毕业设计说明书模板设计
- 格式：docx
- 大小：599.82 KB
- 文档页数：37
第一章 概述
1.1国际国内塑料模具发展概况
1.2我国模具设计技术今后发展方向
第二章 毕业设计课题资料查询
2.1塑件结构及工艺技术要求
六边形盲孔和内螺纹，采用的材料：PA6（聚酰胺），其技术要求1.收缩率0.5%～0.6%。2.未注公差尺寸按MT5级。3.大批量生产。在内螺纹脱模时有一定的加工难度，另外塑件上的六边形盲孔需要装配小型芯，增加了一定的难度，该塑件注塑时最主要考虑的是脱模和包紧力。
2.2注塑机的初选
根据任务书，初步选择注塑机其外形下图2-1所示，其规格如下：
表2-1 注塑机规格 注塑机型号：SYM-800 螺杆直径/mm：35
…… ……
机器质量/t：3 外形尺寸（L×W×T）m×m×m:3.7×1.12×1.6
2.3塑件的加工性能和工艺性能
(1)塑件的理化性能分析(见表2-2)
表2-2 PA6塑件的理化性能表
PA6（Polyanide6）
屈服强度/Mpa 70 拉伸强度/Mpa 62
…… …… …… ……
脱模斜度 型腔25`-45`
型芯20`-45` 溢边值[δ]（mm） 0.02
注：查于《简明塑料模具设计手册》 （2）塑件的基本性能分析（见表2-3 PA6-基本性能表）
表2-3 PA6-基本性能表
PA6 数据 资料来源
使用温度 -30℃-100℃ 屈华昌主编．塑料成型工艺与模具设计．第2章 北京：高等教育出版社，2009
成型特点 … …
主要用途范围 … …
结论 … …
表2-4 工艺参数表
注射成形机类型 螺杆式 注射压力(MPa) 80～1100
密度(g/cm^3) 1.10～1.15 成形时间(s)/注射时间 0～4
… … … …
(3)模具的热平衡计算相关图表（见表2-5）
表2-5 各种材料的成型温度与模温的关系
材料名称 成型温度（℃） 模具温度（℃）
PP 200-270
20-60
… … …
注：查于《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编．249页
表2-6 常用塑料熔体凝固时放出的热量
塑料品种 △i值（KJ/kg） 塑料品种 △i值（KJ/kg）
PA66 650-750 SAN 270-360
注：查于《塑料成型工艺与模具设计》屈华昌主编．250页
表2-7 水在不同温度下的η值（㎡/s）
水温（℃） η（㎡/s） 水温（℃） η（㎡/s）
15 1.79×10-6 47 0.69×10-6
…… …… …… ……
表2-8 塑料的导温系数、导热系数、比热容、密度和潜热的关系
塑料 热扩散率k（㎡/s） 导热系数λ（W/m·℃） 比热容（KJ/kg·℃） 密度ρ（Kg/m3 ） 潜热Le
(KJ/kg) PP 6.7×10-8 0.117
1.926 900 180
…… …… …… …… …… ……
注：查于《模具设计手册》软件版
表2-9 塑件厚度与所需冷却时间的关系
表2-10 A0与水温的关系
平均水温（℃） 0 5 10 15 20 25 30 35
A0值 5.71 6.16 6.60 7.06
7.50 7.95 8.40 8.84
平均水温（℃） 40 45 50 55 60 65 70 75
A0值 9．28 9.66 10.05 10.43 10.82 11.16 11.51
11.86
表2-11 一些模具材料的导热系数
模具材料 λ（W/m·℃）
碳素钢（S50C 0,5%C） 53
… …
表2-12注塑机常用水流量
水孔直径
（mm） 水流量
（m3/min） 水流速
（m/s） 使用注射机
锁模力T
8 1.79×10-3 0.66 ＜50T 60克以下注射机
… … … …
2.4塑件收缩及补缩问题
（1）PA6材料收缩率为0.6%-1.4%。
………
2.5塑料对模具温度的要求
融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温，一般为40℃-60℃，……。
2.6模具材料
模具用钢及热处理工艺见表2-13
表2-13 常用塑料模具用钢使用性能和加工性能
零件名称 材料牌号 热处理方法
型腔（凹模） 型芯（凸模）螺纹型芯 螺45 调质 纹型环 成型镶件 成型推杆
…… …… …… 第三章 塑件的工艺性分析
3.1成型塑件工艺性分析
塑料制件主要根据使用要求进行设计，……
本设计从以下几个方面进行分析:
3.1.1尺寸精度分析
塑件如下图3-1所示
图3-1塑件零件图
未标注公差的尺寸，按《塑料成型工艺与模具设计》表3-9，MT5查取公差，其主要尺寸公差如下表3-1所示
表3-1塑件尺寸表
