普通罩壳塑料模设计

毕业设计题目普通罩壳塑料模设计说明书专业模具设计与制造班级学号学生姓名指导教师2006 年5 月22 日共28 页第 1 页共28 页第1 页湖北课程设计共28 页第2 页湖北课程设计共28 页第3 页湖北课程设计共28 页第4 页湖北课程设计计算内容说明图2 – 1 模具结构图共28 页第5 页湖北课程设计计算内容说明第三章塑件尺寸分析图2 – 1塑件塑件的工作条件对精度要求较高，根据ABS的性能可选择其塑件的精度等级为4级精度。

得塑件的体积为：V塑=4.72cm3塑件的质量为：W塑=V塑×r塑=4.96(g)一．脱模斜度为了便于塑件从型腔中脱出，或从塑件中抽出型心，塑件设计时必须考虑其内外壁面应有足够的脱模斜度。

最小脱模斜度与塑料性能、塑件几何形状有关。

查表各取型芯型腔的脱模斜度为1°。

脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸而定：塑件内孔，以型芯小端为准，尺寸符合图样要求，斜度由扩大方向取得；塑件外型，以型腔大端为准，尺寸符合图样要求，斜度由缩小方向取得，一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。

因开模后塑件要求留在型芯上，则塑件外表面的脱模斜度应大于内表面的脱模斜度。

二．塑件壁厚塑件壁厚受使用要求、塑料性能、塑件几何尺寸与形状以及成型工艺等众多因素的制约。

塑件各部壁厚应尽可能取均匀一致，切忌突变与截面厚薄悬殊的设计。

塑件壁厚一般在1～6mm范围内，常用值为2～3mm，现我所使用的塑件壁厚度为1.5mm。

所常用值范畴。

查阅《塑料成型工艺与模具设计》P67表3-9）共28 页第6 页湖北课程设计共28 页第7 页湖北课程设计计算内容说明第四章分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。

一副模具根据需在可能有一个或两相以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。

一．分型面的选择。

分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关。

⑴便于塑件脱模①在开模时尽量使塑件留在动模内。

②应有利于侧面分型和抽芯。

③应合理安排塑件在型腔中的方位。

⑵考虑和保证塑件的外观不遭损坏。

⑶尽量保证塑件尺寸的精度要求。

⑷有利于排气。

⑸尽量使模具加工主便。

根据塑件的结构我选择的分型面如图所示：共28 页第8 页湖北课程设计计算内容说明第五章型腔数目的确定与排列形式一．型腔数目的确定为了使模具与注射机的行产能力相匹，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。

根据制品精度确定型腔数目。

根据经验，在模具中每增加一个型腔制品尺寸精度要降低4%。

设模具中的型腔数目为n，制品的基本尺寸为L（mm），塑件的尺寸公差为±δ，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为±△s%(ABS为±0.05%)，则有塑件尺寸精度的表达式为：L·△s+（N-1）L·△s·4%≤δ简化后可得型腔数目为:n≤（2500δ/△s·L）-24对于高精度制品,由于多型腔模具难为使各型腔的成型条件均匀一致,故通常推荐型腔数目不超过4个。

而我所制造的塑件精度等级为3级精度，是高精度的塑件，根据高精度塑件推荐型腔数目不超过4个的原则，最终确定型腔数目为一模四腔。

二．确定型腔的排列多型腔在模板上的排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形等，在设计时应注意以下几点：⑴尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。

⑵型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。

⑶尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。

型腔的布置如下图所示：共28 页第9 页计算内容说明第六章浇注系统的设计一．浇注系统的组成普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图4-4所示。

图4—1浇注系统的组成1-型芯2-推件板3-型腔板4-型腔5-推料板6-定模座板7-浇口8-分流道9-主流道补套10-注流道二．浇注系统各部件设计1．主流道设计主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度（图4-1），常用塑料主流道推荐值见（表4-1）其主要设计要点力：⑴主流道圆锥角a=2º～6º,对流动性关节的塑料可取3º～6º，内壁粗糙度0.63μm。

R⑵主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm，以减小煽动流转向过渡时的阻力。

⑶在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。

共28 页第10 页计算内容说明⑷对小型模具可将主流衬套与定位圈设计成整体式，如图4-2所示。

主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合。

⑸主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为52～56HRC。

表4-1 常用塑料的直浇口尺寸塑件质量m<85 85≤m＜340m≥340主流道直径（mm） d D d D d D聚苯乙烯PE 2.5 4 3 6 3 8聚乙烯PE 2.5 4 3 6 3 7ABS 3 5 3 8 5 10图4—2 主流道衬套L=45mm d=3mm D=d+(0.5~1)=3.5mm R1=10mmR2= R1+(0.5+1)=10.5mm r=2mm a=2°2．冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。

