塑料模课程设计一．塑件工艺性分析PC塑料的比重：1.2克／立方厘米，成型收缩率：0.5-0.8%，成型温度：250-290℃具有优良的综合性能，特别是力学性能优异，耐冲击性能优于一般热塑性塑料，其它如耐热、耐低温、耐化学腐蚀性、电绝缘性能等均好，制品精度高，树脂具有透明性，但易沉声应力开裂。
适用于强度高，耐冲击结构件，电器零部件，小负荷传动零件等。
技术要求：1.塑件不允许有变形、裂纹；2.脱模斜度30’～1°；3.未注圆角R2～R3；4.壁厚处处相等；5.未注尺寸公差按所用塑料的最高精度级查取。
1.1塑件的尺寸精度分析由技术要求：所有尺寸按该塑料的高精度级查，PC塑料的最高精度为MT2。
其主要尺寸的公差要求如下：1.2塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊要求，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8um。
没有特殊要求时，塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2um。
1.3塑件结构公益性分析（1）圆角过渡：要从分型面位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的设置。
根据塑件的壁厚，均采用圆角半径R2mm。
（2）壁厚分析：设计合理，壁厚处处相等。
（3）脱模斜角：由本塑件要求，脱模斜角为30’-1°。
1.3生产实际该塑件的生产类型应该是大批量生产，因此在设计模具时，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模的模具，以降低生产成本。
二．分型面的选择2.1分型面选择时的要求：（1）分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置，都应该将此作为首要原则。
（2）便与塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
（3）有利于保证塑件的精度要求。
（4）尽可能满足塑件的外观质量要求，分型面上型腔壁面有何间隙，就会产生飞边。
（5）便与模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。
（6）对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力。
2.2选择模具分型面该塑件应该采用水平分型，型腔在定模，型芯在动模，分型后塑件包紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后由动模的推管和和推杆的共同作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，首先，塑件的外形由定模的型腔成型，型腔采用镶块式以节约材料，便与加工；其次，分型后由动模的推管和推杆作用于塑件内部将塑件从动模中脱出，这样不会影响塑料件外观质量，而且模具结构简单，加工方便。
三．确定型腔数目3.1根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一模一腔。
浇注系统凝料按1:1取，故V=34.7107375cm3PC的密度为1.2g/ cm3单件塑件重量ms=34.71×1.2g=41.652g3.2初选注射机根据总体积V=34.71 cm3，初步选取XS-Z-60型螺杆式注射成型机。
理论注射量60 cm3 移模行程180mm 注射压力122MPa定位孔的直径Φ55 锁模力500KN 喷嘴球半径SR12mm最大模具厚度200mm 喷嘴口孔径Φ4 最小模具厚度70mm注射量的校核公式是（0.8-0.85）W公>=W注式中W公——注射机的公称注射量，W注——每模的塑料体积量如前所诉，塑件及浇注系统的总体积为34.71 cm3 ，远小于理论注射量51cm3，满足要求。
注射压力：PC材料成型时的注射压力PC成型=80～130MP aP注射>=P成型锁模力校核P锁模力>=pF式中p——塑料成型时型腔压力，PC塑料的型腔压力选择较大些，为50MPa。
F——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm2）各型腔及浇注系统及各分型面上的投影面积F = (402－4×32)∏= 4910.96 mm2pF = 50×4910.96N = 245.548kN < 500 kN四．型腔、型芯工作部位尺寸的确定4.1塑料PC的收缩率是0.5-0.8%。
