防护罩注塑模设计说明书

1、新共办炎牛*恢慈北官睨WUHAM VOCATIONAL (01LE6E OF SQFTWAtE AMD ENGINIERIMG毕业设计说明书题目防护罩注塑模设计专 业 模具设计与制造班级 模具1102学生姓名万荣煌指导教师李有才老师2013年11月1日摘 要：根据设计任务书的要求，本设计说明书针对防护罩注射模进行设计说明。主要内容包括模具结构形式的制定、浇注系统的设计、成型零件的 设计、推出机构的设计、模架的选用。根据生产批量和产品结构的要求， 拟定了方案，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。止匕外， 为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量。关键词：防护罩、注射模、模具结构、推出机构

2、、浇注系统、成 型零件、加工工艺 TOC o 1-5 h z 绪论 . HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章塑件的工艺分析 6 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 塑件的成型工艺性分析 6 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 塑件材料PS的使用性能 7 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 塑件材料PS的加工特性 7 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 塑件的

3、成型工艺参数确定 8 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章模具的基本结构及模架选择 9 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 模具的基本结构 10 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 确定成型方法 10 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 型腔布置 10 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 确定分型面 11 HYPERLINK l bookmark24

4、o Current Document 选择浇注系统 11 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 确定推出方式 11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 侧向抽芯机构 12 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 模具的结构形式 12 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 选择成型设备 12选择模架 13模架的结构 13 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 模架安装尺

5、寸校核 13 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第三章模具结构、尺寸的设计计算 U HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 模具结构设计计算 U型腔结构 15型芯结构 15 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 斜滑块结构 15模具的导向结构 16结构强度计算 17模具成型尺寸设计计算 17型腔径向尺寸 18型腔深度尺寸 18型芯径向尺寸 18型芯高度尺寸 18模具加热、冷却系统的计算 19模具加热 19模具冷却 20 HYPERLINK l bookma

6、rk64 o Current Document 第四章.模具主要零件图及加工工艺规程 20 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 模具型腔板零件图及加工工艺规程 21 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 模具斜滑块零件图及加工工艺规程 21模具型芯零件图及加工工艺规程 21第五章 模具总装图及模具的装配、试模 22模具总装图 22 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 模具的安装试模 23 HYPERLINK l bookmark72 o Current

7、Document 试模前的准备 24 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 模具的安装及调试 24 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 试模 25 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 检验 25塑件的工艺分析1.1塑件的成型工艺性分析塑件如图1所示。图1塑件图产品名称：防护罩产品材料：ABS产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图1所示塑件重量：15克塑件材料PS的使用性能可参考简明塑料模具设计手册P30表1-13聚苯乙烯PS脆性塑料。PS有主要缺点是性脆和

8、耐热性低。聚苯乙烯主要有一般用（GP） PS、抗冲（HI ） PS、耐光聚苯乙烯、玻璃纤维增强聚苯乙 烯、双轴拉伸聚苯乙烯膜、发泡聚苯乙烯等种类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。塑件材料PS的加工特性无定形材料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时；.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；.如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法；.如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3-7天后

9、模具表面会残存塑料分解物，导致模 具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置；.冷却速度快，模具浇注系统应以粗，短为原则，宜设冷料穴，浇口宜取大，如：直 接浇口，圆盘浇口或扇形浇口等，但应防止内应力增大，必要时可采用调整式浇口。 模具宜加热，应选用耐磨钢；.料温对塑件质量影响较大，料温过低会造成缺料，表面无光泽，银丝紊乱料温过高易溢边，出现银丝暗条，塑件变色起泡；.模温对塑件质量影响很大，模温低时收缩率，伸长率，抗冲击强度大，抗弯，抗压，抗张强度低。模温超过 120度时，塑件冷却慢，易变形粘模，脱模困难，成型周期长；.成型收缩率小，易发生熔融开裂，产生应力集中，故成型时应严格

