模具毕业设计82模具冰箱调温按钮塑模设计.docx

1、模具毕业设计82模具冰箱调温按钮塑模设计一、产品介绍1、 产品名称：冰箱调温按钮2、 产品用途：用于各种电气系统的控制按钮键3、 产品结构尺寸（见产品图1）4、 生产量：月产量150万只。5、 产品性能及使用要求：（1） 外观为原料本色，透明美观；无其它杂色或斑点，表面平滑无裂纹、银丝，无气泡，无形变等缺陷；质量轻，可减轻设备自重。（2） 性能要求：收缩率不大于0.5%，吸水性不高于0.8，冲击强度 15 KGcm2，弯曲强度70 KGcm2 .表面电阻系数11013;体积电阻系数70。（3） 使用条件：使用温度：室温，220V用电场所；使用负荷：人工手指操作按压力。二、产品材料的选择与配方设

2、计根据产品的使用要求和性能要求，选择PSH-GN-095-06的树脂作主原料，PS是所有塑料当中最轻的一种，能减轻设的自重。透光率不低于88%，雾度约3%，折射率比较大具有特殊的光亮性。PS的拉伸、弯曲常规力学性能皆高于其它聚烯烃，是属于硬而脆的材料，所以必须加入一些增韧剂以改善制品的柔韧性，加入量为15份。由于制品属于透明塑件，无需加染色剂。如表1表21 PSH-GN-095-06树脂性能参数表项目参数值项目参数值相对密度吸水性%收缩率%比体积率%拉伸屈服强度Mpa冲击韧性KJm-21.050.040.70.954820.6拉伸弹性模量Mpa马丁耐热温度热变形温度（1.82MPa）体积电阻率

3、cm熔点软化温度2.8103529211016165120PS中文名：聚苯乙烯英文名：Polystyrene2.1、基本特性聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm。聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大，机械强度起高。聚苯乙烯有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、1030的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。

4、聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低，热变形温度一般在7098 oC，只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此限制了它在工程上的应用。近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，从而扩大了它的用途。2.2、成型特性：1.无定形料,吸湿性小，不易分解，性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力2.流动性较好， 溢边值0.03mm左右，防止出飞边。3.塑件壁厚应均匀，不宜有嵌件，(如有嵌件应预热)，缺口，尖角，各面应圆滑连接4.可用螺杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式。5.宜用高料温，模温、

5、高注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形（尤其对厚壁塑件），但料温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性差。6.可采用各种形式浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，脱模斜度宜取2度以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、变形，可用热浇道结构。2.3、综合性能：热变形温度： 65oC - 96oC 屈服强度: 3563 MPa抗拉强度: 3563 MPa断裂伸长率 1.0% 拉伸弹性模量： 2.83.5 GPa抗弯强度： 6198MPa抗压强度： 80112 MPa2.4、PS的成形条件：注射机类型： 螺杆式预热： 温度 6075 oC时间 2h料筒温度： 前段 170

6、190oC 后段 140160oC 模具温度： 3265 oC 成形时间： 注射时间 1545s 高压时间 03s冷却时间 1560s总 周 期 40120s 注射压力： 60110Mpa螺杆转速： 48（r/min）参照树脂性能对照产品性能与使用要求可知， PSH-GN-095-06能满足要求，故除加增强剂外不需加其它助剂配方，即可生产产品。三、工艺参数的确定3.1、注射量计算 根据一次注射出的产品和浇注系统的体积进行计算V实=6(V塑+ V分)+ V主V塑=d12+(d2- d3)1+ d20.5=(13.5)2+(10- 6)1+ 100.5=316V分=(d/2)h=3.14410=1

7、2.56V主=h(r+Rr+R)=35(1.75+1.753+3)=634.2 V主=6(376+12.56)+634.2=2965.56=2.9663.2、锁模力计算：根据3：F=K P A根据PS的流动性和模具结构特点选取K=0.6；注射压力考虑采用多型腔注射，压力应高些，取P=60MPa/cm2。A表示表示成型面积 A的计算：A= d=0.2513.5=1.4316cm 2F=K P A=0.6601.4316=51.696KN3.3、保压时间的计算:T保=0.3(S+2S2)=0.3(2+232)=3s3.4、冷却时间的计算:T冷=S/kin8(Ts-Tm)/(TE-Tm)=3s3.5

8、、塑化时间的计算:T塑=一次注射量/塑化能力=2.3/10=0.23sTs成型温度5 Tm模具温度TE脱模温度 热扩散系数（/h），取 3.21 表31注射工艺控制参数项目控制部位控制参数备注温度（）干燥605P237附D料筒后段1505料筒中段1805料筒前段1605喷嘴1505模具605压力(Map)塑化背压20注射压力60保压压力3040锁模力（吨）52时间（秒）干燥时间2h注射时间0.2保压时间3冷却时间3开合模时间5成型周期12四、设备的选择4.1、注射机的选择 （1）注射量的确定由工艺参数的确定中已知一次注射量为2.4cm3射机的公称注射量Q为：Q2.41.22.88cm3取注射机

