塑料模具设计与制造案例.docx
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塑料模具设计与制造案例
玄注射模课程设计指导书
例：
如图1所示璽件为某仪表外壳.材料ABE,壁厚2mm,批量生产口分析塑件的工艺性能"设计具模具，编制模具零件的加工工艺.
国1快表外壳塑甘图
、塑件的工艺性分析
1.塑件的凉材料分析.如下表一所示:
W-塑件的原扫料分祈
塑料品种
结构特点
使用温庫
化学稳定性
性能特点
成型特点
ABS热璽性塑料
线性结构非结晶型
小于72C
校好比较稳定
机械强度较好，有一定的耐磨性.但耐热性较差，吸水性较大.
成型性能很好，廉型前原料要干燥.
结论
该璽料有良好的工艺性能，适宜汪射成型，咸型前原料妾干燥处理.
2.塑件的尺寸稽度分析;
此■塑件上有三个尺寸有精度要求.分别是；66旳汛46^26xi8oi1S均为MT2圾塑料件精度，属于中等偏高级的精度等级，在模具设计和制造过程中要严格保证这三个尺寸精度餌要求.
其余尺寸均无持殊要求，为自由尺寸，可援MT5级塑料件精度查取公差值（参见剛络谍程“附录E—一模塑件尺寸公差表冷.
3.塑件表面质量分析二
该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无熔接痕，表面粗糙度可取站1血而塑件内韶没有■较高的粗糙度要求■>
4.塑件结构工艺性分析：
此璽件外形沖方形壳类零件，腔体为血深，壁厚均匀2inm，总体■尺寸不大不小，塑件应型性能良好*
塑件上有一六边形凸台，雯求成型后轮廓渚晰，成型它的模具工作零件婪用统切割成型，保证六边的尖角；
塑件的两边各有一个对称的类三角形凸起标记，高02nmi,同样妾求轮廓蓿晰，成型它的模具工作零件可用电火花成型加工，相应的要设计出它的电极・
.成型设备的选择与模塑工艺参数的编制
L计算墾件的体和
根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积沟：
Vl-95fi3.5emm3
浇注系统的体积：
V2=155152nun3
一次注射所需的塑料总体■积次；V^V1+V2=11115.18
2・计算塑件的质墨查手册（刚绪湮程附录C）取P-1.05X10ekg/tnm5
塑件的质量：
Ml=Vl*p=0.D10（kg）=10（g）
塑件与浇注系統的总J贡重：
M=V*p=0.0117（kg）=11.7（g）
3.选用注射机：
根据璽件的形■状，取一模一件的模具结构，结合学校现有的成型设备,初歩选取螺杆式注射成型机，HS120^.
4.璽件注射成型工莒参数如表二所示，试模时，可根据实际情况作适当调整，模塑成型工艺卡如表三所示.
表二ABS臺料的注射成型工艺莖舉（卷见阳录H）
工艺参数
规格
工艺参数
规格
预热和干燥
温虧E0^85°C时间：
2~弘
成型时间£
注射时间；2MO保压时间r0—5冷却时「可：
2D〜120
总周期：
50-220
料筒潟度忆
后段；15卜170中段：
165^180前段：
1甜~加0
螺杆转速r/min
30
喷嘴温度叱
170-180
后处理
方法；红外线、烘箱濕®°Ci70时间h：
2V
模具濕度可
50^80
注射压力MP
60-100
表三仪表壳複塑工艺卡
成都航空职业技术学院
车间零件名称装配图号零件图号
模具教研室
仪表壳
仪表壳注射工艺卡片
材料牌号ABS
材料定额一
单件质量10g
资料编号
共页
设备型号
每模件数
工装号
第页
HS120AV
1件
6O
•
6
6
材料干燥料筒温度
温度°C
岷山DB・2
80^85
2~3
150^170
165^180
170-180
模貝温度吃
注射S
50^80
20-90
后处理
"W
hm度°C时间h
烘箱：
70
2V
时间压力
保压S
冷却S
0~5
20-120
注射压力MP60〜100
时间定颔
辅助mm单件min
校对审核组长车间主任检验组长主管工程师
.模具结构方案的确定
L分型面的选搔
分型面应选择在塑件截面最犬处，尽童取在料流末端，WT排气,保证塑件表面质重，该零件的分型面如图？
所示,宛璽件的底，图3为型芯和型腔朗分割简图.
2.型腔数壘的确走及型腔的排列
该璽件采用一模一件成型，型腔布置在模具的中间，这样有利于浇注系統的排列和模具的平衡口
3.浇注系统的设计
模具浇口套主流道球而半径R与注射机喷嘴球面半径陶的关系洵；R=內十门~2）=介4负1口
模具浇口碁主流道小端直径（1与喷嘴出口直径此的关系粘d^dc+O5=3+15=35mm;
新道呈圆锥形，其锥度取3%
分流道取半圆形，其半径R=3；
浇□采用侧浇口，从璽件的上端六辺形孔处进料，如图4所示.
