纱窗滑轮塑料模具设计说明书fsiy.docx

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1、1塑件分分析1.1塑塑件工艺艺性分析析在进行模模具设计计之前，首首先对制制品图及及形状结结构分析析，其内内容主要要包括以以下几个个方面：1.纱窗窗轮滑轮轮（见图图1-11），材料为为聚丙烯烯（PPP），要要求形状状规则，滑滑轮槽面面光滑，表表面无毛毛刺，无无凹陷，大大批量生生产，采采用注塑塑成型。图1-11纱窗轮轮滑轮 2.制品品的尺寸寸精度和和表面粗粗糙度：塑料的的尺寸精精度主要要决定于于塑料收收缩率的的波动和和模具制制造误差差。本塑塑料制品品的尺寸寸按MTT5级精度度取值。塑塑件的表表面粗糙糙度主要要取决于于模具成成型部分分粗糙度度，一般般情况下下，塑件件的表面面粗糙度度比模具具成型部部分

2、的粗粗糙度高高122级。3.制品品的脱模模斜度：脱模斜斜度的取取向根据据塑件的的内外形形尺寸而而定，以以塑件内内孔型芯芯小端为为准，尺尺寸符合合图纸要要求，斜斜度由扩扩大方向向取得；塑件外外形，以以型腔大大端为准准，尺寸寸符合图图纸要求求，斜度度由缩小小方向取取得。一一般情况况，脱模模斜度不不包括塑塑件的公公差范围围内。由由于本塑塑件导滑槽具具有斜度度，滑轮轮的轴肩肩厚度尺尺寸又较小，所所以本设设计不设设置脱模模斜度。1.2塑塑件材料料及性能能1.2.1聚丙丙烯（PPP）聚丙烯（PPP）作作为热塑塑塑料聚聚合物于于19557年开开始商品品化生产产，其历历史意义义更体现现在，它它一直是是增长最最

3、快的主主要热塑塑性塑料料，19991年年它的世世界总产产量达到到2400亿磅。它它在热塑塑性塑料料领域内内有十分分广泛的的应用，特特别是在在纤维和和长丝、薄薄膜挤压压、注塑塑加工等等方面。 基本特特性 聚丙烯烯无色、无无味、无无毒。外外观似聚聚乙烯，但但比聚乙乙烯更透透明更轻轻。密度度仅为00.9000.911g/ccm。它不吸水水，光泽泽好，易易着色。屈屈服强度度、抗拉拉、抗压压强度和和硬度及及弹性比比聚乙烯烯好。定定向拉伸伸后聚丙丙烯可制制作铰链链，有特特别高的的抗弯曲曲疲劳强强度。如如用聚丙丙烯注射射成型一一体铰链链（盖和和本体合合一的各各种容器器），经经过7107次开闭闭弯折未未产生损

4、损坏和断断裂现象象。聚丙丙烯熔点点为166417000C，耐热热型好，能能在10000C以上的的温度下下进行消消毒灭菌菌。其低低温使用用温度达达-1550C，低于于-3550C时会断断裂。聚聚丙烯的的高频绝绝缘性能能好。因因不吸水水，绝缘缘性能不不受湿度度的影响响。但在在氧、热热、光的的作用下下极易解解聚、老老化，所所以必须须加入防防老化剂剂。（2）主主要用途途 聚聚丙烯可可用作各各种机械械零件如如法兰、接接头、泵泵叶轮、汽汽车零件件和自行行车零件件。作水水、蒸气气、各种种酸碱等等的输送送管道，化化工容器器和其他他设备的的衬里、表表面涂层层。制造造盖和本本体合一一的箱壳壳，各种种绝缘零零件，并

5、并用于医医药工业业中。成型特特点 1) 结结晶性好好料,吸吸湿性小小,可能能发生熔熔融破裂裂,长期期与热金金属接触触易发生生分解。2) 流流动性极极好，溢溢边值00.033mm左左右。3) 聚聚丙烯热热容量大大，注射射成型模模具必须须设计能能充分进进行冷却却的冷却却回路。4) 成成形收缩缩范围大大，收缩缩率大，易易发生缩缩孔、凹凹痕、变变形，方方向性强强。5）注意意控制成成形温度度，料温温低方向向性明显显，尤其其低温高高压时更更明显，聚丙烯成型的适宜模温为80左右，模具温度低于50以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90以上易发生翘曲、变形。6) 塑塑件应壁壁厚均匀匀，避免免缺口，尖尖角，以

