1、注塑模課程設(shè)計(jì)姓名： 專業(yè)： 材料成型及控制工程 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 2011年1月3日一、塑件成型工藝性分析1、塑件結(jié)構(gòu)分析車門拉手如圖所示，是一種常見的塑料工件，廣泛用于汽車制造行業(yè)，材料為工程塑料ABS，根據(jù)工件形狀分析，澆注系統(tǒng)應(yīng)短粗，料口截面稍大，熔料流程不宜長，壁厚中等。模具設(shè)計(jì)為上下開模，推桿頂出。2、塑件原材料分析ABS，全程丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)結(jié)合起來，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良性能。其一般不透明，外觀呈淺象牙色、無毒、無味。燃燒火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后會軟化變焦。其沖擊強(qiáng)度高，電性能良好。熱變形溫度較低，屬無定形材料，吸濕性強(qiáng)

2、流動性中等，宜取高料溫、模溫。ABS對成型工藝條件的要求：料筒溫度（）：150-170（后段）165-180(中段)180-200（前段）噴嘴溫度：170-180，模具溫度：40-60壓力：注射壓力：可大到110Mpa，保壓壓力：可大到100Mpa注射速度：為避免材料分解，一般采用較高的注射速度。成型時間（S）：注射時間 0-5 ；保壓時間 20-90 冷卻時間 20-120；成型周期 50-220塑料名稱ABS密度（g/mm3）1.05收縮率（%）0.3-0.8注射壓力（Mpa）60-100螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）30適用注射機(jī)類型螺桿式3、塑件的尺寸精度根據(jù)塑料的收縮，注射成型條件，塑件形狀

3、，模具結(jié)構(gòu)等要求，按SJ1372-1978標(biāo)準(zhǔn)，塑件工件尺寸為自由尺寸，故選用MT5精度等級查取公差，1.0, 0.46。4、表面質(zhì)量塑件對外觀要求不高，表面質(zhì)量一般。但要成型情況良好，不應(yīng)有明顯和較長的熔接痕。二、注射成型機(jī)的選擇與型腔數(shù)的確定1、由proe輔助可計(jì)算得塑件體積和投影面積：塑件實(shí)體的體積為V1=50614，材料密度=1.05g10-3/塑件質(zhì)量=1.0550614/1000=53.14g。單側(cè)投影面積=3537本模具采用的是直接澆口澆注系統(tǒng)，凝料較小，按塑件質(zhì)量的0.6倍選取，故凝料=53.140.6=31.88g,凝料體積V2=506140.6=30368。投影面積上凝料面

4、積取塑件投影面積的0.2-0.5，取0.35，則有凝料面積投影=0.353537=1238所以一次總的注射量為V=V1+V2=80982，總質(zhì)量m=m1+m2=85.02g一次注射的總得投影面積A=A1+A2=47752、計(jì)算所需鎖模力=AP=477540=191KNP-為型腔壓力，一般是注射壓力的30%-50%。注射壓力一般在70-150Mpa。3、選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)經(jīng)查表可知ABS的注射壓力60-100Mpa，宜用螺桿式注射機(jī)。螺桿轉(zhuǎn)速為20-30r/min，噴嘴用直通式。為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于某注射機(jī)的公稱注射量，即：V實(shí)191KN,故而滿足要

5、求。（4）開模行程的校核 SmaxS，S為模具的開模距離,S=H1+H2+(5-10)mmH1為塑件推出距離，取40mm，H2為熔料的高度（包括塑件高度）取80mm，得H130mm，而開模行程Smax=300130mm，故合理（5）模具厚度的校核 注射機(jī)的最大裝模厚度為300mm，最小裝模厚度為200mm，最大行程為300mm。模具高度H=40+63+30+50+40+30=253mm，200253300故滿足要求。（6）模具的尺寸校核 注射機(jī)的拉桿間距為370320mm，而模具的最大外形尺寸為360320mm，故符合要求。三、成型腔數(shù)的確定以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注

