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《塑料成型工艺与模具设计》课程设计指导书一、课程设计的目的(1)培养学生树立正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
(2)培养学生对具体设计任务的理解和分析能力。
(3)培养学生编制注射成型工艺规程的能力和设计塑料模具的能力。
(4)培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。
(5)通过课程设计实践，训练并提高学生在理论计算、结构设计、查阅设计资料和应用计算机辅助设计软件以及编写技术文件等方面的能力。
二、课程设计的要求(1)塑料模具设计题目为中等复杂程度塑件，并满足教学要求和生产实际的要求，设计题目选自生产第一线。
(2)及时了解模具技术发展动向，查阅有关资料，准备好设计所需资料和工具。
(3)树立正确的设计思想，结合生产实际综合地考虑经济性、实用性、可靠性、安全性及先进性等方面的要求，严肃认真地进行模具设计。
(4)要敢于创新，勇于实践，充分发挥自己主观能动性和创造性，注意培养创新意识和工程意识。
(5)严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。
(6)注射工艺计算正确，编制的塑料注射成型工艺规程符合生产实际；(7)模具结构合理，凡涉及国家标准之处均应采用国家标准，图面整洁，图样及标注符合国家标准。
(8)图纸机绘（计算机绘图）。
三、设计前的准备工作和注意事项1．先期课程塑料成型工艺与模具设计是在学生具备了机械制图、公差与技术测量、材料及热处理、机械设计基础、金属塑性成形原理、成形设备、机械制造技术、模具设计与制造等必要的基础知识和专业知识的基础上进行的。
完成本专业教学计划中所规定的认识实习和生产实习，也是保证学生顺利进行塑料成型工艺与模具设计的必要实践教学环节。
2．设计前应注意的事项(1)设计前必须预先准备好资料、手册、图册、绘图仪器、计算器、图板(计算机)、图纸、报告纸等；(2)设计前应对塑料成型工艺与模具设计的原始资料进行认真地消化，并明确设计要求再进行工作。
专业课程设计设计说明书姓名：学号： 2班级：指导教师：日期： 2014。
1.8设计任务书塑件名称：衬套材料：PA1010精度等级:MT4表面粗糙度：Ra0。
8批量：50万概述衬套是阀门密封的必备之一，要求具有较高的密封性，同时还需要该零件具有并要求注射操作简便易行,模具更换方便，周期短,注射成型过程可完全自动化，生产效率高，经济效益好。
本文将为衬套进行注塑模具设计，设计过程主要包括以下几个方面：1、塑件成型分析.冰箱冷藏门上下饰条是家族模，所以分析时包括特性分析和结构分析等.2、注塑机的选择及校核。
先利用锁模力来进行初选择,然后就最大注射量、注射压力等参数初步校核。
3、分析和确定模具的分型面。
根据分型面的选取原则逐步进行，最后综合考虑装饰条的结构特点和成型条件来确定分型面。
4、浇注系统。
浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成,具体设计中对各部分分别进行.本次产品属于环形浇口,设计时多加注意。
5、成型部件的设计与计算.成型部件设计要考虑到模具的加工性和塑件成型要求，然后利用平均值法来进行主要尺寸的计算.6、脱模机构设计。
脱模机构的设计需要考虑塑件的外观要求和具体结构进行.顶出时注意圆顶杆、方顶杆以及顶管的设计。
7、冷却系统的设计。
冷却系统对于塑件的成型质量和生产效率影响很大，应根据塑件的结构特点合理确定冷却系统结构。
第一章塑件成型工艺性分析1。
1塑料原材料分析化学名称：PA1010PA1010（尼龙1010）塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低,机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好,耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好,易于成型加工，但熔体温度范围较窄，高于100℃时长期与氧接触会逐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融太时与氧接触极易引起热氧化降解。
PA1010（尼龙1010）塑料还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。
不溶于大部分非极性溶剂,如烃、脂类、低级醇等，但溶解于强极性溶剂，如苯酚、浓硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等,耐霉菌、细菌和虫蛀。
摘要 (1)前言 (2)第一章：塑件工艺分析 (3)1.1塑件工艺性分析 (3)1.2塑件的材料分析 (5)1.3塑件的结构分析 (5)图1.3-1 模型图 (7)1.4脱模斜度 (7)第二章：注射机型号的确定 (9)2.1确定型腔布置及数目 (9)2.2初选注塑成型机的型号和规格 (9)第三章模具设计 (10)3.1分型面的选择 (10)3.2浇注系统的设计 (12)3.2.1浇注系统的组成 (12)3.2.2浇注系统各部件设计 (12)3.2.3浇口的设计： (13)3.2.4排气系统的设计 (14)3.2.5合模导向机构设计 (15)3.2.6脱模机构设计 (17)第四章：凸模、凹模、设计与计算 (20)4.1凸模、凹模、型芯设计与计算 (20)4.2校核计算 (22)第五章模具的工作原理 (24)5.1 凹凸模材料的选择 (24)5.2 模具工作原理: (24)第六章设计小结 (26)参考文献 (27)摘要注塑成型工艺及模具设计是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高、注塑成型设备的革新、成型工艺的成熟而改进，而且随着计算机技术、快速造型技术、数值模拟技术、数字化应用技术等在注塑成型加工领域的渗透而快速发展。
