塑料罩壳塑料模课程设计说明书

塑料罩壳塑料模课程设计说明书目录1.前言 (3)2.塑件材料及工艺分析 (4)3.拟定模具的结构形式和初选注射机 (5)4.浇注系统的设计 (8)5.成型零件的机构设计及计算 (11)6.脱模推出机构的设计 (14)7.模架的确定 (16)8.冷却系统的设计 (17)9.排气槽的设计 (19)10.导向与定位结构的设计 (19)11.结束语 (20)12.参考文献 (21)1．前言随着社会的经济技术不断地在向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。

塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关，对塑料制品的要求就是对模具的要求。

而我作为一名机械设计制造及其自动化的学生，本身的学习和研究方向就是模具设计及其制造，这个PP罩壳注塑模具的设计不仅仅能够把我大学四年所学的知识用到实处，也对我们进入岗位研究创新有非常巨大的意义。

注塑成型制品在整个塑料制品所占的数量最多，模具结构也多样、复杂，根据老师给我们的相关资料参考文献和专业老师的指导以及对塑料形状和材料特性的分析，我们还是很顺利的进入了完成了注射机的选择、分型面的选择、浇口的选择、型芯的设计、型腔的设计、模架的选择、冷却系统地设计等一系列工作。

2.塑件材料及工艺分析2．1 塑件材料该塑件为塑料罩壳，壁厚为2.5mm，塑件外型尺寸不大，选用PP塑料，塑件精度要求为MT3级。

PP通常为半透明无色固体，无臭无毒。

由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167℃,耐热,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。

密度0.90g/cm3,是最轻的通用塑料。

耐腐蚀,抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。

缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。

由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。

并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。

加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。

均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。

2．2 PP材料的工艺分析注塑模工艺条件干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度：220~275C，注意不要超过275C。

模具温度：40~80C，建议使用50C。

结晶程度主要由模具温度决定。

注射压力：可大到1800bar。

注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。

如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。

2．3 注射工艺参数熔料温度 220～280℃料筒恒温 220℃模具温度 20～70℃注射压力具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（800～1400bar）；一些薄壁包装容器除外可达到180MPa (1800bar)保压压力避免制品产生缩壁，需要很长时间对制品进行保压（约为循环时间的30％）；约为注射压力的30％～60％背压5～20MPa（50～200bar）注射速度对薄壁包装容器需要高的注射速度（带蓄能器）；中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品螺杆转速高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以计量行程 0.5～4D（最小值～最大值）；4D的计量行程为熔料提供足够长的驻留时间是很重要的残料量 2～8mm，取决于计量行程和螺杆转速预烘干不需要；如果贮藏条件不好，在80℃的温度下烘干1h就可以回收率可达到100％回收收缩率 1.2～2.5％；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩）机器停工时段无需用其它材料进行专门的清洗工作；PP耐温升料筒设备标准螺杆，标准使用的三段式螺杆；对包装容器类制品，混合段和切变段几何外形特殊（L：D＝25：1），直通喷嘴，止逆阀3．拟定模具的结构形式和初选注射机3．1 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。

其位置如图所示。

3．2 型腔数量和排位方式的确定型腔数量的确定由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。

同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模两腔结构形式。

型腔排列形式的确定由于该模具选择的是一模两腔，故流道可采用对称排列，使型腔进料平衡。

模具结构形式的初步确定由以上分析可知，本模具设计为一模两腔，对称排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。

浇注系统设计时，流道可采用对称平衡式，交口采用侧浇口，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、支撑板或推件板。

由上综合分析可确定采用推件板推出的单分型面注射模。

3．3 注射机型号的确定(1).注射量的计算通过Pro/E建模分析得塑件质量属性如图塑件体积：333.552cm V =塑塑件质量：m 33.5520.930.2V g ρ==⨯=塑塑(2).浇注系统凝料体积的初步计算由于浇注系统的凝料在设计之前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。

由于本次设计采用的流道简单并且较短，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 31.2n 1.3233.55288V V cm ==⨯⨯=总塑(3).选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料总体积为88cm 3,由公式算得3/0.888/0.8110cm V V ===公总。

根据以上的计算，初步选择公称注射量为125cm 3，注射机型号为XS-ZY-125卧式注射机，其主要技术参数见表理论注射容量cm 3 125 锁模力/KN 900 注射压力/MPa 150 拉杆空间/mm 260×360 喷嘴孔直径/mm 4 模板行程/mm 300 喷嘴球半径/mm 12 最大模厚/mm 350 最小模厚/mm200定位孔直径/mm100(4).注射机的相关参数的校核①.注射压力校核。

