PP塑料盒模具设计说明书

PP的工艺参数如下：
收缩率
1.0～3.0%
熔点
164～170℃
热变形温度
105～116℃
模具温度
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ～60℃
喷嘴温度
190～220℃
中段温度
220～240℃
后段温度
180～210℃
注射压力
40～80MPa
（注：以上数据来自《塑料模具设计》学习指导第41页，下面简称文献①）
3.塑件结构分析
塑件结构如图1所示，塑件壁厚大致均匀，除底部厚度为4mm外，其余壁厚都在2mm左右。表面粗糙度没有特别要求，无需进行特别处理便可达到 的要求。在尺寸精度方面，塑料盒盒壁的中心距精度较高，所以对模具型芯精度要求较高，另外考虑型芯的工艺性凸模采用镶嵌式。
(1)圆形推杆的直径d，可由公式：
推算。
其中L——推杆长度，单位mm；
——塑件脱模力，单位N，计算中取 ；
E——材料的弹性模量，碳钢 。
n——推杆数量；
k——是安全系数，取k=1.5
(2)推杆的布置
根据推杆布置的一般原则，推杆必需布置在需要排气而又不能靠分型面排气的区域，根据本塑件的特殊结构，在肋与肋的相交点上布置四根直径为2mm的阶梯推杆，避免了对型芯的摩擦。在中央的方块布置直径为12mm的推杆提供主要的脱模力。
七、成型零件强度及支承板厚度计算11
八、模架的选择13
九、导向机构的设计14
十、脱模推出机构的设计14
十一、排气系统设计17
十二、温度调节系统的设计17
十三、模具开合模动作过程20
任务书
一．任务与要求
（1）给定塑件零件图一张，按模具设计要求将塑件有关公差进行变换
（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。
(1)A板尺。A板是定模固定板，塑件成型高度为40.29mm，故A板厚度取50mm。
(2)B板尺寸。是型芯固定板，考虑力学稳定性，B板厚度应该与型芯高度相约，故B板厚度取35mm。
(3)C板（垫块）尺寸。垫块=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（5~10）mm=（35+20+15+5~10）mm=75~80mm，初步定C板厚度为80mm。经上述尺寸计算，模架尺寸已经确定为模架序号为5号，板面为 ，模架结构形式为BI型标准模架。其外形尺寸： 。
（注：以上分析纯属个人意见，如有类同纯属巧合）
图1
二
分析塑件的最大截面在尺寸L处，如图1所示。所以分型面设置在尺寸L处复合模具的开模要求，避免了在塑件表面留下分型线的痕迹，另外塑件对型芯产生的包紧力足以保证塑件留在动模一侧，使得产品的推出并无太大阻碍。考虑塑件收缩率的问题，可设置脱模斜度和表面粗糙度解决。（注：以上分析参考《塑料成型工艺及模具设计》，下面简称文献②，第81页）
（3）完成模具成型零件（凸模，凹模）图2张~3张。
（4）编写设计说明书
（5）个人答辩后利用业余时间CAD绘图装配图
二．设计时间及进程安排
时间
内容
时间
内容
设
计
前
准
备
绘制塑件三维图
设
计
周
脱模力计算推出元件尺寸确定
绘制塑件平面图
各模板厚度及其他零件尺寸
注射机选择及计算
确定绘制手工装配图及制定技术要求
结构方案的分析及确定
4
定位圈尺寸/mm
100
4.注射机的校核
(1)注射量的校核
为保证成型过程顺利进行，模具需要实际注射量应该小于或等于某注射机标称注射量的80%即：
式中n为型腔个数； 为单个塑件容积； 为浇注系统的容积。
代入数据得：
(2)注射压力的校核
为保证成型过程顺利进行，注射机的标称注射压力 应小于塑件成型所需的注射压力 查文献①附录2得PP料的注射压力
(5)在模具结构允许的情况下，主流道的长度应尽能短，一般取 ，过长则会增加压力损失，使塑料熔体的温度下降过多，从而影响熔体的顺利充型。 根据顶模座板的厚度而定。
(6)为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式主流道长约等于模板厚度。衬套如下图所示材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC～57HRC。
三
根据设计要求，模具结构为单型腔模具，型腔设置在模具中心，所以不存在排列问题。
四
1.注射量的计算
塑料盒外壳：
塑料盒格子：
侧凸缘：
底面：
底面凸缘：
所以塑件体积：
另外，流道凝料可按塑料体积的0.6陪来估算（注：该结论摘自《塑料模具设计指导》）
2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需胀型力的计算
