铅笔芯盒的塑料模具设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

铅笔芯盒的塑料模具设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

21 表 21 ABS 的性能指标 密度 /gcm3 ～ 屈服强度 /MPa 50 比体积 /cm3g1 ～ 拉伸强度 /Mpa 38 吸水率（ %） ～ 拉伸弹性模量 /Mpa 103 熔点 /。 C 130～ 160 拉弯强度 /Mpa 80 计算收缩率（ %） ～ 抗压强度 /Mpa 53 比热 容 /J （ kg C） 1470 弯曲弹性模量 /Mpa 103 6 （ ABS）的注射成型工艺参数 查《实用模具技术手册》，确定 ABS 塑料的注射工艺参数如下 : 注射机类型：螺杆式 螺杆转速： 30～ 60r/min 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度： 180～ 190 ℃ 料桶前端温度： 200～ 210 ℃ 料桶中段温度： 210～ 230 ℃ 料桶后段温度： 180～ 200 ℃ 模具温度： 50～ 70 ℃ 注射压力： 70～ 90MPa 保压力： 50～ 70MPa 注射时间： 3～ 5s 保压时间： 15～ 30s 冷却时间： 15～ 30s 成型周期： 40～ 70s 以上参数在试模时可以做适当调整。 7 第 2 章 注塑设备选择 第 1节 塑件体积和质量的估算 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，故可采用侧浇口自动脱模结构。 由于塑件较小，所以模具采用一模 8腔结构，浇口形式采用侧浇口。 计算塑件体积 由第 1章可知塑件材料 ABS的密度为 ～ 3 ，收缩率为 %～ %，根据塑件的结构分析密度取  ，平均收缩率为 %。 经测绘初步估算得 塑件体积 1V = 22－ 22+3649－ 36x8= ； 取 塑件体积 1V = cm3 塑件质量 1M = 1V ρ = cm3  =； 浇注系统凝 料体积的初步估算 可按塑件体积的 倍估算，由于该模具采用一模八腔。 V2 =81V =2 =； V0 =8 1V +V2 =8 +=。 M== 根据计算得出的一次模具型腔的塑料总质量 M=，则有： M/=。 根据以上的计算，初步选定公称注射量为 20g。 8 第 2节 注塑机型号的选定 根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为 注射机型号为 SYS20直角式注射机，主要技术参数见表 21。 注塑机的主要技术参数 表 21 SYS20 注射机技术参数 型腔数量的校核 1 按注射机的最大注射量校核型腔数目 n≤1 V VV  ； 上式右边≈ 22≥ 8，符合要求。 注 射 装 置 螺杆直径 /mm 40 螺杆转速 /（ r 1min ） 10～ 140 理论注射容量 /cm3 20g 注射压力 /Mpa 120 注射速率 /（ ） 110 塑化能力 /（ gs） 45 锁 模 装 置 锁模力 /KN 200 模板行程 /mm — 模具最小厚度 /mm 50 模具最大厚度 /mm 250 定位孔直径 /mm 100 喷嘴伸出量 /mm — 喷嘴孔径 /mm 3 喷嘴圆弧半径 /mm 12 模板尺寸 /mm 160200 9 式中 0V —— 注射机的最大注 射量， cm3（ g) 2V —— 浇注系统凝料量， 1V—— 单个塑件的容量或质量， 注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置： 在两瓣合模上的作用面积约为 A11 ≈ 24 135=3240mm2 ； 瓣合模与支撑板的接触处的作用面积 A12 ≈ 17 135=2295mm2 ； n≤12AP APF型型 上式右边≈ ≥ 8 符合要求； 式中 F—— 注射机的额定锁模力 (N)，该注射机为 2 105 N； A1 —— 2 个 塑件在模具分型面上的投影面积 (mm2 ), A1 =8A11 =998mm2 ； A2 —— 浇注系统在模具分型面上的投影面积 (mm2 ), A2 = =349mm2 ； P型 —— 塑料熔体在模腔内的平均压力 (MPa),通常型腔压力为 20― 40MPa,该处取压力为 25MPa； 第三章 拟定模具结构形式 第 1 节 分型面位置的确定 在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。 在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。 分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具设计制造都有很大的影响。 