6、以避免应应力集中中。1.2.2聚炳炳烯塑料料的主要要技术指指标:(查塑料料模具设设计指导导第2版表9-6)密度(Kg.dm-3)比体积dm3.kg-111.1001.11吸水率（224h）0.0110.83收缩率%1.03.00熔点1701766热变形温温度0.466MPaa10211550.1885MPPa56667抗拉屈服服强度MPa37抗弯强度度MPa67.55冲击韧度度无缺口78缺口3.54.88硬度HB8.655R951055体积电阻阻系数击穿强度度301.2.3聚丙丙烯（PPP）的的注射成成型工艺艺参数注射机类类型螺杆式料筒温度度前段1501700中段1801900后段190205

7、5加热和干干燥温度1701900时间h3 5喷嘴温度度1701900模具温度度40660注射压力力MPaa601100成型时间间S注射时间间15高压时间间5 110冷却时间间10220总周期15335螺杆转速速r/mmin308802注塑设设备选择择2.1拟拟订模具具结构形形式和初初选注射射机2.1.1分型型面位置置的确定定模具上用用来取出出塑件和和（或）浇浇注系统统凝料可可分离的的接触表表面称为为分型面面。在模模具设计计的初始始阶段，首首先应确确定分型型面的位位置，然然后才能能确定模模具的结结构形式式。分型型面设计计的是否否合理，对对塑件质质量、工工艺操作作难易程程度和模模具复杂杂程度具具有

8、很大大影响。本设计浇注系统凝料分型面为定模板与中间板之间的配合面。塑件分型面选择如图2-1示。图2-11 塑塑件分型型面2.1.2 型腔数量量和排位位方式的的确定由于本塑塑件要求求大批量量生产，故故应采用用一模多多腔的结结构，考考虑到模模具大小小，初步步确定为为一模四四腔，浇浇口形式式采用点点浇口，如如图2-2示。图2-22 模具具型腔布布局2.2 注射机选选择2.2.1注射射量计算算该塑件材材料为聚聚丙烯（PPP），其其密度为为0.990.991g/cm, 收缩缩率为11%2.55%，本塑塑件取其其密度为为=0.99 g/ccm,平均均收缩率率为 11.755%。通过过Proo/E造造型，对

9、对塑件进进行分析析，如图图2-3示，得得知塑件件体积VV1=1.117cm3，塑件质质量m1=1.005g浇浇注系统统凝料的质质量m22还是个个未知数数，由于于该塑件件属于小小型制件，可可按塑件件质量的的4倍来估算,图2-3 塑件质质量属性性即m2=4m1从上述分分析中确确定为一一模四腔，所所以注射射量为： m=8mm1=81.005=88.4ggV=m/=8.44/0.9=99.32.1.2选择注注射机根据塑料料制品的的体积或或质量，查查模具具设计与与制造实实训书书附录55的附表表5-22或查有有关手册册选定注注塑机型型号为SSZ-660/440。注塑机机的参数数如下：螺杆直径径/mmm30

10、理论注塑塑容量/60注塑压力力/MPPa180注塑速率率（g/s）70塑化能力力(kgg/h)35锁模力/kN400拉杆间距距模板行程程/mmm250模具最小小厚度/mm150模具最大大厚度/mm250定位孔直直径/mmm80定位孔深深度/mmm10喷嘴伸出出量/mmm20顶出行程程/mmm70喷嘴球面面半径/mm10喷嘴孔直直径/mmm3.5顶出力/kN123 浇注注系统的的设计普通浇注注系统由由主流道道、分流流道、浇浇口和冷冷料井组组成。在在设计浇浇注系统统前首先先必须确确定塑件件的成型型位置，该该纱窗轮轮滑轮模模具采用用一模四四腔三板式结结构，点点浇口，顶顶出装置置采用推推杆式结结构。3

