注塑模具课设说明书剖析

1塑件成型工艺性分析塑件的分析二维图三维图ABS工程材料的性能分析该塑件遥控器电池后盖， 要求具有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能，同时还必须满足绝缘性。ABS合成塑料以其具有很好的韧性（抗震性）、密封性，很高的机械强度，耐化学腐蚀，拿在手上很有质感的特点而受到人们的青睐。 ABS树脂的优点如下：.有优越的耐冲击强度，特别是在低温有无与伦比的冲击强度，而且热变形温度高2.电性能，耐化学药品性，耐油性好，易电镀3.加工适应性好，注射成型，挤出成型，模压成型等所有的加工方法都可以，而且尺寸稳定性好，耐碱性，耐应力开裂性也好根据以上特点以及经济因素，采用 ABS塑料，规格性能如下表所示：

型号R-102密度31.05g/cm收缩率0.005溢边值0.04成型温度200-240C干燥条件80-90C2小时2制定模具的结构形式和初选注射机2.1分型面位置的确定由于本塑件的结构形状较为特殊，根据选择分模面时，应遵守以上的原则。再综合我的塑件形状的考虑，以及模具整体设计、制造、加工的要求，我选择采用手机盖底平面为分模面。2.2型腔的数量和排位方式的确定型腔数目的确定型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、 质量要求、批量大小、交货期长短、注射机能力、模具成本等要求来综合考虑。根据塑件质量要求，大型、中型、复杂塑件一般都采用单型腔注射模，而高精度塑件的型腔数原则上不超过 4个，我这里型腔数采用一模四腔。型腔的布局我选择的型腔布局平衡式布置，如图所示：注射机型号的确定1）注射量的计算由UG软件测得塑彳体积为4.4cm则可得单个塑件制品的质量M则可得单个塑件制品的质量M1=1.054.4=4.62g塑件总质量M=4M1=4X62=18.48g2）浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能去定准确的数值，但是可根据经验按照塑件体积的0.2倍到1倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为3 3V总=1.3nV塑=1.3>>4.4=22.88cm 30cm3）选择注射机根据以上的计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为30cm3,由参考文献［1］式（4-18）V公=V总/0.8=30/0.8=37.5cm3。根据以上的计算，初步选择公称注射量为125cm3,注射机型号为XS-ZY-125卧室注射机，其主要技术参数见表理论注身、J里/cm125取大成型固积/cm320螺杆柱塞直径/mm42最大模具厚度/mm300注射压力/MPa120最小模具厚度/mm200液压泵流 量/L-min/100,12动模固定板尺寸/mm420*450压力/MPa6.5最大开合模行程/mm300注射方■式螺杆式注射行程/mm115锁模力900喷嘴球半径/mm12喷嘴孔直径/mm4拉杆空间/mm260*2904）注射机的相关参数的校核（1）注射压力校核。 已知，该制件属于薄壁件，PP所需注射压力为80-110Mpa,所以即使选用P0=80MPa,该注射机的公称注射压力P公=120MPa,注射压力的安全系数K1=1.25~1.4，这里我们取K1=1.3,则：K1p0=1.3*80=104所以，注射机注射压力合格。

(2)型腔数量的确定与校核n如下:查参考文献［2］公式5.3n如下:①塑件在分型面上取投影面积约为A=80*80mm2②浇注系统再分型面上的投影面积Aj,本例中的流道较简单。分流道也较短，所以选择分流道凝料投影面积可适当取小些，这里选取 Aj是每个塑件再分型面上的投影面积A的0.2~0.5倍③故塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积为 n(A+Aj)数值带入公式得：p*(nA+Aj)=0.8*120*2*(1*80*80+0.2*80*80)=245760N=245.76/kN远小于注射机最大锁模力Fn=900kN,故型腔数量合乎要求(2)最大注射量的校核。查参考文献［2］公式5.4可知，3 3nm+m=V公=56.00cm<kmn=0.8*125=100cm其中，k为注射剂最大注射量利用系数，一般取0.8所以，注射机最大注射量合格。(3)锁模力的校核由(1)中计算知，系统锁模力复合要求。3浇注系统的设计主流道的设计

