塑料PP水壶设计说明书.docx
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塑料PP水壶设计说明书
水壶设计说明书
一、塑件工艺分析————————————————————2
二、制品分析——————————————————————3
三、模具结构设计————————————————————3
四、注塑机的确定与参数校合———————————————7
五、模具装配顺序及验收—————————————————9
六、总结————————————————————————10
附录：
模具开料明细表——————————————————12
参考文献————————————————————————13
一、塑件工艺分析
1、塑件的原材料分析
PP是由丙烯单体聚合而成，无色无味无毒的，外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明是一种半结晶性材料，不吸水，光泽好，易着色，密度小，具有优良的介电性能、耐水性、化学稳定性，成型性好等。
吸水性小，熔融状态流动性比聚乙烯好，但收缩率大，成型压力100～130Mpa。
材料
密度
收缩率
注射压力
成型温度
PP
0.90～0.91
1.0～3.0%
70～100Mpa
160～220℃
2、塑件的尺寸精度分析
该制品是直径为70mm,高为100mm，脱模斜度为0.5°壁厚为3mm的带手柄圆筒形水壶。
二、制品分析
1.计算塑件体积和质量
根据三维软件分析得塑件体积Vg=73.93cm3塑件质量计算，查有关手册取PP的密度为0.91g/cm3塑件的质量m=73.93X0.91g=67.28g。
浇注系统体积
V浇=22.18cm3，浇注系统质量m浇=20.18g。
分型面面积A分=2975.13cm2。
2.该塑件不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，周边不能有浇口痕迹，故采用一模一腔注射。
故一次性注射质量M=87.46g。
三、模具结构设计
1.分型面的设计
分型面的形成与塑件几何形状，脱模方法，模具类型及排气条件，浇口形式等有关，常见的形式有水平分型面，垂直分型面，斜分型面，阶段分型面，曲线分型面。
分型面的选择原则:
便于塑件脱模
（1）在开模时尽量使用塑件留在动模内；
（2）应有利于侧面分型和抽芯；
（3）应合理安排塑件在型腔中的方位。
考虑和保证塑件尺寸的外观不遭损坏;尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）；
有利于排气；尽量使模具加工方便。
如图：
侧向分型与抽芯机构设计：
斜导柱的设计，为了加工方便，按截面可选用圆形斜导柱，斜导柱固定端与定模板之间的配合采用H7/m6，与滑块斜孔之间应保持0.5～1mm的双边间隙，有利于滑块灵活运动。
滑块的平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度来保证，滑块的最终位置由锁紧楔保证。
2.型腔模数的设计
根据注塑机及产品外观等因素选择一模一腔，这样有利于浇注系统平衡。
3.模具结构的确定
根据产品结构及加工的工艺性，模具采用半合模结构。
4.浇注系统设计
模具浇口套球面半径R=11，小端直径D=2.5，采用直接浇口。
主流道的半锥角α通常为2°～4°此处的锥角选用2°。
5.推出系统设计
此模具型芯留在动模一侧，开模后制品留在动模一侧，采用圆台型推块推出机构
分布图如下：
6.冷却系统设计
根据模具和塑件结构，采用循环式冷却装置
如图：
7.模架选择
选用型号为futaba-CI-3540-A70-B150-C100的模架。
8.成型零件尺寸计算
因为塑件的尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，在实际生产过程中，为了简化计算，这一类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。
尺寸计算入下表所示：
径向尺寸
塑件尺寸
计算公式
制造公差
收缩率
计算结果
型腔
Φ70
LM=（Ls+LsScp%-3/4△）0+δ
△取3/4
收缩率取2.0%
69.460+0.38
R12
11.740+0.38
型芯
Φ64
lM=（Ls+LsScp%+3/4△）0-δ
△取3/4
收缩率取2.0
64.860-0.38
R9
9.910-0.38
高度尺寸
塑件尺寸
计算公式
制造公差
收缩率
计算结果
型腔
100
HM=（Hs+HsScp%-3/4△）0+δ
△取3/4
收缩率取2.0%
99.20+0.38
型芯
97
hM=（Hs+HsScp%+3/4△）0-δ
△取3/4
收缩率取2.0%
97.680-0.38
四、注塑机的确定与参数校合
PP注塑模工艺条件
注塑机选用：
由于PP具有高结晶性，需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。
锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%～85%即可。
熔化温度：
PP的熔点为160～175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。
熔融段温度最好在240℃，模具温度：
模具温度80～90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。
型芯温度比型腔温度低5℃以上。
初步估算浇注系统体积V浇=22.18cm3。
一模一腔n=1
V=（nVg+V浇）/0.8=120.14cm3。
塑件的注射成型工艺参数
工艺参数
内容
工艺参数
内容
预热和干燥
温度80～100℃
成型时间/s
注射时间
20～60
时间1～2h
保压时间
0～3
料筒温度℃
前段
200～220
冷却时间
20～90
中段
180～200
总周期
50～160
后段
160～180
螺杆转速r/min
30～60
喷嘴温度℃
190～220
后处理
方法
热水浸泡
模具温度℃
80～90
温度
70
注射压力Mpa
70～100
时间
2～4
所选择的机台—注射机的主要参数如下表：
型式
冠品
夹模力
（t）
TIEBAR间距（H*V）
射出容积（CM）
射出头（R*D）
最大最小模厚（MM）
定位环
（MM）
