塑料指针环模具设计
塑料指针环模具设计[20200123184631]
日期： 2012年10月20日 摘要
本课题主要是针对指针环模具设计,通过对塑件进行工艺分析和比较,最终设计出一副注塑模。在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论知识与现在的自己动手操作设计，首先设计的是模具的型腔结构，接下来是型芯结构、斜导柱、滑块、导向机构、复位杆、拉料杆、推件杆和推出机构。该课题从产品结构工艺性，模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:型腔、型芯、注射模、推杆
引言 1
一、塑件成型工艺分析 2
（一）塑件简介 2
（二）塑件材料特性 3
（三）塑件材料性能 3
（四) 分型面的选择 4
（五）型腔的排列方式及数量 4
二、注塑机的选择 5
（一）一次注射所需注射量 5
（二）注塑机的型号及参数 5
（三）注射机参数校核 5
（四）锁模力校核 5
三、浇注系统设计 6
（一）主流道设计 6
（二）分流道设计 7
（三）浇口设计 8
（四）冷料穴设计 8
四、成型零件设计 9
（一）凹模结构设计及尺寸计算 9
（二）型芯结构设计及尺寸计算 10
（三）凹模壁厚 11
（四）推出机构设计 12
五、模架的选用 12
（一）定模板尺寸计算 12
（二）动模板尺寸计算 12
（三）垫块高度计算 13
六、冷却排气系统设计 13
（一）排气槽 13
（二）冷却系统布置 14
七、导向机构设计及排列方式 16
（一）导柱、导套形状尺寸计算 16
（二）导柱布置图 17
总结 18
参考文献 19
谢 辞 20
引言
本次课题为方盒盖注塑模具设计，塑件材料为PE（聚乙烯）。聚乙烯塑件具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性。由于该塑件的尺寸不大，结构形状简单，且要求大批量生产，可采用一模多腔的形式。
在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论知识与现在的自己动手操作设计，设计顺序开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。
在模具结构设计方面完成 ：1.塑件成型位置及分型面选择；2.模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置；3.模具工作零件的结构设计；4.顶出机构设计；5.拉料杆的形式选择；6.排气方式设计等任务 。
一、塑件成型工艺分析
塑件工艺性的好坏不仅关系到塑件能否顺利成型，还关系到塑件的质量及模具结构是否经济合理。塑件工艺性的好坏主要取决于塑件的设计，不仅要满足使用要求，而且要符合成型工艺特点，并尽可能简化模具结构。
（一）塑件简介
本次所做塑件如图1-1所示，塑件表面要求光滑无裂纹、变形等缺陷，所选材料为PE（聚乙烯）。塑件整体为柱体体，高12mm，最大直径Φ84mm,中间基孔直径24mm，内圆角R2mm,工件结构简单，成型简单，模具成型零件也便于设计。
图1-1 塑件
（二）塑件材料特性
聚乙烯按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压、低压。低压聚乙烯大分子链支链较少，相对分子质量、结晶度较高（又称高密度聚乙烯），所以比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐热且绝缘性较好。高压聚乙烯大分子链有许多支链，相对分子质量较小，结晶度
和密度较低（又称低密度聚乙烯），并具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性。综合上
面的分析，本次塑件选用低压高密度聚乙烯。
原料技术数据 性能项目 试验条件[状态] 测试方法 测试数据 数据单位
基本性能 熔体流动速率--- ASTM D-1238 0.3g/10min
密度 23°C ASTM D-1505 0.921g/cm3
机械性能 屈服点张力 --- ASTM D-638 100Kg/cm2
抗张强度 --- ASTM D-638 180Kg/cm2
断裂伸长率 --- ASTM D-638 50%
跌落冲击强度 --- ASTM D-1709 400g
热性能 低温脆化温度 --- ASTM D-746 <-76 °C
维卡软化点 --- ASTM D-1525 95 °C
（三）塑件材料性能
据乙烯成型时，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，注射方向收缩率大于垂直方向收缩率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；成型收缩较大，易产生缩孔，冷却速度较慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易于脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。表1-1所示为PE成型工艺参数。
表1-1 PE成型工艺参数
密度 0.91~0.96g/㎝3 前段 230~250℃
收缩率 1.5~3.0 料筒温度中段 240~260℃
注射剂类型 螺杆式 后段 230~240℃
喷嘴形式 直通式 注射压力 80~120℃
喷嘴温度 220~230℃ 注射时间 0~5s
模具温度 80~120℃ 保压时间 20~80s
冷却时间 20~50s 成型周期 50~140s
(四)分型面的选择
如图1-2分型面所示，选择指针环的下平面为分型面，开模后塑件留在动模一侧。
图1-2
（五）型腔的排列方式及数量
1.型腔的数量
由于该塑件的尺寸不大，结构形状简单，且要求大批量生产，可采用一模多腔的形式，考虑到塑件的尺寸、质量、生产周期以及成型零件的生产加工难易初定为一模四腔。
2.型腔的排列方式
由于塑件采用一模四腔的形式，故可选择H型排列或直线排列，但考虑到平衡性及加工性，选择H形排列，型腔间距离初选定的模架尺寸来定。如图1-3。
图1-3
二、注塑机的选择
（一）一次注射所需注射量
1.塑料件单件体积、质量
体积：V1=55.390cm
质量：m1=ρV1=50.8584g.
2.浇注系统凝料体积、质量
按塑件体积的0.3倍来计算，因为采用的是一模四腔，所以
凝料体积V2=4V1×0.3=61.0301cm
凝料质量m2=ρV2=56.1477g.
