防护罩注塑模具及仿真毕业设计说明书.doc

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摘要

本文主要论述了塑料防护罩塑模具设计，其中还简单介绍了设计注塑模时相关的技术、理论和方法。

模具的设计是采用软件CAXA电子图板2013进行绘制的，绘制了模具装配图、侧滑块、推件板、定模板、动模板的零件图。

文中详细分析了注塑模具的设计过程，设计步骤包括：

阅读零件图，工艺分析，确定模具结构，结构设计计算，画装配图，参数校验；内容包括模具结构形式的确定、注塑机类型的选择、浇注系统的设计、导向与定位机构的设计、冷却水道的设计及成型尺寸的计算等。

最后，通过Moldflow模拟分析软件对塑件最佳浇口位置、充填时间、熔接痕分布、压力和气穴分布等进行分析，预测产品在注塑过程中可能出现的问题。

关键词：

注塑模具；防护罩；双分型面

Abstract

Thisarticlediscussestheplasticprotectivecoverofplasticmolddesign,whichalsointroducestherelatedtechnologies,theoriesandmethodswhendesigninginjectionmolds.MolddesignistheuseofsoftwareCAXAelectronicboard2013topaint,drawthemoldassemblydrawing,sideslider,pusherplate,setthetemplate,movethetemplatepartinFIG.Thispaperanalyzestheinjectionmolddesignprocess,thedesignstepincludes:

readingpartsdiagram,processanalysis,todeterminethemoldstructure,structuraldesigncalculations,AssemblyDrawings,parametercalibration;includingthemoldstructuredeterminationoftheinjectionmoldingmachinetypeselection,gatingsystemdesign,design-orientedandpositioningmechanism,andthedesignandcalculationofcoolingchannelsmoldeddimensionsandthelike.Finally,byMoldflowsimulationsoftwareforplasticpartsbestgatelocation,fillingtime,weldingmarksdistributed,cavitationpressuredistributionanalysis,forecastingproductthatmayoccurduringtheinjectionmoldingproblems.

Keywords:

Injectionmold；protectivecover；doublepartingsurface

目录

摘要 I

Abstract II

前言 V

第一章塑料的工艺分析 1

1.1塑件的成型工艺性分析 1

1.2塑件的成型工艺参数确定 2

第二章模具的基本结构及模架选择 3

2.1模具的基本结构 3

2.2选择模架 7

第三章模具结构尺寸的设计计算 9

3.1模具结构设计计算 9

3.2模具成型尺寸计算 14

第四章注塑机参数校核及模具的装配试模 17

4.1注塑机参数校核 17

4.2模具的安装及调试 18

第五章应用MOLDFLOW进行注射阶段流动分析 21

5.1最佳浇口位置的确定 21

5.2模拟分析结果 22

结论 24

参考文献 25

致谢 26

附录 27

前言

注塑模具是一种生产塑胶制品的工具；也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。

注塑过程：

在注塑之前，先将塑料融化，然后由注塑机注入型腔，最后保压冷却一段时间，推出塑件。

塑件制品在我们的日常生活中占据比重越来越高，也是模具行业在工业中占得比例越高，越来越多的产品对模具的精度也提高，传统的模具设计方法已无法适应当今新的要求，各种计算机辅助技术在提高生产效率、提高产品质量方面等发面有着不可替代的优势，也可大大缩短生产周期。

在设计期间,黄文怡和院系其他领导花费了大量的时间和心血给我们讲解设计中的难点和易错点,特别是黄文怡老师给予了无微不至的帮助和指导,在此深表感谢!

由于本人学习能力有限和知识的灵活运用程度,不可避免在设计中存在很多缺陷,希望老师给予批评指正,在此非常感谢。

V

黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）

第一章塑料的工艺分析

1.1塑件的成型工艺性分析

图1-1零件图

图1-2三维图

产品名称：

防护罩

产品材料：

ABS

产品数量：

大批量生产

塑件尺寸：

如图1-1所示

ABS化学名称：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

英文名称:

AcrylonitrileButadieneStyrene

ABS为丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体共聚而成的聚合物，简称ABS。

其综合性能较好，耐低温、抗冲击性、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性；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。

