台扇电机前塑料罩注塑模具设计论文说明

1、 毕业设计(论文)标题:台扇电机前塑料盖注射模设计 摘要论述了台扇电机前塑料盖注射模的设计过程。介绍了注射模的成型工艺、注射模的结构和工作原理。风扇电机的前塑料盖采用塑料ABS，热塑性塑料的主要成型工艺是注塑成型。因此，风扇电机前塑料盖的成型方法是铸造成型。本设计对台湾风扇电机前塑料盖结构进行了工艺分析，确定了分型面和浇注系统，选择了浇注机，计算了塑件尺寸。确定了模具的浇口、限位装置、顶出机构和导套，使设计的结构能保证模具工作可靠、灵活。最后，选择并检查注射机。用AUTOCAD绘制了一套模具装配图和零件图。通过本次设计，我们对浇注模具有了更深入的了解，了解了浇注模具的结构和工作原理。关键词:A

2、BS塑料；注射成型；分型面；浇注系统；注射机；模制零件。目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006913 摘要I HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006914 ABSTRACTII HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006915 1 前言1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006916 1.1 模具工业在国民经济中的地位1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006917 1.2注塑模具在国外的发展状况2 HYPERLINK l

3、 _RefHeading_Toc233006918 1.3注射模具在国的发展状况2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006919 2注塑件的设计3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006920 2.1 材料选择3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006921 2.2功能设计4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006922 2.3 结构设计4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006923 2.3.1 塑件结构图5 HYPERLINK l _RefHeadin

4、g_Toc233006924 2.3.2 壁厚5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006925 2.3.3 圆角5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006926 2.3.4脱模斜度6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006927 2.4 塑件的尺寸精度与表面质量6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006928 2.4.1 尺寸精度6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006929 2.4.2塑件的表面质量7 HYPERLINK l _RefHeading_T

5、oc233006930 3 注塑成型的准备7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006931 3.1 注塑成型工艺简介7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006932 3.2 注塑成型工艺条件8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006933 3.3注塑机的选择10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006934 3.3.1 注塑机基本参数10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006935 3.3.2选择注塑机11 HYPERLINK l _RefHeading

6、_Toc233006936 3.4注射机的校核12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006937 3.4.1注射压力的校核12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006938 3.4.2锁模力的校核12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006939 3.4.3开模行程与推出机构的校核12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006940 3.4.4安装部分相关尺寸的校核13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006941 3.4.5模具外形尺寸校核13 HYPER

7、LINK l _RefHeading_Toc233006942 3.4.6模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006943 4模具设计13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006944 4.1塑料配方说明13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006945 4.2模具材料的选择14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006946 4.3分型面的确定14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006947 4.5浇注系统设计15

8、HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006948 4.5.1主流道16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006949 4.5.2浇口的设计16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006950 4.5.3分流道的设计17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006951 4.6 成型零件工作尺寸的计算17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006952 4.6 .1型芯径向尺寸计算17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006953 4.6 .

9、2型腔成型尺寸计算18 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006954 4.6.3型腔壁厚和底板厚度计算19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006955 4.7 模架的确定与选用19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006956 4.7 .1模架的确定19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006957 4.7 .2模架的选用20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006958 4.8 型腔与型芯工艺设计20 HYPERLINK l _RefHeading_T

10、oc233006959 4.8.1型腔加工工艺过程20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006961 4.8.2型芯加工工艺过程22 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006962 4.9 顶出系统设计23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006963 4.9.1脱模力的计算23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006964 4.9.2脱模版厚度计算：23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006965 4.10导向与定位机构24 HYPERLINK l _R

11、efHeading_Toc233006966 4.11排气设计25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006967 4.12温度调节系统设计25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006968 5开模过程26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006969 6 总结26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006971 参考文献27 HYPERLINK l _RefHeading_Toc233006972 致词271前言1.1模具工业在国民经济中的地位模具是工业生产的基本工艺装备，其作用是控制

12、和限制材料的流动，从而形成所需的形状。中国模具工业的振兴和发展越来越受到人们的关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家用电器、通讯等产品中，60 80%的零部件都要用模具成型。模具生产零件的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗是其他制造方法无法比拟的。模具的主要类型有:冲压模、锻造模、塑料模、压铸模、粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。模具行业是国民经济的基础行业，也是国际公认的重点行业。模具生产技术水平是衡量一个国家产品制造水平的重要标志，在很大程度上决定了产品的质量和效率以及新产品的开发能力。人们越来越关注中国模具工业的振兴和发展。早在1989年3月，中国政府关于当前产业政

