电器盒座注射成型模具设计电器盒注射成型模具设计.docx
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电器盒座注射成型模具设计电器盒注射成型模具设计
课程设计说明书
设计名称：
塑料成型工艺及模具课程设计
题目：
电器盒注射成型模具设计
学生姓名：
专业：
模具设计与制造
班级：
一班
学号：
指导教师：
日期：
2012年06月21日
机电工程系
重庆机电职业技术学院
课程设计任务书
模具设计与制造专业2010年级1班
一、设计题目
根据编号为JDMKS105的电器盒图示，设计该塑料产品的注射成型模具。
二、主要内容
JDMKS105电器盒，外观为60×30×23mm的长方形盒体，材料为ABS，年产量为80万件，具体尺寸要求如下图和表格所示：
塑料产品
分课题
尺寸A（Φ/mm）
尺寸B（Φ/mm）
JDMKS105
JDMKS105-1
8
6
JDMKS105-2
10
JDMKS105-3
12
JDMKS105-4
14
JDMKS105-5
16
JDMKS105-6
18
JDMKS105-7
6
3
JDMKS105-8
4
JDMKS105-9
5
JDMKS105-10
6
JDMKS105-11
7
JDMKS105-12
8
三、具体要求
1.绘制模具装配图和成型零件图（按A4规格，图号分别为：
JDMKS105-X-A,JDMKS105-X-B,……）；
2.编制塑料产品注射成型工艺卡（按A4规格）；
3.撰写设计计算说明书；
4.将任务书、说明书、工艺卡及图纸装订成册。
四、进度安排
作业完成时间：
2012年6月21日18时
五、成绩评定
指导教师签名日期年月日
系主任审核日期年月日
本毕业设计包含以下资料
下载cad图请联系qq（978422273）（本毕业设计包含图等一整套资料）
一、引言…………………………………………………………………1
二、电器盒注射成型模具设计方案………………………………………1
2.1电器盒工艺性分析…………………………………………………1
2.2塑料注射机的选取…………………………………………………2
2.3分型面的选择………………………………………………………3
2.4浇注系统的设计与选取……………………………………………4
2.5主要零部件的设计与计算…………………………………………5
2.6塑料注射机的校核…………………………………………………6
三、总结…………………………………………………………………7
附件1：
电器盒注射成型工艺卡
附件2：
模具装配图
附件3：
模具成型零件图
一、引言
模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料及设备的“效益放大器”，模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，上百倍。
因此，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”：
模具生产技术水平高低，已成为衡量一个国家产品制造技术水平的重要标志。
塑料成型加工及模具技术是一门不断发展的综合科学，不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。
注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产率高和消耗低的特点，有很大的市场要求和良好的发展前景。
通过完成此次课程设计的意义在于将我大学所学的知识进行归纳性总结，提高我的专业实践能力，通过对整个设计过程的实际操作来发现解决问题，从而为将来在工作岗位中打下良好的基础。
在此次设计塑料产品的注射成型模具中，把最生活化的小配件的各个方面进行细致剖析，最深程度的了解注射成型模具的学习与运用。
二、电器盒注射成型模具设计方案
2.1电器盒工艺性分析
1、塑件原材料性能分析
塑料品种：
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），属于热塑性塑料
结构特点：
不透明非结晶型聚合物
使用温度：
小于93℃左右，连续工作温度为70℃左右））ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。
ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。
化学稳定性：
具有一定的化学稳定性和介电性能
性能特点：
ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。
ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。
ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。
ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。
ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。
ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。
