塑料模课程设计连接座成型模具设计

1、实用标准文档目录塑料成型工艺与模具设计课程设计任务书 11编制塑件成型工艺卡 22塑件成型工艺分析与设计32.1 ABS 特性32.2 塑件原材料成型性能32.3 塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析42.4 塑件成型方法确定43塑件成型模具设计43.1 型腔的数量和布置43.2 选择注塑机型号及其参数43.3 确定分型面63.4 浇注系统选择和设计63.5 成型部件的设计计算83.6 排气系统设计93.7 模架的确定和标准件选择（示意图） 93.9 温度调节系统设计103.10 推出机构（脱模）设计113.11 导向机构设计114 设计小结115参考文献11文案大全实用标准文档附录（模具总装图

2、和零件图）11塑料成型工艺与模具设计”课程设计任务书课题设计名称：连接座的注射模设计塑件图：设计内容：1、编制模塑成型工艺规程（即填写 塑件成型工艺卡”）2、绘制塑件注射模总装图（A3图纸1张）文案大全实用标准文档3、绘制该模具凸模、凹,K的零件图各一套（A3图纸多张）4、编写完善模具设计说明书（按 A4打印纸装订）1塑件成型工艺卡塑件成型工艺卡塑件名称塑件草图材料牌号ABS单件重量25.9g0 26 M成型设备型号XS-ZY-125。之。口T每模件数1成型工艺参数材料干燥干燥设备名称烘箱V温度/C8090:-<17电1r4时间/h23G Z8 J：r成型过程料筒温度后段/c150170

3、中段/c165180一 7前段/C180220.2 =3 kQg喷嘴/c170180J3|£|一模具温度/C50801/ Q32时间注射/s2090保压/s05冷却/s20120压力注射/MPa60100保压/MPa后处理温度/C70时间/min120240文案大全实用标准文档编制日期审核日期2塑件成型工艺分析与设计2.1 ABS的特性(1)化学和物理特性ABS是由丙烯月青、丁二烯和苯乙烯共聚物三种化学单位合成，每种单体都有不同特 性；丙烯月青有高强度，热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性，抗冲击特性；苯 乙烯具有易加工，高光洁及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的

4、聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯 一丙烯月青的连续相，另一个是聚丁 二烯胶分散相。这就决定了 ABS材料的耐高温性、抗冲击性及易加工性等多种特性。 缩水率为0.5%。ABS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，有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工且易着色，几乎 不受酸、碱、盐及水和无机化合物的影响。密度为1.081.2g/cm3使用温度在一40100C,紫外线作用下容易氧化分解。(2)典型应用范围水箱外壳、蓄电池槽、电机外壳、齿轮、把手等等。(3) ABS注塑模工艺条件干燥：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为

5、 8090C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于 0.1%。熔化温度：210280C,建议熔化温度范围在245c左右。模具温度：2570C , 6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却 腔道直径应不小于8mm,并且距模具表面的距离应在1.3d之内(“她冷却腔道的直 径)。注射压力：60100MPa,射速度：使用高速注射。2.2塑件原材料成型性能1 .无定形料，其品种牌号很多，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。2 .吸湿性强，含水量应小于0.3%,必须

6、充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求 长时间预热干燥。文案大全实用标准文档3 .流动性中等，溢边料0.04mm左右(流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯 、聚氯乙烯好)。4 .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250c左右， 比聚苯乙烯易分解)，对要求精度较高塑件模温宜取 5060C,要求光泽及耐热型料 直取6080C ,注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180 230C ,注射压力为100140Mpa,螺杆式注射机则取 160220C, 70100MPa。5 .模具设计

7、时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕， 应注意选择浇口位置、形式，顶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。2.3 塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析(1)结构分析：从零件图上分析，零件总体为一个圆筒，侧面有一个长宽为32 X 16 的长方体，在长方体中间有一个直径为 6的圆，在底圆筒与长方体垂直的一侧有 一个通孔(2) 尺寸精度：塑件的精度为5级，精度要求中等。(3)表面质量分析：零件的要求表面没有缺陷、毛刺，表面要求光滑，最好自 然形成圆角。2.4 塑件成型方法确定综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型

8、工艺性好，可以采 用注射成方法生产。3塑件成型模具设计3.1 型腔的数量和布置该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为中等批量生产， 初定为一模一腔平衡的模具形式，其布置方式如下图所示：为了保证塑件表面 质量要求，选择轮辐式浇口成型，模具选用单分型面注射模。3.2 选择注塑机型号及其参数(1)注射量的计算通过Pro/E建模分析，塑件的体积 错误！未找到引用源。为13323nlm 3,塑 件的质量：m1=14.65g此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.6倍进行估算， 所以注射量为：文案大全实用标准文档m = (1 + 0.6) X nX m = (1 + 0.6) X 2 X 1

