盖体注塑模设计

1、下图所示为电防尘盖2，材料为ABS塑料，精度等级为一般精度（4级精度），制品要求外观表面光泽、无杂色、无收缩痕迹，生产批量中等。试设计注塑成型模具。 材料：ABS塑料1. 产品工艺性分析（1）材料性能 ABS为热塑性材料，密度为1.031.07g/cm3 ，拉伸强度为3050MPa ，弯曲强度为4176MPa，拉伸弹性模量15872277MPa，弯曲弹性模量13802690MPa，收缩率0.3%0.8%，常取0.5%。该材料综合性能好,即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性能好，并有良好的耐寒性。（2）成型特性及条件 1.ABS材料具有较强的吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。使其水

2、分含量小雨0.3%。 2.流动性中等，溢边值0.04mm。 3.塑料的加热温度对塑件的影响较大。熔化温度：210280C；建议245C。 3模具温度：5080（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：100140MP。注射速度：中高速度。（3）结构工艺性 零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8，注射成型时应不会发生填充不足现象。（4）零件体积及质量估算 可用UG NX8.5等软件的模型分析功能进行零件体积及质量的估算。1）单个塑件、 体积 V=0.202cm3质量m=V=0.2021.05=0.212g2)两个塑件和浇注系统凝料。总体积V总=0.808c

3、m3,总质量m总=0.848g。2.初选注射成型机的型号和规格 从实际注射量应在额定注射量的20%80%之间考虑，初选额定注射量在60cm3以上的卧式注射成型机XS-ZY-60.该设备的技术规范见表1.XS-ZY-60注射成型机的技术规范3.确定模具基本结构该零件成型时不需要侧向外抽芯， 模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 （1）单分型面注射模 :型腔在定模上，主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上，开模后塑件连同冷凝料一起留在动模一侧，动模上又定出机构，可以顶出塑件和凝料。模具合模时，在导柱和导套的导向定位下，动模和定模闭合。型

4、腔由定模板上的型腔与固定在动模板上型芯组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。然后注射机开始注射，塑料熔体经定模上的浇注系统进入型腔，带熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后开模。开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包在型芯上随动模一起后退，同时，拉料杆将浇注系统的主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射机的顶杆接触推板，推板机构开始动作，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从型芯和冷料穴中推出，塑件在浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模时，推出机构靠复位杆复位并准备下一次注射。（2）双分型面注塑模 它从不同的分型面分别取出

5、流道内的凝料和塑件，又称为三板式注塑模。与单分型面注射模相比，三板式注射模具增加了一个可移动的中间板。中间板适用于采用点浇口进料的单型腔和多型腔模具。在开模时由于定距拉板的限制，中间板与定模板作定距离分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料。而利用推杆或推件板将型芯上的塑件脱出。适合的浇口形式：点浇口、直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口等。综上所述，选用单分型面注射模，重叠式浇口进料。4.模具结构设计（1）确定型腔数目及配置。 本零件主要从经济性确定。试制小批量时，宜取单型腔或少型腔，大批量是采用多型腔。而该零件中等产量，因此采用一模两腔，即一次注射成型两个塑件两腔。（2）选择分型面 模具闭

6、合时型腔与型芯相接触的表面称之为分型面。为了便于脱模，分型面的位置应设在塑件断面尺寸最大的地方，还要不影响制品的外观。 在模具设计中，分型面的选择是一项非常重要的工作，塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。分型面有多种形式，在一套模具分型面可以是一个或多个。一般单分型面模具其分型面与开模方向垂直，双分型面模具是为取塑件和浇注系统冷凝料开设一个以上的分型面。通常有以下原则： （1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大轮廓位置处。而且应使塑件流在动

7、模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。 （2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 （3）分型面的选择应有利于模具零件的加工。 （4）分型面的选择应有利于排气。（5）分型面选择应尽量选择塑件在垂直合模方向上合模方向上投影面积较小的表面，以减小锁模力。不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结

8、构很大程度上取决于分型面的选择如下图。（3）确定浇注系统尺寸 浇注系统通常是由注口、流道（主流道和分流道）、浇口对冷料穴四部分组成。其作用保证熔融金属平稳均匀、连续地充满型腔。阻止熔渣、气体和沙粒随熔融金属进入型腔。控制铸件的凝固顺序。供给铸件冷凝收缩是所需补充的金属溶液（补缩）1 主流道。主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。上端直径d=注射机喷嘴直径+0.5mm=4.5mm,R=喷嘴球半径+1mm=13mm,下端直径D=8mm2. 冷料穴。冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔

9、而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；三种是无拉料杆的冷料穴。本模具采用Z形冷料穴，C=D= 8mm。 3） 分流道。分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。 多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道宽度同主流道直径，高度h=4mm,长度L=12.5D=10mm. 4) 浇口。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对