ABS既可用于普通塑料也可用作工程塑料。

ABS也具有很好的加工性能：

无定性塑料，种类多，吸湿性强，要充分干燥，流动一般，宜采用高料温、模温，脱模斜度宜取2°以上。

1.2塑件的成型工艺参数确定

可参考《塑料成型工艺与模具设计》P65表4.1

查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：

适用注射机类型螺杆式；

螺杆转速30~60r/min；

密度1.03～1.07g/cm3，取1.03g/cm³；

收缩率0.3～0.8%；

预热温度80C°～85C°，预热时间2～3h；

料筒温度前段200C°～210C°，中段210C°～230C°，后段180C°～200C°；

喷嘴温度180C°～190C°；

模具温度50C°～70C°；

注射压力70～90MPa；

保压压力50～70MPa；

成型周期40～70s注射时间3～5s，保压时间15～30s，冷却时间15～30s。

第二章模具的基本结构及模架选择

2.1模具的基本结构

2.1.1型腔布置

根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n，即

（2-1）

式中F——注射机额定锁模力（N）

P——型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）

A1、A2——为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）

本塑件形状较简单，大批量生产。

所以应使用多型腔注射模具。

考虑到塑件的侧面有Φ10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以我们根据上述公式估算，模具采用一模两腔、对称布置。

这样模具结构尺寸较小，模具制造方便，制品生产效率高，塑件生产成本低。

其型腔布置如图2-1所示。

图2-1型腔布置

2.1.2确定分型面

分型面位置选择的总体原则：

a）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。

b）保证塑件的精度要求。

c）满足塑件的外观质量要求。

d）便于模具加工制造。

e）对成型面积的影响。

f）对排气效果的影响。

g）对侧向抽芯的影响。

塑件分型面的选择应保证塑件的精度要求，本实例中塑件的分型面有两种选择，如图2-2所示。

图2-2（a）的分型面选择在轴线上，这种方案生产的塑件表面会有痕迹，降低产品精度，侧向抽芯难；图2-2（b）的分型面选择在下端面，这种方案的塑件外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光整，精度高，会在侧向抽芯处留有分型面痕迹，而且塑件容易脱模。

综上所述，塑件选择如图2-2（b）所示的分型面。

（a）（b）

图2-2分型面选择

2.1.3选择浇注系统

塑件采用点浇口注塑，其浇注系统如图2-3所示。

点浇口直径为Φ0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.5~2mm。

分流道采用半圆截面流道，其半径R为3~3.5mm。

主流道为圆锥形，锥角α为6˚，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径Φ6~8mm。

-

图2-3点浇口浇注系统

2.1.4确定推件方式

由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，采用推杆推出塑件，这样会在塑件下端留下推杆的痕迹，降低塑件质量。

因此，采用推件板将塑件推出，这种方法结构简单，推出力平稳，在推出时塑件不容易变形，塑件质量高。

2.1.5侧向抽芯机构

塑件的侧面有一个Φ10mm的圆孔，考虑到需要侧向抽芯，为此模具应设有侧向抽芯机构。

由于塑件壁厚较薄，则塑件抽芯距离短，抽芯力较小，因此采用斜导柱、滑块抽芯机构。

2.1.6模具的结构形式

模具结构如图2-4所示。

1—拉杆2—导套3—定模板（中间板）4—螺钉5—推件板6—复位杆7—动模板8—支承板

9—推杆固定板10—推板11—垫块12—动模座板13—导柱14—导套15—导套16—定模座板

17—脱出板18—导套19—导柱20—限位螺钉

图2-4双分型面注射模模具结构

2.1.7选择成型设备

根据塑料制品的体积或质量选择注塑机，公式如下；

（2-2）

式中m——单个塑件的质量或体积，cm3或g；

mj——浇注系统凝量，cm3或g；

mn——注射机的最大注射量，cm3或g；

k——注射机注射量的理论利用系数，一般取0.8；

n——型腔数；

塑件体积V1=9847.98mm3（UG分析）过程略，密度取1.05g/cm3

浇注系统按塑件体积的0.6倍计算，所以浇注系统的体积为：

V=V1×0.6=9.847×0.6×2=12cm3

则：

该模具一次注射所需塑料ABS

体积V=9.847×2+12=30cm3

质量M=ρ×V=1.05×30=30.15g

制品的正面投影面积S=16cm2

根据上述注塑量，选用注塑机型号为G54-S-200/400。

注塑机的参数见表2-1

表2-1注塑机参数

结构形式

卧式

螺杆直径/mm

55

最大注塑量/

200，400

注塑压力/MP

109

注塑方式

螺杆式

塑化能力（kg/h）

50

锁模力/kN

2540

最大注射面积/cm3

645

最大合模行程/mm

260

模具最小厚度/mm

165

模具最大厚度/mm

406