三板式注塑模具设计.doc

盖板注塑模设计
设计要求：一模两腔，外侧定距拉杆，点浇口
一、 材料的选取
塑件材料:聚丙烯（PP）
聚丙烯（PP）作为热塑塑料聚合物在塑料领域内有十分广泛的应用,因所用催化剂和聚合工艺不同所得聚合物性能,用途也不同。PP有很多有用的性能，通过添加冲击改性剂,可以提高其抗冲击性能，。它一直是增长最快的主要热塑性塑料，它在热塑性塑料领域内有十分广泛的应用,特别是在纤维和长丝、薄膜挤压、注塑加工等方面.
PP的工艺参数
堆密度
0．9～0.91
计算收缩率
1．0～2。5%
压力
成型压力
70～140
注射压力
70～100
冷却时间
20~90
总周期
50~160
温度
喷嘴温度
200
模具温度
80～90
成型温度
230～290
二、注射机的选取
A、
1、 制件体积计算
取浇口直径d=1，浇口台阶长度l=0。6mm
V 1=（33＊52＊2.5）+（28*45-27*44）+（16*1+16*4＊1/2）＊1＊4+(1＊1＊36.5＊2)+（∏/4*6。52＊9.5+∏/4＊8。52＊12)=5937。75mm3
2V1=11875。5
m1=2V2＊ρ=2＊5937。75*0。905*10-3=10.74g
约取塑件的体积11875。5㎝3
浇注系统体积约取为11875mm3
浇注系统质量V =m=118750。905=3。84g
总质量=10.74+3。84=14.336g
注射机最大注射量
初选注射机XZ-ZS—22
B、校核注塑机
1）、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核:
a、注射量的校核
有前面每次注射所需塑料两为14。58g
注射机最大注射量300。8=48〉14.58g
故满足要求
b、锁模力与注射压力的校核
==344KN
查表F=250KN<344KN
不满足
换注射机XZ—ZS—60
2）、开模行程的校核:
注塑机最大开模行程S
S≥h件+ h浇+（5+10)+a
①h件=24mm
②h浇= l1+l2+l3=13+7+30=50mm
所以 h件+ h浇+（5+10）+a=2×24+50=98mm≤160mm
故满足要求。
故选注射机型号XZ—ZS—60
注射机主要技术参数
最大理论注射量：60g
最大开合模行程： 180 mm
注射压力: 122MP
锁模力： 500KN
开模行程： 170mm
开模大行程: 200mm
开模小行程： 70mm
模具最大厚度： 200 mm
模具最小厚度： 7 mm
三、 模具的设计计算
分型面的选择:
分型面为定模与动模的分界面，合理的选择分型面是使塑件能完好得成型的先决件。
选择分型面时，应从以下几个方面考虑：
1、塑件在开模后留在动模上。
2、分型面上的痕迹不影响塑件的外观.
3、浇注系统，特别是浇口能合理的安排。
4、使推杆痕迹不留在塑件外观
5、使塑件易于脱模。
1、 成型零部件工作尺寸计算
查表得该塑件为6级精度
差表得尺寸52的公差为0。64mm， 尺寸33的公差为0.52mm， 尺寸2。5的公差为0.24mm,
PP最大成型收缩率为2。5％,最小成型收缩率为1。0%
则：平均收缩率为：
scp=(1.0+2。5）/2％=1.75％
1）型腔尺寸计算
a、型腔径向尺寸计算：
=
=（52+521.75%—0.64)
=（）=
b、型腔深度尺寸计算：
Hm=（Hs+HsScp—x’△）00。08
=( 2。5+2.5×1。75％——1/2×0。24) 00.08=2.4200.08
2）型芯尺寸计算
型心深度
查表9。5+12=21.5mm的公差为0。44
==21。66
型心径向尺寸
x--——--—————-———-——修正系数1/2~3/4，公差值取最小值，中小型制件一般取3/4
—-——————-————-——-—成型零件制造公差一般取1/3～1/6，中小型制件去1/3
x’ ----———-—--—-—-————修正系数1/2~1/3
---—-—-————-—————-塑件公差
2、成型零件壁厚
对中小型制件来说只需进行强度校核,无需刚度校核
按整体式矩形型腔公式计算壁厚
=
=9。178mm
所以 取S=14mm
p: 型腔压力 30Mpa