9、4.65 = 46.88g, V =(H- 0.6) X n X % = (1 + 66) X 2 X 13323 = 42633.6mm%(2)锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的的投影面积 A,在此时还是个未知数，根据经验公式：错误！未找到引用源。，(错误！未找到引用源。为每个塑 件在分型面上的投影面积)，用错误！未找到引用源。进行估算：A = nA1+A2 = nA1 + O,3SA, = 1.3SA】=13 S X 2X 1077.2 = 290 844mmi式中-查塑件所需的注射压力60-100Mpa,而型腔的平均压力是注射压力的 30%-65%, 因塑件为薄壁塑件，且浇口为

10、侧浇口，其压力损失比较大，所以取 大一些，则 错误！未找到引用源。错误！未找到引用源(3)选择注塑机：根据上面计算的注射量和锁模力，可选用国产 XS-ZY-125螺 杆式注射成型机，其有关参数如下：标称注射里:/ cm60模板的最大厚度/mm300螺杆直径/mm42模板的最小厚度/mmP 200 合模力/N900000模板尺寸428错误！ 未找到引 用源。458注射压力 /MPa120拉杆空间/mm260错误！ 未找到引 用源。290注射行程/mm115合模方式液压机械螺杆转速/ (r/mm)43电机功率/KW22模板最大行程/mm300定位圈尺寸/mm100喷嘴球半径/mm注射方式12螺杆式

11、喷嘴孔直径/mm 最大成型面积/错误！ 未找到引用源。12320定位圈尺寸/mm100注射时间/s1.6(4)射机有关参数的校核型腔数量的校核由注射机的额定注射量校核模具的型腔数量:n > o1syg-vj一 Vz。"42-0.6史32313.3231.9 > 1型腔数目校核合格式中为Vj注系统凝料和飞边所需的体积文案大全实用标准文档Vz为每个塑件的体积Vg为注射机的额定注射量注射压力的校核P. > k'p = 1.3 X 90 = 117 < IWMpa注射压力校核合格式中 K为注射压力安全系数一般为1.25 1.4 锁模力的校核P世> k P

12、曙=1.3X90 = 117 < l20MPa锁模力校核合格F > KAP = 1,2 X 2908.44 X 54 = 1S8467N < 1500000MK为锁模力安全系数，一般取1.1 1.2其它尺寸的校核只有待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行。3.3 确定分型面本塑件要求外侧表面光滑，依据分型面的选择原则，该塑件的分型面应选如下A-A所示位置，这样凹模型腔整体加工成型，塑件外表面光滑，且容易脱模。3.4 浇注系统选择和设计(1)主流道的设计主流道尺寸主流道的小端直径：I尸：二二J .；. ,SR-喷嘴的两面半径+(12) =12+2=14mm主流道锥角：取自=*；主

13、流道长度：取L=44mm；主流道的大端直径:D= d + 2Ltan 七 6.5mm*r主流道衬套的形式由于主流道入口处与注射机喷嘴反复接触， 极易损坏，对材料的要求比较高， 因而主流道设计为浇口套，采用 45钢，热处理为43HRC 48HRC,如下图 所示：文案大全实用标准文档与之相配合的定位圈的结构如下图所示(2)分流道的设计分流道的布置：为了让分流道要能满足良好的压力传递和保持理想的填充状 态，使凝料熔体尽快地分配到型腔，因此，采用如下图所示衡式分流道结 构：分流道的形状和截面尺寸：由于ABS的流动性很好，因此选用加工性能比较好的 U形截面流道，查表 得d=5mm,斜角错误！未找到引用源

14、。文案大全实用标准文档分流道的表面粗糙度：流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般为0.81.6,在此取1.4,如上图 所示(3)浇口的设计由于塑件的外观表面质量要求比较高， 应没有明显的烧口痕迹，因此采用点浇查表得其尺寸如图所示:(4)注射行程的校核查XS-ZY-125注射注射行程为115,浇注系统的长度：35+10=45<115mm 成立。3.5 模具成型部件的设计计算分析塑件的结构可知根据尺寸公差可知：塑件在径向上的公差等级为MT5级(GB4458.5-84),对于此塑料此精度为中等。分析塑件的结构可知动模部分 采用整体式型芯结构加工即可。塑料收缩率范围为：0.3-0.8%,所以平

