模具贮油杯盖

广东机电职业技术学院塑料模课程设计说明书设计题目:贮油杯盖注塑成型工艺与模具设计专业:_注塑成型工艺与模具设计_班级:________模具1506___ ___学生姓名:________张明杰_________学号：______09150643________指导教师:________戴护民_________起止日期：2016.11.13-2016.11.27广东机电职业技术学院课程设计说明书目录1 设计任务书 (1)2 塑件工艺性分析 (2)2.1 塑件成型工艺分析 (2)2.2 贮油杯盖零件材料（PS）的成型特性与工艺参数 (3)3 注塑设备的选择 (4)3.1 估算塑件体积 (4)3.2 选择注射机 (5)3.3 模架的选定 (5)3.4 有关工艺参数的的校核 (6)4 塑件的工艺尺寸计算 (7)4.1 型腔的尺寸 (7)4.2 型芯的尺寸 (7)4.3 模具型腔壁厚的确定 (8)5 浇注系统的设计 (8)5.1 主流道的设计 (9)5.2 冷料井的设计 (10)5.3 分流道的设计 (11)5.4 浇口的选择 (12)6 分型面的选择与排气系统的设计 (12)6.1 分型面的选择 (13)6.2 排气槽的设计 (14)7 合模导向机构的设计 (14)8 脱模机构的设计 (14)9 温度调节系统的设计 (15)9.1 模具冷却系统的设计 (15)9.2 模具加热系统的设计 (16)10 模具结构 (17)设计总结及体会 (28)参考文献 (29)1设计任务书贮油杯盖二维图贮油杯盖三维图2 塑件工艺性分析2.1塑件成形工艺分析本塑件采用的是聚笨乙烯（PS），具有一定的力学强度，化学稳定性及电气性能都较优良，透光性好，着色性佳，并易于成形。

它的特点是差不多完全能耐水。

缺点是耐热性较低，性较脆。

而且其制品由于内应力容易碎裂，仅能于低负荷和不高的温度(60～75℃)下使用, 可以用来制作各种仪表外壳，骨架，仪表指示灯，灯罩，汽车灯罩，化工贮酸槽、酸输送槽(特别如氢氟酸)，化学仪器零件，电讯零件，由于透明度好，可用于制造光学仪器零件及透镜。

2.2贮油杯盖原料（PS）的成型特性与工艺参数2.2.1 PS塑料主要的性能指标（1）PS属于无定形树脂，没有明显的熔点，熔融温度范围比较宽，可以在120～180℃之间熔融成为熔体。

（2）PS的热稳定性较好，分解温度在300℃以上。

虽然PS在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂，比如主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168。

（3）PS的热导率较高，加热和冷却速度都比较快。

（4）PS熔体属于非牛顿流体，熔体黏度适中；黏度强烈依赖剪切速率的变化，但温度的影响也比较明显。

PS的流动性十分好，是一种易于加工的塑料。

（5）PS的吸水率比较低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要时（比如要求高的透明性）才干燥，具体干燥温度为70～80℃、1.5小时。

（6）PS在加工中容易产生内应力，除了选择正确的工艺条件、改进制品设计与合理的模具结构外，还应对制品进行热处理。

热处理的条件是：在65～85℃热风循环干燥箱或热水中处理1～3小时。

（7）PS的分子链刚性较大，最好不要加入金属嵌件，防止出现应力开裂现象。

（8）PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂。

PS的拉伸强度和弯曲强度在通用塑料中最高，其拉伸强度可达60MPa；但冲击强度很小，难以用做工程塑料。

PS的耐磨性差，耐蠕变性一般。

PS的力学性能受温度的影响比较大。

2.2.2 PS的注射成型工艺参数一般所讲的PS都是指无定形聚苯乙烯，最常见的有通用聚苯乙烯（GPPS）、抗冲级聚苯乙烯（IPS）、高抗冲级聚苯乙烯（HIPS）和可发性聚苯乙烯（EPS）。

本产品选用GPPS，其相对密度一般在1.04～1.09g/cm3；取1.05 g/cm3。

3 注塑设备的选择3.1 估算塑件体积V=V1-V2 V1=35²π6 V2=32²π6V=21096.09mm²3.2 选择注射机注射模是安装在注射机上使用的工艺装备,因此设计注射模是应该详细了解现有注射机的技术规格才能设计出符合要求的模具。

