塑料盒模具设计

西安航空职业技术学院

毕业设计论文

塑料盒注射模设计

本毕业设计为异形塑料盖，如图（1）所示，整体结构比较简单。塑件要求是不允许有裂纹，变形缺陷，脱模斜度为30′～1°。材料为HIPS，生产批量为大批量，塑件公差为MT5级。

圆形底座（HIPS，MT5级)

1塑件成型工艺性分析 1.1 塑件的分析

（1）外形尺寸。该塑件壁厚为1.5mm，塑件外形尺寸不大（总高度为6mm，最大长度58.5mm），塑件熔体流程不长,塑件材料为HIPS。是热塑性材料，具有较高的流动性，适合于注射成型。

（2）精度等级。塑件每个尺寸公差不一样，未标注公差的尺寸取公差等级为MT5级。 （3）脱模斜度。HIPS的成型性能良好，成型收缩率较小。选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1°。

(4)表面分析。该零件表面除要求没有毛刺外，没有其他的要求，故比较容易实现。

1.2 HIPS塑料的性能分析

高冲击性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生产的一种抗冲击

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的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品会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。当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受到阻碍，抗冲击性得到了提高。

使用性能：乳白色不透明颗粒.密度为1.05g/cm3.熔融温度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. HIPS是由PS加丁二烯改性而成的,因为PS的冲击强度很低,做出的产品很脆,而丁二烯的韧性很好,加入丁二烯后可使PS的冲击性能提高2~3倍.尽管HIPS的冲击强度比PS的冲击强度高出很多,但其综合性能还是不如ABS,PC/ABS等。

成型特点：聚苯乙烯性脆易裂，易出现裂纹，因此脱模斜度不宜过小，顶出要均匀；流动性优良，应注意模具间隙，防止飞边。宜采用高料温，高模温、低注射压力成型并延长注射时间，防止缩孔及变形，降低内应力；但料温高容易出现银丝；料温低，使塑件透明性差。其性能指标参数见表1.

表1 HIPS的性能指标

密度ρ/kg.dm3 比体积ν/（dm3.kg-1） 吸水率24h/% 收缩率s/% 热变形温度t/℃ 熔点t/℃ 0.98～1.10 0.94～0.96 0.1～0.3 0.3～0.6 64～92.5 131～165 抗拉屈服强度σb/MPa 抗拉弹性模量E/MPa 抗弯强度σw/MPa 冲击韧性（缺口)ak/(kJ.m-2） 硬度（HB) 体积电阻系数ρv/(Ω.cm 14～48 (1.4～3.1）X103 35～70 1.1～23.6 M20～80 ＞1016 1.3 HIPS的注射成型过程及工艺参数 1.3.1 注射成型过程

(1) 成型前准备。对HDPE的色泽，粒度和均匀度等进行检验。HIPS成型前须进行干燥，处理温度为60℃～80℃干燥，时间为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型腔成型。其过程可分为塑化、注射、保压、补缩、倒流、冷却六个阶段。 （3）塑件后处理。塑件后处理为退货，退火方法为红外线烘箱，处理温度为70℃，处理时间为2h～4h。

1.3.2 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

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中段170～190 后段140～160 （3）模具温度t/℃:20～50 （4）注射压力（p/MPa):60～110

（5）成型时间（s):41s(注射时间1s，保压时间15s，冷却时间20s,辅助时间5s)

2 拟定模具的结构形式和选择注射机 2.1 分型面位置的确定

通过对塑件结构形式的分析，因为由上所述可之此次设计采用单分型面结构，所以分型面应选在端盖面积最大而且有利于开模取出塑件的底平面与敞口两个平面上。其位置如图（2）所示。

图（2）

分型面

2.2 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高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可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，以及制造费用等等因素。定为一模四腔。

（2）型腔排列形式的确定。由于模具设计选择的是一模四腔，其型腔中心距的确定见图（3）所示，故流道采用对称排列形式，能使型腔进料保持平衡。

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图（3）型腔的排列形式

（3）模具结构形式的初步确定。由以上分析，本模具设计为一模四腔，对称H型直线排列。根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或者推杆推出方式。浇注系统设计时流道采用对称平衡式，浇口采用点浇口，开在型腔底部。因此用拉料杆取出浇注系统凝料，型腔与推件板处的分型面出用来推出塑件。动模部分需要添加型芯固定板，支撑板。由上综合分析，可确定采用带推件板的单分型面注射模。

2.3注射机型号的确定 2.3.1注射量的计算。

通过Pro/E建模分析得塑件质量属性如图（4）所示。