尺寸 塑件原始尺寸 塑件转换尺寸 塑件尺寸精度
塑件外形尺寸 ∮28 9.5 5 MT5
内形尺寸 M24 7.5 ∮12 4.5
R0.75 R0.3 R1.8
MT5
孔尺寸 7.05 MT5 3.1.2粗糙度分析
3.1.3形状分析
3.1.4脱模斜度分析
对常用塑件的脱模斜度可按以下表3-2查取。
表3-2常用塑件的脱模斜度
塑料名称 脱模斜度
型腔 型芯
聚乙烯（PE）… 25′～45′ 20′～45′
…… …… ……
所以综合考虑以上因素，取塑件脱模斜度为30′
3.1.5厚度分析
……,改进塑件的壁厚为2mm，改进前后如下图3-2所示
(a) 改进前 （b）改进后
图3-2塑件比较图
3.1.6支承面分析
3.1.7圆角分析
3.1.8孔分析
选用如表3.5所示，孔间距和孔边距可按表3-3所列数值的75％确定。
表3-3 热固性塑件的孔间距和孔边距
单位mm
孔径 <1.5 1.5-3 3-6 6-10 10-18 18-30
孔间距、孔边距
1-1.5 1.5-2 2-3 3-4 4-5 5-7
由于盲孔只能用一端固定的型芯来成型，盲孔深度可以根据不同的成型方法成型，其值参考表3-4设计。
表3-4 不同的成型方法盲孔深度的设计
项目 成型方法 尺寸设计 盲孔深度H 传递或注射成型 H≤4d
压缩成型 平行加压方向H≤2.5d
垂直加压方向（侧向）H≤2d
塑件盲孔深度5<4×7.05=28.2mm, 也满足规定要求。
3.1.9螺纹分析
如图3-3所示。塑件内螺纹始、末端过渡长度z的数值可按表3-5选取。
图3-3 塑件内螺纹的修正
表3-5 塑件上螺纹始、末端过渡长度
注：始、末端的过渡长度相当于车制金属螺纹型芯或型腔的退刀长度。
塑件螺纹直径d=24mm,螺距p=1.5mm，故取过渡端长度6mm.螺纹直径/mm 螺距P/mm
＜0.5 0.5-1 ＞1
始、末端过度长度L/mm
≤10 1 2 3
… … … … 第四章 注塑工艺分析与工艺方案设计
4.1浇注系统的设计与计算
4.1.1浇注系统类型的确定
浇注系统的设计应遵行一下原则
(1)适应塑料的成型工艺性能。……
……。
综合考虑以上原则现设计两种浇注系统方案。
方案1 分流道采用U形，浇口采用侧浇口，其布置形式如下图4-1所示
方案2 分流道采用梯形，浇口采用点浇口，其布置形式如下图4-2所示
比较上述两种方案：方案2 ……，方案1……，设计采用方案1。
4.1.2主流道和主流道衬套结构设计与计算
主流道固化时间要求：浇注系统主流道及其附近的塑料熔体应该最后固化。
（1）卧式或立式注塑机主流道结构设计要点
主流道与喷嘴结构：接触处多做成半球形的凹坑，凹坑球半径R2应比喷嘴球头半径R1大l～2mm。下图4-3为浇口套与注塑机喷嘴的配合形式。
…… ……
图4-3 浇口套与注塑机喷嘴的配合 图4-4主流道尺寸
主流道小端直径：应比注塑机喷出孔直径约大0.5～l mm 常取mm84。d=5mm
主流道大端直径：应比分流道深度大15mm以上，锥角一般取2O一6O。如图4-4所示:
由经验公式： （4-1）
2tanDdL （4-2）
式中： D——主浇道大端直径（mm）；
……； 4vDK所以浇注系统的基本尺寸为：
d=6mm，D=10mm，L=64mm，H=5mm， =5°，R=16mm
主流道衬套结构：设计成一体的，见下图4-5所示。
图4-5浇口套零件图 图4-6冷料井
（2）主流道剪切速率校核
因为该副模具是一模四腔，塑料件体积不是很大，采用点浇口要进行主流道和分流道的剪切速率校核。经验：主流道-13s105 、分流道 -12s105、点浇口-15s105，其它浇口34-1510510s&～
表4-1 流道剪切速率校核
（3）冷料井类型和结构（图4-6）
冷料井作用……。
冷料井结构：如下图4-6所示
（4）主流道总压力损失计算：
41iiPp4148iviiaiRqL （4-3）
式中：Li——各段流道长度，该处Li取66mm。
iR——各段流道半径，该处iR取4mm。
ivq——各段流道体积流量，该处ivq取1404.2mm
iv——各段流道中熔体表观粘度，iv=7.0×102Pa.s查《塑料成型模具》中国轻工业出版社图3-3-6，
将以上值代入（4-3）得p=12.66MPa。
4.1.3分流道系统设计与计算
（1）分流道断面尺寸
常用的分流道截面形状有圆形、六角形、梯形、u形、半圆形及矩形等几种形式，如图4-7所示。分流道截面的形状应考虑压力损失、热量损失较少和易于加工的要求。
图4-7 分流道截面形状
取分流道的截面形状为U形
按经验计算 4gLm0.27b （4-4）
0.5Rb （4-5）
1.25hR （4-7）
