杯盖模具设计说明书bdff.docx

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1、洛阳理工学院杯盖模具具设计说说明书1. 塑塑料成型型工艺性性分析本产品采采用PSS原料，PPS是无无色透明明并有光光泽的非非结晶型型的线形形结构的的高聚物物，密度度为.PPS有优优良的电电性能和和一定的的化学稳稳定性。聚聚苯乙烯烯耐热性性低，热热变形温温度一般般在所以以只能在在不高的的温度下下使用，PPS质地地硬而脆脆，有高高的热膨膨胀系数数，塑件件易产生生内应力力易开裂裂。PSS成型性性能优良良具有吸水性性好收缩性性好比热容容小热膨胀胀系数高高。塑件件壁厚属属薄壁塑塑件，生生产批量量很大，采采用注射射成型。杯盖如如图1所示： 图图12. 分分型面的的分析与与确定根据要求求该模具具采用双双分型

2、面面，经过过两次分分型，由由塑件的的结构形形式，塑塑件的分分型面选选在杯盖盖的外表面，如如图2：图23. 确确定型腔腔数量和和排列方方式根据设计计要求，模模具采用用一模两两腔，采采用水平平排列。型型腔布局局如图33：图34. 注注射机型型号的选选定4.1 注射量量的计算算通过计算算可得，塑塑件的体体积v塑塑件的质质量流道道凝料的的质量还还是个未未知数，可可按塑件件质量00.6倍倍计算，从从上述分分析中确确定为一一模两腔腔，所以以注射量量为4.2 塑件和和流道凝凝料在分分型面上上的投影影面积及及所要锁锁模力计计算流道凝料料（包括括浇口）在在分型面面上的投投影面积积，在模模具设计计前是个个未知数数

3、。型多多型腔模模腔模的的统计分分析，是是每个塑塑件在分分型面的的投影面面积的倍，可可用来进进行估算算，则：其中P为为型腔中中的压力力取，(因为是是壁薄零零件，浇浇口为点点浇口，压压力取大大一些，见见表),常用塑塑料注射射成型时时所选用用的型腔腔压力值值见表：塑料品种种PE高压压PE低压压PSASABSPOMPC型腔压力力10-1152015-22020303540表4.3 选择注注塑机根据每一一生产周周期的注注射量和和锁模力力的计算算值，可可选用卧卧式注射射机（上上海第一一塑料机机械厂）见见表：理论注射射容量78锁模力450螺杆直径径30拉杆内间间距注射压力力170移模行程程220注射速率率6

4、0最大模厚厚300塑化能力力5.6最小模厚厚100螺杆转速速142200定位孔直直径55喷嘴球半半径20喷嘴孔直直径3.5锁模方式式双曲轴表4.4注注塑机有有关参数数的校核核4.4.1由注注射剂料料筒塑化化速率校校核模具具的型腔腔数.型腔数校校核合格格 式中 注射射剂最大大注射量量的利用用系数一一般为注射机的的额定塑塑化量成型周期期取4.4.2注射射压力的的校核，而注射射压力校校核合格格式中 注注射压力力安全系系数，一一般取塑件成型型时所需需的注射射力，生生产实践践中其值值一般为为4.4.3锁模模力校核核而，则锁锁模力校校核合格格 式中中 锁模模安全系系数一般般取型腔的平平均压力力，选用用件表

5、表常用塑塑料注射射成型时时型腔平平均压力力塑件特点点举例用以成型型塑件25PD，PPS等壁壁薄均匀匀用品，管管器类一般塑件件30在模温较较高情况况下成型型而壁薄薄的容器器类中等粘度度及有精精度要求求塑件35ABS，PPOM等等有精度度要求的的零件高黏度及及高精度度难充模模塑件40高精度的的机械零零件，如如齿轮，凸凸轮等5.浇注注系统的的设计5.1主主流道设设计5.1.1主流流道尺寸寸根据所选选注射机机，则主主流道小小端尺寸寸为：主流道球球面半径径为：5.1.2主流流道衬套套形式本设计是是小模具具，为了了便于加加工和缩缩短主流流道长度度，衬套套和定位位圈设计计成分体体式，主主流道长长度取335，

