棉签盒盖注塑模具设计

鄂州职业大学 《塑料模具技术应用》课程设计

系 别: 机械工程学院 专 业：模具设计与制造 班 级：模具二班 学 号：2012230236 学生姓名：汪文韩 指导老师：李昶

题目：棉签盒盖注射模具设计

目录：

1. 塑件分析与塑料分析……………………………… 1.1塑件名称………………………………………….. 1.2塑件分析………………………………………….. 1.3塑料分析………………………………………….. 1.3.1 优点…………………………………………….. 1.3.2 缺点……………………………………………. 2.编写注射成型工艺卡片……………………………. 2.1注射成型的工艺参数…………………………….. 2.2工艺卡片………………………………………….. 3.确定注射机及参数…………………………………. 3.1校核注射机相关参数…………………………….. 3.2确定注射机……………………………………….. 4.确定型腔及分布……………………………………. 4.1确定型腔个数…………………………………….. 4.2确定型腔分布…………………………………….. 5.确定分型面…………………………………………. 5.1选择分型面的原则……………………………….. 5.2选择分型面………………………………………..

6.确定模具结构………………………………………… 6.1确定模板厚度选择模架……………………………. 7.浇注系统设计………………………………………… 7.1浇注系统组成………………………………………. 7.2浇注系统的设计原则………………………………. 7.3浇注系统设计………………………………………. 7.3.1设计主流道……………………………………….. 7.3.2设计分流道……………………………………….. 7.3.3设计浇口与拉料杆……………………………….. 7.3.4设计冷料穴……………………………………….. 8.成型零部件设计……………………………………… 8.1计算型腔尺寸………………………………………. 8.2计算型芯尺寸………………………………………. 9.推出机构设计………………………………………… 9.1推杆设计……………………………………………. 9.2复位杆设计…………………………………………. 9.3推板与推杆固定板设计……………………………. 10.导向机构设计……………………………………….. 10.1设计导柱…………………………………………... 10.2设计导套……………………………………………

11.侧面分型与抽芯机构设计…………………………. 11.1确定斜导柱角度………………………………….. 11.2确定斜导柱尺寸………………………………….. 12.温度调节系统设计…………………………………. 12.1选择冷却质……………………………………….. 12.2设计水冷..………………………………………… 13.排气系统设计………………………………………. 14.参考文献…………………………………………….

1. 塑件分析与塑料分析

1.1塑件名称： 棉签盒盖 其相关视图如下：

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1.2塑件分析

棉签盒盖的最大长度为90毫米，最大宽度60毫米，最大高度10毫米。内侧凸台长10毫米，高0.3毫米。工件制作精度MT4级，表面粗糙度最大为3.2μm，较容易实现。盒盖体积约为2960立方厘米，质量约为0.031千克。该工件实体图如下：

1.3 塑料分析

1.3.1优点

聚苯乙烯【PS】无色透明，有光泽，无毒无味，密度为1.05g/㎝^3。她的化学性能、稳定性良好，不易被腐蚀，但不能耐硝酸及强氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油、及各种盐溶液也有足够的耐蚀能力。它的流动性很好，溢出值为0.03㎜，收缩率为0.2——0.8，透光性也很好，仅次于玻璃，着色能力优良；另外，它是目前最理想的绝缘材料，可以与石英媲美！

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1.3.2 缺点

它的耐热性低，质地硬而脆，制作工件时很容易由于内应力作用而开裂。

2.编写注射成型工艺卡片 2.1注射成型的工艺参数

注射成型工艺参数主要包括：温度，压力，时间，等三大参

数。

2.2 注射成型工艺卡片 原料 聚苯乙烯【PS】 注射机型号 螺杆式 前 140—160 料筒 中 170—180 温度 后 180—190 喷嘴 160——170 模具 30——50 塑化 3——6 压力 保压 30——40 注射 60——100 充模 1——3 时间 保压 10——15 冷却 5——15

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前处理a. 检验塑料原料；b.干燥原料；c.清洗料筒；d.预热嵌件 方式 e.选脱模剂 后处理a. 退火处理； 方式 b. 调湿处理 3.确定注射机及参数 3.1校核注射机相关参数

a.注射量 m?nms?mj?kmmax

ms:单个塑料体积3㎝^3 mj:浇注系统及飞边体积10㎝^3 m:成型塑件所需体积 n: 塑件个数1 k:固定系数 mmax:额定注射量

m=1×3+10=13㎝^3 b锁模力 F=﹙nAs+A﹚P≤F0

As:单个塑件的投影面积5400㎜^2 n:塑件个数1

A: 浇注系统投影面积，取30 P:型腔内熔体平均压力，取30 F：成型塑件所需锁模力 F0：额定锁模力

F=(1×5400+30)×30=162.29×10^3N C:注射压力 P≤P0

P:成型塑件所需注射压力80MPa P0注射机最大注射压力

P=80MPa d开模行程 S≤Smax

S:取出塑件所需的开模行程 Smax注射机最大开模行程 S=10+10=20

e模具闭合高度 Hmin≤Hm≤Hmax

Hm 模具闭合高度 Hmin 最小模具闭合高毒 Hmax最大模具闭合高度

f模板尺寸与拉杆空间

模板尺寸：250×280 拉杆间距：235

g喷嘴参数

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Sr:喷嘴头圆弧半径14㎜ SR：浇口套圆弧半径16㎜ d:喷嘴孔直径 2㎜ D:浇口套孔直径 2.5㎜

