塑料模具设计说明书Word格式文档下载.docx

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尺寸精度分析制件尺寸选用尺寸精度4级（GB/T14486—1993）,零件的尺寸精度中等，对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证。

从塑件的壁厚来看，壁厚较均匀，有利于制件的成型。

表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。

综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。

1.2塑件材料ABS的使用性能

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。

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。

1.3塑件的成型工艺参数确定

查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：

密度1.02～1.16g/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

注射模具需要安装在注射机上进行注射成型生产，因此在开始设计模具之前，设计者需要了解注射机的使用性能及技术规范，通过结构设计及参数计算，确保模具能在注射机上安装和使用，成型符合要求的塑件。

第2章注射模具与注射机的关系

2.1确定成型方法

塑件采用注射成型法生产。

2.2确定分型面

制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。

因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；

然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的），生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。

选择分型面的原则是：

脱出塑件方便、模具结构简单、型腔排气顺利、确保塑件质量,无损塑件外观、设备利用合理。

所以，模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。

应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，因此分型面选择在单分型面，这样的选择使塑件便于取出.

2.3型腔排列

一模一腔的配置，容易加工成型。

该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，初定为一模一腔的模具形式。

2.4确定推出方式

选择推板推出机构完成塑件的推出。

2.5选择成型设备

注射机型号的确定：

XS-ZY-22型号注射机

注射量计算

Ρ=1.02~1.16g/cm3

V塑=10077.23mm3=10.07cm3

M塑=ρV塑=100.77×

1.02g=10.28g

系统凝料体积的初步估算

V总=V塑（1+0.2）×

2=10.07×

1.2×

2cm3=24.185cm3

选择注塑机

由V总=24.185cm3再由式V公=V总/0.8

查询《塑料模具设计手册》初选公称注射量为30cm3，20cm3

注射机型号为XS-ZY-22

其有关参数为：

理论注射量：

30cm3；

注射压力：

117MPa；

柱塞直径：

定位孔直径：

125

锁模力：

250kN；

最小模具厚度：

60；

最大开合模行程：

160mm；

喷嘴圆弧半径：

12mm；

拉杆间距：

：

235mm。

2.5注塑机相关参数的校核

1.注射压力的校核

ABS的注射压力为60~100MPa

取P=80MPa

该注射机的公称注射压力P公=117MPa，注射压力安全系k=1.25~1.4取k=1.25则

Kp=1.25×

80=100<

117MPa=P公

所以注射剂注射压力合格

2.锁模力校核

a.塑件在分型面上的投影面积A塑则

A塑=894mm2

b.浇注系统在分型面上投影A浇

由A浇=0.2~0.5A塑，取A浇=0.2A塑

c.A总=（A浇+A塑）×

n（腔数）=1.2×

894mm2=1072mm2

d.模具型腔内的胀形力

P模=P注射（0.2~0.4）=26~52MPa，取40N

F胀=A总P模=1072×

40N=43.75kN

由于F锁=250KN，k=1.1~1.2，取k=1.2

则kF胀=1.2×

43.75kN=51.9kN<

Fs锁250KN

所以注射剂锁模力合格

2.6模架安装尺寸校核

模具外型尺寸为，直径42mm、高35mm，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。

第三章浇注系统与排溢系统设计

浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统两大类，其作用主要是输送流体和传递压力。

浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。

本设计中采用普通流道浇注系统，以下依次设计各部分结构。

3.1主流道设计

在卧式或立式注射机上使用的注射模中，主流道垂直于模具分型面。

为了使塑料熔体按顺序向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有2°

～6°

的锥角，内壁有Ra0.8μm以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行。

若沿圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。

据选用的XS-ZY-250型号注射机的相关尺寸得

喷嘴前端孔径：

d0=4mm；

喷嘴前端球面半径：

SR0=18mm；

模具主流道与注射机喷嘴之间，有如下对应关系：

d=注射机喷嘴直径+（0.5-1）

SR=喷嘴球面半径+（1-2）

L≤60mm

D=d+2Ltanα/2

因此：

取主流道球面半径：

SR=14mm；

主流道小端直径:

