塑料模具设计与制造课程设计题目：机油盖注塑模具设计姓名：李静云学号：20124580 . 学院：材料科学与工程专业：材料成型及控制工程日期：2015年12月14日目录第一章塑件成型工艺分析与设计1.1塑件的成型工艺性分析 (1)1.2塑件材料的使用性能 (2)1.3塑件材料的加工特性 (2)1.4塑件的成型工艺参数确定 (3)第二章塑件在模具中的位置2.1型腔数目的确定 (4)2.2型腔的布置 (4)2.3分型面的选择 (5)2.4注射机型号的确定 (6)第三章浇注系统设计3.1浇口的设计 (10)3.2浇口套的设计 (11)第四章成形零件设计4.1成形零件的结构设计 (13)4.2成形零件的工作尺寸计算 (14)第五章模架的确定和标准件选择5.1各模板尺寸的确定 (16)5.2模架各尺寸的校核 (17)第六章排气槽的设计 (18)第七章合模导向和定位机构7.1导柱导向机构设计 (19)7.2导套设计 (19)第八章脱模机构设计8.1推出方式的确定 (20)8.2脱模力计算 (21)第九章模具的温度调节系统9.1冷却系统的计算和设计 (22)9.2模具加热系统设计 (24)第十章模具各零部件材料的选用10.1塑料模具零件的主要性能要求 (24)10.2塑料模具零件的材料及热处理选择 (25)第十一章模具主要零件加工工艺规程11.1 定模型腔镶套加工图 (26)11.2 定模板加工图 (27)第十二章模具总装图及模具的装配.试模12.1模具总装图 (28)12.2模具的安装试模 (29)12.3试模前的准备 (29)12.4模具的安装及调试 (29)12.5试模 (30)12.6检验 (30)第十三章小结参考文献 (31)第一章塑件成型工艺分析与设计1.1塑件的成型工艺性分析塑件如图1.1所示。
图1.1塑件图产品名称：机油盖产品材料：PA1010产品数量：批量生产塑件尺寸：如图1.1所示塑件重量：12.83g塑件要求：塑件外侧表面光滑，塑件允许最大脱模斜度1°1.2塑件材料PA1010的使用性能P A1010（尼龙1010）塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好，易于成型加工。
1.3塑件材料PA1010的加工特性1、结晶型塑料，熔点较高，熔化温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300℃，滞留时间超过30min易分解2、较易吸湿，成型前应预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%，吸湿后流动性下降，易出现气泡，银丝等弊病，高精度塑件应经调湿处理，处理后发生尺寸胀大3、流动性极好，溢边值一般为0.02mm，易溢料，要发生“流涎现象”用螺杆式注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环4、成型收缩率范围大，收缩率大，取向性明显，易发生缩孔，凹痕，变形等弊病，成型条件应稳定5、融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温，一般为60℃～90℃，按壁厚选定，模温低易产生缩孔，结晶度低等现象，对要求伸长率高，透明度高，柔软性较好的薄壁塑件宜取低模温。
对要求硬度高，耐磨性好，以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高模温6、成型条件对塑件成型收缩，缩孔凹痕影响较大，料筒温度按尼龙品种，塑件形状及注射机类型而异，柱塞式注射机宜取高温，但一般料温不超过300℃。
受热时间不得宜过30min，料温高则收缩大，易出飞边。
注射压力应随注射机类型，料温，塑件形状尺寸模具浇注系统而异，注射压力高，易出飞边，收缩小，取向性强。
注射压力低宜发生凹痕，波纹成型周期按塑件壁厚而定，厚则取长，薄则取短，注射时间及高压时间对塑件收缩率，凹痕，变形，缩孔影响较大，为了防止收缩，凹痕，缩孔，一般易取低模温，低料温，高注射压力的成型条件以及采用白油做脱模剂7、模具浇注系统形式及尺寸与加工聚苯乙烯时相似，但增大流道及进料口截面尺寸，可改善缩孔及凹痕现象。
收缩率一般视壁厚而异，厚壁取大值，薄壁取小值，模温分布应均匀，应注意防止出飞边，设置排气措施8、塑料壁不宜取厚，并应均匀脱模斜度不宜取小，尤其对厚壁及深高塑件更应取大1.4塑件的成型工艺参数确定查手册得到P A1010的成型工艺参数；适用注射机类型螺杆式密度 1.04 ～ 1.05 g/cm3；收缩率 1.0 2.3%；预热温度100 o C ～110 o C，预热时间12～16h ；料筒温度后段190 o C～210 o C，中段200 o C～220 o C，前段210 o C～230 o C；喷嘴温度200 o C ～210 o C；模具温度40o C ～80 o C；注射压力40 ～100MPa ；成型时间注射时间20 ～90s ，保压时间0 ～5s ，冷却时间20 ～120s；总周期45 ～220S螺杆转速48r·min-1；后处理方法油，水，盐水；后处理温度90 o C ～100 o C；后处理时间4h ；第二章塑件在模具中的位置2.1型腔数目的确定1.每一副模具中，型腔的数目的多少与下列条件有关2.塑件的尺寸精度型腔越多时，精度也相对降低。
3.模具的制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。
4.注塑成型的生产效益从最经济的条件上考虑一模的腔数5.制造难度多型腔的制造男队比单型腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机6.维修，影响生产。
但现在每一模腔数的决定，原则上由需方决定。
这副模具有厂方考虑设定为一模一型腔，他们已考虑了本产品的生产批量和自己注射机的型号。
因此，设计的模具为单型腔模。
