4设计说明书

设计说明书①塑料制品名称：卡尺下盒；②塑料原料：PE③收缩率：1.5%~3.5%④生产批量：大批量;⑤塑件图：塑件成型工艺分析（1）塑料成型特性聚乙烯（PE）塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的压力不同，可分为高压、中压和高压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度高（故又称高密度聚乙烯），硬度较高、耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链，因而相对分子质量较小，结晶度和密度较低（故称低密度聚乙烯），具有较好的柔韧性、耐冲击性及透明性。聚乙烯无毒、无味，呈乳白色，密度为0.91~0.96g/cm3，有一定的机械强度，但表面硬度差。其绝缘性能优异，常温下不溶于任何一种已知溶剂，有高度的耐水性，长期与水接触，其性能可保持不变。聚乙烯能耐寒，在-60。C时仍有较好的力学性能，在70。C时仍有一定的柔软性。低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；高压聚乙烯常用于制造塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。聚乙烯成型时流动性好，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，塑件上有浅的侧凹可强行脱模。（2）塑件的结构工艺性①塑件的尺寸精度分析。该塑件尺寸无特殊要求所有尺寸均为自由尺寸，可按MT7查取公差。②塑件表面质量分析。该塑件表面无特殊要求，通常，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可取到Ra=1.6µm，没有特殊要求时塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2µm.。③塑件的结构工艺性分析。从图纸上分析，该塑件的外形基本上是长方体，周围棱边均为R1的圆角，内部棱边也为R1圆角过渡，这样设计脱模容易，且壁厚均匀，符合最小壁厚要求；PE为软塑料，侧面小凹坑可强制脱模成型。综合来看，该塑件结构简单，无特殊的结构要求和精度要求在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。（3）塑件的生产批量该塑件的生产类型为大批量生产，因此，在模具设计中，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。（4）关于注射机由于卧式注射机的注射系统与合模机构的轴线重合并与地面平行，具有机身较低，加料、操作及维修较方便，易于实现机械化或自动化等优点，故首选卧式注射机。经过计算，制件单件的体积为85.4cm3,注射机一次要注射熔融塑料的体积为V=V件+V凝=85.4+0.025*85.4=86.615cm3。则注射机的理论注射量V理=V/0.8=108.27cm3，可选用SZ~125630型注射机，其参数如下：结构形式：卧式理论注射量：125cm3螺杆直径：40mm注射压力：126MPa注射速度：10g/s氧化能力：16.8g/s螺杆转速：14~200r/min锁模力：630kN拉杆间距：370X320mm开模行程：270mm最大模具厚度：300mm最小模具厚度：150mm模具定位孔直径：125mm喷嘴球半径：15mm喷嘴口直径：4mm(5)型腔数目与配置型腔数目受注射能力、塑件精度和生产经济性等因素的影响。本制品结构简单，考虑注射能力的限制，只能选择一摸一腔结构。（6）分型面位置一般情况下，分型面位置设置应遵循有利于制品脱模，开模后制品滞留在动模一侧，降低模具加工难度等原则，而且注射机的顶出机构应放在动模合模系统中。同时应尽量减小模腔（即制品）在分型面上的投影面积，以避免此面积接近或超过注射机许用的最大注射面积而造成溢料现象。根据以上原则和本制品的结构特点，为保证成型质量，分型面应选择图示位置（7）浇注系统设计①主流道设计卧式注射模采用直流口式主流道，其几何形状与尺寸参照如图，主要尺寸如下：主流道小端直径：d=注射机喷嘴口直径+(0.5~1mm)=5mm;主流道球面半径：SR=注射机喷嘴球头半径+（1~2mm）=16mm；球面配合高度：h=（3~5）mm，取h=4mm。主流道大端直径D：主流道长度L的设计原则是小于60mm，故暂取L为40mm；主流道的锥角推荐值为2o~4o,考虑到聚乙烯的流动性良好，且为了方便修模，主流道的锥角取为2o，则D=d+40x2xtan2o=7.794mm,取D=8mm。②分流道设计分流道的截面大小应与熔体的流动性相适应，一般对流动性好的聚乙烯等可取较小的截面。