插板底座注塑模具设计与制造说明书.docx

插板底座注塑模具设计与制造说明书.docx

《插板底座注塑模具设计与制造说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《插板底座注塑模具设计与制造说明书.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

插板底座注塑模具设计与制造说明书

永城职业学院毕业设计

题目：

插板底座注塑模具的设计与制作

Socketplateinjectionmolddesignandmanufacture

指导教师：

范虎军焦志峰邵文庆薛飞

职称：

助教

学生姓名：

刘阳路绳超刘晨刘冬

学号：

2022131025202213102620221310222022131023

专业：

模具设计与制造

院（系）：

机电工程系

2022年10月14日

摘要

本论文的主要内容为插板底座的注塑模设计，首先根据需要选择材料，然后根据产品的外形用Pro/E4.0进行建模获得产品部件模型，之后对产品进行模架选择然后用EMX4.1对模架进行装载。

接下来就是对型芯的数控程序的生成，利用Mastercam对型芯进行加工，然后导出数控程序。

最后，用CAD绘制注塑模具非标准零件的零件图以及模架的装配图出图。

【关键词】注塑模、Pro/ENGINEER4.0、AutoCAD2022Mastercam

Abstract

Themaincontentofthispaperforboardbaseofinjectionmolddesign，Firstchooseaccordingtoneedmaterials，ThenaccordingtotheappearanceofproductwithPro/E4.0modelingforproductcomponentmodel，AfterproductdiecarrierchoicethenuseEMX4.1todiecarrierforloading。

Nextisthecoreofthegenerationofncprogram，UseMasterCAMtocoreprocess,andthenderivedCNCprogram.Finally,withCADdrawinginjectionmoldnonstandardpartsofthepartdrawingandthemouldframeassemblydrawingthediagram.

【Keywords】

Injectionmold,Pro/ENGINEER4.0,EMX4.1,AutoCAD2022

1．前言

随着塑料工业的迅速发展，对塑料模具设计和制造技术的要求也越来越高，传统的塑料模具设计及制造技术已经无法适应当今的要求。

在注塑产品的开发过程中，模具的设计和制造决定了塑料件的最终质量和成本。

而Pro/E在注塑模具设计中的应用，为高质量模具的设计和制造提供了一条途径，使当前模具设计及制造技术呈现出新的特征，大大提高模具的制造效率和质量。

这对提高新产品开发速度作用十分的突出。

在现在工业生产中，模具是重要的工艺装配之一，它在铸造、锻造、塑料、冲压、粉末冶金，陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。

由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本，，并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。

随着工业科学技术的工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来高，因此，模具设计与制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。

2．塑件的结构及工艺分析

2.1塑件结构分析

制件的总体形状为长方体结构零件，如图1示：

图1

1.制件总体结构为长方体薄壳类产品，基本尺寸为180mm×51mm×15mm，厚度为2mm，一段有一个基本尺寸为30mm×10mm，厚度为30mm的长方体螺钉固定凸台，螺钉孔直径为5mm.4mm，其中ø5圆台向下凹1mm，另一端有一直径为8mm，12mm，和15mm厚度为2mm，长为4mm半圆形线孔，其侧有一长方体25mm×9mm的凹台，向下凹3mm，厚度为2mm，盒盖四周各有一个直径为8mm，高为8mm和长直径为6mm，高为2mm，相接的圆柱凸台其厚为2mm，盒盖内部两侧各有4个长为5mm，高为12mm，厚为2mm的三角形加强筋，内部有两个高12mm×5mm×2mm厚的圆柱孔。

。

制件具体分析如下：

①塑件的尺寸精度

该塑件的要求具有中等精度，外表无瑕疵，美观，性能可靠，重要的尺寸有180mm，51mm，15mm，查表3-1[1]可知精度为MT3级，次重要尺寸乳30mm，10mm等，精度为MT5级标注。

②塑件的表面粗糙度

查表3-3可知，ABS注射成型时，表面粗糙的范围为Ra0.2-32um，而该表面粗糙应较为高，取为Ra0.4um。

③脱模斜度

查表3-4可知，材料为ABS的塑件，其型腔脱模斜度一般为40′-1°20′，型芯脱模斜度为40′-1°20′。

而该塑件为长方体结构，故型腔脱模斜度为1°，型芯脱模斜度为1°。

④壁厚

塑件整体厚度为2mm。

⑤加强筋

因该塑件长度较大，且为薄壁塑件，强度不足，需设计加强筋。

⑥圆角

该塑件内、外表面及四周各有圆角，有利于塑件的成型。

⑦侧孔和凸台

该塑件一端螺钉定位凸台有两个定位孔，另一端有线孔，其端有一长方形凹块。

金属嵌件

该塑件无金属嵌件。

螺纹、自攻螺纹孔

该塑件的凸凹孔和侧孔皆无螺纹。

铰链

该塑件无铰链结构。

文字、符号及标记

通过上述分析，该塑件结构属于中等复杂结构，结构工艺性合理，不需对塑件的结构进行修改，塑件尺寸中等，对应的模具尺寸加工容易保证，注射时在工艺参数控制的较好的情况下，塑件的成型要求可以得到保证。