2.2型腔的布置由于采取一模一腔的模具形式，所以型腔毫无疑问被摆在模具正中位置，如下图2.1所示图2.1型腔布置2.3分型面的选择如何确定分型，需要考虑的因素比较复杂。
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及精度、推出方式、模具的制造、操作工艺等多种因素的影响。
因此在选择分型面时应注意综合比较分析。
选择分型面时一般应遵循以下几项原则：分型面应选在塑件外形最大轮廓处;1.便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；2.保证塑件的精度要求；塑件的密度ρ=1.04 g/cm3；3.满足塑件的外观质量要求；4.便于模具加工制造；5.对成型面积的影响；6.对排气效果的影响；7.对侧向抽芯的影响。
其中最重要的是第2、5点，为了便于模具的加工制造，应尽量选择平直分型面，即易于加工的分型面。
如图2.2所示，B-B分型面为整个模具的主分型面。
分型面的选择应尽量使塑件留在动模一边，由于塑件收缩会包在动模镶块上，依靠注射机的顶出装置和模具推出机构推出塑件。
图2.2分型面2.4注射机型号的确定2.4.1 注射量的计算塑件的体积：球顶体积：圆环体积（1）：圆环体积（2）： 总注射体积：塑件的密度ρ=1.04 g/cm3； 塑件的质量 g m 83.12ρv 1==此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.6倍进行估算，所以注射量为53.206.1*83.126.1*1===m m 3174.196.1*CM V V ==则注射机的额定注射量66.25%80/53.20=≥2.4.2 锁模力的计算计算锁模力公式为其中：K -安全系数，通常取K =1.1～1.2； A- 单个塑件在模具分型面上的投影面积M P -型腔的平均计算压力,本例取30MP 。
F -注射机额定锁模力（KN ）； ∴ F ≥≥1457.17KN2.4.3 选择注塑机虽然此件注射量不大，可选小型注射机，但它的锁模力很大，为满足其锁模力，可选注射机型号为SZY-300。
注 射 量 为 ：320；锁 模 力 为 ：1500KN;顶 出 形 式 ：中心及上、下两侧设有顶杆、机械顶出； 最大开模距离：3402.4.4 注射机有关参数的校核1、 型腔数量的校核由注射机的额定注射量校核模具的型腔数量：12034.1234.12*6.0320*8.08.0>=-=-≥ZJg V V V n型腔数目校核合格，式中为V j 注系统凝料和飞边所需的体积，V z 为每个塑件的体积，V g 为注射机的额定注射量。
2、 注射压力的校核MPa p k P e 5.776240*3.1'<==≥注射压力校核合格，式中K ＇为注射压力安全系数，一般为1.25－1.4。
3、 锁模力的校核F ≥≥1457.17KN<1500KN锁模力校核合格，式中K 为锁模力安全系数，一般取1.1—1.2，其它尺寸的校核只有待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。
第三章浇注系统的选择和设计浇注系统一般分为普通浇注系统和无流道两大系统。
普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、反料槽或冷料穴组成；无流道浇注系统适利用加热或绝热方法，使从注射机喷嘴起到型腔入口为止这一段浇道中的溶料，在生产期间始终保持熔融状态，从而开模时只需取出塑件，不必清理浇道凝料。
目前精密注塑模具中，无流道模具以热流道模具应用最广，热流道模具有点很多，比较适合精密注塑制件成型。
但热流道价格昂贵，增加模具制造成本，并且通过对该制件的分析，使用普通浇注系统就能满足生产需要，保证塑件质量，因此本设计使用普通浇注系统即可。
3.1浇口的设计浇口亦称为进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状以及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大浇口可分为限制性浇口和非限制性浇口两大类。
限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，通过截面积的变化，使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成为理想的流道状态，从而迅速均衡地充满型腔，对于多型腔模具，调节浇口尺寸，还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的，提高塑件的质量。
另外，限制性浇口还起着较早固化防止型腔中熔体倒流的作用。
非限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最大的部位，它主要对中大型的筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的旋压作用。
在此处选用了点浇口，点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口（如图4-2所示），在这里的点浇口的底部有一个小凸台的形式，其作用是保证脱模时浇口断裂在凸台小端处，使塑件表面质量不受损伤，但塑件表面遗留有高起的凸台，影响表面质量，为防止这种缺陷，可在设计时让小凸台低于塑件表面。
点浇口的各尺寸如图4-2所示：d=0.5 1.5mm，最大不超过2mmI=0.52mm，常取1.0 1.5mm，I0=0.5 1.5mm，I1=1.0 2.5mm，=615，；点浇口直径计算经验公式：d=（0.140.20）式中：d－点浇口直径，mm；－塑件在浇口处壁厚，mm；A－型腔表面积，；d=（0.140.20）=（1.61 2.31）mm可取d=2mm采用点浇口进料的浇注系统，在定模部分必须增加一个分型面，用于取出浇注系统的凝料。