广西工学院鹿山学院塑料模具设计课程设计说明书
目录
第1章塑件原材料及结构析........................................3 1.2结构工艺性分析..............................................3 第2章 设备的初步择............................................5 2.1模具型腔数量确定............................................5 2.2 注射机有关参数校核.........................................5 2.2.1 注射机参数...............................................6 2.2.2 型腔数量校核.............................................7 第3章模具结构设计.............................................8 3.1 塑料制件在模具中的位置.....................................8 3.1.型腔排列...................................................8 3.1.2分型面设计...............................................8 3.2 浇注系统与排溢系统设计.....................................9 3.2.1主流道设计...............................................9 3.2.2分流道设计..............................................10 3.2.3浇口设计................................................11 3.2.4冷料穴设计..............................................11 3.2.5排气系统设计............................................12 3.3 成型零件结构设计..........................................12 3.3.1成型零件工作尺寸计算....................................13 3.3.2模具型腔侧壁和底板厚度计算..............................16 3.4标准模架选择..............................................16 3.5合模导向机构设计..........................................17 3.5.1拉杆导柱设计............................................17 3.5.2拉料杆..................................................18 3.5.3带头导柱设计............................................18 3.5.4导套设计................................................19 3.5.5推出机构设计............................................20 3.6推出机构设计..............................................21 3.6.1推杆数量及结构形式......................................21 3.6.2推件板设计..............................................21
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3.7定位圈设计................................................22 3.8温度调节系统设计..........................................22 3.8.1冷却系统设计依据........................................22 第4章射机有关参数校核........................................23 4.1模具开合行程校核..........................................24 4.2模具厚度校核..............................................24 4.3动定模固定板尺寸校核......................................24 4.4拉杆空间校核..............................................24 4.5模具开合过程...............................................25 第5章心得体会................................................25
第6章参考文献................................................25
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第1章 塑件原材料及结构分析
1.1原材料分析
pp,又叫聚丙烯（Polypropylene）是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，它是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。PP粒料为本色、圆柱状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在任意方向上为2mm～5mm，无臭无毒，无机械杂质。该品以高纯度丙烯为主要原料，乙烯为共聚单体，采用高活性催化剂在62℃～80℃及低于4.0MPa的压力下经气相反应生产聚丙烯粉料，再经干燥、混炼、挤压、造粒、筛分、均化成聚丙烯颗粒。密度为0.90 g/cm3～0.91g/cm3，是通用塑料中最轻的一种。聚丙烯树脂具有优良的机械性能和耐热性能，使用温度范围-30℃～140℃。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。该品耐腐蚀，抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好；缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。与发烟硫酸、发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等接触有腐蚀作用。可用作工程塑料，适用于制电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽等，也用于生产扁丝、纤维、包装薄膜等。PP 聚丙烯化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料， 由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。 PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好，不存在环境应力开裂问题具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。由《塑料成型工艺与模具设计》p26、附录B。
1.2结构工艺性分析
塑件的几何形状与成型方法、模具结构、能否顺利成型与脱模，以及制品质量等均有密切的关系。塑件几何形状设计必须满足其成型工艺性要求。塑件的几何形状主要包括脱模斜度、制品厚度、加强肋、圆角、孔、支撑面、标志及花纹。在设计时应在满足使用要求的基础上，一方面尽量使模具结构简单，
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另一方面使塑件的几何形状满足适应成型工艺要求。下面对塑料堵头的结构工艺性进行分析：塑件产品结构：
图1塑件三维图
1)尺寸精度：塑件尺寸精度取决于塑料收缩率和模具制造公差。确定塑件的尺寸精度时，按常用塑件公差等级选用表和塑件使用要求决定塑件的公差等级。由《塑料成型工艺与模具设计》表3.2得pp采用的等级：高精度为MT2、一般精度为MT3、未标注公差尺寸MT51。由于本零件没有标注公差，所以本设计采用MT5。
2）表面粗糙度：由《塑料成型工艺与模具设计》得塑件的表面粗糙度主要取决于模具型腔表面粗糙度，一般模具的表面粗糙度应比塑件低1～2个等级。塑件的表面粗糙度Ra一般为 1.6-0.2μm，该塑件的表面粗糙度值为Ra0.8μm。模具在使用过程中，由于磨损而使表面粗糙度值不断加大，应随时给予抛光，才能保证塑件表面质量。
3）孔的设计：塑件常见的孔有通孔和盲孔两类，本塑件的孔都是通孔，由《塑料成型工艺与模具设计》表3.7得φ5mm与壁厚符合要求，两孔的距离也符合要求。
4）脱模斜度：塑件冷却收缩后会包紧模具型芯，为了便于抽出塑件，就必须设计塑件的脱模斜度。常用脱模斜度α＝30＇～1°30＇＇，由《塑料成型工艺与模具设计》表3.4常用脱模斜度知取型腔脱模斜度ａ＝40＇，型芯腔脱模斜度ａ＝40＇。
该塑件最大外形尺寸为40，属中小形塑件，整体结构较简单，无曲面特征，无侧向凸凹结构，故不需侧向分型与抽芯机构。
该塑件的注射工艺参数由《塑料成型工艺与模具设计》表4-1得：
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注射机类型：螺杆式 螺杆转速：30～60r/min
喷嘴形式/温度：直通式/170～190°C
料筒温度前段/中段/后段：180～200/200～220/160～170 模具温度：40～80°/C 注射压力：70～120MPa 保压力： 50～60MPa 注射时间：0～5s 保压时间：20～60s 冷却时间：15～50s 成型周期：40～120s
第2章 设备的初步选择
2.1模具型腔数量确定
考虑到成型塑件的尺寸精度、生存的经济性及注塑机安装模板寸的大小。型腔数量增多，工厂的生产速度提高，但产品的尺寸精度下降，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。同时模具的制造成本、磨损量上升。因此，根据产品的生产要求及质量要求，初步确定型腔数量为2，其最终的型腔数量还要通过注射机的参数校核进一步确定。
2.2 注射机有关参数校核
由《塑料成型工艺与模具设计》p77相关知识知，通常按注塑机外形特征分
类：注射机有卧式、立式、角式多模注射机等几种。 卧式注射机是当前广泛应用的一种注射机，其成型物料的注射方向与合模机构开合方向均沿水平方向，对大中、、小模具都合适用。特点是重心低、稳定，加料、操作及维修很方便，塑件推出后可自行脱落，便于实现自动化生产。其主要缺点是模具安装较麻烦，嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能，机床占地面积较大。立式注射机成型物料的注射方向与合模机构开合方向垂直于地面。其主要优点是占地面积小，安装和拆卸模具方便，安放嵌件容易，立式注射机多为注塑量在60cm3以下的小型柱塞注射机。缺点是重心高、不稳定，加料较困难，推出的塑件要人工取出，不易实现自动化生产。
角式注射机的物料注射方向与合模机构运动方向相互垂直。主要优点是结构简单，便于自制，主要缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，
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