6、锥锥度为，衬衬套如图图，材料料用钢。热处处理淬火火后，表表面硬度度为图5.1.3主流流道凝料料体积5.1.4有经经验公式式得5.2分分流道的的设计第一级分分流道第二级分分流道1) 分流道应应满足良良好的压压力传递递和保持持理想的的填充状状态，使使塑料熔熔体尽快快地经分分流道均均匀的分分配到个个个型腔腔。因此此第一级级分流道道采用半半圆形截截面。2) 分流道的的形状，截截面尺寸寸及凝料料体积。第一级分分流道形形状及截截面尺寸寸，为了了便于机机械加工工及凝料料脱模。本本设计的的分流道道设置在在第一分分型面定定模板上上，截面面形状采采用加工工工艺性性良好的的半圆形形截面，半半圆形截截面对塑塑料熔体体

7、及流动动阻力均均不大，对对于壁厚厚小于质质量在以以下的塑塑件可用用下述经经验公式式确定分分流道直直径式中D分流流道的直直径W塑塑件的质质量L分分流道长长度第二级分分流道，根根据设计计要求分分流道设设计呈锥锥形，开开设在中中间板上上，其中中分流长长度为110mmm,大端端直径为为4mmm，锥度度为，截截面形状状如图55：图55.3浇浇口的设设计5.3.1根据据塑件特特征看塑塑件属于于壁薄零零件，需需要快速速注射成成型，为为了便于于使浇注注凝料与与塑件自自动脱落落，因此此采用点点浇口，一一般点浇浇口直径径，综合合考虑取取浇口尺尺寸为11mm。根据PProee软件塑塑料浇注注分析如如图6，浇口位置选

8、在杯盖顶部中心。图6浇口截面面形状如如下图77：图75.3.2浇口口剪切速速率的校校核由点浇口口经验公公式得：剪切速率率的校核核合格5.4冷冷料穴的的设计5.4.1主流流道冷却却穴，采采用半球球形，位位于主流流道末端端，中间间析上，中中间于分分流道相相同5.4.2分流流道冷却却穴，在在第一级级分流道道末端加加长5mmm，做做分流道道冷却穴穴5.5成成型零件件设计5.5.1凹模模结构，由由于制作作形状分分析确定定，凹模模采用整整体式，凹凹模直接接在选购购的模架架上开控控型腔。如如图8图8为了便于于模具安安装，增增加模具具的精度度，减小小切削加加工量凸凸模采用用整体式式凸模，凸凸模具体体结构形形式

9、如图图9。图95.5.2凸凹凹模的工工作尺寸寸计算通常，凸凸凹模的的工作尺尺寸根据据塑料的的收缩率率，凸凹凹模零件件的制造造公差和和磨损量量由三个个因素确确定1.凹模的的工作尺尺寸：凹凹模上成成型塑件件外形的的模具零零件。其其工作尺尺寸包括括属包容容尺寸，在在使用过过程中凹凹模的磨磨损会使使包容尺尺寸逐渐渐的增大大，因此此为了模模具的磨磨损留有有修模的的余地，以以及装配配的需要要，在设设计模具具时，包包容尺寸寸尽量取取下限尺尺寸，尺尺寸公差差取上偏偏差5.5.3凹模材材料的选选用。杯盖使大大批量生生产成型型零部件件所选用用钢材耐耐磨性和和抗疲劳劳性能应应该良好好，机械械加工性性能和抛抛光性能能

10、叶应该该良好。根根据塑塑料模具具技术手手册表表24-8成型型零部件件选材举举例，选选用CrrWMnn，533-566HR。6.型腔腔尺寸的的计算类别塑件尺寸寸计算公式式工作尺寸寸型腔塑件尺寸寸精度SJ/TT106628-9512345678型腔尺寸寸精度GB/TT18000-119988IT5IT6IT7IT8IT100IT111IT122IT133型腔制造造公差型腔尺寸寸按平均均值法计计算，根根据有关关手册查查得PSS的收缩缩率为，故故平均收收缩率SS=（00.5+0.66）%/2=00.555%=00.00055。根根据塑件件公差要要求（见见表4），表4表5模具制造造公差取取，尺寸寸计算见

