塑料件5成型模具设计说明Word格式文档下载.docx

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六．设计小结·

12

七.参考文献·

13

一．塑件工艺分析

1原材料分析

ABS为热塑性塑料，化学稳定性较好，机械强度较好，有一定的耐磨性，但耐热性较差。

ABS吸水性较大，塑件上的脱模斜度易稍大；

易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；

在正常成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率阻碍较小，总的成型性能专门好。

表1ABS要紧技术指标

密度

吸水率（24h）

收缩率

熔点

抗拉强度

抗弯强度

硬度HB

1.02～1.16

0.2～0.4

0.4～0.7

130～160

50Mpa

80Mpa

9.7R121

2、塑件的结构、精度、质量分析

该塑件为长方形结构壳体零件，腔体深10mm，壁厚2mm，整体尺寸不大不小，成型工艺行较好。

零件上有R0.5、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４为未注公差，按IT14级分不为R0.50+0.25、R20+0.25

R30+0.25、R40+0.25,其余尺寸分不为IT13级或IT14级，精度比较低，成型工艺性较好。

塑件质量没有较高的要求，表面光度Ra1.6um，内部粗糙度为Ra3.2um，凸模拔模斜度1°

，成型工艺性较好。

二．成型设备的选择与模塑工艺参数的确定

1、确定制品的成型方法、型腔数。

依照塑件所用材料和批量，成型该零件采纳注射成型方法来成型。

依照塑件外形尺寸（56×

20）的大小,取一模两件。

2、计算制品的体积、质量及制品的正面投影面积

塑件体积：

V1=2.88cm3,浇注系统体积V2=0.654cm3。

一次浇注所用塑料总体积V=2.88×

2+0.654=6.414cm3。

塑件质量：

查《塑料制品成型及模具设计》ABS的密度取1.1×

10-6

塑件的质量M1=2.88×

1.1=3.168g

一次浇注所用塑料总的质量M=6414×

1.1×

10-3=7.0554g

正面投影面积11.2cm2

所需锁模力：

1120×

30×

2=67.2KN

3、预选注射机的型号

卧房注射机机身低，利于操作和维修；

机身因重心较低，故较稳重；

成型后的制品可利用其自身自动落下，容易实现全自动操作。

因此选卧房注射机。

每次的实际需要的塑料体积为6.414cm3，初步选用SZ-60/450型注射机，理论注射量为7.8cm3。

4、拟定制品成型工艺参数

注射机类型：

螺杆式

预热和干燥：

温度（℃）80～85时刻（h）2～3

料筒温度（℃）：

前端：

180～200中断：

165～180后段：

150～170喷嘴温度（℃）：

170～180

模具温度（℃）：

50～80

注射压力（Mpa）：

60～100

成型时刻（S）：

注射时刻：

20～90高压时刻：

0～5

冷却时刻：

20～120总周期：

50～220

螺杆转速：

30（r/min）

三．模具结构方案及尺寸的确定

1、选择制品发的分型面

分型面的形式和位置会阻碍到模具加工、排气、脱模、塑料的表面质量及工艺操作。

选择分型面时一般应遵循一下几项原则：

（1）分型面应选在塑料外形最大轮廓处。

（2）便于塑料顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。

（3）保证塑件的精度要求。

（4）满足塑件的外观质量要求。

（5）便于模具加工制造。

（6）应合理安排塑件在型腔中的位置。

（7）有利于排气。

2、型腔布置

考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费因素，定位一模两腔。

由于选择的是一模两腔，故采纳直线对称排列。

3、浇注系统

一般浇注系统一般有直流道、浇口、冷料穴四部分组成。

再设计浇注系统时应考虑到塑件质量、塑件大小及形状，壁厚，技术要求等因素、型腔布局设计。

另外还有考虑去除、修整进料口方便，同时不阻碍塑件外表美观、防止喷嘴端部的冷料注入型腔阻碍塑件质量、注射机安装模板的大小等等。

主流道：

注射机的喷嘴直径为4mm，注射机的喷嘴头球半径为20mm。

主流道衬套的球面半径应比注射机的喷嘴头球面半径大1～2mm，主流道小端直径应该比注射机的喷嘴直径为5mm。

流道为圆锥形，其锥度为3°

。

分流道：

分流道取半圆形，D=6mm。

浇口：

采纳侧浇口，从塑件上端两边圆形孔进料。

冷料穴：

采纳到锥头形拉料杆和冷料穴。

4、溢流、排气系统的设计

依照该制品的形状与浇注系统，不设溢流槽。

利用型芯与固定板和分型面的间隙进行排气。

5、选择脱模方式

该模具的型芯在动模一侧，开模后塑件包紧型芯留在动模一侧，依照塑件壳体的特点，采纳推板退出形式。

如此退出平稳，有效地保证了塑件退出后的质量，模具结构也比较的简单。

设置六根Φ6的推杆推出板，中间一根Φ7的拉料杆。

脱模行程大于10mm。

脱模力F=p*A*cosa*（f-tana）/（1+fsinacosa）=10*5502.76*2*cos1（0.5-tan1）/（1+0.5sin1cos1）=52.7KN

