课程设计说明书学生：学号：学院：材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程题目：塑料水杯注射模的设计指导教师：职称:2011 年 12 月 1 日课程设计任务书 2011~2012 学年第一学期学院：材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程学生姓名：学号：课程设计题目：塑料水杯注射模的设计起迄日期：课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期: 2011年 12 月 3 日课程设计任务书课程设计任务书目录1.塑件设计................................................ 错误!未定义书签。

1.2塑件分析........................................... 错误!未定义书签。

1.3塑料材料的成型特性与工艺参数....................... 错误!未定义书签。

2.设备的选择与校核........................................ 错误!未定义书签。

2.1注射机的选择....................................... 错误!未定义书签。

2.2注射压力的校核..................................... 错误!未定义书签。

2.3锁模力的校核 (4)2.4开模行程的校核..................................... 错误!未定义书签。

3.浇注系统的设计.......................................... 错误!未定义书签。

3.1浇口的选择......................................... 错误!未定义书签。

3.2主流道的设计....................................... 错误!未定义书签。

3.3定位环的设计....................................... 错误!未定义书签。

3.4分型面和排气槽的设计............................... 错误!未定义书签。

3.5流动比的校核....................................... 错误!未定义书签。

4.成型零部件的设计与计算.................................. 错误!未定义书签。

4.1型腔与型芯的尺寸计算............................... 错误!未定义书签。

4.1.1主型腔径向尺寸的计算......................... 错误!未定义书签。

4.1.2主型芯的径向尺寸计算 (9)4.1.3型腔深度按平均收缩率计算..................... 错误!未定义书签。

4.1.4型芯高度按平均收缩率计算 (10)4.1.5按平均收缩率计算型芯或成型孔中心距尺寸....... 错误!未定义书签。

4.2型腔壁厚刚度和强度的计算........................... 错误!未定义书签。

5.合模导向机构的设计...................................... 错误!未定义书签。

5.1导柱的结构设计..................................... 错误!未定义书签。

5.2导套的结构设计..................................... 错误!未定义书签。

6.塑件脱模机构的设计...................................... 错误!未定义书签。

6.1脱模阻力的计算..................................... 错误!未定义书签。

6.1.1正压力的计算................................. 错误!未定义书签。

6.1.2总压力的计算................................. 错误!未定义书签。

6.1.3脱模力的计算................................. 错误!未定义书签。

6.2推杆推板的设计..................................... 错误!未定义书签。

7.侧向分型机构的设计...................................... 错误!未定义书签。

7.1抽拔力的计算....................................... 错误!未定义书签。

7.2斜导柱的设计....................................... 错误!未定义书签。

8.强度调节系统的设计...................................... 错误!未定义书签。

8.1冷却时间的计算..................................... 错误!未定义书签。

8.2单位时间注射量的计算............................... 错误!未定义书签。

8.3冷却介质体积流量的计算............................. 错误!未定义书签。

8.4冷却介质在冷却管中的流速........................... 错误!未定义书签。

8.5冷却水孔总传热面积................................. 错误!未定义书签。

9.标准零件的选择.......................................... 错误!未定义书签。

10.动作原理............................................... 错误!未定义书签。

11.模具装配与试模 (23)11.1模具装配 (23)12.设计总结 (25)参考文献.................................................. 错误!未定义书签。

1.塑件设计1.1塑件图我所设计的塑件为塑料水杯，该塑件的平面图见图1.1图1.1（a）塑件主视图图1.1（b）塑件府视图1.2塑件分析本次设计的制件为塑料水杯，所选材料为聚丙烯（PP），无填料填充，塑件壁厚均匀，为2毫米，未注倒角半径为R0.3，塑件本身的斜度为0.80，尺寸见塑件图1.1。

