课程设计说明书

《管套注塑成型与模具设计》

课程设计说明书

班级：机械1304

学号：1040513435

姓名：谢荣连

指导老师：周建华

时间：12.18-12.26

目录

1、零件成型工艺分析 (1)

1.1产品结构分析及材料选择

2、设计计算 (1)

2.1、计算制品的体积和重量

2.2、确定型腔数目

2.3、选择注射机型号与校核

2.4、选择分型面

2.5、确定型腔的布置方案

3、模具结构设计 (4)

3.1、模架的设计与选择

3.2浇注系统的设计

3.3顶出机构设计

3.4冷却系统设计

4、模具3D结构设计 (7)

5、结束语 (8)

6、参考文献 (8)

1 零件成型工艺分析

产品结构分析及材料选择

1.1.1产品结构分析

产品形状如图，产品为管套，根据

PPR 水管的常用规格确定壁厚为2.5mm ，图中A 、B 、C 、D

尺寸分别为25、38、2、

18mm

材料分析与选择

该产品为管套，材料采用PPR ，PPR 是由(PP 和PE)气相法合成的无规共聚聚丙烯，其结构特点是PE 分子无规则的链接在PP 分子当中。利用PPR 原料生产的管材又称无规共聚聚丙烯管材

我们使用UG ，软件能自动计算出所画图形的体积，选择PVC 材料，也可根据形状进行手动几何计算得到图形的体积和质量。

通过计算塑件的体积V 塑= 8.2(cm3)

塑件的重量 M 塑件=ρ V 塑=11.5g

式中： ρ——塑料密度。

浇注系统体积 V 浇= 3.7 （cm3）

浇注系统重量 =浇M ρ V 浇=5.1g

故V 总=2V 塑+ V 浇=20.1（cm3）

故M 总=2×11.5+5.07=28.1 (g)

2. 设计计算

2.1确定型腔数目

确定型腔数目时因考虑到型腔数目的增加对产品质量的影响，根据经验，每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。设制品典型尺寸(基本尺寸)为L (mm)，制品尺寸偏差为x ±，单型腔时制品可能到的尺寸偏差百分数为%δ±(ABS 等非结晶塑料为%005.0±)，则有：

2425001%)4100()100(-=+⨯÷-=L x L L x n δδδ (2.1)

本制品基本尺寸110mm ，尺寸偏差50.0±，由上式验算可知增加型腔对本制品的尺寸精度影响不大。同时考虑模具设计加工成本以及生产成本，最终确定为一模两腔。

2.1选择注射机型号与校核

注塑机的确定

根据塑料制品的体积或重量查有关手册选定注塑机型号为：JPH50A 。模架采用LKM-龙记-塑料模架-大水口模架BI 1518型

注塑机的参数如下：

注塑机最大注塑量: 67 g 锁模力：500 KN

注塑压力：222Mpa 最小模厚：150 mm

开模行程：380 mm 最大开距：530 mm

顶出行程：70mm

注塑机拉杆的间距：295×295 mm

喷嘴口孔直径4mm 喷嘴圆弧半径10mm

注塑机参数校核

（1）最大注塑量校核

注塑机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量的80%。

所以，选用的注塑机最大注塑量应 0.8

式中：

M 机——注塑机的最大注塑量，单位g 。 M 塑件——塑件的体积，单位g ，该产品 M 塑件=11.5 g 。

M 浇——浇注系统体积，单位g ，该产品M 浇= 5.1 g 。

故 M 机≧0.8M M 浇

塑+=35.1g

而我们选定的注塑机注塑量为：67(g) 所以满足要求。

（2）锁模力校核

机> P模A

F

锁

P模——熔融型料在型腔内的压力，（20～40Mpa）

A——塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 3105 mm2

F锁机——注塑机的额定锁模力

故 F锁机> P模A=40×1606=64.2（KN）

我们选定的注塑机为：500(KN) 满足要求。

（3）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核

模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合

即模具长×宽<拉杆面积

模具的长×宽为200×250 < 注塑机拉杆的间距295×295

故满足要求。

（4）注塑压力的校核

P额≧P注

P注为40-100MPa P额为222MPa ，所以满足要求

2.2选择分型面

因管套制品为规则对称件，根据分型面位置的选择原则中的在注射成型时因推出机构一般设置在动模一侧，故分型面应尽量选在能使制品留在动模内的地方的原则。分型面设置应为管套的端面，又因生产时可通过更换型芯和镶块生产一组不同规格的制品。故选用靠近端面的地方为分型面如图所示，A处设计为反锥度，以确保制品留于下型芯，再以推板脱模，避免使用动、定模双向顶出机构，使模具结构得以简化，所以分型面选择在型腔板与推板之间

2.3确定型腔的布置方案

如图采用一模两腔对称布置

3模具结构设计

3.1模架的设计与选择

设计与选择模具架时要考虑到制品的成型型腔布置、流道的分布形式以及顶出机构的形式。模架一般采用标准模架和标准配件，这对缩短设计与制造周期、降低制造成本是有利的。

模具的大小主要取决于塑料制品的大小和结构，对于模具而言，在保证足够强度的前提下，结构越紧凑越好。根据制品的外形尺寸(平面投影面积与高度)以及制品本身结构(侧向分型滑块等结构)可以大致确定模架的大小。

根据以上原则考虑到制品在开模方向的投影面积和制品摆放布置，结合注塑机参数中模架高度的限制，最终模架的模架尺寸：

定模板厚度：A =25mm

动模板厚度：B =30mm

垫块厚度：C =60mm

模具厚度：C B A H +++=120=235mm

导柱直径：20mm

模具外形尺寸：180mm ×200mm ×235mm （。）

3.1.1模具安装尺寸的校核

模具闭合闭合高度长宽尺寸要与注塑机尺寸和拉杆间距相适应：

模具长×宽≦拉杆面积

模具长×宽为200×150<<拉杆间距295mm ×295mm 。故满足要求

3.1.2模具开模行程的校核

单分型面模具注塑开模行程满足：mm H H H )10~5(S 21m +++≥开

其中开S =530mm ，1H =42m'm 2H =37m'm