3.一直注射所需总量
m总=4m1+m2=275.4492g
（二）注塑机的型号及参数
根据计算出的注塑量，初步选定型号为XS—ZY—500。注塑机参数如表2-1。
日期： 2012年10月20日 摘要
本课题主要是针对指针环模具设计,通过对塑件进行工艺分析和比较,最终设计出一副注塑模。在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论知识与现在的自己动手操作设计，首先设计的是模具的型腔结构，接下来是型芯结构、斜导柱、滑块、导向机构、复位杆、拉料杆、推件杆和推出机构。该课题从产品结构工艺性，模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:型腔、型芯、注射模、推杆
引言 1
一、塑件成型工艺分析 2
（一）塑件简介 2
（二）塑件材料特性 3
（三）塑件材料性能 3
（四) 分型面的选择 4
（五）型腔的排列方式及数量 4
二、注塑机的选择 5
（一）一次注射所需注射量 5
（二）注塑机的型号及参数 5
（三）注射机参数校核 5
（四）锁模力校核 5
三、浇注系统设计 6
（一）主流道设计 6
（二）分流道设计 7
（三）浇口设计 8
（四）冷料穴设计 8
四、成型零件设计 9
（一）凹模结构设计及尺寸计算 9
（二）型芯结构设计及尺寸计算 10
（三）凹模壁厚 11
（四）推出机构设计 12
五、模架的选用 12
（一）定模板尺寸计算 12
（二）动模板尺寸计算 12
（三）垫块高度计算 13
六、冷却排气系统设计 13
（一）排气槽 13
（二）冷却系统布置 14
七、导向机构设计及排列方式 16
（一）导柱、导套形状尺寸计算 16
（二）导柱布置图 17
总结 18
参考文献 19
谢 辞 20
引言
本次课题为方盒盖注塑模具设计，塑件材料为PE（聚乙烯）。聚乙烯塑件具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性。由于该塑件的尺寸不大，结构形状简单，且要求大批量生产，可采用一模多腔的形式。
在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论知识与现在的自己动手操作设计，设计顺序开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。
在模具结构设计方面完成 ：1.塑件成型位置及分型面选择；2.模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置；3.模具工作零件的结构设计；4.顶出机构设计；5.拉料杆的形式选择；6.排气方式设计等任务 。
一、塑件成型工艺分析
塑件工艺性的好坏不仅关系到塑件能否顺利成型，还关系到塑件的质量及模具结构是否经济合理。塑件工艺性的好坏主要取决于塑件的设计，不仅要满足使用要求，而且要符合成型工艺特点，并尽可能简化模具结构。
（一）塑件简介
本次所做塑件如图1-1所示，塑件表面要求光滑无裂纹、变形等缺陷，所选材料为PE（聚乙烯）。塑件整体为柱体体，高12mm，最大直径Φ84mm,中间基孔直径24mm，内圆角R2mm,工件结构简单，成型简单，模具成型零件也便于设计。
图1-1 塑件
（二）塑件材料特性
聚乙烯按聚合时采用的压力不同可分为高压、中压、低压。低压聚乙烯大分子链支链较少，相对分子质量、结晶度较高（又称高密度聚乙烯），所以比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐热且绝缘性较好。高压聚乙烯大分子链有许多支链，相对分子质量较小，结晶度
和密度较低（又称低密度聚乙烯），并具有较好的柔软性、耐冲击性及透明性。综合上
面的分析，本次塑件选用低压高密度聚乙烯。
原料技术数据 性能项目 试验条件[状态] 测试方法 测试数据 数据单位
基本性能 熔体流动速率--- ASTM D-1238 0.3g/10min
密度 23°C ASTM D-1505 0.921g/cm3
机械性能 屈服点张力 --- ASTM D-638 100Kg/cm2
抗张强度 --- ASTM D-638 180Kg/cm2
断裂伸长率 --- ASTM D-638 50%
跌落冲击强度 --- ASTM D-1709 400g
热性能 低温脆化温度 --- ASTM D-746 <-76 °C
维卡软化点 --- ASTM D-1525 95 °C
（三）塑件材料性能
据乙烯成型时，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，注射方向收缩率大于垂直方向收缩率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；成型收缩较大，易产生缩孔，冷却速度较慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易于脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。表1-1所示为PE成型工艺参数。
表1-1 PE成型工艺参数
密度 0.91~0.96g/㎝3 前段 230~250℃
收缩率 1.5~3.0 料筒温度中段 240~260℃
注射剂类型 螺杆式 后段 230~240℃
喷嘴形式 直通式 注射压力 80~120℃
喷嘴温度 220~230℃ 注射时间 0~5s
模具温度 80~120℃ 保压时间 20~80s
冷却时间 20~50s 成型周期 50~140s
(四)分型面的选择
如图1-2分型面所示，选择指针环的下平面为分型面，开模后塑件留在动模一侧。
图1-2
（五）型腔的排列方式及数量
1.型腔的数量
由于该塑件的尺寸不大，结构形状简单，且要求大批量生产，可采用一模多腔的形式，考虑到塑件的尺寸、质量、生产周期以及成型零件的生产加工难易初定为一模四腔。
2.型腔的排列方式
由于塑件采用一模四腔的形式，故可选择H型排列或直线排列，但考虑到平衡性及加工性，选择H形排列，型腔间距离初选定的模架尺寸来定。如图1-3。
图1-3
二、注塑机的选择
（一）一次注射所需注射量
1.塑料件单件体积、质量
体积：V1=55.390cm
质量：m1=ρV1=50.8584g.
2.浇注系统凝料体积、质量
按塑件体积的0.3倍来计算，因为采用的是一模四腔，所以
凝料体积V2=4V1×0.3=61.0301cm
凝料质量m2=ρV2=56.1477g.
3.一直注射所需总量
m总=4m1+m2=275.4492g
（二）注塑机的型号及参数
根据计算出的注塑量，初步选定型号为XS—ZY—500。注塑机参数如表2-1。
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