2、塑件结构分析
从零件图上分析，该零件形状为四方形电盒，总高23mm，宽度30mm，长度60mm。
该电器盒的外形简单，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。
该型腔不大，有尺寸不等的两个盲孔，他们均符合最小径要求，并且需要考虑侧向抽芯装置。
3、尺寸精度分析
因该塑件材料为ABS，查表3-2可知该塑件的标注公差等级为MT3一般精度,未注公差尺寸公差等级为MT5，查3-1，其主要尺寸公差标注如下：
外形尺寸:
600-0.74、230-0.44、300-0.50、150-0.38、80-0.28、R20-0.20
内形尺寸：
500+0.34、180+0.20、30+0.20
孔尺寸：
φ60+0.24、φ50+0.24
4、表面质量分析
该零件除要求没有缺陷及毛刺外，无特别的表面质量要求，故比较容易实现。
该电器盒要求外观美观，表面没有斑点，并且内部没有较高的表面粗糙度要求。
2.2塑料注射机的选取
1、计算电器盒的质量选择注射机及确定模具型腔数量。
（1）计算电器盒的体积：
V=23062.48mm3（通过对电器盒的三维造型直接可得）。
（2）计算电器盒的质量：
根据相关手册查得ρ=1.05g/cm3
所以，电器盒的质量为M=Vρ=24.2156g
根据电器盒的形状尺寸，采用一模两腔的模具结构，考虑外形尺寸以及注射时所需的压力情况，参考塑料成型工艺与模具设计附表A初选螺杆式注射机型号为XS-ZY-125
XS-ZY-125型注塑机的主要参数
标称注射量
125cm³
定位孔直径
φ55mm
最大开模行程S＇
300mm
喷嘴球头直径
φ4mm
最大装模高度Hmas
300mm
喷嘴孔直径
φ12mm
最小装模高度Hmin
200mm
中心顶杆直径
φ50mm
模板最大安装尺寸
428×458mm
顶出行程
0-110mm
2、电器盒成型工艺参数
注射机类型：
螺杆式注射机（30-60r/min）
喷嘴：
直通式----温度（180-190℃）
料筒温度：
前段200--210℃
中段210--230℃
后段180--200℃
模具温度：
50--70℃
注射压力：
70—90Mpa保压压力：
50—70Mpa
注射时间：
3—5s保压时间：
15—30s
冷却时间：
15—30s成型周期：
40—70s
2.3分型面的选择
分型面的选择原则：
1、分型面应选在外形最大轮廓线上
2、应该尽量减少塑件在分型面上的投影面积
3、考虑到排气的效果
4、保证塑件的形状与尺寸精度要求
5、应尽可能的使试件开模后留在动模一侧
6、便于模具加工制造
7、对侧向型芯的影响
综上所述，由于该塑件形状规则，则其分型面的位置如下
2.4浇注系统的设计与选取
浇注系统是注射成型模具的一个重要组成部分，是塑件熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道，是注射模具设计的一个很重要的环节。
由分析可知,采用普通流道的浇注系统，普通流道浇注系统包括主流道（由主流道、分流道和冷料穴组成）和浇口
①浇注系统
1、采用卧式注射和主流道垂直于分型面，主流道为圆锥形，锥度为2-6°。
2、小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5-1mm。
3、注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求浇口套半径比喷嘴球面半径大1-2mm。
4、浇口套用T10制造，热处理淬火硬度53-57HRC。
②分流道
分流道开设在定模一侧，为减少热量损失，故采用半圆形截面分流道；采用侧浇口，侧浇口开设在分型面一侧，从制品外边缘进料。
ABS：
t--（1.5-3）mma--（3-10）mm
③排气结构
在注塑模具设计过程中必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具行腔内，气体如不能及时排除会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度是塑料烧焦，从而出现废品。
排气方式有两种：
开排气槽排气和利用和模间隙排气，此模具课直接利用模具间隙排气。
（ABS塑料的最小不溢料间隙为0.03mm，间隙较小，再加上ABS的流动性较好，也不宜开排气槽）
④冷却系统
冷却系统常用且又简单的方法，就是利用冷却水介质对模具尽享循环冷却，将模具中多余的热量，带出模外，以保持制品冷却所需的最佳模温！
该模具的冷却系统设计在动模一侧，应该围绕模具成型的制品，尽量排列均匀一致。
直径应该大于8mm，并且每一个都水道都相同，温度控制在5℃以下。
2.5主要零部件的设计与计算
查表1-2得到；ABS材料的收缩率0.3—0.8%
Scp=（Smin+Smax）/2*100%
=（0.3+0.8）/2*100%=0.55%
型腔尺寸：
602330158R2
型芯尺寸：
500+0.34018+0.20020Φ6Φ53
首先将未标注尺寸换算成标准尺寸
60精度等级为MT5Δ=0.74基轴制尺寸A0-Δ
A-Δ—A+0=60-0.74—60+0A=60.370-0.74
同理：
23→23.220-0.4430→30.250-0.5015→15.190-0.38
