1、 湖南省重點建設高校塑料模課程設計說明書 設計題目：塑料盒模具學 院：機電工程學院專 業：材料成型及控制專業學 號：設 計 人：要圖紙請聯系我qq625880526指導老師：zzz完成日期：2007年12月22日目 錄 設計任務書2 塑料盒模具設計2一、擬訂模具的結構形式3二、澆注系統的設計7三、成型零件的設計10四、模架的確定15五、排氣槽的設計19六、脫模推出機構的設計20七、溫度調節系統的設計20塑料模課程設計任務書一、 任務與要求：1、給定塑件零件圖一張，按模具設計要求將塑件有關公差進行變換。2、完成模具裝配圖一張，cad繪制成a0a1圖幅，按制圖標準。3、完成模具零件圖3張10張。定

2、模座板；定模板；動模座板；型芯固定板；動模支承板；動模鑲件（既凸模）；墊塊；推板；推桿固定板；推桿（或推管、脫模板）任選。圖紙幅面a3或a4均可，用cad繪圖，要求在零件圖上標明該零件的材料、數量、序號、尺寸公差和形位公差值、熱處理及其它技術要求。4、編寫設計說明書（2030頁），二、設計時間及進程安排第1周：設計方案論證與確定，完成有關計算、設備選擇，完成設計說明書草稿。第2周：完成模具裝配圖繪制，完成模具零件的圖繪制，并進一步修正裝配圖，完成說明書正稿的譽寫。三、主要參考資料：1、塑料模具設計指導2、教材有關章節3、塑料模具設計手冊4、機械設計、機械制圖（教材）。四、設計題目塑料盒技術要求

3、：1、塑件不允許有裂紋，變形； 2、脫模斜度301； 3、未注圓角r2r3。一、擬定模具的結構形式1.塑件成型工藝性分析該塑件是一塑料盒，如下圖所示，塑件壁厚屬于薄壁塑件，生產批量很大，材料為硬質聚氯乙烯（pvc），熱穩定性差，成型范圍窄（-1555）；流動性差，腐蝕性強，塑件外觀差。模具設計時要合理設計澆注系統，阻力要小，嚴格控制成型溫度，既料筒、噴嘴及模具溫度；模具要進行表面鍍鉻處理，收縮率0.7%.2.分型面位置的確定根據塑件結構形式，分型面應選在塑料盒的外表面最大截面處，即塑料盒的底平面，如下圖（1）所示。圖（1）3、確定型腔數量和排列方式該塑件雖然精度要求不高，又是大批量生產，但尺寸

4、較大，可以采用一模一腔的形式。如圖（2）所示。圖（2）4、模具結構形式的確定從上面分析中可知，本模具采用一模一腔，推件板推出，澆口采用直接澆口，定模不需要設置分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支承板，因此可確定模具結構形式型帶推件板的單分型面注射模。如圖（3）所示5、注射機型號的選定 1）注射量的計算 通過pro/e建模分析，塑件質量為150.0g, 塑件體積 ,流道凝料的質量可按塑件質量的0.1倍來計算。從上分析確定為一模一腔，所以注射量m=1.6nm1=1.11150=165g.2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算：流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積,在模具設計

5、前是個未知值，根據型腔模的統計分析, 在分型面上的投影面積為0。所以式中 式中型腔壓力取（因是薄壁塑件，又是點澆口，壓力損失小）。3）選擇注射機根據每一生產周期的注射量和鎖模力的計算值，可選用sz-125/630臥式注射機，見表01。表01理論注射容量/140鎖模力/kn530螺桿直徑/40拉桿內間距/370320注射壓力/126移模行程/270注射速率/（）110鎖模方式雙曲肘塑化能力/（）16.8最小模具厚度/150噴嘴球半徑/10定位孔直徑/螺桿轉速/（）14-200噴嘴口直徑/4.54）注射機有關參數的校核（1）有注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數n。型腔數校核合格。式中 -注射機最大

