.PAGE.湖南工學院課程設計設計課題注塑模具設計設計學院機械工程學院設計班級成型1001班設計者姓名原育民設計時間2013年12月目錄1.塑件的工藝分析41.1塑件的成型工藝性分析41.1.1塑件材料ABS的使用性能51.1.2塑件材料ABS的加工特性51.2塑件的成型工藝參數確定62模具的基本結構及模架選擇62.1模具的基本結構62.1.1確定成型方法62.1.2型腔布置72.1.3確定分型面72.1.4選擇澆注系統(tǒng)82.1.5確定推出方式82.1.6側向抽芯機構92.1.7選擇成型設備92.2選擇模架112.2.1模架的結構112.2.2模架安裝尺寸校核113模具結構、尺寸的設計計算123.1模具結構設計計算123.1.1型腔結構123.1.2型芯結構123.1.3斜導柱、滑塊結構123.1.4模具的導向結構123.2模具成型尺寸設計計算133.2.1型腔徑向尺寸133.2.2型腔深度尺寸133.2.3型芯徑向尺寸143.2.4型芯高度尺寸143.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算153.3.1模具加熱153.3.2模具冷卻154.模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程164.1模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程164.2模具側滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程174.3模具動模板〔型芯固定板零件圖及加工工藝規(guī)程185模具總裝圖及模具的裝配、試模195.1模具的安裝試模195.2.試模前的準備195.3模具的安裝及調試205.4試模215.5檢驗216.排氣系統(tǒng)的設計227.參考文獻22塑料注射模具設計與制造實例通過一個典型的塑料制品,介紹了從塑件成型工藝分析到確定模具的主要結構,最后繪制出模具圖的塑料注射模具設計全過程。1.塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件圖產品材料：ABS塑件尺寸：如圖所示塑件要求：1.件壁厚均勻,不允許有裂紋和變形缺陷。2.脫模斜度30‘~1,3.未注圓角R2~R31.1.1塑件材料ABS的使用性能綜合性能較好,沖擊韌度、力學強度較高,尺寸穩(wěn)定,耐化學性、電氣性能良好；易于成形和機械加工,與有機玻璃的熔接性良好,可作雙色成形塑件,且表面可鍍鉻。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結構零件。1.1.2塑件材料ABS的加工特性無定型塑料,其品種很多,各品種的機電性能及成形特性也各有差異,應按品種確定成形方法及成形條件。吸濕性強,含水量應小于0.3%,必須充分干燥,要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。流動性中等,溢邊料0.04mm左右〔流動性比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好。比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫〔對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂,料溫更宜取高。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解〔分解溫度為250℃左右,比聚苯乙烯易分解,對要求精度較高塑件,模溫宜取50～60℃,要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高,一般用柱塞式注塑機時料溫為180～230℃,注射壓力為100～140MPa,螺桿式注塑機則取160～220℃,70～100MPa為宜。模具設計時要注意澆注系統(tǒng),選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現"白色"痕跡〔但在熱水中加熱可消失。脫模斜度宜取2℃以上。1.2塑件的成型工藝參數確定查手冊得到ABS塑料的成型工藝參數：適用注射機類型螺桿式密度1.02～1.16g/cm3；收縮率0.3～0.8%；預熱溫度80C°～85C°,預熱時間2～3h；料筒溫度后段150C°～170C°,中段165C°～180C°,前段180C°～200C°；噴嘴溫度170C°～180C°；模具溫度50C°～80C°；注射壓力60～100MPa；成型時間注射時間20～90s,保壓時間0～5s,冷卻時間20～120s。