折疊氣筒蓋的注塑模設計【摘要】本課題主要完成折疊起筒蓋的注塑模設計，主要分為以下幾部分，材料與塑件的分析、氣筒蓋的工藝分析、標準模架及注塑機的選擇、注塑機有關參數校核、折疊氣筒蓋在模具中的位置分析、澆注系統的設計、折疊氣筒蓋的模具成型零件設計、脫模推出機構的設計和冷卻系統的設計。本次設計介紹了折疊氣筒蓋注塑模設計的主要步驟并主要借助 UG、CAD 軟件繪制出折疊氣筒蓋的零件圖和裝配圖最終完成了設計。正如大家所知，如今塑料產品在我們的日常生活中應用越來越廣泛，很多行業(yè)對模具的需求越來越大，技術要求也越來越高，現在有些傳統金屬制件已經慢慢開始被部分塑料制品所替代。這些在日常生活中隨處可見的塑料制品很多，例如折疊氣筒蓋、塑料盆、塑料桶、塑料椅、電動車塑料車外殼等等。本次課題選用大家最普遍看見的自行車折疊氣筒蓋完成對其注塑模設計，大家都知道傳統的打氣筒很大而且基本都是金屬材料，使用起來不但煩重不方便而且對金屬資源也是一種浪費，而塑料折疊氣筒蓋既使用方便也節(jié)約了金屬資源可以說做到了資源的合理配置?！娟P鍵詞】：折疊氣筒蓋；注塑模具；模具設計目錄引言 .1一、材料與塑件的分析 .2(一) 折疊氣筒蓋的材料選擇 .2（二）折疊氣筒蓋的結構介紹 .2二、氣筒蓋的工藝性分析 .3（一）折疊氣筒蓋的原材料的分析 .3（二）折疊氣筒蓋的零件尺寸精度分析 .4三、標準模架及注射機的選擇 .4（一）標準模架的選取要點 .4（二）注塑機的選擇 .5四、注射機有關參數的校核 .6（一）注塑機基本參數的校核 .6（二）模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核 .7（三）開模行程的校核 .7五、氣筒蓋在模具中的位置分析 .7(一)型腔數量及排列方式 .7（二）分型面的設計 .8六、澆注系統的設計 .8（一）澆注系統設計基本原則 .8（二）主流道的設計 .9（三）分流道的設計 .10（四）澆口的設計 .10七、折疊氣筒蓋的模具成型零件設計 .11（一）凹模的結構設計 .11（二）凸模的結構設計 .12（三）成型零件部件工作尺寸計算 .12八、脫模推出機構的設計 .15（一）推件力的計算 .16（二）推出方式及推桿位置 .16九、冷卻系統的設計 .17十、模具設計總圖 .18總結 .21參考文獻 .22謝辭 .231引言隨 著 我 國 科 學 技 術 和 國 民 經 濟 的 快 速 發(fā) 展 ， 而 模 具 行 業(yè) 作 為 基 礎 工 業(yè) 正 帶 領著 我 國 制 造 工 業(yè) 迅 速 發(fā) 展 。如今，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)也在快速發(fā)展?？梢灶A見在未來幾年當中，塑料模具還會保持高速度的發(fā)展。模具在工業(yè)生產具有高生產效率，節(jié)約原材料，低廉的成本等諸多優(yōu)點，因此它是現代工業(yè)生產中必不可少的部分。塑料制件之所以應用如此廣泛是因為其具有很多的特殊的優(yōu)點。塑料制件密度小，質量輕，尤其在汽車等鄰域很多傳統的金屬制件現在已經用塑料代替，實現現在很流行的節(jié)能減排。如今的塑料已發(fā)展成為一種化學材料,在我國國民經濟中，塑料制件已經成為各個鄰域不可或缺的材料。 熱塑性塑料制件主要運用塑料注射成型模具。一般注射模適合于熱塑性塑料的成型，但是現在隨著技術的逐步提高也有部分熱固性塑料也可以采用注射成型。正是因為塑料注射成型生產中自動化程度最高，所以現在塑料注射成型已經成為運用最廣泛的一種成型方法。