由上述可知，PP 所需要的注射压力为80～140Mpa ，这里取100MPa ，该注射机的公称注射压力为150Mpa ，注射压力安全系数K 1=1.25～1.4，这里取1.3，则： K 1P 0=1.3×100=130Mpa<150Mpa ，所以，注射机注射压力合格。

②.锁模力校核塑件在分型面上的投影面积228560454786A mm π=⨯-⨯⨯=塑浇注系统在分型面上的投影面积A 浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A 浇数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确定。

A 浇是每个塑件在分型面上的投影面积A 塑的0.2到0.5倍。

由于本设计的流道较简单，分流道较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些，这里0.2A A =塑浇。

塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积为2()2 1.211487A n A A A mm =+=⨯=总塑塑浇模具型腔内的胀形力F 胀，则1148730344.61F A p kN ==⨯=胀总模p 模是型腔的平均计算压力值，通常取注射压力的20%～40%，大致范围为20MPa ～40MPa 。

对于黏度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。

PP 的p 模可取30MPa 。

由注射机的技术参数表可知该注射机的公称锁模力900F kN =锁，锁模力安全系数为2 1.1 1.2k =～，这里取1.2，则2 1.2 1.2344.61413.5k F F kN F ==⨯=<胀胀锁，所以注射机锁模力满足要求。

4．浇注系统的设计 4．1 主流道的设计 1.主流道尺寸主流道长度 本次设计中初取50mm 进行计算。

主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+（0.5～1）mm=4.5mm 。

主流道大端直径2tan(/2)8D d L mm α=+=主，式中4α=。

主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+（1～2）mm=12+2=17mm 。

球面的配合高度 h=3mm 。

2.主流道的凝料体积2/350V L mm π==⨯⨯⨯2222主主主主主主（R +r +R r ）（4+2.25+4 2.25）3.14/3=1573.3 3.主流道当量半径n 4 2.253.1252R mm +==4.主流道浇口套的形式主流道衬套为标准件可选购。

4．2 分流道的设计 1.分流道的布置形式为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，且本模具采用一模两腔结构，因此采用平衡式分流道。

2.分流道的长度由于模具采用一模两腔结构，该浇注系统只有一级分流道，根据两个型腔的结构设计，设计分流道长度52L mm =分。

3.分流道的当量直径流过一级分流道塑料的质量33.5520.930.2200g m V g ρ==⨯=<塑但该塑件壁厚为2.5mm ，经查经验曲线得/4.8D =，再根据单向分流道长度26mm查得修正系数1.03L f =，则分流道直径经修正后为/ 4.8 1.03 4.9445L D D f mm ==⨯=≈4.分流道的截面形状本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流道阻力均不大。

5.分流道截面尺寸在确定主流道的尺寸后，分流道的尺寸可按1(0.80.9)D D =～计算，即17D mm ≈，查表得H=5mm ，r=（1～5）mm ，取r=1mm 。

如图所示6.凝料体积分流道的长度为52L mm =分。

分流道截面积274527.52A mm +=⨯=分凝料体积35227.51430V L A mm ==⨯=分分分考虑到圆弧影响取31300V mm =分。

7.校核剪切速率确定注射时间 查表得t=1.6s 。

计算单边分流道体积流量31/20.6533.55221.381.6V V q cm s t-++===分塑分由公式可计得剪切速率 313333.3 3.321.38 1.438103.14 2.510q s R γπ--⨯===⨯⨯⨯分分分γ分数值在5×102～5×103，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。

4．3 浇口的设计1.侧浇口尺寸的确定计算侧浇口的深度0.7 2.5 1.75h nt mm ==⨯=式中t 为塑件壁厚，t=2.5mm ；n 为塑料成型系数，对于PP 材料，取n=0.7。

为了便于今后试模时发现问题进行修模处理，根据推荐的PP 侧浇口的厚度为1.5～2.2mm ，故此处浇口深度h 取1.7mm 。

计算侧浇口的宽度0.7 2.8533030B mm ===≈ A 为凹模的内表面积（约等于塑件的外表面积）。

计算侧浇口的长度 查表可得，可取侧浇口的长度0.75L mm =浇。