精密注塑模设计-设计项目说明书

1、.精密注塑模设计项目说明书项目名称： 长拨动按钮塑料模具设计姓 名： 班 级： 专 业： 模具设计与制造 院 系： 机械工程系 指导老师： 温州职业技术学院 2014年1月14日;课 题 摘 要本设计为一个塑料长拨动按钮产品的模具设计，该产品结构复杂程度中等，单侧面有倒扣位，塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形缺陷，材料选择ABS，产品产量为中等批量生产。考虑综合因素，总体结构设计是哈夫模，一模二腔，侧浇口进胶。挂钩采用了塑料模中的二次推出进行处理；推出结构采用二次推出；冷却系统采用水管进行均匀冷却。模架选用龙记的CI型标准模架，推板上安装有推板导柱系统来保证推管的安全准确的推出以及复位。整幅模

2、具包括的零件有:定模板、动模板、定模座板、动模座板、顶针板、动模镶块、滑块、锁紧块、斜导柱、压块等。关键词： 长拨动按钮、哈夫模、动模抽芯、二次推出目 录目 录21 分析设计资料11.1 分析材料性能11.2 综合分析塑件结构工艺性22 模具总体结构设计32.1 确定型腔数目32.2分型面位置的确定33 初选设备43.1 计算塑件体积及重量43.2所选注塑机主要参数53 设计浇注系统53.1确定浇注系统结构53.2 设计计算分流道尺寸63.3设计计算浇口尺寸74设计侧向抽芯机构84.1确定抽芯距和抽方向84.2 设计锁紧机构94.3滑块设计94.4压块设计115 设计推出机构125.1确定推杆

3、位置、形状、尺寸及数量125.2推出机构复位方式的确定125.3复位机构的设计126 成型零件设计136.1 计算成型零件工作尺寸136.2成型零件材料选用156.3温度调节系统设计156.4合模导向机构的设计:177 模架选用178模具注塑开合模状态分析191 分析设计资料1.1 分析材料性能本塑料件材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，即ABS，其无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm³。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎

4、无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶与大部分醇类几烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，要求脱模斜度稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080。比重1.021

5、.06g/cm3抗拉屈服强度500 公斤力/cm2比容0.860.98cm3/g拉伸弹性模量1.8 × 104 公斤力/cm2吸水性0.20.4%弯曲强度800 公斤力/cm2收缩率0.40.7%硬度9.7R121HB热变形温度4.6 公斤力/cm290108 冲击韧性无缺口：261 公斤力×cm/cm218.5公斤力/cm283103 缺口： 11 公斤力×cm/cm2熔点130160 体积电阻系数6.9 × 1016 ×cm压穿电压15 .719.7ABS 主要技术指标如下表：1.2 综合分析塑件结构工艺性其设计重点是塑件两侧的的抽芯，合理

6、的推出机构，均匀的冷却系统等设计问题。由于零件的材料为ABS，其粘度中等，成型压力大时，根据模具特点很容易在分型面表面产生熔接痕，不过由于ABS机械强度等性能较好，适于制造仪表壳等重要的结构零件，而且它有较好的光泽，所以还是采用ABS材料，不过在设计时要注意流道设计的合理性，在进胶时保持浇注系统通畅。2 模具总体结构设计2.1 确定型腔数目由于此零件体积适中，在根据塑件的结构和浇注口的结构采用一模两腔的设计。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示：2.2分型面位置的确定根据产品的外观要求，对其分型面进行分析：n 符合塑件脱模：为使塑件能从模具内取出，分型面

7、的位置应设在塑件断面最大尺寸的部位。n 确保表面质量：分型面尽量不要选择塑件光滑的外表面，避免影响塑件的外观质量；将塑件要求同轴度的部分放在分型面的同一侧。以确保塑件的同轴度；要考虑减小造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。n 考虑侧向轴拔距。一般机械式分型 抽芯机构的侧向轴拔距都较小，因此选择分型面的时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，即将短轴拔距作为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。n 有利于塑件脱模：由于模具的脱模机构通常设置在动模一侧，故尽可能使开模后塑件留在动模一侧。故该产品的分型面示意图如下： 3 初选设备3.1 计算塑件体积及重量根

8、据三维模型，通过UG对零件进行造型分析塑件体积经分析得V1=1422 mm3材料的密度为=1.05g/cm3浇注系统凝料体积按塑件体积的0.2倍计算得V2=0.2*V1=284.4 mm3所以一次注塑所需的塑料总体积V=2*V1+V2=3128.4 mm3塑件与浇注系统的总质量：m=V=3.3g为了确保塑件的质量，注塑模一次成型的塑料体积应在理论注塑量的35%75%范围内，最大可达80%。为了保证塑件的质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在50%80%。所以选择理论注塑量为4.5cm3，初选卧式注射机为SZ10/16 。3.2所选注塑机主要参数卧式注射机SZ10/16的主要参数如下表：注射机

9、主要参数表注射容量/10注射压力/MPa150锁模力/kN160最大模具厚度/mm150最小模具厚度/mm60喷嘴球直径/mm20移模行程/mm1303 设计浇注系统3.1确定浇注系统结构1. 主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.5mm。2. 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件，只需去买就行了。常用唧咀分 为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者，有

