湖南科技大學
課程設計
課程設計名稱：連線套塑料模具設計
學生姓名：高**
學院：機電工程學院
專業及班級：材料成型及控制工程
學號：07030401**
指導教師：伍**
2023年12月11日
目錄前言1
設計任務2
一、 塑件的工藝性分析3
二、 擬定模具結構形式和初選注射機……………………5
三、 注射機型號的確定7
四、 澆注系統設計10
五、 成型零件的結構設計和計算16
六、 脫模推出機構的設計和模架的確定20
七、 排氣槽的設計23
八、 冷卻系統設計23
九、 導向定位機構的設計25
一十、 總結26
一十一、 參考文獻26
前言 模具課程設計是在完成冷沖模具設計、塑料模具設計、cad軟體等相關專業課程學習之後，乙個重要的綜合性的環節。在設計之前，要具備機械製圖、公差與技術測量、機械原理及零件、模具材料及熱處理、模具製造工藝、塑件成型工藝及模具設計等方面必要的基礎知識和專業知識。初步了解塑件的成型工藝和生產過程，熟悉各種塑料模具的典型結構。
課程設計的基本目的是：
（1）綜合運用塑料模具設計、機械製圖、公差與技術測量、機械原理及零件、模具材料及熱處理、模具製造工藝、塑件成型工藝及模具設計等方面必要的基礎知識和專業知識，分析和解決塑料模具設計問題，進一步鞏固加深和拓寬所學的知識。
（2）通過設計實踐，逐步樹立正確的設計思想，增強創新意識和競爭意識，基本掌握塑料模具設計的一般規律，培養分析問題和解決問題的能力。
（3）通過計算、繪圖和運用技術標準、規範、設計手冊等有關設計資料，進行塑料模具設計全面的基本技能訓練，為畢業設計打下乙個良好的實踐基礎。
任務與要求：課程設計任務書
一、 給定塑件零件圖一張，按模具設計要求將塑件有關尺寸公差進行轉換。
二、 完成模具裝配圖一張，用手工或cad繪製a0~a1圖幅，按製圖圖標準繪製。
三、 完成模具零件圖4張~6張：
四、 1動模座板；2定模座；3動模座板；4型芯固定板；5動模支撐板；6凸模；7墊塊；8推闆；9推桿固定板；10推桿（或推管、脫模板）任選一件。
五、 圖紙幅面a3或a4均可，用手工或cad繪圖，要求在零件圖上標明：該零件的材料、數量、圖號、尺寸公差和形位公差值、熱處理及其他技術要求。
六、 編寫設計說明書（不少於20頁~30頁），並將此任務書及任務圖放於首頁。
工件圖一、塑件的工藝性分析：
1、塑件的分析：
（1）外形尺寸該塑件壁厚為3mm～4mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，流動性好，適合於注射成型。
（2）精度等級
本課程設計主要設計塑料碗的模具設計成型工藝過程。此塑件對精度要求高，採用mt2級。
（3）脫模斜度該塑件精度要求高，且pc的成型收縮率較小，參考文獻【2】表2—10選擇該塑件上型芯和凹模的統一脫模斜度為40′。
2、pc的效能分析
（1）使用效能透光率較高，介電效能好，吸水性小，力學效能很好，抗衝擊抗蠕變效能突出，但耐磨性較差，有一定化學穩定性，不耐鹼酮、酯等。在機械上用作齒輪、凸輪、蝸輪、滑輪等，電機電子產品零件，光學零件等。
（2）成型效能成型收縮率為0.5%～0.8%，流動性較差，吸濕性強，熔融溫度高，熔體黏度大，成型前原料需乾燥。黏度對溫度敏感，製品要進行後處理。
（3）主要效能指標
密度1.18～1.20 g/cm，
吸水率為0.15%，
收縮率為 0.5~0.8% ，
比體積0.83 cm/g，
熔點130~160℃，
屈服強度72mpa，
拉伸彈性模量2.3×103 mpa
3．pc的注射成型過程及工藝引數
（1）注射成型過程
①成型前的準備對pc的色澤，粒度和均勻度等進行檢驗，pc成型前須進行乾燥，處理溫度為110~120℃，乾燥時間為24h。
②注射過程塑料在注射機料筒內經過加熱、塑化達到流動狀態後，由模具的澆注系統進入模具的型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻階段。
③塑件的後處理退火處理的方法為紅外線、燈箱，處理溫度130~135℃，處理時間為1h。
（2）注射工藝引數
①注射機：螺桿式，螺桿轉速為30r/min
②料筒溫度（℃）：後部 220~240；
中部230~280;
前部240~285。
③噴嘴溫度（℃）：240~250
④模具溫度（℃）：70~120
⑤注射壓力（mpa）：70~130
⑥成型時間（s）：40（注射時間為1s,冷卻時間為31s，輔助時間為8s）
二、擬定模具的結構形式和初選注射機
1．分型面位置的確定
通過對塑件結構形式的分析，分型面應選在端麵截面積最大且有利於開模取出塑件的底平面上，其位置如下圖所示：
2.型腔數量和排位方式的確定
（1）型腔數量的確定由於該塑件的精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產，可採用一模多腔的結構形式。同時考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的關係，以及製造費用和各種成本費用等因素，初步定為一模四腔的結構形式。
（2）型腔排列形式的確定多型腔模具盡可能選用平衡式排列布置，且要求緊湊，並與澆口開設的部位對稱。由於該模具選擇的是一模四腔，參考資料可知採用h型對稱排列，使型腔進料平衡。如下圖所示:
（3）模具結構形式的初步確定由以上分析可知，本模具設計為一模四腔，對稱h型直線排列，根據塑件結構形式，推出機構初選推件板或推桿推出方式。澆注系統設計時，流道採用對稱平衡式，澆口採用側澆口，且開設在分型面上。因此定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料，動模部分需要新增型芯固定板、動模墊板和推件板。
由以上綜合分析可確定選用帶推件板的單分型面注射模。
三、注射機型號的確定
1）注射機的計算
通過pro/e建模分析得塑件質量屬性如圖
塑件體積：v塑=9.7996cm
塑件質量：m塑=ρv塑=9.7996×1.19=11.66g
式中ρ根據參考文獻取1.19g/cm
2）澆注系統凝料體積的初步估算
澆注系統的凝料在設計之前不能確定準確的數值，但是可以根據經驗按照塑件體積的0.2~1倍來估算。由於本次設計採用的流道簡單且較短，因此澆注系統的凝料按塑件體積的0.
