注塑模的设计

第一章塑件的工艺分析

1.1 使用性能、制件的技术要求

该塑件为拉环固定件如图1-1。该拉环固定件主要用于提拉还要有一定的美观。更具要求，该塑件采用大批量生产，注塑成型。

图1-1

1.2 塑件材料及性能。

根据要求采用PP（聚丙烯）塑料，比重:0.9-0.91g/cm2，成型收缩率:1.0-3.0%，成型温度：160-220℃，无毒、无味，密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用，但低温变脆，不耐磨损，易光老化.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化。

其成型特性为：结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解。流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔、凹痕、变形。冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.当模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良、流痕；90度以上时易发生翘曲变形。塑料壁厚须均匀,避免缺胶、尖角以防应力集中。

1.3 塑件的尺寸精度分析

塑件是在热状态下注射成型的，因此塑件的尺寸精度除受模具的制造误差限制影响外，主要还是受到塑件收缩的影响。而塑料收缩的大小还受到以下几个因素的影响。

不同品牌的塑料其收缩率是不同的。而同一品牌的塑料也因生产厂家、生产批量以及所含水分与发挥物的差异，都会使收缩率有所不同。

在成型过程中，注射压力、时间温度等注射成型条件的变化，也直接影响其收缩率。

●塑件的壁厚，几何形状等也会影响成型收缩率，如壁薄的塑件收缩小等。

❍模具结构，如浇口尺寸大，收缩小；料流方向平行，则收缩大，这些因素都直接影响着塑件的收缩率。

根据使用要求，该塑件公差等级可选MT6。由以上分析可见，该塑件的的尺寸精度中等，对应的模具相关尺寸可以得到保证。

1.4 塑件的表面质量分析

塑件外表面的表面粗糙度一般要求较高，这根据塑件的技术要求而定。成型零件的表面粗糙度应比塑件该一级，才能达到塑件要求。该零件为拉环固定件，缺陷、毛刺，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现，所以不需要很高的表面质量。

1.5塑件的结构工艺性分析

脱模斜度与塑件的部位，形状，壁厚，高度尺寸精度等因素有关。因此在选取脱模斜度时，应注意：

脱模斜度的取向应根据塑件的内外行尺寸而定。

塑件形状复杂的，能遇见到脱模困难的，应选取较大的脱模斜度。

●脱模斜度应根据塑件高度的变化而变化，即较高的塑件选取较小的脱模斜度。当塑件高度H在50mm以下是取较大值；当塑件高度H在100mm以上时取较大值；当塑件高度H在100mm以上时取小值，这是为了缩小塑件两端尺寸的差距。

❍当塑件壁厚较大时，成型收缩时会产生较大的包紧力，应选择较大的脱模斜度。

⏹一般情况下。在开模时为使塑件留在型芯一侧，我们往往采用塑件内表面的脱模斜度小于其外表面的斜度。

☐凡塑件精度要求较高时，应选用较小的脱模斜度。当塑件的某个尺寸精度要求很高时也可以做成“直身”，即选取较小的脱模斜度，但这个距离不可过大，且模具表面滑块要高，以防止拉伤模具和塑件。

☐收缩率较大的塑件应选取较大的脱模斜度。

❑增强塑料宜取较大值，而含有自润滑性质的，易脱模的塑料，可适当取小值。

该塑件型芯Φ12和Φ7脱模斜度为0.83°，该塑件型腔脱模斜度为1°。从塑件结构来看，设置一个分型面。

1.6 分型面的选择

模具分型面往往是模具设计和制造时的基准面。因此选择分型面应根据塑料的几何形状、尺寸精度要求，兼顾其浇口形式、脱模方式、嵌件位置以及排气条件、易清除飞边、便于加工等诸因素，通盘考虑。对该塑件进行分析，由于该塑件存在弧面所以采用斜导柱滑块二次脱模，同时该塑件型芯分为上型芯下型芯，所以分型面选在如图1-2。

图1-2 1.7型腔数量的确定

一般说来，较大型的塑件和生产批量不大的塑件往往采用单腔模具，而生产批量较大，外形尺寸较小的塑件，为了降低注射成型的成本，则采用一模多腔的模具。这时就要从提高生产效率、物料的流动和模具结构的制造精度来考虑将模腔进行合理的排列。

该塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响。初步确定采用一模两腔式。

1.8型腔的排列方式

该塑件在注塑时采用一模两腔,设计时应尽量保证每个型腔同时得到均一的填充和成型。型腔的排列方式分为平衡式和非平衡式两种。这里选用平衡式排列，一般是将主流道末端到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同的形式。

第二章 塑件的体积和质量和成型零部件结构的设计

2.1计算塑件的体积和质量

根据《塑料模具设计师手册》【1】

查得聚丙烯PP 的密度为ρ= 0.91g/cm 3

根据UG 软件可得该塑件的体积：1V =39.55cm 3 塑件质量：V m ρ=1=0.91×39.55=35.99g

2.2初步选定注塑机的型号 2.2.1注塑量的计算

浇注系统凝料的体积可按塑件体积的0.6倍进行估算，由于该模具采用一

模两腔，所以浇注系统凝料体积为

6.0212⨯=V V =2⨯39.55⨯0.6=4

7.46 cm

3

该模具一次所需注射塑料PP 体积 56.1262210≈+=V V V cm 3 质量 17.11556.12691.000≈⨯==V m ρg

2.2.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算

流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积2A ，在模具设计前是一个未知数，根据多型腔模的统计分析，2A 是每个塑件在分型面上的投影面积1A 的0.2～0.5倍。因此可用135.0nA 来进行估算，所以

==+=+=1112135.135.0nA nA nA A nA A 37.8 cm 2

式中 141=A cm 2

2.151408.37=⨯==型Ap F m kN