對于本次設計的塑料折疊氣筒蓋而言，注塑模正好提供了一個完美的平臺給它，它在日常生活中給人們帶來了實實在在的便利，對金屬資源也是一種節(jié)約可以說實現了當今這個資源緊缺時代對資源的合理配置?，F在的 UG 軟件使產品從開發(fā)設計到加工成品真正實現了數據的無縫銜接，極大的優(yōu)化了產品設計與制造。另外本次設計的運用 CAD 的平面設計應用在了注塑模設計中。因此本次課題是基于 UG 和 CAD 設計完成的，主要是利用 UG 軟件繪出零件的三維圖，再用 AoutoCAD 繪制零件平面二維圖并修改完善，最終完成了塑料折疊氣筒蓋的注塑模設計，此次設計充分體現了 UG 和 CAD 在注塑模中完美應用。2一、材料與塑件的分析(一)折疊氣筒蓋的材料選擇原料塑料成型原料的選取需要從諸多方面來考慮，需要綜合考慮選取合適的塑料進行生產。塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料，熱固性塑料主要用于壓縮模，壓注模，擠出模，熱塑性塑料最適合于注塑模，因此本次設計采用熱塑性塑料粒子作為原材料。ABS 無毒、無味且成型塑件具有良好的光澤。其密度 1.03-1.07g/cm3。 綜合性能較好，沖擊韌度、力學強度較高，耐化學性、耐磨性、耐寒性、電氣性能良好；易于成形和機械加工。所以選擇丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）為原材料。（二）折疊氣筒蓋的結構介紹本次設計的折疊氣筒蓋大致呈圓盤狀。折疊氣筒蓋的產品如圖 1-1 所示，零件圖及具體尺寸如圖 1-2 所示。圖 1-1 折疊氣筒蓋的產品圖3圖 1-2 折疊氣筒蓋的零件圖和三維圖二、氣筒蓋的工藝性分析（一）折疊氣筒蓋的原材料的分析表 1-1 原材料 ABS 的分析塑料品種 結構特點 使用溫度 化學穩(wěn)定性 性能特點 成型特點 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）非結晶呈態(tài)樹脂,不透明的 60-95 具有較良好的耐寒性、耐油性、耐水性、化學性穩(wěn)定等 具有良好的綜合物理力學性能,耐熱、耐腐、耐磨良好,吸水性較強 熔融溫度高,熔體粘度不太高,流動性中等,冷卻速度較快,成型收縮小 結論熔融溫度較高,黏度中等,模具溫度可控制在 60-80 吸濕性強,含水量應小于 0.3,須充分干燥 （二）折疊氣筒蓋的零件尺寸精度分析根據塑料精度等級的選用及折疊氣筒蓋的材料是 ABS，且折疊氣筒蓋要求一般精度，根據表 1-2 合理的選用精度等級，所以取公差等級為 3 級精度。4表 1-2 精度等級的選用公差等級標注公差尺寸塑料品種高精度 一般精度未標注公差尺寸ABSPCPSMT2 MT3 MT5根據工程塑料尺寸公差手冊得到表 1-3，查表 1-3 塑件的公差數值表確定折疊氣筒蓋的尺寸精度。高度 200-0.24，底部外圈直徑 60 0-0.40，內圈直徑 50 0-0.40，小圓孔直徑 6 +0.160，孔的深度 10+0.180、邊緣為等半徑圓弧 20 0 -0.20。另要求塑件表面質量無銀絲、凹痕、起泡、飛邊等缺陷。表 1-3 塑件公差數值表基本尺寸公差等級 0-3 3-6 6-10 10-14 14-18 18-24 24-30 30-40 40-50 50-65 65-80MT1 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.23MT2 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.30 0.34MT3 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.40 0.46MT4 0.16 0.18 0.20 0.24 0.28 0.32 0.36 0.42 0.48 0.56 0.64三、標準模架及注射機的選擇（一）標準模架的選取要點1.