盖塞塑料模具设计说明书实例.docx

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盖塞塑料模具设计说明书实例

塑料模具设计说明书

1.塑件的工艺分析

1.1塑件的成型工艺性分析

塑件如图1所示。

图1塑件图

产品名称：

塞盖

产品材料：

ABS

产品数量：

较大批量生产

塑件尺寸：

如图1所示

塑件重量：

23克

塑件颜色：

米色

塑件要求：

塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。

塑件允许最大脱模斜度0.5°

1.1.1塑件材料ABS的使用性能

可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13

综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；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。

1.1.2塑件材料ABS的加工特性

可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14

●无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

●吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

●流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

●比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。

料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。

注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100MPa为宜。

●模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。

推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。

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《简明塑料模具设计手册》P54表1-18

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

密度1.01～1.07g/cm3；

收缩率0.3～0.8%；

预热温度80C°～85C°，预热时间2～3h；

料筒温度后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；

喷嘴温度170C°～180C°；

模具温度50C°～80C°；

注射压力60～100MPa；

成型时间注射时间20～90s，保压时间0～5s，冷却时间20～120s。

2模具的基本结构及模架选择

2.1模具的基本结构

2.1.1确定成型方法

塑件采用注射成型法生产。

为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。

2.1.2型腔布置

塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。

所以应使用多型腔注射模具。

模具采用一模二腔、平衡布置。

这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。

其布置如图2所示。

图2型腔布置

2.1.3确定分型面

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图3所示（a）的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。

同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。

因此塑件选择如图3（a）所示的分型面。

（a）

图3分型面选择

2.1.4选择浇注系统

塑件采用点浇口成型，其浇注系统如图4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4点浇口浇注系统

2.1.5确定推出方式

由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。

所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。

2.1.6侧向抽芯机构

塑件的侧面有Φ10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。

斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。

2.1.7模具的结构形式

模具结构为双分型面注射模，如图5所示。

图5双分型面注射模模具结构

1—定模底板2—导套3—导柱4—支架5—紧固螺钉6—动模底板

7—推杆固定板8—推板9—动模垫板10—动模板11—定模板12—复位杆

2.1.8选择成型设备

“注射机的选用”可参考《简明塑料模具设计手册》P133，P128表3-4

选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为：

额定注射量200/400cm3；

注射压力109MPa；

锁模力2540kN；

最大注射面积645cm2；

模具厚度165～406mm；

最大开合模行程260mm；

喷嘴圆弧半径18mm；

喷嘴孔直径4mm；

拉杆间距：

290×368mm。

2.2选择模架

2.2.1模架的结构

可参考《简明塑料模具设计手册》P418表10-1—10-6

模架的结构如图6所示。

图6模架

2.2.2模架安装尺寸校核

模具外型尺寸为，长250mm、宽250mm、高261mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。

3模具结构、尺寸的设计计算

3.1模具结构设计计算

3.1.1型腔结构

见装配图所示，型腔由定模板4、定模镶件26和滑块19共三部分组成。

定模板4和滑块19构成塑件的侧壁，定模镶件26成型塑件的顶部，而且点浇口开在定模镶件上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。