13、策要点的决定就把模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具行业是高技术产业的组成部分，是高技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提高模具行业的制造技术水平，是推动模具行业技术进步的关键环节。CAD/CAE/CAM技术在模具行业的应用和快速成型技术的发展，使模具设计和制造技术发生了巨大的变化。模具制造水平的发展和提高也依赖于数控精密高效加工设备的使用。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术在模具行业的应用，还应与电子信息等高新技术嫁接，实现高新技术产业化。模具工业的重要性在于，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都需要模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车行业需

14、要大量的模具，尤其是大型汽车面板、精密塑料模具、电子产品冲压模具。目前质量和数量都远远不能满足这些支柱产业发展的需要。近年来，中国每年要进口近十亿美元的模具。我国石化行业每年生产聚乙烯、聚丙烯等合成树脂500多万吨，其中很大一部分需要塑料模具成型后才能用于生产和日常消费。建筑行业的地砖、墙砖、洁具生产需要大量的瓷模；塑料管件和塑料门窗的生产也需要大量的塑料模具。从五大支柱产业对模具的需求也可以看出模具行业的重要性。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国、日本、法国、瑞士等国。中国的模具出口量小，但是中国的模具装配工技术水平高，劳动力成本低。只要配备一些先进的书控模具设备，提高模具加工

15、质量，缩短生产周期，共享外贸渠道，模具出口就会得到很大的发展。模具技术的研发和模具技术水平的提高对国民经济的发展具有重要意义。1.2国外注塑模具的发展注塑成型是一种大批量生产塑料产品的成型方法。20多年来，国外注塑模具CAD技术发展迅速。20世纪70年代，计算机被用来分析圆形、管状和矩形空腔中熔融塑料的流动。20世纪80年代初，人们成功地利用有限元方法分析了三维型腔的流动过程，使设计人员能够在模具制造前根据理论分析和自身经验对设计方案进行评估和修改，从而减少试制时间，提高模具质量。在过去的十年中，注塑模具CAD技术在理论和实验上不断地得到研究，同时，对其实用化的发展也给予了极大的关注。一些商业

16、软件也逐渐推出，并在推广和实际应用中不断完善、增强和提高。1.3中国注塑模具的发展近年来，我国塑料模具的制造水平有了很大的提高。大型塑料模具已经能够生产单套重量超过50t的注塑模具，精密塑料模具已经达到2m，高精度的小模块齿轮模具和光学要求高的汽车灯模具也已经能够生产，多腔塑料模具已经能够生产7800腔的塑料密封模具，高速模具已经能够生产6m/min以上的挤出速度。高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤、低发泡钢塑共挤。在生产手段上，模具企业设备数控化率大幅提升，CAD/CAE/CAM技术应用大幅拓展，高速加工、RP/RT等先进技术被越来越多的采用。模具

17、标准件使用覆盖率和模具商品化率大幅提高，热流道模具占比也大幅提升。此外，外资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平和企业管理水平的提高，部分企业实现了信息化管理和全数字化无图制造。中国的塑料模具工业经过半个多世纪的发展，模具水平有了很大的提高。在大型模具方面，已能生产48英寸大屏幕彩电的注塑模具、6.5kg大容量洗衣机的全套塑料模具、汽车保险杠和整体仪表板的塑料模具。在精密塑料模具方面，我们已经能够生产相机塑料模具、多腔小模块齿轮模具和塑料包装模具。如金荣天和机电、北极星I.K模具制造的多腔VCD、DVD齿轮模具，在尺寸精度、同轴度、跳动量等方面都达到了国外同类产品的水平。而且采用了最

18、新的齿轮设计软件，修正了成型收缩带来的齿形误差，满足标准渐开线齿形要求。还可以生产厚度只有0.08mm的一模两腔的航空杯模具，难度更高的塑料门窗挤出模具等等。注塑模具型腔制造精度可达0.02 0.05毫米，表面粗糙度Ra为0.2微米，模具质量和使用寿命明显提高。非淬火钢模具使用寿命可达10 30万次，淬火钢模具可达5 1000万次。交货时间比以前短了，但和国外相比还是有很大差距。今后，我国模具工业应在以下几个方面进行持续的技术创新，以缩小与国际先进水平的差距:重点开发大型、精密、复杂的模具；随着我国汽车、家电等行业的快速发展，对大型、精密成型零件的要求越来越高，模具也会越来越大、越来越精密。加

19、强模具标准件的应用；使用模具标准件不仅可以缩短模具制造周期，降低磨具成本，还可以提高模具制造质量。因此，模具标准件的应用将越来越广泛。普及CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的里程碑。事实证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可以显著提高模具设计制造水平。重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断涌现，模具的制造水平也在不断提高。基于快速原型技术、高速铣削技术和自动研磨抛光技术的快速制模技术将在模具制造中得到更广泛的应用。2注射成型零件的设计2.1材料选择ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的。每种单体都有不同的特

