塑料模具设计说明书之欧阳组创编

1、欧阳组创编2021.02.16湖南工学院创作：欧阳组时间：2021.02. 16课程设计设计课题注塑模具设计设计学院机械工程学院 设计班级成型1001班 设计者姓名原育民设计时间2013年12月目录1.塑件的工艺分析411塑件的成型工艺性分析41.1.1塑件材料ABS的使用性能51.1.2塑件材料ABS的加工特性51.2塑件的成型工艺参数确定62模具的基本结构及模架选择62.1模具的基本结构62.1.1确定成型方法62.1.2型腔布置7欧阳组创编2021.02.162.1.3确定分型面72.1.4选择浇注系统82.1.5确定推出方式82.1.6侧向抽芯机构92.1.7选择成型设备92.2选择模

2、架112.2.1模架的结构112.2.2模架安装尺寸校核113模具结构、尺寸的设计计算123.1模具结构设计计算123.1.1型腔结构123.1.2型芯结构123.1.3斜导柱、滑块结构123.1.4模具的导向结构123.2模具成型尺寸设计计算133.2.1型腔径向尺寸113.2.2型腔深度尺寸123.2.3型芯径向尺寸123.2.4型芯高度尺寸133.3模具加热、冷却系统的计算153.3.1模具加热133.3.2模具冷却13丄模具主要零件图及加工工艺规程144.1模具定模板零件图及加工工艺规程144.2模具侧滑块零件图及加工工艺规程错误!未定义书签。4.3模具动模板（型芯固定板）零件图及加工

3、工艺规程145模具总装图及模具的装配、试模错误!未定义书签。5.1 模 具 的 安 装 试模1552试模前的准备155.3模具的安装及调试205.4试模215.5检验216.排 气 系 统 的 设计227参考文献22塑料注射模具设计与制造实例通过一个典型的塑料制 品，介绍了从塑件成型工艺分析到确定模具的主要结构，最 后绘制出模具图的塑料注射模具设计全过程。1.塑件的工艺分析11塑件的成型工艺性分析塑件图产品材料：ABS塑件尺寸：如图所示塑件要求：1件壁厚均匀，不允许有裂纹和变形缺陷。2脱模斜度301,3未注圆角R2R31.1.1塑件材料ABS的使用性能综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸

4、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，且表面可镀銘。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 nun左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、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

5、过高易分解（分解温度为250°C左右，比聚 苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50 60°C,要求光泽及耐热型料宜取6080°Co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180 230°C ,注射压力为100140 MPa,螺杆式注塑机则取 160220°C, 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°C以上。1.2塑件的成型工艺参数确定查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：适用注射机类

6、型螺杆式密度 102 1.16g/cm3；收缩率 0.30.8% :预热温度80C。85C。，预热时间23h ；料筒温度 后段150C。170C0,中段165C。180C0,前段180C° 200C0；喷嘴温度170C。180C。；模具温度50C。80C。；注射压力60100 MPa ；成型时间 注射时间2090s ,保压时间05s ,冷却时间20120s o 2模具的基本结构及模架选择 2.1模具的基本结构 2丄1确定成型方法塑件采用注射成型法生产。使用侧浇口成型。2.1.2型腔布置塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。所以应使用 多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面有65nmi的圆

7、孔，需 侧向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。这样模具尺 寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。其布 置如图所示。2.1.3确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，因此分型面选 择在AA面，这样的选择使塑件便于取出，塑件大部分外表 面光滑，同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。因此塑件 选择如图所示的分型面。分型面选择2.1.4选择浇注系统塑件采用侧浇口成型，其浇注系统如图所示。侧浇口直径为2mm,侧浇口长度为2mm,头部球Rl52 mm。分流道设计:采用半圆截面流道,其半径R为335mm。 长度为20nim主流道设计：主流道为圆锥形，口部球面半径SR=12mm 球面的配合

8、高度h=35mm锥角a为6。，上部直径与注射机喷嘴相配合下部直径6 8 mm。2.1.5确定推出方式选择推杆推出机构完成塑件的推出。2.1.6侧向抽芯机构塑件的侧面有中65mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯 机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、 滑块抽芯机构。斜导柱装在定模板上，滑块装在动模板上。217选择成型设备注射机型号的确定：（1）注射量计算P =1.02 1.16g/cm3V 塑=52442.29mm3=52.44cm3M 塑和 V 塑=52.44x1.02g=a3.49g（2）系统凝料体积的初步估算V总=塑（1+0.2） x2=52.44xl.2x2cm3=12a.86

9、cm3（3）选择注塑机由V总=125.9cm3再由式V公总/08查询塑料成型工艺与模具设计初选公称注射量为250cm3注射机型号为XS-ZY-250其有关参数为：理论注射量：250 cm3；注射压力:130MPa ；注射速率：110/g.s-l锁模形式:增压式锁模力:1800kN ；模具厚度：200350mm ；最大开合模行程：500mm ；喷嘴圆弧半径：12 mm ；喷嘴孔直径：23mm ；拉杆间距：448x370mm。（4）注塑机相关参数的校核1 注射压力的校核ABS的注射压力为80110MPa取 P=100MPa该注射机的公称注射压力P公=130MPa,注射压力安全系 k=1.2a1.4

