连接盖注塑模具设计.docx

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1、课程设计报告课程名称:连接盖注塑模具设计指导老师:班级:姓名:学号:学期：20222023学年第1学期摘要本次课程设计的选定题目为连接盖注塑模具设计，本次设计以市面上常见的塑料连接盖为对象来分析设计塑料模具，在电脑软件技术的辅助下，完成产品的绘制和一整套注射模具的设计优化历程。具体内容包含三维图、二维图以及说明书三个部分。首先对塑料连接盖的结构分析选择的材料进行剖析；选择合适的注射机器；制定恰当的模具方案。其次在AutoCAD软件的帮助下完成整套模具的型芯型腔、顶出系统、冷却方式以及模架的设计，在这个过程中要充分思考模具的合理性以及难易程度，尽可能减短生产周期，控制好生产维护的成本，确保得到的

2、产品在工艺质量方面的可靠性，使得模具的尺寸精度准确；最后在说明书部分将设计过程和理念进行总结归纳，顺利完成本次课程设计。关键词：材料；注射机；顶出；冷却目录第1章产品工艺分析-1-1.1产品尺寸结构分析-1-1.2产品材料分析-2-1.3脱模斜度-3-1.4壁厚-3-1. 5尺寸精度的选择-3-第2章初选注塑机-4-1.1 塑件体积和重量计算-4-2. 2初选注射机-4-第3章成型方案确定-6-3. 1分型面-6-4. 2型腔确定-7-第4章浇注系统的设计-8-4.1 主流道设计-8-5. 2分流道设计-9-4.3 浇口的设计-9-4.4 冷料穴的设计-10-4.5 排气设计-11-第5章成型

3、零件的设计-12-5.1成型零件具备的性能-12-5.2成型零件的结构-12-5.3成型零件的工作尺寸计算-13-第6章模架的设计-17-1.1 模架的选择-17-1.2 模板的尺寸设计-17-第7章其他系统的设计-19-7 .1导向机构的设计-19-7.1 脱模机构的设计-20-7.2 冷却系统-21-7.3 复位机构设计-21-第8章注塑机的校核-22-8. 1最大注射量的校核-22-8 .2开模行程的校核-22-9 .3锁模力的校核-22-10 4注射压力的校核-23-第9章结论-24-第1章产品工艺分析1.1 产品尺寸结构分析SECTIONC-C图1-1零件图塑料连接盖产品最大外轮廓为

4、28mm,高度为IImm。通过对塑料连接盖的分析可知,产品结构并不复杂，外侧壁存在一处外缘结构。需求量大，外观质量要求不高，是工厂里比较简单实用，常见的壳体结构。在设计时注重模具与注射机相匹配以提高生产力和经济性、保证塑件精度，并考虑模具设计时应合理确定型腔数目。1.2 产品材料分析原材料的的性质直接与模具生产的产品质量有很大的关系。在开始设计之前，了解材料的性能和参数，随后根据材料的性质参数进行模具设计，从而判断并设计产品的成型方案、浇注系统以及确定合适的浇口位置，降低冷却收缩给产品质量带来的影响。本次产品采用的式聚丙烯（PP）。PP是一种半结晶性材料，它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。PP

5、的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1-40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8-2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到O.7%o均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烧（如苯）溶剂、氯

6、化烧（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。材料表：基本资料：备注：PBTPCPC+ABS PE(MDPE) PE(LDPE) PET PETG PETGPF PAPCMPPPPGR PPO PPS PSPSOPTFE PUR PVC (软质)代号：PPI、质轻，可浮于水中。全 名：聚丙烯（百折胶）收缩率：1.0 2.5 % 比 重：0.902 0.906熔融温度:230 , 275 *C%瞬 结Ip糜匕容中的延伸性和抗痛 为性能。L模具温度影响结晶程 度。成型模温：15 Z 65弋成型压力：100130 Mpa流长比：IoO200结晶性：半结晶性射速：高速注射

7、图1-2材料特性图2高速注塑可减小内部压 力。幺高港低速注塑可减小成 品嬲。1.3 脱模斜度塑料制件在冷却后收缩会使塑件紧紧包住模具型腔中的凸起部分或型芯，为了使制件能够顺利的从型芯或型腔凸起的部分取出，并防止脱模时照成塑件的损坏，因此塑件具有足够的脱模斜度的地方在塑件的内外表面的脱模方向，塑料连接盖将设计成外边拔模1.0,并设计复合的推出机构将其推出，所以内部较小面脱膜斜度将不是那么重要。1.4 壁厚塑件厚度要尽可能均匀，不均匀壁厚的塑件在硬化的过程中会收缩率不均匀，塑件冷却后将会在内部产生内应力，使塑件产生各种缺陷，列如缩孔、翘曲、裂纹，甚至开裂等,塑料连接盖其制件的形状均匀壁厚也均匀为1

8、.01.5mm,不会出现以上的情况。1.5 尺寸精度的选择塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般民用品，所以精度要求为一般精度即可，但是由于要保证径向精度，所以在孔位处应该对精度要求高些,对其要有公差配合要求，应选择高精度。根据精度等级选用表，PP材料的高精度为3级，一般精度为45级。第2章初选注塑机1. 1塑件体积和重量计算图27零件体积图查得PP塑料的密度为p=0.95gcm3,成型收缩率为1.02.0%,在这里

