)模行程 Smax注射機(jī)最大開(kāi)模行程

6、S=10+10=20e模具閉合高度 HminHmHmaxHm 模具閉合高度 Hmin 最小模具閉合高毒 Hmax最大模具閉合高度f(wàn)模板尺寸與拉桿空間模板尺寸：250×280 拉桿間距：235g噴嘴參數(shù)Sr:噴嘴頭圓弧半徑14 SR：澆口套圓弧半徑16d:噴嘴孔直徑 2 D:澆口套孔直徑 2.53.2 確定注射機(jī) 根據(jù)以上校核的注射量，鎖模力，注射壓力，開(kāi)模行程，模具閉合高度，模板尺寸和噴嘴尺寸等參數(shù)選擇XS-Z-30注射機(jī)為本副模具注射機(jī)。 XS-Z-30注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)注射量303鎖模力250KN開(kāi)模行程160mm最大/小模具厚度180/160mm注射壓力119MPa定位圈直徑63.

7、5mm模板尺寸250×280mm噴嘴孔徑2mm噴嘴頭半徑14mm4.確定型腔個(gè)數(shù)及分布4.1確定型腔個(gè)數(shù)考慮到本副模具有側(cè)抽機(jī)構(gòu)，制作比較麻煩，故，本模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)形式。4.2 確定型腔排布 由于該塑件屬于對(duì)稱(chēng)圖形且模具只有一腔所以把該型腔居中布置。5.確定分型面5.1選擇分型面的原則a.分型面應(yīng)選擇在塑件最大輪廓處；b.分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模；c.分型面的選擇應(yīng)保證塑件精度要求；d.分型面的選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量；e.分型面的選擇應(yīng)有利于排氣；f.分型面的選擇盡可能滿(mǎn)足制品的要求；g.分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。5.2選擇分型面 考慮以上選擇原則及本模具采用側(cè)抽機(jī)

8、構(gòu)，故，把工件豎著放在模具型腔中，即：工件寬60mm這一邊放在分型面上。6.確定模具結(jié)構(gòu)6.1 確定模板厚度選擇模架 壁厚：S=0.20X+17(X為工件長(zhǎng)或?qū)? W=90+2S=160 L=60+2S=98 結(jié)合W,L兩個(gè)參數(shù)選擇1818系列A4型號(hào)模架:7.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)包括：主流道 分流道 澆口和冷料穴四部分。7.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則a.了解塑料的成型性能；b.盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕；c.有利于型腔中氣體的排出；d.防止型芯的變形和嵌件的移出； e.盡量采用較短的流程充滿(mǎn)型腔。7.3設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)7.3.1設(shè)計(jì)主流道 主流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：a.為便于將凝料

9、從主流道中拉出，通常把主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為3-6度，Ra一般為0.8um； b.為防止凝料溢出，主流道與噴嘴應(yīng)緊密對(duì)接，主流道進(jìn)口應(yīng)制成球面凹坑； c.為減小物料的流動(dòng)阻力，主流道與分流道接口處用圓角過(guò)渡；7.3.2設(shè)計(jì)分流道 分流道的作用是分流和轉(zhuǎn)向；設(shè)計(jì)分流到時(shí)要求塑料熔體在流動(dòng)時(shí)熱量和壓力損失較小，流道凝料少，各型腔能均勻進(jìn)料，為便于分流道的加工和凝料脫模，分流道大都設(shè)置在分型面上 分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短且彎折少，以便減少壓力和熱量損失，節(jié)約塑料原料和降低能量消耗；常用分流道截面形狀為圓形，正方形，梯形，U形，半圓形和矩形等，本模具采用半圓形。7.3.3設(shè)計(jì)冷料穴和拉料桿 冷料穴的作用

10、是儲(chǔ)存注射間隔期間產(chǎn)生的冷凝料頭和最先注入澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分熔體，防止這些冷料進(jìn)入型腔影響制品質(zhì)量。常用冷料穴與拉料桿結(jié)構(gòu)有以下幾種： a.底部無(wú)拉料桿的冷料穴； b.底部有推桿的冷料穴； c.底部有拉料桿的冷料穴，其中拉料桿有Z形，球頭形和菌頭型，本模具采用Z形。7.3.4設(shè)計(jì)澆口 澆口主要形式有：a.直接澆口；塑料流程短，阻力小，進(jìn)料速度快b側(cè)澆口；澆口流程短，截面小，去除容易c.扇形澆口；型腔的排氣性好d.平縫澆口；適用于大面積扁平塑件，流動(dòng)性好e.盤(pán)形澆口；適用于圓筒形或中間有孔的塑件f.輪輻式澆口；澆口去除容易g.點(diǎn)澆口；截面小，適用于盒形和殼體類(lèi)塑件h.潛伏式澆口；屬點(diǎn)澆口變

