注塑的例子.docx
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注塑的例子
茂名学院
课程设计说明书
题目塑料模课程设计
专业：
机电工程学院
班级：
材控05-1
学生：
陈锋
学号：
05024180207
指导教师：
刘好、陶筱梅
完成时间：
2008年9月13日至2008年9月25日
目录
一、塑件的工艺性分析…………………………………………………………4
1、塑件原材料的分析…………………………………………………………4
2、塑料的尺寸精度分析…………………………………………………………4
3、塑件的表面质量分析…………………………………………………………4
4、塑件结构的工艺分析…………………………………………………………4
5、塑件的生产批量…………………………………………………………4
二、注塑机的选取和工艺规程………………………………………………………5
1、计算塑件体积和质量…………………………………………………………5
2、确定成型设备…………………………………………………………5
3、确定成型工艺参数…………………………………………………………5
三、型腔数目确定…………………………………………………………6
四、分型面的选择…………………………………………………………6
五、选标准模架…………………………………………………………6
六、浇注系统的设计…………………………………………………………7
1.主流道设计…………………………………………………………7
2.分流道设计…………………………………………………………7
3.浇口设计…………………………………………………………8
4.冷料穴设计…………………………………………………………8
七、注射机技术参数的计算与校核
………………………………………………9
八、成型零部件的结构设计…………………………………………………………9
1.型腔尺寸计算…………………………………………………………9
2.型芯尺寸计算…………………………………………………………10
3.模具型腔壁厚的计算…………………………………………………………10
九、脱模机构设计…………………………………………………………11
1.推出机构的形式确定…………………………………………………………11
2.脱模力的计算…………………………………………………………11
3.脱模力的校核…………………………………………………………11
4.推杆直径…………………………………………………………11
十、冷却系统的设计…………………………………………………………11
十一、排气槽的设计…………………………………………………………12
课程设计任务书
姓名：
范文良 班级：
材控06-2
院校：
茂名学院机电学院
课题设计名称：
脚套的注射模设计
塑件名称：
脚套
材料：
LDPE高压聚乙烯（低密度聚乙烯）
生产批量：
大批量
D0
Φ24
D1
Φ27
L1
96
L2
97.5
技术要求：
1、塑件尺寸公差按（GBT14486-1993）6级考虑；
2、一模4腔；
3、最好用热流道。
一、塑件的工艺性分析
1、塑件原材料的分析
基本特性：
LDPE（高压聚乙烯）是低密度聚乙烯加少量的氧在2000大气压下，加热到200℃可得白蜡般的聚乙烯。
低密度聚乙烯为乳白色圆珠形颗粒。
无毒、无味、无臭，表面无光泽。
密度为0.916~0.930g/cm3。
性质较柔软，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70℃），但机械强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。
分子结构不够规整，结晶度不高（45%~65%），相对分子大质量较小，所以耐热性，硬度，机械强度等都较低，结晶熔点（108~126℃）也较低。
用途：
适宜于制薄膜、重包装膜、电缆绝缘层材料、吹注塑及发泡等制品。
成型特点：
成型收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形，翘曲。
应控制模温，保持冷却均匀，稳定;流动性好且对压力变化敏感；宜用高压注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强制脱模。
2、塑料的尺寸精度分析
影响塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收缩性和模具的制造误差。
查塑料模具设计指导书表7-7得此材料的收缩率为1.5％～3.5％。
塑件的尺寸精度不特殊要求，这里塑件尺寸公差按（GBT14486-1993）IT6
3、塑件的表面质量分析
对该塑件内外表面要求一般，且塑料的成型的表面质量也较好。
4、塑件结构的工艺分析
从图纸上分析，该塑件的外形基本上为回转体，圆周均匀分布，该处设计脱模容易，且飞边易去除，设计合理；壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。
综其上述，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。
5、塑件的生产批量
该塑件的生产类型是大批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，所以采用一模四腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具的造价要适当控制。
