完整版穿线盒模具设计说明书文档良心出品

1、盐城工业职业技术学院课程设计COURSE PROJECT题目：穿线盒注塑模设计系别：汽车工程专业：材料成型及限制工程学制：暨隹姓名：陈默学号：0906031011导师：张远斌2021年9月14日题目：塑件名称：穿线盒精度：MT5材料：ABS生产批量:大批量生产零件图如以下图：内容提要本课题主要是针对穿线盒的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模.该课题从产品结构工艺 性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型局部的结 构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都 有详细的设计,同时并简单的编制了模具的加工工艺.通过整个 设计过程说明该模具能够到达此塑件

2、所要求的加工工艺.根据题 目设计的主要任务是盒盖注塑模具的设计.也就是设计一副注塑 模具来生广盒盖塑件广品,以实现白动化提局广量.针对盒盖的 具体结构,该模具是单型面注射模具.由于塑件内侧有两个小凸 台,不需要设置斜导柱,固采用活动镶件的结构形式.其优点在 于简化机构,使模具外形缩小,大大降低了模具的制造本钱.通 过模具设计说明该模具能到达盒盖的质量和加工工艺要求.关键词塑料模具盒盖模具Abstract this topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison o

3、f the plastic product, the Plastic mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the pours system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, th

4、e cooling system all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established.Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested.Key words plastic molds the plastic lid mold.一、刖曰随着中

5、国当前的经济形势的日趋好转, 在实现中华民族的伟大 复兴口号的倡引下,中国的制造业也日趋蓬勃开展；而模具技术已 成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一, 模具工业能促进工业 产品生产的开展和质量提升,并能获得极大的经济效益,因而引起了 各国的高度重视和赞赏.近年来,塑料模具的产量和水平开展十分迅速,高效率、白动 化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大.注塑 成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内,塑料受热熔化后, 在注塑机的螺杆或活塞的推动下,经过喷嘴和模具的浇注系统进入模 具型腔内,塑料在其中固化成型.本次课程设计的主要任务是穿线盒注塑模具的设计. 也就是设计 一副注塑

6、模具来生产穿线盒塑件产品, 以实现白动化提升产量.针对 穿线盒的具体结构,通过此次设计,希望能对模具有更加深刻的熟悉, 拓宽了视野,丰富了知识,为将来独立完成模具设计积累了一定的经 验.由于设计时间简短,加之本人水平有限,设计可能有这样那样的 错误,望老师指点,更正.二、塑料模的工艺分析1:原材料的分析1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2、 与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可外表镀铭, 喷漆处理.3、有周抗冲、局耐热、阻燃、增强、透明等级别.4、流动性比 HIPS差一点,比 PMMA PC等好,柔韧性好.用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电

7、讯零件.成型特性：1. 无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分枯燥,外表要求光泽的塑件须长时间预热枯燥 80-90度,3小时.2. 宜取高料温,高模温,但料温过高易分解分解温度为270度.对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温 宜取60-80度.3、如需解决夹水纹,需提升材料的流动性, 采取高料温、高模温, 或者改变入水位等方法.4、 如成形耐热级或阻燃级材料,生产3-7天后模具外表会残存塑料分解物,导致模具外表发亮,需对模具及时进行清理,同时模具外表需增加排气位置.ABS树脂是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PS, SANBS的各种性能有机地统一起来,兼具韧,

8、硬,刚相均衡的优良力学性能.ABS是丙烯腊、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腊,B代表丁二烯,S代表苯乙烯.ABS工程塑料一般是不透明的,外观呈浅象牙色、无毒、无味,兼有韧、硬、刚的特性,燃烧缓慢,火焰呈黄色,有黑烟,燃烧后塑料软化、烧焦,发出特殊的肉桂气味,但无熔融滴落现象.ABS 工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性,成型加工和机械加工较好.ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大局部醇类和炷类溶剂,而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代炷中.2:塑件的结构分析从零件图上分析,该零件整体尺寸 150X 70X 60,外部形状为一个

