塑料模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、湖南文理學(xué)院論文題目：塑料注射模具設(shè)計(jì)班級(jí)：機(jī)自12104班專業(yè)：學(xué)生姓名：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 朱凱指導(dǎo)老師： 日 期:塑料注射模具設(shè)計(jì)目錄1. 塑件的工藝分析 31.1 塑件的成型工藝性分析 31.1.1 塑件材料 ABS 的使用性能 41.1.2 塑件材料 ABS 的加工特性 41.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定 42 模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇 52.1 模具的基本結(jié)構(gòu) 52.1.1 確定成型方法 52.1.2 型腔布置 52.1.3 確定分型面 62.1.4 選擇澆注系統(tǒng) 62.1.5 確定推出方式 72.1.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 72.1.7 模具的結(jié)構(gòu)形式 72.1.8 選擇成型設(shè)備 8

2、2.2 選擇模架 82.2.1 模架的結(jié)構(gòu) 82.2.2 模架安裝尺寸校核 93 模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 93.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 93.1.1 型腔結(jié)構(gòu) 93.1.2 型芯結(jié)構(gòu) 103.1.3 斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu) 103.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 103.1.5 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 （略） 103.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 103.2.1 型腔徑向尺寸 103.2.2 型腔深度尺寸 113.2.3 型芯徑向尺寸 113.2.4 型芯高度尺寸 123.3 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 123.3.1 模具加熱 123.3.2 模具冷卻 124. 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程 134.1 模具定模板（中間

3、板）零件圖及加工工藝規(guī)程 134.2 模具側(cè)滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程 154.3 模具動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖及加工工藝規(guī)程 155 模具總裝圖及模具的裝配、試模 165.1 模具總裝圖 16塑件重量:15克5.2模具的安裝試模18521試模前的準(zhǔn)備18522模具的安裝及調(diào)試 185.2.3 試模195.2.4 檢驗(yàn)19塑料注射模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例通過(guò)一個(gè)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(jié)構(gòu)，最后繪制出模具圖的塑料注射模具設(shè)計(jì)全過(guò)程。1.塑件的工藝分析1.1塑件的成型工藝性分析塑件如圖1所示。040+嚴(yán)036.8畔必圖1塑件圖產(chǎn)品名稱:防護(hù)罩產(chǎn)品材料:ABS產(chǎn)品數(shù)量:

4、較大批量生產(chǎn)塑件尺寸:如圖1 所示塑件顏色：紅色塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。塑件允許最大脫模斜度 0.5 1.1.1 塑件材料 ABS 的使用性能可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P30表1-13綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電氣性能良好；易于成形和機(jī)械加工，與有機(jī)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(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。1.1.2 塑件材料 ABS 的加工特性可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P32表1-14無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成 形方法及成形條件。

5、吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等，溢邊料 0.04 mm左右（流動(dòng)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(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250 C左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件，模溫宜取5060 C,要求光澤及耐熱型料宜取 6080C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為180230C，注射壓力為100140 MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160220C, 70100 MPa為宜。模具

6、設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。脫模斜度宜取2C以上。1.2 塑件的成型工藝參數(shù)確定可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P54表1-18查手冊(cè)得到 ABS 塑料的成型工藝參數(shù)：適用注射機(jī)類型 螺桿式密度 1.011.07 g/cm 3;收縮率0.3-0.8 % ;預(yù)熱溫度80C 85C ,預(yù)熱時(shí)間 23 h;料筒溫度后段150C 170C，中段165C180C,前段 180C200C噴嘴溫度170C。180C ;模具溫度50C 80C ;注射壓力60100 MPa;成型時(shí)間注射時(shí)間2090s，保壓時(shí)間05s，冷卻時(shí)間2

7、0-120so2模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇2.1模具的基本結(jié)構(gòu)2.1.1確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，使用點(diǎn)澆口成型，因此模具應(yīng)為雙分 型面注射模（三板式注射模）。2.1.2型腔布置塑件形狀較簡(jiǎn)單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件的側(cè)面有10mm的圓孔，需側(cè)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,2.1.3確定分型面塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實(shí)例中塑件的分型面有多種選擇，如圖3所示。圖3（ a）的分型面選擇在軸線上，這種選擇會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件 表面質(zhì)量。同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯

8、困難；圖3（ b）的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留 有分型面痕跡。同時(shí)側(cè)向抽芯容易，而且塑件脫模方便。因此塑件選擇如圖3（ b）所示的分型面。圖4點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)圖3分型面選擇2.1.4選擇澆注系統(tǒng)塑件采用點(diǎn)澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖4所示。點(diǎn)澆口直徑為 0.8mm，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為1mm，頭部球R1.52 mm。分流道采用半圓截面流道，其半徑 R為3 3.5mm。主流道為圓 錐形，錐角a為6?,上部直徑與注射機(jī)噴嘴相配合，下部直徑6 8 mm。2.1.5確定推出方式由于塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上