6、注射量的利用系數，一般取0.8； -注射機的額定塑化量(),-成型周期取20s( 2 ) 注射壓力的校核，而，注射壓力校核合格。式中-取1.25-取（屬薄壁塑件）（3）鎖模力的校核：，而，鎖模力的校核合格。其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結構尺寸確定以后才可進行。二、澆注系統的設計1、流道設計1）流道尺寸 根據所選注射機，則流道小端尺寸為 =注射機噴嘴尺寸 +（0.51）= 55.5 流道球面半徑為sr=噴嘴球面半徑 + （12）=1112 2）流道襯套形式因本設計為小型模具，襯套和定位圈設計成分體式，流道長度取28.34，約等于定模座板的厚度。襯套如圖4所示，圖4材料采用t10a鋼，熱處理后

7、表面硬度為53hrc57hrc。3）流道凝料體積 2、分流道設計此模具采用一模一穴，不需要考慮分流道的計算。3、澆口的設計 根據外部特征，外觀質量要求比較高，pvc材料的透明性好，該制品為盒形件，因此選用點澆口，有利于澆口與制件的自動分離，澆口痕跡小，容易修整。1） 澆口尺寸的確定澆口的圓柱孔長澆口直徑 ，由下面公式得， 式中 澆口的直徑（）型腔的表面積（）制品壁厚的函數值（查表取0.294）塑料材料系數（查表取0.6）根據參考文獻1，取澆口的截面形狀如圖5所示。圖5 三、成型零件的設計 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設計中成型零件就是成型塑料盒盒體外表面的凹模，成型

8、內表面的型芯（凸模）。1、成型零件的結構設計1）凹模（型腔）考慮到塑料盒的形狀，凹模尺寸不大，可以制成整體式，整體式凹模強度也好，所以本設計采用整體式凹模，如圖6所示。 圖62）型芯考慮到塑料盒內表面的形狀，型芯可以采用整體式加工，而且由于相鄰小型芯之間的間隙比較小，應該采用線切割進行加工。成型盒形件的型芯如圖7所示（分別為主視圖和右視圖）：圖72、成型零件鋼材的選用盒體是大批量生產，成型零件所選用鋼材耐磨性和抗疲勞性能應該良好；機械加工性能和拋光性能也應良好。因此構成型腔的整體式凹模和整體式凸模鋼材選用sm2（y20crni3almnmo）。3、成型零件工作尺寸的計算1）型腔徑向尺寸式中 塑

9、件平均收縮率0.007 塑件外徑尺寸； 修正系數（取0. 7）； 塑件公差值 制造公差（取）將尺寸，分別換算為，代入上式計算： 1）型腔高度尺寸式中 修正系數（取0.58）； 塑件公差值 制造公差（取）將尺寸，換算為，代入上式計算：3）型芯徑向尺寸式中 修正系數（取0.7）；將尺寸，分別換算為，代入上式計算：3）型芯高度尺寸式中的修正系數（取0.58）將尺寸換算為，代入上式計算：4、成型零件強度計算根據成型該盒形件的材料和尺寸，該盒形件屬于中小型塑件，應該按強度公式進行計算。1）型腔側壁厚度（按整體式矩形型腔計算如教材表412）式中 型腔壓力，一般取，在此取； 底板長邊長度，根據塑件取90；與

10、比值有關的系數，在此取0.176；底板短邊與長邊長度之比，在此取0.95； 模具材料的許用應力（）,預硬化模具鋼取300；將各個數據代入上式，有：用剛度條件進行校核，根據塑料品種為pvc，查表，此處取式中模具材料的彈性模量（）碳鋼取；與型腔深度對型腔側壁長邊之比有關的系數， 型腔高度，為代入公式有：=從上面的計算可以看出，側壁厚度完全滿足強度和剛度要求，因此側壁壁厚取。2）型腔底板厚度按強度條件計算 式中由底板短邊和長邊邊長之比決定的系數，查表取1.18，代入上式有：取按剛度條件校核，式中為由底板短邊與長邊之比決定的系數，查表取0.0138代入上式 ：可見不能取所以要取既符合強度要求也符合剛度