U形和圆形截面分流道的流动性好，当量直径也小，但圆形截面分流道需要开设在分型面的两侧，上下两部分必须相互吻合，加工难度大。而U形截面分流常用于小型制品，且加工方便，故采用U形截面分流,如右图所示取R=4mm,h=8mm,侧壁角可取5~10。，为方便修模取5。③浇口设计a.浇口位置。浇口的位置不同熔体充入模腔时的流程、流向、流态都会不同，型腔内各部分的熔体压力分布也会不同，从而对塑件的内在质量和外观质量产生影响。根据浇口位置选择原则，将浇口设置在卡尺盒底面两对角线交点处，其优点是浇口正对着型芯，可使熔体均匀的填充型腔，避免喷射的产生；设置位置与最大平面在成型过程中收缩产生的残余应力方向一致，可消除或减小制品开裂的可能性；流程较短，能保证熔体迅速、均匀地充填模具型腔，避免和减少因取向应力和收缩不均造成翘曲。b.浇口结构形式。由表6.4可知，适用于聚乙烯的浇口形式有直浇口、侧浇口、点浇口等。其中点浇口尺寸很小，具有增加熔体流动性、提高熔体切变效率、有利于薄壁塑件成型、浇口冻结快、痕迹小、进料部位选择自由、易于实现自动脱件等优点，广泛应用在多种塑料的单腔、多腔或多浇口注射模中。而直浇口，侧浇口尺寸大，痕迹明显，冷却冻结慢，容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形，不适用于本制件，故采用点浇口形式，其结构和尺寸如下点浇口直径d一般在0.5~2mm之间选取，常用直径是0.8~1.5mm，可先加工出0.8~1mm直径的点浇口，再根据试模情况调整；浇口的长度应在0.5~1.5mm，可取1mm，如果太长，在开模时凝料不能完全被拉出而堵塞浇口；为防止在拉断浇口凝料时损坏制品表面，在浇口与塑件连接处可采用高为0.5mm、锥角为60。~90。的锥度过渡。（8）成型零部件设计①模具工作尺寸的原则是，外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值；内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值；中心距尺寸采用双向等值正负偏差，基本尺寸均为平均值。成型零部件工作尺寸公差值可取塑件公差的1/3~1/6，根据目前机械制造和装配的技术水平，一般将IT7~8级作为模具制造公差。成型小型塑件时，模具制造公差和成型零部件的磨损，是影响塑件尺寸精度的主要因素，δz和δc不能忽略，可取δz=△/3、δc=△/6，x=3/4.由于制品尺寸较小、尺寸精度不高，故采用平均值法。平均收缩率%5.2%100*2/%)5.3%5.1(S②成型零部件结构根据塑件的大小和结构特点，型腔采用整体式结构，分别固定在动、定模固定板上，如图所示。其特点是结构简单、牢固可靠、不易变形，制品表面不会带有溢料痕迹。型芯结构如下：③成型零部件的强度和刚度设计小尺寸的凹模，在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过模具材料的许用应力，因此本模具设计凹模壁厚以强度条件为准。本模具型腔采用整体式，可近似为矩形凹模，这种结构与组合式型腔相比刚性较大，型腔底面不会出现溢料间隙。因此在计算型腔壁厚时，变形量的控制主要是为了保证塑件尺寸精度和顺利脱模。由于型腔壁厚计算比较麻烦，课本表7.7列举了矩形凹模壁厚的经验推荐数据，因型腔宽度为90.41mm，查表可得凹模壁厚为55mm。④模具型腔模板总体尺寸确定该模具型腔宽度90.41mm，根据确定的型腔壁厚尺寸55mm，综合以上数据，确定型腔模板的总体尺寸为“364（L）*201(B)*80(H)”。⑤标准模架的确定本塑件采用点浇口注射成型，根据模具结构形式、型腔数目、塑件尺寸、冷却水道的分布等因素，查有关资料，选择标准模架型号为：模架DA4550-40×60×100GB/T12555-2006(9)塑料注射机有关参数的校核模具闭合高度的确定组成模具闭合高度的模板及其他零件的尺寸有：定模坐板为4H=60mm;型腔板为A=40mm；推件板为3H=40mm;型芯固定板B=60mm；支撑板为2H=60mm；垫块为C=100mm；动模坐板为1H=35mm；则该模具闭合高度为：H=4HA+3H+B2H+C+1H=395mm;模具闭合高度的校核由于SZ125/630型塑料注射机所允许的模具最小厚度为mmH150min；模具最大厚度为mmH300max。因计算得模具闭合高度H=260mm,所以模具闭合高度满足maxminHHH的安装条件。模具安装部分的校核该模具的外形最大部分尺寸为200*80，SZ125/630型塑料注射机模板最大安装尺寸为370*320，故能满足模具安装的要求。④模具开模行程的校核开模行程也称为合模行程，指模具开合过程中动模坐板的移动距离，用符号S表示。