11、.1 主流流道设计计3.1.1 主流道道的作用用主流道（也也叫进料料口），它它是连接接注射机机料筒喷喷嘴和注注射模具具的桥梁梁，也是是熔融的的塑料进进入模具具型腔时时最先经经过的地地方。主主流道的的大小和和塑料进进入型腔腔的速度度及充模模时间长长短有着着密切关关系。若若主流道道太大，其其主流道道塑料体体积增大大，回收收冷料多多，冷却却时间增增长，使使包藏的的空气增增多，如如果排气气不良，易易在塑料料制品内内造成气气泡或组组织松散散等缺陷陷，影响响塑料制制品质量量，同时时也易造造成进料料时形成成旋涡及及冷却不不足，主主流道外外脱模困困难；若若主流道道太小，则则塑料在在流动过过程中的的冷却面面积相

12、应应增加，热热量损失失增大，粘粘度提高高，流动动性降低低，注射射压力增增大，易易造成塑塑料制品品成形困困难。主流道部部分在成成型过程程中，其其小端入入口与注注射机喷喷嘴及一一定温度度、压力力的塑料料熔要冷冷热交替替地反复复接触，属属易损件件，对材材料的要要求较高高因而模模具的主主流道部部分常设设计成可可拆卸更更换的主主流道衬衬套式（俗俗称浇口口套），以以便有效效地选用用钢材单单独进行行加工和和热处理理。一般般采用碳碳素工具具钢T88A、TT10AA等，热热处理要要求淬火火5357HHRC。在一般情情况下，主主流道不不直接开开设在定定模板上上，而是是制造成成单独的的浇口套套，镶定定在模板板上。小

13、小型注射射模具，批批量生产产不大，或或者主流流道方向向与锁模模方向垂垂直的模模具，一一般不用用浇口套套，而直直接开设设在定模模板上。浇口套是是注射机机喷嘴在在注射模模具上的的座垫，在在注射时时它承受受很大的的注射机机喷嘴端端部的压压力同时时由于浇浇口套末末端通过过流道浇浇口与型型腔相连连接，所所以也承承受模具具型腔压压力的反反作用力力。为了了防止浇浇口套因因喷嘴端端部压力力而被压压入模具具内，浇浇口套的的结构上上要增加加台肩，并并用螺钉钉紧固在在模板上上，这样样亦可防防止模腔腔压力的的反作用用力而把把浇口套套顶出。3.1.2 主流道设设计要点点(1) 浇口套的的内孔（主主流道）呈呈圆锥形形，锥

14、度度2 66。若锥锥度过大大会造成成压力减减弱，流流速减慢慢，塑料料形成涡涡流，熔熔体前进进时易混混进空气气，产生生气孔；锥度过过小，会会使阻力力增大，热热量损耗耗大，表表面黏度度上升，造造成注射射困难。(2) 浇口套进进口的直直径d应应比注射射机喷嘴嘴孔直径径d1大0.5mm。若若等于或或小于注注射机喷喷嘴直径径，在注注射成型型时会造造成死角角，并积积存塑料料，注射射压力下下降，塑塑料冷凝凝后，脱脱模困难难。(3) 浇口套内内孔出料料口处（大大端）应应设计成成圆角rr，一般般为0.533mm。(4) 浇口套与与注射机机喷在接接触处球球面的圆圆弧度必必须吻合合。设球球面浇口口套球面面半径为为S

15、R，注注射机球球面半径径为r，其其关系式式为：SRR喷嘴嘴球面半半径00.51mmm。浇口套球球面半径径比注射射机喷嘴嘴球面半半径大，接接触时圆圆弧度吻吻合的好好。(5) 浇口套长长度（主主流道长长度）应应尽量短短，可以以减少冷冷料回收收量，减减少压力力损失和和热量损损失。(6) 浇口套锥锥度内壁壁表面粗粗糙度00.722，满足足要求。5脱模推推出机构构的设计计在注射成成型的每每一个循循环中，都都必须使使塑件从从模具型型腔中或或型芯上上脱出，模模具中这这种脱出出塑件的的机构称称为脱模模机构（或或称推出出、顶出出机构）。推推出是注注射成型型过程中中的最后后一个环环节，推推出质量量的好坏坏将最后后