9、的公称注射量为3 cm3（2）锁模力的计算由工艺参数的确定中已知为（ 0.6）吨，成型面积为（ 1.4316 ）cm2（3）所需注射机台数的计算由月产量和注射机的生产能力（成型周期）及考虑设备利用率求出:本产品生产工作制度设计为24h三班工作制，设备24小时连续运转，设备利用率设为0.85，根据如前初设的工艺控制参数成型周期约为12秒，生产模具一模六件，则所需注射机台数为:（60.85） =1.36（台） 取整数值2台根据以上计算出的公称注射量（ 3）cm3, 锁模力（ 0.6 ）吨，成型面积选用 SYS-10型号注射机）数量为（2 ）台。表41注射机技术性能参数表项目单位参数备注理论注射量c

10、m310注射压力Map150最大注射面积cm290锁模力KN15最大模具厚度180最小模具厚度100模板行程120喷嘴球半径12喷嘴口半径2.5五、模具设计5.1选择制品的分型面5 分型面应设置在零件截面最大的部位，塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模件精度要角度考虑，应有利于塑件滞留在动模一侧，以便于脱模，而且不影响塑件的质量和外观形状，以及尺寸精度。如A-A面，箭头的朝向代表动模的位置，塑料包整动模天型芯而留在动模，模分型如下图：分型如下图：图5-1 分型面5.2、型腔布置已知的体积V塑或质量W塑 ，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，综合考虑生产率和生产成本及产品质量等各

11、种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模六腔平衡式排列；根椐制品的形状，在模板上的的排列形式为圆形。以确保制品的均一和稳定，而且型腔布置与浇口开设部位也非常对称，这样防止了模具承受偏载而产生的溢料现象。排布图如下图所示： 图52型腔布置5.3、浇注系统的设计浇注系统的设计主要包括主流道、分流道、浇口、冷料井和拉料杆的设计。浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。根据塑件的形状采用推杆推出。5.3.1主流道及主流道衬套5主流道的主要设计要点：a、 在模具结构的允许的情况下

12、，L尽量短，一般小于60mm，过大则会影响熔体的顺利充型。b、 主流道大端呈圆角，以减少料流转向过渡时的阻力，c、 大多数情况下，将主流道和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，主流道衬套采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合。d、 主流道衬套选用T8、T10制造，热处理强5256HRC。e、 定位环固定螺钉一般取M6M8，螺钉一般选用两个以上。R =喷嘴球面半径+23=12+3=15mm d=喷嘴孔径+1=2.5+1=3.5mm a=4 r=1mm D=6mm图53 主流道及主流道衬套的结构5.3.2分流道3a:分流道截面和尺寸选用U形分流道截面,表面积/体积比小

13、,冷却速度慢最低,热量及摩擦损失小,进料流中心冷凝慢,有利于保压尺寸的确定:根据经验公式确定分流道的直径5D=0.2654(m)（L） m流经分流道的塑料量(g)L分流道的长度(mm) D分流道直径(mm)查资料得部分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围:苯乙烯是3.510之间根据实际情况取D=5mm图54 分流道截面形状b:分流道布置根据型腔的布置,分门巴道貌岸然也是选用平衡式布置,其长度、形状和断面尺寸都必须对应相等，以保证塑件在强度、性能及质量上的一致性。分流道表面粗糙度Ra一般为1.6um图55 分流道的布置C、浇口5：各浇口的尺寸计算1=2 l=1 r=2 经验公式计算h=nt=0.62.

14、5=2.5 n塑料系数,PS为3.6b=n(A) /30=0.2 图56 浇口尺寸D、冷料井6结构及尺寸： 图57 冷料井d=6 H1=(5/4)d=8H2=(3/4)d=5 =20E、拉料杆3拉料杆的结构：图58 拉料杆的结构下图为主流道的拉料杆组合形式，同时还具有脱除主流道凝料的作用。一般拉料杆安装在主流道的对面，开模时，拉料杆将主流道凝料拉出。d= 6 公差为0.015 ,与拉料杆配合的型板孔 配合长度M1=(1.52)d =10 D= 10 H=4 M根据模板尺寸确定 图5-9 拉料杆的组合形式5.4、成型零件的设计5.4.1成型零件的工作尺寸的计算根据塑件形状简单，体积较小，适宜采用整体式型腔，见图2和图3，组合式型芯见图4。这