20、性:丙烯腈具有较高的强度、热稳定性和化学稳定性；丁二烯具有韧性和抗冲击性；苯乙烯具有易加工性、高平滑性和高强度。从形态上看，ABS是一种无定形材料。共聚物中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一相是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一相是聚丁二烯橡胶的分散相。ABS的特性主要取决于两相中三种单体与分子结构的比例。这样可以在产品设计上有很大的灵活性，从而生产出市场上上百种不同品质的ABS材料。这些具有不同质量的材料提供了不同的特性，例如中等到高的抗冲击性、低到高的光滑度和高温变形。ABS具有优异的加工性能、外观特性、低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及高冲击强度。ABS是一种综合性能优异的树脂，无毒，微黄色

21、，在较宽的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度高于PA和PVC，尺寸稳定性好，收缩率为0.4%-0.8%。如果用玻璃纤维增强，可以降到0.2%-0.4%，塑后收缩很小。ABS成型加工性好，表面光洁度高，涂染性能好，可以电镀成各种颜色。ABS具有良好的共混性能，可与各种树脂共混形成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等。，使其具有新的性质和新的应用领域。如果将ABS与MMA共混，可以制成透明ABS，透光率可达80%。电器方面，ABS一般包括冰箱、冰柜、食品盒、小家电、食品加工机等大型电器，吸尘器、吹风机、缝纫机、房间空调、加湿器等的盖子。

22、2.2功能设计功能设计要求塑件具有满足使用的功能，并达到一定的技术指标。塑料部分是工业产品，承受外力的概率不会太大，比如冲击载荷、振动、摩擦等等。塑料件的工作温度为温室，降低了选材时对热变形温度、脆性温度、分解温度的要求。作为常见的工业产品，生产批次应该是批量生产，所以必须考虑生产成本和模具寿命，在选材上要综合各种因素。2.3结构设计塑件的结构可制造性是指塑件结构对成型工艺的适用性。在塑料生产过程中，一方面成型会对塑料零件的结构、形状、尺寸精度等方面提出要求，从而降低模具结构的复杂程度和制造难度，保证生产出质优价廉的产品；另一方面，通过分析给定塑料件的结构和可制造性，模具设计者可以找出塑料件生

23、产中的难点，为模具设计和制造提供依据。2.3.1塑料件结构图图1塑料件结构图塑料盖是一个普通的塑料部件。根据对原零件图的分析，应设计拐角以避免应力集中，并设计拔模斜度。壁厚各种塑料件，无论是结构还是墙体，都根据使用要求有一定的厚度，以保证其机械强度。一般来说，在满足力学性能的前提下，厚度不宜过厚，这样既能节约原材料，降低成本，又能缩短塑件在模具中的冷却或固化时间，提高生产率。其次，可以避免厚度过大造成的凹陷、缩孔、夹层等质量缺陷。该产品的厚度为3毫米。圆角在塑件轮廓和壁厚过大的连接处，一般采用圆角，有特殊要求时才采用尖角。锐角产生应力集中，并在受到力或冲击负荷时破裂。圆角不仅有利于材料的填充，

24、也有利于熔融材料在模具型腔中的流动和塑件的脱模。圆角值和应力集中之间的关系遵循R/T函数。当R/T为0.3时，应力集中容易集中。当r/T = 0.6时，应力集中变得适中，塑料件的圆角值为R5。2.3.4脱模斜度由于塑件在成型时冷却过程中的收缩，使其紧紧夹在凸模或型芯上，便于日后脱模，防止塑件因脱模力过大而损坏或表面受损。平行于脱模方向的塑件外表面应具有合理的斜度。以下是ABS产品光滑表面的拔模斜度推荐值:零件外表面零件表面35 1 30 30 402.4塑料零件的尺寸精度和表面质量尺寸精度(1)尺寸精度的选择；塑料零件的尺寸精度是决定塑料零件制造质量的首要标准。但在满足塑件使用要求的前提下，设

25、计时总是要尽可能降低塑件的尺寸精度，以降低模具的加工难度和制造成本。塑件的精度要求要具体分析，尺寸公差要根据装配情况确定。塑料件是普通商品，所以精度要求是一般精度。根据精度等级选择表，ABS的高精度为MT2，一般精度为MT3。根据塑料零件尺寸公差表，公称尺寸为80周长时，MT2B的公差值为0.44MM，MT3B的公差值为0.66MM(2)尺寸精度的构成和影响因素主要包括模具、塑料材料和成型工艺。(3)产品尺寸误差包括:(2-1)在成品的配方形成误差中 in the formula-forming error in the finished product-由塑料零件收缩率波动引起的误差模塑件制

