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1、MP3盖塑料注塑模具设计说明书 （doc 31 页）VV大学课程设计说明书题目：MP3盖塑料注塑模具设计姓 名:专 业:班 级:指导老师:VVV材料成型及控制工程VVVVVVV2014年1月3日w大学机械与能源工程学院专业课程设计任务书材料成型及控制工程专业一设计题目：MP3盖塑料注塑模架设计设计任务：设计一简单塑料零件，并根据该零件设计一副注射模具。制件年产量：10万件完成的任务：1.麴韩庭发一份;；装配图及模具成形零件工程图各一4：设计说明书一份。时间安排：1.借争料、产品的结构设计及绘制零件图;3.赢品鼠艺年产的工艺方案，填写零件注射工艺:一腔同褊分型lilfei：i参考书目：尔（2.5
2、（1天）:理 fi其M;（2 天）M牛工程图;机械北京:东.塑料模具设计与制造M.北京: ，20041鹤.模具设计基础M.北京：械工业 ，200042005.09MB电鹭鼠与模具设计皿 以整工嚷具设计M.北京：翟堆成形工艺与模具设计M. 出廨El 2002.03噗蹦具设计简明手册M.北京:，2001指导教师： 2013年12月23日材料成型及控制工程 vv级w 班学生： 学号:2013年 12月 23日MP3盖塑料注塑模具设计摘要本课题主要是针对MP3盖的模具设计，该MP3盖采用的材料为聚乙烯 (PE),是工业中常用的一种塑料。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一 副注塑模。本课题从产
3、品结构工艺性，具体模具结构出发，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进行详细的设计, 并简单的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。根据题目设计的主要任务是MP3盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑 模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具是侧浇口 的单分型面注射模具。关键词塑料；模具；系统；工艺目录引言11零件成型工艺基础分析21.1 盖的造型设计21.2 盖塑料PE的性能分析与成型特性 22塑件工艺性分析42.1 分析塑件的结构工艺性42.2 工艺性分析42.3 注射
4、设备的选择43塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计63.1 型腔数目的确定63.2 型腔的分布63.3 分型面的选择63.4 浇注系统的设74脱模方式与推出机构的设计124.1 推出机构的设计原则124.2 推出机构的选择124.3 推出力的计算124.4 推杆的设计135冷却系统的设计146凹模和型芯的结构设计和尺寸计算156.1 凹模的机构设计156.2 型芯的结构设计166.3 型腔和型芯相关尺寸的计算167模具其它零件设计197.1 注射模架的选择197.2 合模导向机构的设计198模具与注射机有关尺寸校核208.1 模具厚度的校核218.2 开模行程的校核218.3 锁模力的校核2
5、1结束语23致谢语24参考文献25附录：注塑成型工艺卡26MP3盖嵬料注盥模具设计引言模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通 讯等产品中，60%80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高 低，因此，模具被称之为“百业之母。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终 产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产的工艺水平及科技含量 的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着 产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高
6、的大型、精密、复 杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工 程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体 发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。整体来看，中国塑料模具无论 是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有很大进步，但与国民经济发展的需求、 世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每 年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激 烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。中国加入WT0以来，全球制造业重心逐步向中国大陆转
7、移，我国的汽车、电子、通 信、电器、仪器和家电等相关产业得以飞速发展。而这些领域的产品85%以上都是靠模 具成型，这势必会带动模具行业的迅猛发展。目前，我国模具行业总产值已达到400亿 元以上，发展势头强劲。模具工业的发展对制造模具机床和设备的研制和生产也带来了 前所未有的机遇，国内的模具制造设备及机床也已经逐步走上规模化、专业化、国际化 的发展道路，反过来又为广大模具企业提供良好的发展契机。随着全球制造业重心加快 向中国大陆地区转移，我国将在10年内成为世界制造业中心。中国积极发展汽车工业, 并且保持连续增长势头，从而将带动模具工业市场的进一步繁荣。可以预言，随着工业 生产的不断发展，模具工