本课题主要介绍的是塑料盆注塑模具的设计方法。
首先分析了塑料盆制件的工艺特点，包括选用材料、材料性能、成型特性与条件、结构工艺性能等，并选择相应的成型设备，注塑所需模架。
接着介绍了塑料盆的注塑模的分型面选择和浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构的设计。
然后选择标准模架和模具材料，并对注塑机的工艺参数进行相关校核，最后对模具的工作原理进行阐述。
关键词：型腔，注塑机，浇注系统，脱模前言在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所认识。
模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术向前迈进！模具就是“高效益”，模具就是“现代化”之深刻含意，也正在为人们所理解和掌握。
圆盖注塑模设计学生：林波摘要：本课题主要是针对圆盖的注塑模具设计,该圆盖材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。
通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。
该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。
通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。
根据题目设计的主要任务是圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。
针对塑件的具体结构，该模具是轮辐式浇口的单分型面注射模具。
关键词:注塑模、圆盖。
零件名称:圆盖生产批量:中小批量材料:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑件立体图形 :一、塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析,其具体分析如下:1、塑件的原材料分析:塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),属于热塑性塑料非结晶态树脂,不透明小于85-110℃,脆化温度未-18℃有较良好的耐化学试剂性,不耐浓的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烃等不透明,具有良好的综合物理力学性能,耐热、耐腐、耐磨及良好的抗蠕变性,介电性能好,吸水性较强熔融温度高(超过250℃时才出现分解),熔体粘度不太高,流动性中等(溢边值为0.04mm),与流动性和压力有关,对压力更敏感,冷却速度较快,成型收缩小结论: ①熔融温度较高,熔体黏度中等,一般采用螺杆注射机成型,模具温度可控制在60-80℃②吸湿性强,含水量应小于0.3％,必须充分干燥③易发生熔接熔接痕,应注意选择进料口位置形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色痕迹”(但在热水中加热可消失),脱模斜度应取2°以上2、塑件的结构工艺性分析:⑴ 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,都为3.5mm,且符合最小壁厚要求.⑵ 塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如:36-Ф3.5 、6-Ф16,它们均符合最小孔径要求.⑶ 在塑件侧壁有四个Ф5mm的孔,因此成型后塑件不易取出,需要考虑侧抽装置.3 、塑件的尺寸精度分析:该塑件的未注公差按MT5级公差要求,其余公差要求按制件的制件图所示公差要求塑件的外形尺寸: ФФ内形尺寸: Ф孔尺寸: ФФФФ空心距尺寸: ФФФФ4、塑件表面质量分析：该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都3取Ra3.2um.结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出.二、成型设备选择与模塑工艺规程编制1、计算塑件的体积:+2、注塑机的初步选择塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积()表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是:式中- 塑件与浇注系统的体积()- 注射机注射容量()0.8- 最大注射容量利用系数根据塑件的原材料分析,查相关手册①得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100 ,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射压力.模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式:式中- 塑件成型是所需的压力()- 所选注射机的额定注射压力()模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力,其关系式如下:式中- 模具型腔压力,取45MPa- 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积()- 注射机额定锁模力(N)再根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,由以上数据,相关资料②初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250.