8→8.140-0.28R2→R2.10-0.2
20精度等级为MT5Δ=0.44为基孔制尺寸A0+Δ
A+0—A+Δ=19.88--20A=19.880+0.44
同理：
Φ6→Φ5.860+0.28Φ5→Φ4.880+0.243→2.90+0.20
1、型腔尺寸计算
L1m=（L1s+L1sScp－3/4Δ）0+δz
=（60.37+60.37*0.55%-3/4*0.74）0+0.74/3=60.1470+0.247mm
L2m=（L2s+L2sScp－3/4Δ）0+δz
=（30.25+30.25*0.55%-3/4*0.50）0+0.5/3=30.041+0.1670mm
H1m=（H1s+H1sScp－2/3Δ）0+δz
=（23.22+23.22*0.55%-2/3*0.44）0+0.44/3=23.0540+0.147mm
2、型芯尺寸计算
L1m=（L1s+L1sScp+3/4Δ）0－δz
=（50+50*0.55%+3/4*0.34）0-0.34/3=50.530-0.113mm
L2m=（L2s+L2sScp+3/4Δ）0－δz
=（19.88+19.88*0.55%+3/4*0.44）0-0.44/3=20.3190-0.147mm
L3m=（L3s+L3sScp+3/4Δ）0－δz
=（5.86+5.86*0.55%+3/4*0.24）0-0.28/3=6.0920-0.08mm
L4m=（L4s+L4sScp+3/4Δ）0－δz
=（4.88+4.88*0.55%+3/4*0.24）0-0.24/3=5.0870-0.08mm
H1m=（H1s+H1sScp+2/3Δ）0－δz
=（18+18*0.55%+2/3*0.2）0-0.20/3=18.2320-0.067mm
H2m=（H2s+H2sScp+2/3Δ）0－δz
=（2.9+2.9*0.55%+2/3*0.2）0-0.20/3=3.0490-0.067mm
3、凹模内型芯中心到凹模侧壁距离计算
L1m=（L1s+L1s*Scp-1/4*δc）±δz
=（30.25+30.25*0.55%-1/4*1/6*0.5）±1/3*0.5=30.414±0.167mm
L2m=（L2s+L2s*Scp-1/4*δc）±δz
=（15.19+15.19*0.55%-1/4*1/6*0.38）±1/3*0.38
=15.258±0.127mm
L3m=（L3s+L3s*Scp-1/4*δc）±δz
=（8.14+8.14*0.55%-1/4*1/6*0.28）±1/3*0.28=8.183±0.093mm
4、侧向抽芯的计算
2.6塑料注射机的校核
推杆的直径d=10mm,d1=d+0.8=10.8,h=20mm,L=100mm.,D=15,数量为2
导柱的设计：
导柱采用带头导柱，φ=8mm,则固定段为16mm.引导段为2mm
模具闭合高度的确定：
上模座200×190×20下模座200×190×20
定模板190×190×50动模板190×190×35
支撑板190×190×45垫块190×190×60
推杆固定板190×100×10推板190×100×10.
因而模具闭合高度为H=20+20+50+35+45+60+10+10=250mm
根据附表E查的矩形型腔内壁短边b=16mm所以凹模壁厚S1=9mm，模套壁厚S2=22mm。
塑件在分型面上的投影面积：
5x3=15cm2,由附表F知，垫板厚度（20-25）取h=20mm。
模具的外形尺寸为200×190×190.XS-ZY-125型注射机模板最大安装尺寸为350×280，由上述计算的模具的闭合高度H=250mm,XS-ZY-125型注射机所允许的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=300mm,模具满足Hmin≤H≤Hmax的安装条件，故能满足模具的安装要求，所以采用XS-ZY-125型注射机。
三、总结
为期两个星期的课程设计即将结束了，在这段时间里受益非浅。
在刚拿到这个课题时，的确心里很没底，经过几天的认真分析和查有关资料才有了点头绪。
随着对零件图的全面理解，设计工作也全面展开，在本次设计过程中我也大量查阅了与此次设计的有关课程书：
如机械制图、塑料模具设计与制造、数控机床等。
在设计过程中只凭教科书是不够的，我还大量查看一些有关设计的参考书和资料。
本次设计的在部分零件的加工工序中，采用了自动加工，从而也提高了生产的效率和质量。
从中也使自己能更好的掌握自动编程，为以后的工作奠定了更坚实的基础。
本课程是核心专业课程之一，主要讲授塑料模具的设计流程和模具结构，塑料的特性和成型原理、掌握模具的合模和开模动作、塑料件模具结构设计等。
通过本课程的学习，掌握塑料的基本概念、热塑料的成形加工性能、热塑料制品设计的基本原则，注射成型模具的基本结构及分类、注射成型模具零部件的设计、浇注系统设计等知识，能够完成塑料模具的设计任务以及维护等。
这次设计课程，实现了理论与实践的结合，使我懂得一些课堂上学不到的知识，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
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