15、均收缩率为：S = Sm2X SmjR X 100% = 0 80 3 X 100% = 0.5%22由于塑件尺寸为dt = 028,S2mm a= 02013mm , d3 = 06 42nlin, Dt = 034Msmg塑件的高度查公差表得 = 19_°320mmf h2 = 46_Q30miri> h3 = 3_J2mm, H1 =侧孔 h4 =R = 5_® zzmm,厚度 D = 3%,2mm ,中心距 尺寸为C = 33± 0,15mm,由于尺寸精度为巾等，故分别取制造偏差为尺寸公差13 磨损偏差为尺寸公差】6,即:4 =洒4=洒 煞=0一75

16、。十|(1) 型芯采用台肩固定的形式，具下底面用模仁将其压紧。所以型芯尺寸为：文案大全实用标准文档L = (1 + S)1B + 0.75 X 02 28.29一旌7mma 3d2 = (1 + S)1B + 0.75 X O.lBj Sis = 20.21，吨mm，d3 = (1 + S)1B + 0,75 x 0.2 £s = 6.18_QO7mm,h = (1+ Sjhg + 0.75 X 0,32_oS=. =Bh2 = (1 + S)hE + 0.75 X 030姬=46.456101111 sh3 = (1 + S)hs + 075 X仃mm* sh4 = (1 + S)

17、hs + 0.75 X 024&=8.220gmmD = (1 + S)hB + 0.75 X 0.2菖=3.17067 mm/ s(2)型腔型腔的尺寸为：Di = 1 + S)L5- 0.75 x 038 ； = 3339 嗽mm“Dz = (1+ S)La- 0.75 X。.35 了 = 25.87+%h2 = (1 + SLs- 0.75 X 03 ' = 46,005 +<J10mm-B.2h3 = 1 + S)Lb - 0.75 X 0.2= 2.87 +肥7mm.I工H； = (1+ S)Ls-0.75 X 0.32 = 21.87 气10mtn，(3) 中心

18、距中心距尺寸为：C = (1 + 5)Ca ± = 33.17 ± O.OSmm.3,3.7 排气的系统设计此塑件为小型塑件，浇注口在塑件上方，为推件板推出，为了让气体顺利排 出，在分型面上开设排气槽，3.8 模架的确定和标准件选择根据成型零件尺寸结合模架标准架，选用结构形式为A4型，模架尺寸为200 M80的标准模架，可符合要求。文案大全实用标准文档（1）与型腔零件有关参数的校核 a）型边缘距离的校核=5,8 <1EO-34-32=57mm校核合格。错误！未找到引用源。为模腔材料的许用应用力，查CU2MoV的许用应力为245MPab）腔底板厚度的校核td = 1&q

19、uot;"x17 = 6,91mm < 63 46 = 17mm° 44sl yj 4X245校核合格。C）模具闭合高度的校核计算模具的闭合高度为：H =+ H. + H. 4- H4 + Hs + H7 = 25 + 63 + 16 + 20 + 32 +80 + 25 =261mm/查 XS ZY 125 得Hm登=300mm.= 200mm ,即模具满足Hm. Wh三Hmm的安装要求d）模具的外形的校核：本模具的外形的尺寸为：错误！未找到引用源。，查XS ZY125注射 机的模板的最大安装尺寸为 错误！未找到引用源。，故能满足模的安装要 求。e）开模行程的校核：

20、模具的行程为 S =比 + H2 + （5-10） - 46 + 46 + 8 = 100 查 XS- ZY 125的最大开模行程为300mm>100mm,即能满足注射机的开模要求。文案大全实用标准文档3.9 温度调节系统设计1、冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和 塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要 求。一般注射模内的塑料熔体温度为 200c左右，而塑件从模具型腔中取出时其 温度在60c以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷 去上以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于

21、熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件 是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却 不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以 2、冷却时间的确定在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。 这一时间标准常以制品已充分固化定型 而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期 的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：7T a 冀式中，a 塑料热扩散系数 （m2/s）；S 制品壁厚 （mm）;现我们根据已知条件知道 ABS的TS=260C, TM

22、=80 C , TE=120 C,而塑 件的厚度为2mm：7V *2,4x1071 120-S03、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4、冷却系统的结构形式根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，是生文案大全实用标准文档产中最常用的一种形式。5、冷却系统的计算由塑料成型工艺及模具设计查阅可得，ABS的单位质量成型时放出的热量为 300KJ400KJ/Kg。放出热量为 60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。3.10 推出机构(脱模)(1)推出机构的形式确定：此塑件采用顶杆推出，推杆设计在塑件的台阶处，每个塑件由8根推杆推出, 在台阶处圆形均布