塑料模具设计项目1b
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塑料模具设计项目1_b
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2020/11/10
塑料模具设计项目1b
二维图
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2020/11/10
塑料模具设计项目1b
模具设计步骤：
n 1.塑件的工艺性
（1）塑料 品种：PP
颜色：天蓝色
基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚 乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为 0.90～0.91g/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如卓越 的介电性能、耐水性、化学稳定性，宜于成形加 工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，如屈服 强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向 拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲 劳强度。熔点为164℃～170℃，耐热性好，能在
型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组 合式。考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模 具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用 组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理 变形、利于排气、便于模具的维修。
吹塑及真空成形等方法加工；2）吸湿性小，可能
发生熔体破裂，长期与热金属接触容易分解；3）
比聚乙烯流动性好，溢边值0.03mm，压力对熔体
粘度比温度影响显著，应在较高压力下成形；4）
冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，
适当延长冷却时间，以稳定尺寸；5）收缩率大且
波动范围大，方向性明显，易发生缩孔、凹陷及
变形；6）应注意控制成形温度，料温低时
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塑料模具设计项目1b
方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于 50℃时，塑件表面不光泽，易产生熔接不良和流 痕，模温高于90℃时易发生翘曲和变形；7）塑件 壁厚应均匀，避免缺口和尖角，防止应力集中， 塑件内不能有铜质嵌件，聚丙烯与铜接触后会变 脆；8）取向显著，不宜采用直接浇口，否则浇口 附近残余应力大，易使塑件翘曲变形。
➢ 表面质量：塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边 等缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。
➢ 结构工艺性：此塑件为回转体壳类零件，腔体深 146.5mm，壁厚均匀1.5mm，大于最小壁厚要求， 总体尺寸不大不小，侧壁斜度5°，可以顺利脱模。 塑件口部两处圆角R0.5，底部圆角R1.5，
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n 2.注射机的选择
（1）计算塑件的体积、质量
经UG软件测得塑件的体积V=61.9cm3，PP的密度 为0.9～0.91g/cm3 ，则质量M=61.9×0.9=55.7g。
（2）确定模具型腔数量
塑件的生产批量为100,000件，属于大批量生产， 现已知塑件的生产效率要求不高，为简化模具结 构，采用直接浇口，型腔数目确定为一模一腔。
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n 3.模具结构设计
（1）分型面的选择
首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则 此塑件的分型面选在杯口的圆弧处，如图1所示。
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2020/11/10•图1 分型面
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（3）选择注射机
根据公式 Vmax=(Vs+Vj)/K 式中 Vmax——注射机的最大注射量（cm3） Vs——塑件体积（cm3） Vj——浇注系统凝料体积（cm3） K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8
已知Vs=61.9cm3 ，估计Vj=5cm3 则 Vmax=（61.9+5）/0.8
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（2）塑件
➢ 尺寸精度：此塑件有三个尺寸标注公差，分别是 63+0.56、65.6+0.64、150-0.82，按GB/T14486-1993为 MT4级精度，属于一般精度；其余尺寸未注公差， 按GB/T14486-1993中MT6级精度。
拉杆空间 260mm×290mm 喷嘴尺寸 圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm 定位孔直径 φ100mm 顶出形式 两侧顶出，孔径φ22mm，孔距230mm
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（4）制定注射成形工艺参数 查表1-3，PP的注射成形工艺参数如下： ➢ 温度（℃）
喷嘴温度 170～190 料筒温度 前段180～200，中段200～220，后 段160～170 模具温度 40～80 ➢ 压力（MPa） 注射压力 70～120 保压压力 50～60
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➢ 时间（S） 注射时间 保压时间 冷却时间 成形周期
0～5 20～60 15～50 40～120
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（2）型腔布局 由于采用一模一腔模具结构， 型腔居中布置。
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（3）确定模具总体结构类型
此模具采用直接浇口，推板推出塑件，因此总体结 构类型为单分型面注射模。
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（4）成型零件设计
➢ A.结构设计
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100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温 度达-15℃，低于-35℃时会脆裂。聚丙烯的高温 绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受 湿度的影响，但在氧、热、光的作用下极易解聚、 老化，所以必须加入防老化剂。
成形特点：1）成形加工性好，可以用注射、挤出、
=83.6cm3
查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-125。
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➢ 明确注射机的规格参数：