26、造精度引起的误差:-模具磨损导致的误差。模具安装和配合间隙引起的误差；2.4.2塑料零件的表面质量表面质量是一个相当大的概念，它包括两个技术指标:表面层的微观几何形状和物理力学性能，而不是简单的表面粗糙度问题。塑件的表面缺陷是其特有的质量指标，包括缺料、良料和飞边、凹陷和收缩、气孔、翘曲等。模具型腔壁的表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定因素，通常比塑件高12级:MT1B级，其公差值为0.17 m。3注射成型的准备3.1注射成型工艺介绍注射成型利用了塑料的可挤压性和可成型性。首先将松散的颗粒状或粉末状的成型材料从注塑机的料斗中送入高温料筒进行加热熔融塑化，使其成为粘稠的熔体。然后在柱塞或螺杆的高压

27、驱动下，通过机筒前端的喷嘴以大流量注射到温度较低的封闭模具中。经过一段时间的保压和冷却后，通过开模可以将具有一定形状和尺寸的塑料件从模具型腔中取出。一般分为三个阶段:(1)材料准备；成型前应对材料的外观、颜色、颗粒、杂质进行检查，并对其热稳定性、流动性、收缩率等指标进行测试。对于吸湿性强的塑料，应根据注塑工艺允许的含水量进行适当的预热和干燥。如果有镶件，要知道镶件的热膨胀系数，适当预热模具，避免收缩应力和裂纹。有些塑料制品还需要脱模剂来促进脱模。(2)注射成型工艺；塑料料筒加热到流动状态后，进入模腔的流动可分为四个阶段:注射、保压、回流和冷却。由于塑料仍在流动，温度在降低，定向分子(分子链一端

28、凝固在腔壁内，另一端沿流动方向排列)容易凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这个阶段越长，分子取向程度越高。从螺杆后退开始到结束，由于模腔压力高于流道压力，熔体会倒流，因此模腔压力会迅速下降。回流一直进行到浇口处的熔体凝结。其中，塑料冷凝时的压力和温度是决定塑料件平均收缩率的重要因素。(3)成品的后处理；由于塑料熔体在成型过程中温度和压力下的复杂变形和流动，再加上流动前塑化不均匀，不同于充模后的冷却速度，往往会发生零件的不均匀结晶、取向和收缩，导致零件产生相应的结晶、取向和收缩应力。除了脱模后的老化变形外，零件的机械性能、光学性能和外观质量都会变差，严重时甚至会开裂。所以有些塑料件需

29、要进行后处理，常用的后处理方法有退火和湿度控制。退火是为了消除或降低成型零件的残余应力，降低零件的硬度，提高零件的韧性。温度一般在塑料件使用温度以上1020度和热变形温度以下1020度之间。调湿处理是调节产品水分含量的后处理工艺，主要用于吸湿性强、易氧化的聚酰胺等塑料制品。调湿处理中使用的加热介质一般是沸水或醋酸钾溶液。(沸点121，加热温度100 121，保温时间与零件厚度有关，一般为2 9小时。)3.2注射成型工艺条件1)温度；ABS和温度的经验数据如表3-1所示。表3-1温度的经验数据桶温/喷嘴温度/模具温度/热变形温度/后段中段前段1701800.185地图50800.45地图8310

30、8150170901081651801802002)压力；注射成型过程中的压力包括注射压力、保压压力和背压。注射压力用于克服熔体从机筒流向型腔的阻力，提供模具填充速度并压实熔体。保压压力取决于模具对熔体的流体静压力，并与零件的形状、壁厚和材料有关。背压是指螺杆旋转和后退时，注塑机螺杆顶部熔体所受的压力。背压不仅可以驱除物料中的空气，提高熔体的密度，还可以增加熔体压力，降低螺杆的后退速度，增强塑化过程中的剪切作用，增加摩擦热，提高塑化效果。3)时间；完成注射成型过程所需的时间称为成型周期。包括注射时间、保压时间、冷却时间、其他时间(开模、脱模、涂研磨剂、镶件放置、合模等。)，在保证塑件质量的前提

31、下，尽量减少成型周期的各个时期来提高生产率，其中最重要的是注射时间和冷却时间。在实际生产中，注射时间一般为5 8秒，保压时间一般为20 60秒，冷却时间一般为20秒。确定成型周期的经验值如表3-2所示。表3-2成型周期与壁厚的关系零件壁厚/毫米成型周期零件壁厚/毫米成型周期0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0254.0八十五经过以上的经验数据和推荐值，可以初步确定成型工艺参数，因为每个推荐值都不一样，有些和注塑时的实际参数设置不一致。综合两者的合理因素，初步确定的产品成型工艺参数见表3-3。表3-3产品成型工艺参数的初步确定特点允许特点允许注射成型机的类型螺旋式螺

