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塑料橡胶材料内板塑料模设 计说明书 塑料橡胶材料内板塑料模设 计说明书 塑料成型模具和设备塑料成型模具和设备 设计题目：内板塑料模设计设计题目：内板塑料模设计 专业： 模具设计和制造 专业： 模具设计和制造 学号： 2008622025 姓名： 姚蕾 指导老师： 卞平 十堰职业技术学院机电工程系十堰职业技术学院机电工程系 2010 年 6 月 产品三维图：产品三维图： 二维图： 材料：PPO（聚苯醚）PPO（聚苯醚） 生产批量：大批量 设计任务 1. 出三维塑料模具图壹张 2. 制模具设计说明书壹份 壹、塑件的工艺性分析壹、塑件的工艺性分析 1、塑料的原材料分析，如下表以所示： 表 1 塑料的原材料分析表 1 塑料的原材料分析 塑件名称结构特点使用温度化学稳定 性 性能特点成型特点 PPO （聚苯 醚） 非 线 性 结构 可在 1000 以 下 环 境 中 工 作 1.对水、弱 酸、弱碱及 弱的无机 酸，有机酸 等性能稳 定，无影响 2.不耐汽 油，在汽油 中易开裂 3.对子外 线不稳定， 不宜暴晒 4.易溶于 氢化烃、芳 香烃中 1.较好的抗冲击和几何 稳定性，延展强度、抗疲 劳强度较好，有较好的综 合性能； 2.绝缘性好，受温度及频 率变化的影响很小； 3.吸水性小，但易开裂， 故用改性聚苯醚以消除 应力，减小开裂； 4.成型加工性能好，带耐 热性略差 5.聚苯醚的成型温度为 280-330 度，改性聚苯 醚的成型温度为 260-285 度 6.流动性差，为类似牛 顿流体，粘度对温度比 较敏感，制品厚度壹般 在 0.8 毫米之上。

极易 分解，分解时产生腐蚀 气体宜严格控制成型 温度，模具应加热，浇 注系统对料流阻力应小 1.易于成型，但需干燥处 理； 2.由于 PPO 流动性差，对 温度变化敏感，凝固速度 快，成形收缩小，故模具 主流道锥度宜大及用拉 料钩，且浇注系统应对料 流阻力小，进料口宜厚， 浇道短粗，可采用用直接 进料口或扇形、扁平进料 口 3.模温取 100150 度为 宜，可防止过早冷却，提 高充模速度，降低料温及 注压，改善表面光泽、防 止出现分层，熔接痕，皱 纹及分解模温低于 100 度者，尤其对薄壁塑件易 造成充模不足，分层，高 于 150 度易出现气泡，银 丝翘曲 4.料温在 300330 度时 有好的流动性可供加工， 复杂及薄壁塑件，注射压 力宜取高压，高速注射， 保压及冷却时间不要太 长 结论该塑件有较好的工艺性能，适宜注塑成型，成型前需要干燥处理 2、塑件的尺寸精度分析： 根据塑件上的尺寸标准，均无特殊要求，为自由尺寸，但要求和外壳 有壹定的配合精度，故可按 MT5 级塑料件精度查取公差值其主要尺 寸公差标注如下（单位：mm） 塑件外形尺寸：83+0.8443-0.64 内形尺寸：41+0.8467+1.06 孔尺寸：2.8+0.26+0.24 孔心距尺寸：51+_0.3734+_0.38 3、塑件表面质量分析： 该塑件是内板，对表面质量没有特殊要求，因此表面粗糙度可取 Ra1.5。

