盒盖模具设计

模具设计说明书设计题目 盒盖的模具设计课程名称塑料成型工艺与模具设计学院河南工程学院专业年级机制1122学 号 201150616245学生杨彦青2012年5月20日前 言注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型。

虽然塑料的品种很多，但是其注射成型工艺过程是相似的。

塑料注射成型的特点是：成型周期短，能一次成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或者非金属嵌件的塑料制件；注射成型的生产率高，易实现自动化生产；除氟塑料以外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型的方法成型。

但注射成型所用的注射设备价格较高，模具的结构较复杂，生产成本高，生产周期长，不适合单件小批量的塑件成型。

随着注射成型技术的发展，到目前为止，部分热固性塑料也可以采用该方法成型。

注射成型工艺包含成型前得准备、注射过程和塑件的后处理三部分。

1.成型前的准备为使注射成型过程能顺利进行并保证塑料制件的质量，在成型前需要做一些必要的准备工作，包含：原料外观的检验和工艺性能测定；原材料的染色及对粉料的造粒；对易吸湿的塑料进行充分的预热和干燥，防止因塑料中含有水分而使塑件产生斑纹、汽包和降解等。

由于注射原料的种类、形态，塑件的结构，有无嵌件以及以及使用要求的不同，各种塑件成型前的准备工作也不完全一样。

2.注射过程注射过程一般包含加料、塑化、注射、冷却和脱模几个阶段。

3.塑件的后处理为了消除塑件内存在的应力、改善塑件的性能和提高尺寸的稳定性，注射成型的塑件经脱模或机械加工之后，常需要进行适当的后处理。

主要的后处理方法有退火处理和调湿处理。

盒盖模具设计生产批量：中批量材料：PA1010材料厚度：1mm首先roe软件画出零件立体图，其图如下所示：设计步骤：1. 盒盖加工工艺分析：1．塑件的原材料分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点结论PA1010结晶性很高，强度和硬度较大。

一般在80度-100度之间使用，范围较窄。

尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂可以腐蚀尼龙，化学稳定性较差。

尼龙有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨，表面硬度大，摩擦系数尼龙的粘度低，且其熔化温度范围较窄， 尼龙流动性好，容易充模成采用高速注射尼龙模具要有较充分的排气措施。

PA在熔融状态时，热稳小。

吸水性强、收缩率大，常常因吸水引起较大的尺寸变化。

型，也易走披锋。

PA熔点高，凝固点也高，熔料在模具内随时会因温度降到熔点以下而凝固，妨碍充模成型的完成。

定性较差，易降解。

料筒温度不宜超过300℃，熔料在料筒内加热时间不宜超过30分钟，可利用模温的高低来控制其结晶性，来获得所需的性能。

2．塑件的尺寸分析无公差标注的，按MT5查取公差，其主要尺寸标注如下（单位均为mm）：塑件外形尺寸：17 177 1内形尺寸：15 15 63.塑件表面质量分析该塑件要求外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm。

而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。

4.塑件的结构工艺性分析（1）.由零件图分析，该塑件为长方体形，壁厚均匀，符合最最小壁厚要求。

结论：综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

3型芯型腔结构设计型芯型腔可采用整体式或组合式结构。

由于该塑件尺寸较大，型腔的底部面积镶拼结构，所以形腔选择整体式。

考虑模具温度调节，型芯采用整体式结构。

二、注射模的结构设计1.分型面的选择根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，我们以A-A面为分型面2.型腔数目的确定及型腔的排列型腔数的确定有多种方法，本设计采用注射机得注射量来确定它的数目。

生产中每次实际注射量应为公称注射量G的0.75-0.45倍，现取0.6G进行计算。

每件制品所需浇注的体积为制品的0.2-1倍，现取0.6V进行计算。

有公式可得需要塑件采用的是一模二件成型，所以，型腔布置在模具的中间。

这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。

3.确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模二件，即模具需要两个型腔。

综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素，拟采用下图所示的型腔排列方式。

4.标准模架的选择凹模的结构采用整体嵌入式，这样有利于节省金属材料。

型芯采用镶拼式结构，有利于加工和排气。

根据计算，型腔侧壁厚度应大于9.62mm，而型腔的直径为20mm。

根据浇注系统的条件和制件的大小，初选标准模架，依据手册，根据模板的参数及分型条件确定选择A2型模架。

选择标准模架，其图如下所示：标准模架示意图三.浇注系统的设计1）主流道的设计 根据设计手册查得SZ－60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前端孔径：d0=φ3.5mm喷嘴前端球面半径：R0＝15mm 为了使凝料能顺利拔出，主流道的小端直径D应稍大于注射喷嘴直径d。