10、塑件的质量影响很大。考虑该零件的适用场合及外观要求，采用重叠式浇口，浇口宽度b=2mm,长度L=0.8mm。 浇口位置对塑件的质量有极大的影响，他的选择应遵循如下原则：a. 浇口应开设在塑件较厚部位，以利于熔体流动、排气补缩，以避免产生缩孔和缺陷；b. 浇口位置应避免产生熔接痕，影响塑件外观；c. 浇口应设置在使型腔各个角落同时充满的位置；d. 浇口位置应设置在有利于排出气体的位置；e. 浇口位置防止对型芯产生冲击； 5）定位环及浇口套。 根据注射机定模板中心尺寸，选取定位环直径55mm，浇口套公称直径22mm.(4)确定型腔、型芯的结构及固定方式1） 型腔结构设计及固定方法模具的型腔取用整体

11、式 整体式型腔是直接加工在型腔板上的，有较高的强度和 刚度，使用中不易发生变形。由于塑件尺寸较少，且形状简单，型腔加工容易实现，故可以采用整体式结构。凹模也可以称为型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外轮廓，按结构形式的不同可分为整体式、整体嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。整体嵌入式凹模是将结构尺寸较小的整体式凹模采用H7/m6配合嵌入到凹模固定板或套版中进行使用除具有整体式凹模的有点外，还可以节约贵重模具材料和便于热处理，主要用于生产批量较大的模具，可一模一腔或一模多腔。整体嵌入式凹模最常用的固定方法是凸肩垫板法和沉孔嵌入法，凹模底部有工艺孔便于拆卸顶出。综上分析，型腔采用沉孔嵌入法固定的整体

12、嵌入式结构。 2） 型芯的结构设计及固定方式模具的型芯采用整体镶嵌式 整体镶嵌式型芯可以节省贵重模具钢，便于加工 和热处理，修理更换方便，同时也有利于型芯冷却和排气。固定方式。型腔和型芯均通过套版用台阶方式固定，型芯中的小镶块用台阶固定。3.2 型腔型芯尺寸的计算型腔=(1+S)As-3/4+z0=(1+S)Hs -2/3 +z0型芯=(1+S)Bs+3/40-z=(1+s) -2/3 0-z中心距=(1+S)Csz/2查表得：收缩率：1.24.0% ，取2.6%，同时公差按IT9所以：型腔尺寸=14.88+00.03 mm=4.96+00.08 mm型芯尺寸 =12.76-0.030 mm=

13、11.32-0.030 mm =3.76-0.080mm （5）顶出机构的确定 顶出机构的结构因塑件的脱模要求的不同而有所变化，但对顶出机构所应达到的要求是一致的，使塑件在顶出过程中不会损坏变形，保证塑件在开模 的过程中留在有顶出机构的动模内，根椐塑件的形状特点，确定模具型腔在定模部分，模具的型芯在动模部分。塑件成形开模后，塑件与型芯一起留在动模一侧。该塑件有一沟，由于成型塑件的塑料（ABS）有很好的弹性，可以取用强制的脱模，但需要较大的脱模力，故采用推件板推出机构推出机构的结构因塑件的脱模要求的不同而有所变化。但对顶出机构所应达到的基本要求是一致的：使塑件在顶出过程中不会损坏变形；保证塑件在

14、开模后留在有顶出机构的动模侧；若塑件需留在定模内，则要在定模上设置顶出机构。本模具选用推杆一次顶出机构。1推杆数量及结构的确定，为了使机构能塑件脱模，因此本模具选用推杆推出机构。每个制品设四根推杆，共8根，推杆头部直径2.0mm,为增加其刚度，采用阶梯推杆，尾部直径为4.5mm。 2.复位装置设计顶出机构在完成塑件的顶出动作后，为了进行下一循环必须回到初始位置。常用复位机构有弹簧复位机构和复位杆机构。因为弹簧机构不可靠，所以在此处选择复位杆复位，同时也做推推杆的作用。3.顶出机构的导向推杆一般装配在顶出板和顶出固定板之间。在顶出过程中导向是非常重要的，否则，推杆会变形或折断。顶出机构的导向装置

15、可选用顶板导柱和导套导向，导柱导套的公称直径为15mm。4.拉料杆，如前面浇注系统所示，采用z形拉料杆，公称直径8mm。5.顶出距离，为确保顶出塑件完全脱模，顶出距离不小于3.5mm。 温度调节系统的设计1冷却系统设计原则、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。、浇口处加强冷却。、应降低进水与出水的温差。、合理选择冷却水道的形式。、合理确定冷却水管接头位置。、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。9.2冷却系统的结构形式根

16、据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。 2.注塑机有关参数的初步校核1）型腔数校核由式（4-3）【1】，得：nF-PAJPAZ=28为单个塑件在分型面上的投影面积；为浇道凝料(包括浇口)在塑件分型面上的投影面积；为注射机锁模力；为塑料熔体对型腔的平均压力，一般为取。所以型腔数校核合格。推杆的强度校核c=4Fnd2=45004X3.14X4=39型腔壁厚校核S=35PBL432EB=23故合乎要求2）注射压力的校核，而P额=122MP符合要求。为注射压力安全系数，一般，常取1.3；为塑件成型时所需的注射压力，；所以型腔压力校核合格。3锁模力校核由；式中为锁模力安全系数，一般要求，取；F=500KN,符合要求。所以锁模力校核合格。4.开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行