4、塑件结构工艺性分析： （1）侧壁有 4 个侧孔及 1 个圆孔和 1 个方孔故需采用侧抽芯成型； （2）最小孔径2.8mm，最小孔心距 34mm，最小孔边距 34mm 均符合 制造要求； （3）该产品形状复杂，内壁有 1 个高 1.3mm 的内凸台，且壁厚不均 匀，但最小壁厚 0.6mm 符合最小壁厚要求 综上分析： 产品内壳能够采用带侧抽芯的塑料膜注射成型 二成型设备的选择和模具工艺参数的编制二成型设备的选择和模具工艺参数的编制 1、计算塑件的体积 可利用三维软件直接能够得到： 塑件的体积为：V1=4072.2mm3 浇注系统的体积：V2=6492mm 壹次注射所需的塑件总体积为：V=V1+V2=10564.2mm3 2、计算塑件的品质：查手册取密度=1.06 塑件的品质：M1=V10.0124（Kg）=4.3g 塑件和浇注系统的总质量：M=V11.198g 3 选用注塑机： 根据产品的形状，取壹模俩件的模具结构，在书中找到相应的成型设备，选得螺杆式注射成型 机：XSZS22. 4、塑件注塑成型工艺参数如表 2 所示， 表 2PPO 塑件的注塑成型工艺参数表 2PPO 塑件的注塑成型工艺参数 工艺参数规格工艺参数规格 预热和干燥 温度：100 以内 时间：2h 成型时间 注射时间：0-4s 保压时间：25-65s 冷却时间：40-70s 总周期：55-110s 料筒温度 后段：200220 中段：220-250 前段：250270 螺杆转速 r/min 3050 喷嘴温度200230 模具温度60100 注塑压力 MPa90130MPa 后处理 方法：热风干燥 温度：80-90 时间：60100min 试模时，可根据实际情况做适当调整；模具成型工艺卡如表 3 所示。

表 3 内板模塑工艺卡表 3 内板模塑工艺卡 十堰职业技术学院质料编号 车间模具教研室 内板模塑工艺卡 共页第页 零件名称内板材料牌号PPO设备型号 XSZS2 2 装配图号材料定额每模件数2 零件图号单件质量 4.3g 工装号 设备 温度小于 100 材 料 干燥时间 h h2h 后段200220 中段220-250 前段250270 料 桶 温 度 喷嘴200230 模具温度60100 注射 h04 保温 s25-65s 时 间 冷却 s40-70s 注射压力 MP 90180压 力 背压 温度80-90辅助后处理 时间 min60-100 时间 定额单件 检验 编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程 师 三、模具结构方案的确定三、模具结构方案的确定 1、分型面的选择1、分型面的选择 分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，利于排气， 保证塑件表面质量，该零件的分型面如下图 1 所示， 取塑件的底，图 2 为型芯和型腔及零件的组合图 图 1 图 2 2、型腔数量的确定及型腔的排列 该塑件的尺寸相对适中，能够采用壹模二腔，型腔布置在模具的中间，有利于排 气和模具的质量平衡， 但该塑件有 6 个侧孔，需要用到侧抽心。

如图： 3、浇注系统的设计 模具浇口套主流道球面半径 R 和注塑机喷嘴球面半径 R 的关系为： R=R+(12)=12+2=14mm 模具浇口套主流道小端直径 d 和喷嘴出口直径 d 的关系为：d=d+ （10.5）=3.5+0.5=4mm；流道呈圆锥形，其锥度取 2； 流道取圆柱形，分流道取圆形，其半径 R=4mm; 浇口采用点浇口，从塑件的中右端进料，如图 3 所示： 浇注系统的设计浇注系统的设计 4、型芯和型腔的结构确定 经过考虑，决定用整体式型芯和型腔的结构，因为其结构牢固，不易 变形，不会使塑件产生拼接痕，满设计要求 型芯如下： 型芯 型腔 5、推出方式的选择 此模具的型芯在动模，开模后，塑件包紧型芯留在动模壹侧，根据塑件是壳类零件的特点， 可采用推件板推出形式，这样推出平稳，有效地保证了推出后塑件的质量，模具结构也比较 的简单 6、侧型芯的选择和确定 通过观察及测量知道，零件俩侧各需要俩个侧型芯成型倒扣，左端 应该是壹个多型芯的侧滑块 7、标准模架的选择 标准模架模架壹经选定，就能够到市场上购买到，此模具采用细 水口类型，所以选用“LKM-PP255020353580” ，其中参数的含义是： 2550模架的长和宽分别为 500mm 和 250mm 20R 板厚 20mm 35A 板厚 35mm 35B 板厚 35mm 80C 板厚 80mm 模架的剖视图如下 型芯和型腔及零件的剖视图如下 四成型零件工作尺寸的计算四成型零件工作尺寸的计算 工件的尺寸如下图所示： 由上面的零件图可知所有的尺寸都没有标注公差，尺寸精度要求比较 低，在实际生产中，为了简化计算，这壹类尺寸在计算时往往只加上 它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。

