衬套 注塑模具课程设计

专业课程设计设计说明书

姓名：

学号： 2

班级：

指导教师：

日期： 2014.1.8

设计任务书

塑件名称：衬套

材料：PA1010

精度等级：MT4

表面粗糙度：Ra0.8

批量：50万

概述

衬套是阀门密封的必备之一，要求具有较高的密封性，同时还需要该零件具有并要求注射操作简便易行，模具更换方便，周期短，注射成型过程可完全自动化，生产效率高，经济效益好。本文将为衬套进行注塑模具设计，设计过程主要包括以下几个方面：

1、塑件成型分析。冰箱冷藏门上下饰条是家族模，所以分析时包括特性分析和结构分析等。

2、注塑机的选择及校核。先利用锁模力来进行初选择，然后就最大注射量、注射压力等参数初步校核。

3、分析和确定模具的分型面。根据分型面的选取原则逐步进行，最后综合考虑装饰条的结构特点和成型条件来确定分型面。

4、浇注系统。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成，具体设计中对各部分分别进行。本次产品属于环形浇口，设计时多加注意。

5、成型部件的设计与计算。成型部件设计要考虑到模具的加工性和塑件成型要求，然后利用平均值法来进行主要尺寸的计算。

6、脱模机构设计。脱模机构的设计需要考虑塑件的外观要求和具体结构进行。顶出时注意圆顶杆、方顶杆以及顶管的设计。

7、冷却系统的设计。冷却系统对于塑件的成型质量和生产效率影响很大，应根据塑件的结构特点合理确定冷却系统结构。

第一章塑件成型工艺性分析

1.1塑料原材料分析

化学名称：PA1010

PA1010（尼龙1010）塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好，易于成型加工，但熔体温度范围较窄，高于100℃时长期与氧接触会逐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融太时与氧接触极易引起热氧化降解。PA1010（尼龙1010）塑料还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。不溶于大部分非极性溶剂，如烃、脂类、低级醇等，但溶解于强极性溶剂，如苯酚、浓硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、细菌和虫蛀。

1.2塑件的结构及成型工艺性分析

产品名称：衬套

生产纲领：批量

精度等级：采用一般精度4级。如图1-1。

图1-1 衬套

收缩率： 1.3~2.3(纵向)，0.7~1.7（横向）。

脱模斜度：该塑件壁厚约为2mm，查表3.4，选择常用塑料的脱模斜度，其脱模型芯斜度为20～45′，塑件型腔斜度为25～45′。

塑件最小厚度：2mm 较均匀，利于成型。表面粗糙度：Ra为1.6-0.2μm。衬套塑件存在尖角，成型时会出现局部应力集中，因此需设计圆角，圆角半径选择0.5mm。

计算塑件的体积和质量

由UG三维软件得到模型体积V=7.054cm^3。

塑件质量M=ρV=1.04*7.054=7.5g。

第二章模具结构形式设计

2.1分型面的确定

分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，分型面的类型、形状及位置与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有密切的关系。在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。

选择塑件的最大轮廓面作为分型面，有利于脱模。如图2-1。

图2-1 分型面

2.2型腔数量的确定

塑件的尺寸质量和生产纲领选择一模四腔形式。

型腔排列方式、模具结构形式的确定：型腔排列方式选择四边形对角形式排列，如下图2-2.

图2-2 型腔排布

第三章 注射机型号的确定

3.1注塑量的确定

塑件体积:V=6.39471 cm 3

单个塑件质量: m l =ρV=1.04*6.39471=6.67g

模具所需塑料熔体注射量

m ＝nm l +m 2

式中m ——一副模具所需塑料的质量或体积(g 或cm 3)；

n ——初步选定的型腔数量；

m 1——单个塑件的质量或体积(g 或cm 3)；

m 2——浇注系统的质量或体积(g 或cm 3)。

m 2是个未知值，在学校做设计时以0.6nm ，来估算，即 m =1.6n m 1=1.6*4*6.67=42.69g 。

3.2塑件和流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积及所需锁模力

A ＝nA l +A 2 =4A 1+0.35A2=4.35A1=1363.2 mm 2

F m ＝（nA l +A 2）p 型 =40895.3N

式中A ——塑件及流道凝料在分型面上的投影面积(mm 2)；

A 1——单个塑件在分型面上的投影面积(mm 2)；

A 2——流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积(mm 2)

F m ——模具所需的锁模力(N)；

p 型——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)。

流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A 2在模具设计前是未知值。根据

多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上投影面积A 1的0．2～0．5倍，

因此可用0.35A 1来估算。成型时塑料熔体对型腔的平均压力，其大小一般是注射

压力的30％-65％。

3.3 选择注射机型号

根据上面计算得到的m 和F m 值来选择一种注射机，注射机的最大注射量(额定注射量G)和额定锁模力F 应满足

αm

G ≥

式中α——注射系数，无定型塑料取0.85，结晶型塑料取0.75。

F>F m

根据最大注射量和锁模力的计算值可选用XS-ZY-125立式注射机.

注塑量为：m=1.6nm=48g ，n 为型腔数4。

注塑机额定注塑容量V=m/(0.8ρ)=48/(0.8*1.04)=58cm3，根据V 选择注射机XS-ZY-125。

具体参数：

机构形式：立式

注射方式：螺杆式

螺杆直径（mm ）：42

最大注射量/ cm3或g ：125

注射压力（MPa ） ：119

锁模力(kN)：900

最大注射面积/cm3 ：320

最大模具厚度(mm)：300

最小模具厚度(mm)：200

最大开模行程(mm)：300

喷嘴球半径(mm)：12