量米杯塑料注塑模具設(shè)計(jì)【水杯】【筆筒】【一模四腔】[3張CAD高清圖紙和文檔]【注塑模具JA系列】

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Key words:injection;side gate;a core.目 錄第一章 塑件分析x1.1塑件描述及設(shè)計(jì)要求.x1.2塑件批量.x1.3塑件體積和質(zhì)量計(jì)算x第二章 注塑機(jī)的確定. x第三章 模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算x3.1凹模工作尺寸計(jì)算 x3.2凸模工作尺寸計(jì)算.x第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)x4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).x4.1模具工作過(guò)程描述x第五章 注塑機(jī)參數(shù)校核. x5.1最大注塑量校核.x5.2鎖模力校核.x5.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核x5.2開(kāi)模行程校核x5.2型腔壁厚、底板厚度校核x5.2模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)x參考文獻(xiàn) xx致謝 xx第一章 塑件分析1.1 塑件描述及設(shè)計(jì)要求本塑件為以杯型的簡(jiǎn)易筆筒，實(shí)用性強(qiáng)，便于理解基本的模具設(shè)計(jì)的理念，成型的方法，模架及其常用標(biāo)準(zhǔn)間的選取?；诖嘶A(chǔ)，為便于大批量的生產(chǎn)，本塑件采用一模四腔，點(diǎn)澆口，設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模，選用單分型面注射模，推出形式為頂桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。材料要耐用，耐磨，可以承受較大的沖擊力，不易摔壞；好看，有光澤，表面較光滑；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以耐高溫（一般低于100oC），耐化學(xué)腐蝕。本次的設(shè)計(jì)查閱了大量的專業(yè)資料和書(shū)籍，豐富了設(shè)計(jì)過(guò)程。筆筒形狀如下圖：通過(guò)測(cè)量 ，尺寸如下：（壁厚為2mm）1.2 塑件批量本產(chǎn)品為大規(guī)模批量生產(chǎn)制品，采用一模四腔，提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期。1.3 塑件體積和質(zhì)量計(jì)算該產(chǎn)品材料為PP，查書(shū)本得知其密度為0.890.91，收縮率為1.02.5，計(jì)算其平均密度為0.90 g/cm3，平均收縮率為1.75。使用PRO/E軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形澆道凝料和塑件的體積。 另預(yù)置澆道凝料為3000 mm3 ，PRO/E計(jì)算塑件體積得41045.8 mm3 ，因此估算塑件體積為45000 mm3。縮寫(xiě)材料全稱相對(duì)密度模溫/料筒溫度/收縮率/注射壓力/MPAPP聚丙烯0.890.9140601602301.02.5（2.0）70140M=密度*體積=40.5g本塑件為日常生活中所常見(jiàn)的塑料制品，主要用于放置各種筆類。根據(jù)其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，聚丙烯（pp）為最佳材料。PP的主要特點(diǎn)如下：成白色蠟狀，無(wú)毒，透明；有著極低的密度（0.890.91 ），固質(zhì)量很輕，是大品種塑料中最輕的一種；化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫下溶劑不能溶解，且有著優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性和耐；耐熱性好，其最高使用溫度達(dá)150C，最低使用溫度達(dá)-15C；電性能優(yōu)異，耐高頻電絕緣性好，在潮濕環(huán)境中也具有良好的電絕緣性；有著優(yōu)異的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，突出的剛性和耐彎曲疲勞性能；PP比PE容易發(fā)生熱、光氧化，耐氣候老化性差，必須添加抗氧劑或紫外線吸收劑；耐抗沖擊性能較差，尤其是低溫沖擊性差，對(duì)缺口十分敏感；PP的結(jié)晶性能導(dǎo)致制品的不透明性。此外，聚丙烯的屈服強(qiáng)度、彈性、硬度及抗拉、抗壓強(qiáng)度等都高于聚乙烯，其拉伸強(qiáng)度甚至高于聚苯乙烯和ABS。聚丙烯吸水率低，絕緣性能好，能耐弱酸、弱堿。但是，聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易降解老化，所以必須加入防老化劑。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，抗彎曲疲勞強(qiáng)度特別高。聚丙烯成型加工時(shí)收縮率較大，易導(dǎo)致成型加工出來(lái)的制件出現(xiàn)變形、縮孔等缺陷第二章 注塑機(jī)的確定注射機(jī)的選?。篤=441+4cm3=168cm3 Q=0.90*168=152g因此，注射機(jī)的額定注射量應(yīng)152/0.8=190g鎖模力的計(jì)算：脹型力=制品投影面積A型腔壓強(qiáng)P投影面積=3535mm2型腔壓強(qiáng)P=20MPa脹型力=76930N鎖模力脹型力0.8=96163N=96t所以初步選擇： KM100C型注射機(jī)KM100C型注射機(jī)的主要參數(shù)額定鎖模力/t機(jī)型螺桿型號(hào)額定射膠量/g容模尺寸（寬*高*厚）100JM100CB 160410*580*(180*400)第三章 模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算3.1凹模工作尺寸計(jì)算凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，是裝在定模板里的鑲件，用以成型塑料制品的外表面。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)隨制品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。凹模按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式。制品原料為PP，收縮率為1.0% 2.5%，則：；根據(jù)塑件軸向尺寸95mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。凹模深度： 根據(jù)塑件直徑70mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。 凹模徑向尺寸： 3.2凸模工作尺寸計(jì)算凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱為主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿，成型塑件塑件上內(nèi)螺紋的稱為螺紋型芯。它是裝在動(dòng)模里的鑲件，用以成型塑料制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，凸模也有整體式和組合式兩種根據(jù)塑件軸向尺寸95mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。 根據(jù)塑件直徑70mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差。凸模徑向尺寸：第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來(lái)，必須將模具型腔打開(kāi)，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： （1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 （3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。（4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無(wú)須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。分型面方案圖：流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，本制品采用一模四腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：（1） 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。（2） 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。（3） 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。（4） 對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。（5） 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。（6） 澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。