9、长 方形,中间为一个高57mm凹槽,底面有两个为?10通孔,壁厚为 3mm无侧抽芯机构,该零件属于低等复杂程度.3:外表质H分析该零件的外表除要求没有缺陷、飞边,外表粗糙度Ra1.6,除此没有特别的外表质量要求,故比较容易实现.4:尺寸精度分析该零件没有什么特别重要的尺寸,查表 3-1 塑料成型工艺与模具设计36页,塑件ABS的未注公差为尺寸 MT5查表得零件尺寸如： 150X86、144 *.86、70 *64、60毫50、57 *.50、60老19、20艾22、 10 普4、Q 0.103 -0.10 °三、塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数,查表 6-1

10、 模具设 计指导,查得 ABS塑料的密度为 1.02-1.05g/cm 3,取中间值p =1.03g/cm 3经计算塑件的体积为：V * 82028.4mMV=80X 70 X 60-80 X 64X 57+兀35 2 X 60-兀32 2X 60-2 X 兀10 2 X 3 82028.4mM,故塑件的质量为 W V=1.03X 82028.4=84.49g一次注入模具型腔塑料熔体的总体积 V=82.03 X 1+0.2 X 2=196.87cm3.那么：V/0.8=246.09 cm初步选定公称注射量为 250 cm3.那么选取型号为XS-ZY-250的注射成 型机.喷嘴的球半径为18mm

11、孔直径为4mm四、注射工艺参数确实定由于要求制件大批量生产,故采用一模二腔的设计方案,考虑其外形 尺寸,注射时所需压力和工厂现有设备等情况,查表附录 C塑料成 型工艺与模具设计可知：1、温度 ：料筒的温度因该零件采用的塑料是 ABS是由丙稀晴、丁二稀、苯乙稀共聚而成的非结晶高聚物,料筒末端温度应限制在它的粘流温度以上,料筒温度应限制在粘流温度与分解温度之间.料筒温度：后段150-170 C中断 165-180 C前段 180-200 C ：喷嘴温度喷嘴温度通常比料筒的温度低,以预防熔体在直通式喷嘴上可能发生 的“流涎现象,但喷嘴温度也不能太低,不然可能发生塑料凝固将 喷嘴堵死,初步确定适当的温

12、度,通过对熔体的“对空注射进行检 查,在对喷嘴温度进行调整.喷嘴温度：170-180 C ：模具温度零件用ABS料,属于非结晶高聚物,ABS开温时黏度增高,该零件壁厚较薄,模具温度应偏低.模具温度：50-80 C2、压力注射压力的大小取决于塑料品种、注射机的类型、模具结构、塑料的壁厚和流程.注射压力：60-100Mpa3、时间成型周期包括注射时间、保压时间、冷却时间、在整个成型周期中,注射时间和冷却时间最重要,对塑件的质量决定性作用.注射时间：20-90S保压时间：0-5s冷却时间：20-120S总周期：50-220S由此考虑塑件大批量生产,以及以上的从温度、压力、时间方面考虑,查表附录D 塑

13、料成型工艺与模具设计初步选用注射机XS-ZY-125.注射机XS-ZY-250参数：额定注射量：250mrh最大成型面积：500cm2柱塞直径：50mm注射压力：130Mpa模板尺寸：598X 520 mm< mm拉杆空间：448X 370(mm< mm)锁模力：1800KN喷嘴圆弧半径：18mm喷嘴孔径：4mm最大开模行程：500mm模具最大厚度：350mm模具最少厚度：200mm五、结构设计注射模的结构设计主要包括：分型面的选择,模具型腔数目确实定及 排列方式和浇注系统的设计以及成型零件的设计,由于该塑件结构简 单,无侧抽芯机构,既不需要对此进行设计.1:分型面的选择在模具设计