10、控制成型条件， 成型后塑件宜退火处理；.熔融温度高，粘度高，对剪切作用不敏感，对大于 200克的塑件，应采用螺杆式 注射机，喷嘴应加热，宜用开畅式延伸式喷嘴，注塑速度中高速。1.2塑件的成型工艺参数确定可参考简明塑料模具设计手册P54表1-18查手册得到PS塑料的成型工艺参数：适用注射机类型螺杆式密度 1.01 1.07 g/cm 3;收缩率 0.30.8 % ;预热温度80C。85C 0 ,预热时间23 h ;料筒温度 后段150C 0170C。，中段165C 0180C。，前段 180C 0 200C 0 ;喷嘴温度170C 180C ;模具温度50C。80C ;注射压力60100 MPa

11、 ;成型时间注射时间2090s ,保压时间05s ,冷却时间 20 120s 0第二章 模具的基本结构及模架选择模具的基本结构确定成型方法塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此 模具应为双分型面注射模。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 10mm 的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模四腔、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2所示图2型腔布置确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种 选择，如图3所示。图3 (a)的分型面选择在轴线上，这

12、种选择会使塑件表面 留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。同时这种分型面也使侧向抽芯困难；图3 (b)的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型 腔内成型，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧 向抽芯容易，而且塑件脱模方便。因此塑件选择如图3 (b)所示的分型面。(a)(b)图3分型面选择选择浇注系统塑件采用点浇口成型，具浇注系统如图 4所示。点浇口直径为 0.8mm , 点浇口长度为1mm ,头部球R1.52 mm。分流道采用半圆截面流道，其半 径R为33.5mm 。主流道为圆锥形，锥角 a为3?,上部直径与注射机喷嘴 相配合，下部直径 68 mm 。确

13、定推由方式由于塑件形状为壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出 痕迹，不宜采用。所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。侧向抽芯机构塑件的侧面有10mm 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，所以斜滑块外抽芯机构。分型动作靠斜滑块在模套的导 滑槽内进行斜向运动来实现，导滑槽的方向与斜滑块的斜面平行。斜滑块侧向 分型的同时，塑件从动模型芯上由推板推出。模具的结构形式模具结构为双分型面注射模。选择成型设备“注射机的选用”可参考塑料模具设计指导P233表13-11、按预选的型腔数目来确定注射机(1)模具

14、所需要的塑料熔体注射量、注射压力M=n 吗+巾2=1.6。5=1.6x4x15 =96gn-初定型腔数目m 1 -单个塑件质量(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需要的锁模力A=n网+& Fm=(n如+八/匐八1-单个塑件在分型面上的投影面积A-塑件及流道凝料在分型面上的投影面积口。-流道凝料在分型面上的投影面积Fm所需锁模力要-塑料对型腔的平均压力Fm=(41X41X4+0.35X41X41X4)X25=(6724+2353.4)X25=226935N(3)选择注射机型号最大注射量 G呈m/ 3=15/0.85=17.6额定锁模力FFm=226935所以可以选择的注射机有 XS-Z-

15、30、XS-Z-60、XS-ZY-125、XS-ZY-2502、按预选的注射机来确定型腔的数目预选注射机为XS-ZY-125(1 )由注射机料筒的塑化速度确定模具型腔数目nN 三(KMt/3600- 巴)%三(0.8x16.8x43600/3600-36)/15=7.68(2)按注射机的最大注射量确定型腔数目N三(KG-叫严三(0.8x250)/15=13.3(3)按注射机的最大的锁模力确定型腔数目nN三(F-2型口2)/ P型为三(900000-25x0.35x41x41x4)/25x41x41=20.1综合(1 ) (2) (3)取n=4满足条件3、校核注射机参数(1)注射压力的校核K=1

16、25-1.4 p0 查表P三k阳P=1.5x80=120三 P 额=150所以满足要求(2)锁模力的校核注射机锁模力 该模具的胀型力即 F 三/AP 型 A=n Ai=A2F 呈 1.1xAx25生 1.1x9077.4x25=250000NF=250000 F 合模力=900000所以满足要求(3)注射机安装模具部分相关尺寸的校核选用XS-ZY-125型注射机，其有关参数为:额定注射量104106125 cm3 ;注射压力150MPa ;合模力900 kN ;最大成型面积360cm 2 ;模具厚度200300 mm ;最大开合模行程300 mm ;喷嘴球半径12 mm ；喷嘴孔直径4 mm

