完整版0debuji说明书33注塑模具闹钟后盖毕业设计论文.docx

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完整版0debuji说明书33注塑模具闹钟后盖毕业设计论文

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1塑件的工艺分析

1.1【塑件成型工艺分析】如图1.1所示：

图1.1闹钟后盖

闹钟后盖的形状较复杂，带有很多不同形状的孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。

闹钟后盖的注塑材料首先选用ABS，闹钟的后盖绝大部分的决定了闹钟的重心的位置的所在。

所以我们必须很好多处理后盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。

由于闹钟后盖的主体作用是起固定作用，它的内部结构就相应的给注塑带来了一定的难度。

主要是它螺钉孔的壁厚相对壁厚有一定的差距，势必会在注塑的时候到来很大的牛顿减力，造成塑件填充不满的缺陷，可以考虑采用双浇口，但应用了ProE的塑料顾问对其进行模仿CAE的注塑之后，发现会给闹钟后盖的表面带来更多的熔接痕和气孔。

也可以利用模具的可靠的精度来定位，但是这样的话成本太高，而且易造成模具损坏。

因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。

1.2【闹钟后盖原料（ABS）的成型特性与工艺参数】

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。

因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。

同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。

1.2.1ABS塑料主要的性能指标：

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密度（Kg.dm-3）1.13——1.14

收缩率%0.3~0.8

熔点℃130~160

热变形温度45Ncm65~98

弯曲强度Mpa80

拉伸强度MPa35~49

拉伸弹性模量GPa1.8

弯曲弹性模量Gpa1.4

压缩强度Mpa18~39

缺口冲击强度kJ㎡11~20

硬度HRR62~86

体积电阻系数Ωcm1013

击穿电压Kv.mm-115

介电常数60Hz3.7

1.2.2ABS的注射成型工艺参数:

注塑机类型：

螺杆式

喷嘴形式：

通用式

料筒一区150——170

料筒二区180——190

料筒三区200——210

喷嘴温度180——190

模具温度50——70

注塑压60——100

保压40——60

注塑时间2——5

保压时间5——10

冷却时间5——15

周期15——30

后处理红外线烘箱

温度（70）

时间（0.3——1）

由为重要的是因为目前原油价格的下降，导致ABS的市场价格大幅度的下跌。

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2注塑设备的选择

2.1【估算塑件体积】

估算塑件体积和质量：

该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14gcm3，收缩率为，计算其平均密度为1.135gcm3，平均收缩率为0.55﹪。

使用PROE软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。

另预置浇道凝料为2cm3因此估算塑件体积为9cm3。

2.2【选择注射机】

根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为SZ-4025.

注塑机的参数如下：

注塑机最大注塑量：

40cm3

注塑压力：

200Mpa

注塑速率：

50（gs）

塑化能力：

20（Kg

根据塑件选定模架为：

S2030—B—I—35—35—70。

见图2.1：

图2.1塑件的模架

2.4【最大注射压力的校核】

闹钟后盖的原料为ABS，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为200MPa，所以注射压力符合要求。

2.4.1最大注塑量的校核

注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。

所以选用的注塑机最大注塑量应满足：

0.8V机≥V塑＋V浇

式中V机————注塑机的最大注塑量，40cm3

V塑————塑件的体积，该产品V塑＝18cm3

V浇————浇注系统体积，该产品V浇＝2cm3

故V机≥（18+4）cm3

2.4.2锁模力校核

F锁﹥pA

式中p————熔融型料在型腔内的压力，该产品

A————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=4641mm3

F锁————注塑机的额定锁模力。

故F锁＞pA=200Mpa×4641mm3

选定的注塑机的压力为2500KN，满足要求。

2.4.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核

A模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适

模具长×模具宽<拉杆面积

B模具闭合高度校核

Hmin————注塑机允许最小模厚=130mm

Hmax————注塑机允许最大模厚=220mm

H——————模具闭合高度=180mm

故满足Hmax＞H＞Hmin。

（1）开模行程校核

注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：

S机————注塑机最大开模行程，230mm;