定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。

3.1.2型芯结构

见装配图所示，型芯由动模板16上的孔固定。

型芯于推件板18采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。

另外，锥面配合可以减少推件板在推件运动时与型芯之间的磨损。

型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。

3.1.3斜导柱、滑块结构

见装配图。

3.1.4模具的导向结构

为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱1和导套2导向定位。

推件板18上装有导套6，推出时，导套6在导柱1上运动，保证了推件板的运动精度。

定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24和定模板4的运动导向。

3.1.5结构强度计算（略）

3.2模具成型尺寸设计计算

可参考《简明塑料模具设计手册》P110表2-55

取ABS的平均成型收缩率为0.6%，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。

塑件尺寸如图1所示。

3.2.1型腔径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。

1）Φ34+0.26→Φ34.26-0.26

3.2.2型腔深度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。

1）24+1.2→24-1.2

3.2.3型芯径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。

1）Φ26+0.26→Φ26+0.26

2）Φ6+0.52→Φ6+0.52

3.2.4型芯高度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。

1）20+1.2→20+1.2

2）4+0.68→4+0.68

3.3模具加热、冷却系统的计算

3.3.1模具加热

一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。

3.3.2模具冷却

模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。

型腔的冷却是由在定模板（中间板）上的两条ф25mm的冷却水道完成，如图7所示。

图7定模板冷却水道

型芯的冷却如图8所示，在型芯内部开有ф16mm的冷却水孔，中间用隔水板2隔开，冷却水由支承板5上的ф10mm冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。

然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。

型芯1与支承板5之间用密封圈3密封。

图8型芯的冷却

1—型芯2—隔水板3—密封圈4—动模板（型芯固定板）5—支承板

4.模具主要零件图及加工工艺规程

4.1模具定模板（中间板）零件图及加工工艺规程

定模板（中间板）零件图如图9所示。

图9定模板（中间板）零件图

定模板（中间板）的加工工艺：

（1）以基准角定位，加工

mm的型腔孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。

（2）以基准角定位，加工宽32mm、长40mm、深25mm及宽10mm、深20.66-0.23mm的装配侧滑块孔，可以采用铣床或加工中心完成。

（3）以基准角定位，加工宽32mm、长27mm、深60mm的斜楔装配孔及其上的M8螺钉沉孔，可以采用铣床和钻床完成。

（4）钳工研配侧滑块和斜楔。

（5）将侧滑块装入定模板侧滑块孔内锁紧固定，共同加工ф15mm的斜导柱孔，可以采用铣床或钻床完成。

（6）以基准角定位，加工4-ф16mm孔，可以采用钻床或铣床完成。

（7）加工2-ф10mm冷却水孔，由钻床或深孔钻床完成。

4.2模具侧滑块零件图及加工工艺规程

侧滑块零件图如图10所示。

图10侧滑块零件图

侧滑块加工工艺如下：

（1）加工外形尺寸，由铣床或加工中心完成。

（2）钳工研配，首先与推件板研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无晃动间隙；其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射成型时不产生飞边；最后研配斜楔，要求斜楔在注射成型时锁紧侧滑块。

（3）与定模板配钻斜导柱孔。

（4）加工侧滑块的两个ф3mm定位凹孔。

4.3模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程

动模板（型芯固定板）零件图如图11所示。

图11动模板（型芯固定板）零件图

动模板（型芯固定板）加工工艺如下：

（1）以基准角定位，加工ф34+0.02mm和ф30mm的型芯固定孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。

（2）以基准角定位，加工4-ф21mm孔，可采用镗床或钻床完成。

（3）钳工装配型芯。

5模具总装图及模具的装配、试模

5.1模具总装图

图12为模具的总体装配图。

图12模具图

1—定模底板2—导柱3—导套4—复位杆5—支架6—紧固螺钉

7—动模底板8—推板9—推杆固定板10—推杆11—螺钉12—动模13—抽芯机构14—滑块15—斜楔16—紧固螺钉17—浇口套18—隔水板19—密封圈20—螺钉

5.2模具的安装试模

试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。

5.2.1试模前的准备

试模前要对模具及试模用的设备进行检验。

模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。

检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。

活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。

各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。

各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。

对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。

5.2.2模具的安装及调试

模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。

模具安装在注射机上要注意以下方面：

1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。

2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。

3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。

模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，如图13所示。

一般采用4-8块压板，对称布置。

图13模具固定

1—压板2—螺钉3—模具4—注射机模板

模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。

其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用，要注意以下方面：

1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。

2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。

3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。

4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。

5.2.3试模

　　模具安装调整后即可以进行试模。

1）加入原料原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成型性能应符合有关标准的规定。

原料一般要预先进行干燥。

2）调整设备按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。

3）试模采用手动操作，试模注射出样件。

5.2.4检验

通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。

针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。