32、杆速度(转/分)290喷嘴形状直通型模具温度80120喷嘴温度()250后段温度()150210中间温度()170230前段温度()190250注射压力MPa294246保压MPa80喷射时间s五保持时间s25冷却时间s30其他时间五形成期s65收缩率(%)0.6干燥温度()80100干燥时间(小时)13后处理温度70摄氏度(红外线，烤箱)占用时间两个小时。3.3注塑机的选择3.3.1注塑机的基本参数注塑机的主要参数包括公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、合模力、合模装置的基本尺寸、模具开合速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、采购和使用注塑机的主要依据。(1)标称喷射量；是指在空注

33、射的情况下，注射螺杆或柱塞作出最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。(2)注射压力；为了克服熔体流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)必须对熔体施加足够的压力，这种压力称为注射压力。(3)注射速率；为了使熔体随时间充满型腔，除了要有足够的注射压力外，熔体还必须有一定的流量，用注射速率或注射时间或注射速度来描述。常用的注入速率见表3-4。表3-4注射量与注射时间的关系注射体积/厘米1252505001000200040006000一万注射速率/厘米/秒125200333570890133016002000注射时间/秒一个1.251.51.752.25三3

34、.75五(4)塑化能力；单位时间内可塑化的材料量。塑化能力应与注塑机的整个成型周期相协调。如果塑化能力高，机器空转周期长，塑化装置的能力就无法发挥，否则成型周期就会延长。(5)夹紧力；注塑机合模机构施加在模具上的最大合模力，在此力下，模具不应被熔化的塑料推开。(6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸、拉杆间距、模板最大间距、活动模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。这些参数指定用于加工零件的模具尺寸。(7)模具开合速度；为了使合模顺利，开模顺利，推出零件时不损坏塑件，要求模板在整个行程中的速度要合理，即合模时由快至慢，开模时由慢至快停止。(8)空载循环时间；完成一个循环所需的时间，不包括塑化、注射

35、压力保持、冷却、取出零件等。3.3.2注塑机的选择注射机根据注射量选择(物料密度为1.05)。总体积v = 112.3cm；总质量m = 73gv = 1.2537532104+2698.298125 = 96.15厘米；M = 101.5g克.根据实际喷射量应小于0.8倍标称喷射量的原则，即0.8V V。男性=126.875厘米结合以上计算，注塑机初步确定如表3-2所示，从国产注塑机主要技术参数表中选择SZ-100/60，主要技术参数如下。表2:SZ-25/25型国产注塑机技术参数表特点允许特点允许结构类型站立拉杆距离(毫米)440340理论注入体积(厘米)100模具移动行程(毫米)260螺

36、杆(柱塞)直径(毫米)35最大模具厚度(毫米)340注射压力(MPa)150最小模具厚度(毫米)10夹紧力(千牛)600喷嘴球的半径(毫米)123.4注塑机的检查注射压力的检查这项工作是检查所选注塑机的标称压力P是否能满足塑料成型所需的注射压力P0。塑料成型所需的压力一般由塑料的流动性、塑件的结构和壁厚以及浇注系统的类型等因素决定，其值一般为70 150 MPa。ABS所需的注射压力P0如表3所示。表3:PC所需的注射压力P0塑料的注射条件厚壁件中等厚壁零件难流动薄壁窄浇口零件防抱死制动装置100120120150150 P0，满足条件。 P0, meet the conditions.夹紧力

37、的检查合模力是指注塑机合模机构对模具施加的最大合模力。当高压塑料熔体充满模具型腔时，会产生很大的沿锁模方向的膨胀力。因此，注射机的额定夹紧力必须大于膨胀力，即F锁F膨胀=一分钟P型。式中，f lock-注射机的额定夹紧力(n)；P型模腔内塑料熔体的平均压力为MPa，一般为注射压力的0.3 0.65倍，通常为20 40mpaa-塑料零件和浇注系统在分型面上的投影面积之和(2)。Lock F展开=A分，P型= 702640+3.1455240 = 452740n F lockF展开符合要求。3.4.3开模行程和顶出机构的检查开模行程是指从模具中取出塑件所需的最小开合距离，用H表示，必须小于注塑机动