3.2 确定注射机

根据以上校核的注射量，锁模力，注射压力，开模行程，

模具闭合高度，模板尺寸和喷嘴尺寸等参数选择XS-Z-30注射机为本副模具注射机。 XS-Z-30注塑机技术参数 注射量 锁模力 开模行程 最大/小模具厚度 注射压力 定位圈直径 模板尺寸 喷嘴孔径 喷嘴头半径 4.确定型腔个数及分布 4.1确定型腔个数

考虑到本副模具有侧抽机构，制作比较麻烦，故，本模具采用一模一腔结构形式。

30㎝^3 250KN 160mm 180/160mm 119MPa 63.5mm 250×280mm 2mm 14mm 4.2 确定型腔排布

由于该塑件属于对称图形且模具只有一腔所以把该型腔居中

布置。

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5.确定分型面 5.1选择分型面的原则

a.分型面应选择在塑件最大轮廓处； b.分型面的选择应有利于塑件顺利脱模； c.分型面的选择应保证塑件精度要求； d.分型面的选择应考虑塑件外观质量； e.分型面的选择应有利于排气； f.分型面的选择尽可能满足制品的要求； g.分型面的选择应有利于防止溢料。

5.2选择分型面

考虑以上选择原则及本模具采用侧抽机构，故，把工件竖着

放在模具型腔中，即：工件宽60mm这一边放在分型面上。

6.确定模具结构

6.1 确定模板厚度选择模架 壁厚：S=0.20X+17(X为工件长或宽)

W=90+2S=160 L=60+2S=98

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结合W,L两个参数选择1818系列A4型号模架:

7.浇注系统设计 7.1浇注系统的组成

浇注系统包括：主流道 分流道 浇口和冷料穴四部分。 7.2浇注系统的设计原则

a.了解塑料的成型性能； b.尽量避免或减少产生熔接痕； c.有利于型腔中气体的排出； d.防止型芯的变形和嵌件的移出；

e.尽量采用较短的流程充满型腔。 7.3设计浇注系统 7.3.1设计主流道

主流道设计应满足以下要求：

a.为便于将凝料从主流道中拉出，通常把主流道设计成锥形，锥度为3-6度，Ra一般为0.8um；

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b.为防止凝料溢出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口应

制成球面凹坑；

c.为减小物料的流动阻力，主流道与分流道接口处用圆角过渡；

7.3.2设计分流道

分流道的作用是分流和转向；设计分流到时要求塑料熔体在流

动时热量和压力损失较小，流道凝料少，各型腔能均匀进料，为便于分流道的加工和凝料脱模，分流道大都设置在分型面上 分流道的长度应尽量短且弯折少，以便减少压力和热量损失，节约塑料原料和降低能量消耗；常用分流道截面形状为圆形，正方形，梯形，U形，半圆形和矩形等，本模具采用半圆形。

7.3.3设计冷料穴和拉料杆

冷料穴的作用是储存注射间隔期间产生的冷凝料头和最先注

入浇注系统的温度较低的部分熔体，防止这些冷料进入型腔影响制品质量。常用冷料穴与拉料杆结构有以下几种： a.底部无拉料杆的冷料穴； b.底部有推杆的冷料穴；

c.底部有拉料杆的冷料穴，其中拉料杆有Z形，球头形和菌头型，本模具采用Z形。

7.3.4设计浇口 浇口主要形式有：

a.直接浇口；塑料流程短，阻力小，进料速度快

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b侧浇口；浇口流程短，截面小，去除容易

c.扇形浇口；型腔的排气性好

d.平缝浇口；适用于大面积扁平塑件，流动性好 e.盘形浇口；适用于圆筒形或中间有孔的塑件 f.轮辐式浇口；浇口去除容易

g.点浇口；截面小，适用于盒形和壳体类塑件 h.潜伏式浇口；属点浇口变异形式，易去除

i.护耳式浇口；具有点浇口优点，适用于稳定性差，黏度高塑件。

综合对塑件成型性能和浇口分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口的形式，该模具浇口道设计图如下：

8.成型零部件设计 8.1计算型腔尺尺寸 基本尺寸 90 60 10

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计算公式 L=(Ls+LsScp-3/4△)0L=(Ls+LsScp-3/4△)0△/3公差 最终尺寸 1 89.790+0.33 △/3 0.74 59.80+0.25 0.28 9.870+0.09 H=(Hs+HsScp-2/3△)0△/3

型腔设计图如上：

8.2计算型芯尺寸

基本尺寸 88 5

计算公式 0公差 最终尺寸 87.78-0.330 l=(ls+lsscp-3/4△)-△/3 1 h=(hs+hsscp-2/3△)-△/30 0.24 4.87-0.080 10

型芯设计图如上：

9.推出机构设计 9.1推杆设计

推杆形状为直通式，直径d=8mm,长度l=100mm,顶部与顶板平齐，底部安放在推杆固定板上，工作部分与推杆孔间采用H8/f8间隙配合。推杆材质为45钢，工作部分局部淬火50-55HRC,表面粗糙度Ra在1.6um左右。

为了让塑件完好推出，本模具设有4根推杆，其长间距为138mm,宽间距为136mm且沿型腔对称布置。

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