许允弯应力=160MP
型芯支撑板厚度计算
=3mm
其中:c： 常数。根据L/h而定
查表得 c=0。1
p： 型腔压力 30Mpa
h： 型腔高度 24mm
E： 型腔材料弹性模量 碳钢为1.6×105 Mpa
：当L>300时允许变形量=L/6000=0。0055mm
(2） 底板厚度的计算
〈 ，故地板厚度
3、脱模阻力及脱模距离的计算
a、脱模力的计算
由于塑件包型，脱模时需将制件在型芯上脱下,型芯断面为矩形,根据公式F=pA（fcos—sin)==270.04N
其中：p： 型腔压力 30Mpa
脱模斜度 0
f： 塑料与钢材之间的摩擦因数 0.22
b、脱模距离 的计算
=2.5+12+9。5+3+5=53.5mm
=30+7+8=45mm
H=53。5+45=98.5mm
选模架尺寸为P3—160160
4、塑件及浇注系统质量
a、浇注系统质量
浇口直径d=1,浇口台阶长度l=0。6mm
V 1=（33＊52＊2。5）+（28*45—27＊44）+（16＊1+16*4＊1/2)＊1＊4+(1＊1＊36。5＊2）+（∏/4＊6。52＊9.5+∏/4＊8。52＊12）=5937。75mm3
2V1=11875。5
m1=2V2*ρ=2*5937.75*0.905＊10—3=10.74g
主流道：
主流道锥角α约为20～40，对流动性差的可取60～100。通常主流道进口端直径为4～8㎜,
若熔体流动性好，且制品较小时，可取小值,反之取大值。为了补偿对误差并解决凝料的脱模问题，主流道进口端直径比喷嘴直径大0。5～1㎜。在保证制品成型的条件下,主流道的长度应尽可能短，以减少压力损失及废料，一般可小于或等于60㎜.
取α=3，进口端直径为5.6㎜,长度为30㎜(一般取20～40mm ）。
出口端直径为:d=7+1。5=8.5㎜
主流道的体积为：
V2=1/3π=2268。65mm3
b、分流道
V3=π/4*d2（l1+2l2)=π/4＊72＊(50+13＊2）=2923。34 mm3
c、浇口
去浇口直径d=1
浇口台阶长度l=0。6mm
浇注系统体积V=118752+2268.65+2923.34+1.884=28943。874
浇注系统质量V =m=28943。8740.905=3。84g
总质量=10.74+3。84=14.336g
注射机最大注射量
5、冷却水面积
冷却系统对模具温度调节系统的影响:
（1） 对塑件质量的影响：质量优良的塑料制件应满足以下六个方面的要求,即收缩率小、变形小、尺寸稳定、冲压强度高、耐应力开裂性好和表面光洁。采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率。
模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减小塑件的变形，其中均匀一致的模温尤为重要,但是由于塑件形状复杂,壁厚不一致,充模先后顺序不同,常 出现冷却不均匀的情况，为了改善这一状况可将冷却水先通入模温最高的地方,甚至在冷得快的地方通温水，冷得慢的地方通冷水，使得模温均匀，塑件各部位能同时凝固，这不仅提高了制品质量也缩短了成型周期.
(2)。 对生产效率的影响：冷却时间在整个注塑周期中占50％~80%的时间。在保证塑件质量的前提下，限制和缩短冷却时间是提高生产效率的关键.要求冷却水能带走70%～95％的热量
所以对冷却系统的设计计算是至关重要的。
=5/6mm
每秒钟住宿次数大约为
=0。9次
m'=Nm=0。914。336=12。90g
制品在固化时每秒钟释放的热量为
=12。9 [1926（200-85）+1。8］=12。94
=12。94=5。1J
除去上述热量所需的冷却水量
==1004。49g
取水管直径d=8mm
=1004。49
==125。56 mm2
t—--—————-——---—-—--—---冷却时间 ，min
N—---—---——--————-—---—每秒钟注射次数
m--———-—---——-—-—--——-—塑间质量加浇注系统质量
m’————--—————---—-———-——每秒钟注入塑料量
Q-——---————----—————-————制品在固化时每秒钟释放的热量