塑料注射模具设计.docx

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塑料注射模具设计

课程设计

题目：

鼠标外壳塑料注射模具设计

学院：

航空制造工程学院

专业：

材料成型及控制工程

姓名：

肖玉梅

学号：

10033401

导师：

李宁

1.塑件的工艺分析--------------------------------------------------------------------------------3

1.1塑件的成型工艺性分析------------------------------------------------------------------3

1.1.1塑件材料ABS的使用性能------------------------------------------------------4

1.1.2塑件材料ABS的加工特性------------------------------------------------------4

1.2塑件的成型工艺参数确定------------------------------------------------------------4

2模具的基本结构及模架选择----------------------------------------------------------------5

2.1模具的基本结构------------------------------------------------------------------------5

2.1.1确定成型方法------------------------------------------------------------------------5

2.1.2型腔布置------------------------------------------------------------------------------5

2.1.3确定分型面----------------------------------------------------------------------------5

2.1.4选择浇注系统-----------------------------------------------------------------------6

2.1.5确定推出方式-------------------------------------------------------------------------6

2.1.6模具的结构形式----------------------------------------------------------------------6

2.1.7选择成型设备-----------------------------------------------------------------------7

2.2选择模架-----------------------------------------------------------------------------------8

2.2.1模架的结构-----------------------------------------------------------------------------8

2.2.2模架安装尺寸校核---------------------------------------------------------------------9

3模具结构、尺寸的设计计算---------------------------------------------------------------9

3.1型腔结构----------------------------------------------------------------------------------9

3.2型芯结构----------------------------------------------------------------------------------9

3.3模具的导向结构-------------------------------------------------------------------------10

3.4模具成型尺寸设计计算---------------------------------------------------------------10

4模具总装图及模具的装配、试模------------------------------------------------------12

4.1模具总装图-------------------------------------------------------------------------------12

4.2模具的安装试模-------------------------------------------------------------------------12

1.塑件的工艺分析

1.1塑件的成型工艺性分析

塑件如图1

产品名称：

鼠标壳

产品材料：

ABS

产品数量：

较大批量生产

塑件尺寸：

如图1所示

塑件重量：

15克

塑件颜色：

黑色

塑件要求：

塑件外表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。

塑件允许最大脱模斜度0.5°

1.1.1塑件材料ABS的使用性能

可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13

综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。

适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。

1.1.2塑件材料ABS的加工特性

可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14

●无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

●吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

●流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

●比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。

料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。

注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100MPa为宜。

●模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。

推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。

脱模斜度宜取2℃以上。

1.2塑件的成型工艺参数确定

可参考《简明塑料模具设计手册》P54表1-18

查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：

适用注射机类型螺杆式

密度1.01～1.07g/cm3；

收缩率0.3～0.8%；

预热温度80C°～85C°，预热时间2～3h；

料筒温度后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；

喷嘴温度170C°～180C°；

模具温度50C°～80C°；

注射压力60～100MPa；

成型时间注射时间20～90s，保压时间0～5s，冷却时间20～120s。

2模具的基本结构及模架选择

2.1模具的基本结构

2.1.1确定成型方法

塑件采用注射成型法生产。

为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。

2.1.2型腔布置

使用单型腔注射模

2.1.3确定分型面

2.1.4选择浇注系统

选择点浇口

2.1.5确定推出方式

由于塑件形状为壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。

所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。

2.1.6模具的结构形式

模具结构为双分型面注射模，如图5所示。

1—拉杆2—导套3—定模板（中间板）4—螺钉5—推件板6—复位杆

7—动模板8—支承板9—推杆固定板10—推板11—垫块12—动模座板

13—导柱14—导套15—导套16—定模做板17—脱出板18—导套19—导柱20—限位螺钉、

2.1.7选择成型设备

“注射机的选用”可参考《简明塑料模具设计手册》P133，P128表3-4

选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为：

额定注射量200/400cm3；

注射压力109MPa；

锁模力2540kN；

最大注射面积645cm2；

模具厚度165～406mm；

最大开合模行程260mm；

喷嘴圆弧半径18mm；

喷嘴孔直径4mm；

拉杆间距：

290×368mm。

2.2选择模架

2.2.1模架的结构

2.2.2模架安装尺寸校核

模具外型尺寸为，长300mm、宽250mm、高345mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。

3模具结构、尺寸的设计计算

3.1型腔结构

由于上盖形状不太复杂，故选用整体凹模。

如下图

3.2型芯结构

见装配图所示，型芯由动模板16上的孔固定。

采用整体凸模，如下图

3.3模具的导向结构

为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱1和导套2导向定位。

推件板18上装有导套6，推出时，导套6在导柱1上运动，保证了推件板的运动精度。

定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24和定模板4的运动导向。

3.4模具成型尺寸设计计算

取ABS的平均成型收缩率为0.6%，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。

塑件尺寸

LS=1360+0.26ls=140+0.26

型腔径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。

1）1400+0.26=140.26-0.26

型芯径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。

1）136+0.26→136+0.26

4.模具总装图及模具的装配、试模

4.1模具总装图

4.2模具的安装试模

试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。

试模前的准备

试模前要对模具及试模用的设备进行检验。

模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。

检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。

活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。

各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。

各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。

对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。

模具的安装及调试

模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。

模具安装在注射机上要注意以下方面：

1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。

2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。

3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。

模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，如图13所示。

一般采用4-8块压板，对称布置。

图13模具固定

1—压板2—螺钉3—模具4—注射机模板

模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。

其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用，要注意以下方面：

1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。

2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。

3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。

4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。

试模

　　模具安装调整后即可以进行试模。

1）加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成型性能应符合有关标准的规定。

原料一般要预先进行干燥。

2）调整设备按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。

3）试模采用手动操作，试模注射出样件。

检验

通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。

针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。