方壳塑料模具课程设计说明书

方壳塑料模具课程设计说明书学校：****系别：****专业：模具设计与制造指导老师：****姓名：***学号：*****2015.12.151目录一、设计任务书…………………………………………………………………2二、塑件的工艺性分析………………………………………………3三、分型面及浇注系统的设计………………………………6四、模具设计方案的论证…………………………………………9五、主要零部件的设计计算………………………………………11六、成型设备的校核计算……………………………………………16七、设计小结………………………………………………………………………………18八、参考文献……………………………………………………………………………192一、设计任务书一、题目：方壳注塑模二、零件图：如图1零件二维图、图2立体图材料：聚丙烯（PP）批量：15万件时间：603图1图2二、塑件工艺性分析1、方壳的工艺分析（1）、方壳的原料分析分析项目分析内容塑料品种聚丙烯（PP），热塑性塑料。结构特点结晶型塑件。使用温度能在107~1210C下长期使用，脆化温度为-350~-100C化学稳定性良好的化学稳定性，在氧、热、光的作用下，易分解、老化、需加防老化剂。性能特点不吸水，光泽好，易着色。良好的介电性能，耐水性。成型特点流动性极好，易于成型，溢边值为0.03mm，压力对流动性的影响比温度的影响比温度的影响敏感，宜采用高压成型。结论1、热容量大，注射成型模具必需设计能充足进行冷却的回路。2、低温、高压时取向更明显，注意控制模温。成型的适宜模温为800左右，不可低于500C，否则会造成塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。而模温高于900时，易于产生翘曲和变形。3、由于取向明显，故不宜采用直浇口，否则浇口附近残余应力大，会4引起翘曲和变形。（2）、方壳的尺寸精度分析该塑件标注的尺寸均为自由尺寸，所有的尺寸按MT4级公差。查参考文献①表3-1取公差，即所有尺寸如下表所示：外形尺寸：2.800104、16.00.51R、560063.8。、56.0053.5R、16.001R、16.003R、18.004R、64.0070、28.0018、16.00.42、24.0012、16.003R、64.0074、36.00.126、56.00.459、20.00.57、16.00.52、内形尺寸：1800.44。、2400.410。、16002.6。、1600R2。、640074。、360026.1。、16000.5。、16002.5。、16001。、1600.151。、720099。、640068。、5600.260。、1600R2。、560058.8。、420036.9。、5600R52.5。、420032。、280015.5。、16001.8。、16002.0。、16000.5。、0.1603孔尺寸：4.200.512、.20001、16.002、18.005.8、8.20081、18.005.8孔间中心距尺寸：9.006、28.0.552、24.044、28.0.350、10.09、18.0.921（3）、方壳的表面质量分析求外表面为哑光，且内表面无特殊要求。（4）、方壳的结构工艺性分析1、从图纸上看，该塑件为方壳，属于盒类零件，外表面尖角处是圆角过渡，厚度均匀且满足最小壁厚要求。2、塑件的型腔较大，B*L=70*104。有尺寸不等的孔且长边方向有一段半径为53.5mm的圆弧。3、在塑件的内部有4个高为2.5mm的凸台、底部有凹槽，宽为2mm,其尺寸为74mm*26.1mm。4、在塑件的底面有两个直径为12.5mm的凹槽，其内部还有一个箭头位，同时还有4个凹下去的台阶孔。5、塑件的各边都有斜度，长边的为4度、短边的为13.5度。这样有利于脱模。6、方壳有3mm的孔，和内径2.0mm、外径3mm的O行花纹。需要5侧抽芯装置。结论：经过上述分析，该塑件可以注射成型加工。2、确定成型设备选择与相关工艺参数（1）、计算方壳的体积：三维造型得到方壳的体积V=22.548cm³（2）、计算22.548质量：据手册查得PP的密度取为0.9g/cm3g9.220.9048.522wV（3）、计算用户要求时间内完成须采用的模腔：15万件60天完成，一天必需完成2500件。一模一腔：周期查参考文献①表2-2，取50s算，一天按22小时生产158450223600件，由上可知采用一模二腔的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，查参考文献②表13-1初选注射机为XS-ZY-250（4）、确定注射成型的工艺参数根据塑件的结构特点及PP的成型性能，查参考文献①表2-2初步确定塑件的注射成型工艺参数。如下表所示：工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥70~800C成型时间/s注射时间0-5温度1h保压时间20-60料筒温度/0C后段180-200冷却时间15-50中段200-220总周期40-120前段160-170螺杆转速r/min30-60喷嘴温度0C170-190后置处理方法模具温度0C40-80注射压力/MPa70-120（5）、填写模塑成型工艺：车间塑料注射成型工艺卡片资料编号零件名称方壳材料牌号PP共页第页装配图号材料定额设备型号XS—ZY—250零件图号单件质量20.29g每模件数2件见图1材料干燥设备温度/0C70~806时间/h1h料筒温度/0C后段180~200中段200~220前段160~170喷嘴温度/0C170~190模具温度/0C40~80成型时间/s注射时间0~5保压时间20~60冷却时间15~50压力/aMP注射压力1000~150背压力后处理时间定额/min辅助单件检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师三、分型面及浇注系统的设计1、分型面的设计为保证塑件能顺利分型，分型面应考虑选择在塑件在外形最大轮廓处。