10、 取 k=l25 则Kp=1.25xl00=125<130MPa=P 公所以注射剂注射压力合格2 锁模力校核a 塑件在分型面上的投影面积A塑则A 塑=irR22=3.14x （75.6/2） 2=4487nun2b浇注系统在分型面上投影A浇由A浇=0205A塑，取A浇=0.2 A塑cA总=（A浇+A塑）xn （腔数）=2xl.2x4487nim2=10768.8nuii2d.模具型腔内的胀形力戸模=戸注射（0.204） =2652MPa,取 40NF 胀=A 总 P 模=10768.8 x40N=430.75kN由于F锁=1800N, k=lll2,取k=l2则 kF 胀=1.2x430

11、75kN=5169kN<Fs 锁所以注射剂锁模力合格2.2选择模架2.2.1模架的结构选择A2型的模架2.2.2模架安装尺寸校核模具外型尺寸为，长355mm、宽315mm、高260.8mm, 小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，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模具结构设计计算 3.1.1型腔结构型腔由定模板、中间板、动模板和滑块共四部分组成。 定模板、中间板和滑块构成塑件的侧壁，侧浇口开定模上， 这样使加工方便，有利于型腔的抛光。定模板中心开有冷却 水孔，用来强制冷却工件和型芯。3.1.2型芯结构型芯由动模板上的孔固定。型芯与动模板配合，增加模 具寿命。另外，

12、这种配合可以减少动模板在运动时与型芯之 间的磨损。3.1.3斜导柱、滑块结构将斜楔紧块用螺栓固定在定模板上，将斜滑块固定在动模 板上，斜导柱安装在定模板上，工作时斜滑块在楔紧块上运 动完成与工件的分离。3.1.4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 之间采用导柱和导套导向定位。中间板上装有导套，推出时, 导套在导柱上运动，保证了中间板板的运动精度。定模座板 上装有导柱，为侧浇口凝料的拉料和定模板的运动导向。3.2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5级精度公差值选取。3.2.1型腔径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1

13、 / 6；模具的制造公差 8 z= /3；取 x=06。1)7a.6-0.52A 1=0.52mm Scp= (0.003+0.008) /2=0.0055= (1+0.0055) x756-0.6x052+017mm=75.70+0.17nim2) 25.94046= (1+0.0055) x64-06x046+015mm=64.08+0. lanim3.2.2型腔深度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差8 z= /3；取 x=0.63o5.2+0.44 05.64-O.44min= (1+0.0055) x5.64-063x044+014mm=5.95+0.14mm3.

14、2.3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8 z= A /3；取 x=0.7o1) 52046 51.54+0.46mm= (1+0.0055) x51.54-0.7x0.46-0.15mm=52.15-0.1anini2) 6.5+0.48= (1+0.0055) x6.5-0.7x0.48-0.16mm=6.87-0.16mm3.2.4型芯高度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差8 z= /3；取 x=05。1) 16.6+0.58= (1+0.0055) xl6.6-0.63x0.58-0.19mm=1706O19mm2) 26.36+0.

15、8= (1+0.0055) x26.36-0.63x0.80-0.26mm=27.01026mm3.3模具加热、冷却系统的计算3.3.1模具加热一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。3.3.2模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部 分是型芯的冷却。型腔的冷却是由在定模板上的两条4)10mm的冷却水道 完成4. 模具主要零件图及加工工艺规程 4.1模具定模板零件图及加工工艺规程定模板的加工工艺：(1) 以基准角定位，加工© 75.6+0.17mm的型腔孔，可 以采用坐标镇床或加工中心完成。(2) 以基准角定位，加工宽32mm、长40mm、深25mm 及宽10m

16、m、深20.66-0.23inin的装配侧滑块孔，可以采用铳 床或加工中心完成。(3) 以基准角定位，加工宽32mm、长20mm、深40mm 的斜楔装配孔及其上的M10螺钉沉孔，可以采用铳床和钻床 完成。(4) 钳工研配侧滑块和斜楔。(5) 将侧滑块装入定模板侧滑块孔内锁紧固定，共同 加工© 15mm的斜导柱孔，可以采用铳床或钻床完成。(6) 以基准角定位，力 I* 4-4)16nmi孔，可以采用钻床 或铳床完成。(7) 加工2舟10mm冷却水孔，由钻床或深孔钻床完成。4.2模具动模板(型芯固定板)零件图及加工工艺规程动模板(型芯固定板)零件图如图所示。动模板(型芯固定板)零件图 动

17、模板(型芯固定板)加工工艺如下：(1) 以基准角定位，加工© 52+002inm的型芯固定孔, 可以采用坐标锂床或加工中心完成。(2) 以基准角定位，加工44)16mm孔，可采用锂床或 钻床完成。(3) 钳工装配型芯。51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。52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，无卡住及紧涩现彖。活动要灵活、可 靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件

18、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。53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）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，如图所 示。一般采用48块压板，对称布置。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）合模后分型而不得有间隙，要有足够的合模力。2）活动型芯、推出及导向部位运动及