塑料碗(1)

塑料模具课程设计--塑料碗(2009-06-25 22:24:04) 标签：设计 文化 分类：模具设计

前 言 模具课程设计是在完成冷冲模具设计、塑料模具设计、CAD软件等相关专业课程学习之后，一个重要的综合性的环节。在设计之前，要具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识。初步了解塑件的成型工艺和生产过程，熟悉各种塑料模具的典型结构。 课程设计的基本目的是： （1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固加深和拓宽所学的知识。 （2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 （3）通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为毕业设计打下一个良好的实践基础。 本课程设计主要设计塑料碗的模具设计成型工艺过程。

课程设计任务书 姓名：邵雪雷 班级：240710 院校：淮安信息职业技术学院 课程名称：塑料成型工艺与模具设计 工件图：

设计要求：

1、绘制该工件所需模具总装图。 2、绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。 3、编写完善设计说明书。 4、讲说明书和图样装订成册。（按A4尺寸装订）

一、塑件的工艺性分析

该塑件是一个材料为聚丙烯（PP）的碗，塑件尺寸较大，因为那不需要其他零件配合，故其精度等级不作要求。塑件壁厚属于薄壁塑件，聚丙烯(pp)成型时收缩大，成型性能好，易变形翘曲，尺寸稳定性好，柔软性好，有“铰链”特性。可以注射成型。 结果：塑件材料为聚丙烯 造用注射成型 附：聚丙烯(纯)的主要技术指标 密度ρ（kg/cm3）:0.90-0.91 比体积：v/(dm3×kg-1)：1.10-1.11 吸水率(24h)wpc×100:0.01-0.3 收缩率s:1.0-3.0 熔点t/°C：170-176 热变形温度t/°C{0.46mpa 102-115 抗拉屈服强度σw /mpa:67.5 冲击韧度{dn/(kJ.m-2)无缺口 78 硬度 HB:8.65

二、型腔数目确定

按注射机的最大注射量确定型腔的数目。 型腔的数目： n≤(Kmp-m2)/m1 n=(0.8×125g-1.78g)/44g 根据注射机的额定锁模力来确定型腔的数目及模架的选用，可得最经济的为一模一腔，注射成型 即n=1 结果： n=2.23 即n=2个 则n=1

三、分型面的选择

在b板上的左端有限位螺钉，来实现第一次分型，使塑件从浇道中脱离出来，当脱离运动到挡板下端时受阻停止运动，此时动模座板继续向后运动，则实现第二次分型，使塑件包裹在型芯上，当动模继续后移，推出机构开始工作，使塑件推出。

四、浇口设计 （1）浇口设计

根据所选注射机计算： d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）=4+0.5=4.5mm 主流道球面半径为： SR=喷嘴球面半径+（1~2）=20+2=22mm 结果： 采用直浇口浇注 （2）浇口套选用

浇口套如图所示，材料T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC~57HRC 主流道凝料体积 q主=（π/4）d2L=（3.14/4）×[（6.313+4）/2]2×35=730.546mm3=0.73cm3

五、成型零部件设计 由题可得：加工成型的是一个塑料碗，没有配合精度，故不需根据公差计算凸凹模尺寸，只需根据塑件尺寸配做凸凹模即可

六、推出结构计算 （1）推出力计算 推件力：Ft=Ap(μcosα-sinα)+qA1 由公式可知脱模斜度α由于碗的轮廓为圆弧形，故其脱模时很容易被推出，推出力很小，故脱模斜度α可省略。 （2）确定顶出方式及推杆位置 根据制品结构特点，确定制品的底部设置为锥面推杆，锥面推杆根据模架结构和塑件的推出力可确定选用直径为12长为155mm的锥面推杆一根。

七、冷却系统的设计

采用动、定模两侧与型腔等距离钻孔的形式设置冷却水道。

八．确定注射机 （1）根据塑件质量选注射机注射量 求塑件质量m M1=(180/2)2mm×3.14×2mm×10-3×0.9g/cm3 浇道凝料质量估算：m2 M塑料=m1+m2 V机≥V塑件/0.80 V机—额定注射量(cm3) V塑件—塑件与浇注系统凝料体积和（cm3） 结果： M1=44g M2=1.78 g M塑料=45.78 g V机≥57.225 g （2）型腔强度和刚度的计算