38、模板的最大行程S。3.4.4检查安装部分的相关尺寸。喷嘴的尺寸:主流道起始处的球面半径R应比注射机喷嘴的球面半径R0大1 2 mm，主流道小端的直径D应比喷嘴直径d0大0.5 1 mm，以防止冷凝液在主流道处堆积影响脱模。定位环与注射机固定板的关系:模具固定板上的定位环应与主流道同心，并与注射机固定板上的定位孔松配合。定位环的高度，小模具为8 10mm，大模具为10 15mm。另外，对于中小型模具，一般只在定模底板上设置定位环，而对于大型模具，在动模底座和定模底板上都可以设置定位环。3.4.5检查模具的外形尺寸。注塑模具的整体尺寸应小于注射机工作台的有效尺寸，模具纵向尺寸应与注射机拉杆之间的距

39、离相适应，模具的至少一个尺寸可通过拉杆之间的空间安装在注射机工作台上。3.4.6模具总厚度与注塑机模板闭合厚度之间的关系HminHmHmax 10304340式中，Hm设计的模具合模后总厚度为304；Hmin注射机最小允许模具厚度为10mmHmax注塑机最大允许模具厚度为340mm。4模具设计4.1塑料配方描述在加工设备和工艺参数确定后，配方设计师是塑料制品成型过程中的重要环节。设计水平直接关系到塑料产品的最终实用性能。也是利用现代技术团队对塑料进行改性的工艺，技术含量极高。成功配方的生产是多年实践经验和高科技应用的结果。塑料是一种以高分子聚合物为主要成分，加入一定量添加剂的混合物。添加剂是为

40、改变材料的某些性质而加入的一系列混合物，通常是填料、添加剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等。根据ABS的特点和性能要求，配方中有以下添加剂。填料-玻璃珠润滑剂-硬脂酸及其盐着色剂-黑色抗菌剂-磷酸锆银离子抗菌剂4.2模具材料的选择现有的模架已经标准化，所以在选择模具材料时，主要是根据产品的特点和使用要求选择合理的型腔和型芯材料。如何合理选择耐磨钢是关系到模具质量的先决条件。如果材料选择不当，精密加工的所有工时和设备成本都会浪费。在选择磨料钢时，首先要考虑材料的使用性能和工艺性能:硬度的主要指标之一，模具必须有足够的硬度，在应力作用下保持其尺寸不变，在承受冲击载荷时，还要考虑断裂和崩边的问题，所以韧性

41、也是一个重要指标，耐磨性是决定模具寿命的重要因素。从ABS特性来看，这三个指标必须满足。在工艺性能方面，除了淬透性、淬硬能力、热处理变形、氧化脱碳等外，还需要有良好的热加工工艺、较宽的加工温度和良好的切削、铣削、抛光等冷加工性能。另外，从经济角度考虑，要求材料来源广泛，价格低廉。由于该产品生产批量小，型腔结构不太复杂，表面精度只能满足一般要求。根据说明书，模芯的材料是40Cr。该钢具有良好的机械加工性能，经过热处理(经过两次淬火和后回火)后，具有较高的强度和耐磨性，同时保证了新宝具有良好的强度和韧性。回火后硬度约为4852HRC。4.3分型面的确定根据分型面的选择原则:(1)便于塑料件脱模；(

42、2)开模时尽量将塑件留在动模内；(3)外观无破损；(4)有利于排出蒸汽，方便模具加工。结合产品的结构，在塑件的最大投影面积上确定分型面。下图显示了这种设计的分类。图2分型面结构图4.4闸门确定ABS具有良好的流动性，可应用于各种浇口。该模具为一模一腔结构，采用点浇口。4.5浇注系统的设计注塑模具的浇注系统是指塑料熔体在模具中从注塑机喷嘴到型腔入口的流动通道，由主流道、分支流道、冷料袋和浇口组成。它对型腔的传质、传热和传压决定了塑件的外观和外观质量，其布局和排列影响成型的难易程度和模具设计加工的复杂程度，因此浇注系统是模具设计中的主要部分之一。图3浇注系统结构图主流道路图4主流道尺寸主通道是连接

43、注射机喷嘴和分流通道的一段通道，通常与注射机喷嘴同轴，具有圆形截面和一定的锥度。它的主要实用要点是:主通道的锥角= 4，壁面粗糙度Ra = 0.63微米.主通道的大端为圆形，半径r=2，以减少物流过度转弯时的阻力。其小端直径D2 = D1+(0.5 1 )。主通道一端总算带凸台的圆盘，高度8，与注射机固定模板定位孔间隙配合，衬套球形凹坑深度5。R2 = R1+(1 2 )查表D2=4D1=3 D3=5.5。在模具结构允许的情况下，主流道应尽量短，一般小于60mm，太长会影响熔体的顺利填充。主流道衬套与定模底板采用H7/m6过渡配合，与定位环采用H9/f9间隙配合。主流道衬套由T8制成。热处理强