16、决定塑塑件的质质量，因因此，塑塑件的推推出机构构是不可可忽视的的。在设设计脱模模推出机机构时应应遵循下下列原则则。(1)推推出机构构应尽量量设在动动模一侧侧。由于于推出机机构的动动作是通通过装在在注射机机合模机机构上的的顶杆来来驱动的的，所以以一般情情况下，推推出机构构设在动动模一侧侧。正因因为如此此，在分分型面设设计时应应尽量注注意，开开模后使使塑件能能留在动动模一侧侧。(2)保保证塑件件不因推推出而变变形损坏坏。为了了保证塑塑件在推推出过程程最后不不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具包紧力和黏附力的大小，合理的选择推出方式和推出位置。推力点应作用在塑件刚性好的部位，如肋部、凸缘、壳体

17、形塑件的壁缘处，尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔。从而时塑件受力均匀、不变形、不损坏。用推杆推出时，推杆作用在塑件表面的面积要进行计算，以防推出力过大而使塑件发白或变形报废。(3)机机构简单单、动作作可靠。推推出机构构应使推推出动作作可靠、灵灵活，制制造方便便，机构构本身要要有足够够的强度度、刚度度和硬度度，以承承受推出出过程中中的各种种力的作作用，确确保塑件件顺利脱脱模。(4)良良好的塑塑件外观观。推出出塑件的的位置应应尽量设设置在塑塑件内部部或隐蔽蔽面好非非装饰面面，对于于透明塑塑件尤其其要注意意顶出位位置和顶顶出形式式的选择择，以免免推出痕痕迹影响响塑件的的外观质质

18、量。(5)合合模时的的正确复复位。设设计推出出机构时时，还必必须考虑虑合模时时推出机机构的正正确复位位，并保保证不与与其他模模具零件件相干涉涉。推出机构构的种类类按动力力来源可可分为手手动推出出、机动动推出、液液压或气气动推出出机构。由于设置置推杆位位置的自自由度较较大因而而推杆推推出机构构是最常常用的推推出机构构，常被被用来推推出各种种塑件。推推杆推出出机构的的特点：推杆加加工简单单，更换换方便，脱脱模效果果好。推推杆设计计的注意意事项：（1）推推杆的推推出位置置应设在在脱模阻阻力大的的地方，推推杆不宜宜设在塑塑作最薄薄的处，以以免塑件件变形或或损坏，当当结构需需要顶在在薄壁处处时，可可增加

19、推推出面积积来改善善塑件受受力状况况。推出出面积较较少时，一一般采用用推出盘盘推出，此此设计的的推杆放放置在产产品的中中央。（2）推推杆直径径不宜过过细，应应有足够够的刚度度和强度度，能承承受一定定的推力力，一般般推杆的的直径为为2.55155mm。为为了避免免细长杆杆变形，对对于直径径为2.5mmm以下的的推杆最最好设计计成阶梯梯形。（3） 装配位位置推杆杆端面应应和型腔腔在同一一平面或或比型腔腔的平面面高出00.0551mmm，否则则，会影影响塑件件使用。（4）推推杆的材材料多用用钢455、T88、T110, 推杆头头部要淬淬火处理理HRCC50以以上，工工作端面面的粗糙糙度低于于Ra00

20、.8。 常用的的推杆形形式有、矩矩形、DD形。圆圆形结构构简单，应应用最广广。推杆杆直经dd与形腔腔部分推推杆孔采采用H77/e77H8/f8的的间隙配配合。本设计计塑件结结构比较较简单，采采用推杆杆推出塑塑件，同同时在本本设计中中，推杆杆还起成成型塑件件轴肩端端面的作作用。见见图4-1。由由于滑轮轮轴肩高高度很小小，且塑塑件冷却却后会收收缩，因因此脱模模力极小小，推杆杆足够推推出塑件件。由于成成型要求求，只能能选择直直径为55mm的的圆形推推杆。本设计计推杆才才用T88钢，热热处理550555HRRC。参参照GBB/T 41669.11-19984设设计其结结构主要要尺寸如如图5-1：图5-