8、业在国民经济中的地位将日益提高，并在国民经济发展过程中 发挥越来越重要的作用。1零件成型工艺基础分析1.1 MP3盖的造型设计其图形如图2-1塑料制件图所示L图2-1MP3塑料制件相机是我们生活中比较经常使用的照相工具，近几年内在我国的普及度逐渐提高， 市场上也有各种各样的相机，形状各异，功能也在不断提高，相机的外壳造型也在不断 的变化中，外观对于购买者有一定的影响力。此次设计的相机盖的机构比较简单，主要 是传统相机的相机盖，结构功能比较简单，外观设计容易。1.2 盖塑料PE的性能分析与成型特性1MP3盖嵬料注盥模具设计1. 2.1 PE性能分析聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采
9、用的压力不同可分为高压、 中压和低压三种。低压聚乙烯的分子链上支链较少，相对分子质量、结晶度和密度较高, 所以低压聚乙烯比较硬，耐磨、耐蚀、耐热及绝缘性较好。高压聚乙烯分子带有许多支 链，因而相对分子质量较小，结晶度和密度较低，且具有较好的柔软性、耐冲击性及透 明性。聚乙烯无毒、无味、呈乳白色。密度为0.910.96g/cn，为结晶型塑料。聚乙烯有 一定的机械强度，但与其他塑料相比其机械强度低，表面硬度差。聚乙烯的绝缘性能优 异，常温下聚乙烯不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他 酸以及各种浓度的碱、盐溶液。聚乙烯有高度的耐水性，长期接触水其性能保持不变。 聚乙烯透水气性
10、能较差，而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸气的性能好。聚乙烯 在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般高压聚乙烯的使用温度在80C左右, 低压聚乙烯为100C左右。聚乙烯能耐寒，在60C时仍有较好的力学性能，70C时 仍有一定的柔软性。低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载力不高的零件，如齿轮、 轴承等;高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包 覆电缆等。表L1注射成型机的技术规范注射机类型：柱塞式螺杆转速：40-80r/min喷嘴温度：90-100C料筒前端温度：一料筒后端温度：40-50料筒中端温度：一注射压力：60-100MPa模具温度：60
11、-70 注射时间12-60S高压时间：0-3s冷却时间：15-60S成型周期：40-130S成型收缩率：15%-36%1.2.2聚乙烯的成型特性聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向上的收缩差异很大。注射方向的收缩率大2MP3盖期料注集模具设计于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；聚乙烯收缩率 的绝对值较大，成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却 速度要均匀；质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模2塑件工艺性分析2.1分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故选 一般精度等级：MT3。表2-1塑件工艺
12、参数叫工艺参数取值范围工艺参数取值范围后部160180注射压力/MPa30150机筒温度/C中部180200螺杆转速/(r/min)70前部200220后处理温度/C70喷嘴温度/C190210后处理时间/h2-4模具温度/C40702. 2工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用侧浇口。该浇口的分流道中心位 于模具的分型面上，浇口与塑件在分型面两侧。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端 部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观 效果。2.3注射设备的选择由分析，可得MP3盖的体积为4.07cn】3,考虑到设计为2腔，加上浇注系统的冷凝 料，查阅塑
13、料成型工艺与模具设计书中的部分国产注射机技术规范及特性，可以选择XS-Z-30o其参数如下图所示。表2-3注塑机的参数理论注射容积(cm3)30螺杆直径(mm)28注射压力(MPa)119注射速率(g/s)塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0-200锁模力(KN)250拉杆空间(mm)235移模行程(mm)160模具最大厚度(mm)220模具最小厚度(mm)60锁模形式液压机械模具定位孔直径(mm)55喷嘴球半径(mm)SR12喷嘴孔直径(mm)2模板尺寸(mm)200*2505MP3盖嵬料注盥模具设计3塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计3.1型腔数目的确定与多型腔模具相比较，单