44、度为5256 HRC。4.5.2闸门设计浇口是连接流道和型腔的短通道，是浇注系统的关键部分。这种模具只用一个侧浇口，设置在分型面上，从塑件的侧面进料。它可以方便地调节充模时的剪切速率和浇口关闭时间，所以在国外被称为标准浇口。一般宽度为1.5 5 mm，厚度为0.5 2.0 mm，长度为0.7 2 mm，表面粗糙度Ra不小于0.4m，截面为矩形。侧浇口可以根据塑件的形状特点灵活选择。l = 2毫米，d = 2.0mm毫米.4.5.3分流通道设计流道是主流道和浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和导流的作用。因为塑件的形状是圆形的，所以在分型面上开了两个分流道。分流器的截面形状为圆形，减少了物

45、料流动的阻力，压力损失小。圆形分流器横截面的直径d一般从2 到12不等。对于流动性差的ABS，直径可以达到12 ，即D=12。流道截面积不应小于浇口截面积之和，表面粗糙度一般达到RA = 3.2 1.6微米1。4.6模制零件工作尺寸的计算一般来说，影响成型件与塑料之间公差的主要因素是模具的制造公差z、模具的磨损量c和塑料件的收缩量s，计算成型件的工作尺寸一般有两种方法:一种是平均法，根据平均收缩量、平均制造公差和平均磨损量来计算；另一种是根据极限收缩量、极限制造公差和磨损量计算的。前者方法简单，但不适用于精密塑件的模具设计。后一种方法计算复杂，但能保证尺寸精度。本设计采用平均法。4.6 .1铁

46、芯径向尺寸的计算铁芯径向尺寸的计算:核心高度尺寸的计算:计算从型芯中心到成型面大端的距离；计算从型芯中心到成型面小端的距离；Ls是塑料零件的型腔尺寸，正公差为“+”，负制造公差为“-z”。Hs是产品的孔深，正公差为“+”，负制造公差为“-z”。 z/2是空腔的单边磨损。4.6 .2型腔成型尺寸的计算(1)凹模是成型塑料件的模具零件，其工作尺寸属于包容尺寸。在使用过程中，凹模的磨损会逐渐增大包容尺寸。因此，为了使模具的磨损留有修理模具的余地，以满足装配的需要，在设计模具时，包容尺寸应尽可能小，尺寸公差应尽可能高。模具工作尺寸与塑件尺寸的关系如图4-5所示:1)凹模径向尺寸的计算=(1+0.005

47、)120-3/40.40= 120.3毫米其中Lm是母模的尺寸。-塑料零件的公差值；根据GB/T144861993模塑件尺寸公差表，塑料件的尺寸公差为MT2B，其值由尺寸段确定。-制造公差，=/3塑料件的平均收缩率，=0.005。2)凹模深度尺寸的计算hs型-塑料零件凹模的高度测量值，Hs=54mm。图5凹凸模的尺寸4.6.3空腔壁厚和底板厚度的计算根据刚度条件计算腔壁和底板的厚度:(单位:毫米)s-侧壁厚度；e模具材料的弹性模量(MPa)，2.1105 MPa；碳钢的；p-型腔压力，一般为25 45 MPaz-刚度条件，即允许变形量()；HS-底板厚度。4.7模板的确定和选择模板的确定注塑模

48、架有两个国家标准，即GB/T 12556-1990塑料注射模具中小型模架及其技术条件和GB/T 12555-1990塑料注射模具大型模架。前者用于B*l=560mm*900mm的模板尺寸；后者的模板尺寸B*L为(630mm*630mm)(1250mm*2000mm)。由于塑料模具的蓬勃发展，在全国部分地区已经形成了自己的标准，设计采用隆基标准模板。(1)模芯尺寸的确定由于采用了整体凹模和整体凸模，模芯的尺寸可以任意指定，模芯所受的力最终传递给凸、凹模。从节约材料和惩罚有效模具尺寸来看，模芯值越小越好。然而，在实践中，因为要考虑冷却因素，并且因为穿过模芯的冷却系统比穿过模芯外部的冷却系统更有效，

49、所以冷却系统有足够的空间。在本设计中，模芯的尺寸为210和210毫米。(2)凸模和凹模尺寸的确定冲头的尺寸由强度或刚度检查决定。根据4-3的计算结果，只要凹模长边的宽度满足15mm，就可以满足刚度要求。理论上大于15mm的值就能满足设计要求。但考虑到导柱和导套、螺杆和冷却水孔对模具的轻微弱化作用，实际生产取值远大于理论值。本设计中，长度方向上，仁道模边单边宽度为40mm，宽度方向上，模边宽度为40mm。因此，冲头尺寸为300 和320毫米。模板的选择设计模具的时候，一开始就要选好模架。当然，选择模架时要考虑塑件的成型，流道和顶出机构的分布形式，有抽芯的话还要考虑滑块的大小。标准塑料模架用于假模