21、11 推推杆其中D=5mm，d=10mm，s=3mm，L=933.7mmm，数目：4根。6 侧向向分型与与抽芯机机构的设设计6.1侧侧向分型型与抽芯芯机构当注射成成型侧壁壁带有孔孔、凹穴穴、凸台台等塑料料制件时时模具上上成型该该处的零零件就必必须制成成侧向移移动的零零件，以以便在脱脱模之前前先抽掉掉侧向成成型零件件，否则则就无法法脱模。带带动侧向向成型零零件作侧侧向移动动（抽拔拔与复位位的整个个机构称称为侧向向分型与与抽芯机机构。对对于成型型侧向凸凸台的情情况（包包括垂直直分型的的瓣合模模），常常称为侧侧向分型型，对于于成型侧侧孔或侧侧凹的情情况，往往往称为侧向向抽芯。但是，在一般的设计中，侧

22、向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分辨，统称为侧向分型抽芯，甚至只称侧向抽芯。根据动力力来源的的不同，侧侧向分型型与抽芯芯机构一一般可分分为机动动、液压压（液动动）或气气动以及及手动等等三大类类。1.机动动侧向分分型与抽抽芯机构构2.液压压或气动动侧向分分型与抽抽芯机构构3.手动动侧向分分型与抽抽芯机构构6.2 侧向向分型机机构的设设计该塑件为为纱窗轮轮滑轮，外外侧为深深度较浅浅的导滑滑槽，滑滑块设计计成对开开式（瓣瓣合式）镶镶块，即即型腔由由两个斜斜滑块组组成。由由于侧向向成型零零件所需需的分型型力和分分型距都都不大，本本设计采采用弹性性元件侧侧向分型型机构。弹弹性元件件为强力力弹簧。6.2

23、.1滑块块的设计计滑块是侧侧向型芯芯（小型型芯）的的安装和和固定的的基本或或者是部部分侧向向型腔，在在模板和和和压块块构成的的导滑槽槽中滑动动，要求求滑动灵灵活，感感觉无明明显间隙隙而又不不会有卡卡滞现象象。如图图6-11滑块受受力分析析图，滑滑块楔角角不宜过过大或过过小,增大，F1增增大，F2减减小；减小，FF1减小小，F22增大。图6-11 滑滑块受力力分析图图由于滑块块F2方方向上还还受到模模板之间间的压力力，所以以F2值值可稍微微取小些些，的取值值应在220300左右。在在本设计计中取=300。滑块块的结构构如图66-1所所示。图6-22 滑滑块部分尺寸寸如图66-3所所示。图6-33

24、滑块6.2.2滑块块导滑形形式的确确定考虑到综综合机械械加工因因素，本本设计采采用“T”形导滑滑块进行行导滑，其其结构如如图6-4所示。图6-44“T”形导滑滑块与滑滑块关系系“T”形形导滑块块部分尺尺寸如图图6-55所示。图6-55“T”形导滑滑块6.3抽抽芯距的的确定侧向型芯芯或侧向向成型模模腔从成成型位置置到不妨妨碍塑件件的脱模模推出位位置所移移动的距距离称为为抽芯距距，用SS表示。为为了安全全起见，侧侧向抽芯芯距离通通常比塑塑件上的的侧孔、侧侧凹的深深度或侧侧向凸台台的高度度大23mmm，但在在某些特特殊情况况下，当当侧型芯芯或侧型型腔从塑塑件中虽虽已脱出出，但仍仍阻碍塑塑件脱模模时，就就不能简简单地使使用这种种方法确确定抽芯芯距离。本设计的抽芯距如图6-6所示。图6-66 抽抽芯距抽芯距计计算公式式为S=S11+23mmm （式66-1）式中S11=所以抽芯芯距S=6.993+223mmm，在此此设计中中取S=10mmm。由限位位螺钉对对滑块限限位。塑件的开开模行程程H1=塑件件厚度+（510）mmm=77+（55100）mmm=（112117）mmm，本本设计取取H1=15mmm。浇口凝料料开模行行程H22,考虑虑到模具具结构及及加