塑料盖模具设计项目说明书

塑料盖模具设计项目说明书

目录

1.塑料工艺性分析 (2)

2.选注射机规格 (4)

3.分型面选择 (5)

4.浇注系统设计 (7)

4.1浇口套设计 (7)

4.2分流道设计 (8)

4.3浇口设计 (9)

4.4冷料穴设计 (9)

5.成形零部件设计 (9)

5.1成形零件结构设计 (9)

5.2成形零件工作尺寸设计 (9)

5.3型腔壁厚计算 (10)

6.模架的确定 (11)

7．排气槽设计 (13)

8.脱模机构设计 (13)

9.导向与定位机构设计 (14)

10.模具冷却系统的设计与计算 (17)

11.参考文献 (19)

1.塑件工艺性分析

1.1.1 塑件结构分析

由塑件零件图可见，该塑件为一圆形塑料盖。外形结构较为复杂，倒角较多，要求外表面连接光滑，瓶盖上部有通孔。

1.1.2 塑件零件图技术要求分析

由塑件零件图技术要求可见，此零件材料为PP（聚丙烯），可以批量生产，未注尺寸公差等级按聚丙烯高精度查取，查得公差等级为5级，各配合尺寸要求一般，所以制造的模具精度取一般精度即可满足要求。因为塑件采用批量生产，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比较高。

1.2 塑件材料的成形特点和工艺参数

塑件材料为聚丙烯，其特点如下：

共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。

PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1~100。低MFR的PP 材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.6~2.0%。

聚丙烯的主要成形特点：

（1）:结晶型材料，吸湿性小，可能发生溶体破裂，长期与热金属接触易发生分解。

（2）：流动性极好，溢边值为0.03mm左右。

（3）：冷却速度快，浇注系统及冷却系统的散热应适度

（4）：成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，取向性强；

（5）：注意控制成型温度，料温低时取向性明显；模具温度低于50度时，塑件无光泽；90度以上，易发生翘曲、变形（6）：塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。

表1 PP注射成型的主要工艺参数

喷嘴温度（℃）170200

后料筒温度（℃）中

前180-190 220-240 220-230

注射压力（Mpa）70-110

总周期30-65

3-10 周期(S) 注射时间

保压时间4-15

冷却时间20-40

2.初选注射机规格

（1）塑料盖体积:

222222492327232319=-2+-12+-2=9.23222222V cm πππ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣

⎦

（2）零件质量: 查《塑料成型工艺与模具设计》常用热塑性塑料主要技术指标可知PP 的密度为0.9～0.91g/3cm ，这里取0.905g/3cm ，计算可得盒盖的质量M=9.233cm ×0.905g/3cm ≈8.35g.

模具所需塑料熔体注射量

=1.6m nV =1.6×2×9.23=29.543cm

塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力

12111

223

13

1+=2+0.352=2.74919=-=1602222.74326=254326108.15kN

A nA A A A A A mm A A mm F Ap N π=⨯⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦

===⨯=型 (3)选择注射机型号

329.54==39.390.75

m G cm a ≥ 锁模力m F F ≥

查《模具设计指导》表6—24，因此初选号为SZ-60/40,参数如下表2所示：

表2 SZ-60/40型注射机的技术数据

注射量/3cm

60 模板最大行程/mm 250 螺杆直径/mm

30 模具最大厚度/mm 250 注射压力/Mpa

180 模具最小厚度/mm 150 注射时间/s

1 拉杆空间/mm 220×300 锁模力/kN

400 喷嘴球径/mm 10 注射行程/mm -- 喷嘴孔径/mm

3 （4）校核注射机技术参数

1）注射压力校核

PP 所需的注射压力70-110MPa ，这里取110MPa ，注射机公称压力180MPa ，注射压力110<180,所以该注射机注射压力合格。

2）锁模力校核

锁模力是指注射机锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充满型腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。因此

0p e k Ap ≥型

式中p 型—型腔平均压力

0k —锁模力安全系数，一般取0k =1.25-1.4

则 0p e k Ap ≥型=1.4×4326×25=118.97 kN 故满足要

求。

3分型面选择

分型面的选择原则：

1.为便于塑件成形后脱模，分型面应使塑件在开模时留在有脱模机构的一边，通常是在冬末的一侧；

2．当塑件内有嵌件时，由于嵌件极少的收缩会造成塑件在这一位置粘附在型腔内，因此型腔应设计在动模部分而不应该在定模部分；

3.为了便于模具的加工，应考虑斜分型面要比直分型面的型腔部分容易加工；

4.选择分型面时，应尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面，并尽量避免侧向抽芯与侧向分型，如果塑件有侧凹或侧孔必须采用侧向分型或抽芯时，应使侧抽芯型芯尽可能安放在动模上，而避免定模部分抽芯；

5．对于有同轴度要求的塑件，模具设计时尽可能将型腔设计在同一个型面上；

6．选择分型面时，应选在不影响塑件外观和塑件飞边容易修整的部位，一保证塑件的质量；

7.分型面的选择应有利于防止溢料，当塑件在分型面上的投影面积接近于注射机最大注射面积时，就有可能产生溢料；

8.分型面的选择应有利于排气，即分型面应尽可能设在塑件流动的末端，以利于排气；

9.对于塑件较高，脱模斜度又小的塑件，分型面宜选在中间部位，尽管型腔设在动、定模两侧，但易于脱模且不产生飞边。