塑料注射模具设计

F锁 = AP型 = 11466.338 × 10
−6
0.3 A1
× 50 × 106 N = 573.316KN ≪ 4500KN
3． 选择注塑机 选用额定注射量为 1000cm3 的国产 XS-ZY-1000 螺杆式注射成型机，其有关 参数如表 2 所示。
表2 标称注射量/ cm 螺杆直径/mm 锁模力/kN 注射压力/MPa 注射行程/mm 螺杆转速/（r/mm） 模板最大行程/mm 喷嘴球半径/mm 注射方式 260 18 螺杆式
四、模架………………………………………………………………8
五、抽芯机构设计……………………………………………………8
六、其他模具结构、尺寸的设计计算………………………………9
七、模具各零部件材料的选用………………………………………11
八、模具主要零件图及装配图………………………………………13
九、模具的装配、试模………………………………………………14
4．滑块和导滑槽设计 (1) 滑块与型腔板的连接方式设计。 本模具的侧向抽芯机构主要是用于成 型零件的侧壁通孔， 由于侧向通孔的尺寸大小中等，考虑到型腔板的强度及装配 问题，采用组合式结构，型腔板与滑块的连接采用镶嵌方式。 (2) 滑块的导滑方式。 本模具为使之结构紧凑，降低模具装配复杂程度， 拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。 (3) 滑块的导滑长度和定位装置设计。 本副模具由于侧抽芯距较短，故导 滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可。 滑块的定位采用限位拉杆的限位 与定位。
1．型腔数目的确定 该塑件属于中型塑件， 不允许产生超差的变形， 故定为一模一腔的模具形式， 这样虽然生产效率低，但塑件质量保证，且制造加工方便。 2．型腔的布置 由于采取一模一腔的模具形式，所以型腔被摆在模具正中位置。 3．分型面的选择 依据分型面的选择原则，分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处，且分型面 的选择应有利于塑件的留模及脱模。该塑料齿轮的齿形有外观要求，而且孔有同 轴度的要求，故该塑件的分型面应选如下图 2 所示位置，这样分型后，塑件会包 紧型芯儿留在动模一侧，且塑件外表面光滑，且容易脱模。
对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使 PP 软化 和溶胀，化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以，PP 适合制作俄中化工 管道和配件，防腐蚀效果良好。 （5）性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受 湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝 缘制品，击穿电压也很高，适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好，但静电 度高，与铜接触易老化。 （6）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂，炭黑式 类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。 3．塑件材料 PP 成型工艺分析 注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。由于 PP 具有高结晶性，需采 用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按 3800t/㎡来确定，注 射量 20%-85%即可。 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：PP 的熔点为 160-175℃，分解温度为 350℃，但在注射加工时温 度设定不能超过 275℃。熔融段温度最好在 240℃。 模具温度：模具温度 50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温，型芯温度比 型腔温度低 5℃以上。 注射压力：采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力 的 80%） 。大概在全行程的 95%时转保压，用较长的保压时间。 注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的 PP 和模 具不适用（出现气泡、气纹） 。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条 纹，则要用低速注射和较高模温。 流道和浇口： 流道直径 4-7mm， 针形浇口长度 1-1.5mm， 直径可小至 0.7mm。 边形浇口长度越短越好，约为 0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍， 并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深 0.025mm-0.038mm， 厚 1.5mm， 要避免收缩痕， 就要用大而圆的注口及圆形流道， 加强筋的厚度要小（例如是壁厚的 50-60%） 。均聚 PP 制造的产品，厚度不能超 过 3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚 PP） 。 熔胶背压：可用 5bar 熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。
3