注射机规格的确定主要是依据塑件的大小及型腔的数目和排列方式,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量,锁模力,注射压力,拉杆间距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,开模距离等进行计算流道凝料的质量（包括浇口）m2可按塑件体积的0.6倍计算,由于该模具采用一模四腔,所以浇注系统凝料质量为m2＝4 m1×0.6＝4×10.50×0.6＝25.20 g体积为V2＝4 V1×0.6＝4×7.50×0.6＝18.00 cm3③该模具一次注射所需塑料质量为m＝n m1+m2=1.6 n m1＝4×10.5+25.20＝67.2g体积为V0＝4 V1+ V2≈4×7.50+18.00= 48.00cm3流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积为A2,在模具设计前是个未知数,根据参考文献[1]多型腔模的设计分析,A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2-0.5倍,因此可用0.35 A1来进行计算,所以A = n A1+ A2= n A1+ 0.35nA1 = 1.35n A1A1 = πd2/4 = 3.14×50²/4 mm²= 1962.5mm2A =1.35×4×1962.5 mm2=10597.5 mm2 10598mm2则F m = A×P型则型腔压力为= K×P O= 0.4×80= 32MPa，取40 MPaP型式中K为压力损耗系数，取0.4P O为注射压力故 F m =10598⨯40=423.920KN由上述数据查参考文献[1]附录6及参考文献[3]选注射机型号为XS-Z-60,基本参数如下表4-13.3 模架的选定各模板尺寸的确定① A 板尺寸A 板是定模型腔板，塑件高度为8.5mm,在模板上还要开设冷却水道，冷却水道离型腔应有一定的距离，因此，A 板的厚度取60mm 。

② B 板尺寸B 板是凸模固定板，凸模的成型部分直径为44φmm ，因此B 取80mm 。

③ C 板尺寸C 板是垫板，为了保证推出板的行程，C 板的厚度取100mm 。

3.4 有关工艺参数的的校核① 按注射机的额定注射量校核型腔数量，公式源自参考文献[1]式7-10.8V V g jn V n -≤式中 Vg 注射机允许的额定注射量 cm 3V j 浇注系统凝料的量 cm 3V n 单个塑件的体积cm 3左边 = 4 ,右边=450.700.18608.0=-⨯ 满足要求② 注射量的校核 根据生产经验,注射机的最大注射量是其允许最大注射量的80%,由此有n V n + V j ≤80% Vg式中 Vg 注射机允许的最大注射量cm 3V j 浇注系统所需塑件的体积cm 3V n 单个塑件的体积cm 3。

公式源自参考文献[1]式5-2左边 = 48 cm 3 右边 = 80%×60=48 cm 3满足要求③ 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核计算投影面积与锁模力远小于所选注射机的投影面积和锁模力。

满足要求④ 注射压力的校核所选注射机额定注射压力为122MPa,该塑件的注射压力为70-120MPa,由于选用的是螺杆式注射机,其注射压力的传递比柱塞式要好,POM 流动性较好,因此注射压力选用80MPa,注射应满足Pmax ≥k ’P 0式中 Pmax 注射机额定注射压力P 0 注射成型时所用的注射压力k ’ 安全系数,常取k ’ = 1.25-1.4左边 = 122MPa 右边 = 1.25×80---1.4×80 = 100-112MPa满足要求其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定后才可进行注射模是安装在注射机上使用的工艺装备,因此设计注射模是应该详细了解现有注射机的技术规格才能设计出符合要求的模具。

注射机规格的确定主要是依据塑件的大小及型腔的数目和排列方式,在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下,设计人员应对模具所需的注射量,锁模力,注射压力,拉杆间距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,开模距离等进行计算。

4 塑件的工艺尺寸计算4.1 型腔的尺寸4.2 型芯的尺寸4.3 模具型腔壁厚的确定① 凹模（型腔）最大直径根据塑件尺寸，查[9]表3-2 相应δz=0.10mm[]∆-++=430S cp L s L s z L m δ 式中 Ls 塑件外形基本尺寸,为50mm Scp 塑件平均收缩率 (1..0-3.0)%,取Scp = 2.0%Δ 塑件外形公差值 Δ =0.48mm10.000.10036.51mm 48.043%25050++=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=－Lm② 凹模（型腔）最小直径根据塑件尺寸，查[9]表3-2 相应δz=0.10mm[]∆-++=430S cp L s L s z L m δ式中Ls 塑件外形基本尺寸,为48mm Scp 塑件平均收缩率 (0.3-0.8)%,取Scp = 0.6%Δ 塑件外形公差值 Δ =0.48mm mm 38.4848.043%6.0484810.0010.00++=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=－Lm ① 凹模（型腔）深度根据塑件尺寸，查[9]表3-2 相应δz=0.058mm[]∆-++=320S cp H s H s z H m δ式中 Ls 塑件外形基本尺寸,为8.5mmScp 塑件平均收缩率 (0.3-0.8)%,取Scp = 0.6%Δ 塑件外形公差值 Δ =0.44mm []mm mm H m 058.0030.1344.032%6.05.85.8058.00+=⨯-⨯++=④ 型芯直径根据塑件尺寸，查[9]表3-2 相应δz=0.10mm[]mm mm S cp l s l s z l m 010.0010.016.4548.043%0.24444430'--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+=∆++-=δ⑤型芯高度根据塑件尺寸查，[9]表3-2 相应δz=0.048mm mmmm S cp h s h s z h m 0048.00048.0387.6)40.032%0.266()32(0=⨯+⨯+=∆++-=δ5 浇注系统的设计5.1 主流道的设计主流道是浇注系统中从喷嘴与模具相接触部位开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道,属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具中的过渡阶段,因此它的形状和尺寸非常重要。