它的注射容量为250,注塑压力为130MPa,锁模力为1800KN,均满足以上条件.3、塑件模塑成型工艺参数的确定ABS注射成型工艺参数见下表,试模时,可根据实际情况作适当调整工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度t/℃: 80-95成型时间/s 注射时间0-5时间/h: 4-5保压时间15-30料筒温度t/℃ 后段150-170 冷却时间15-30 中段165-180 总周期40-70 前段180-200螺杆转速n/()30-60喷嘴温度t/℃ 170-180后处理方法红外线灯烘箱模具温度t/℃ 50-80 温度t/℃ 70 注射压力p/Mpa 60-100时间/h2-4三、注射模的结构设计注射模结构设计主要包括: 分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构的设计、模具结构零件设计等内容.1、分型面的选择该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,只要求外径没有明显的斑点及熔接痕.在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件如图所示,塑件留动模,塑件的脱模容易实现,且模具的加工相对以上方案简单,方便. 所以,通过对以上几种分型面的考虑以及塑件的外观的要求,选择大端底平面作为分型面的方案较合适.2、型腔数目的确定及型腔的排列由于该塑件采用一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中间.这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡.3、浇注系统的设计(1)主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。
哈理工荣成学院塑料模课程设计说明书题目：玩具积木注塑模设计院、系：荣成学院材料工程系专业:模具11-1姓名: 孙中银学号： 1130330123指导教师:完成时间： 2013 年 08 月 30 日哈理工荣成学院塑料模课程设计任务书目录第1章塑件工艺分析 (3)1。
1 设计任务 (3)1.2 塑件工艺分析 (4)1。
2.1 材料工艺性分析 (4)1.2。
2 尺寸精度工艺性分析 (5)第2章模具结构设计 (6)2。
1模具总体方案确定 (6)2.1 成型设备的选择 (11)第3章模具材料及其热处理方案设计 (11)3.1 模具型芯型腔材料 (12)3.2 模具材料热处理方案 (12)第4章模具及注塑机的校核 (14)4。
1注塑机工艺参数的校核 (14)第5章模具总装图图5-1 (15)结论 (16)参考文献 (17)第1章塑件工艺分析1.1设计任务根据任务设计玩具积木三视图如下图1-11—1玩具积木三视图1-2玩具积木实物图已知技术参数：材料：ABS生产批量：大批量生产1.2塑件工艺分析1.2.1材料工艺性分析ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物.它是在聚丙乙烯基础上改性而发展起来的一种热塑性工程塑料。
由于聚苯乙烯的突出缺点是耐冲击性能较差，耐热性不够高，因而限制了它的应用范围。
而三种单体合成的ABS塑料是一种综合性能优良的在工程技术中广泛应用的新型塑料。
1.ABS塑料的使用性能：由于ABS是三种单体聚合而成的,因此它具有三种组成物的综合性能。
丙烯腈可使ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度；苯乙烯可使ABS具有优良的介电性能和成型加工性能。
由此可见，还可以通过改变组成物的比例，生产出不同品种的ABS塑料。
ABS塑料在一定的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨性；它的热变形温度为100℃左右,比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺都高；还具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；此外它还有能与其他塑料和橡胶混溶等特性；其制品尺寸稳定性不好，表面光泽，可以抛光和电镀。
目录一、产品的设计及要求 (4)二、塑件的工艺分析 (5)2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征 (5)2.2 塑件结构、尺寸精度分析 (5)2.3 塑件的结构工艺性分析 (5)2.4 塑件分析 (6)2.5 塑件模塑成型工艺参数的确定 (6)三、初步确定型腔数目和排列方式 (7)四、成型零部件工作尺寸的计算 (7)4.1塑件的平均收缩率 (7)4.2型腔尺寸的计算 (7)4.3型芯尺寸的计算 (8)五、型腔的侧壁和底板厚度的计算 (8)5.1型腔的侧壁厚度计算 (8)5.2型腔的底板厚度计算 (9)六、型芯型腔的设计 (9)6.1型芯的设计 (9)6.2型腔的设计 (10)七、分型面的选择 (10)7.1分型面的选择设计原则 (10)八、导向机构的设计 (11)8.1导柱的设计 (11)8.2导套的结构设计 (12)8.3推出机构的设计 (12)九、台阶型拉杆导柱设计 (12)十、模架的选择 (13)10.1模架类型选择 (13)10.2模架周界计算 (13)10.3模架图示例 (13)十一、注射机的选择 (16)11.1塑件体积的计算 (16)11.2模具最大厚度的计算 (16)11.3开模行程的计算 (17)11.4锁模力的计算 (17)11.5选择注射机 (17)十二、浇注系统的设计 (18)12.1主流道的设计 (18)12.2浇口的设计 (19)十三、结束语 (20)十四、参考文献 (21)前言良好的塑料制品工艺性是获得合格制品的前提，也是模塑工艺得以顺利进行和模具达到经济合理要求的基本条件。
