塑料模具课程设计说明书
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1 目录 一、塑件分析、塑料的选取及其工艺性分析 二．确定注射机 三、型腔数目确定 四、分型面的选择及浇注系统设计 五、成型零部件设计 六、推出机构计算 七、冷却系统的设计 八、标准模架的选择 九、注射机相关参数的校核 十、模具装配图 2
课程设计要求与题目 （1）：给定塑像件零件图一张如下，按模具设计要求将塑件有关尺寸公差进行转换 （2）：完成模具装配图一张，用手工绘制成A0~A1图幅，按制图标准绘制 （3）：编写设计说明书（不少于20~30页），并将此任务书及任务图放于首页。 Φ51
260-
0
.32
316
Φ38+0.360
Φ44,01Φ34+0.360
Φ20
1 3
一、塑件分析、塑料的选取及其工艺性分析 该塑件应该是一个塑料板、称套，且承载不高，此符合低压聚乙烯（PE）的特点，并且聚乙烯还拥有硬、耐磨、耐蚀、耐热、及绝缘性好等优点，价格也比较便宜。而且聚乙烯流动性好、对压力变化敏感，适用高压注射，料温均与，填充速度快、保压充分、易脱模。 聚乙烯的缺点就是成型收缩率范围及收缩值大，易产生缩孔，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，方向性明显，易变形、翘曲等。所以，在成型时应控制模温，冷却时应保证冷却均匀、稳定、速度慢且充分冷却。
结果：塑料用聚乙烯 成型方式为注塑成型 附：聚乙烯(PE)的主要技术指标 密度ρ（g/cm3）:0.19-0.96 收缩率s:1.5-3.5 成型温度t/°C：140-22
二．确定注射机 通过ProE建模分析得塑件质量属性如下图： 4
塑件体积：V=20.33cm3;塑件质量：M=12.20g. 该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且应为大手批量生产，可采用一模多腔的结构形式，同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模四腔的结构形式。且型腔的排列采用平衡式排列。 由于浇注系统的关设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1陪来估算，由于本次采用的流产简单并且较短，因此浇注系统的按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具开腔塑料的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为： V总=1.3NV=1.3x4x20.33=105.716cm^3; 由资料可知注射机的额定注射量V为：V1=V总/0.8=132.154cm^3; 根据椐以上初步选择额定注射量为200cm^3，注射机型号为 5
SZ-200/120卧式注射机。 SZ-200/120型卧式注射机有关技术参数如下： 理论注射量/cm^3 200 拉杆内向距/mm 355×385 螺杆柱塞直径/mm 42 移模行程/mm 350
注射压力/MPa 150 最大模具厚度/mm 400
注射速率/g^s-1 120 最小模具厚度/mm 230
塑化能力/kg^h 70 锁模形式 双曲肘 螺杆转速/r^min-1 0~220 模具定位孔直径/mm 125
锁模力/kN 1200 喷嘴球半径/mm 15 喷嘴孔直径/mm 4
三、型腔数目确定 我们小组采用按注射机的额定锁模力来确定型腔数目n，有 npA ≤ Fp – pA1 式中 Fp——注射机的额定锁模力 254000（N） A——单个塑件在分型面上的投影面积 8167.14（mm2） A1——浇注系统在分型面上的投影面积 200（mm2） P ——塑料熔体对型腔的成型压力（MPa），其大小一般是 6
注射压力的80%。 代值计算得n = 14.27 故取值为14 综合考虑塑件的尺寸及表面的精度要求以及塑件的结构，宜采用盘型浇口。若采用一模多腔设计、加工难度大，成本高。所以采用一模两腔。 结果： 型腔数目为四个。
四、分型面的选择及浇注系统设计 分型面选择一般原则 1.分型面应选在塑件外形最大轮廓处 2.避免模具结构复杂 3.分型面应便于塑件脱模 4分型面应有利于侧面分型及抽芯 5.分型面应保证塑件质量 6.分型面的选择用力与防止溢流 7.分型面的选择应有利与排气 8.分型面的选择应使成型零件便于加工 9.应尽量减少由于脱模斜度造成塑件大小端的差异 参考着以上原则，我们的分型面选在了A-A面 7
AA 浇注系统设计原则 1. 了解塑料的工艺特性 2. 排气量好 3. 防止型芯和塑件变形 4. 减少熔体流程即塑料耗量 5. 修整方便，并保证塑件的外观质量 6. 要求热量及压力损失小 参考着以上原则，我们采用如图所示浇注系统 8
1:主流道的设计 (1):主流道尺寸 1）：主流道的长度 一般由模具结构确定，对于小型模具L应尽量小于60mm，设计中初取50mm. 2）：注流道的小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=4.5mm. 3）：主流道的大端直径 D=d+2L主tan(a/2)=8mm(其中取值在2º~6º，这里取4º)。 4）：主流道的球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+（1~2）mm=15+2=17mm. 5):球面的配合高度 h=3mm. （2）：主流道的凝料体积 V主=L主（R2主+r2主+R主r主）3.14/3=50(42+2.252+4x2.25)x3.14/3=1573.3mm3. (3):主流道当量半径 R=（2.25+4）/2=3.125mm (4）主流道的浇口套选用及形式 9
主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流衬套与定位圈设计成一个整体，介考虑上述因素通常公然将其分开来设计，以便天拆卸更换。同时也便于选用优质刚材进行单独加工和热处理。本设计中浇口套采用工具刚T10A，热处理淬火表面硬度为53HRC~57HRC，流道表面的粗糙度Ra<=0.8um。浇口套如下图示：
Φ 20+0.015+0.002Φ 8
R24°
50-0.1
Φ 4.5Φ 28Φ 20-0.020-0.
0
53R17
60
50 2：分流道的设计 （1）：分流道的布置形式 为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。并且分流道的截面形状采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料的热量散失、流动阻力均不大[梯形的上底宽度为B=6mm了便于选择刀具—），底面的半径R=1mm形高度取H=2B/3=4mm下底宽度为b梯 10
形面积应满足关系式：(B+b)H/2=3.14D2/4,代值计算得b=3.813mm,考虑到梯形底部圆弧对面积的减小及脱模斜度等因素，取b=4.5mm,通常计算梯形斜度a=10.6º,基本符合要求，分流道截面形状及分流道的布置形式如下图：
1100.7550
7.5
A
A
AA4.546
R110.6
°
3： 浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求高，采用一模四腔注射，为便是于调整充模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正且开设在分型面上，从开腔的边缘进料。 1）：侧浇口尺寸的确定 （1）：计算侧浇口的深度。根据表2-6，可得侧浇口的深度h算公式为h=nt=0.6x3=1.8mm式中，t是塑件壁厚，这里t取3mm;n是塑料成型系数，查资料可得n=0.5。 11
（2）：计算侧浇口的宽度。根据表2-6，可得侧浇口的宽度B和计算公式为：B= nA1/2/30代入数据可得B=2mm. (3):计算侧浇口的长度。根据表2-6，可取侧浇口的长度L浇=0.75mm. 4:冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。设计既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球状形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球状的包紧力凝料从主流道中脱出。 五、成型零部件设计
定模板结构图
动模型腔结构图型芯结构图塑件
查有关资料得聚乙烯（PE）的收缩率为S = 1.5% ——3.5% ，故平均收缩率Sca = （1.5%+3.5%）/2 = 2.5% =0.025 根据塑件尺寸公