17、；拉杆间距：260 x 360mm 。2.2选择模架2.2.1模架的结构2.2.2模架安装尺寸校核模具外型尺寸为，长 250 mm、宽200 mm、高275 mm ,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。第三章 模具结构、尺寸的设计计算模具结构设计计算型腔结构见装配图所示，型腔由定模板、定模镶件和滑块共三部分组成。定模板和 滑块构成塑件的侧壁，定模镶件成型塑件的顶部，这样使加工方便，有利于型 腔的抛光。定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。型芯结构见装配图所示，型芯由动模板上的孔固定。推件板与动模板配合，保证配 合紧密，。同时斜滑块参与成型部分，由于采用滑块和滑轨进行

18、侧抽芯，所以滑 轨部门与动模板采用螺钉进行固定，型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型 芯。斜滑块、滑轨的结构滑轨与型芯板采用螺钉固定，第一次分型由定距拉杆进行，在滑轨上打 一个孔来定位定距拉杆。斜滑块沿着滑轨运动进行侧抽芯。具体结构见装配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。推出时，导套在导柱上运动，保证了推件板的运动精度。模具成型尺寸设计计算可参考简明塑料模具设计手册P110表2-55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。塑件尺寸如图1所示。型腔径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的 1

19、/ 6 ;模具的制造公差 = A /3 ;取 x=0.75 。041上匐驶+ 9%-加可(1 + 0.6% |41-075x0.2-07_ 41,146 R25 +0.94 - R25.94 .(Do，(1 S)Ls2 x0z(1 0.6%)25.94 0.75 0.9400.31 25.3900.31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 1=A /3 ;取x=0.5 o50 -0,64(%)+ S)外2中=Q + 0.6%)50 - 0.75x0.64+ J21=曲98+科45 +1.2 - 46.2 -1.2(Hm2)0z (1 S)HS2x 0z(1 0.6

20、%)46.2 0.5 1.200.40 45.8800.403.2.3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 &= A/3 ;取x=0.75 01)38 +0.26 38 +0.26CLsl) = (1 + S)Lsl + _%_ ( (1 + 0. 6%)38 + 0. 75x0. 2638,422)10+0.52 10+0.52(Ls2) z(1 S)Ls2 X 0(1 0.6%)10 0.75 0.52 10.4507z00.17i )- 0. 23)15()L-匕fl + 0.6%,LS + 0.75x0.2 _ 常丁1659_，o73.2.4型芯高度尺寸模具

21、最大磨损量取塑件公差的1 / 6 ;模具的制造公差& = A /3 ;取x=0.5 o1) 48.4 +1.2-48.4+ 1.2(hm1)0(1S)hs1X 0(10.6%)48.4 0.5 1.2z00.4049.2900.402) 15 +0.6815 +0.68(hm2)0(1 M X 0(1 0.6%)15 0.5 0.68 15.4300.23z0 0.233.3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 610mm的冷却水道完

22、成。第四章模具主要零件图及加工工艺规程模具型腔板零件图及加工工艺规程(1)以基准角定位，加工 力11- 146 /mm的型腔孔，可以采用坐标链床或加工中心完成。(2)以基准角定位，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 47mm、长90mm、深50mm 的斜滑块和 滑轨空间，可以采用铳床和钻床完成。(4)钳工研配侧滑块和滑轨。(5)将侧滑块装入型芯板侧滑块孔内锁紧固定，可以采用铳床或钻床完成。(6)以基准角定位，加工4- 616mm孔，可以采用钻床或铳床完成。模具斜滑块零件图及加工工艺规程斜滑块加工工艺如下：(1)加工外形尺寸，由铳床或加工中心完成。(2)钳工研配

23、，首先与滑轨研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无 晃动间隙；其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射 成型时不产生飞边；最后研配斜楔，要求在注射成型时锁紧侧滑块。4.3模具型芯零件图及加工工艺规程型芯加工工艺如下：(1)以基准角定位，加工644mm 和638mm 的型芯固定孔，可以采用 坐标链床或加工中心完成。(3)钳工装配型芯。第五章模具总装图及模具的装配、试5.1模具总装图5.2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。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