国4浇注系更的设计
4.型芯和型腔结构的确定
考虑到加工的工艺性，型芯采用整体、直通式外形结构，如图5所示；型腔采用组合式，如图6所示。
S5整体式型芯图6组合式型腔
5.推出方式的选择
此模具的型芯在动模，开模后，塑件包紧型腔留在动模一侧，根据塑件是壳类零件的特点，采用推件板推出形式,这样推出平稳，有效保证了推出后塑件的质量，模具结构也比较简单。
6.标准模架的选择
标准模架一经选定，就可以到市场上购买到，拟用现在比较流行的FUTABA标准，根据上述分析，此模具是含推件板、大水口类型的，所以选用“FUTABA-SB15X15302050”，其中参数的含义是：
15X15——模架的长和宽分别为150mm和150mm
30一一定模板（A板）厚30mm
20——动模枉（B桓）厚20mm
50一一垫块（C板）厚50mm
模架的具体选择过程可参考“模具三维设计视频”，图7为仪表壳模具的裝配图。
B7仪表壳複具装配国
4.
成型零件工作尺寸的计算
璽件尺寸如图3所示;
图8噩件尺寸艮公差
将其中的尺寸分为两类；
一类是标注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相对比犊高、有配合要求的尺寸，在进行这一类尺寸计算时，即要肴虑它的收缩量，艾要肴虑到模具的磨损，搜照平旳值计算亩法计算出这一类戚型零件的工作尺寸（参着网络课程中“第.324节一一成型零件工作尺寸的计算◎，这样可以有敷地保证在整个模具寿命周期内产品的尺寸精度.这一类尺寸的计算如表四所示：
类型
塑件上的尺寸
计算公式
制造公差6z收缩率Sep%
计算结果
型芯径向
66竹34
/M=（/s+/s*Scp%+0.75*A）.5z
=（66+66*0.006+0.75*0.34）
6z：
IT6级楕度
66.65.odi9
尺寸
46®26
/M=（/s+/s*Scp%+0.75*A）.5z
=（46+46*0.006+0.75*0.26）
Scp%=0.6%
46.47.ojoi6
型腔径向尺寸
18.0.18
Lm=（Ls+Ls*Scp%-0.75*△）+・
=（18+18*0.006—0.75*0.18）
6z：
IT7级精度
Sep%"6%
]797H018
注：
1.△为塑件的公差，塑件上未变注公差可按MT5级精度取得。
2.模具制造公差§z—股取（1/3〜1/4）厶，考虑到模具的经济加工精度，在此，取IT6或IT7级精度公差值.
3.当6z取经济加工精度、其公差值反而大于（1/3~1/4）△时，6z^（l/3~l/4）Ao
另一类尺寸杲没有标注公差的，它是塑件上次要的、要求比较低的尺寸，在实际生产过程中，为了简化计算，这一类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得.这一类尺寸的计算如表五所示：
表五塑件上无公差要求的成型零件工作尺寸计算
式公算计
Z%6P差S公率造缩制收
型芯尺寸
R6
8Z-2
Z2CP
6S
型腔尺寸
18
Z
20
6
3
9
.5
10
24
6Z-2
31
5.注射机有关工艺参数的校核
HS1初型注射机的主要彗数如下表所示:
表六HS1MAV逹射机的主要参数
标称注射堡
200cm3
定位孔直径
巾100mm
最大开模行程S
320mm
喷嘴球头半径
R6mm
呢大装模咼JKH咖
380mm
喷嘴孔直径
巾3mm
最小装模高度H迪
152mm
中心顶杆直径
尬25mm
模板最犬安装尺寸
390X410
顶出行程
0-130mjn
1.注射量的校核
如前所谨，塑件与浇注系统的总体积为?
=1111518^=11.1远远小于注射机的标称注射量2吸n?
N模具闭合高度的校核
由装配图可知模具的囲合高度：
Hw=lS5mmf
最小装模高度111^=152mm.最大装模高度日吟二了戏mm,能够满足日啊丢H闭WHj刚的安装条件
3.模具安装部分的校核
该模具的外册尺寸为；200X150,注射机模板最犬安装尺寸为350X410,故能満足安装墓求；
模具定位圈的直径为力1叩鈕寸机定位孔直径4100,符合安装要求「
浇口套的球面半径为R8>喷嘴球头半径R乱符合要求；
浇□套小端孔径中3.5>0®嘴孔直径/3,符合要求.
4.模具开模行程的校核
如圏所示，模具的开模行程S鶴谨件的高度+澆注系统的高度十顶件的高度+（头10）=12+45+8=e5mm
注射机的最大开摸行程S=320>S^=d5
5.顶出部分的校核
模具上顶杆孔的直径为巾50A注射机中心顶杆直径◎25
注射机最大顶出距离为1孔A模具上所需要的最小顶出距离10mm
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S9樫具娄配图
结论匕根据校核HS120掬注射机完全能够術足该模具的使用要求.
6.模具三维设计视频录像
1、模具分型
2、模架的选用与模仁的修改
3、标准件的选用
4、浇注系统的设计
七.模具工程图及模具零件的制造工艺
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CORE
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CONNECTOR
H81-09-M10
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LPLATE
功模便板
200x150x20
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FPLATE
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軽忏固定板
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RETURNPIN
复位杆
M・RPN12x85
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SPRUE
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PCNO
PARTNAME
DESCRIPTION
CATALOG
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