11、異形式，易去除i.護(hù)耳式澆口；具有點(diǎn)澆口優(yōu)點(diǎn)，適用于穩(wěn)定性差，黏度高塑件。綜合對(duì)塑件成型性能和澆口分析比較，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口的形式，該模具澆口道設(shè)計(jì)圖如下：8.成型零部件設(shè)計(jì)8.1計(jì)算型腔尺尺寸基本尺寸計(jì)算公式公差最終尺寸90L=(Ls+LsScp-3/4)0/3189.790+0.3360L=(Ls+LsScp-3/4)0/30.7459.80+0.2510H=(Hs+HsScp-2/3)0/30.289.870+0.09 型腔設(shè)計(jì)圖如上：8.2計(jì)算型芯尺寸 基本尺寸計(jì)算公式公差最終尺寸88l=(ls+lsscp-3/4)-/30187.78-0.3305h=(hs+hsscp

12、-2/3)-/300.244.87-0.080 型芯設(shè)計(jì)圖如上：9.推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1推桿設(shè)計(jì)推桿形狀為直通式，直徑d=8mm,長(zhǎng)度l=100mm,頂部與頂板平齊，底部安放在推桿固定板上，工作部分與推桿孔間采用H8/f8間隙配合。推桿材質(zhì)為45鋼，工作部分局部淬火50-55HRC,表面粗糙度Ra在1.6um左右。 為了讓塑件完好推出，本模具設(shè)有4根推桿，其長(zhǎng)間距為138mm,寬間距為136mm且沿型腔對(duì)稱(chēng)布置。9.2復(fù)位桿設(shè)計(jì) 由于本模具結(jié)構(gòu)設(shè)有頂板，它與推桿共同起到復(fù)位桿的作用，故在這里不重復(fù)設(shè)置復(fù)位桿。9.3推板與推桿固定板的設(shè)計(jì)在已選的模架型號(hào)中已知次兩塊板尺寸:長(zhǎng)l=180mm,寬w=

13、180mm;厚h=20mm 推桿固定板:長(zhǎng)l=180mm, 寬=180mm，厚h=15mm 10.導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1設(shè)計(jì)導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu)有兩種，一種是除安裝部分的凸肩外，其余部分不直徑相同，成為帶頭導(dǎo)柱；另一種是除安裝部分外的凸肩外，安裝使用的配合部分直徑比延伸的工作部分直徑大，成為帶肩導(dǎo)柱。本模具選的是帶頭導(dǎo)柱。 根據(jù)動(dòng)定模板及頂板的厚度，得知導(dǎo)柱總長(zhǎng)L=75mm，用于固定部分長(zhǎng)l=10mm，工作部分直徑d=15mm,固定部分直徑D=20mm.工作部分粗糙度Ra=0.4um,其余部分Ra=0.8um，T8A材質(zhì)硬度要求達(dá)到55HRC10.2設(shè)計(jì)導(dǎo)套導(dǎo)套結(jié)構(gòu)也有兩種，一是直導(dǎo)套，另一種是

14、抬肩式導(dǎo)套，本模具選的是直導(dǎo)套。11.側(cè)面分型與側(cè)抽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.1計(jì)算抽芯力，抽芯距及導(dǎo)柱斜度角 a. 計(jì)算抽芯力 用以下公式計(jì)算F=Ap(ucosa-sina)=3×1.2(0.2cos15-sin15)=3N b.確定抽芯距 側(cè)抽距一般比塑件上凹凸臺(tái)深或高2-3mm 即：S=S2+(2-3)=0.3+2.7=3mm c.斜導(dǎo)柱角度是側(cè)抽機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)之一，傾斜角值一般不大于15。左右，本模具取15。，次情況下，鍥緊塊1取18。11.2確定斜導(dǎo)柱尺寸因?yàn)樾睂?dǎo)柱處于上模板與定模板范圍內(nèi)且這兩塊板厚45mm，而斜導(dǎo)柱a=15,所以斜導(dǎo)柱長(zhǎng)L=45/cos15=59mm。12.冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)12.1選擇冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)通常用水，壓縮空氣，冷凍水，油等。本次選用水作為冷卻質(zhì)。12.2設(shè)計(jì)水冷 水冷形式一般是在模具的型芯和型腔等部位開(kāi)設(shè)冷卻通道，通過(guò)調(diào)節(jié)冷水流量和流速來(lái)控制模具溫度。 a.冷卻水孔相對(duì)位置尺寸水孔直徑d=8mm 孔間距L=24mm與分型面的間距h=8mm b.模具結(jié)構(gòu)允許，冷卻孔要避開(kāi)塑件熔接部位 c.水孔排列于型腔形狀吻合 d.動(dòng)定模要分開(kāi)冷卻，保證冷卻平衡 e.澆口附近與壁厚處應(yīng)加強(qiáng)冷卻 f.冷卻通道應(yīng)密封且不應(yīng)通過(guò)鑲塊接縫，以免漏水 g.進(jìn)出水溫差不宜過(guò)大冷卻裝置有：通道式冷卻，管道式冷卻和導(dǎo)熱桿式冷卻三種形式