2.QC-125MIII（12SETS）
125
410*410
203
10*2.0
130～430
100
1.结合可供选择的成型设备初步选择冠品QC-125MIII（12SETS）
2.注射量的校核
如前所述，塑胶与浇注系统总质量为67.28g，远远小于注射机标称量127.575g
3.模具闭合高度的校核。
由装配图可知模具的闭合高度：
H闭=381mm。
最小装模高度Hmin=130mm，最大装模高度Hmax=430mm，能满足Hmin≤H闭≤Hmax的安装条件。
4.锁模力的校核
此塑件为PP制品，模内平均压力P模＝24.5MPa，A分=2975.13mm2，
A分×P模=7.29t<125t符合要求。
5.模具的安装部分的校核。
该模具的外形尺寸为350×400，注射机模板的最大安装尺寸为410×410，能满足安装要求;
模具定位圈的直径为Ф100=注射机定位圈孔的直径Ф100，符合安装要求;
浇口套的球面半径为R11﹥喷嘴球头半径R10，符合要求；
浇口套小端孔径Ф2.5>喷嘴孔直径Ф2，符合要求。
综上所述，确定机台型号为冠品QC-125MIII（12SETS）。
五、模具装配顺序及验收
1.确定装配基准；
2.装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净；
3.调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不得小于80%，间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞边。
4.在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查；
5.组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象；
6.组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接螺钉，装配定位销。
装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中；
7.试模：
试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。
①模具预热
模具预热的方法，采用外部加热法，将铸铝加热板安装在模具外部，从外部向内进行加热，这种方法加热快，但损耗量大。
2筒和喷嘴的加热
根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具同时进行。
3工艺参数的选择和调整
根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度，压力，时间参数，调整工艺参数时按压力，时间，温度这样的先后顺序变动。
4注塑
在料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，分析导致缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。
8.模具的维护
模具在使用一段时间后，优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了很大的作用，只换个别已损坏的零件，不会导致用过程中，会出现正常的磨损或不正常的磨损。
不正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废。
最后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。
装配滚动轴承允许采用机油进行热装，油的温度不得超过1000C。
9.开模过程分析
注塑机推动推杆垫板兼顶针垫板使动定模分开，在导柱导向的情况下，动定模顺利分型，同时拉料杆拉断浇口，使塑件在顶针和司筒的作用下顺利脱出。
闭合时，同样在导柱和导套的导向作用下通过顶柱使顶针先于型腔复位。
以免顶针碰到型腔，损坏模具。
六、总结
当老师出题的那天，就开始在想，这模具怎么办，心里没有一点儿底，一片空白，经过大量的查阅资料，与动手画图后，才找到点信心。
几次给老师的查阅，和聊天中，了解了设计的流程，怎么样去完成任务书，和在设计中要注意的问题与解决方案，比如，成型零件的结构设计中，型芯采用组合式可以简化复杂的机加工艺和有利于模具的修复；图纸的明细表中应有零件的材料、规格、数量、备注等一些内容；开模次序的确定,并采用相应机构来确保这种开模次序的实现。
回过头来看我的设计，唉，真的是如此的简单，如果要在工作岗位上，相信这些就不值得一提了，人生只有在慢慢的进步过程中才会长大，假如你不做这个设计，从而现在收获还是从零开始，或许哪天自己真真踏上这设计的旅程，肯定来不急后悔。
在这我忠心感谢林老师和李老师的精心指导。
但错误之处在所难免，望批评指正。
附录：
模具开料明细表
序号
部件名称
材料
毛培尺寸
数量
1
模架
45#
大水口CI-3540-A70-B150-C100
1
2
型腔
718
200×150×60
1
3
型芯
718
φ150×150
1
4
半合模
718
200×160×100
2
5
楔紧块
SKS3
87LBMSFA170
2
6
斜导柱
SUJ2
87APZD16×L136
2
7
定位圈
S45C
87LRBDφ100×20
1
8
主流道衬套
45#
87SBSMR11×φ2.5
1
9
推块
SKH51
φ45×L25
1
10
顶杆
SKD61
87EPJNLP25×L200
1
11
支撑柱
S45C
87SPLφ50×L100
2
12
弹簧
65MN
TL50×25×150
4
13
嵌块
718
60×50×30
1
14
压块
SKS3
87GR10SV20L350×T30
2
15
限位块
45#
70×55×30
2
16
圆柱销
45#
87MSD2×L6
1
参考文献
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谭鹏翱编著塑料模具设计技巧电子工业出版社,2010
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李海梅,申长雨主编.注塑成型及模具设计实用技术.北京:
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