14、中,分型面的选择很关键,它决定了模具的结构.应根据分型面选择原那么和塑件的成型要求来选择分型面.通常有以下原那么： 分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处,而且 应使塑件留在动模局部,由于推出机构通常设置在动模的一侧, 将型 芯留在动模,塑件冷却收缩后包紧型芯,使塑件留在动模,有利于脱 模. 分型面的选择应有利于保证素件的外观质量和精度要求. 分型面的选择应有利于成型塑件的加工制造. 分型面应有利于侧向抽芯机构,但此模具无须侧向抽芯机构,此点不必考虑.根据模具分型面的选择原那么,选择以下图1-1所示两种分型方式:图1-1经分析如照左图分型,型腔结构简单,降低了模具加工的难度,有利

15、 与推出机构的设计,但需要较大的注射压力,如照右图分型,塑件能够较好的留在型芯上,但是塑件的外观质量不好,容易在分型面处形 成飞边,且加大了模具的加工难度.经考虑后,选左图的分型方式比 较好.2:确定型腔的排列方式本塑件在注射时采用一模二件,既模具需要两个型腔,综合考虑浇注 系统,料流长度等因素,模具的的型腔排列方式应采用如图1-2所示, 这种排列方式的最大优点是熔料进入型腔后到另一端的料流流程较 短,相对于ABS塑料流动性不好,可以在较短的时间内成型.图1-2假设采用图1-3所示的排列方式,由于模具结构简单,无需侧抽芯机构, 这样排列会造成模具总体尺寸增大,加大模具的复杂程度图1-33:浇注

16、系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井组成.浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的局部,设计时必须按如下原那么：(1) 适应塑料的工艺性(2) 排气良好(3) 流程要短(4) 预防料流直冲型芯或嵌件(5) 休整方便、保证塑件的外观质量(6) 预防塑件变形(7) 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小,容积也应尽量小,这样可以减少塑料的耗量,又可以减少所需锁模力.(8) 浇注系统的位置应尽量与模具的轴线对称,浇注系统与型腔的布置应尽量减少模具的尺寸.根据浇注系统的设计原那么,对其进行设计:：主流道的设计：根据模具设计手册查的XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸为喷嘴前端孔径：d

17、o=?4,喷嘴前端球面半径为：Ro=1&根据模具主流道与喷嘴 R=Ro+卜2mm及d= do+0.51mm塑料成型工艺与模具设计82页,取主流道球面半径R=19mm,孔径d=4.5mm为了便于将凝料从主流道种拔出,可将主流道设计成圆锥形其斜度为2°6°,经换算主流道大端直径 D=8.5,为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径为r=5mm的圆弧过渡.分流道的设计：分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射率、分流道的长度等因素来确定.由于该塑件的形状简单,熔料填充比较容易,根据有上图1-2型腔的排列方式可知分流道的还算比较短,为了加工

18、容易起见,选用截面形状为半圆分流道,查表 4-2 塑料成型工艺与模具设计83页可知,ABS塑料的分流道直径,取D=6mm浇口设计：根据塑件的成性要求及型腔的jT jT zz排列方式,选用侧浇口较为理想.通常,侧浇口的厚度为0.51.5mm 宽度为1.55.0mm浇口长度为1.5 2.5mm所以,初选尺寸为Imimc 3mm< 1.5mm 试模时进行修正.注：b代表侧浇口的宽度,h代表侧浇口的高度l代表侧浇口的长度4:成型零件的设计凹模的结构设计：模具采用一模二件的结构形式,考虑加工的难易程度、材料的价值利用等因素,凹模采用整体凹模,其结构如图1-4所示： / f y图1-4凸模的结构设计

19、：凸模主要是与凹模结构构成模具型腔的,凸模也采用嵌入式结构如图1-5所示：图1-55:推出机构的设计在注射成型的没一次循环中,都必须使塑件从型芯或型腔中脱出,此类动作能否完成,最关键的是推出机构的设计 是否合理.根据塑件的形状,决定采用推杆推动推板将塑 件从型芯中顶出,该方案简单可靠、加工容易.结构如下 图所小:六、计算1：型芯、型腔尺寸的计算 查表6-4 (模具设计指导197页)可知,查得ABS塑料的收缩率S q=0.3吩0.8%,故平均收缩率为 S q=Smin+Smax=( 0.3+0.8 ) %/2=0.55% 考虑到工厂模具制造的条件,模具制造公差取S z=A/3.、凹模有关尺寸的计