平均收缩率S=（0.5%+0.8%）/2=0.65%型腔工作部位尺寸：型腔径向尺寸Lm+δz=[(1+S)Ls－x△] +δz型腔深度尺寸Hm+δz=[(1+S)Hs－x△] +δz型芯径向尺寸lm－δz=[(1+S)ls+ x△] －δz型芯高度尺寸hm－δz=[(1+S)hs+ x△] －δz中心距尺寸Cm±δz/2=(1+S)Cs±δz/2Φ80+0.05 = [(1+0.0065)×80－0.75×0.34] +0.05=80.265+0.05mmΦ40+0.06=[(1+0.0065)×40－0.75×0.24] +0.06=40.08+0.06mm35+0.06=[(1+0.0065)×35－0. 5×0.24] +0.06=35.1075+0.06mm45+0.07=[(1+0.0065)×45－0.5×0.26] +0.07=45.1625+0.07mmΦ12-0.05=[(1+0.0065)×12+0.75×0.16] -0.05=12.198-0.05mmΦ6-0.04=[(1+0.0065)×6+0.75×0.12] -0.04=6.129-0.04mm四．浇注系统的设计4.1主流道设计主流道通常位于模具中心塑件熔体的入口处，他将注射机射出的熔体导入分流道或型腔中。
主流道形状为圆锥体，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。
4.2主流道尺寸4.2.1主流道小端直径d主流道小端直径d = 注射机喷口嘴直径+0.5～1=4 +0.5～1取d=5mm这样便于喷口和主流道能能同轴对准，也能使得主流道凝料能顺利脱出。
4.2.2主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径R，应该大于注射机喷嘴球头半径2～3mm，反之，两者不能很好的贴合，会让塑件熔体反噬，出现溢边致使脱模困难。
SR=注射机喷嘴球头半径+2～3SR=12+2～3取R=14mm4.2.3主流道长度L一般按模板厚度确定，但是为了减小充模时压力降低和减少物料损耗，特别PC的流动性较差，选择较短，为20mm。
4.2.4主流道大端直径D=d+2Ltga(半锥角a：1°～2°，取a=2°)=6.4mm4.3冷料穴设计主流道冷料穴h=(1～1.5)d d=6.4mm,取h=6.4mm。
4.4主流道衬套形式及其固定在定模座板上开设阶梯孔，将浇口套放入以减小主流道长度。
浇口套自行设计，在定模座板上在安装定位圈定位。
形式如下：浇口套定位圈定位圈及浇口套装配图：4.5分流道设计由于只是一模一腔，所以分流道只是直接有主流道连接在浇口上。
4.6浇口设计PC材料适合直接浇口、侧浇口和点浇口，由于只是一模一腔，外加塑料体积比较大，为了大批量而节约材料、节约成本出发，选择直接浇口，它的弊端是浇口痕迹比较大，会在一定程度上影响塑料件的美观程度，但是要求中并未有这方面特别的要求，故选直接浇口比较合理。
浇口直径为6.4mm，位于塑件图面的一侧。
直接浇口4.7校核流动比Ф=ΣLi/ ti式中Ф——流动距离比；Li——模具中各段料流通道及各段模腔的长度mm；ti——模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度mm。
Ф=20/5.7+91/2.5=39.91因为影响流动比的主要因素是塑料的流动性，PC塑料流动性较差，其允许的流动比[Φ]=150～120(在122MPa的注射压力下)，所以[Φ]> Φ。
五．选用模架由塑件具体尺寸，确定其S1=12mm和S2=32mm。
跟据计算型腔尺寸和位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。
选用：A1-160160-44-Z2 GB/T 12556.1-1990定模板厚度：A=50mm动模板厚度：B=32mm垫块厚度：C=63mm模具厚度：H模=40+A+B+C=(40+32+50+63)mm=185mm模具外形尺寸：200mm×200mm×185mm六．校核注射机6.1注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和选用标准模架时是根据以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。
