爪形塑料盖注射模课程设计.doc

前?? 言????模具课程设计是在完成冷冲模具设计、塑料模具设计、CAD软件等相关专业课程学习之后，一个重要的综合性的环节。在设计之前，要具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识。初步了解塑件的成型工艺和生产过程，熟悉各种塑料模具的典型结构。课程设计的基本目的是：（1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固加深和拓宽所学的知识。（2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。（3）通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为毕业设计打下一个良好的实践基础。 爪形塑料盖注射模课程设计 图一爪形塑料盖 本课程设计为一爪形塑料盖，如图一所示。塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度30’~1°；材料要求为HIPS，生产批量为大批量生产，塑件公差按模具设计要求进行转换。 一 塑件成型工艺性分析 1.塑件的分析 （1）外形尺寸 该塑件壁厚为3mm~4mm，塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。 （2）精度等级 塑件每个尺寸的公差不一样，任务书中已给定部分尺寸公差，未注公差的尺寸取公差为MT5。 （3）脱模斜度 HIPS的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献[1]表2-10选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1°。 2.HIPS工程塑料的性能分析 高冲击性强度聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法而产生的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品通过添加微米级橡胶颗粒并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。当收到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展收到阻碍，抗冲击性得到了提高。 HIPS为乳白色不透明颗粒。密度为1.05g/cm3，熔体温度150℃~180℃，热分解温度300℃。溶于芳香烃，氯化烃，酮类（除尔酮外）和酯类。能耐许多矿物油，有机酸，碱，盐，低级醇及其水溶液，不耐沸水。HIPS是最便宜的工程塑料之一，和ABS，PC/ABS，PC相比，材料的光泽性比较差，综合性能也相对差一些。PS的冲击强度低，做出的产品很脆，PS经改性后，可使PS的冲击性能提高2~3倍。其性能指标见表一 表一 HIPS的性能指标 密度ρ／㎏·dm-3 1.04~1.06 抗拉屈服强度δb／M Pa 14~48 比体积ν／（dm3·㎏-1） 0.91~1.02 拉伸弹性模量E1／MPa （1.4~3.1）×103 吸水率24h／％ 0.1~0.3 抗弯强度δω／MPa 35~70 收缩率s／％ 0.3~0.6 冲击韧性（缺口） αk／（kJ·m-2） 1.1~23.6 热变形温度t／℃ 64~92.5 硬度（HB） M20~80 熔点t／℃ 131~165 体积电阻系数ρυ／（Ω·cm） 1016 3.HIPS的注射成型过程及工艺参数 1）注射成型过程 （1）成型前的准备。对HIPS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，HIPS成型前必须进行干燥，处理温度60℃~80℃，干燥时间2h。 （2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 （3）塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为70℃，处理时间为2h~4h。 2）注射工艺参数 （1）注射机：螺杆式，螺杆转速为48r／min。 （2）料筒温度t／℃：前段170~190； 中段170~190； 后段140~160。 （3）模具温度t／℃：32~65； （4）注射压力（p／MPa）：60~110； （5）成型时间（s）：30（注射时间初取1.6，冷却时间取20.4，辅助时间取8）。 二 拟定模具的结构形式和初选注射机 1.分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析，分型面应该选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底面上，其位置如图二所示。 图二 分型面的选择 2.型腔数量和排位方式的确定 （1）型腔数量的确定 由于该塑件的精度要求很高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可才用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用