20、算径向尺寸L=L 塑(1+k)-(3/4)150 X (1+0.0055)-(3/4)0.86 *863 =150.18 产8 深度尺寸H=H 塑(1+k)-(2/3)与=60 X (1+0.0055)-(2/3) X0.50 ".3 =60.00 广17、凸模有关尺寸的计算径向尺寸l=l 塑(1+k)+(3/4)耳=144 X ( 1+0.0055 )(3/4 ).86 W=145.45"深度尺寸h=h 塑(1+k)+(2/3)写=57 x (1+0.0055)+(2/3)°.50吧=57.64*17小型芯尺寸d=d 塑(1+k)+ (3/4)是=20 X (

21、1+0.0055 )+(3/4)0.24 % =20.24 妇8 2:侧壁及底板厚度计算型腔底板厚度th经验数据查表4-8 塑料成型工艺与模具设计得: t h=(0.1-0.11)bt h =0.11 x 50=5.5mm 单型腔侧壁厚tc=0.20t+17型腔压力PM i <49MPa 所以 t c=0.20 x 70+17=31mm.由于模具采用的是一模二腔的设计方案,属于多型腔模具,多型腔模 具的型腔与型腔之间的壁厚t七> t匕,由此可知,t七=31mm.3:加热或冷却有关计I且本模具在注射成型时不要求太高的模温,所以在模具上可不设加热系统.由于模具的平均工作温度为 60C,

22、用常温20C的水作为模具冷 却介质,其出口温度为40C,产量为0.26Kg/h塑件在硬化时每小时释放的热量为Q,查表6-20 (模具设计指导210页)得到ABS的单位热流量为4X 105J/Kg,即Q=W佼0.26 x 4X 105 =1.04 x 105J/Kg.所以冷却水的流量V由式3-65得:V=WQ =0.61 x 104 m3/min.Pc1 (T1 -T2)由上计算可知,由于模具每分钟所需要的冷却水体积流量较少,故可不设冷却系统,依靠空冷的方式冷却模具即可.4:闭合高度的计算根据表7-5选定标准模架,A3-250315-03-Z2,如以下图所示：由此可知定模板A=100mm模板B=

23、40mrte板厚度C=63mmf以模具 的闭合高度：H=H+H2 +H3+H4 +H5 +H6=25+50+25+40+25+63=228mm5:注射机有关参数的校核本模具的外形尺寸为598mm： 520mm,XS-ZY-25理注射机允许模具的最小厚度为Hmin=200mm最大厚度Hmax=350mm模具满足 &n < HV Hmax的安装条件.查表6-24 模具设计指导XS-ZY-250型注射机 的最大开模行程S=500mn>足条件4-9 塑料成型工艺与模具设 计的出件要求：S > H+H2+ 510 =28+30+10=68mm注射量：注射机的最大注射量 Mmax

24、=V p =250 x 1.03g=257.5g注：V代表注射机的最大注射量,p代表塑料ABS的密度由 4-3 式 M < 0.8 x Mmax, M =20.24 x 4g< 0.8 x 257.5g锁模力：由于注射压力P.为60100MPa由式4-5 塑料成型工艺与模具设计75页P型=P.- K=100x 0.7=70MPa由式4-4知, A P型 V F,即 3500 x 70=245K修 900KN.注：K代表压力损耗系数,取值在0.30.7之间；A代表塑件的 投影面积；P.代表注射压力；P型代表熔体单位面积压力经验证：XS-ZY-125型注射机能够满足使用要求,故可以采用.七、模具工作原理模具安装在注射机上,定模局部固定在注射机的定模板上, 动模固定 在注射机的动模板上.合模后,注射机通过喷嘴将熔料经流道注入型 腔,经保压,冷却后塑件成型.开模时动模局部随动板一起运