10、托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有12，16，20 等几种，由于分流道尺寸不大，所以选用的是8的唧咀。由于注射机的喷嘴半径为15，所以唧咀的为R16，结构如下图所示：3. 主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为100mm，内径46mm。具体固定形式如下图所示3.2 设计计算分流道尺寸ABS塑料在加热注塑时粘度较大，为便于有良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体顺利充满型腔，在流动过程中尽量减少压力及热量的损失，通常选择圆形浇道，此副模具来说采用圆形浇道为宜。分流道直径d=4mm，分流道形状及尺寸见下图：3.3设计计算浇口尺寸考虑

11、这副模具为中小型模具，根据模具结构特点采用侧浇口，浇口具体位置及分布情况见下图： 4设计侧向抽芯机构4.1确定抽芯距和方向 1.抽芯距该塑件需要单侧跑滑块，可采用斜块抽芯，开模时斜块先带动滑块向外移动，当侧型芯完全脱出产品时，顶出机构开始动作顶出产品；计算得到所需抽芯行程：抽芯距一般应大于成型凹槽的深度 S1=S´+(23)mm=10+3=13mm2.抽芯方向根据所选标准模架，所以排布如下图：侧抽芯机构1、M6螺钉2、锁紧块3、滑块4、斜滑块4.2 设计锁紧机构由于在注射过程中，内部抽芯成型零件，为了保证能完成抽芯，滑块需要设置斜楔。因为此模具的滑块抽芯机构较特殊，斜楔在斜导柱前面，

12、其结构如下燕尾槽 斜导块孔图： 4.3滑块设计滑块抽芯机构，即制品中抽芯分型面右边部分的成型零件。其成型的关键部位的形状如下图虚线路径所示，即为行位成型部分的总体截面形状。注意其尺寸是已经由产品图放过缩水的，滑块的尺寸结构如下图：整个行位截面形状设计成上图所示的样子，总长118.55mm，总高69.96mm，由于我们设计的斜导柱的倾斜角为30°，所以行位的锁紧角=30°+5°=35° 。行位上这部分结构的最终结构如下图：由于行位上的部分结构，因此在结构中开出燕尾槽，在抽芯过程中也容易测抽。5 设计推出机构5.1确定推杆位置、形状、尺寸及数量为了有足够的顶

13、出力，并使推出塑件时受力均匀，保证制品不变形，所以根据制品形状及模具特点，推出位置设计在零件的内部，由于塑件成型部分的难易程度，以及冷却水的布置，单个产品设置4个顶针退出，因部分顶针直径较小，所以添加中托司。具体位置见下图：5.2推出机构复位方式的确定为便于设计与制造，一般都采用复位杆复位 。5.3复位机构的设计用复位杆复位，在推杆固定板上同时装有复位杆，在模具上设置四根复位杆，其位置尽量在推杆固定板四周，以便推出机构合模时复位平稳。6 成型零件设计6.1 计算成型零件工作尺寸成型型芯的尺寸见下图：三位效果图如下所示：成型型腔的尺寸见下图：三维效图如下图所示：6.2成型零件材料选用根据成型塑件

14、的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能，所以构成型腔的嵌入式凹模和凸模选用T8。6.3温度调节系统设计运水般是用为冷却内模用，通运水时要注意是否成品的每一部分都有适当的冷却，即冷却要均匀，还要注意与顶针镶针间的距离应有34mm以上，运水塞头深10mm以上，运水到胶位的距离1012mm较为合适。二维效果如图：动模水路三维示意图如下：定模水路三维示意图如下：6.4合模导向机构的设计:脱模方式的选择，驱动装置、传动系统、补偿机构等的设计与计算脱模方式导柱采用标准件，导柱25X145，共四根。推杆导柱20X126，共4根。导套也采

15、用标准件，因模板的厚度相同，故导套采用一种标准件导套 35X907 模架选用设计模具时，开始就要选定模架。当然选用模架时要考虑到塑件的成型、流道的分布形式以及顶出机构的形式，有抽芯的还要考虑滑块的大小等等因素。本套模具选用标准塑胶模架CI-1820-A60-B60-C90，其规格如下：230×231 ，A 板60，B 板60，C板90。模架图示入下：CI-1820-A60-B60-C90为保证塑料注射模具的动模与定模的正确定位和导向，所以选用普通的导柱、导套导向机构。导柱：由于模具精度要求较高，零件生产批量大，采用普通导柱。而且导柱与导套相配合，导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合，导柱的导向部分通常采用H7/f7或H8/f7的间隙配合。导套用H7/k6配合镶入模块。总装图经过上述一系列的分析与设计，最后通过3D软件设计全三维模具总装图来表示模具的结构，如下图： 动 膜 部 分定 膜 部 分8模具注塑开合模状态分析注塑成型是利用塑料的热物理性质，将物料熔融，推到螺杆的头部，将塑料注入模具型腔内，型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。注塑机作业循环流程如下所示：1）锁合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且确认无异物存在下，系统转为高压，将模板锁合