50、，其规格如下:标准型细喷嘴系统，400 mm，400 mm，流道板厚度20mm，凹模厚度54mm，凸模总厚度105mm，垫块高度80mm，动模底板厚度50 mm，整个模具厚度304mm。一般来说，导轨分为动模和定模之间的导轨。通用导向装置在开发或使用一段时间后，其匹配精度会下降，直接影响产品的精度。因此，对精度要求较高的产品必须设计有精密的导向和定位装置。采用标准模架时，由于模架本身有导向装置，一般情况下，这些人只需根据模架规格进行选择即可。4.8型腔和型芯的工艺设计4.8.1腔体的加工工艺图6空腔结构如表5-1所示。表5-1型腔的加工工艺名字印象材料量一个过程号进程名加工能力装备一个下料2锻

51、造和压制将坯料锻造成三热处理调质处理四普通研磨打磨厚度至上限尺寸，确保打磨侧基面相互垂直。平面磨床五适当的画出各种孔、螺孔、销孔和轮廓线的位置。六车辆汽车空腔的各种孔和螺钉孔（电动）刨床七工厂铣削转轮和燕尾槽铣床八热处理淬火回火保证九普通研磨打磨厚度和基面符合要求。平面磨床10适当的磨孔符合要求。11试验4.8.2核心处理流程图7核心结构如表5-2所示。表5-2核心处理流程名字核心材料量一个过程号进程名加工能力装备一个下料2锻造和压制将坯料锻造成三热处理调质处理四普通研磨打磨厚度至上限尺寸，确保打磨侧基面相互垂直。平面磨床五适当的画出各种孔、螺孔、销孔的轮廓线。六车辆车芯达标。车床七工厂铣削型

52、芯的每个表面，以达到尺寸精度。铣床八热处理淬火、回火、保证九普通研磨打磨厚度和基面符合要求。平面磨床10适当的磨各种孔达到要求。11试验4.9弹射系统设计在注射成型的每个循环中，塑料零件必须准确地从模具的阴模或型芯中取出。完成塑件取出的装置称为脱模机构，也称为顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则:塑料件停留在动模的边缘，这样脱模装置就可以在开模力的驱动下完成脱模动作。由于塑料件在收缩时紧紧包裹在型芯周围，推力应尽可能靠近型芯施加，同时推力应施加在塑料件刚度和强度最高的部位。结构合理可靠，易于制造和维护。由于塑件类似于圆柱形薄壁塑件，为了保证推力均匀，塑件不变形，选用了脱模机构。4.9.1脱

53、模力的计算F =F正(f cos -sin ) f正= p af =(23.145052 0.75+45262)80.13247 = 15457nf摩擦系数，一般f = 0.15 1.0f由于塑料件收缩而对型芯产生的正压力(即包裹力)( n)；f-脱模力(n)；-脱模斜度，一般为1 2；P -塑件在型芯上产生的单位正压力，一般取P = 8 12 MPaA -塑料零件包裹型芯的横向面积8。4.9.2脱模模板厚度计算:h:脱模板厚度；f:脱模力n；r:推杆轴线到脱料板中心的距离。R = 10E1 = 2.1105 mpar/R = 1.5 R = 15 k1 = 0.0249 =(1/10 1/5

54、)0.6推板与型芯的配合为间隙配合如H7/f6，配合面粗糙度为Ra 0.8 0.4 m .为了减少推板与型芯之间0.2的间隙，钢板由T8钢制成，淬火温度为535355 HRC。4.10导向和定位机构图8导柱导套结构注塑模具的导向机构主要包括导柱导向和锥体定位两种类型。导柱机构用于移动。模具之间的模具开闭导向装置和脱模机构的运动导向装置。锥形定位机构用于动模和定模之间的精确对中和定位。导柱:国际标准中有两种结构，即带头导柱和带肩导柱。大而长的导柱应配有油槽和润滑剂，以减少导柱引起的摩擦。如果导柱需要支撑模板的类型，尤其是大型精密模具，则需要检查导柱的直径。导套:导套分为直导套和方头导套。直导套插入模板后，应有防止拔出的结构，导向导柱轴向固定容易。设计导柱和导套时应注意的事项有:合理安排导柱的位置，从导柱中心到模具外缘的厚度至少为一个导柱直径；导柱不应设置在矩形模具死角的危险截面上。通常情况下，将长边设置在距离中心线1/3处是最安全的。导柱通常不对称地等直径布置，或者对称地不等直径布置。导柱的工作