【文章內(nèi)容簡介】 3。24參考文獻..2525湖南工業(yè)大學課程設計任務書20112012學年第1學期機械工程學院材料成型與控制工程專業(yè)材料成型xxx班級課程名稱：塑料模具設計題目：工具盒注塑成型工藝及模具設計完成期限：自2011年12月12日2011年12月25日共2周內(nèi)容及任務獨立擬訂塑件(見產(chǎn)品附圖)的注塑成型工藝，正確選用成型設備；合理設計模具結(jié)構(gòu)，繪制注射模具總裝圖一張（CAD繪制成A1圖幅）；合理設計模具零件圖結(jié)構(gòu)，繪制注射模具零件圖紙3張（CAD繪制成A4圖幅）；編寫設計計算說明書一份（A4幅面，20頁左右）進度安排起止日期工作內(nèi)容設計準備工作擬訂設計方案裝配草圖的繪制裝配圖的繪制零件工作圖的繪制編寫設計說明書答辯主要參考資料[1]:[2]:[3]:[4]:[5]:[6]:[7]廖念釗,:指導教師（簽字）：________________ 年 月 日系(教研室)主任(簽字)：_________________ 年 月 日 塑件產(chǎn)品附圖圖號材料尺寸序號ABCDEFGHIJ03PP18488924032241407244244工具盒三維圖工具盒二維圖技術要求:塑件外表光滑，不得翹曲變形；脫模斜度30′1176。；中批量生產(chǎn)；未注圓角R1R2。第1章 塑料成型工藝性分析 該塑件為工具盒,所用材料為PP(聚丙烯),無顏色要求, 塑件外表光滑，不得翹曲變形，生產(chǎn)批量為中批量。工具盒由上下組成，側(cè)面由三個連接件連接在一起，兩個蓋子合攏時，上蓋側(cè)面凸起部分可與下蓋扣合。由于制品只有一處凹槽，可依靠成型頂桿成型并將其頂出，制品靠自重即可落下，因此無側(cè)抽芯機構(gòu)。 由塑件圖分析可知,精度未注,采用一般精度6級。所用塑料為聚丙烯,該塑料化學穩(wěn)定性好，耐寒性差，光，氧作用下易降解，機械性能比聚乙烯好,塑件外表光滑不得翹曲變形設置有脫模斜度30’ ～1。 ① 使用性能綜合性能好，機械性能比聚已烯好；耐寒性差，光、氧作用下易降解；化學穩(wěn)定性好，但不耐酸。廣泛應用于制造塑料管塑料板，片，透明薄膜，塑料繩,絕緣零件配件，日用品等。② 成型性能 （1）易變形翹曲； （2）流動性好； （3）成型性能好；（4）尺寸穩(wěn)定性好；（5）柔軟性好，有“鉸鏈”特性。③主要性能指標表11　常用熱塑性塑料的主要技術指標 數(shù)據(jù)源自參考文獻[1] 表96密度～比體積～吸水率～ 24h/%計算收縮率～%熔點170～176oc　熱變形T　　　　 MPa102～115 oc抗拉強度37MPa56～67 oc抗彎強度熱擴散率 m2/s硬度HB R95～105比熱容 KJ/(kg. oc)體積電阻系數(shù)＞10 16擊穿強度30 表１２ 源自參考文獻[1]表133注射成型機類型螺桿式轉(zhuǎn)速48r/min料筒溫度℃前段 160～180 中段180～200 后 段 200～220 預熱干燥溫度℃80～100模具溫度℃80～90噴嘴形式直通式注射壓力MPa70～100保壓力MPa40～50注射時間s20～60高壓時間s0～3成型周期s50～160冷卻時間s20～90第 2 章 分型面位置的分析和確定 在塑件設計階段,就應該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量,否則就無法用模具成型。在模具設計階段,應首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu):由參考書[1]可知 ①.分型面的選擇應便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應盡量使塑件開模時留在動模。 ②.分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整。 ③.分型面的選擇應保證塑件尺寸精度。 ④.分型面選擇應有利于排氣。 ⑤.分型面選擇應便于模具零件的加工。 ⑥.分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格 分型面選擇方案 根據(jù)該塑件的形狀,分型面選擇的方案有如下幾種,分析比較如下:(1) 方案1：方案2： 圖１１根據(jù)需要對分型面的分析得出選擇方案1比較合理，因為分型面與開模方向平行,置于最大截面處,塑件包緊在動模型芯上。利用推出機構(gòu)易于推出,開模行程合理,模具結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,塑件成型精度高,能夠滿足要求。 模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件成型精度可靠。第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定 數(shù)量分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說,大中型塑件和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。