塑料模具设计盒盖课程设计

1塑料PE分析

1.1基本特性

PE塑料名称：聚乙烯塑料是塑料工业中产量最1大品种。按聚合时采用的压力不同可分高压、中压和低压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较高，所以低压聚乙烯比较硬，耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支链，因而相对分子质量较低，且具有较好的有软性、耐冲击性及透明性

1.2成型特性

聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向的收缩差异较大。注射方向的收缩大于垂直方向的收缩率，易产生变形，聚乙烯收缩率的绝对值较大成型收缩率也较大，易产生缩孔，冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀;质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模

1.3PE的注射工艺参数

查文献[2]表6-5得：

塑化形式：螺杆式

螺杆转数/（r/min）：20～40

喷嘴形式：直通式

喷嘴温度/℃：220～230

料筒温度/℃：①前段：230～250 ②中段：240～260 ③后端：220～240

模具温度/℃：80～100

注射压力/MPa：80～120

保压力/MPa：40～50

注射时间/s：0～5

保压时间/s：20～80

冷却时间/s：20～50

成型周期/s：50～14

2塑料模的总体设计

2.1塑件的形状尺寸

塑件名称：盒盖

材料：PE

产量：中等批量生产

根据实物在PROE环境内进行三维造型。

图2.1 塑件

塑件的工作条件对精度要求一般，因为塑件图中未注公差，所以根据PE能可选择其塑件的精度等级为7级精度。

2.2型腔数目的决定及排布

已知的体积V 塑或质量W 塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模二腔对称性排布。分流道直径可选1.5~9.5mm 。本设计取值4mm 。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用潜浇口，排布图如下图示：

图2.2型腔数目及排

2.3注射机的选择

由于采取的是一模二腔的方案，故其注射总体积及质量就是塑件的体积及质量的二倍：

假设：g G 8=废，由注射机最大注射量公式得：

废件公利G G G K +≥ （2.1）

其中：公G —注射机的公称质量注射量；

K —注射机最大注射量的利用系数，取0.3；

件G —塑件的总质量；

废G —浇注系统废料的质量。

因此：

g G G 933.587

467.23.0≥+⨯≥公公

由《塑料模具技术手册》查得注射机的型号为XS-ZY-125国产注塑机，其主要技术参数如下：

结构型式：卧式

理论注射容量：125cm3

螺杆直径：42mm

注射压力：150MPa

注射速率：60g/S

塑化能力：11.8g/s

螺杆转速：14~200r/min

锁模力：900KN

拉杆内间距：370×320mm

移模行程：270mm

最大模具厚度：300mm

最小模具厚度：200mm

锁模型式：双曲肘式

模具定位孔直径：100mm

2.4分型面确定

由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案[13]。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：

（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处，不要选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处；

（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；

（3）保证塑件的精度要求，保证制件相关部位的同心度；

（4）满足塑件的外观质量要求；

（5）便于模具加工制造；

（6）考虑对成型面积的影响；

（7）考虑对排气效果的影响；

（8）考虑将抽芯或分型距离长的一边放在动、定模开模的方向上。

其中最重要的是第2、第5和第8点。为了便于模具加工制造，应尽是选择

平直分型面工易于加工的分型面。如下图2.1所示，采用这样一个平直的分型面，由于制件的使用要求一般，精度要求不高，因此只设计一个分型面，即模具具有唯一分型面。

图2.1分型面

2.5模架的选择

2.5.1型腔壁厚的计算

对小尺寸型腔，强度不足是主要问题，应按强度条件计算，得型腔侧壁最小厚度：

（2.2）

其中：r —凹模型腔内孔或凸型芯外圆的半径；

p σ—材料许用应力；

m P —模腔压力。

成型零件材料选T12，淬火，低温回火，硬度大于55HRC ，其p σ为700Mpa mm t c 6643.3)1100

2700700(20≈-⨯-⨯= 2.5.2凹模型腔底部高度

mm r P t p m h 97.14700

361001.11.122

≈⨯⨯==σ 2.5.3模架的选择

由前面对型腔的最小壁厚和底部厚度可以估算得型腔的最小外形尺寸：

最小宽度为：20+3.6643=23.6643mm

最小厚度为：36+14.79=50.79mm

但是考虑到加工方便，采用组合式凹模，所以还要考虑导柱导套的安放位置，且查得标准值，再由于塑件采取推件板推出，因此选择模架为基本类型中的A 3的派生模架，为了方便分型时定位，增加了限位杆。设置推件板推出机构，它适合于薄壁壳体型塑件，脱模力大以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的注射成型

)12(--=m p p

c P r t σσ