H1———顶出距离，16mm；

H2————包括浇注系统在内的塑件高度，52mm;

S机－（H模－Hmin）＞H1＋H2＋（5～10）

因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。

故：

230－（180－130）＞62＋（5～10）

满足条件

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3塑料件的工艺尺寸的计算

所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。

（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。

由于闹钟后盖须与前盖配合，所以只有闹钟后盖的边缘的榫才起着配合决定性的作用，还有闹钟后盖与电池盖的配合，故需要计算相对于榫和铰链的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸则直接按产品尺寸确定。

因ABS的成型收缩率为0.4～0.7%,所以平均收缩率取S=0.5%

3.1[型腔的径向尺寸]

（LM）0+δ=[（1+S）Ls-（0.5～0.75）△]0+δ=[1.008×Ls-0.75△]0+δ

其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。

塑件公差△为负偏差，S为塑料的平均收缩率，δz为模具成型零件的制造公差取14～16△，模具型腔按六级精度制造，根据型腔的尺寸，代入数据得：

（一）、Ls=81mm.经计算得：

LM=79.440+0.32mm;

（二）、Ls=1mm.经计算得：

LM=0.79550+0.07mm;

（三）、Ls=5.5mm.经计算得：

LM=5.3250+0.085mm;

（四）、Ls=1.8mm.经计算得：

LM=1.5990+0.07mm;

（五）、Ls=10mm.经计算得：

LM=9.780+0.1mm;

（六）、Ls=7mm.经计算得：

LM=6.750+0.1mm;

（七）、Ls=2mm.经计算得：

LM=1.8060+0.07mm;

（八）、Ls=3mm.经计算得：

LM=2.8140+0.07mm;

（九）、Ls=4mm.经计算得：

LM=3.7770+0.085mm;

（十）、Ls=6mm.经计算得：

LM=5.7930+0.085mm;

（十一）、Ls=8mm.经计算得：

LM=7.7640+0.0.1mm;

（十二）、Ls=16mm.经计算得：

LM=15.7230+0.14mm;

（十三）、Ls=12mm.经计算得：

LM=11.7960+0.01mm

3.2[型芯的计算]

3.2.1芯径向尺寸的计算：

LM=[（1+S）Ls+34△]-Ó0

其各字母的含义与前相同，型芯按六级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入数据得：

（一）、Ls=81mm经计算得：

LM=82.4050-0.32mm;

（二）、Ls=1mm经计算得：

LM=1.2150-0.07mm;

（三）、Ls=5.5mm经计算得：

LM=5.7450-0.085mm;

（四）、Ls=1.8mm经计算得：

LM=2.0190-0.07mm;

（五）、Ls=10mm.经计算得：

LM=10.480-0.1mm

（六）、Ls=7mm.经计算得：

LM=7.4080-0.1mm;

（七）、Ls=2mm.经计算得：

LM=2.2260-0.07mm;

（八）、Ls=3mm.经计算得：

LM=3.2340-0.07mm;

（九）、Ls=4mm.经计算得：

LM=4.2770-0.085mm;

（十）、Ls=6mm.经计算得：

LM=6.3030-0.1mm;

（十一）、Ls=8mm.经计算得：

LM=8.3640-0.1mm;

（十二）、Ls=16mm.经计算得：

LM=16.5330-0.14mm;

（十三）、Ls=12mm.经计算得：

LM=12.3960-0.1mm;

3.2.2型芯高度尺寸的计算：

HM=[（1+S）Hs+34△]-Ó0,按六级精度制造

Hs=15mm经计算得：

HM=15.4870-0.13mm;

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3.3[模具型腔壁厚的计算]

如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取的。

成型零件材料选择。

为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳定性和良好的导热性。

必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，因为ABS没有腐蚀性。

可以采用Cr12，经过调质，淬火加低温回火，正火。

HRC≥55。

可以去型腔壁厚为：

0.20L+17=33。

4浇注系统的设计

普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。

在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，可以才用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则：

（1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。

（2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。

（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：

尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。

（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。

（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。

（6）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。

4.1【主流道设计】

主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道