所谓注塑成型(Injection Molding)是指：受热融化的材料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。
一、产品的设计及要求零件名称：杯子生产批量：大批量未注公差：MT 5要求设计一套模具二、塑件的工艺分析2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征塑件材料结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点ABS 微黄色固体，有一定的韧性-40～100度良好，溶于酮、醛、酯和某些氯代烃中，热稳定性差。
注塑模课程设计实训报告一、前言注塑模具设计是机械工程领域的一个重要分支，它涉及到塑料成型工艺、模具结构设计、CAD/CAM技术等多个方面。
为了提高我们的实践能力，加深对注塑模具设计的理解，我们参加了注塑模具课程设计实训。
以下是本次实训的报告。
二、实训目的1. 熟悉注塑模具设计的基本流程和方法。
2. 掌握注塑模具的结构设计要点。
3. 培养运用CAD/CAM技术进行模具设计的能力。
4. 提高团队协作和沟通能力。
三、实训内容1. 塑件分析本次实训选取的塑件为某电子产品中的塑料衬套。
首先，我们对塑件进行详细分析，包括尺寸、形状、材质、表面粗糙度等。
通过对塑件的分析，为后续模具设计提供依据。
2. 成型工艺分析根据塑件分析结果，我们确定了成型工艺参数，包括注射压力、温度、冷却时间等。
同时，对塑件成型过程中的收缩率、翘曲变形等进行了预测和评估。
3. 模具结构设计（1）模具总体结构设计根据塑件形状和尺寸，我们确定采用单腔模具结构。
模具主要由定模、动模、浇注系统、导向机构、脱模机构等部分组成。
（2）浇注系统设计浇注系统是注塑模具的重要组成部分，其设计直接影响塑件的成型质量和生产效率。
我们采用主流道、分流道、冷却水道等结构，确保塑料熔体顺利流入模具型腔。
（3）导向机构设计导向机构的作用是保证模具在成型过程中各部件的相对位置准确。
我们设计了导向柱、导向套等结构，确保模具在成型过程中的稳定性。
（4）脱模机构设计脱模机构的作用是使塑件在成型后顺利从模具中取出。
我们采用斜导柱、弹簧等结构，实现塑件的顺利脱模。
4. CAD/CAM技术应用利用CAD/CAM软件进行模具设计，可以提高设计效率，降低设计成本。
我们采用SolidWorks软件进行模具设计，并生成CAD图纸和CAM加工文件。
四、实训成果1. 完成了一套塑料衬套注塑模具的设计，包括模具结构、CAD图纸和CAM加工文件。
2. 通过实训，我们掌握了注塑模具设计的基本流程和方法，提高了设计能力。
目录1.引言 12.塑料工艺分析与模具方案确定 22.1 制件的分析 22.2 模具方案的初步确定 32.3总装图 33. 塑料的成型特性及工艺参数 44. 注塑设备的选择 44.1 计算塑件的体积和重量 44.2 选择设备型号、规格、确定型腔数 45. 浇注系统 65.1 确定成型位置 65.2 分型面的选择 65.3 浇口套的选用 65.4 流程比的校核 76. 脱模机构的设计 76.1 顶出机构 76.2 脱模力的计算 87. 侧向抽芯机构的设计 87.1 抽拔距与抽拔力的计算 97.1.1抽芯距 97.1.2抽芯力的计算 97.2 抽芯机构的设计 107.2.1滑块与滑块槽的设计 107.2.2定位装置的设计 117.2.3斜导柱的设计与计算 118. 温度调节机构的选择 128.1模具温度调节对塑件质量的影响 12 8.2冷却系统的设计原则 128.3冷却装置的布置如下 139. 注射机有关工艺参数的校核 139.1 注射量的校核 139.2 锁模力与注射压力的校核 149.2.1锁模力的校核 149.2.2注射压力的校核 159.3模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 1510. 成型零部件的设计与计算机构形式 16 10.1 成型零部件的结构形式 1610.1.1凹模的结构设计 1610.1.2型芯的结构设计 1610.2成型零部件的工作尺寸的计算 1611. 模架、支承与连接零件的设计与选择 19 11.1定模座板（400mm×350mm×30mm） 19 11.2定模板（350 mm×350mm×36mm） 19 11.3动模板（350mm×350mm×90mm） 1911.4 动模座板（4000mm×350mm×30mm） 1912. 合模导向与定位机构的设计 2012.1 导柱导向机构 1012.2 导向孔、导套的结构及要求 2112.3 导柱布置 2113. 排气与引气系统 2113.1.1排气系统的作用及气体来源 2113.1.2排气系统的设计要点 2113.2引气装置 22结 论 22谢辞 22参考文献 231.引言随着各种性能优越的工程塑料不断开发，注塑工艺越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的制品。
普通日用品塑料盖注射模设计本课程设计为一普通日用品塑料盖件，如图1-1所示。
塑件结构比较简单，塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形缺陷，脱模斜度30；塑件材料为PP，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要~'1求进行转换。
一、塑件成型工艺性分析1.塑件的分析(1)外形尺寸该塑件壁厚为1.45mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型，如图1-1所示。
