编制设计计算说明书Word文档格式.docx
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查表1所列为塑件主要尺寸的公差要求。
表1塑件主要尺寸的公差要求
部位
尺寸
尺寸公差
外形尺寸
φ28
内形尺寸
φ7
φ20
φ15
18
孔尺寸
φ6
9
孔间距尺寸
4
±
0.28
（2）塑件的表面质量分析
该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有成型斑点和熔接痕，Ra为0.4
m，而表面无特殊要求。
（3）塑件的结构工艺性分析
1从图纸上看，该塑件外形为四方壳罩，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。
2塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ18、φ2.5、φ12，它们均符合最小孔径要求。
3内部有四个均布的加强肋，可增强塑件的强度，减少塑件的变形。
肋的侧壁设有1°
左右的斜度，底部等处有R0.5的圆角过渡。
4在塑件两侧有两个
6的孔，要考虑侧向分型抽芯装置。
5为使塑件顺利脱模，可在塑件内部和外部增设1°
~2°
的拔模斜度。
综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
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。
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矩形上壳罩的体积V=45.9㎝3。
ABS的密度为
=1.03g/cm3,所以塑件的质量
=
V=1.03×
45.9=47.3g。
（2）根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目
由于该塑件两侧面分别有侧孔和内凸，加上塑件尺寸有一般精度要求，内表面有高光洁要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便侧抽实现、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，见表3-6.
表3-6塑件的注射成型工艺参数
工艺参数
内容
预热和干燥
温度80~90℃
成型时间
注射时间
3~5
时间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/（r/min）
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
（4）确定模具温度及冷却方式
ABS为非结晶型塑件，流动性中等，壁厚一般，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，使用一腔两模分布，由此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：
W=2ω+ω废料=2×
47.2+47.2×
20％=103.84g。
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SZY-300型螺旋式注射机（经后面3.2.6节中注射机的校核，SZY-300型螺旋式注射机能满足锁模力、安装尺寸与开模行程等各项要求，故最终选定SZY-300型螺旋式注射机）。
记录下SZY-300型螺旋式注射机的主要技术参数，见表3-7.
表3-7SZY-300型螺旋式注射机的主要技术参数
序号
主要技术参数项目
参数数值
1
最大注射量/cm3
320
2
注射压力/MPa
125
3
锁模力/kN
1400
动、定模模板最大安装尺寸/（mm×
mm）
520×
620
5
最大模具厚度/mm
355
6
最小模具厚度/mm
130
7
最大开模行程/mm
340
8
喷嘴前端球面半径/mm
12
喷嘴孔直径/mm
10
定位圈直径/mm
（6）制定塑件注射成型工艺卡
综上分析，填写塑件注射成型工艺卡，见表3-8。
表3-8塑料成型工艺卡
（厂名）
塑件注射成型工艺卡
资料编号
共页
第页
塑件名称
矩形上壳罩
材料牌号
ABS
设备型号
SZY—300
装配型号
材料定额
每模件数
2件
零件图号
单件质量/g
47.2
工装号
材料干燥
设备
温度
80~90℃
时间
2h
喷嘴
时间/s
注射
保压
冷却
压力/MPa
注射压力
背压
红外线灯烘箱70℃
时间定额/min
辅助
2~4h
单件
检验
编制
校对
审核
组长
车间主任
检验组长
主管工程师
3.2.3分型面及浇注系统的设计
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。
如图3-16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的侧向抽芯滑块可安放在动模，实现侧抽机构简单，但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。
图3-16主分型面的选择方案
2.浇注系统的设计
浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。
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、ABS对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用方便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用但分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制咋合理的范围内。
浇注系统的设计如图3-17所示。
（1）主流道和定位圈的设置
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，采用优质钢材并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图3-18所示。
查资料得到SYZ-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：
喷嘴前端球面半径R0=12mm，喷嘴直径d0=4mm，定位圈直径为
。
为为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道的关系为：
SR=R0+（1~2），d=d0+0.5。
因此取：
主流道球面半径SR=14mm（取标准值），主流道的小端直径d=4.5mm。
为了便于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10mm;
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，去D=25mm；
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；
浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一点，去R=3mm，以免淬火开裂和应力集中。
定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得SYZ-300型螺杆式注射机的定位圈直径为
，一般定位圈高出定模座板表面5~10mm。
由于浇口套与定位圈均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套的定位圈。
浇口套和定位圈的详细设计件后面介绍的零件图。
（2）分流道的设计
本案例采用U形断面分流道，切削加工在一块模板上，加工容易实现，且比表面积不大，热量损失和阻力损失不太大。
查有关经验表格得ABS的分流道推荐直径为4.8~9.5mm，据此，该模具的分流道设计如图3-19所示。
（3）浇口的设计
根据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图3-20所示的侧浇口。
从塑件的底侧中部进料，去除凝料时不会在塑件的外壁留下浇口痕迹，不影响塑件的外观。
图3-20浇口的设计
（4）冷料穴的设计
采用带Z型口拉料杆的冷料穴，如图3-21所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，由兼有开模分型时将凝料从主流道中拉出流在动模一侧，稍作侧向移动凝料便可取出的作用
3.2.4模具设计方案论证
1.型腔布置
对于一模多件的模具型腔布置，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。
本案例的模具采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧。
3.2.8绘制零件图
本案例主要零件图如图3-28~图3~38所示。
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