1.3塑料材料的成型特性与工艺参数聚丙烯的主要性能参数见表1.1。

表1.1聚丙烯（PP）的性能指标塑件性能PP 玻纤增强PP 屈服强度/MPa 37 78~90拉伸强度/MPa 30~39 79~90断裂伸长率/% ＞200拉伸弹性模量/GPa 1.65弯曲强度/MPa 67 132 弯曲弹性模量/GPa 1.45 4.5 布氏硬度HBS 8.56 9.1密度/（g/cm2）0.90~0.91比体积/(cm2/g) 1.10~1.11透明度或透光率半透明玻璃化温度/°C-18~-10熔点（粘流温度）/°C170~176 170~180线膨胀系数/（10-5/°C）9.8 4.9比热容/[J/（kg·K）] 1930热导率/[W/（m·K）] 0.118燃烧性/（cm/min）慢体积电阻/Ω·cm＞106聚丙烯的主要注射工艺参数见表1.2表1.2 PP的主要注射工艺参数2.设备的选择与校核2.1注射机的选择由Proe 画图工具生成制件体积V 1=553cm 。

浇注系统的凝料体积一般可按制件体积的0.2~1倍计算。

则注射机实际注射容积为：V=V 1（1+0.2）=55*1.2 =66 cm 3注射机实际注射容积V 与理论最大注射容积V 2有V=a V 2 取a=0.8则V 2=V/a=66/0.8=82.5 cm 3所以选择SZ-100/60型塑料注射成型机。

表2.1 注射机的主要参数2.2注射压力的校核PP 的注射压力一般为70~140 Mpa ，取P 0=100 Mpa 注塑安全系数K=1.25~1.4，取K=1.4 则P=K*P 0=1.4*100=140 Mpa <150 Mpa 所以注射压力符合要求。

项目 单位 数值 理论注射量 cm 3 100 注射压力 Mpa 150 锁模力 KN 600 移模行程 mm 260 最大模具厚度 mm 340 最小模具厚度 mm 10 喷嘴球半径 mm 12 喷嘴口孔径 mm42.3锁模力的校核经计算制件及流道系统凝料在分型面上的投影面积为：型腔压力为20-40 Mpa，取压力P1=40 MpaA=π*R2+16*21=3.14*402+336=5360 mm2由F=K*P1*A得 A=600*1000/0.5*40=300000>A所以锁模力符合要求。

2.4开模行程的校核已知制品脱模距离H1=100-5=95 mm制品高度H2=100 mm注射机最大开模行程S=260 mmH 1+H2+(5~10)=95+100+(5~10)<S=260 mm由于该模具有侧向抽芯机构，开模行程还应按下式校核：S≥Hc+(5~10)mm又因为 Hc <H1+H2所以开模行程满足要求。

3.浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机的喷嘴起到型腔入口为止的制件熔体的流道通道。

它的作用是将制件熔体顺利的充满各个部位，并在填充及保压过程中，将注射压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、在质量优良的制件。

它向型腔中的传质、传热、传压情况决定着制件的在和外在质量，它的布置和安排影响着制件成型的难易程度和模具的复杂程度。

3.1浇口的选择浇口是连接流道与型腔的一段较短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状、数量、尺寸和位置对制件的质量影响很大。

浇口的作用有两个：一是制件熔体流经的通道；二是浇口的适时凝固可控制保压时间。

由于设计的是塑料杯子，属于直径较大的管状体，故浇口选择直接浇口，这种浇口具有良好的成型性。

图3.13.2主流道的设计为便于从主流道中拉出浇注系统以及熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形。

粗糙度为0.8um，喷嘴球半径为12mm，喷嘴口孔径为4mm。

主流道长度，小型模具应尽量小于60mm，本设计采用30mm进行设计。

主流道小端直径 d=注塑机喷嘴口孔径+（0.5~1）=5 mm主流道大端直径 D=d+2L*tanα/2=6.8 mm图3.2主流道3.3定位环的设计图3.3定位环3.4分型面和排气槽的设计分型面设计的是否得当对制件质量、操作难易、模具结构复杂性有很大影响，而排气槽的设置则可以将浇注系统和模腔的空气及聚丙烯熔体分解放出的少量气体和低分子挥发物及时排除。