3倍來計算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統的凝料和4個塑件體積之和）為v總=1.3nv塑=1.3×4×9.
7996=50.96cm
3）選擇注射機
根據以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為v總=50.96cm，由參考文獻[1]式（4-18）v公/0.8=50.
96/0.8=63.70 cm。
根據以上的計算，初步選擇公稱注射量為125 cm，注射機型號為xs—zy—125臥式注射機，其主要技術引數見表1。
表1注射機主要技術引數
理論注射量/ cm 125 拉桿內向距/mm 260×360
螺桿柱塞直徑/mm 30 移模行程/mm 160
注射壓力/mpa 150 最大模具厚度/mm 300
注射速率/gs-1 1.8 最小模具厚度/mm 200
塑化能力/kgh 70 鎖模形式雙曲肘
螺桿轉速/rmin-1 10~140 定位圈直徑/mm 100
鎖模力/kn 900 噴嘴球半徑/mm 12
噴嘴孔直徑/mm 4
4）注射機相關引數的校核
（1）注射壓力校核。查參考文獻[1]表4-1可知，所需壓力為100mpa~120 mpa，這裡取p0=110 mpa,該注射機的公稱注射壓力p公=150 mpa,注射壓力安全係數k1=1.25~1.
4,這裡取k1=1.3，則：
k1 p0=1.3×100=130 mpa＜p公，所以注射機壓力合格。
（2）鎖模力校核。
①塑件在分型面上的投影面積
a塑=π/4×24×24=452.16mm2
②澆注系統在分型面上的投影面積a澆，即澆道凝料（包括料口）在分型面上的投影面積a澆的數值，可以按照多型腔模具的設計分析來確定。a澆是每個塑件在分型面上的投影面積a塑的0.2~0.
5倍。由於本設計的流道比較簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小些。這裡取a澆=0.
2a塑。
③塑件和澆注系統在分型面上總的投影面積，則
a總=n（a塑＋a澆）=n（a塑＋0.2a塑）=4×1.2 a塑=2170.368mm2
④模具型腔內脹型力f脹= a總p模=2170.368×40=86.81kn
式中，p模是型腔的平均計算壓力值。p模是模具型腔的壓力，通常取注射壓力的20%~40%,大致範圍為30mpa~60mpa。對於黏度較大的精度較高的塑料製品應取較大值，故p模取40mpa
由表1可知該注射機的公稱鎖模力f鎖=900kn,鎖模力安全係數k2=1.1~1.2這裡取k2=1.
2,則取k2f脹=1.2 f脹=1.2×86.
81=104.18＜f鎖，所以注射機鎖模力滿足要求。
對於其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結構尺寸確定後方可進行。
四 、澆注系統設計：
1、主流道設計：
主流道通常位於模具中心塑料熔體的入口處主流道通常位於模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體匯入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便於熔體的流動和開模時流到凝料的順利拔出，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由於主流道與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反覆接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的澆口套。
1） 主流道尺寸
（1） 主流道的長度一般有模具結構確定，對於小型模具l應盡量小於60mm,因塑件型腔深度為56mm且採用側澆口進料，本次設計中初取60mm進行計算。
（2） 主流道小端直徑d=注射機噴嘴尺寸＋（0.5~1）mm=4.5mm。
（3） 主流道大端直徑d=d＋2l主tan(α/2)=8mm.式中α≈4°。
塑料模具課程設計說明書
一.1 成型材料效能分析 該塑件材料為丙烯晴 丁二烯苯乙烯共聚物 abs 密度為。abs有極好的抗衝擊強度，且在低溫下也不迅速下降。abs具有良好的機械強度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水性 化學穩定性和電氣效能。abs有一定的硬度和尺度穩定性，易於成型加工，經過調色可配成任何顏色。abs的缺點...
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