塑料成型工艺及模具设计.doc

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1、《塑料成型工艺及模具设计》课程指导书设计实例塑料成型工艺及模具设计实例通过一个典型的塑料制品，介绍了从塑料成型工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。一、塑件的工艺分析1．塑件的成型工艺分析塑件如图1所示产品名称：塑料端盖图1塑件图产品材料：PC产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图所示塑件重量：175克塑料颜色：白色塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度0.5°。（1）塑件材料特性PC聚碳酸酯是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。比重:1.18-1.20克/立方厘

2、米。冲击强度高，尺寸稳定性好，无色透明，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。无定形料,热稳定性好，成型温度范围宽，流动性差。吸湿小，但对水敏感，须经干燥处理。成型收缩率小，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成型条件，塑件须经退火处理。   (2)塑料的成型工艺参数确定查有关手册得到PC塑料的成型工艺参数：密度1.18-1.20克/立方厘米收缩率0.5-0.8%预热温度110-120℃,预热时间2～3h料筒温度后段150°C～170°C,中段165°C～180°C,前段180°C～200°C喷嘴温度180°C～2000°C

3、模具温度40°C～60°C注射压力80～100MPa注射时间20～60s,保压时间0～5s,冷却时间30～120s。二、模具的基本结构及模架选择1．模具的基本结构（1）确定成型方法塑料采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用轮辐式浇口成型，模具应为单分型面注射模。（2）型腔布置塑件形状较简单，质量较小，生产批量较大。所以应用单腔注射模具。（3）确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，。所示的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光滑，塑件脱模方便。因此塑件选

4、择如图所示的分型面图2分型面选择（1）选择浇注系统塑件采用轮辐式浇口成型，其浇注系统如图3所示。点浇口直径为0.8㎜，点浇口长度为1㎜，头部球R1.5㎜，锥角α为6°。分流道采用半圆截面流道，其半径R为3～3.5㎜。主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径6～8㎜。图3轮辐式浇注系统1）确定推出方式由于塑件形状为圆孔形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用，所以选择推管推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。2）选择成型设备选用SZ-160/100型卧式注射机，其有关参数为：额定注射量160/100㎝³注射压力1

5、50MPa理论注射容量160㎝³锁模力100KN模具闭合高度165～350㎜最大开合模行程325㎜喷嘴圆弧半径15㎜喷嘴伸出量20㎜拉杆间距345㎜×345㎜1．选择模架（1）模架的结构图4模架（1）模架安装尺寸校核模具外形尺寸为长315㎜宽250㎜高3340㎜，小于注射机拉杆间距和最大模具闭合高度，可以方便的安装在注射机上。三、模具结构、尺寸的设计计算1．模具结构设计计算(1)型腔结构(2)型芯结构(3)模具的导向结构如总体装配图所示为保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间用导柱和导套导向定位(4)推出机构1．模具成型尺寸设计计算取PC的平均成型收缩为0.5%，。塑件尺寸如图1

6、所示。（1）型腔径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6；模具制造公差δz=Δ/3；取X=0.75。（2）型腔深度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6；模具制造公差δz=Δ/3；取X=0.75。（1）型芯径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6；模具制造公差δz=Δ/3；取X=0.75。（2）型芯高度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的Δ/6；模具制造公差δz=Δ/3；（5）孔心距尺寸2．模具加热、冷却系统的计算（1）模具加热一般生产PC塑料的注射模具不需要外加热。（2）模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却是由定模板（中间板）上采用两条Ф10㎜的冷却

7、水道完成，在型芯内部开有Ф16㎜的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板上的Ф10㎜冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。三、模具主要零件加工工艺四、模具总体装配图1—动模座2—顶板3、7、12—螺钉4—推杆固定板5—垫块6—垫板8—小型芯固定板9—型芯板10—垫块11—型腔板13—定模座14—浇口