童车轮芯注塑模设计说明书.doc

1、温州职业技术学院塑料模具综合实训说明书塑料模综合实训说明书课题名称：童车轮芯注塑模系 别 机械工程学院 专 业 模具设计与制造 班 级 模具0000 学 号 00000000000 学生姓名 000000 指导教师 000000000000000 起讫时间： 2010 年 12 月 27 日 2011 年 1 月 14 日（共3周）-II-目 录任务摘要1第1章选择与分析塑料原料21.1选择制件材料31.1.1选择制件材料31.2分析制件材料使用性能31.3分析塑料工艺性能41.4结论4第2章分析塑件结构工艺性52.1塑件尺寸精度分析72.2塑件表面质量分析72.3塑件的结构工艺性分析7第3章确定塑件成型工艺参数83.1温度83.2压力83.3时间（成型周期）8第4章初步选择注射成型设备94.1依据最大注射量初选设备104.1.1计算塑件的体积 104.1.2计算塑件的质量104.1.3计算每次注射进入模具塑料总体积（总质量）104.2依据最大锁模力初选设备10第5章分型面的确定与浇注系统的设计115.1确定型腔数目及布置115.2选择分型面115.3浇注系统的设计125.4设计排气和

2、引气系统设计15第6章注射模具结构类型及模架的选用176.1确定模架组合形式176.2确定型腔侧壁厚度和支承板厚度176.3确定模板厚度196.4选择模架类型226.5检验所选模架22第7章设计注射模具成型零件247.1成型零件结构设计247.2成型零件尺寸计算25第8章设计注射模具调温系统268.1冷却水体积流量268.2冷却管到直径的确定258.3冷却系统结构27第9章设计注射模推出机构299.1推出力F计算299.2确定推出机构方式309.3浇注系统凝料脱模31第10章设计注射模侧向分型抽芯机构2710.1侧向抽芯机构类型选择2710.2斜导柱侧向抽芯机构设计计算2810.2.1抽芯力的计算2910.2.2抽芯距的确定3010.2.3确定斜导柱倾斜角3110.3侧向分型与抽芯的结构设计3210.3.1确定斜导柱的尺寸3310.3.2滑块与导槽设计33第11章模具工程图绘制及材料选择3411.1模具总装图3511.2明细表及模具材料3611.3模具零件图37第12章模具测绘3812.1注射模具拆装基本过程3912.2测绘模具工作原理、结构特征4012.3模具拆装、测绘心得41致谢4

3、2参考文献4344任务摘要某企业大批量生产童车轮芯注塑模（二维如图1.1、三维图1.2），零件要求具有一定的精度，表面粗糙度，产品一出二，要求设计一套成型该塑件的注射模具。拆绘指定塑料模具，进行三维造型，并生成二维总装图（符合国标）图1.1 童车轮芯注塑模二维图形 图1.2童车轮芯注塑模三维图形第一章 选择与分析塑料原料选择制件材料对多种塑料的性能与应用进行综合比较，材料品种可选PP。选择制件材料童车轮芯注塑模为儿童玩具零部件（二维如图1-1、三维图1-2），需大批量生产，通过查塑料成型模具与设备表2-3得；无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。分析制件材料使用性能通过相关知识的学习，对塑料的成型工艺性能有一定的了解。查参考资料注塑模具设计使用教程及相关塑料模具设计资料可得：PP属热塑性结晶型塑料，密度为0.91g/cm ，密度小，强度、刚性、耐热性均优于HDPE，硬度比HDP

4、E高，可在100摄氏度左右使用。具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响等等。适用于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件等。聚丙烯是热塑性塑料，耐腐蚀性和聚乙烯相似，且较优。除浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等强氧化性酸外，能耐大多数的有机和无机酸、碱、盐，也适于在室外大气中暴露（加入2炭黑的品种）。对应力腐蚀破裂的抗蚀性良好，但能被某些强有机溶剂破坏。它比重小，强度高于聚乙烯，常温下耐冲击性能良好，0以下则变差。耐温高性，在低于应力下可长期使用于110120，因此，广用于聚乙烯和聚氟乙烯不适用的较高温度的环境。加工成型方法和一般热塑性塑料相同，可制成管、槽、排烟道、实验室设备等，也可作这热喷或流化涂层！分析塑料工艺性能我们将聚炳烯（PP）的性能特点归类可得表1.1内容：表1.1 原材料聚炳烯（PP）分析塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚炳烯（PP）是热塑性塑料线型结构结晶型材料。可在-30140使用 有一定的化学稳定性和良好额介电性能 具有优良得耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响，但低温变脆、不耐磨、易老化 结晶性料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金

5、属接触容易发生分解；流动性好溢边值0.03左右；冷却速度快；成型收缩率大；注意控制成型温度，料温低取向性明显；塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防止应力集中。结论优点：聚丙烯树脂具有优良的机械性能和耐热性能，使用温度范围-30140。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。本品耐腐蚀，抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好。 缺点：是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。与发烟硫酸、发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等接触有腐蚀作用。可用作工程塑料，适用于制电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽等，也用于生产扁丝、纤维、包装薄膜等 1.1 结论童车轮芯注塑模制件为儿童玩具用品，要求具有一定的强度和耐磨性能，中等精度，外表面无瑕疵、美观、性能可靠。采用PP材料，产品的使用性能基本能满足要求，但在成型时，要注意选择合理的成型工艺，对原料充分干燥、采用较高的温度和压力。第三章 确定塑料成型方式及工艺过程塑件成型方式的选择 塑料成型的种类很多，包括各种模塑成型、层压成型和压延成型等。其中模

