塑料盆注塑模具设计
第一章 前 言
模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。
目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。
通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来。
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第二章 制品结构特征及成型工艺性分析
2.1 塑件材料分析
通常,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求,以及原材料厂家提供的材料性能数据.对于常温工作状态下的结构件来说,要考虑的主要是材料的力学性能,如屈服应力,弹性模量,弯曲强度,表面硬度等.该塑料盆的形状结构比较简单，深度为80mm。该制件是日常所用的塑料盆，要求外观质量较好，有一定的强度且翘曲变形在一个较小的范围内。聚丙烯未着色时呈白色半透明、蜡状、无毒无味,密度为0.9-0.91g/cm。但低温时变脆,不耐磨易老化,相对分子质量越大,机械强度越高. 聚丙烯具有优良的绝缘性能、一定的化学稳定性和耐蚀性，适合于制作日用品。
聚丙烯的成型特点是流动性和成型性优良，成品率高，吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解.因此,成型塑件的壁厚应均匀,脱模斜度不宜过小,塑件中不宜有镶件。所以制品材料确定为聚丙烯。
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2.2 材料性能
聚丙烯的聚合物。英文缩写PP。拉伸强度可达30MPa 以上.有较高的抗弯曲疲劳强度.PP的熔点165～170℃,分解温度为350℃,晶体密度0.9～0.91克/厘米3，熔融温度240℃，吸水率0.05％，通常的聚丙烯为非极性的结晶塑料，聚丙烯耐热性能良好,可在100℃左右使用，同时绝缘性能也比较优越. 聚丙烯成型时流动性较好,质软易脱模,塑件有较浅的侧凹时可以强行脱模.
2.3 塑件尺寸和精度分析
(1)塑件大小
塑件径向最大尺寸100mm,高度尺寸20mm,该塑件尺寸比较大一些。 (2)塑件尺寸公差
该塑件用于日常生活，故尺寸精度要求较高.由于图中未标注公差。故根据SJ/T10628-1995,按一般精度要求, 聚丙烯公差等级为MT5。 (3)塑件表面质量
由于塑件为常用塑料盆,对外表面质量要求高,塑件表面质量可以稍低.因此塑件外表面粗糙度取Ra1.6?m,内表Ra0.8?m.
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2.4 收缩率
常见塑料的收缩率如下表:
常用塑料的收缩率
塑料名称 缩写 收缩率 对于该塑料盆，材料为聚丙烯，理论收缩率为1.0---2.5，而实际与理论是有区别的。设计时常取收缩率为0.5。
1.53.6 ～1.0～2.5 0.6～1.5 0.6～0.8 0.8～2.5 0.3～0.8 PE PP PVC PS N6 ABS 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 尼龙 ABS 2.5 塑件形状分析
该塑件无侧凹和侧孔，故不需侧向抽芯与分型，模具结构简单，塑件形状简单，有利于型腔填充，适合注射成型。
2.5.1 塑件厚度
制品应有一定的厚度，这不仅是因为制品在使用中有足够的强度和刚度，而且也为了塑料在成型时有良好的流动性。有时制品在使用中需要的强度虽然很小，但是为了使制品便于从模具中顶出以及部件的装配，仍需要有适当的厚度。
一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚，收缩率就增大，这样使的得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得适中，根据材料的的特性，一般热塑性塑件的壁厚取1,该塑件在使用时对强度和刚度要求稍高，故最大壁厚取3mm。
2.5.2 脱模斜度
拔模斜度是为了便于脱模，防止塑件表面在脱模是划伤，擦毛，在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。为了使制品易于从模具内脱出，设计时必须保证制品的内外壁厚具有足够斜度，以保证塑件脱模。由于脱模斜度没有比较精确的计算公式。一般情况下脱模斜度取0.5o, 最小取151～201.本设计选择的拔模斜度为20o.
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2.6 塑件圆角
塑料制品除了在使用上要求采用尖角之外,其余所有转角处均应尽可能采用圆角过度,因为带尖角的塑件,往往会在尖角处产生应力集中.在受力或受冲击振动时会发生破裂,甚至在脱模过程中由于成型应力而开列,特别是塑件的内角处.
塑件上转角处采用圆弧过度, 有利于物料充模，同时也有利于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。不仅避免了应力集中,而且还使塑件变的美观, 有利于塑料充型的流动。
2.7 零件体积及质量估算
单个塑件 V=10.68cm3 ,质量m=9.62g.
塑件和浇注系统凝料 总体积 V总=43.72cm3,
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质量m=39.28g.
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第三章 模具方案分析
3.1 分型面的确定
分型面是模具上用于取出塑件和浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。分型面决定着塑料制品在成型模具中的位置。
按形状分类分型面可分为：平面分型面，曲面分型面，阶梯分型面，斜面分型面。按其位置与注射机开模运动方向的关系可分为：分型面垂直于注射机开模运动方向，平行与开模方向，倾斜与开模方向。
分型面的选择设计，主要是根据塑件的结构、精度要求、浇注系统形式、排气方式、脱模形式及模具的制造工艺等各种因素，进行全面考虑，做出合理选择。
分型面选择设计的基本原则是，选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时还要考虑以下因素：
（1）分型面的选择应便于脱模并简化模具结构。因此尽可能使塑件在动模分离后留在动模一侧。如塑件有侧孔或侧凹，选择分型面应尽可能将侧型心置于动模，以避免定模抽心，并使抽拔距离尽量短。
（2）分型面的选择应考虑技术要求。当塑件的表面有同轴度、平行度等要求时，应尽可能将其置于同于半模内，否则，将会由于合模误差影响塑件精度。 （3）分型面应尽量选择不在影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理和修整 由于分型面处不可避免地要在塑件上留有飞边和拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处，以免影响塑件外观。 （4）分型面的选择应有利于排气 为此应尽量使分型面与充模时型腔料流末端重合，以利于排气。
（5）分型面的选择应便于模具零件加工。
（6）分型面的选择应考虑注射机的技术参数 注射成型时所需的锁模力是与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以选择分型面时，应尽量选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面，以减少锁模力。
综合以上因素塑料盆的分型面选择在最大轮廓处,取塑料盆上边沿处.取该处分型面简单，模具也简单，也可以脱模顺利。
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