注塑模具设计说明书Word下载.docx
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了解。
2设计任务书
（1）塑料制品名称：
水杯盖。
（2）成型方法：
注塑成型。
（3）塑料原料：
ABS。
（4）收缩率：
0.4%~0.7%。
（5）生产批量：
10万件。
3塑件的结构工艺性分析
3.1塑件的几何形状分析
本塑件为圆形的顶盖，尺寸中等，结构简单。
考虑到该制件精度要求较低，结合
其材料性能，故选一般精度等级为：
MT5。
3.2塑件原材料的成型特性分析
ABS是目前产量最大，应用最广的工程塑料。
ABS是不透明非结晶型聚合物，无
毒，无味，密度为1.02~1.05g/cm3。
ABS具有突出的力学性能，坚韧，坚固；
易于成
型和机械加工，成型塑料油较好的光泽，经过调色可配成任何颜色。
ABS可采取注射，
挤塑，吹塑，真空成型机表面涂饰等多种成型加工方法。
ABS成型性能如下:
（1）易吸水，成型加工前需进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件需长时间预热干燥。
（2）比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。
（3）顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°
以上。
（4）易产生熔接痕，模具设计是应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。
（5）宜采用高料温，高模温，高注射压力成型。
3.3、塑件的结构工艺性分析
（1）塑件的尺寸精度分析
该塑件的尺寸均为未标注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差。
下表所列为塑件
的主要尺寸的公差要求。
（2）塑件的表面质量分析
该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，颜色可调，型斑点和熔接痕，而内表面无特殊
要求。
（3）塑件的结构工艺性分析
3
①从图纸上看，该塑件外形为圆形盖，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符
合最小壁厚要求。
②塑件型腔中等。
③该塑件为方便开模分型，取分型面与盖下边缘平齐。
综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
3.4塑件的生产批量
塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。
在大批量生
产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿
命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。
如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具
的成本。
该塑件产量达10万件，生产类型属于中批量生产，可以适合考虑采用一模多
腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。
3.5初选注射机
（1）计算塑件体积或重量
通过三维造型可获得椭圆下壳的体积V=24.9cm³
。
（2）用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便浇口排列和模具的平衡。
（3）确定注射成型的工艺参数
根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺
参数，见下表。
塑件的注射成型工艺参数
（4）确定模具温度及冷却方式
4
工艺参数
内容
预热和干燥
80~90℃
成型时间/s
注射时间
3~5
2h
保压时间
15~30
料筒温度/℃
后段
180~200
冷却时间
中段
210~230
总周期
40~70
前段
200~210
螺杆转速
30~60
喷嘴温度/℃
180~190
后处理
方法
红外线灯
烘箱
模具温度/℃
60~80
温度/℃
70
注射压力/Mpa
70~90
时间/h
2~4
ABS流动性中等，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时
间，从而提高生产率，所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在
60~80℃。
（5）确定成型设备
由于塑件采用注射成型加工，是有一模两腔分布，由此可计算出一次注射成型过程
所用塑料量为：
W=2w+w：
=2×
25.6+25.6×
20%=56.8g。
根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参
数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选FM100型螺杆式注射机。
记录下
FM100型螺杆式注射机的主要技术参数，见下表。
FM100型注射机的主要技术参数
4分型面及浇注系统的设计
4.1分型面的选择
不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结
构很大程度上取决于分型面的选择。
为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选
择在塑件外形的最大轮廓处。
如下图所示，在满足该原则的三个方案中，方案A的塑
件开模后留在定模一侧，塑件不易取出，顶出机构设计复杂；
方案B分型后会产生影
响塑件外观的飞边，且飞边不易清除；
方案C既保证了塑件的外观，且毛刺飞边的清
除也较容易，因此选择方案C。
5
序号
主要技术参数项目
参数数值
1
最大注塑量/cm³
173
2
注射压力/MPa
150
锁模力/kN
1000
动、定模模板最大安装尺寸/（mm×
mm）
365×
345
最大模具厚度/mm
325
6
最小模具厚度/mm
7
最大开模行程/mm
100
8
喷嘴前端球面直径/mm
15
9
喷嘴伸出量/mm
45
10
定位孔直径/mm
125
11
定位孔深度/mm
4.2浇注系统的设计
浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料井四个部分组成。
考虑到塑件的外观要求
较高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模两腔的布置，浇口采用方便加工
修整、凝料取出容易且不会再塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用分型面结构两板
模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。
浇注系统的设计如下图所示。
（1）主流道和定位圈的设计
主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，
采用优质钢材制作并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如下图所示。
查资料得到FM100型注射机与喷嘴的有关尺寸：
喷嘴前端球面半径R�=15mm，喷嘴
孔直径d�=3mm，定位圈直径为φ125mm。
为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避
免溢料，主流道与喷嘴的关系为：
SR=R�+（1~2），d=d�+0.5。
因此取：
主流道球面
直径SR=16mm，主流道的小端直径d=3.5mm。
为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为2°
~4°
，计算
其大端直径约为12mm；
为避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径D不
宜过大，取D=16mm；
同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计R2的圆
弧过渡；
为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比
模板厚度短0.02mm。
定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得FM100型螺杆式注射机的定位圈直径为φ
125mm，一般定位圈高出定模座表面5~10mm。
1）分流道的设计
本设计采用U型断面分流道，切削加工在一块模板上，加工容易实现，且表面积
不大，热量损失和阻力损失不太大。
取ABS的分流道直径为5mm。
2）浇口的设计
根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如上浇注系统中图所示的侧浇口。
从塑
件的唇的底侧中部进料，去除凝料时不会再塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的
外观。
3）冷料井的设计
采用带Z形头拉料杆的冷料井，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料
井的作用，又兼有开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍作侧向移动凝
料便可取出的作用。
5模具设计方案论证
5.1型腔布置
对于一模多腔的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、
模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。
本设计方案的
模具采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧。
5.2成型零件的结构确定
成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响了制件的质量。
该塑件
的材料为ABS工程塑料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够
的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理以使其具备
50~55HRC的硬度。
（1）凹模（型腔）设计
采用整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具钢材料、方便热处
理、方便日后的更换维修等方面考虑的。
注意：
凹模镶块的尺寸大小设计出了要考虑壁厚的刚度和强度校核外，还要留有足
够的冷却水道位置。
（2）凸模（型芯）设计
型芯结构设计也应采用组合式，可节省贵重模具钢，减少加工工作量。
成型塑件内
壁的大型芯装在动模板上，成型条形孔和圆孔的小型芯装在定模板上，方便型芯的制
作安装、塑件的飞边去除以及塑件内部冷却水道的排布。
5.3导向定位机构设计
由于塑件基本对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭
模后的定位。
导柱要比主型芯高出至少6~8mm。
5.4推出机构设计
根据圆形顶盖的形状特点，其推出机构可采用推件板推出或推杆推出。
其中推件
板推出结构可靠、顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但制造困难，成本高；
推杆
推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹，但不
影响塑件外观，所以采用推杆推出机构。
5.5冷却系统设计
采用冷却水道冷却，凹模冷却水道采用环绕型腔布置的单层式冷却回路，水道开
设时注意避开安装在定模上的内镶块；
型芯冷却采用隔板式管道冷却，在型芯上开设
两个孔，孔内插上纵向隔板，冷却通路的设计如下图所示。
6主要零部件的设计计算
6.1成型零件的成型尺寸
该塑件的成型零件尺寸均
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