故采用如图3的分型方式，保证塑件外观，同时也易清除毛刺飞边和侧抽。图32、浇注系统的设计（1）、主流道设计7查参考文献②表13-1得XS—ZY—250型注射机喷嘴的有关尺寸喷嘴球半径：、SR1=18mm喷嘴孔直径：d1=4mm定位孔直径：d0=125mm再根据模具主流道与喷嘴的关系：SR=+（2~3）mm,d=d1+（0.5~1）mm取流道球半径SR=20mm，小端直径d=4.5mm，球面配合高度h=3~5mm取5mm为了能让主流道凝料能顺利地从浇口套拔出，主流道应设计成圆锥形，其半锥角α为1o~2o，主流道长度初设95mm，则主流道大端直径D=d+2Ltanαmm=7.8~11.3mm取、D=8mm。浇口套与模板间的配合采用H7/k6的过渡配合。（2）、分流道的设计为方便加工、减少热量损失和阻力损失采用U形截面。宽度b在5~10mm，取b=8mm，半径R=0.5b=4mm，h=1.25R=5mm，斜角α=5o~10o在这里取8o（见图4）图4（3）、浇口的设计8由工艺分析可知不宜采用直浇口，且根据塑件外观要求和一模两腔要求选用测浇口，选择从底侧进料，如图5查参考文献①表4-1取宽a=0.7mm，高b=3.0mm，长L=1.0mm。l1=1.0mm图5（4）、冷料穴的设计主流道：采用带Z形头拉料杆的冷料穴，如图6所示，将其设计在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼有开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍作侧向移动凝料便可取出的作用。9图6分流道：分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，一般加长3~6mm，5mm+圆弧长4mm，即总长9mm。四、模具设计方案的论证1、型腔的布置模具采用一模两腔应在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能够正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均匀、取件方便。故型腔布置如图7。图72、成型零件的结构确定（1）、凹模（型腔）设计模具采用一模两腔的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价10值利用等因素，采用整体嵌入式凹模。（2）、凸模（型芯）设计为节省贵重模具钢，减少加工工作量，型芯结构设计采用组合式。3、导向定位机构设计模具采用4副带头导柱和导套，可满足合模导向及闭合后定位。4、推出机构设计根据矩形方壳的形状特点，其推出可采用推件板或推杆推出。其中推件板推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量。但制造困难，成本高，推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹，但不影响塑件外观，所以采用推杆推出机构。5、抽芯机构的确定塑件两侧有孔和O形花纹，采用最为广泛的斜导柱侧向抽芯机构，结构简单，制造方便，动作可靠。6、冷却系统的设计采用冷却水冷却，凹模冷却水道采用两直通型腔布置冷却水路，水道开设时注意避开侧向抽芯、滑块。由于塑件较小，型芯不开设冷却水路，型腔水路如图8所示。11图8五、主要零部件的设计计算1、成型零件的尺寸该塑件的成型零件尺寸均按平均值法，查参考文献①表1-2，PP的收缩率为1.0%~2.5%，故平均收缩率Scp=（1.0+2.5）%/2=1.75%=0.0175，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取3/Z，成型零件尺寸计算见下表。类别模具零件名称塑件尺寸/mm计算公式型腔或型芯的工作尺寸/mm型腔型腔2.800104ZcpssmSLL0)43(L2700104.01。16.00.51R0500R1.39。560063.8。090064.50。56.0053.5R1900R53.40。16.001R0500R0.886。16.003R0500R2.90。18.004R0600R3.89。64.0070210069.94。121800.44。0)43(LZcpssmSLL06004.56。2400.410。080010.64。16002.6。05002.74。4.200.512080012.76。.20001070010.21。1600R2。0500R2.13。640074。210074.92。360026.1。120026.53。28.0018ZcpssmSHH0)32(H090017.92。16002.5。0)32(hZcpssmShh05002.62。16000.5。05000.61。16001。05001.11。1600.151。05001.26。测型腔16.003ZcpssmSLL0)43(L05002.90。16.0020)43(LZcpssmSLL05002.13。16000.5。0)32(hZcpssmShh05000.61。型芯型芯16.00.42ZcpssmSLL0)43(L05002.29。24.0012080011.89。16.003R0500R2.90。64.0074210073.96。1336.00.126120025.99。56.00.459190059.34。720099。0)43(LZcpssmSLL2400100.13。640068。210068.89。5600.260。190060.98。560058.8。190059.15。1600R2。0500R2.13。420036.9。140037.58。5600R52.5。1900R53.23。420032。140032.51。18.005.806005.97。8.20081090032.18。20.00.57ZcpssmSHH0)32(H07007.41。16.00.5203002.45。280015.5。0)32(hZcpssmShh090015.78。16001.8。05001.