　 主流道的半锥角α通常为1°－2°过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用2.5°。

经换算得主流道大端直径D ＝φ8.5mm,为使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径ｒ＝5mm的圆弧过渡。

主流道的长度L一般控制在60mm之内，可取L＝55mm。

2）分流道的设计 分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑减小流道的容积。

圆形和正方形流道的效率最高，当分型面为平面时一般采用圆形的截面流道，但考虑到加工的方便性，可采用半圆形的流道。

一般分流道直径在3－10mm范围内，分流道的截面尺寸可根据制品所用的塑料品种、重量和壁厚，以及分流道的长度由《中国模具设计大典》来选定，经查取D’=7.6mm较为合适，分流道长度取L＝194mm从手册中查得修正系数，则分流道直径经修正后为D＝5.712，取D＝8mm。

3）浇口的设计根据浇口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小，故选用点浇口较为合适。

点浇口有浇口痕迹小等优点。

从制品的内盖进料，点浇口的截面形状为直径D1的圆形，其优点是截面形状简单，易于加工，便于试模后修正。

浇口是在制品的内表面留有浇口痕迹，因为该制件内表面质量要求较低，又是中小型制品的一模两腔结构，所以可以采用点浇口。

浇口直径一般为0.6~1.5 mm，其大小由物料性质和制件重量决定，浇口台阶长度为0.5~1.2 mm.最好为0.5~0.8 mm，浇口直径可由经验公式确定如下：d=0.8mm，浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。

普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。

由浇注系统设计原则可知，其图如下所示：浇注系统示意图四.顶出系统设计1）推件方式的选择该模成型塑件为方形盒，模具采用定模型腔板推杆机构，推杆顶出塑件。

推杆推出机构的工作原理是注射成型后，动模部分向后移动，塑件包紧在型芯上跟随动模一起移动。

如果是机动顶出，在动模部分后移的过程中，当推板和注射机的刚性顶杆接触时，推出机构就静止不动，动模继续后移，推杆与动模之间就产生了一个相对移动，推杆将塑件从动模上的型芯推出脱模；如果是液压顶出，则动模部分开模行程结束后，注射机得顶出液压缸开始工作，液压缸的活塞杆顶动推出机构的推板，推板将塑件从动模部分推出脱模。

推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。

从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。

2）推杆机构设计模具采用定模推杆机构五.冷却系统设计模具冷却装置的设计与使用的冷却介质、冷却方法有关。

模具可以用水、压缩空气和冷凝水冷却，但用水冷却最为普遍，因为水的热容量大， 传热系数大，成本低廉。

水冷就是在模具型腔周围和型芯内开设冷却水回路，使水或者冷凝水在其中循环，带走热量，维持所需要的温度。

冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量，使模具成型表面的温度稳定的保持在所需的温度范围内，而且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通，无滞留部位。

但在冷却回路开设时，受到模具上各种孔的限制，所以要按理想情况设计较困难，必须根据模具的具体特点灵活的设置冷却回路。

塑料模具可以看成是一种热交换器，如果冷却冷却介质不能及时有效的带走必须带走的热量，不能实现均一的快速冷却，则在一个成型周期内就不能维持热量平衡，会使塑件内部产生应力而导致产品变形或者开裂，从而就无法进行稳定的模塑成型。

因此，设置冷却效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法，所以应根据塑件的形状、壁厚及塑料的品种，设计与制造能实现均一、高效的冷却回路。

塑料熔体充填型腔过程中，一般在浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因为浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道设置在浇口附近，使浇口附近的模具在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定温度热交换的温水作用下冷却。

在一般情况下型芯的散热能力差，因而对型芯应加强冷却，应特别注意型芯冷却回路的布置。

该系统采用的冷却系统布置图如下所示：冷却系统示意图。