式中p=10MpaA=2*（10*37-2π*2）*10+2*12*1+π*5*2*3+π*9*2*2=5502.76f=0.5

6、成型零件工件尺寸的计算

参考《塑件制品成型及模具设计》（材料的收缩率=0.6％）得：

该塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收缩率方法计算。

1.型腔或型芯的径向尺寸计算

型腔的径向尺寸：

1M=[1s（1+s）+3/4Δ]-δz0

型芯的高度尺寸计算：

hM=[1s（1+s）+2/3Δ]-δz

型腔的径向尺寸计算：

LM=[1s（1+s）-3/4Δ]-δz

型腔的高度尺寸计算HM=[hs（1+s）-2/3Δ]-δz

中心距尺寸：

LM=[1s（1+s）]+-δz

式中Ls、Hs、1s、hs为名义尺寸Δ为塑件的公差

δz=1/3～1/4Δ为模具的制造公差

（1）型芯径向尺寸有170+0.52、370+0.62、100+0.36，高度尺寸有100+0.36

lM1=[17*（1+0.006）+0.75*0.52]0-0.13=2.20-0.13

lM2=[37*（1+0.006）+0.75*0.62]0-0.16=37.650-0.16

lM3=[10*（1+0.006）+0.75*0.36]0-0.12=10.350-0.12

hM=[10*（1+0.006）+2/3*0.36]0-0.1=10.330-0.1

（2）型芯径向尺寸有200-0.62、560-0.62，高度尺寸有100-3.6

Lm1=[20*（1+0.006）-0.75*0.52]0.130=19.770.130

Lm2=[56*（1+0.006）-0.75*0.62]0.160=55.880160

hM=[10*（1+0.006）-2/3*0.36]0.10=9.820.10

7、模具要紧零件的结构和尺寸设计

1.型芯和型腔板的结构和尺寸确定

依照对塑件的结构分析，本设计中采纳整体式型芯，型腔板（定模板）采纳整体式，型腔壁厚，参考《塑件制品成型及模具设计》得：

表2型腔壁厚预算

侧壁厚度

底板厚度

按刚性条件计算

按强度条件计算

S（cph4/E[δ]）1/3

S≥[3h²

p（1+wa）/[δ]]1/2

hs≥（ClpL4/E[δ]）1/3

hs≥L2[p/2[δ]（1+β）]1/2

S≥0.56mm

S≥6.6mm

hs≥2.1mm

hs≥3mm

式中E=2.1*105Mpap=30MpaL1=46mmL2=20mm[δ]=0.05mm[σ]=245Mpaа=0.75β=1.74C=0.0006w=0.235C1=0.021h=10mm

考虑到型腔的强度、刚性和装螺钉。

销子、导柱导套和开冷却水道孔的位置，参考塑料模具设计手册，取型腔160*160*32的规格。

大小型芯、定模板采纳预硬钢3Cr2Mo。

2、其他零件的尺寸（mm）

推件板：

160*160*16

动模板：

160*160*20

支撑板：

160*160*32

垫板：

160*160*50

推杆固定杆：

160*160*12.5

推板：

160*94*16

定模坐板：

200*160*20

动模座板：

用Φ16的导柱，Φ55的定位圈

模具和模高度:

20+32+16+20+32+50+20=190mm

8、模具调温系统的设置

一般注射模具内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。

因此热塑性塑料注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠的冷却定型并快速脱模，挺高塑件的质量和生产效率。

该模具在型腔上开一个直通水道。

四．注射机有关工艺参数的校核

结构类型：

卧式注射机可行

注射机类型：

螺杆式（螺杆直径：

30mm）能满足工件成型需要可行

注射量：

理论注射量7.8cm3>

工件成型需要的6.414cm3可行

注射压力：

170Mpa>

工件成型需要的60~100可行

螺杆转速：

14~200（r/min）在工件成型需要的30（r/min）可行

合模力450KN>

工件成型需要的锁模力52.7KN可行

拉杆内向距：

280*350>

模座外尺寸260*160

移模行程：

220mm>

工件成型需要的行程2.5*10+（5~10）=35mm可行

最大模具厚度：

300mm>

模具合模高度190mm可行

最小模具厚度：

100mm<

最大成型面积：

360cm2>

工件成型面积11.2cm2可行

推出方式：

中间推出

面积定位孔直径：

φ55mm喷嘴球半径：

20mm喷嘴口直径：

φ3.5mm

以上几项校核条件都符合要求，因此初选注射机（SZ-60/450）可行。

五．编写工作零件机械加工工艺

选用标准模板。

标准模板已调质，同时已有了螺钉孔，装上了导套。

表3动模板机械加工工艺规程卡

定模板机械加工工艺规程卡材料3Cr2Mo预硬钢：

35~45HRC

序号

工序名称

工序内容

备料

标准定模板，以备好加工基准

数控铣

在数控铣床上校准，用中心钻钻出两个销钉孔的引导孔

钳工

①钻孔用麻花钻将销钉孔钻穿留0.3mm的铰孔余量

②铰孔铰销钉孔到要求，用塞规检验

4

粗铣

粗铣型腔，留0.3mm精铣余量

5

精铣

精铣型腔，留0.05mm的打磨余量

6

①划线钻2-φ8水道孔到要求

②攻丝攻水孔端口M1螺纹孔到要求

③打磨型腔表面到粗糙度要求

7

检验

按图纸检验

六．设计小结

在此特不感谢老师的热心指导！

历时一周的课程设计实训专周立