d=5mm；

为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为2～6°

，取其值为α=3°

根据模板厚度确定L为55mm，经换算得主流道大端直径D=7.6mm。

其结构与尺寸设计依据如下表：

主流道部分尺寸

符号

名称

尺寸

d

主流道小端直径

5mm

SR

主流道球面半径

14mm

α

主流道锥角

3°

L

主流道长度

55mm

D

主流道大端直径

7.6mm

3.2冷料穴设计

冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。

冷料穴一般设在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道末端有时也开设冷料穴。

冷料穴的作用是收集熔体前方的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量；

开模时又能将主流道中的凝料拉出。

冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。

当分流道较长时，可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴。

以贮存前锋冷料，其长度为分流道直径的1.5～2倍。

此例中，我们将冷料穴设在主流道的末端。

3.3浇口设计

浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键组成部分。

浇口的形状、位置和尺寸对制品质量影响很大。

浇口的作用主要有以下几点：

1）熔体充模后，首先在浇口处凝固，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向浇注系统流道回流。

2）熔体在流经狭窄的浇口时产生的摩擦热，使熔体升温，有助于充模。

3）易于切除浇口尾料，二次加工方便。

4）对于多型腔模具，用以平衡进料。

对于多浇口单型腔模具，用于控制熔接痕的位置。

注塑模具设计中常用的浇口形式有如下几种：

直接浇口、点浇口、潜伏式浇口、侧浇口、重叠式浇口、扇形浇口、平缝式浇口、盘形浇口、圆环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口与护耳浇口。

本例中采用侧浇口形式，其截面为圆形，直径d一般在0.8～2.0mm范围内，可结合以下的经验公式计算直径d值:

式中－塑件在浇口处的壁厚（mm）

A－型腔表面积

经过计算可确定d为2mm，浇口长度约为0.5～2mm左右。

浇口具体尺寸一般根据经验确定后，取其下限值，然后在试模中逐步修正。

3.4排溢系统设计

为当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体；

模具常用的排溢系统有：

1、利用配合间隙排气；

2、在分型面上开设排气槽排气；

3、利用排气塞排气；

4、设置排气杆或利用真空泵强制性排气。

通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙排气，其间隙为0.03～0.05mm。

由于制品尺寸较小，在实际生产过程中，考虑到经济效益，采用模具分型面间的空隙或者利用模具零件间的配合间隙进行自然的排气。

第四章成型零部件设计

4.1成型零件结构设计

（一）凹模

凹模是成型塑件外表面的主要零件，在设计中可以采用整体式和组合式两类，本例中塑件结构较为简单，因此可以采用整体式结构凹模，即在定模板上直接加工模腔；

整体凹模的特点是模具结构牢固，使用中不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。

（二）凸模

凸模是成型塑件内表面的零件，亦有整体式和组合式之分。

一般模具中常采用组合式结构，即将凸模单独加工，再镶入模板中，该设计方案有着如简化加工工艺、热处理变形少、便于模具排气、便于维修、节省材料等的优点。

4.2成型零件工作尺寸计算

成型零部件的设计计算主要指成型部分，即与塑件直接接触部分的模具尺寸计算。

对于塑件尺寸精度的影响因素主要有以下方面：

成型零件工作尺寸计算时采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。

查表得工程塑料（ABS）的收缩率为Q=0.3%--0.8%，故平均收缩率为Qcp=（0.3+0.8）%/2=0.55%,模具制造公差取△m=﹙1/4～1/5﹚△.

型腔径向尺寸

型芯径向尺寸

型腔深度尺寸

型芯高度尺寸

中心距，型腔内凸台或孔的中心线至侧壁距离，型芯上凸台或孔的中心线至侧壁

。

4.3凹模、型芯径向尺寸

该模具凹模径向需要计算一个尺寸，即所塑件上（42mm）的尺寸所对应的模具成型尺寸:

b）型芯径向尺寸：

该模具型芯径向需要计算一