1、塑料注射模具设计课程设计 题目:鼠标外壳塑料注射模具设计学院: 航空制造工程学院 专业: 材料成型及控制工程 姓名: 肖玉梅 学号: 10033401 导师: 李 宁 1. 塑件的工艺分析-3 1.1塑件的成型工艺性分析-3 1.1.1 塑件材料ABS的使用性能 -4 1.1.2 塑件材料ABS的加工特性 -4 1.2 塑件的成型工艺参数确定 -42 模具的基本结构及模架选择-5 2.1 模具的基本结构 -5 2.1.1 确定成型方法 -5 2.1.2 型腔布置 -5 2.1.3 确定分型面-5 2.1.4 选择浇注系统 -6 2.1.5 确定推出方式-6 2.1.6 模具的结构形式-6 2.
2、1.7 选择成型设备 -7 2.2 选择模架 -82.2.1 模架的结构 -82.2.2 模架安装尺寸校核-93 模具结构、尺寸的设计计算-93.1 型腔结构 -93.2 型芯结构 -93.3 模具的导向结构-103.4 模具成型尺寸设计计算 -104 模具总装图及模具的装配、试模-124.1 模具总装图-124.2 模具的安装试模-121. 塑件的工艺分析 1.1塑件的成型工艺性分析塑件如图1产品名称:鼠标壳产品材料:ABS产品数量:较大批量生产塑件尺寸:如图1所示塑件重量:15克塑件颜色:黑色塑件要求:塑件外表面光滑,下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度0.51.1.1 塑件材料
3、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0.04 mm左右(流动性比聚苯乙烯,AS差,但比聚
4、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5060,要求光泽及耐热型料宜取6080。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180230,注射压力为100140 MPa,螺杆式注塑机则取160220,70100 MPa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
5、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 1.07 g/cm3;收缩率 0.3 0.8 % ;预热温度 80C 85C,预热时间 2 3 h ;料筒温度 后段150C170C,中段165C180C,前段180C200C;喷嘴温度 170C 180C;模具温度 50C 80C; 注射压力 60 100 MPa ;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
6、为双分型面注射模(三板式注射模)。2.1.2 型腔布置使用单型腔注射模 2.1.3 确定分型面2.1.4 选择浇注系统 选择点浇口2.1.5 确定推出方式由于塑件形状为壳形而且壁厚较薄,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 模具的结构形式模具结构为双分型面注射模,如图5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定模做板 17脱出板 18导套 19
7、导柱 20限位螺钉 、2.1.7 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 200/400 cm3 ;注射压力 109 MPa ;锁模力 2540 kN ;最大注射面积 645 cm2 ;模具厚度 165 406 mm ;最大开合模行程 260 mm ;喷嘴圆弧半径 18 mm ;喷嘴孔直径 4 mm ;拉杆间距:290368 mm 。2.2 选择模架2.2.1 模架的结构 2.2.2 模架安装尺寸校核模具外型尺寸为,长300 mm、宽250 mm、高345 mm,小于注射机拉杆间距和最
8、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 型腔结构 由于上盖形状不太复杂,故选用整体凹模。如下图3.2 型芯结构见装配图所示,型芯由动模板16上的孔固定。采用整体凸模,如下图3.3 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。3.4 模具成型尺寸设计计算取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LS=1360+0.26
9、 ls=140+0.26 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z = /3;取x=0.75。1)1400+0.26=140.26-0.26 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z = /3;取x=0.75。1)136+0.26 136+0.26 4.模具总装图及模具的装配、试模4.1 模具总装图4.2 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。 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
10、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。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
11、)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。 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。 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。
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