d2 = 1 + 1.75% × 10 = 10.175mm，d3 = 1 + 1.75% × 40 = 40.7mm， d4 = 1 + 1.75% × 24 = 24.42mm，d4 = 1 + 1.75% × 34 = 34.595mm， h1 = 1 + 1.75% × 72 = 73.26mm （2）型腔的工作尺寸计算 D1 = 1 + 1.75% × 114 = 115.995mm， D2 = 1 + 1.75% × 106 = 107.855mm， D3 = 1 + 1.75% × 50 = 50.875mm ， R= （ 1+1.75% ） × 5=5.0875mm ， H1 = 1 + 1.75% × 82 = 83.435mm，H2 = 1 + 1.75% × 18 = 18.315mm H3 = 1 + 1.75% × 8=8.14mm
参考文献………………………………………………………………15
1
一、塑件的工艺分析
1．塑件的成型工艺性分析 塑件如图 1 所示。
图 1 塑件图
产品材料：PP1340 产品数量：批量生产 塑件尺寸：如图 1.1 所示 塑件要求：塑件外侧表面光滑，塑件允许最大脱模斜度 1° 2．塑件材料 PP 的成型特性 （1）物理性能：PP 为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中 最最轻的品种之一，对水特别稳定，在水中 14h 的吸水率仅为 0.01%。分子量约 8~15 万之间，成型性好。但因收缩率大，原壁制品易凹陷，制品表面光泽好， 易于着色。 （2）力学性能：PP 的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度 和硬度、弹性都比高密度 PE(HDPE)高。突出特点是抗弯曲疲劳性（7× 107 ）次 开闭的折选弯曲而无损坏痕迹， 干摩擦系数与尼龙相似， 但在油润滑下不如尼龙。 （3）热性能：PP 具有良好的 耐热性，熔点在 164~170℃，制品能在 100℃以 上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下，150℃也不变形。脆化为-35℃，在 低于-35℃会发生脆化，耐热性不如 PE。 （4）化学稳定性：PP 具有良好的化学稳定性，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外， 2
图2
分型面
6
4．成形零件的工作尺寸计算
图3
塑件
PP 的收缩率Smax = 2.5%，Smin = 1% ，S = δz = 3
∆
S max +S min 2
=
2.5%+1% 2
= 1.75%，
（1）型芯的工作尺寸计算
0 d1 = [(1 + 1.75%) × 90.2 + 0.5 × 0.25]0 0.25 =90.903−0.083 mm −
1．确定抽芯距 8
如下图所示，总的抽芯距 S抽 6.6mm
图4
侧抽
2．确定斜导柱倾角 斜导柱的倾角α 是抽芯机构的主要技术数据之一， 它与抽拔力及抽芯距离有 直接关系。一般取α =15°～25°,本模具选取α =20° 。 3． 确定斜导柱的尺寸 斜导柱的直径取决于抽拔力及其抽拔角度， 可按设计资料的有关公式进行计 算。 本副模具经验估值， 取斜导柱的直段部分直径 D=Φ 25mm,折弯部分 d=Φ 20mm, 以后可以修正。斜导柱的长度应根据抽拔距、固定端模板的厚度、斜导柱的直径 及斜角大小确定。 直段部分的长度：L=L +L -4mm =32+85-4=113mm; 其中： L ----定模板厚度 L ---滑块以上的型腔板厚度 4-----斜导柱直段部分端面与滑块间的间隙 折弯部分的长度： L=D/cos20°+S/sin20°+4mm =48/cos20°+12/sin20°+4mm =90mm 其中： D----滑块的厚度 S----抽拔距 4----留出的安全余量 9
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四、模架选择
1．各模板尺寸的确定 A 板尺寸，A 板是定模型腔板，考虑到需要在模板上开设冷却水道，故 A 板 厚度取 132.602mm。 B 板尺寸，板厚取 50mm。 C 板尺寸，195mm。 板面为 350mmX350mm。 2．模具闭合高度 本副模具的闭合高度是定模座板、定模板、型腔板、推件板、动模板及动模 座板的和。现根据经验确定，选推件板的厚度为 32mm，动定模座板的厚度均为 25mm，动模板的厚度选 40mm。 （GB/T4169.8-1984） 。 因此模具的闭合高度为： H=H +H +H +H +H +H
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XS-ZY-1000 注射机的主要技术参数 1000 85 4500 121 260 模具的最大厚度/mm 模具的最小厚度/mm 模板尺寸 拉杆空间/mm 合模方式 电机功率/KW 定位圈尺寸/mm 喷嘴孔直径/mm 最大成型面积/ cm2 7.5 1800 700 300 900×1000 650×550 液压-机械
塑料模具设计与制造 课 程 设 计
题目：注塑模具设计
学生姓名
届
学院（系）材料科学与工程 专业 材料成型及控制工程 日期 2014 年 12 月 22 日
目
录
一、塑件的工艺分析…………………………………………………2
二、注射机选择………………………………………………………5
三、成型零件设计……………………………………………………6
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4．塑件成型工艺卡
表1
塑件成型工艺卡
塑 件 材 料 材 料 牌 号 单 件 重 量 成型设备型号 每 模 件 数