計算模架厚度 H 和注塑機的閉合距離 L模架厚度與閉合距離關系:LmaxHLmin；式中 H-模架厚度；Lmax-注塑機最大閉合距離；Lmin-注塑機最小閉合距離。2.開模行程與定、動模分開的間距與推出塑件所需行程之間的關系設計時需要注意，在取出塑件時必須滿足取出塑件所需要的動、定模分開距離小于最大開模行程，這樣才可以保證完成塑件的成功取出。選擇模架要根據制品的尺寸及大小，同時注射機的參數也不能不考慮，本次設計需要參照實際生產實例，上海龍記公司的模架在許多工廠中廣泛使用，因此，本次設5計也選用該公司的模架，其模架標記為：AI 型，外觀尺寸 340300280 如圖 3-1 所示。圖 3-1 上海龍記公司的標準模架（二）注塑機的選擇1.計算注射量該產品材料是 ABS，查手冊得到密度為 1.03-1.07 g/cm3，收縮率為 0.4%-0.6%取其平均密度 1.05 g/cm3，平均收縮率 0.5%。 經計算單個塑件的體積為 V=16520.7059mm3所以得到單個塑件的質量 m1=pV =17.346g而凝料 m2 是不知道的，根據經驗按照折疊氣筒蓋質量的 0.6 倍算一個折疊氣筒蓋的塑料注射量 m=1.6n m1=27.755g本次采用一模六腔總 M=6m=166.521g。2.注射壓力經查手冊知道 ABS 的注射壓力為 120MPa。3.鎖模力計算按照折疊氣筒蓋投影在分型面上的面積來計算鎖模力A1=/4 d 2A=nA1+A2Fm=APA單個塑件最大成型面積；A1單個塑件在分型面上的投影面積（mm 2）；A2澆注系統在模具分型面上的投影面積（mm 2）；P型腔壓力；6Fm鎖模力。式中 P 取 50MP 作為型腔壓力，根據多腔統計分析,A2 是單個塑件在分型面上投影面積的 0.2-0.5 倍,所以可用 0.35A1 來計算，半徑估算是 35mm因此算得：A1=/4X70 2=3848.45mm2A= 1.35 nA1=31176.45mm2Fm =1558.62KN經過計算及綜合考慮初步選用螺桿式注射機為 XSZY250 型（如圖 3-2 所示）。具體注塑機參數詳見 XS-ZY-250 型的使用手冊。包括：最大開合模行程、模具最大厚度、模具最小厚度、噴嘴圓弧半徑、噴嘴直徑、動定模板尺寸等。圖 3-2 XSZY-250 型注射機四、注射機有關參數的校核（一）注塑機基本參數的校核注射量、鎖模力、注射壓力、模具與注射機安裝部分相關尺寸、開模行程的校核由于初步選擇標準模架和注射機是根據零件最大注射量、鎖模力、注射壓力等參數選用的，因此不必再校核，已經符合注射機的要求。（二）模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核查閱 XS-ZY-250 型注射機的使用手冊參數，噴嘴尺寸比主流道球面半徑小 1-2mm符合要求，模具總厚度在安裝模具最大模厚與最小模厚之間即 180mm 大于 120mm 大于80mm，判定是符合要求。7（三）開模行程的校核開模行程校核式 SH1+H2+(510)式中 S-注射機最大開模行程（mm）H1-推出距離（mm）H2-包括澆注系統在內的塑件高度（mm）S=25+30+（510）=6065180即 SSmax 通過計算比較，注射機的最大開模行程符合要求綜上所述選擇的注射機型號是符合要求的。五、氣筒蓋在模具中的位置分析(一)型腔數量及排列方式設計型腔排列方式：由于本次設計的折疊氣筒蓋綜合考慮到成本問題。因此采用一模六