塑料外壳注塑模具设计说明书

中北大学

课程设计说明书

学生姓名：学号：

学院：材料科学与工程学院

专业：高分子材料与工程

题目：塑料外壳注射模具设计

指导教师：王文生付一政职称: 副教授讲师

年月日

中北大学

课程设计任务书

2012~2013 学年第一学期

学院：材料科学与工程学院

专业：高分子材料与工程

学生姓名：学号：

课程设计题目：塑料外壳注射模具设计

起迄日期：

课程设计地点：中北大学材料科学与工程学院指导教师：

系主任：

下达任务书日期: 年月日

课程设计任务书

1. 塑件分析和工艺参数的设定 (6)

1．1 塑件图 (6)

1．2 塑件的结构和特点 (6)

1．3 塑件材料的成型特性与工艺参数 (6)

1.3.1 PP塑料的材料特性 (6)

1.3.2 PP塑料的成型特性 (7)

1.3.3 PP塑料的注射成型工艺参数 (7)

1.4 塑料外壳的参数 (7)

1.4.1 塑件的质量和体积 (7)

1.4.2 塑件的投影面积 (8)

2. 注射机的选择 (9)

2.1 选用注射机的方法和原则 (9)

2.2 注射机的选用 (9)

2.3 注射机参数的校核 (9)

2.3.1 最大注射量的校核 (9)

2.3.2 注射压力的校核 (10)

2.3.3 锁模力的校核 (10)

2.3.4 最大注射成型面积的校核 (10)

3. 塑料注射模具设计 (11)

3.1 型腔的数目和分布 (11)

3.1.1 按注射机的最大注射量确定型腔数 (11)

3.1.2 按注射机的额定锁模力确定型腔数 (11)

3.1.3 按制品的精度要求确定型腔数 (11)

3.1.4 按经济性确定型腔数 (12)

3.2 分型面的选择 (12)

3.3 型芯和型腔 (13)

3.3.1 型芯和型腔的结构设计 (13)

3.3.2型腔和型芯尺寸的确定 (13)

3.4 整体式圆形型腔侧壁和底板厚度的计算 (14)

3.4.1 侧壁厚度的计算 (14)

3.4.2 底板厚度的计算 (14)

3.5 浇注系统的设计 (15)

3.5.1 主流道的设计 (15)

3.5.2 定位环的设计 (16)

3.5.3 分流道的设计 (16)

3.5.4 分流道的分布 (16)

3.5.5 拉料杆的设计 (17)

3.5.6 浇口的选择 (17)

3.5.7 冷料井的设计 (17)

3.5.8 塑件在模具中的位置 (17)

3.6 注射机最大开模行程的校核 (17)

3.7 导向机构的设计 (17)

3.7.1 导柱的设计 (17)

3.7.2 导套的设计 (18)

3.8 推出机构的设计 (19)

3.8.1 推杆的设计 (19)

3.8.2 复位杆的设计 (19)

3.8.3 推板导柱的设计 (20)

3.8.4 推板导套的设计 (20)

3.8.5 推板的设计 (20)

3.8.6 推杆固定板的设计 (20)

3.8.7 固定螺钉的选用 (21)

3.8.8 支承钉的选用 (21)

3.9 温度调节系统的设计与计算 (21)

3.10 排气系统的设计 (22)

3.11 机架的选用 (22)

3.11.1 标准模架型号的选择 (22)

3.11.2 模架长度和宽度的确定 (22)

3.11.3 确定模架的厚度 (23)

3.11.4 动定模板和座板的设计 (23)

4. 模具的动作原理 (25)

参考文献 (27)

1. 塑件分析和工艺参数的设定

1．1 塑件图

塑件外壳示意图，如图1.1所示。

图1.1 塑件示意图

1．2 塑件的结构和特点

塑件的结构和特点：

此塑料外壳的结构简单，尺寸较小，中空、无底，属薄壁壳体塑件，其顶端部分设有外螺纹。为提高生产率，可采用多型腔。制品精度为一般精度，公差等级为MT3。

1．3 塑件材料的成型特性与工艺参数

1.3.1 PP塑料的材料特性

PP是一种半结晶性材料，具有特别高的抗疲劳抗弯曲强度。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击

强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE 那样在高温下仍具有抗氧化性。

1.3.2 PP塑料的成型特性

(1)PP塑料吸水率（24h）：0.01~0.03%，吸湿性较弱。成型前允许的含水量：0.05%，如果储存适当则不需要干燥处理。

(2)PP塑料收缩率较大，为1.0~3.0%，为了使制品具有较好的尺寸稳定性，在成型过程中，可适当增加冷却时间。

1.3.3 PP塑料的注射成型工艺参数

PP塑料的注射成型工艺参数如表1.1所示：

表1.1PP塑料的注射成型工艺参数

参数取值范围选取数值密度（3

g/cm）0.90~0.910.91 计算收缩率（%） 1.0~2.5 1.5

预热温度/℃

时间/h

80~100

1~2

料筒温度/℃后段

中段

前段

160~180

180~200

200~220

170

190

210

喷嘴温度℃——模具温度℃80~9085 注射压力/MPa 70~10085

成型时间/s 注射时间

保压时间

冷却时间

总周期

20~60

0~3

20~90

50~160

123

1.4 塑料外壳的参数1.4.1 塑件的质量和体积

塑件体积：

3mm 4

419.23cm V ππ=????≈22223塑（45-39）45+（18-12）10=19226.55 已知PP 的密度为30.91/g cm ，故塑件质量：

m 19.230.9117.4993g =?=塑取m 17.5g =塑。

1.4.2 塑件的投影面积

塑件成型的投影面积：

224545181022.05S mm cm =?+?=