(2)精度等级塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差等级为MT5级。
(3)脱模斜度 PP的成型性能较好，成型时收缩率较大，综合各因素并参考文献[1]表2-10选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为45′。
2.PP的性能分析(1)使用性能力学性能比聚乙烯好，但耐寒性差，光氧作用下易降解老化。
(2)成型性能1）结晶型塑料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。
2）流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。
3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。
料温低方向方向性明显，低温高压时尤其明显，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，留痕，90度以上易发生翘曲变形。
4）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。
图1-1塑料端盖图1-1塑料端盖(3)PP的主要性能指标其性能指标见表1-1表1-1 PP的性能参数3.PP的注射成型过程及工艺参数(1) 注射成型过程1）成型前的准备。
对PP的色泽、粒度和均匀度进行检验，由于PP吸湿性较少，可不必加热干燥，但预备干燥较为安全，预热温度为80C ~100C ，预热时间为1h~2h。
2）注射过程。
塑料原料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。
3）塑件的后处理。
PP塑件可不进行后处理。
(2) 注射工艺参数1）注射机：螺杆式，螺杆转速为48r/min2）预热温度(t/℃)： 80~100时间（/τh）： 1~23）料筒温度（t/℃）：后段160~180中段180~200前段200~2204）模具温度(t/℃)：40~805）注射压力（p/MPa）： 70~1006）成型时间（/τs）：注射时间 1.8冷却时间 8脱模时间 8.2总周期 18二、拟定模具的结构形式和初选注射机1．分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在塑料端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图1-2所示。
- 1 - 普通日用品塑料盖注射模设计 本课程设计为一普通日用品塑料盖件，如图1-1所示。塑件结构比较简单，塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形缺陷，脱模斜度1~'30
；塑件材料为PP，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要
求进行转换。
一、 塑件成型工艺性分析 1. 塑件的分析 (1) 外形尺寸 该塑件壁厚为1.45mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型，如图1-1所示。 (2) 精度等级 塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差等级为MT5级。 (3) 脱模斜度 PP的成型性能较好，成型时收缩率较大，综合各因素并参考文献[1]表2-10选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为45′。 - 2 -
2. PP的性能分析 (1) 使用性能 力学性能比聚乙烯好，但耐寒性差，光氧作用下易降解老化。 (2) 成型性能 1）结晶型塑料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。 2）流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。 3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。 料温低方向方向性明显，低温高压时尤其明显，模具温度低于50度时， 塑件不光滑，易产生熔接不良，留痕，90度以上易发生翘曲变形。 4）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。
图1-1塑料端盖 - 3 - 图1-1塑料端盖 - 4 -
(3) PP的主要性能指标 其性能指标见表1-1 表1-1 PP的性能参数 密 度/(3kgdm) 0.90~0.91 比体积)/(13kgdmv 1.10~1.11 吸水率)24(h 0.01~0.83 收缩率%)/(S 1.3~1.7 熔点)/(Ct 170~176 抗拉屈服强度)/(1MPa 37 抗弯强度)/(1MPa 67.5 硬度（HB） 8.65 体积电阻系数)/(cmv 16
10
击穿强度)/(1mmkVE 30
3. PP的注射成型过程及工艺参数 (1) 注射成型过程 1）成型前的准备。 对PP的色泽、粒度和均匀度进行检验，由于PP吸湿性较少，可不必加热干燥，但预备干燥较为安全，预热温度为80C~100C，预热时间为1h~2h。 2）注射过程。 塑料原料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模 - 5 -
具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3）塑件的后处理。 PP塑件可不进行后处理。 (2) 注射工艺参数 1）注射机： 螺杆式，螺杆转速为48r/min 2）预热温度(t/℃)： 80~100 时间（/h）： 1~2 3）料筒温度（t/℃）： 后段 160~180 中段 180~200 前段 200~220 4）模具温度(t/℃)： 40~80 5）注射压力（p/MPa）： 70~100 6）成型时间（/s）： 注射时间 1.8 冷却时间 8 脱模时间 8.2 总周期 18