分流道设计为了减少再流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低以及减少分流道的容积和压力平衡，采用平衡式分流道。3.3浇口的设计根据塑件的要求，不允许出现裂纹和变形，表面质量要求也较高，并采用一模两腔，为便于调整冲模时的剪切塑料和封闭时间，并考虑成型件较薄，故采用侧浇口，且选择分流道与浇口开设在定模部分的形式，便于试模后修正。1）浇口尺寸的确定根据参考文献［2］图6.16,取侧浇口形式a。侧浇口宽度与侧浇口深度数值由经验取值。-n.A0.6.22400b== =2.99mm=3.00mm30 30式中，n为塑料成型系数，ABS取0.6,A为凹模的内表面积。取定宽度b=3mm,取定侧浇口深度0.7mm,取侧浇口的长度l浇=1.00mm。4校核主流道的剪切速率1）计算主流道的体积流量3 1=24.185cm3-s1V主3 1=24.185cm3-s1Q王= = 2）计算主流道的剪切速率1.920x103s1.920x103s= = 3 3 3九R3.14x3.125x10可得到，主流道的剪切速率处于浇口和分流道最佳剪切速 5x102~5x103s1之间。则主流道剪切速率合格.5冷料穴的设计及计算冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔影响制品的表面质量。本设计既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴，由于该制件要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，采用球头拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的抱紧力使凝料从主流道衬套中脱出。成型零件的结构设计及计算成型零件的机构设计(1)凹模的结构设计。凹模是成型制品外表面的成型零件。其结构可分整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。这里采用整体嵌入式。(2)凸模的结构设计。凸模是成型塑件内表面的成型零件。通常是整体式和组合式两种类型。这里采用整体式型芯。4.3成型零件工作尺寸的计算采用相应公式的平均尺寸法计算成型零件尺寸， 塑件尺寸公差安塑件零件图给定的公差计算。.坛凹模工作尺寸：Lm=(1+Scp)?Ls_(A+&+今)1型芯工作尺寸：Lm=(1+Scp)?Ls+-(A+”今)2 今型腔深度工作尺寸：HM1=[(1+S)Hs1-X1A1]+Z1型芯径向尺寸：ls1=[(1+Scp)ls1+X1d]Z型芯高度尺寸：hM1=[(1+S)hs1+X1△1]°必1成型中心孔距CM=[(1+S)CS]±18Z：25脱模推由机构设计本塑件结构简单，可采用推件板推出、推杆推出或两者综合推出方式，要根据脱模力计算来决定5.1脱模力的计算

(1)r (1)型芯脱模力 因为入=-=50/1=50>10,所以视为薄壁圆筒塑件，具脱模力为其中:fccos0sin0K= 模力为其中:fccos0sin0K= fc(1+fcsinBcos0)1.25KfcaE(TfTj)AcZ2 2(dk+2t)+dk,2 2乩(dk+2t)2d：0.45cos1sinl0.432497 = =0.95360.45(1+0.45sin1cos1)0.453533P为脱模斜度，为1。dk=d=2rAc=2而可以得出444.5278218Fc15 31.25x0.9536x0.45x8.5x10x1.8x10(100Z-2Z2(6+6)+3 2——2+0.35(6+6) 350)x2x3.14x3x5.75=299.68N?2型芯脱模力 参照型芯脱模力的计算方法得到Fc2■_ _ 5 _3 1.25x0.9536x0.45x8.5x10x1.8x10Fc2■_ _ 5 _3 1.25x0.9536x0.45x8.5x10x1.8x10(100ZZ~2ZT2(2+6)+2 2——2+0.35(2+6) 250)x2x3.14x1x2=34.745N两个?2型芯的脱模力为4Fc2=138.98N13.5*13.5矩形型芯脱模力 dk/t=80/1=80>10所以视为薄壁圆筒塑件,其脱模力为1.25KfcaE(TfTj)Ac_2 2其中:f°cosSsinSK=——c -fc(1+fcsin0cos0)(dk其中:f°cosSsinSK=——c -fc(1+fcsin0cos0)0.45cos1sin10.432497 = =0.95360.45(1+0.45sin1cos1)0.453533B为脱模斜度，为1°dk=(L+b)/2 Ac=2(L+b)h可以得出