6、射量的80%計(jì)算；nm+m1Kn（80%140-30.4）/51=1.6n-型腔數(shù)；-注射機(jī)的注射量；m1-澆注系統(tǒng)凝料的體積；m-單個塑件的體積；K-注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8此模具結(jié)構(gòu)為一模一腔滿足要求。四、分型面的選擇在模具中分型面設(shè)在塑件主通道截面尺寸最大的部位，如圖截面A-A所示分型面選擇平直分型面該模具采用一模一件，在動定模開有對稱的型腔，模具位于模板中心位置。五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、主流道的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。主流道位于模具的入口處，一端與注射機(jī)噴嘴接觸另外一端與分流道的一端相連。（1）形狀為圓錐形，便于將凝料取出。錐角=3-6（流動性

7、較差），取=4。流道表面粗糙度為=1.6um。（2）主流道小端直徑d一般取3-6mm，取6mm，比注射機(jī)噴嘴口直徑（5mm）大0.51mm。（3）采用T10A制造，熱處理淬火硬度5357HRC。主流道球面半徑比噴嘴球面半徑（15mm）大，取16mm。（4）主流道長度應(yīng)盡量短，由定模座板和定模板厚度確定，一般不超過60mm，取40mm。球面配合高度一般3-5mm，取h=5mm.軸肩高度取5mm（5）主流道末端與分流道連接處呈圓角過渡，半徑取1-3mm，取2mm。（6）主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈采用整體制造。則主流道及襯套結(jié)構(gòu)形式如下圖所示2、襯套的固定形式由于采用的是整體式

8、，所以直接用螺釘固定在模具的定板上。外徑為125mm，內(nèi)徑25mm，L=50mm，采用3個M8的緊固螺釘固定。3、澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短流道，是塑料熔體進(jìn)入型腔的一個入口。該塑件對外表要求一般，塑件主要部分成手柄狀，故采用矩形側(cè)澆口，而且矩形側(cè)澆口截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正。塑料熔體從型腔底部中心流向分型面，有便于排除深型型腔氣體的特點(diǎn)，使排氣通暢。矩形澆口厚度h=nt=100.6=6mm取2mm（按經(jīng)驗(yàn)一般值?。部趯挾萣=（0.6）/30=2.6mm，取3mm澆口長度取l=2mmt-塑件壁厚n-系數(shù)，與塑料品種有關(guān)，聚氯乙烯取0.9A-為塑件外表面面積，

9、mm2（經(jīng)過proe輔助計(jì)算得到）如圖所示。4、分流道的設(shè)計(jì)分流道的截面設(shè)計(jì)為圓形，直徑按經(jīng)驗(yàn)為4.8-9.5mm，取6mm5、拉料桿和冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴是用來儲藏兩次注射間隙所產(chǎn)生的冷料頭和最先射入模具的低溫熔體，防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。本設(shè)計(jì)采用帶球形頭拉料桿的冷料穴。拉料桿小端直徑d=8mm，大端D=13mm，軸肩高H=4mm，球形取R=3mm六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)是將型腔和澆注系統(tǒng)中原有的氣體或成型過程中因固化反應(yīng)而產(chǎn)生的氣體排出模具之外，以保證注射成型的順利完成。本設(shè)計(jì)采用分型面以及滑塊與型腔間，頂桿運(yùn)動的間隙來排出氣體。七、成型零部件的設(shè)計(jì)1、凹模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凹模常

10、分為整體式和組合式兩種。而組合式中常分為鑲拼式、嵌入式、瓣合式。本設(shè)計(jì)中采用的是整體式凹模，具體結(jié)構(gòu)、尺寸見零件圖。2、凸模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸模是成型制品內(nèi)表面的成型零件。又分為型芯和成型桿。本設(shè)計(jì)中，成型車門拉手的手柄處為動模上的凸模成型，而手柄兩端螺釘孔由定模板上的型芯成型。按結(jié)構(gòu)也分為整體式和組合式。故本設(shè)計(jì)動模采用整體式，外加定模上的型芯型腔成型。具體結(jié)構(gòu)、尺寸見零件圖。3、成型零部件的尺寸計(jì)算平均值法是按塑料收縮率、成型零件制造公差和磨損量均為平均值時，制品獲得的平均尺寸來計(jì)算的。（1） 型芯與型腔徑向尺寸 查表可得，型芯ls1=16，ls2=8.5平均收縮率=0.6%，=0.46mm，=