塑料的品種形狀尺寸及塑件的生產(chǎn)成本,所選用的技術要求和規(guī)范,選擇一模一腔。 排列方式多型腔模具設計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式。由于型腔布置方式與澆注系統(tǒng)布置密切相關,因而型腔的排布在多型腔模具設計中應加以考慮:①型腔的布置應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需要的足夠的壓力。②型腔與主流道之間的距離應盡可能的短,同時采用平衡的流道和合理的尺寸以及均勻分布的冷卻系統(tǒng)等,綜上所述, 采用一模一腔的結(jié)構(gòu)即可，不要采用特殊的排列方式，只要將其擺放合理。第 4 章 注射機的選擇和有關工藝參數(shù)的校核 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注射模是應該詳細了解現(xiàn)有注射機的技術規(guī)格才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人員應對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進行計算。 ① 塑件質(zhì)量和體積的計算 對于該設計,用戶提供了塑件樣圖,據(jù)此進行三維見建模,對其分析得: 塑件體積V1≈ 塑件質(zhì)量m1＝ρV1≈＝ ② 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 ,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 V2＝V1＝ cm3＝ cm3 ③ 該模具一次注射所需塑料 體積V0＝V1+ V2≈ cm3+ cm3= 質(zhì)量m0＝ρV0≈= 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為A2,在模具設計前是個未知數(shù),根據(jù)多型腔模的設計分析, A1來進行計算,所以 A = n A1+ A2= n A1+ = A1 A1 = 43424mm2 A =43424= mm2 則Fm = AP型 =25 =1411280N = 其中P型由文獻[1]表22查得 注射機型號的選定根據(jù)上面計算得到的m 和Fm值來選擇一種注射機,注射機的最大注射量(額定注射量G)和額定鎖模力F應滿足 為注射系數(shù),FFm上述數(shù)據(jù)查附錄6[1]選注射機型號為XSZY300,基本參數(shù)如下表４１[1]螺桿直徑60mm額定注射量320mm3額定注射壓力775MPa注射行程150mm合模力1500KN最大開模行程340mm頂出行程700mm最大模具厚度355mm最小模具厚度285mm孔直徑定位孔直徑噴嘴球半徑SR18mm兩側(cè)孔距530mm 有關工藝參數(shù)的校核① 按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量，公式源自參考文獻[1]式27 K—注射機最大注射量的利用系數(shù),t—成形周期sM—注射機的額定塑化量（g/h或/h） —澆注系統(tǒng)凝料所需塑件的體積cm3 —單個塑件的體積cm3左邊 = 1,右邊= 滿足要求 ② 注射量的校核 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有 ≤ 公式源自參考文獻[2]式312 —注射機允許的最大注射量cm3 —澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3左邊 = cm3 右邊 = 80%320 = 256cm3滿足要求 ③鎖模力的校核 鎖模力必需大于該模的脹型力,即F≥APk0 公式源自參考文獻[2]式211P型—形腔平均壓力,選用表源自參考文獻[2]表22k0—鎖模力安全系數(shù),一般取k0= 左邊 = 右邊 = 43424N= 滿足要求 ④ 注射壓力的校核 所選注射機額定注射壓力為775MPa,該塑件的注射壓力為70100MPa,由于選用的是螺桿式注射機,其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,注射壓力選用90MPa,注射應滿足 Pmax≥k’P0 公式源自參考文獻[2]式210 式中: max注射機額定注射壓力 P0注射成型時所用的注射壓力k’安全系數(shù),常取k’ = 左邊 = 775MPa 右邊 =90 = 126MPa滿足要求 ⑤ 模具厚度的校核 模具厚度指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時,動模板與定模板之間的距離 模具厚度H應滿足: Hmin≤H≤Hmax對于所選注射機 式中Hmin = 150m, 而模具厚度為H = 25+40+50+50+80+25 = 270mm 滿足要求 ⑥ 開模行程的校核 XSZY300為全液壓式注射機,注射機最大開模行程與模具厚度有關,必須滿足 SkHm≥S Sk 注射機的最大開模行程