齿轮模具设计

湖南信息职业技术学院

塑料成型工艺与模具设计

课程设计

设计课题：注射模具设计——罩

说

明

书

系部机电工程

专业模具设计与制造

班级模具0804

学生姓名谭玉亮

指导教师王宗华

2009年12月2日

目录

1、设计任务书

2、塑件的分析

2.1塑件原材料的分析

2.2 塑件的工艺性分析

2.2.1塑件的结构分析

2.2.2 塑件的尺寸精度分析

2.2.3 塑件的表面质量分析

3、计算塑件的体积和重量

4、塑件注射工艺参数的确定

5、对注塑机主要工艺参数的校核

5.1 最大注射量的校核

5.2 最大注射压力的校核

5.3 锁模力的校核

5.4 安装尺寸的校核

5.5 开模行程的校核

6、注射模的结构设计

6.1 分型面的选择

6.2 型腔的排列方式

6.3 浇注系统的设计

6.3.1 主流道的设计

6.3.2 分流道的设计

6.3.3 浇口的设计

7、成型零件的结构设计

7.1 型腔的结构设计

7.2 型芯的结构设计

8、成型零件的尺寸计算

9、推出机构的设计

10、冷却水道的设计

11、标准模架的选择

12、参考文献

附：模具总装配图

1、设计任务书

罩零件的设计任务书如下图所示：

2、塑件的分析

2.1塑件原材料的分析

PP料是一种热塑性塑料，原料易得，价格便宜，产量很大，仅次于PE、PVC 和PS。聚丙烯无味、无色、无毒，是结晶性的线性结构高聚物。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度为0.90～0.91g/cm³，硬度为R80--110 ，吸水率为0.01%，收缩率为1.0％～2.5％，成型温度为160～220℃。聚丙烯不吸水、光泽好、易着色。具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164℃～170℃，其耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，聚丙烯在低温下使用温度可达-15℃，在-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。聚丙烯的严重缺点是在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入稳定剂。

聚丙烯不吸水，所以成型前不需干燥。PP料的成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷。聚丙烯的热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路，应注意控制模具温度，模温太低（＜50℃），塑件无光泽，易产生熔接痕；模温太高（＞90℃），易产生翘曲、变形。

聚丙烯的成型特性为：

（1）成型性好，可采用注射、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、电镀和发泡，还可以在金属表面喷涂。

（2）结晶料，吸湿性小，成型前不需要干燥。

（3）易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，成型时需加入稳定剂。（4）流动性好，溢边值为0.03mm左右，收缩范围及收缩值大,易发生缩孔，凹痕，变形。

（5）冷却速度慢,模具应设计能充分进行冷却的冷却回路，并注意控制成型温度，模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕，填充不足,90度以上易发生翘曲变形。

（6）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。塑件成型后应采用火焰处理或类似技术。脱模斜度宜取1°～3°。

（7）质软易脱模，当塑件有浅侧凹（凸）时，可强制脱模。

2.2塑件的工艺性分析

综合看来，该塑件结构简单，无特殊的结构要求，可采用注射成型加工。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。

2.2.1塑件的结构分析

○1从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。○2塑件端面有6个φ17的孔，应注意孔的位置。

○3塑件的转角处都采用圆弧过渡，以防止应力集中，提高塑件的强度。

○

4为使塑件保证尺寸精度，并能够顺利的脱模，零件的允许拔模斜度为1°。 ○

5塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ42、6-φ17，它们均符合最小孔径要求而且结构简单。

2.2.2 塑件的尺寸精度分析

塑件的所有尺寸未注公差按MT5级查取，塑件上主要尺寸的公差要求如下： 塑件外形尺寸：φ166

-1.6、φ1450

44

.1-、42064.0-、3.5024.0-、R20

2.0-。

塑件内形尺寸：φ6274.00+、φ4264.00+、6-φ1738.00+、R32.00+、R22

.00+。

孔心距尺寸：φ10457.0±。

2.2.3 塑件的表面质量分析

对该塑件表面没有特殊要求。一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度Ra 可以取0.8㎛,没有特殊要求的塑件内表面粗糙度Ra 可取3.2㎛。

3、 计算塑件的体积和重量

通过AutoCAD 三维造型可获得罩的体积V 塑≈155.58cm ³， 另外浇注系统凝料体积初步计算，按塑件的0.06倍计算：

V 浇=0.06V 塑=0.06×155.58≈9.335cm ³

查有关手册，取聚丙烯的密度为0.91g/cm ³，

所以塑件的质量：m 塑=ρV=0.91×155.58=141.58g 浇注系统凝料的质量：m 浇=ρV=0.91×9.335≈8.50g

4、 塑件注射工艺参数的确定

由于塑件的生产批量为大批量，且该塑件形状为回转体，结构简单，但是单个塑件型腔较大，外形尺寸为φ166×42，体积大约为155.58cm ³，所以应考虑采用一模一件的单分型面模具，模具结构简单，生产过程中操作方便，有利于提高塑件的生产效率。

根据该塑件的结构特点和PP 的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表。

塑件的注射成型工艺参数

工艺参数 内容 工艺参数 内容 预热 和干燥 温度80-100℃ 成型时间/s 注射时间 20-60 时间1-2h 保压时间 0-3 料桶温度/℃ 后段 160-180 冷却时间 20-90 中段 180-200 总周期 50-160

前段 200-220 螺杆转速/(r/min) 48

喷嘴温度/℃ 后处理 （一般不需要） 方法 （整形）

模具温度/℃ 80-90 温度

注射压力/MPa 70-100 时间