因此分型面的选择是 注射模设计中的一个关键因素。 分型面的选择原则 ； 10 ； ； ； ； ； 该塑件在模具设计时已经充分考虑了上述原则，同时根据提供的塑件实体并无侧边凹凸和槽，所以分型时只需轴向抽芯分型。 分型面的选择及模具结构 充分考虑以上条件及有利于工艺操作，将分型面选择在塑件下表面如图 31 所示 31 铅笔芯分型面的形状和位置 1 定模 .。 11 第 2 节 确定型腔排列方式 当塑件分型面确定之后，就需要确定该形腔的排列方式，因该模具是多形腔，所以通常采用圆形、 H 形、直线型、及复合排列等，设计时因注意以下几点： ，以确保塑件质量的均匀和稳定； ，以防止模具承受偏载而产生溢料； ； ，加工麻烦； 综上所述，该模具采用 H 形 平衡式排列方式，如图 32 所示。 32 形腔布局 第四章 浇注系统形式和浇口设计 浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。 因此在设计浇注系统时，应遵循以下设计原则： ； 12 ，以保证成型周期和塑件质量； ； ，减少热量和压力的损耗以及节约材料； ， 并防止型芯的变形及镶件的位移； ，以防止单边安装； ，要考虑便于修整浇口，以保证塑件质量。 第 节 主流道设计 主流道是从注射机喷嘴与模具接触的部位开始到分流道为止的一段通道。 在立式注射机上主流道垂直与于分型面，一般设计为圆锥形，以便于使凝料顺利的从主流道拔出。 主流道尺寸 d=3（注射机喷嘴直径） +（ ～ 1） 取 d=4mm； SR0 =12(注射机喷嘴球头半径 )+（ 1～ 2） mm 取 SR0 =13； h=3mm～ 8mm 取 h=3mm； 由标准模架结合该模具结构取 L=40mm D= d+2tanα ≈ （取锥角 α =3176。 ） D=7mm； 13 主浇道形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件，但该塑件的结构工艺性较简单，所以浇口套选用一般材料 T8A，硬度 4045HRC,图 41 所示。 图 41浇口套 第 2 节 分流道设计 主流道与浇口之间的通道为分流道。 在多形腔的模具中分流道是必不可少的，在单型腔的模具中，有时可省去分流道。 分流道选取原则 ； ； 3 分流道的长度应尽可能的短，容积小； 4 分流道的固化时间应必塑件固化时间短，以便于压力的传递； ； 结合该塑件的结构特 点和上述选取原则，该塑件的横截面宜采用梯形，因梯形加工简单并使熔料能平稳的转换流向形腔。 分流道的长度 梯形分流道的长度 L=（ 1～ )D=7～ 式中 D主流道大端直径 (mm)但 L应不小于 8mm。 ； 14 结合该塑件的结构特点和上述选取原则，该塑件的横截面宜采用梯形，因梯形加工简单并使熔料能平稳的转换流向形腔。 分流道的形状及尺寸 参考《模具设计与加工速查手册》表 515 常用分流道系列尺寸可知 ，该模具分流道结构尺寸如图 42所示： 42分流道形状与尺寸 第 3 节 主流道冷料穴设计 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量。 开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料井的直径应稍大于主流道大端的直径，该模具采用底部装有拉料杆的 Z 字形槽冷料井。 拉料杆直径 C=7（主流道大端直径） +1=8mm， 冷料井深度取 7mm。 第 4 节 浇口设计 浇口是连接流道与型腔之间的一般细短通道，它的作用是增加和控制塑料进入形腔的流速并封闭装填在形腔累内的塑料，保证充填实，确保制品质量。 因此浇口的形式、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口截面积通常为分流道截面积的 ~ 倍，浇口的截面积形状多为矩形 (宽度与厚度的比为 3： 1）和圆形两种，浇口长度为 1mm~。 在设计浇口时，应取较小值，以便在试模时逐步修正。 浇口的类型及位置的确定 该模具是小型塑件的 多型腔模具，同时从所提供的塑件中可以看出，在中部 的圆形凸台的圆周上设置侧浇口比较合适。 侧浇口开在垂直的分型面上，从型腔（塑件） 15 外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便的调整冲模时的剪切速率和浇口的封闭时间，因而又称为标准浇口。 这种浇口加工容易，修整方便，而且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛应用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具中。 浇口结构尺寸的计算 1 参考《模具设计与加工速查手册》表 517 可知 浇口长度 L1=2mm 浇口深度 =3mm 浇口宽度 =2mm 其尺。