二、注塑机的选取和工艺规程
1、计算塑件体积和质量
V=π（R²-r²）h+（4πR³/3-4πr³/3）/2
=10088.82+1533.11
=11621.93mm3
=11.6cm3
查有关手册，取聚乙烯的密度为ρ＝0.92g/cm3，所以塑件的质量：
m＝ρV＝10.7g
2、确定成型设备
由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可计算出一次注射成型过程所用塑料量：
V＝4v+v肥料≈75cm3
因为0.2Vg≤nVn+Vj≤0.8Vg
所以，初选SZ－100/630螺杆注射机，根据塑料制品的材料查教材表5-1选定注塑机型号为：
SZ－100/630注塑机的参数如下：
注塑机最大注塑量：
105cm3锁模力：
630KN
注塑压力：
164.5MPa
模厚：
150-300mm
注塑机定位孔直径：
φ125mm
喷嘴前端孔径：
φ4mm
喷嘴球面半径：
15mm
螺杆直径/mm：
φ35mm
模具行程/mm：
300mm
3、确定成型工艺参数
查指导资料手册得：
注射成型机类型为柱塞式，喷嘴形式直通式，参数如下：
喷嘴温度：
150-170℃
机筒温度：
后段为140～160℃，前段为170～200℃
模具温度：
30～45℃
注射压力P：
60～100MPa
保压力：
0-50MPa
注射时间：
～5s
保压时间为：
5-60s
冷却时间为：
5～60s
成型总周期为40～140s，用注射机类型为螺杆，柱塞即可。
三、型腔数目确定
该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，要求为一模四腔的模具形式，型腔的排列方式采用平衡性排列，为了保证塑件质量要求，选择潜点浇口成型，浇口位置安排在塑件底部，模具选用单分型面注射模（二板式）
四、分型面的选择
为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件会产生影响塑件外观的飞边外形的最大轮廓处,在脚套的口部。
五、选标准模架
根据以上分析，计算以及型腔尺寸、位置尺寸、型腔数可估算模架的宽度和长度BXL＝150X150。
根据塑件的形状特点，选取
型的标准模架。
查实用注塑成型及模具设计表11-2，模架的尺寸选取如下：
定模板厚度：
A=110mm
动模板厚度：
B=15mm
垫块厚度：
C=80mm
模具高度：
H=A+B+C+50=250mm
模具外形尺寸：
150×150×250
六、浇注系统的设计
（1）主流道设计
主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立的可拆装卸更换的浇口套，采用优质钢材制作并经热处理提高硬度。
浇口套的内径呈圆锥形，锥度为2～4°,取3°以便凝料从主流道中取出。
内壁表面粗糙度值一般为
。
主流道对接处半球形半径取
（
为注射机喷嘴球半径7.5mm）,其小端直径
查教材表6-2得注射时间1.6秒，取塑件体积为注射机的一半，即62.5
，则塑件的体积流量
，取
，查教材图6-11得
，故大端直径
。
（2）分流道设计
选半圆形第一分流道选半圆形。
查教材表6-1，选流道直径D=4mm。
第二分流道选圆形直径d=3mm.
（3）浇口设计
采用点浇口，开设在模具开型腔的最低部，它可以从底部进料，成型效果最好，使流程缩短，改善了成型条件，它使用于一模多件，提高了生产效率，增加了经济效益，去浇口方便，塑件制品不保留明显痕迹，直径取为1.2mm。
。
（4）冷料穴设计
由于LDPE的弹性较好，且取凝料时不需要侧向移动可选取倒锥形冷料穴。
七．注射机技术参数的计算与校核
注射量的计算：
根据注射机的参数和通过对浇注系统的设计分析，估算塑件的体积
和浇注系统的体积
为
，根据设计构想，考虑到注射容量主要由塑件和主流道容积决定，又是两腔设计，所以注射容量为:
，估算为75cm
查有关手册，取聚乙烯的密度为ρ＝0.92g/cm3；M=ρV=0.92*75=69g
模具设计时，必须使得在一个注射成型周期内所需注射的塑料容体的容积或质量在注射机额定注射量的80%内，即
，
校核：
因为流道是按校核条件设计的，所以不必验算，注射量符合校核条件。
锁模力的计算：
由型腔的排列和流道的设计可知，塑料与浇注系统在分型面上的投影面积为：
A≈2289+532=2821mm
，平均型腔压力为25MPa;
型腔内塑料熔体沿注射机轴向的最大推力：
T=A*P=2821*25=70.5KN
故T＝70.5<630KN,符合要求。
开模行程计算：
SZ－100/630注塑机属于曲肘式合模机构，其最大开模行程不受模厚的影响，即
开模行程：
S=H1+H2+（5～10）=100+100+6=206<300mm,故符合要求
八、成型零部件的结构设计
考虑到塑件形状简单，考虑到加工的工艺性，凹模采用组合式；根据所选模架结构没有动模垫板的特点及从节约优质钢材的角度考虑，凸模选取组合式，并采用螺钉连接，止口定位。
如下图所示
成型零部件的工作尺寸计算
该塑件的材料是一种使用范围较大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算
Scp=（1.5+3.5）/2×100%=0.025
1.型腔尺寸计算
凹模（型腔）直径
根据塑件尺寸精度等级为MT6级，公差值为0.70mm查表7-2得模具的制造公差为IT11.查标准公差得模具制造公差
＝0.13mm.
