盒盖塑件注射模具设计(2)

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2塑件成型工艺性分析

2.1塑件成型特性

聚乙烯塑料密度:0.94-0.96克/立方厘米，成型收缩率:1.5-3.6%，熔点105~137℃。聚乙烯塑料是塑料工业中产量最大的品种。按聚合时采用的压力不同可分为高压低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE） 。薄膜是其主要加工产品，其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用于包装、农业和交通等部门。 成型性能：

1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.

2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统.

3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤.

2.2塑件的结构工艺特性

（1）外形尺寸与精度等级 盒盖整体尺寸70.6mm×51.6mm外部由长方形体并倒角形成，盒盖属于外部配件，表面精度要求较高，尺寸精度要求不高。

（2）脱模斜度 该塑件材料为聚乙烯，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为30′。

（3）该塑件尺寸较大且要求塑件表面精度等级较高，无凹痕。采用点浇口流道的双分型面型腔注射模可以保证其表面精度。

2.3 塑件的生产批量

该塑件的生产类型是大批量生产，因此，在模具设计中，要提高塑件的生

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产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以降低生产成本。

3.初选注塑机规格

3.1注射机型号的确定

（1）盒盖体积 根据塑件的三维模型，利用三维软件直接可查询到可得出盒盖体积

V盒=5385 mm3

（2）盒盖质量 查《模具设计与制造简明手册》P276.表2-2常用热塑性塑料主要技术指标可知PE的密度为0.94～0.96g/cm3，这里取0.96g/cm3，计算可得盒盖的质量M盒=5.385 cm3×0.96g/cm3≈5.1696g.

（3）浇注系统凝料体积的初步估算 根据经验按照塑件体积0.2~1倍计算，由于本设计流道简单且较长，因此浇注系统凝料按塑件体积的1倍计算，故一次注入模具型腔的塑料熔体总体积V总=V盒×（1+1）=5.1696×2≈10.34cm3

（4）选择注射机 根据第三步计算出的一次注入模具型腔的塑件总体积V总=10.34cm3，可得V总/0.8≈13cm3

根据以上计算，由于HDPE须使用螺杆式注射机，因此初选号为XS-ZY-125，参数如 表 3-1所示：

表3-1注射机主要技术参数 标称注射量（cm3）：125 柱塞直径（mm）：42 注射压力（Mpa）：120 注射行程（mm）：115 注射时间（s）：0.5 注射方式：螺杆式 锁模力（kN）：900 合模方式：液压—机械 推出形式:两侧顶出 定位圈尺寸：63.5 最大成型面积（cm2）：320 模板最大行程（mm）：300 模板最大厚度（mm）：300 模板最小厚度（mm）：200 模板尺寸（mm）：428×458 拉杆空间（mm）：260x290 电动机功率（kw）：5.5 喷嘴球半径（mm）：12 喷嘴孔直径（mm）：4 机器外形尺寸（m）：2.34×0.86×1.46

3.2注射成型过程及工艺参数

（1）注射成型特点 聚乙烯成型时，在流动方向与垂直方向上的收缩差异

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较大。注射方向的收缩率大于垂直方向上的收率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；聚乙烯收缩率的绝对值较大，成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。 （2）注射工艺参数

根据选用塑料（PE）的特性和本设计中塑料的自身成型特点，查有关资料，确定注射成型工艺参数如下表所示。 预热和干燥温度 料 筒 温 度 前段 180-190℃ 15-60秒 注射时间 冷却时间 后段 中段 80-120℃ 时间 1-2小时 140-160℃ 180-200℃ 模具温度 注射压力 30-60℃ 700-1000公斤力/cm2 0-5秒 15-60秒 保压时间 总周期 40-140秒 后处理 无 4分型面和型腔数目选择

4.1分型面位置的选择和确定

分形面的选择原则：

1.为便于塑件成形后脱模，分型面应使塑件在开模时留在有脱模机构的一边，通常是在动模的一侧；

2．当塑件内有嵌件时，由于嵌件极少的收缩会造成塑件在这一位置粘附在型腔内，因此型腔应设计在动模部分而不应该在定模部分；

3.为了便于模具的加工，应考虑斜分型面要比直分型面的型腔部分容易加

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工；

4.选择分型面时，应尽量只采用一个与开模方向垂直的分型面，并尽量避免侧向抽芯与侧向分型，如果塑件有侧凹或侧孔必须采用侧向分型或抽芯时，应使侧抽芯型芯尽可能安放在动模上，而避免定模部分抽芯；

5．对于有同轴度要求的塑件，模具设计时尽可能将型腔设计在同一个型面上；

6．选择分型面时，应选在不影响塑件外观和塑件飞边容易修整的部位，一保证塑件的质量；

7.分型面的选择应有利于防止溢料，当塑件在分型面上的投影面积接近于注射机最大注射面积时，就有可能产生溢料；

8.分型面的选择应有利于排气，即分型面应尽可能设在塑件流动的末端，以利于排气；

9.对于塑件较高，脱模斜度又小的塑件，分型面宜选在中间部位，尽管型腔设在动、定模两侧，但易于脱模且不产生飞边。

由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，考虑到要保证塑料制品能够脱模，使型腔深度最浅，使塑件外形美观，容易清理和有利于排气等问题，本塑件要求外侧表面光滑，下端外沿无浇口痕迹，综上所述，最终确定分型面如下图图 4-1-1和图4-1-2所示。

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图4-1-1 分型面

图 4-1-2 分型线

4.2型腔数目的确定

对于设计的盒盖，由于其内形状虽然规则但较复杂，但总体比较简单。塑件的生产批量为大批量生产，而且产品对尺寸的要求不是很高。故宜采用三板模细水口点浇口系统。故在安排型腔时，采用一模两腔的形式，以方便提高工作效率。

4.3浇注系统的设计 4.3.1主流道的设计

（1）主流道长度：根据模架的实际尺寸确定主流道是长度，其中面板厚度为50mm，流道推板的厚度为35mm。但为保证定位圈的安装便捷和定位效果，所以设计定位圈嵌入面板5mm。所以定位圈和主流道也相对面板表面下沉5mm。所以本次设计初取80mm进行设计

（2）主流道小端直径：D2=D1+(0.5～1)mm，一般情况下，D2=3.5～4.5mm其中D1为注塑机喷嘴口直径。XS-ZY-500注塑机喷嘴孔直径（mm）可取3、5、6、8。所以这里取D1=5mm.所以D2=5+1=6mm

（3）主流道大端直径：d’=d+2L主tanα=6mm，式中α=2°d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）mm=（6+1）mm=7mm

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