6.2开模行程的校核注射机最大开模行程SS>=2h件+h浇+（5～10）式中h件——塑料制品高度mmh浇——浇注系统高度mm2h件+h浇+（5～10）=[2×45+32+（5～10）]=132mm符合要求6.3模具在注射机上的安装从标准模架外形尺寸看，小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以所选注射机规格满足要求。
七．退出结构的设计7.1推件力的计算推件力Ft=Ap (ucosa-sina)+q A1式中 A ——塑件包络型芯的面积；P ——塑件对型芯单位面积上的包紧力，p取0.8×107～1.2×107Pa ；a ——脱模斜度；q ——大气压力0.09MPa ；u ——塑件对钢的摩擦系数u，约为0.1～0.3；A1——制件垂直于脱模方向的投影面积。
A≈4189.545+8242.5+1648.5=14080.545mm2Ft=[14080.545×1.2×107(0.3cos40’-sin40’)/106+0.09×4797.92]N=49152.57N7.2确定顶出方式及其顶杆位置根据制品结构特点，确定在制品的四个角上设置四根普通的圆顶杆，并在Φ40凸出部分内部设置拉料杆。
普通的圆形顶杆按GB4169.1—1984选用，均可满足顶杆刚度要求。
选用Φ8mm×125mm型号的圆形顶杆四根，由于塑件不大，可不设置推出导向。
如下图所示：八．冷却系统的设计由于制品壁厚均匀，为2.5mm，制品尺寸中等，确定水孔直径为10mm。
由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递，精确计算比较困难，实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。
由于动模、定模均为镶拼式，受结构限制，冷却水路见下图。
九．排气系统的设计由于制品尺寸不大，利用分型面和推杆、推管的配合间隙排气即可。
十．装配图技术要求1型腔、型芯镶拼部位保证不溢料；2分型面保证不溢料；3选用XS-Z-60注射机；4型芯推管H9/f9配合；5选标准模架A1-160160-44-Z2。
1 型腔模套 1 452 塑料件 1 PC3 导柱 1 T8A4 垫块 2 Q2355 复位杆 1 T8A6 推杆固定板 1 457 推板 1 458 支承柱 4 459 动模座板 1 4510 普通圆柱销8×130 4 T8A11 内六角螺钉M6×120 4 4512 推杆 4 T8A13 推板导柱 1 T8A14 支承板 1 4515 型芯模套 1 4516 型芯镶块 1 40Cr17 型腔镶块 1 40Cr18 定模座板 1 4519 内六角螺钉M10×45 4 4520 浇口套 1 T8A21 定位圈 1 4522 内六角螺钉M4×20 4 4523 冷料穴 1 45序号代号名称数量材料单件总计备注重量学校、班级塑料模装标记处数分区更改文件号签名年月日配图设计标准化阶段标记重量比例审核共张第张工艺批准十一.工艺卡片产品参数产品名称塑料仪表盖模腔数 1产品单重41.652g单件体积34.71cm3投影面积4797.92 mm2 外形尺寸Φ80×45壁厚25mm抽芯数0嵌件数0注塑工艺参数斜筒温度（前）240～280℃斜筒温度（中）260～290℃斜筒温度（后）240～270℃喷嘴温度230～250℃模具温度90～110℃注射压力80～130 MPa 注射时间0～5s保压温度90～110℃保压压力40～50MPa 保压时间20～80s冷却时间20～50s锁模压力245.548kN 螺杆转速20～40r/min 成型周期50～130s原料参数名称PC（聚碳酸酯）预干燥温度及时间120℃ 2h比容 1.2～1.433cm3/g 比热容 1.5J/g·℃导热系数0.2收缩率0.5-0.8%熔点375～400℃热分解温度400℃密度 1.2g/ cm3注射机参数最大注塑容量60 cm3 最大注射压力122MPa 最大锁模力500kN 最大开模行程180mm 最大装模尺寸200mm 最大封闭高度200mm 最小封闭高度70mm 喷嘴球径12mm 喷嘴口径4mm定位口径55mm拉杆空间190×300mm注射行程170mm十二.设计说明书12.1模具的特点：该模具是两板模，设计了一个水平分型面，设计了定距拉杆，其分型面方便取出制件，该模具是一模一腔，解决聚碳酸酯的流动性问题。