2模具的基本結構及模架選擇2.1模具的基本結構2.1.1確定成型方法塑件采用注射成型法生產。使用側澆口成型。2.1.2型腔布置塑件形狀較簡單,重量較輕,生產批量較大。所以應使用多型腔注射模具?？紤]到塑件的側面有Φ6.5mm的圓孔,需側向抽芯,所以模具采用一模二腔、平衡布置。這樣模具尺寸較小,制造加工方便,生產效率高,塑件成本較低。其布置如圖所示。2.1.3確定分型面塑件分型面的選擇應保證塑件的質量要求,因此分型面選擇在A-A面,這樣的選擇使塑件便于取出,塑件大部分外表面光滑,同時側向抽芯容易,而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如圖所示的分型面。分型面選擇2.1.4選擇澆注系統(tǒng)塑件采用側澆口成型,其澆注系統(tǒng)如圖所示。側澆口直徑為Φ2mm,側澆口長度為2mm,頭部球R1.5~2mm。分流道設計：采用半圓截面流道,其半徑R為3~3.5mm。長度為20mm主流道設計：主流道為圓錐形,口部球面半徑SR=12mm球面的配合高度h=3~5mm錐角α為6?,上部直徑與注射機噴嘴相配合下部直徑Φ6~8mm。2.1.5確定推出方式選擇推桿推出機構完成塑件的推出。2.1.6側向抽芯機構塑件的側面有Φ6.5mm的圓孔,因此模具應有側向抽芯機構,由于抽出距離較短,抽出力較小,所以采用斜導柱、滑塊抽芯機構。斜導柱裝在定模板上,滑塊裝在動模板上。2.1.7選擇成型設備注射機型號的確定：注射量計算Ρ=1.02~1.16g/cm3V塑=52442.29mm3=52.44cm3M塑=ρV塑=52.44×1.02g=53.49g系統(tǒng)凝料體積的初步估算V總=V塑〔1+0.2×2=52.44×1.2×2cm3=125.86cm3選擇注塑機由V總=125.9cm3再由式V公=V總/0.8查詢《塑料成型工藝與模具設計》初選公稱注射量為250cm3注射機型號為XS-ZY-250其有關參數為：理論注射量：250cm3；注射壓力：130MPa；注射速率：110/g.s-1鎖模形式：增壓式鎖模力：1800kN；模具厚度：200～350mm；最大開合模行程：500mm；噴嘴圓弧半徑：12mm；噴嘴孔直徑：2~3mm；拉桿間距：：448×370mm。注塑機相關參數的校核1.注射壓力的校核ABS的注射壓力為80~110MPa取P=100MPa該注射機的公稱注射壓力P公=130MPa,注射壓力安全系k=1.25~1.4取k=1.25則Kp=1.25×100=125<130MPa=P公所以注射劑注射壓力合格2.鎖模力校核a.塑件在分型面上的投影面積A塑則A塑=πR22=3.14×〔75.6/22=4487mm2b.澆注系統(tǒng)在分型面上投影A澆由A澆=0.2~0.5A塑,取A澆=0.2A塑c.A總=〔A澆+A塑×n〔腔數=2×1.2×4487mm2=10768.8mm2d.模具型腔內的脹形力P模=P注射〔0.2~0.4=26~52MPa,取40NF脹=A總P模=10768.8×40N=430.75kN由于F鎖=1800N,k=1.1~1.2,取k=1.2則kF脹=1.2×430.75kN=516.9kN<Fs鎖所以注射劑鎖模力合格2.2選擇模架2.2.1模架的結構選擇A2型的模架2.2.2模架安裝尺寸校核模具外型尺寸為,長355mm、寬315mm、高260.8mm,小于注射機拉桿間距和最大模具厚度,可以方便地安裝在注射機上。3模具結構、尺寸的設計計算3.1模具結構設計計算3.1.1型腔結構型腔由定模板、中間板、動模板和滑塊共四部分組成。定模板、中間板和滑塊構成塑件的側壁,側澆口開定模上,這樣使加工方便,有利于型腔的拋光。定模板中心開有冷卻水孔,用來強制冷卻工件和型芯。3.1.2型芯結構型芯由動模板上的孔固定。型芯與動模板配合,增加模具壽命。另外,這種配合可以減少動模板在運動時與型芯之間的磨損。3.1.3斜導柱、滑塊結構將斜楔緊塊用螺栓固定在定模板上,將斜滑塊固定在動模板上,斜導柱安裝在定模板上,工作時斜滑塊在楔緊塊上運動完成與工件的分離。3.1.4模具的導向結構為了保證模具的閉合精度,模具的定模部分與動模部分之間采用導柱和導套導向定位。中間板上裝有導套,推出時,導套在導柱上運動,保證了中間板板的運動精度。定模座板上裝有導柱,為側澆口凝料的拉料和定模板的運動導向。3.2模具成型尺寸設計計算取ABS的平均成型收縮率為0.6%,塑件未注公差按照SJ1372中5級精度公差值選取。3.2.1型腔徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.6。