6、塑成型种类较多，如注射成型、挤出成型、压缩模塑、传递模塑等，约占全部塑料制品加工量的90%以上。 成型工艺规程 一个完整的注射成型工艺过程包括成型前准备、注射过程及塑件的后处理三个过程。 成型前的准备 （1）对PP原料进行外观检验：对PP原料进行含水量、外观色泽、颗粒情况、有无杂质并测试其热稳定性、流动性和收缩率等指标。 （2）PP着色：粉状或粒状热塑料的着色，可以用直接法和间接法两种工艺实现。直接法着色也称为一步法着色或干法着色，其主要特点是将细分状着色剂与本色塑料简单掺混后即可直接用于成型，或经塑炼造粒后再用于成型。间接着色法又称二步着色法或色母料着色法，主要特点是在不直接用着色剂而用称为“母色料”的塑料粒子与本色塑料粒子按比例称量后放入混合机，经充分搅拌混合后送往成型设备使用。在大批量生产中间接着色比较方便实用。 （3）预热干燥：PP的吸水性比较强，在生产前必须干燥处理。实际生产中使用红外线灯烘箱干燥处理。 注射过程 完整的注射成型过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等步骤。但就塑料在注射成型中的实质变化而言，是塑料的塑化和熔体充满型腔与冷却定型两大过程。(1) 塑料的塑化

7、 (2) 熔体充满型腔与冷却定型 塑件后处理 塑件脱模后常需要进行适当的后处理，以便改善和提高塑件的性能和尺寸稳定性。塑件的后处理主要指退火或调湿处理。 退火处理是使塑件在定温的加热液体介质或热空气循环烘箱中静置一段时间。利用退火时的热量，能加速塑料中大分子松弛，从而消除或降低塑件成型后的残余应力。对于结晶型塑件，利用退火能对他们的结晶度大小进行调整，或加速二次结晶和后结晶的过程。此外，退火还可以对塑件进行解取向，并降低塑件硬度和提高韧性。生产中的退火温度一般都在塑件的使用温度以上高于使用温度(1020)至热变形温度以下低于热变形温度(1020之间)的温度区间进行选择和控制。退火时间与塑件品种和塑件厚度有关，如无数据资料，也可按每毫米厚度约需半小时的原则估算。退火后应使塑件缓冷至室温。 有些塑件在高温下雨空气接触会氧化变色或容易吸收水分而膨胀，此时需进行调湿处理，即将刚脱模的塑件放在热水中处理，这样既可隔绝空气，进行无氧化退火，又可使塑件快速达到吸湿平衡状态，使塑件尺寸稳定下来，以免塑件尺寸在使用过程中发生更大的变化。 应当指出，并非所有塑件都有塑件都要进行后处理。通常，只是对于带有金

8、属嵌件、使用温度范围变化较大、尺寸精度要求较高和壁厚大的塑件才有必要。第二章 分析塑件结构工艺性塑件尺寸精度分析 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，查参考资料GBT14486-1993-工程塑料模塑塑料件尺寸公差可知聚丙烯(PP)塑料公差等为MT5，查表3.2标注主要尺寸公差如下（单位均为mm)。塑件外形尺寸：850-0.6。塑件内形尺寸：670-0.52塑件孔尺寸： 6.70-0.18塑件高度：20.25mm塑件表面质量分析：塑件的表面粗糙度表查书塑料模具设计实用教程中的表3-4 可知，PP 注射成型时，表面粗糙度的范围在a R 0.0251.6mm之间。塑件的结构工艺性分析1） 该塑件的外形为儿童玩具零部件。壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 2） 塑件结构简单，采用左右抽芯机构成型较简单，属于简单零件。 3） 该塑件具有较大的曲面和拔模斜度可以保证正常脱模。4） 该塑件中心孔为通孔，必须采用镶件，且由于直径较小，所以采用定模镶针与镶件结合的方式。5） 后模采用镶件配合前模镶件，做管位进行定位。第三章 确定塑件成型工艺参数注射成型工艺条件的选择可查参考资料实用模具设计与制造手册采用螺杆式塑料注射机，螺杆转速为240 r/min。材料预干燥6h以上。1.2 温度料筒前端：1802001.3 压力注射压力120MPa1.4 时间（成型周期）注射时间：15s；方法：红外线烘箱温度：100110时间：812h。 第四章 初步选择注射成型设备初选注射机规格通常依据注射机允许的最大注射量、锁模力及塑件外观尺寸等因素确定。习惯上依据其中一个设计依据，其余都作为校核依据(在后续章节中完成)。依据最大注射量初选设备 通常保证制品所需注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的的80，否则就会造成制品的形状不完整、内部组织疏松或制品强度下降等缺陷；而过小，注射机

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