14、型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、成型的工 艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。但是，在 大批量生产的情况下，多型腔应收更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的 整体成本L型腔数日的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注 射力、模具成本等要求来综合考虑。按注射机的最大注射量确定型腔的数目n,即kmn -niin m(3-1)式中 k-注射机最大注射量的利用系数，一般取0. 8；nin注射机最大注射量，cm，或gm5浇注系统凝料量，cm，或gm一一单个塑件的体积或质量，cd或g根据 proe 软件计算得：nij =8. 802
15、 cm3 m =20. 96 cm,所以 J%-吗= 0.8x400-8.802、Mgs-77?20.96根据注塑机的额定锁模力f的需求来确定型腔数目n网，gp/?（3-2）式中艮一一注塑机额定锁模力（N）P型腔内塑料熔体的平均压力（MPQ,约为注射压力大80%A,浇注系统在分型面上的投影面积，皿之A一一单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm2根据 proe 软件计算得：Aj=798. 34 mm2 A =3991.69 mmz,所以,F, - pAj 2540 xlO3-0.8x109 x 798.34 n H1+H2+(5 O)itvn(8-1)式中S注射机最大开模行程，mm;H.一一推出
16、距离(脱模距离)，mmH2一一包括浇注系统在内的塑件高度，mm根据公式计算得：%+/+(510)=100注射机的最大开模行程为160mm,所以满足要求。8.3 锁模力的校核胀型力的大小计算： = (1141 +Aj)p(8-2)P型腔内塑料熔体的平均压力(MPQ,约为注射压力大80%A,浇注系统在分型面上的投影面积，mm2A单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm2n一一型腔数量b= (A+A) = (2 x 3991 .69 + 798.34)x0.8x109 = 765765 .984 N注塑机锁模力为2540kN,所以锁模力校核合格。#MP3盖期料注蒙模具设计结束语塑料工业是当今世界上最快
17、的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的 #MP3盖栗料注象模具设计各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但 是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，更进 一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对 我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了 一定的积累。塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容 都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本 上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与
18、实际结合起来，这还需要我们到 工厂里去实践。我相信在未来的我一定能走到最前头。致谢语转眼之间，两周的塑料模具设计已经临近尾声。时间上不是很充裕，而且对于一个MPS盖栗料注象模具设计没有工作经验、相关知识匮乏的大学生，难免会有很多问题考虑不周全。所幸在四位老 师的殷切指导及纠正下,我们顺利完成了塑料模具设计,在这里我要衷心感谢四位老师, 感谢他们为我们课程设计所付出的辛劳，同时也感谢他们悉心的指导，为我们及时纠正 课程设计中出现的错误。其次还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下模具专业知识的基础；也要感谢所 有我的同学们，正是因为有了你们的支持和帮助，本次课程设计才会顺利完成。最后感谢母校三年来
19、的大力栽培。参考文献#MP3盖期料注期模具设计1温边英主编高分子材料与加工中国轻工业出版社，2011版2齐卫东主编简明塑料模具设计手册北京 理工大学出版社，2008版3屈华昌主编塑料成型工艺与模具设计北京高等教育出版社，2011版4宋满仓主编模具制造工艺北京电子工业出版社，2011版 5李奇主编模具材料及热处理北京理工大学出版社，2012版6齐晓燕塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2006.017高济，申树义塑料模具设计M.北京：机械工业出版社，2005.098高锦张塑性成形工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2002.039陈锡栋实用模具设计简明手册M.北京:机械工业出版社，2001MP3盖期料注盥模具设计附录：注塑成型工艺卡塑料注射成型 工艺卡片车间共1页第1页零件 名称MP3盖材料牌号PE设备型 号XS-Z-30装配 图号材料定额每模制 件数2件#MP3盖期料注蒙模具设计零件 图号单件质量3.8258g工装号材 料 干 燥设备热风循 环干燥 箱温度( C)65 851A时间 (h)23qJ-=-jTJMBM.41/0 c 不J，匚 t * 七一二，11料 筒 温 度料筒一 区160180料筒二 区180200料筒三 区2002204rp十 a171 1喷嘴190210