Φ75.6-0.52Δ1=0.52mmScp=〔0.003+0.008/2=0.0055={〔1+0.0055×75.6—0.6×0.52}+0.17mm=75.70+0.17mm2Φ25.94-0.46={〔1+0.0055×64—0.6×0.46}+0.15mm=64.08+0.15mm3.2.2型腔深度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.63。5.2+0.44→Φ5.64-0.44mm={〔1+0.0055×5.64—0.63×0.44}+0.14mm=5.95+0.14mm3.2.3型芯徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.7。1Φ52-0.46→Φ51.54+0.46mm={〔1+0.0055×51.54—0.7×0.46}-0.15mm=52.15-0.15mm2Φ6.5+0.48={〔1+0.0055×6.5—0.7×0.48}-0.16mm=6.87-0.16mm3.2.4型芯高度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。116.6+0.58={〔1+0.0055×16.6—0.63×0.58}-0.19mm=17.06-0.19mm226.36+0.8={〔1+0.0055×26.36—0.63×0.80}-0.26mm=27.01-0.26mm3.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算3.3.1模具加熱一般生產ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。3.3.2模具冷卻模具的冷卻分為兩部分,一部分是型腔的冷卻,另一部分是型芯的冷卻。型腔的冷卻是由在定模板上的兩條ф10mm的冷卻水道完成4.模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程4.1模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程定模板的加工工藝：〔1以基準角定位,加工ф75.6+0.17mm的型腔孔,可以采用坐標鏜床或加工中心完成?！?以基準角定位,加工寬32mm、長40mm、深25mm及寬10mm、深20.66-0.23mm的裝配側滑塊孔,可以采用銑床或加工中心完成?！?以基準角定位,加工寬32mm、長20mm、深40mm的斜楔裝配孔及其上的M10螺釘沉孔,可以采用銑床和鉆床完成?！?鉗工研配側滑塊和斜楔?！?將側滑塊裝入定模板側滑塊孔內鎖緊固定,共同加工ф15mm的斜導柱孔,可以采用銑床或鉆床完成?！?以基準角定位,加工4-ф16mm孔,可以采用鉆床或銑床完成?！?加工2-ф10mm冷卻水孔,由鉆床或深孔鉆床完成。4.2模具動模板〔型芯固定板零件圖及加工工藝規(guī)程動模板〔型芯固定板零件圖如圖所示。動模板〔型芯固定板零件圖動模板〔型芯固定板加工工藝如下：〔1以基準角定位,加工ф52+0.02mm的型芯固定孔,可以采用坐標鏜床或加工中心完成?！?以基準角定位,加工4-ф16mm孔,可采用鏜床或鉆床完成?！?鉗工裝配型芯。5.1模具的安裝試模試模是模具制造中的一個重要環(huán)節(jié),試模中的修改、補充和調整是對于模具設計的補充。5.2試模前的準備試模前要對模具及試模用的設備進行檢驗。模具的閉合高度,安裝與、于注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等要符合所選設備的技術條件。檢查模具各滑動零件配合間隙適當,無卡住及緊澀現象。活動要靈活、可靠,起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固,無松動現象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設備也要進行全面檢查,即對設備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調整,使之處于正常運轉狀態(tài)。5.3模具的安裝及調試模具的安裝是指將模具從制造地點運至注射機所在地,并安裝在指定注射機的全過程。模具安裝在注射機上要注意以下方面：1模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求。2模具中有側向滑動結構時,盡量使其運動方向為水平方向。3當模具長度與寬度尺寸相差較大時,應盡可能使較長的邊與水平方向平行。4模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時,盡可能放置在非操作