ABS圆形笔筒课程设计说明书.docx

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ABS圆形笔筒课程设计说明书

摘要

该模具是圆筒形零件的注射模具。

从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。

从生产批量考虑，本模具采用一模两腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。

其中模架从标准中选取A2型模架。

由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。

推出系统采用推杆推出，并设有复位杆复位。

为了加快模具的冷却，使模具冷却均匀，本模具设有4个冷却管道，均开在定模部分。

排气利用分型面和配合处的间隙排气。

为了减少成本，本模具90%的零件选用标准件。

关键词注塑模顶浇口推杆复位杆

第1章工艺分析……………………………………………………………4

1.1塑件成型工艺性分析……………………………………………………4

1.1.1塑件结构的工艺性分析………………………………………………4

1.1.2成型材料性能分析……………………………………………………4

1.1.3工艺性分析…………………………………………………………4

1.2成型条件分析………………………………………………………5

1.3型腔数量确定…………………………………………………………6

1.4模具结构形式的确定……………………………………………………6

第2章注射机的选择…………………………………………………………6

2.1注射量的计算………………………………………………6

2.2初选设备..…………………………………………………………6

第3章注射模具结构设计……………………………………………………7

3.1模架的确定……………………………………………………………8

3.2浇注系统………………………………………………………8

3.3顶浇口的设计……………………………………………………………8

3.3.1主流道设计……………………………………………………………8

3.3.1.1主流道尺寸…………………………………………………………9

3.3.1.2主流道衬套形式……………………………………………………9

3.3.1.3主流道衬套的固定………………………………………………10

3.4成型零件设计…………………………………………………………10

3.4.1分型面位置的确定…………………………………………………10

3.4.2成型零件钢材的选用…………………………………………………11

3.4.3成型零件的结构设计…………………………………………………12

3.4.3.1凹模结构设计……………………………………………………12

3.4.3.2凸模和型芯结构设计……………………………………………12

3.4.4成型零件工作尺寸计算………………………………………………12

3.4.4.1型腔径向尺寸……………………………………………………12

3.4.4.2型腔深度尺寸……………………………………………………13

3.4.4.3型芯径向尺寸……………………………………………………13

3.4.4.4型芯高度尺寸……………………………………………………14

3.4.4.5型腔壁厚计算……………………………………………………14

3.5导向与定位机构设计……………………………………………………15

3.5.1机构的功用……………………………………………………………15

3.5.2导向机构的设计………………………………………………………15

3.5.2.1导柱………………………………………………………………15

3.5.2.2导套………………………………………………………………15

3.6推出机构设计……………………………………………………………16

3.6.1脱模推出机构的设计原则……………………………………………16

3.6.2塑件的推出方式………………………………………………………17

3.6.3塑件的推出机构………………………………………………………17

3.6.4脱模力的计算…………………………………………………………17

3.6.5推杆强度校核………………………………………………18

3.9冷却系统设计……………………………………………………………18

第4章注射机的校核…………………………………………………………19

4.1注射压力的校核…………………………………………………………19

4.2锁模力的校核………………………………………………………………20

4.3安装参数的校核…………………………………………………………20

4.3.1模具外形尺寸校核……………………………………………………20

4.3.2喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核…………………………………………20

4.4开模行程的校核…………………………………………………………21

结束语……………………………………………………………………………21

参考文献…………………………………………………………………………22

第1章工艺分析

1.1塑件成型工艺性分析

1.1.1塑件的结构工艺性分析

该塑件是一筒形零件，如图1.1所示。

塑件的壁厚均匀，塑件整体厚度均为3mm。

塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小，大批量生产，材料为ABS。

通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5级精度。

从技术要求上讲，该塑件无比较苛刻的要求，故成型性能好，可以注射成型。

图1.1塑件图

1.1.2成形材料性能分析

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，简称ABS，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点

1.1.3工艺性分析

分析塑件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1塑件的形状和尺寸：

塑件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

2塑件的尺寸精度和外观要求：

塑件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度有关。

3生产批量

大批量生产，因为采用顶浇口，采用一模一腔。

4其他方面

在对塑件进行工艺分析时，除了考虑上述因素外，还应分析塑件厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。