11、1/4=0.12mm型芯lm1=mmLm2=mm（2） 型芯高度與型腔深度尺寸 hs=6,=0.46mm,=1/4=0.12型芯高度hm=mm（3） 中心距尺寸Cm=Cs+CsScp=170+1700.6%=171.02mm八、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱采用A型臺階式導(dǎo)柱，直徑查表取20mm，大端為25mm，材料為T10A，淬火后硬度為50-55HRC。導(dǎo)柱末端應(yīng)比凸模斷面高出6-8mm，軸肩高為6mm，端部設(shè)計(jì)成半球形。導(dǎo)柱長度L初選80mm，L1取20mm，標(biāo)記208025數(shù)量4根,導(dǎo)柱工作部分Ra取0.4um。見下圖導(dǎo)套設(shè)計(jì)為型直導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合采用間隙配合H7/f6。查表可得導(dǎo)套外直徑為28

12、，長度L=40mm。標(biāo)記2040九、脫模機(jī)構(gòu)與復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使塑件從模具的成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。一般推出機(jī)構(gòu)的動作是由安裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。最常見的推出機(jī)構(gòu)為推桿、推管、推板或者三者綜合使用。由于推桿使用最為常見，且加工簡單，更換方便，脫模效果好，所以本設(shè)計(jì)中推出機(jī)構(gòu)為推桿推出，圓形推桿，4根，2根頂在手柄段兩端L1=110mm，2根頂在手柄中間底部L2=130mm，材料為T8鋼，熱處理為50-55HRC。工作端與型腔對齊，Ra0.8。與推桿固定板采用單邊0.25mm的間隙。推桿小端直徑取8mm，軸肩高為5mm，大端直徑取14mm，配部分保證D-d=4-6m

13、m。L=130mm，標(biāo)記8130mm. 復(fù)位桿起到使頂出塑件之后再次合模時能把動模成型機(jī)構(gòu)推回原位置。d=20mm，D=25mm。材料為T8鋼，熱處理為50-55HRC。十三、模架的選用模架選用標(biāo)準(zhǔn)A1型400L模架，L取630即能滿足要求。導(dǎo)柱直徑為32mm，模板A、B取70、50mm十四、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、 定模座板材料為40Cr，尺寸為360320，厚30mm，用4個16的內(nèi)六角螺釘與定模固定。2、 定模板材料為40Cr，尺寸為320280mm，厚70mm，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6配合，主流道襯套與固定孔為H7/m6過渡配合，型芯與孔為H7/m6過渡配合。3、 動模板材料為40Cr

14、，尺寸為320280mm，厚50mm，其上面導(dǎo)向孔與導(dǎo)柱為H7/m6過渡配合。4、 推板材料為45鋼，尺寸為230240mm，厚20mm。5、 推板固定板材料為45鋼，尺寸為230240，厚20mm6、 動模座板材料為40Cr，尺寸為360320mm，厚30mm ，用4個M12的內(nèi)六角螺釘與墊塊固定。7、 墊塊材料為40Cr，尺寸為4028080mm(根據(jù)模架查得)十五、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該模具用常溫水冷卻。1、 求冷卻水的體積流量=7.9（m3/min），Cp-冷卻水的比熱容-冷卻水的密度，t1-冷卻水出口溫度，取25t2-冷卻水的進(jìn)口溫度，取20Q-單位質(zhì)量在凝固時所放熱量，經(jīng)查表知ABS為4.0KJ/kg2、求冷卻水孔直徑一般水道的孔徑為10mm左右（不小于8mm），本設(shè)計(jì)取10mm。3