透明塑料盒注射模具设计

《塑料模具设计与制造》课程设计任务书专业：班级：姓名：学号：

设计题目3：透明塑料盒注射模具设计

塑件图：

塑件技术要求：

1、材料：有机玻璃（PMMA）

2、生产批量：10万件（按一模一腔）

3、未注公差：MT5

设计内容：

1、编写设计说明书

2、绘制注射模总装图（用AutoCAD绘制，打印）

3、绘制非标准模具零件图（用AutoCAD绘制，打印）

2 设计部分

2.1 塑件分析

下图是一透明塑料盒，从该塑件的外观可以看出此塑件的外观不留印痕、光洁度要求高、透明度要求高。该产品使用PMMA。

(1)PMMA的特性：

①高度透明性。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透

光率达到92％，比玻璃的透光度高。

②②机械强度高。有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是

长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高7～18倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。

因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。

③重量轻。有机玻璃的密度为1.18g/cm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43％。

④易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品。

(2)塑件的产品结构

①结构分析

从零件图上分析，该零件总体形状为圆筒形，高57cm最大外径为62cm最小外径为46.8cm，内侧有-1.50的锥度。结构比较简单，是一个回转体。

③塑件产品的质量要求

该零件表面质量要求较高，外表面不得有熔接痕、气痕、飞边等缺陷产生.。

综合分析可以看出，注射时在工艺参数控制的较好的情况下，该制品的成型要求可以得到保证。

④外观要求：透明度要高，表面光滑。

⑤精度要求：该塑件没有特殊的精度要求是一般的精度MT5。

塑件的批量：该塑件的批量为10万件属于中批量生产。

2.模具结构总体布局

⑴型腔数：

型腔数目的拟定

为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：

（1）根据经济性确定型腔数目；

（2）根据注射机的额定锁模力确定型腔数目；

（3）根据注射机的最大注射量确定型腔数目；

（4）根据制品精度确定型腔数目。

型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁

模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量大，且具有内侧抽芯，从模具加工成本，制品生产时的成本考虑，故拟定为一模四腔。一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。

该产品采用一模一腔直接浇注大水口模。

（2）分型面的确定：

分型面为最大轮廓处：Φ62.0cm

(3)浇注系统形式：

采用直接浇注

（4）其他结构：

①推出机构：

该产品适合采用推板推出

⒊初选注射机

(1)注射机的初选

1塑件的体积计算

利用PRO/E软件进行三维实体建模，并可直接通过软件进行分析，查询到塑件的体积为：

V塑件=㎝3

2.计算塑件的质量

根据‘塑件成型工艺与模具设计’查的：ρ=1.18g/㎡，根据塑件形状及尺寸，采用一模一腔的模具结构，

塑件和浇注系统的质量：w总=ρ（v件+v浇）

=

=

3注塑机的处选择

3.注塑机的初选择

查手册[1]，ABS的注射压力600～1000（105）帕，塑件较简单，取P=70Mpa （1）塑件投影面积计算A=117×60-25×40=60.20cm2

(2)型腔压力计算P腔=2/3×P=46.7Mpa

（3）锁模力计算 F=AP腔

=60.2×46.7

=28×104牛

根据计算，查表（2—33）[1]初选螺杆式注射机：XS-ZY-60。

（二）注射机有关参数的校核和最终选择

1．模具闭合高度的校核

安装模具的高度应满足： Hmin＜H＜Hmax

设计模具高度为H总=237mm

由于XS-ZY-60型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin180mm，最大厚度为Hmax200mm,所以，模具闭合高度不能满足安装要求。

改选XS-ZY-125型，最大装模高度Hmax=300mm，最小装模高度Hmin=200mm H总=237mm介于二者之间，满足模具厚度安装要求。

2. 注射机有关参数

XS-ZY-125型注射机的主要参数

3．模具开模行程校核

模具开模行程应满足：Sm

其中：Sz为最大开模行程，查注射机XS-ZY-125型Sz=300mm，

Sm为模具的开模行程；

Sm=塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+（5-10）mm

=15+50+20+7=92mm

可见Sm

4.模具安装部分的校核

该模具的外形尺寸为250mm×250mm ，XS-ZY-125型注射机模板最大安装尺寸为428mm×458mm，故能满足模具安装要求。

5．注塑机的参数校核

V型=20.46 cm3

①最大注射量的校核计算

校核式：(0.8～0.85)V公≥V型

其中：V型＝20.46 cm3

（0.8～0.85)V公=0.8×125=100 cm3

可见满足校核式，即所设计模具注射量满足XS-ZY-125 最大注射量要求。

②注射机压力的校核