圆筒件注塑成型工艺与模具设计(一模两件)

课程设计说明书

题目：圆筒件注塑成型工艺及模具设计

目录

第1章工艺分析

1.1 塑件成型工艺性分析

1.1.1 塑件结构的工艺性分析

1.1.2 成型材料性能分析

1.2 模具结构形式的确定

第2章注射机的选择

2.1 注射量的计算

2.2 塑件和流道凝料及所需锁模力的计算

2.3 选择注射机

第3章注射模具结构设计

3.1 模架的确定

3.2 各板尺寸的确定

3.3 浇注系统设计

3.3.1 主流道设计

3.3.1.1主流道尺寸

3.3.1.2定位圈的选取

3.3.1.3主流道衬套形式

3.3.2 分流道设计

3.3.2.1分流道布置形式

3.3.2.2分流道长度

3.3.2.3分流道及浇口的尺寸设计3.4 成型零件设计

3.4.1分型面位置的确定

3.4.2成型零件工作尺寸计算

3.4.2.1型腔径向尺寸

3.4.2.2型腔深度尺寸

3.4.2.3型芯径向尺寸

3.4.2.4型芯高度尺寸

3.4.2.5型腔壁厚计算

3.5 导向与定位机构设计

3.5.1机构的功用

3.5.2导向机构的设计

3.5.2.1导柱

3.5.2.2导套

3.6 推出机构设计

3.6.1脱模推出机构的设计原则

3.6.2塑件的推出方式

3.6.3塑件的推出机构

3.7 排气系统设计

3.8 冷料穴设计

3.9 冷却系统设计

第4章注射机的校核

4.1 安装参数的校核

4.1.1 模具外形尺寸校核

4.1.2 喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核

第1章工艺分析

1.1塑件成型工艺性分析

1.1.1 塑件的结构工艺性分析

1. 如图1.1所示，该塑件为一小尺寸圆筒件，形状简单；壁厚t=1.5mm，壁厚内径比（t/d)为1/60小于1/10，该塑件为薄壁塑件，并且各处壁厚均匀。塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小。该塑件表面粗糙度全部为Ra0.8mm，材料为聚氯乙烯，该种塑料流动性中等。通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5级精度。

2.该模具是圆筒形零件的注射模具。该塑件无侧凹、侧孔等，不需设计侧抽芯装置，相应模具结构简单。从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。从生产批量考虑，本模具采用一模两腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。其中模架从标准中选取A2型模架。由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。推出系统采用推杆推出，并设有复位杆复位。为了加快模具的冷却，使模具冷却均匀，本模具设有4个冷却管道，均开在定模部分。排气利用分型面和配合处的间隙排气。为了减少成本，本模具90%的零件选用标准件。

图1.1 塑件图

1.1.2 成形材料性能分析

聚氯乙烯，简称PVC，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。

成形特性：1，无定形料，吸湿性小，但为了提高流动性、防止发生气泡则宜先干燥

2，流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200℃，分解时有腐蚀及刺激性气体

3，成形温度范围小，必须严格控制料温

4，用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径宜大，以防止死角滞料，滞料必须及时处理清除

5，模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面硬镀铬

下面表1.1所示为该塑料的一些信息。

表1.1 聚氯乙烯塑料成形条件

1.2 模具结构形式的确定

该塑件精度要求不高，并且结构简单，又是中等批量生产，没有侧向分型机构，本模具采用一模两腔的模具形式。

推出机构可采用推块推出或推杆推出。推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。

流道采用H式，且分流道开在定模上。浇口采用侧浇口，型腔采用整体式。定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支承板。因此可确定模具形式采用标准A2形模架。

该模具为单分型面模具。

第2章注射机的选择

2.1 注射量的计算

通过几何估算得该塑件单件体积：

V塑=V筒

≈[π（6.3/2）²-π（6/2）²]X4+πX(6/2)²X0.15

=15.825cm3

取聚氯乙烯塑料密度为ρ1=1.38 g/cm 3

则塑件质量为： m 1=ρ1V 1=1.38×15.825=21.838g

流道凝料的质量2m 还是个未知数可按塑件质量的0.8倍来估算。从上述分析中确定为一模两腔，所以注射量为：

21m nm m +==2×21.838+0.8×21.838=61.146g

2.2 塑件和流道凝料及所需锁模力的计算

流道凝料（包括浇口，分浇道，主浇道凝料）在分型面上的投影面积2A ，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，2A 是每个塑件在分型面上的投影面积1A 的0.2~0.5倍，因此可用0.51nA 来进行计算，所以

A=n 1A +A 2= n 1A +0.5 n 1A =1.5 n 1A 1A =π×（D/2）2

=3.14×(63/2) 2

=3115.665mm 2

A=9346.995mm 2

锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀模力，此胀模力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。 即：F =P×A/1000

式中 F ——锁模力，kN

p ——型腔压力，30MPa

A ——塑件及流道系统在分型面上的投影面积，㎜² 即 =⨯A/1000P 30×9346.995÷1000=280KN

2.3 选择注射机

根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，选用选择注射机的锁模力应该大于F ，而且注射压力应该大于PVC 所需要的注射压力P 0.PVC 的注射压力是80~130 Mpa ,P 0取100 Mpa. 综合所有条件，可采用SZ-60/450卧式注塑机