2.2塑件制品的工艺分析

ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene（简称ABS），这三者的比例为20：

30：

50（熔点为175℃）。

ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。

缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。

ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。

每种单体都具有不同特性：

丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。

ABS在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%~0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%～0.4%，而且绝少出现塑后收缩。

ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。

ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金（共混物），如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS，透光率可达80%。

ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%~0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。

熔融温度高，需要高料温、高压注射成型；模具流道的阻力应小，模具要加热；塑件易产生内应力，原料要干燥，顶出力要均匀，塑件需要后处理。

本制品为插板底座，要求耐高温，强度和韧性较好，耐磨、耐腐蚀，中等精度，美观、性能可靠。

使用ABS材料，产品的使用性能基本满足要求，但在成型时，要注意选择合理的成型工艺及成型前的干燥处理。

3．确定成型方式及成型工艺流程

3.1塑件成型方式

所生产制品选择ABS工程塑料,属于热塑性塑料，制品需要大批量生产。

虽然注射成型模具结构较为复杂，成本较高，但生产周期短、效率高，容易实现自动化生产，大批量生产模具成本对于单件制品成本影响不大。

而压缩成型、压注成型主要用于生产热固性塑件和小批量生产热塑性塑料；挤出成型主要用以成型具有恒定截面形状的连续型材；气动成型用于生产中空的塑料瓶、罐、盒、箱类塑件。

所以该制件应选择注射成型。

3.2注射成型工艺过程的确定

一个完整的注射成型工艺过程包括成型前准备、注射过程及塑件后处理3个过程。

①．成型前的准备。

a、对ABS原料进行外观检验：

检查原料的色泽、粒度均匀等，要求色泽均匀、细度均匀度。

b、生产开始如需要改变塑料品种、调换颜色，或发现成型过程中出现了热分解或降解反应，则应对注射机料筒进行清洗。

c、为了使塑料制件容易从模具内脱出，模具型腔或模具型芯还需要涂上脱模剂，根据生产现场实际条件选用硬脂酸锌、液体石蜡或硅油等。

②．注射过程一般包括：

加料、塑化、充模、保压补缩、冷却定型和脱模等步骤。

③．塑件后处理。

ABS易产生应力集中，严格控制成型条件，采用以下退火处理工艺。

a、烘箱

把产品放入红外线烘箱里，用烘箱以80～85℃烘2～4小时。

4．确定成型工艺参数并编制成型工艺卡片

采用螺杆式塑料注射机，螺杆转速为30～60r/min。

材料预干燥0.5h以上。

2.温度

料筒前端：

150℃～170℃，料筒中部：

180℃～190℃，料筒后端：

200℃～210℃，喷嘴：

180℃～190℃，模具：

50℃～70℃。

3.压力

注射压力：

60～100MPa，保压压力：

40～60MPa。

4.时间（成型周期）

注射时间：

2～5s，保压时间：

5～10s，冷却时间：

5～15s，成型周期：

15～30s。

5.后处理

方法：

红外线烘箱，温度;70℃～90℃，时间：

0.3～1h。

[1]

该制件的注射成型工艺卡片见下表表1

表1开关注射成型工艺卡片

塑料注射成型

工艺卡片

资料编号

车间

共1页

第1页

零件名称

插座底板

材料定额

设备型号

SYS-30

装配图号

材料牌号

ABS

每模制件数

1件

零件图号

单件质量

9.45g

工装号

材料干燥

设备

红外线烘箱

温度（℃）

70～90

时间（h）

0.3～1

料筒温度（℃）

料筒一区

150～170

料筒二区

180～190

料筒三区

200～210

喷嘴（℃）

180～190

模具温度（℃）

50～70

时间（s）

注射（s）

2～5

保压（s）

5～10

冷却（s）

5～15

压力（MPa）

注射压力

60～100

保压压力

40～60

塑化压力

2～4

后处理

温度（℃）

红外线烘箱70～90

时间额定（min）

辅助（min）

0.5

时间（min）

0.3～1

单件（min）

1～2

检验

编制

校对

审核

组长

车间主任

检验组长

编制

5．模具设计

5.1确定成型工艺设备规格

初选注射机规格通常依据注射机允许的最大注射量、锁模力及塑件外观尺寸等因素确定。

习惯上依据其中一个设计依据，其余都作为校核依据。

通常保证制品所需要注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%，否则就会造成制品的形状不完整、内部组织疏松或制品强度下降等缺陷；而过小，注射机利用率偏低，浪费电能，而且塑料长时间处于高温状态可导致塑料分解和变质，因此，应注意注射机能处理的最小注射量，最小注射量通常应大于额定注射量的20%。

1单个塑件体积。

V=9（cm³）

2单个塑件质量。

M=Vp=9.45（g