圆管接头模具设计

目录

前言 (2)

一:塑件的工艺性分析 (3)

1、塑件的分析 (3)

2、PP的性能分析 (3)

3 : PP的注射成型工艺及参数 (4)

二: 拟定模具的结构形式 (4)

1:分型面位置确定 (4)

2: 型腔数量和排列方式的确定 (5)

3: 注射机型号的确定 (5)

三: 浇注系统的确定 (6)

1: 主流道的设计 (6)

2: 分流道的设计 (7)

3:浇口的设计 (8)

4: 校核主流道的剪切速率 (9)

5: 冷料穴的设计及计算 (9)

四: 成型零件的结构设计及计算 (10)

1: 成型零件的结构设计 (10)

2: 成型零件钢材的使用 (10)

3: 成型零件钢材的选用 (10)

4:成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 (12)

五: 模架的设计 (13)

1、各模板尺寸的确定 (13)

六:排气槽的设计 (13)

七:脱模推出机构的设计 (13)

1: 推出方式的确定 (14)

2: 脱模力的计算 (14)

3: 校核推出机构作用在塑件上的单位应变力 (14)

八．冷却系统的设计 (15)

1、冷却介质 (15)

2、冷却系统的简单计算 (15)

九、导向与定位结构的设计 (16)

十、总装配图和零件的绘制 (16)

前言：

随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。

近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。

本次课程设计的主要任务是塑料圆管接头注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产圆管接头塑件产品，以实现自动化提高产量。针对圆管接头的具体结构，通过此次设计，使我对分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。

一．塑件成型工艺性分析

1塑件的分析

⑴外形尺寸该塑件壁厚为2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注塑成型

⑵精度等级每个尺寸的公差一样，就按实际公差进行计算。

⑶脱模斜度PP属无定型塑料，成型收缩率较小，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1度。

1.PP的性能分析

⑴使用性能

聚丙烯是无色、无味、无毒的材料。它的综合性能好，弹性、屈服强度、硬度及抗拉强度、抗压强度等都高于聚乙烯，其中，拉伸强度甚至高于聚苯乙烯和ABS。易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。

⑵成型性能

1）无定形塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。

2）吸湿性强。含水量小于0.02%（质量），几乎不吸水，塑件的表面光泽好。

3）流动性中等。溢边料0.04mm左右。

4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。

⑶PP的主要性能指标其性能见表1。

表1

3.PP的注射成型工艺及参数

（1）注射成型过程

1）成型前的准备。对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于PP的吸水较大，成型前应进行充分的干燥。

2）注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热，塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。

3）塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为60~75C︒，处理时间为16~20s。（2）注射工艺参数

1）注射机：螺杆式，螺杆转速为30/min。

2）料筒温度（C︒）：后段150~170；

中段165~180；

前段180~200。

3）喷嘴温度（C︒）：170~180。

4）模具温度（C︒）：50~80。

5) 注射压力（MPa）：60~100。

6）成型时间（s）：30（注射时间1.6，冷却时间20.4，辅助时间8）。

二．拟定模具的结构形式

1.分型面位置的确定

通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上。

2.型腔数量和排列方式的确定

（1）型腔数量的确定该塑件采用的精度一般在3级，且为小批量生产，可采取一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模一腔结构形式。

分型面为：

（2）模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模一腔，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。 3.注射机型号的确定

（1）注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得

塑件体积：2

7.43mm V =塑

塑件质量：g g V m 33.399.07.43=⨯==塑塑ρ 式中，ρ参考表1可取3/9.0mm g =ρ。

（2）浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为

3288.10422.17.4322.01cm cm V V =⨯⨯=⨯+=）（塑总

（3）选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量37.43cm V =总,并结合式则有：3

31.1318.0/88.1048.0/cm cm V ==总。根据以上的计算，初步选定公称注射

量为1603

cm ，注射机型号为G5-S200卧式注射机，其主要技术参数见表2。

理论注射容量/3

cm 160 最大开合模行程

/mm 260 螺杆柱塞直径/mm V 注射压力/MPa 21 最大模具厚度/mm 406 100 最小模具厚度/mm

165 注射速率1

/g s -• 105 锁模形式 双曲肘 塑化能力1/g s -•

45

模具定位孔直径

/mm

125