机械类毕业设计-塑料成型工艺分析、塑料壳体模具设计.docx

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1、掰南工辔就里曲演锦德强奸镌明零设计课题 后油箱机械工程系系模具设计与制造专业班级 模具0502班 学号 201050203设计人贾平安先生指导老师完成日期四1年修月12.S目录:设计任务书二：设计说明书塑料成型工艺分析塑料分型面位置的分析和确定塑件型腔数量及排练方式的确定注射机的选择及工艺参数的校核浇注系统的设计与计算成型件的结构设计及力学计算模架选择或设计导向机构的设计脱模机构的设计侧向分型抽芯机构的设计温度调节系统的设计排气系统的设计设计小结设计任务书一.设计题目后油箱注射成型模具的设计材 质：PA1010塑料，箱体零件技术要求：所设计的模具应使成型塑料零件达到给定要求的精度，大批量生产。

2、塑料件平面图如下：二、原始数1、 AUTOCAD 图2、 尺寸公差按SJ1372-78,3级（参见塑料模设计资料一，表6-6）,孔类尺寸为正公差，轴类尺寸为负公差3、 各个加工面的光洁度相当与R。1.64、 生产批量为小批量。三.设计目的课程设计是塑料模具设计课程重要的综合性与实践性教学环节。课程设计的基本目的是： 综合运用塑料模具设计，机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、木匠木制造工艺等等必修课程的知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固，加深和拓宽所学的知识。 通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析

3、问题和解决问题的能力。 通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为毕业设计打下一个良好的实践基础。设计说明书塑料成型工艺分析1.塑件（后油箱）分析I塑件如下图所示，为后油箱零件图。塑料名称PA1()1()(尼龙 l()l()o塑件零件工作图I色调半透明w生产纲领大批量V塑件的结构及成型工艺性分析精度等级。一般采用精度5级。脱模斜度。该塑件壁厚均为2 mm,为壳体类零件，型腔深度为10 mm,所用材料PA1010流动性好，注射充型流畅，故对型芯的包紧力不是很大，所以此零件成型无须脱模斜度。VI PA1010的主要性能指标见下表密度/ gcm

4、31.04抗弯强度/ MPa88比体积/ cm3g0. 96冲击韧度kj. m- 225.3吸水率2 4h (%)0.3硬度9. 75收缩率/ s1.3-2. 3热变形温度t ()148熔点t0C205击穿强度kV. mm-,20抗拉屈服强度/ MPa62抗拉弹性模量/ MPa1.8103P1010的主要性能指标2.热塑性塑料(PA1010)的性能分析I使用性能抗拉强度、硬度、耐磨性、自润滑性突出，吸水性强；化学稳定性较好，能溶于甲醛、苯酚、浓硫酸等。成型性能熔点高，成型前须预热；黏度低，吸水性较小，耐寒性较好，流动性好，易产生逸流、飞边；熔融温度下较硬，易损模具，主流道及型腔壁易粘模。111

5、PA1010成型塑件的主要缺陷及消除设施。缺陷缺料(注射量不足)、气孔、溢料飞边、熔接痕强度低、表面硬度和强度不足。消除设施加大主流道、分流道、浇口，加大喷嘴，增加注射压力，提高模具温度。塑料分型面位置的分析和确定I分型面位置选择分析以后油箱的底面为分型面，如下图,分型面形式与位置1-动模部分2-分型面 3-定模部分 4-成型零件分型面与开模方向垂直，能充分利用注射机的锁模机构开合模具。这样开设分型面使定模型芯长度约为44 mm,侧抽芯长度为一个壁厚(1.5mm),避免了侧抽芯较长；将零件整体放入动模中，能保证塑件美观，尺寸精度；不足的是排气不良，只能通过多开设排气孔来弥补，还有模具型腔叫难制

6、造，但相对而言此方法最佳。分型面位置确定根据对比与分析此分型面符合分型面的选择方法，属于最佳方案。m塑件型腔数量及排练方式的确定当塑件分型面确定之后，就需要考虑是采用但单型腔模还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优些采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度)，形状简单，又是大批量生产时.，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产率大为提高。故由此初步议定采用一模两腔。排列方式于下图：型腔布置注射机的选择及工艺参数的校核I所需注射量的计算塑件质量、体积计算对于该设计，用户提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型分析得；塑件体积 V 1 仁13096