11、见表5：7.凸模模工作尺尺寸的计计算影响塑件件尺寸精精度的因因素很多多，在计计算是要要考虑塑塑料材料料，塑件件结构和和成型工工艺过程程，模具具结构模模具装配配和制造造，模具具使用中中的磨损损等因素素。其中中塑料材材料方面面的因素素主要是是指收缩缩率的影影响。凸模是成成型塑件件的内部部形状，其其尺寸属属于被包包容尺寸寸，在使使用过程程中凸模模的磨损损会使被被包容尺尺寸逐渐渐减小，因因此，为为了使得得模具的的磨损留留有修模模的余地地以及装装配的需需要在设设计模具具时被包包容尺寸寸尽量取取上限尺尺寸，尺尺寸公差差取下偏偏差。型型芯尺寸计计算见表表6类别塑件尺寸寸计算公式式工作尺寸寸型芯表68.导向向

12、机构的的设计根据模具具的大小小和形状状，可确确定该模模具使用用4个导导柱，其其布置为为等直径径、不对对称布置置，应该该采用带带头直导导柱，如如下图所所示，带带头导柱柱是常用用结构分分两段，近近头段为为在模板板中的安安装段，标标准采用用H7/m6配配合，远远头段为为滑动段段，其与与导套的的配合为为H7/f6、更多详细数据参见GB/T4169.4-2006规定的标准带头导柱，如图10所示：图109.导套套的设计计直导套主主要使用用于厚模模板中，可可缩短模模板的镗镗孔深度度，在浮浮动模板板中使用用较多，导导套内孔孔的直径径系列与与导柱直直径相同同，由GGB/TT41669.22-20006确确定直导

13、导套的设设计图。根据要求求导套安安装在型型腔板上上，导套套安装时时模板上上与之配配合的孔孔径公差差按H77确定。导导套长度度取决于于含导套套的模板板厚度，因此L取30mm，直径D取16mm，则。设计图如下图11所示：图1110.推推出机构构的设计计 根据据模具设设计要求求，采用用顶杆推推出机构构，顶杆杆同时也也做型芯芯使用，顶杆的长度由将塑件顶出型芯的高度确定。顶杆的尺寸规格见（GB/T4169.12006）顶杆设计图12如下：、。图1211.排排气系统统的设计计该模具是是小型模模具，排排气量不不大，但但分型面面较大，型型芯之间间存在间间隙，可可直接利利用间隙隙排气，因因此本设设计不单单独开设

14、设排气槽槽。12.温温度调节节系统塑料在成成型过程程中，模模具温度度会直接接影响到到塑料的的充模、定定型、成成型周期期和塑件件质量。所所以，我我们在模模具上需需要设置置温度调调节系统统以达到到理想的的温度要要求。一般注射射模内的的塑料熔熔体温度度为左右右，而塑塑件从模模具型腔腔中取出出时其温温度在以以下。所所以热塑塑性塑料料在注射射成型后后，必须须对模具具进行有有效的冷冷却，以以便使塑塑件可靠靠冷却定定型并迅迅速脱模模，提高高塑件定定型质量量和生产产效率。在在注射过过程中，塑塑件的冷冷却时间间，通常常是指塑塑料熔体体从充满满模具型型腔起到到可以开开模取出出塑件时时止的这这一段时时间。这这一时间

15、间标准常常以制品品已充分分固化定定型而且且具有一一定的强强度和刚刚度为准准，这段段冷却时时间一般般约占整整个注射射生产周周期的。因因为我们们所需要要的塑件件比较薄薄，故用用此公式式：式中，-热塑性性扩散系系数；-制品厚厚度；现在我们们根据已已知条件件知道，而而塑件的的厚度为为；故根据塑料料制品形形状及其其所需的的冷却效效果，冷冷却回路路可分为为直通式式、圆周周式、多多级式、螺螺旋线式式、喷射射式、隔隔板式等等，同时时还可以以互相配配合，构构成各种种冷却回回路。其其基本形形式有六六种，我我们这里里选用的的是简单单流道式式。由塑塑料成型型工艺及及模具设设计查询询可得，的单位质量成型时放出的热量为。