尺寸的计算如下表 ： 类型塑件上的尺 寸 计算公式 制造公差 收缩率 Scp 计算结果 8382.67 43 L=(L+LS-3/4 )+z042.74 43.76 型腔 尺寸 6 L=(L+LS-2/3 )+z0 MT5 级 成型收缩 率:0.4-0.7% 5.73 66.22 2.8 L=(L+LS+3/4 )+z03.12 55.2 型芯 尺寸 3 L=(L+LS+2/3 )+z0 MT5 级 成型收缩 率:0.4-0.7% 3.2 3434.17+-0.26中心 距尺 寸 51 L=（L=Ls）+-1/2 MT5 级 成型收缩 率:0.4-0.7% 51.23+-0.37 五注射机有关工艺参数的校核五注射机有关工艺参数的校核 XSZS22.注射机的主要参数如下表所示： 标称注射量90cm定位孔直径55mm 最大开模行程 S 80mm 喷嘴球头直径 12mm 最大装模高度 H 180mm 喷嘴孔直径 2mm 最小装模高度 H 60mm 中心顶杆直径 16mm 模板最大安装 尺寸 250mm*280mm 顶出行程 0110mm 1.注射量的校核 塑件和浇注系统的总体积 V=27510.7215mm=27.5107215cm 远小于 注塑机的标称注射量 90cm； 2.模具闭和高度的校核 由装配图可知模具的闭和高度：H=260mm， 最小装模高度 H=60mm，最大装模高度 H=180mm，不能够 满足 HHH 的安装条件； 所以 XSZS22 注射机不满足要求，应该从选注射 机。

经过查阅设计手册决定选用 XSZS22 注射机 XSZS22.注射机的主要参数如下表所示： 标称注射量125cm定位孔直径55mm 最大开模行程300mm喷嘴球头直径12mm S 最大装模高度 H 300mm 喷嘴孔直径 4mm 最小装模高度 H 200mm 中心顶杆直径 50mm 模板最大安装 尺寸 428mm*428mm 顶出行程 0110mm 1.注射量的校核 塑件和浇注系统的总体积 V=27510.7215mm=27.5107215cm 远小于 注塑机的标称注射量 125cm； 2.模具闭和高度的校核 由装配图可知模具的闭和高度：H=260mm 最小装模高度 H=200mm，最大装模高度 H=300mm，能够满足 HHH 的 安装条件， 3.模具安装部分的校核 该模具的外形尺寸为：280*230，注射机模板最大安装尺寸 为 428*428，故能满足安装要求； 模具定位圈的直径为100mm注塑机定位孔直径55mm， 但不影响实际工作； 浇口套的球面半径为 R7喷嘴球头半径 R4，符合要求； 4.模具开模行程的校核 如图所示， 模具的开模行程 S=塑件的高度+浇注系统的高度 +顶杆的高度+（510）=10+60+35+5=110mm 注塑机的最大开模行程 S=300mmS=110mm 5.顶出部分的校核 模具上顶杆孔的直径为 814mm注塑机中心顶杆直径 50mm 注塑机最大顶出距离为 110mm模具上所需要的最小顶出距 离 10mm 模具装配图如下： 结论：根据校核 XS-ZY125 注射机完全能满足该模具的使用要求。

六、模具装配图及模具零件明细表六、模具装配图及模具零件明细表 19型腔12CrNi3A2 18型芯12CrNi3A2 17复位杆9SiCr4 16推杆456 15推杆固定板451 14推杆垫板Q2351 13连接螺钉456 12下模座HT2101 11垫块Q2752 10型芯垫板451 9导滑槽Q23510 8型芯套板Q2351 7型腔套板Q2351 6流道板451 5限位圈451 4浇口套Cr121 3限位圈固定螺钉452 2紧固螺钉456 1上模座HT2101 序名称材料件数 号 。