（一）主流道的設(shè)計(jì)主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過(guò)的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來(lái)，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開(kāi)在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為3，內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8微米,孔徑為0.5毫米。主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1） 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因ABS的流動(dòng)性為中性，故其錐度取3度，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.8um。（2） 主流道大端呈圓角，其半徑取r=13mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過(guò)渡的阻力，r=1.5mm.（3） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多影響注射成形。（4） 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(12),其小端直徑D=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。（5） 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長(zhǎng)度H=510mm。（二）冷料井設(shè)計(jì)冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用球頭形的拉料桿配合冷料井。（三）分流道設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）.在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)度。（2）.分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井。對(duì)于此模來(lái)說(shuō)在分流道上不須開(kāi)設(shè)冷料井。（3）.分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。（4）.分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)度。（5）分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。（四）分流道的布局在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長(zhǎng)度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對(duì)應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿型腔的目的，是成型的塑件力學(xué)性能基本一致。而且在此模具中不會(huì)造成份流道過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。型腔的布局分布和流道設(shè)計(jì)如圖：選取的模架為龍紀(jì)簡(jiǎn)化細(xì)水口FCI型模架，其結(jié)構(gòu)如圖：4.2模具工作過(guò)程（動(dòng)作原理）描述開(kāi)模時(shí),注塑機(jī)推動(dòng)推桿墊板使動(dòng)定模板分開(kāi)，在導(dǎo)柱導(dǎo)向的作用和止動(dòng)螺栓的控制下，動(dòng)定模順利分型，同時(shí)拉料桿拉斷澆口，使塑件在頂桿的作用下順利脫出。閉合時(shí)，同樣在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向作用以及止動(dòng)螺栓的控制下通過(guò)頂柱使頂桿先于型腔復(fù)位。以免頂桿碰到型腔，損壞模具。第五章 注塑機(jī)參數(shù)校核5.1最大注塑量校核注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的80%。所以選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足：0.8 V機(jī) V塑V澆式中 V機(jī) 注塑機(jī)的最大注塑量，180cm3 V塑塑件的體積，該產(chǎn)品V塑41cm3 V澆澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品V澆4cm3 故 V機(jī)168cm35.2 鎖模力校核F鎖pA式中 p熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A=*35*35mm2F鎖注塑機(jī)的額定鎖模力。 故 F鎖pA=20Mpa*35*35 mm3= =96N 選定的注塑機(jī)的壓力為100N，故滿足要求。5.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核該模具的外形尺寸為: ,KM100-C型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為,故能滿足模具的安裝要求。由于KM100-C型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為,最大厚度,即模具閉合高度滿足的安裝條件。所以, KM100-C型注射機(jī)滿足模具安裝要求。5.4 開(kāi)模行程校核注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足下式： S機(jī)注塑機(jī)最大開(kāi)模行程，230mm; H1頂出距離，100mm； H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，120; S機(jī)(H模Hmin) H1H2(510)5.5 型腔壁厚、底板厚度校核由側(cè)壁厚計(jì)算公式： 由底板計(jì)算公式：5.6 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、定模鑲件的冷卻在定模鑲件產(chǎn)品的上方通1條直的冷卻流道,便于產(chǎn)品頂部的冷卻，并用銅塞堵住不接水嘴的孔，這樣均勻分布的冷卻系統(tǒng)足夠產(chǎn)品的冷卻。2、動(dòng)模鑲件的冷卻 在型芯內(nèi)鉆削水管，如圖示意參考文獻(xiàn)1 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)M.2000.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.102 張維和.注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程M.2007.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007.93 劉昌祺.塑料模具設(shè)計(jì)M.1998.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.104 朱冬梅.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖M.2000.北京:高等教育出版社,2000.12致謝兩周的課程設(shè)計(jì)已近尾聲，一個(gè)合格的準(zhǔn)大四學(xué)生要對(duì)待不僅僅在課題上重要性，還要知識(shí)的渴求，因?yàn)檫@也是一種責(zé)任。自己的設(shè)計(jì)與學(xué)院老師對(duì)我們的教育與培養(yǎng)是分不開(kāi)的，因?yàn)橐粋€(gè)好的領(lǐng)路人才是成功的關(guān)鍵。在這一次考驗(yàn)中我要以自己最大努力作好這次課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和三維、二維圖的繪制，完成這一學(xué)期學(xué)習(xí)注塑模具最好的檢驗(yàn)，也是學(xué)院賦予我們一個(gè)使命，給升入大四結(jié)束大三畫(huà)上一個(gè)完美的句號(hào)。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，不管在設(shè)計(jì)上、分析問(wèn)題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等，使我對(duì)次專業(yè)知識(shí)有個(gè)開(kāi)拓性的認(rèn)識(shí)。其次，我還要特別是學(xué)院各位對(duì)我的支持與悉心指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)期間老師幫助我理清設(shè)計(jì)思路，指導(dǎo)設(shè)計(jì)方法，提出有效的改進(jìn)方案。老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)、誨人不倦的態(tài)度和學(xué)術(shù)上精益求精的精神使我受益終生。 同時(shí)我再次感謝各位老師在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝身邊同學(xué)的熱心幫助，我想用自己努力去創(chuàng)造成功與未來(lái)。裝配圖+型腔型芯圖+塑件圖：