最大注射量 125cm3 注射压力 120MPa 最大开模行程 300mm 模板尺寸 428mm×458mm 锁模力 900kN 模具厚度 最大300mm、最小200mm
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可以提高强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。 塑件底部有高2mm的边框凸起支承面，以保证放 置时的稳定性。
通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形 生产。又因产量为100，000件，属于大批量生产， 采用注射成形具有较高的经济效益。
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模具设计步骤：
n 1.塑件的工艺性
（1）塑料 品种：PP
颜色：天蓝色
基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚 乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为 0.90～0.91g/cm3。它不吸水，光泽好，易着色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能，如卓越 的介电性能、耐水性、化学稳定性，宜于成形加 工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，如屈服 强度、抗拉强度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向 拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲疲 劳强度。熔点为164℃～170℃，耐热性好，能在
型腔和型芯的结构有两种基本形式，即整体式与组 合式。考虑到塑件大批量生产，则应选用优质模 具钢，为节省贵重钢材，型腔和型芯都宜于采用 组合式结构，此外，组合式结构还可减少热处理 变形、利于排气、便于模具的维修。
吹塑及真空成形等方法加工；2）吸湿性小，可能
发生熔体破裂，长期与热金属接触容易分解；3）
比聚乙烯流动性好，溢边值0.03mm，压力对熔体
粘度比温度影响显著，应在较高压力下成形；4）
冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，
适当延长冷却时间，以稳定尺寸；5）收缩率大且
波动范围大，方向性明显，易发生缩孔、凹陷及
变形；6）应注意控制成形温度，料温低时
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方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于 50℃时，塑件表面不光泽，易产生熔接不良和流 痕，模温高于90℃时易发生翘曲和变形；7）塑件 壁厚应均匀，避免缺口和尖角，防止应力集中， 塑件内不能有铜质嵌件，聚丙烯与铜接触后会变 脆；8）取向显著，不宜采用直接浇口，否则浇口 附近残余应力大，易使塑件翘曲变形。
➢ 表面质量：塑件表面不得有气孔、熔接痕、飞边 等缺陷，表面粗糙度可取Ra1.6。
➢ 结构工艺性：此塑件为回转体壳类零件，腔体深 146.5mm，壁厚均匀1.5mm，大于最小壁厚要求， 总体尺寸不大不小，侧壁斜度5°，可以顺利脱模。 塑件口部两处圆角R0.5，底部圆角R1.5，
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n 2.注射机的选择
（1）计算塑件的体积、质量
经UG软件测得塑件的体积V=61.9cm3，PP的密度 为0.9～0.91g/cm3 ，则质量M=61.9×0.9=55.7g。
（2）确定模具型腔数量
塑件的生产批量为100,000件，属于大批量生产， 现已知塑件的生产效率要求不高，为简化模具结 构，采用直接浇口，型腔数目确定为一模一腔。
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n 3.模具结构设计
（1）分型面的选择
首先确定模具的开模方向为塑件的轴线方向，根据 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处原则，则 此塑件的分型面选在杯口的圆弧处，如图1所示。
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（3）选择注射机
根据公式 Vmax=(Vs+Vj)/K 式中 Vmax——注射机的最大注射量（cm3） Vs——塑件体积（cm3） Vj——浇注系统凝料体积（cm3） K——注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8
已知Vs=61.9cm3 ，估计Vj=5cm3 则 Vmax=（61.9+5）/0.8
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（2）塑件
➢ 尺寸精度：此塑件有三个尺寸标注公差，分别是 63+0.56、65.6+0.64、150-0.82，按GB/T14486-1993为 MT4级精度，属于一般精度；其余尺寸未注公差， 按GB/T14486-1993中MT6级精度。
拉杆空间 260mm×290mm 喷嘴尺寸 圆弧半径R12mm、孔直径φ4mm 定位孔直径 φ100mm 顶出形式 两侧顶出，孔径φ22mm，孔距230mm
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（4）制定注射成形工艺参数 查表1-3，PP的注射成形工艺参数如下： ➢ 温度（℃）
喷嘴温度 170～190 料筒温度 前段180～200，中段200～220，后 段160～170 模具温度 40～80 ➢ 压力（MPa） 注射压力 70～120 保压压力 50～60
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塑料模具设计项目1b
➢ 时间（S） 注射时间 保压时间 冷却时间 成形周期
0～5 20～60 15～50 40～120
塑料模具设计项目1b
（2）型腔布局 由于采用一模一腔模具结构， 型腔居中布置。
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（3）确定模具总体结构类型
此模具采用直接浇口，推板推出塑件，因此总体结 构类型为单分型面注射模。
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（4）成型零件设计
➢ A.结构设计
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100℃以上的温度下进行消毒灭菌。其低温使用温 度达-15℃，低于-35℃时会脆裂。聚丙烯的高温 绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受 湿度的影响，但在氧、热、光的作用下极易解聚、 老化，所以必须加入防老化剂。
成形特点：1）成形加工性好，可以用注射、挤出、
=83.6cm3
查教材中表2-8，初步选择注射机XS-ZY-125。
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塑料模具设计项目1b
➢ 明确注射机的规格参数：
最大注射量 125cm3 注射压力 120MPa 最大开模行程 300mm 模板尺寸 428mm×458mm 锁模力 900kN 模具厚度 最大300mm、最小200mm
塑料模具设计项目1b
可以提高强度、改善熔体的流动情况和便于脱模。 塑件底部有高2mm的边框凸起支承面，以保证放 置时的稳定性。
通过以上分析可知，此塑件可采用注射成形 生产。又因产量为100，000件，属于大批量生产， 采用注射成形具有较高的经济效益。
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