50)x2x27x12.25, 50)x2x27x12.25, =60.15NFc3Fc3=Z Z~2Z~2(27+6)+27 2 2+0.35(27+6) 27(4)总脱模力F=Fz+F”+Fc3=299.68+138.98+60.15=498.41N

C1 C25.2推出方式的确定1)采用推杆推出(1)推出面积 设4MM的圆推杆设置6根，那么推出面积为A=/d12x6=2T*4x4=100.48MM24(2)推杆推出应力 查表取许可应力[d=12MPa_F498.41(T = =4.96<[d=12A杆100.48故为合格所以推出方式采用推杆推出。6模架的确定我根据塑件尺寸，选用标准模架 A2-315X450-1-F2,具体尺寸如下，本模具属于中小型模具：尺寸组合BXL:315X450定模板厚度为：25mm定模座板厚度为：32mm动模座板厚度为：32mm动模板厚度为：25mm垫块厚度为：80mm动模支承板厚度为：50mm模具总厚度为：237mm7排气槽的设计塑件由于采用侧浇口进料熔体经塑件下方的台阶向上充满型腔， 每个型芯上有两根或四根推杆，配合间隙可作为气体排出，不会出现顶部憋气现象。而且底面的气体沿着分型面、型芯之间的间隙排出间隙外。8冷却系统的设计这里只进行冷却系统的计算，忽略模具因空气对流、辐射以及注射机散发热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量等于冷却水所带走的热量。冷却介质ABS熔融温度和成型温度分别是220~275°C与40~80°C。设模具温度为50°C.可以用常温水进行冷却。冷却系统的简单计算1)单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W(1)塑料制品的体积V=V主+V分+nV塑=1.573+1.365+2*21.3088=45.114cm3(2)塑料制品的质量M=V尸1.20*45.114=54.137g(3)塑件的壁厚为1mm,查得T冷=4.5s。取注射时间T注=2S,脱模时间为5.5S。则注射周期：T=T冷+T注+T脱=4.5+2+5.5=12s。故每小时注射次数为N180次,单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=180x0.1168=21.03kg2)确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 Q查找ABS单位热流量Q的值得范围在(250〜320)kj/kg,故取Q=300kj/kg,3)计算冷却水道体积流量q设冷却水道入水口的水温为22°c,出水的水温为25°c,取水的密度为尸1000kg/m3,水道比热容C=4.187kj/kg•°c。Q=300kj/kg根据公式得:q= WQ =5.61x1。4m3/min60：cQ-F)4)确定冷却水路的直径d当q=.89x10“m3/min时，为了是冷去水处于川流状态时， 取模具冷却水孔的直径d=8mm。5)冷却水在管内的流速v,其中，q=5.61x10」m3/min4qV==1.86m/s>1.66m/s.60x-：d26)求冷却管壁与水交界面的膜转热系数h因为平均水温为23.5,查书的f=0.782,则0.8,4.187f(w) cl…/2 」。、h= 02 =35489.68kj/(m-h-c)d0.27）计算冷却水通道的导热总面积 AA==0.0073m2WQ_ 14.1颗A==0.0073m2hT335489.68x(40-23.5)8）计算模具冷却水管的总长度LL=—=0.0073/3.14x0.008=0.288mm?id9）冷却水路的根数，设每条水路长度为200mm