由图可知型腔为组合式型腔，因此型腔的强度和刚度为组合式进行计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参照经验推荐数据；查书《模具设计指导》/史铁深主编-北京：机械工业出版社，2003.8.表。6-16型腔侧壁厚；查得型腔壁厚S1与模具壁厚S2 结果： S1=15mm S2=45mm

（3）注射压力 P注≥P成型 聚丙烯（pp）注射成型的注射压力为70-100mpa （4）锁模力 P锁模≥pF p—塑料成型的型腔压力 F—浇注系统和塑件在分型面上的投影面积（mm2） 各型腔浇注系统在分型面上的投影面积F=（128/2）2mm×3.14 聚丙烯的型腔压力=折射成型压力×80% 取p成型为80MPa 故pF=64×12861.4 结果： F=12861.4mm2 pF=823(KN) （5）确定注射机型号 根据以上分析计算； 查书《模具设计指导》/史铁深主编-北京：机械工业出版社，2003.8.表。6-24初选注射机型号为：XS-ZY-125 注射机XS-ZY -125有关技术参数如下： 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 喷嘴孔直径/mm： 4 动定模板尺寸/mm： 428×458 拉杆空间/mm： 260×290 锁模力/KN： 900

九、选标准模架(见附录1) 根据以上分析，计算以及型腔尺寸位置尺寸可确定模架的结构型式和规格，查（如上所述之书）表7-1，7-6选用模架。 定模板厚度：A=25mm 动模板厚度：B=40mm 垫块厚度：C=80mm 模具高度：H模1=132=A+B+C 模具外形尺寸：400×315×277 根据加工需要，则A,B板厚度应根据需要适当调整，则A板厚度为40mm，B为10mm H模2=132+A+B+C 此时模具外形尺寸：400mm×315mm×262mm 结果： A4-315-315-03-Z2 GB/T12556.1-1990 H模1=277mm H模（实际）=262mm

十、注射机校核 （1）注射量，锁模力，模具厚度的校核 注射量，锁模力，模具厚度的校核，由于初选注射机和选用标准模架时；是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量，锁模力，模具厚度，不必进行校核，已符合所选注射机要求； （2）开模行程的校核 注射机的最大开模行程S S ≥ 2h件+h浇+（5~10） 式中， h件——塑件制品的高度（mm） h浇——浇注系统高度（mm） 2h件+ h浇+（5~10）=2×42mm+30mm+（5~10）mm 结果： S ≥119~124（mm） （3）模具在注射机上的安装 从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间并采用压板固定模具,所以所造的注射机规格满足要求。 结果： 所选注射机满足要求。

十一、模具总装图

十二、零件图（部分） 垫板

1、 在垫板上设置4个导柱孔，间距为259×259mm； 2、 4个复位杆孔，分布在间距为160×160mm 3、 中间部位有一个直径为14mm的推杆孔 4、 4个螺钉孔，分部间距为259×160mm

定模板

1、 在定模板上设置4个导套孔，分布间距为259×259mm； 2、 4个M16螺纹孔，分布间距为259×160mm； 3、 4个弹簧孔，均匀分布在直径为200的圆周上。 动模板

1、 在动模板上设置4个导柱孔，均匀布置，间距为259mm； 2、 螺钉孔为M16×134，前后间距为160mm，左右间距为259mm； 3、4个复位杆孔，均匀分布，间距为160mm。

附录1 模架：A4-315-315-03-Z2 GB/T12556.1-1990

附2：聚丙烯的成型工艺卡 聚丙烯（纯） 密度(g/cm3) 0.90~0.91 成型时间/s 注射时间 0~5 材料收缩率 1.00~3.00 保压时间 15~60s 预热 温度 80.0~100 冷却时间 15~50s 时间 1~2 总周期 40~120 料桶温度/ 前段 180~200 螺杆转速r/min 30~60 中段 190~220 后处理 方法 —— 后段 150~170 温度 —— 喷嘴温度/ 170~190 时间/h —— 注射压力/Mpa 70~120 适用注射机类型 螺杆、柱塞式均可

参考文献：

[1] 史铁梁：模具设计指导 [M].北京：机械工业出版社，2003. [2] 屈华晶：塑料成型工艺与模具设计 [M]. 北京：高等教育出版社，2006 [3] 伍先明：塑料模具设计指导 [M].北京：国防工业出版社，2006 [4] 梅 伶：模具课程设计指导 [M].北京：机械工业出版社，2006 [5] 付宏生：模具识图与制图 [M].北京：化学工业出版社，2006