课程设计--长方形盒盖塑料模具设计

航空制造工程学院09 级学生专业课程设计任务书I、专业课程设计题目：长方形盒盖塑料模具设计II、专业课程设计任务及设计技术要求：设计任务：1、绘制产品零件图；2、绘制模具总装配图1张（图纸用R0或R1）；3、绘制零件图3～5张（图纸用R4或R3）；4、撰写设计说明书要求12页左右。

技术要求：模具工作原理准确结构合理；零件图纸齐全规范，尺寸标注正确。

III、专业课程设计进度：2012.11.26-2012.11.28 塑件零件图绘制及工艺分析，提出工艺方案；2012.11.29-2012.12.02 模具装配图绘制；2012.12.03-2012.12.05 模具零件图绘制；2012.12.06-2012.12.07 撰写设计说明书并装订。

塑料模具课程设计说明书设计题目：长方形盒盖塑料模具设计姓名：xxxx学号：xxxxxxxxxx专业：材料成型及控制工程指导老师：xxxxx设计日期：2012年12月07日目录一、零件结构分析-----------------------------------------------------4二、绘制产品零件图--------------------------------------------------5三、确定模具的型腔数----------------------------------------------6四、选择注射机-------------------------------------------------------6五、设计计算工作型腔的尺寸-------------------------------------7六、设计模具的浇注系统并进行核算----------------------------8七、设计模具分型方案及结构形式-------------------------------9八、导向装置的设计-------------------------------------------------10九、排气系统的设计-------------------------------------------------12十、设计脱件机构---------------------------------------------------13十一、设计水冷系统流动比计算与校核-----------------------14参考文献--------------------------------------------------------------16致谢--------------------------------------------------------------------17一、零件结构分析该塑件形状简单对称，其工作条件对精度要求较低，根据ABS的性能可选择其塑件的精度等级为5级精度。

经计算得塑件的体积为：V塑=6.9cm3塑件的质量为：W塑=V塑×r塑=7.59 (g)。

见图2-1所示。

1-1二、绘制产品零件图用UG软件进行长方形盒盖三维建模，三维实体模型更加直观的表现了产品造型，可以从各个角度对模型进行观察，软件可以测量，可以验证模具结构的正确性，制品如图 2-12-1三、确定模具的型腔数已知的体积V塑或质量W塑，又因为此产品属中批量生产的塑件，综合考虑生产率和生产成本等各种因素，初步确定采用一模两腔对称性排布。

排布图如2-2所示：2-1 型腔数目及排布四、选择注射机1、注射量的计算Q=2×7.59=15.18(g)4.2注射机的初步选择XS-ZY-125型注射机2、XS-ZY-125型注射机的主要参数额定注射量(cm3)：125螺杆直径(mm)：42注射压力(MPa)：120注射行程(mm)：115注射时间(s)：1.5注射方式：螺杆式合模力kn：900最大注射面积(cm2)：320最大开（合）模行程(mm)：300模具最大厚度(mm)：300模具最小厚度(mm)：200喷嘴圆弧半径(mm)：12喷嘴孔径(mm)：4五、设计计算工作型腔的尺寸本产品为ABS制品，属于中批量生产的小型塑件，预定的收缩率的最大值和最小值分别取０.6%和０.3％。

此产品采用５级精度，属于低精度制品。

因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数x取值可在0.5~0.75的范围之间，凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到IT７～IT８级，综合参考，相关计算具体如下：⑴型腔径向尺寸的计算L M1=[(1+(S max+S min)/2)Ｌs l-0.5Δ]0+δZ= [(1+0.45%)×24-0.5×0.22] 0+0.22∕3=24.000 +0.07mmL M1=[(1+(S max+S min)/2)Ｌs l-0.5Δ]0+δZ= [(1+0.45%)×28-0.5×0.22] 0+0.22∕3=28.020 +0.07 mm⑵型腔深度尺寸的计算图7-3：H M1=[(1+(S max+S min)/2)Hs l-0.5Δ]0+δZ0= [(1+0.45%)×25-0.5×0.25] 0+0.08=25 0+0.08 mm⑶型芯径向尺寸的计算l M1=[(1+(S max+S min)/2)ls l+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×20+0.5×0.22]0-0.07/=20.200-0.07 mml M2=[(1+(S max+S min)/2)ls l+0.5Δ]0-δZ=[(1+0.45%)×24+0.5×0.25]0-0.08=24.220-0.08 mml M3=[(1+(S max+S min)/2)ls l+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×10+0.5×0.14]0-0.05/=10.120-0.05 mml M4=[(1+(S max+S min)/2)ls l+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×6+0.5×0.12]0-0.04/=6.090-0.04 mm⑷型芯高度尺寸的计算h M1=[(1+(S max+S min)/2)hs l+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×20+0.5×0.22]0-0.07=20.200-0.07 mmh M2=[(1+(S max+S min)/2)hs2+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×3+0.5×0.12]0-0.04=3.070-0.04 mmh M3=[(1+(S max+S min)/2)hs3+0.5Δ]0-δZ= [(1+0.45%)×2+0.5×0.10]0-0.03=2.060-0.03mm六、设计模具的浇注系统并进行核算1、主流道尺寸根据该塑件体积，可得体积流率Q=（2×6.9）/1.6≈8.63cm3/s,取主流道中熔体流动rs=5×103s-1,由r-Q-R n关系曲线图，可得R n=4.5mm,故得主流道大端尺寸D=2R n=9mm，小端尺寸由注射机喷嘴尺寸，取d=4mm,SR=12+2=14mm。

如图6-1所示。

图6-1 浇口套图2、分流道尺寸为使两浇口能同时进料，各分流道按平衡式布置，故熔体在各分流道中的流速，为使分流道易于加工和顶出凝料系统容易，采用设在模具一边的梯形形分流道。

.7×6.83=5 mm梯形大底边宽度: B=0.2654×59梯形高度: H=0.67×B=3.35 mm为了塑件表面质量及其美观采用侧浇浇口，其尺寸d=0.15×6.7=1mm3、冷却穴底部设计成带有球头形拉料杆的冷料穴，目的是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量。

七、设计模具分型方案及结构形式分型面的设计，如图7-1所示图7-1分型面图八、导向装置的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。

1 、导柱导向机构的作用（1）定位作用模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。

（2）导向作用合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。

（3）承受一定的侧向压力2、导柱和导套的选择（1）导柱结构形式如图8-1所示：图8-1 导柱的结构形式其材料采用T8A经淬火处理，硬度为50~55HRC。

导向部分表面粗糙度Ra为0.8~0.4μm。

（2）导柱的布置采用等径导柱不对称布置，如图8-2所示：图8-2 导柱布置方式（3）导套如图所示8-3,导柱与导套的配合采用H7/h6图8-3 导柱与导套的组合九、排气系统的设计当塑料熔体填充型腔时,必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。

如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净,一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦（褐色斑纹），同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。

有时在注射成型过程中，为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定量的气体。

通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙为0.03~0.05mm。

十、设计脱件机构本模具采用的脱件机构为推杆推出机构，其工作原理是，注射成型后，动模部分向后移动，塑件包紧在型芯上随动模一起移动，乳沟是机动顶出，在动模部分后移的过程中，当推板和注射机的刚性杆接触时，推出机构就禁止不动，动模继续后移，推杆和动模就产生了一个相对移动，推杆把塑件从动模的型芯推出脱模推杆的形状，如图10-1所示图10-1推杆形状推杆的固定方式，如图10-2所示图10-2 推杆固定方式十一、 设计水冷系统流动比计算与校核1、冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。

所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。

一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。

所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。