9、取1.5%。计算塑件的体积：VL8cm3(通过三维软件计算)计算塑件重量：W=Vp=1.8cm30.95gcm31.8g2. 2初选注射机为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑件质量(包括流道凝料质量)应在公称注塑量的35%75%范围内，最大可达80%,最小不小于10%o为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在50%-80%o此次产品的重量ml为1.8g。通常产品的浇注系统重量大概为产品重量的(0.21)倍，这里取0.5倍，流道的重量大概为m2=0.9g0单次生产所需求的塑料总质量m塑=ml+m2=2.7g以注射机最大注射容量的百分之八十要大于制品的体积为基础，按下式计算结果：80%X

10、m注m塑=nX(ml+m2)m注nX(ml+m2)80%=3.375go根据注射机最大注射重量，参考下列注塑机参数,选择xs-zy3025螺杆式注射机。表2-1xs-zy3025螺杆式注射机的主要技术参数项目参数项目参数最大注射量（Cm3）27定位孔直径（mm）55螺杆直径（mm）30锁模力（KN）250注射压力（MPa）116开模行程（mm）160合模方式肘杆最大模具厚度（mm）300拉杆间距（mm）235最小模具厚度（mm）150喷嘴球半径（mm）10推出行程（mm）140第3章成型方案确定3.1分型面分型面设计应尽量简化脱模部件，塑件脱模为了方便，塑件在开模时要留在动模部分（塑件的顶出机

11、构一般设在动模部分）。因为塑料连接盖采用自动脱模，塑件成型后必然留在型芯上，因此型腔可设在动模上，开模后即可自动脱模。如型腔设在动模上，则使手动脱模不便。分型面设计需遵循下面的原则：1 .方便浇注系统的布置。2 .为了使气体方便排出模腔，分型面尽可能与底座底面重合。3 .模具总体结构简化，最好采用平直分型面，最好减少分型面数目。4 .便于塑件顺利脱模，塑件最好在动模一侧进行脱模。5 .便于模具加工制造。6 .对侧向抽芯的影响。7 .考虑模具制造的难易程度。根据以上的模具结构考虑，其制件的制造和装配有一定的要求，因考虑其外面为光滑面，从模具的中央经过一次分型后制件推出将不受刮坏外观面影响。如图3

12、-1所示，采用最上方这样一个平直的分型面，模具浇道在定模一侧，塑料连接盖上部分在定模上，这样使制件无论在成型制造方面，还是取出都是非常简单的。3. 2型腔确定根据产品需求大批量的要求，此次设计应考虑多型腔设计。根据注塑机的最大注射量,型腔确定为一模四腔的方案。型腔的强度和刚度是注塑模设计中经常需要考虑的问题。因注塑模的型腔在成型压力作用下容易产生变形，其变形量必须在允许范围以内，如变形量过大，则将会导致型腔的扩大而易出毛边，使塑件尺寸增大，甚至造成型腔的破裂。另外，当塑件成型后，压力消失时，型腔又会因弹性恢复而收缩，若收缩尺寸大于塑料的收缩率时，则会使型腔紧紧地包住塑件而造成开模困难，或因此引

13、起塑件残留在定模上而使脱模困难，甚至损坏塑件。因为塑件为圆形对称，所以型腔也为相对的均衡排列。图3-2型腔分布第4章浇注系统的设计浇注系统是注塑模具中由注射机喷嘴到型腔的一段进料通道，其结构组成主要由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。它的设计结果的可行性将直接对制品的成型质量起到至关重要的作用，因此在模具设计中占有非一般的地位。4.1主流道设计主浇道是指从注塑机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的一段。作用：主流道是指注射机喷嘴与模具接触处到分流道的一段塑料熔体流的通道，一般呈圆锥形。1主流道结构设计(I)为了便于凝料从主浇道中拔出，主流道设计成圆锥形，其半角在13内选取。内壁必须光滑

14、，表面粗糙度应有R1=04Mno(2)主浇道的小端直径S2=Q+(0.5TmM,常取48mm,视塑件重量及补料需要而定。(3)主浇道截面直径的推荐值可查表5-127(4)主流道大端处应呈圆角，其半径常取r=l3mm,以减小料流转向速度时的阻力。(5)主流道的一端常设计成带凸台的圆盘，其高度h为51Omm,并与注射机固定模板的定位孔间隙配合。(6)衬套的球形凹坑深度常取35mm,R2=Ri(l-2三)o(7)在保证塑件成型良好的前提下，主流道长度L应尽可能短些。通常主浇道可取小于或等于60mmO主流道尺寸：根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：1.2=D+(0.5-mm)=1.50.5=2mm主流

15、道球面半径为：/?2=7?!+(1-2nn)=0+(12)mm=10+lmm=lImm。4. 2分流道设计分浇道是指主浇道与浇口之间的这一段，它是熔融塑料由主浇道流入型腔的过渡段，也是浇注系统中通过断面面积变化和塑料转向的过渡段，能使塑料得到平稳的转换。作用：分流道是主流道与进料口之间的一段通道。塑料熔体在分流道改变流向，对多型腔模具起着向各型腔分配塑料的作用。4.1 道的截面设计(1)根据理论分析可知，在同等截面面积的条件下，正方形的周边最长，圆形最短。因此从增大传热面积考虑，分流道的截面最好擦用正方形。(2)从减小散热面积考虑，分流道的截面宜采用圆形。(3)从压力损失考虑，由于在同等断面积时圆形的周边比正方形的短，因此料流阻