16、放出热量为其中，的热量被凹模带走，由型芯带去。 模具冷冷却在型型腔、型型芯的合合理部位位，设置置通水冷冷却水路路，并通通过调节节冷却水水流量及及流速来来控制温温度，冷冷却水采采用室温温冷水，水水孔边离离型腔的的距离一一般保持持，距离离太近则则冷却不不易均匀匀，太远远则效率率较低，水水孔直径径一般在在以上，水水孔管路路应畅通通无阻，水水孔通过过镶块密密封严实实，冷却却水路采采用直通通循环式式，简图图如下图图13：图1313模模架的确确定根据型腔腔的布局局来看，型型腔分布布尺寸为为，又根根据型腔腔侧壁可可知，最最小厚度度为，再再考虑到到，导柱柱、导套套及螺钉钉布置应应占的位位置和采采用2次次分型的

17、的问题，确确定选用用模架结结构为形形式（）。各模板尺尺寸的确确定：1) 定模座上上安装有有浇口套套，根据据浇口套套的尺寸寸，定模模座的厚厚度为；2) 型腔板，根根据型腔腔高度和和分流道道浇口的的尺寸位位置，型型腔板的的厚度为为；3) 型芯板，根根据型芯芯高度，因因此B板板厚度取取；4) 动模支承承板，取取；5) 推板固定定板取，推推板支撑撑板取，推推出行程程根据塑塑件高度度，取；6) 根据推出出机构的的厚度可可得垫块块的厚度度为。 根据据选定模模架可知知，模架架外形尺尺寸为：，模具具高度为为，模具具开模行行程=（小于注射机的开模行程，模具上各标准件的尺寸位置，根据基本模架组合尺寸（GB/T12

18、555-2006）。14.模模具的工工作过程程14.11 模具具装配试试模完毕毕后，模模具进入入正式工工作状态态，其基基本工作作过程如如下：1) 对塑料进进行烘干干，并装装入料斗斗中2) 清理模具具型芯，型型腔，病病喷上脱脱模剂，进进行适当当的加热热。3) 合模，锁锁紧模具具。4) 对塑料进进行预塑塑化，注注射装置置准备注注射。5) 注射过程程包括充充模，保保压，倒倒流，冷冷却，和和脱模。14.22 脱模模过程：开模时，合合模系统统带动动动模部分分后移，弹弹簧定距距拉杆在在预压弹弹簧的作作用下推推动中间间板后退退，一定定距离后后受到定定距螺栓栓的限制制中间板板停止后后移，同同时将主主流道凝凝料

19、拉出出主流道道。模具具动模部部分继续续后移一一定距离离后推出出机构动动作，在在顶杆的的作用下下将塑件件从型芯芯上推出出，然后后将浇注注系统凝凝料取出出。最后后要对塑塑件进行行后处理理。参考资料料1 李华 . 塑料模模具制造造技术北京机械工业出版社，19972 伍先明明 塑料料模具设设计指导导 国国防工业业出版社社， 2200663 李积广广 注射射模具设设计方法法与经验验辽宁科技技出版社社， 200094 王先魁魁 塑料料模具设设计手册册 机机械工业业出版社社， 200025 周泽华华 注射射成型及及模具设设计 机械工工业出版版社， 200066 陈宏钧钧 实用用机械加加工工艺艺手册 北京机机械工业业出版社社，200047 王启平平 机械械制造工工艺学 哈尔滨滨工业大大学出版版社，2200228 吴兆祥祥 模具具材料及及表面处处理技术术机械械工业出出版社， 200089 邱宣怀怀 机械械制图 北京高高等教育育出版社社 2000610 辛一一行现现代机械械设备设设计手册册北京京机械工工业出版版社 2000511 郑志志祥机机械零件件北京京高等教教育出版版社 19998- 17 -