=[
+
-3/4
]
=27.15
mm
因此，凹模直径为
27.15
mm
凹模深度
根据塑件尺寸精度等级为MT6级，公差值为1.48mm查表7-2得模具的制造公差为IT11.查标准公差得模具制造公差
＝0.22mm.
＝98.95
mm
凹模深度为98.95
mm
2.型芯尺寸计算
凸模直径
根据塑件的尺寸公差等级为MT6可得公差为0.70mm,模具制造公差
＝0.13mm.
25.13
mm
凸模直径d为25.13
mm
凸模的高度
根据塑件的尺寸公差等级为MT6可得公差为1.48mm,模具制造公差
＝0.22mm.
99.39
mm
凸模的高度99.39
mm
3.模具型腔壁厚的计算
侧壁厚度
由于塑料产品制件简单，所以模具型腔较长
采用整体式计算：
mm
侧壁厚度4mm
底板厚度
≈6mm
底板厚度6mm
动模上支撑型芯的垫板厚度计算
由式
可知
垫板采用球墨铸铁，其弹性模量为
，取
=0.04mm,支架跨距L=60mm，支撑板长度B=150mm，型芯长度b=99mm,则：
厚度太大，考虑到在垫板上有推杆孔，对垫板刚性有所削弱，所以取t=15mm
符合要求。
九、脱模机构设计
（1）推出机构的形式确定：
此塑件采用顶杆顶出
（2）脱模力的计算：
由壁厚与直径之比T/D＝1.5/27＝0.055可知为厚壁制件。
按制件为圆环形截面计算脱模力，即
＝18.5KN
（3）脱模力的校核
查手册表：
SZ－100/630的顶出力为33KN，18.5<33KN，即选用的注射机满足推出结构的设计要求。
（4）推杆直径:
d＝K
（mm），L＝160mm
d＝1.5
≈5㎜
十、冷却系统的设计
查表得聚乙烯成型时所需的模具温度为20-60℃，此设模具的平均温度为40℃。
冷却水的体积流量
冷却水管直径
为了使水处于湍流状态，查教材表10-1得在
.
冷却水在管道内的流速
由式
等于最低流速1.32m/s，达到湍流状态，所以管道直径选用合理。
冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数
查表10-5，取f=7.22（水温为30℃时），因此
冷却管道的总传热面积：
＝0.025mm2
模具上应开设的冷却水孔数：
=2.91
为了散热更均匀，实际开设3个孔。
十一、排气槽的设计
由于塑件尺寸较小，排气量不大，为减少设计工作量，可直接利用分型面进行排气。
参考文献：
[1]塑料成型加工与模具/黄虹主编.——2版.——北京：
化学工业出版社，2008.12
[2]材料成型设备/王卫卫主编.——北京：
机械工业出版社，2004.8（2008.4重印）
[3]互换性与测量技术/黄镇昌编.——广州：
华南理工大学出版社，2001.10（2006.12从印）
[4]模具工实用技术手册/骆志斌主编.——南京：
江苏科学技术出版社，2000.3
设计总结
经过两周的课程设计，我基本上熟悉了模具设计的流程，并逐步树立了正确的设计理念。
刚开始做设计的时候感觉有点困难，不知该从何下手去做，有点茫然，通过学习和查阅几种参考资料，渐渐明白了整个设计过程。
通过设计我将所学的理论很好的运用到中实践来了，对于模具制造工艺、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有了进一步的了解，这次设计我的收获很大。
经过这次课程设计我有很多体会，平时一定要认真学习，多参加各种实践活动。
我们有时间要多去图书馆看看书，学习一些先进的设计方法，增加知识面，见多识广了，我们设计水平才会不断的提高。
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