7、 .36mm3塑件质量 mpv 1 =13096 .361. 04=13. 62g浇注系统凝料体积的初步计算可按塑料体积0.6倍计算，由于该模具一模采用两腔，所以浇注系统的凝料体积为V2 = 2 V0. 6=213. 620. 6=16. 344cm3该模具一次注射所需塑料PA1010体积 V0=2v 1 +V 2 =2X13. 096 36+16. 344=42. 54cm3质量 m=v 044. 24gII塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2,在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的

8、0. 2倍至0. 5倍，因此可用0.35nAl来进行估算，所以A=nAl+A2=nAl + 0. 35nAl=l. 35nAl=l. 352A1 =15187. 5mm2式中 A1=125X 1.5X30 =5625mm2oFm =Ap 型= 15187.5X30 =455625N =455. 625KN式中p型为型腔的成型压力（MPa）, 一般是注射压力的30%65%,尼龙流动性好，该处取型腔平均压力为30MPaoIII选择注射机根据上面计算出的锁模力和注射量，根据塑料制品成型及模具设计第242页可选用SZ-100/630卧式注射机，其主要技术参数如下表。项目数值理论注射机容量（cm3）75

9、, 105螺杠（柱塞）直径（mm）30,35注射压力（MPa）224,164.5锁模力（KN）630拉杠内间距（mm）370X320移模行程（mm）270最大模具厚度（mm）300最小模具厚度（mm）150喷嘴球半径（mm）15模具定位孔直径(mm)125SZ-100/630卧式注射机主要技术参数IV注射机的有关参数的校核由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n。n (kMt3600-m2) m2= (0. 89. 530-0. 62 13. 62) /13. 62=15. 542型腔数目校核合理。式中k一一注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；M注射机的额定塑化量(9 .5gs)t成型周期

10、，取30s。注射压力的校核。peklp0=1.3130=169MPa,而 pe=190MPa,注射压力校核合格。式中kl取1.3 (参考五先明主编的塑料模具设计指导公式(2-10)；p取130 MPa (属薄壁窄浇口类)。锁模力校核。FKAp 型=1. 2X455. 625=546. 75KN,而 F=630,锁模力校核合格。其他安装尺寸的校核要待模架选定结构尺寸确定以后才可以进行。浇注系统的设计与计算1 .主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道尺寸主流道小端直径

11、 d二注射机喷嘴直径+ (0.5l)=3+ (0. 51)，取 d=3.5mm0主流道球面半径 SR0二注射机喷嘴球头半径+ (12)=15+ (1-2),取 SRO =16mmo球面配合高度h =3 m5 mm,取h = 3mm0主流道长度尽量小于60 mm,由标准模架结构该模具的结构，取L =25+20 =45 mm主流道大端直径 D刃+292001比7.54(半锥角。为12 ),取D=7. 5mm。浇口套总长 L0=45+h+2=50mm主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆御更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效

12、地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A,T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC,如下图。主流道衬套的固定主流道衬套的固定形式如卜图所示。1-定位圈；2主流道衬套；3定模座板；4内六角螺钉。主流道衬套的固定形式主流道凝料体积z9950)1.q, 11 (D + Dd + J) (7.5 + 7.53.5 + 3.5-) 601.83mm 0.6c7v”主 1212主流道剪切速率校核由经验公式户=看音= 2149.73 = 215Os v5x1O3s-式中qv一模具的体积流量，此时按单位时间计算的，数值在前面已经计算出来。Rn= (3. 5+7.5) /2/2 = 0

13、. 275cm主流道剪切速率 r = 51025,r = 5 1035,o主流道剪切速率偏小主要是注射量小、喷嘴尺寸偏大的所致。2 .冷料穴的设计主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径。大端直径为7. 5mm,所以这里可以取9mm；冷料穴升度h约为34dN6mu此模具采用Z字形冷料穴，如下图所示；1;定模座板2；冷料穴3；动模板4；推杆冷料穴形式分流道冷料穴的设计当分流道较长时，可将分流道端部沿料流前进方向作为分流道冷流穴，以储贮存前锋冷料。一般在分流道端部加长5mm作为分流道冷料穴。3 .分流道的设计分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所

14、述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、所模力力求平衡。分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，是塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔，因此，该模具的流道布置形式采用平横式。分流道长度第一级分流道ll=50un第二级分流道12 = 6mm （冷料井升度）所以总长L为56mmo分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积形状及截面尺寸。为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面对塑料及流动阻力均不大，一般采用下面经验公式来确定截面尺寸，即B = 0.2654.VZ = 0.265413.622V50 = 3.68m式中B梯形大底边的宽度（mm）m塑件的质量（g）L一一单向分流道的长度（mm）H一一梯形的高度（mm）根据王树勋主编的模具适用技术设计综合手册取B = 4mmH=（23）