由于该塑件为单型腔模具，根据塑件形状得知塑件在分型面上的投影面积A包含流道冷凝料的投影面积，所以
装配图修改
型腔工作尺寸及计算
非标准零件图的绘制，制定技术要求，零件图修改
说明书
答辩及纠错
课余时间
CAD绘图
班上交流
三．设计题目
1.塑料性能分析
本塑件材料为聚丙烯，代号为PP。聚丙烯是塑料中最青的，机械强度比PE高。耐水耐热，电性能和弯折性号。一般用于电器绝缘制品，包装容器，打包带，编织袋等。
2.成型工艺分析
广东白云学院
塑料成型工艺及模具设计
?PP塑料盒模具设计说明书
学生姓名
学生学号
所在系别机电工程系
所学课程塑料成型工艺及模具设计
任课教师
二O一O年六月二十一日
一、塑件成型工艺分析3
二、塑件分型面位置的分析4
三、塑件型腔数量及排列方式的确定4
四、注射机的选择及有关参数的校核4
五、零件成型尺寸的计算7
六、浇注系统的形式的选择及工艺参数的校核9
单位：mm
一般公差:MT3
未注公差:MT5
A类尺寸
C
F
H
L
D
E
I
P
Q
H'
尺寸
67
17
22
70
5
4
14
2
2.5
22
公差
0.46
0.2
0.24
±0.43
±0.12
±0.12
±0.16
±0.1
±0.1
0.44
B类尺寸
A
B
尺寸
35
40
公差
0.52
±0.38
尺寸1：
尺寸2：
尺寸3：
尺寸4：
尺寸5：
尺寸6：
尺寸7：
3.推板的设计及厚度的确定
为减少脱模过程中脱模板与与型芯之间的摩擦，根据溢料间隙，两者之间应有0.2~0.3mm的间隙，并采用锥面配合，一防止脱模板偏斜溢料。锥面的斜度约取5°~10°。另外在脱模板上安装矩形嵌件，进一步提高脱模板的耐磨性，减小热处理带来的变形。
(3)锁模力校核
注射机的标称合模力必需大于塑件的胀型力即： 。根据前面的数据
(4)开模行程的校核
确定该塑件采用单分型面模具。要求注射机的最大行程大于模具实际开模所行程。
模具开模所需的行程
综上所述，注射机满足本塑件的使用要求。
五、
塑件尺寸一般公差精度为MT3；未注公差为MT5。（GB/T14486-1993）
(2)保证制造精度塑件的尺寸精度要求模具型腔具有良好的刚性，即塑料注入时不产生过大的弹性变形，最大弹性变形值可以取制件允许公差值的五分之一左右。本塑件型腔最大尺寸为68.69mm,其公差值为0.46，因此从保证尺寸精度的角度出发，允许的弹性变量为0.092mm。
(3)保证制件的顺利脱模避免由于模具刚度不足，塑料熔体的压力使模具变形过大，即变形值大于制件收缩率时，成型后制件的周边将被型腔壁包紧。脱模时，塑件因摩擦而划伤或因脱模力过大而顶坏。因此型腔允许弹性变形值应小于或等于制件收缩值。已知PP料的收缩率为1%~3%,则本塑件的最大收缩值为0.67~2.01mm。
对于模具型腔刚度条件的校核，根据模具成型的特殊情况，必须考虑一下几个方面的问题：
(1)不发生溢料避免高压塑料熔体注模具型腔体后，侧壁或底板发生变形，使配合面产生溢料间隙，应该根据不同塑料的最大溢料间隙来决定其刚度条件。本塑件材料PP属于低粘度塑料，其允许间隙为0.025~0.04mm.(数据参考《塑料模具设计与制造》，下文简称文献③第139页)
由此按刚度条件确定底板厚度公式为：
(2)按强度条件计算底板厚度h
对于受均布载荷作用的矩形截面的间支梁，其最大应力 发生在梁的端点处，根据强度条件有
由此按强度条件计算底板厚h的公式为：
于是得到型腔最小底板厚度为19.06mm。
（注：以上计算过程参考文献③第138页）
八、
1.各模板尺寸的确定。
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为BI型、模架尺寸为 的标准模架，可符合要求。
(2)为了减少对塑料熔体的阻力及顺利脱出主流道凝料，浇口套内壁表面粗糙度应加工到 。
(3)主流道的圆锥角设得过小，会增加主流道凝料的脱出难度；设得过大，又会产生湍流或漩涡，卷入空气，所以，通常取 。本塑件主流道的圆锥角取 。
(4)主流道大端圆角半径 ，以减小料流转向过渡时的阻力。本塑件主流道大端圆角半径取 。
综上所述，当以不溢料间隙作为允许变形量 进行刚度计算时，可以同时满足以上三个要求。
考虑到模具型腔的工艺性，根据本塑件的结构特点，若用整体式型腔塑件的许多深腔结构会大大增加材料成本，因此本模具的凹模采用组合式结构。
1.型腔最小侧壁壁厚的计算
(1)按刚度条件计算型腔壁厚
两端固定承受均布载荷的矩形梁，其最大变形 发生在梁的中点，于是根据刚度条件有：
图2
2.主流道凝料体积
3.主流道剪切速率的校核