其作用就是存放料流前峰的“冷料”进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。

冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流大端直径。

冷料穴的形式有以下三种：①与推件杆匹配的冷料穴。

②与拉料杆匹配的冷料穴。

③无拉料杆的冷料穴。

根据凝料的出模方式，我选择了无拉料杆的冷料穴，冷料穴开在动模板上。

脱模时靠凝料拉杆将主流道凝料拉出，当凝料被拉出来后，接着凝料被推料板共28 页第11 页计算内容说明从流道拉杆上推出来，从而完成凝料的脱料过程。

如图（4—3）所示。

图4—3无拉料杆冷料穴1-冷料穴2-凹模板3-分流道4-推料板5-定模座板6-凝料拉杆7-主流道衬套3．分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道。

多型腔模具一定设置分流道。

大型塑件由于使用多浇口进料也需设置分滚道。

⑴分流道的截面形状：分流道的截面形状有圆形、梯形、U形和六角形等。

为了减少流道的压力损失和传热损失，希望流道的截面积大、表面积小。

因此可用流道截面积与其周长的比直来表示流道的效率。

各种截面的效率见图4 – 4。

其中圆形截面的效率最高（比表面小）。

由于下方形流道凝料脱模困难，六角形流道效率低（比表面大）而圆形截面流道在加工时面半很难对准，所以生产中我采用了半圆形的分流道。

图4 – 4分流道的截面形状和效率共28 页第12 页湖北课程设计计算内容说明⑵分流的截面尺寸：分汉道截面尺寸应根据塑件的成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。

对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑件，可用下述经验公式确定分流道的直径：D=0.2654m½L¼式中,m—流经分流道的塑料量（g）；L—分流道长度（mm）；D—分流道直径（mm）。

(此式计算的分流道直径限于3.2～9.5mm。

)对于黏度较大的塑料，可按上式算得的D值再乘以1.2～1.25的系数。

常用塑料的分流道直径列于（表4—2）。

表4 – 2 部分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围塑料的名称分流道断面直径（mm）塑料名称分流道断面直径(mm)ABS、AS 4.8～9.5聚苯乙烯 3.5～10聚乙烯1.6～9.5软聚氯乙烯 3.5～10尼龙类1.6～9.5聚氨酯 6.5～8聚甲醛3.5～10热塑性聚酯 3.5～8丙烯酸塑料8～10聚苯醚 6.5～10由表（4—2）可知道ABS的直径可取6mm⑶分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。

分流道的布置形式分平衡和非平衡式两种。

我根据塑件的布局方式，在分流道的布置中采用平衡式布置。

因为平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料流动平衡。

因此各个型腔的浇口尺寸可以相同，达到各个型腔同时均衡地进料。

如（图4 –5）所示为平衡式布置，这样的布置能达到最佳的热平衡。

图4 – 5 分流道的平衡布置共28 页第13 页湖北课程设计计算内容说明四．浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口以外），它是浇注系的关键部分。

浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。

浇口的主要作用是：（1）型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；（2）易于切除浇口凝料；（3）对于多型腔模具，用以平衡进料，；对于多浇口单型腔模具，用以控制熔接缝的位置。

浇口截面积通常为分流道截面积的0.03～0.09。

浇口截面形状有矩形和圆形两种。

浇口长度约为0.5～2 mm。

浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。

1．根据以上浇口的作用，以及塑件的特点，我选择了点浇口。

点浇口又称橄榄形浇口或是菱形浇口，是一种截面尺寸特小的圆形浇口，浇口的特点是：浇口位置限制小。

去除浇口后残留痕迹小，不影响塑件外观。

开模时浇可自动拉断，有利于自动化操作。

浇口附近由补料造成的应力小，但对于薄壁塑件因剪切速率过高，收于分子高度定向而造成局部应力，甚至开裂。

为改善这一情况，在不影响使用前提下，可局部增加浇口处塑件壁厚，以圆弧过渡，压力损失大，模具必须采用三板式模具结构，导致模具结构复杂，并要采用顺序分模机构，但在无流模具中仍容易变形的塑件，应采用多点浇口，以减少翘曲变形。

它特别适用于表观粘度随剪切速率增大而明显降低的塑料。

点浇口的计算：d=1 mm a=10°D1=D=ø6mm L=1mm《塑料模具技术手册》123页共28 页第14 页湖北课程设计计算内容说明2．浇口的位置的选择：浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口位置时，应注意以下几点：①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。

②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利天补缩。

③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。

④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。

如对圆筒类制品，采用中心浇口比侧浇口好。

⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式以避免型芯受冲击变形。

⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。

⑦不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口。

由以上几点，可以将浇口的位置设在了罩盖的上表面。

如图4 – 5所示。

图4 – 5 浇口位置初步估算浇注系统的体积，V浇=6~7cm3其质量约为：W浇=V浇×r塑=6.12~7.14gS=(n×W塑+ W浇) /0.8=25~26g共28 页第15 页湖北课程设计共28 页第16 页湖北课程设计计算内容说明A分=3600+1248=4848mm2F 锁≥F胀=A分×P型=4848×35=189.7kN通过计算模具的胀模力小于注射机的额定锁模力，所以锁模力适合要求。