二、 拟定模具的结构形式和初选注射机 1．分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在塑料端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图1-2所示。 - 6 -
2．型腔数量和排列方式的确定 （1）型腔数量的确定 由于该塑件的精度要求一般，配合尺寸为MT3,其它尺寸为MT5,外形尺寸也比较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模两腔结构形式。 （2）型腔排列形式的确定 多型腔模具应尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列，如图1-3所示。
图1-2 分型面的选择
图1-3 型腔数量的排列布置 - 7 -
（3）模具结构形式的确定 由上面的分析可知，本塑料模具设计为一模两腔，对称直线排列，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和推件板。由上综合分析可确定选用带推件板的单分型面注射模。 3. 注射机型号的确定 1）注射量的计算 通过三维软件)/(PrEo建模设计分析计算，如下图所示：
塑件体积： 塑V=9.8143cm 塑件质量：塑m=ρ塑V=0.909.814=8.832g - 8 -
公式中，ρ可根据表1-1取0.90g/3cm 2) 浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2倍到1倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为
总V=)3.01(2塑V=3814.923.1cm= 25.523cm 3) 选择注射机 根据第二步计算得出一次注射过程中注入模具型腔的塑料总体积为总V25.523cm，并结合参考文献【1】式（4-18）则有
总V/0.8=25.52/0.8=30.903cm。根据以上的计算，初步选择公称注射量为1253cm,注射机型号为SZ-125/900卧式注射机，其主要技术参数见表1-2。 表1-2 注射机主要技术参数 理论注射量/3cm 125 最大模具厚度/mm 300 螺杆直径/mm 42 最小模具厚度/mm 200 注射压力/MPa 150 螺杆转速/(r/min) 10~140 注射行程/mm 160 拉杆空间/mm 260360 注射时间/s 1.8 合模方式 液压-机械 塑化能力/(g/s) 16.8 推出形式/mm 两侧推出 - 9 -
注射方式 螺杆式 喷嘴孔直径/mm 4 合模力/kN 900 喷嘴球半径/mm 12 最大成型面积2/cm 360 定位圈尺寸/mm 100 移模行程/mm 300 电动机功率/kW 11
4）注射机的相关参数的校核 （1）注射压力校核。 查参考文献【2】表（13-2）可知，所需注射压力为70~100Mpa，这里取0P=100MPa，该注射机的公称注射压力公P=150MPa，注射压力安全系数1k=1.25~1.4,这里取1k=1.3，则：
01Pk=1003.1=130MPa（2）锁模力校核 ①塑件在分型面上的投影面积塑A，则
塑A=615415627222）（=42522mm ②浇注系统在分型面上的投影面积浇A，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积浇A数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定。
浇A是每个塑件在分型面上的投影面积塑A的0.2~0.5倍。由于本例中的流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些，这里选取浇A=0.3塑A。 ③塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积总A，则
总A=n(塑A+浇A)=n(塑A+0.3塑A)=塑A3.12=42523.12=11055.22mm ④模具型腔内的胀型力胀F，则 - 10 -
胀F=总A模p
=11055.230N=331656N=331.656KN
上式中，模p是型腔的平均计算压力值。模p是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%~40%，所以大致范围在20Mpa~40Mpa。对于粘度较大的精度较高的塑件制品应取较大值。因为材质是PP，根据塑料的黏度和制品的精度要求，所以本塑料模具课程设计选择模p为30MPA。 由表1-2可知该注射机的公称锁模力为锁F=900KN，锁模力安全系数为2k=1.1~1.2,这里选取2k=1.2，则
2k胀F=1.2胀F
=1.2331.656=397.987kN＜F锁 。
所以注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 三、 浇注系统的设计 1．主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状一般为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体以及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。 （1）主流道尺寸 1) 主流道的长度： 一般由模具结构确定，小型模具主L应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm进行设计。