11、要求。四、模架的確定根據型腔的布局可看出，型腔分布尺寸為86.4590.62，根據模板有效使用面積：，可求出：，于是查表得，因此，。，查表選，因此得：。又根據型腔側壁最小厚度21.742，考慮到冷卻系統，導柱，導套及連接螺釘布置和采用推件板推出等各方面問題，確定選用模架序號為5號（250200），模架的結構為形式為a4的形式，如圖8所示圖8各模板尺寸的確定。1、 定模座板定模座板是模具與注射機連接固定的板，材料為45鋼。 通過4個m10的內六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過4個m6的內六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為配合。如圖9圖92、中間模（定模型腔板）塑件高度57，在模板上還

12、要開設冷卻水道，冷卻水道離型腔應有一定的距離，因此中間板取.如圖10圖103、脫模板 用于推出塑件，使塑件受力均勻，防止變形。一般用q235制成。4、 型芯固定板 用于固定凸模，固定板應有一定的厚度，并有足夠的強度，一般用45鋼制成，調質230hb270hb。如圖11圖115、 支承板 支承板應具有較高的平行度和硬度。用45鋼較好，調質230hb270hb。6、 墊塊1） 主要作用 在動模座板與支承板之間形成推出機構的動作空間，或是調節模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求。1） 結構形式該模具采用平行墊塊。體尺寸如圖12圖122） 墊塊材料采用q235。3） 墊塊的高度校核 墊塊高度=

13、推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（510） =57+30+20+（510）=112117124，符合要求。7、 動模座板（） 材料為45鋼，其上的注射機推桿孔為其上的推板導柱孔與導柱采用配合。8、 推板 材料為45鋼，其上的推板導套孔與推板導套采用配合。用4個m10的內六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。9、 推桿固定板 材料為45鋼，其上的推板導套孔與推板導套采用配合。 以上尺寸確定后，就可以確定模架序號為10號，板面為200200，模架結構形式為a4的標準模架。從選定模架可知，模架外形尺寸：寬長高=200200320。模具平面尺寸200200，合格；模具高度300150（最小模厚），合格；模

14、具開模所需行程=57.43（型芯高度）+57（塑件高度）+（510）=（114.43124.43）270（注射機開模行程），合格；其它參數在前面校核均合格，所以本模具所選的注射機完全滿足使用要求。五、排氣槽的設計注射模的排氣方式，大多數是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只有在特殊情況下采用排氣槽的排氣方式。排氣槽應開設在型腔最后充填的部位，且最好開在凹模一側，以便所產生的飛邊隨塑件脫出。因本塑件的精度要求不高，所以利用分型面或配合間隙自然排氣。六、推出機構的設計脫模板推出過程中，為了減小脫模板與型芯的摩擦，使模板與型芯間留有0.20.25的間隙，本設計中取0.2。七、溫度調節系統的設計冷卻系

15、統的計算很麻煩，在此只進行簡單計算，在單位時間內塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設為65。1、 冷卻水的體積容量式中 單位時間（每分鐘）內注射入模具中的塑料質量（），按每分鐘注射3次，即： 單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量，為 冷卻水的密度（） 冷卻水的比熱容（） 冷卻水出口溫度（） 冷卻水入口溫度（） 2、冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態，查資料取， 3、冷卻水在管道內的流速由式 大于最低流速，達到湍流狀態，所選管道直徑合理。 4、冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數 查參考文選1中的表9.85取（水溫為時），因此 5、冷卻管道的總傳熱面積 6、模具上應開設的

16、冷卻水孔數 從計算結果看，一邊設置兩個水道就可以了，但因塑件尺寸較大，內部有加強筋結構，同時考慮到pvc溫度范圍窄，成型性差，穩定性也差，在單位注射量小的情況下，一條冷卻水道對模具來說是不可取的（冷卻不均勻）所以一邊應用三了水道短程外周邊冷卻，中間型芯再加三到水道，進行內部冷卻。8、 參考文獻1. 塑料模具設計指導 編著 伍先明 王群 張后安 國防工業出版社2. 塑料模具典型結構圖 編繪 蔣繼紅 王效岳 中國輕工業出版社3. 精通pro/e中文野火板-模具設計篇 編著 凱得設計 中國青年出版社4. 中國模具設計大典電子板5. .塑料制品成型及模具設計主編葉久新王群湖南科學技術出版設6. 模具制作實訓主編應龍全人民郵電出版設7. 高分子材