1.1.4加工性能分析

1）无定型塑料，吸湿性强，含水量应少于0.3%,必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间的预热干燥。

2）流动性中等，溢边料0.04mm左右。

3）比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温，模温。

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，螺杆式注射机则取160~220℃，70~100Mpa为宜。

4）模具设计时应注意浇注系统，选择好进料口的位置、形式。

推力过大或机械加工时塑料表面呈现"白色痕迹"（但在热水中加热可消失）。

1.2成型条件分析

塑料名称

苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物

缩写

ABS

注射成型机类型

螺杆式

密度/g·cm-3

1.03~1.07

计算收缩率/%

0.3~0.8

预热

温度/℃

60~75

时间/h

2~3

料筒温度/℃

后段

150~170

中段

165~180

前段

180~200

喷嘴温度/℃

170~180

模具温度/℃

50~80

注射压力/Mpa

60~100

成型时间/s

注射时间

20~90

高压时间

0~5

冷却时间

20~120

总周期

50~220

后处理

方法

红外线灯、烘箱

温度/℃

70

时间/h

2~4

1.3型腔数量的确定

该塑件精度要求不高，并且结构简单，又是中等批量生产，没有侧向分型机构，考虑到模具制造费用及模具尺寸和顶浇口设计，初定为一模一腔的模具形式。

1.4模具结构形式的确定

从上面分析可知，本模具采用一模一腔的模具形式。

推出机构可采推杆推出。

推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。

从以上分析得出：

该塑件采用推杆推出机构。

浇口采用顶浇口，型腔采用整体式。

定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支承板。

因此可确定模具形式采用标准A2形模架。

该模具为单分型面模具。

第2章注射机的选择

2.1注射量的计算

V塑=2V筒

≈2{[π（8.6/2）²-π（8/2）²]X5+（10.6X15-πx0.6x0.6x2）x0.3}cm3=86.1cm3

一般浇注系统凝料体积V浇占V塑的10%~15%,取V浇=15%V塑,则最小总体积为V总=（1+15%）V塑,

ABS的计算收缩率s为0.3~0.8%，取s=0.7%，

可得V注=V总/（1-s）=99.74cm3

所选注塑机的理论注射容量必须大于以上计算结果。

2.2初选设备

根据ABS的成形条件、工艺性能及注射容量等，初选使用型号为SZ-800/3200的注射机，其主要技术参数如下表：

项目

SZ-800/3200

理论注射容量/cm3

840

螺杆直径/mm

67

注射压力/Mpa

142.2

锁模力/kN

3200

拉杆内间距/mm

600X600

移模行程/mm

550

模具厚度/mm

最大

600

最小

300

锁模形式

双曲肘

模具定位孔直径/mm

Φ160

喷嘴球直径/mm

SR20

第3章注塑模具结构设计

3.1模架的确定

根据型腔布局（一模一腔）及浇注系统的结构形式，又根据《现代注塑模设计与制造》中表4-4所推荐的圆筒型腔侧壁最小厚度为20mm，再考虑到导柱，导套及连接螺钉布置应占的位置等各方面问题，确定选用模架的基本尺寸为B×L=250×250mm。

模架结构形式为A2的形式，如下图3.1所示。

图3.1模具结构图

3.2浇注系统设计

浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质，传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。

它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，一般要遵循以下原则：

1．了解塑料的成型性能；

2． 尽量避免产生或减少产生熔接痕；

3．有利于型腔中气体的排出；

4．防止型芯的变形；

5．尽量采用较短的行程充满型腔，和般不超过60MM；

该模具采用普通顶浇口

3.3.1顶浇口设计

顶浇口位于模具中心塑料熔体的入口处，，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分型腔中。

主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。

图3.2主流道

3.3.1.1主流道尺寸

（1）形状：

圆锥形；

（2）锥角：

3°；

（3）内壁的粗糙度为Ra0.63μm；

（4）主流道大端呈圆角，r=10㎜。

根据所选注射机，则主流道小端尺寸为

d=注射机喷嘴直径+（0.51）=10+1=11mm。

式（3.1）

主流道球面半径为

SR=注射机喷嘴球面半径+（12）=11+1=12mm。

式（3.2）

球面配合高度h=5-8mm，取h=6

3.3.1.2主流道衬套形式

主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便于有效的