9、留下推出痕跡，不宜 采用。所以選擇推件板推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推出力均勻，塑件在 推出時(shí)變形小，推出可靠。2.1.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)塑件的側(cè)面有 10mm的圓孔，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于抽出距離較短，抽出 力較小，所以采用斜導(dǎo)柱、滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱裝在定模板上，滑塊裝在推件板上。2.1.7模具的結(jié)構(gòu)形式模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模，如圖5所示。154541617 1K圖5雙分型面注射模模具結(jié)構(gòu)1拉桿 2導(dǎo)套 3 定模板（中間板）4螺釘 5推件板 6 復(fù)位桿13導(dǎo)柱14導(dǎo)套15導(dǎo)套16定模做板17脫出板 18導(dǎo)套19導(dǎo)柱 20限位螺釘2.1.8 選擇成型設(shè)備“注射機(jī)的選用”可

10、參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) P133，P128 表 3-4 選用 G54-S200/400 型臥式注射機(jī)，其有關(guān)參數(shù)為：額定注射量 200/400 cm3 ；注射壓力 109 MPa ；鎖模力 2540 kN ；最大注射面積 645 cm2 ；模具厚度 165406 mm ;最大開(kāi)合模行程 260 mm ；噴嘴圓弧半徑 18 mm ；噴嘴孔直徑 4 mm ；拉桿間距：290X368 mm 。2.2 選擇模架2.2.1 模架的結(jié)構(gòu)可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) P418 表 10-1 10-6模架的結(jié)構(gòu)如圖 6 所示。圖6模架222模架安裝尺寸校核模具外型尺寸為，長(zhǎng) 300 mm、寬250 mm、高3

11、45 mm，小于注射機(jī)拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機(jī)上。3模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1型腔結(jié)構(gòu)塊 19 構(gòu)成塑件的側(cè)壁，定模鑲件 26 成型塑件的頂部，而且點(diǎn)澆口開(kāi)在定模鑲件上，這樣使 加工方便，有利于型腔的拋光。定模鑲件可以更換，提高了模具的使用壽命。3.1.2 型芯結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖所示，型芯由動(dòng)模板 16 上的孔固定。型芯于推件板 18 采用錐面配合，以保證 配合緊密，防止塑件產(chǎn)生飛邊。另外，錐面配合可以減少推件板在推件運(yùn)動(dòng)時(shí)與型芯之間的 磨損。型芯中心開(kāi)有冷卻水孔，用來(lái)強(qiáng)制冷卻型芯。3.1.3 斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。3.1.4 模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為

12、了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱1 和導(dǎo)套 2導(dǎo)向定位。推件板 18上裝有導(dǎo)套 6，推出時(shí)，導(dǎo)套 6在導(dǎo)柱 1 上運(yùn)動(dòng)，保證了推件板的運(yùn)動(dòng)精度。 定模座板上裝有導(dǎo)柱 30，為點(diǎn)澆口凝料推板 24 和定模板 4 的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。3.1.5 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算 （略）3.2 模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算可參考簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P110表2-55取 ABS 的平均成型收縮率為 0.6 %，塑件未注公差按照 SJ1 372中 8級(jí)精度公差值選取。 塑件尺寸如圖 1 所示。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 az= A/3;取x=0.75。1） 40

13、+0.26 t 40.26-0.26見(jiàn)裝配圖所示，型腔由定模板4、定模鑲件26和滑塊19共三部分組成。定模板4和滑(Lmi)。Z =(1 S)Lsi X.JoZ_|Q 09二(10.6%)40.26 -0.75 0.26。.40.31。0.09+0 942) R25 . t R25.94-0.94(Lm2)0Z -(1 S)Ls2 -X.：bZ -(1 0.6%)25.94 -0.75 0.94 0 0.3125.3900.313.2.2型腔深度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的1 / 6;模具的制造公差垃=A/3;取x=0.5。1) 50+1.2 t 51.2-1.2(Hm1)0 “(1 S)H

14、s1 X0、Z0.40-(1 - 0.6%)51.2 -0.5 1.20=50.910402) 45+1.2 t 46.2-1.2(Hm2)0 二(1 S)Hs2 X ：o = (10.6%)46.2 -0.5 1.200.400.40=45.8803.2.3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$= A/3;取x=0.75。+0.26 +0.261） 36.8 t 36.8(Ls1)0、z 二(1 - S)Ls1 x ：；z二(10.6%)36.8 0.75 0.26爲(wèi)9= 37.22.092) 10+0.52 t 10+0.52(Ls2)【z =(1 S)Ls2

15、 xj0；z =(1 +0.6%)10 +0.75 漢 0.52,：?-10.45 _0.17324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SZ= A/3;取x=0.5。1) 48.4+1.2 t 48.4+1.2(hmi)z (1 S)hs1x ：.z-(1 0.6%)48.4 0.5 1.2打.4。=49.29。朋2) 15+.68 t 15+。.68(hm2)0、z (1 S)hs2 X.f、z二(10.6%)150.5 0.68。.23-15.43 _0.233.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算3.3.1模具加熱一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。332模具

16、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（中間板）上的兩條e 10mm的冷卻水道完成，如圖 7所示。圖7定模板冷卻水道型芯的冷卻如圖 8所示，在型芯內(nèi)部開(kāi)有 血16mm的冷卻水孔，中間用隔水板 2隔開(kāi),冷卻水由支承板 5上的 10mm冷卻水孔進(jìn)入，沿著隔水板的一側(cè)上升到型芯的上部，翻過(guò) 隔水板，流入另一側(cè)，再流回支承板上的冷卻水孔。然后繼續(xù)冷卻第二個(gè)型芯，最后由支承 板上的冷卻水孔流出模具。型芯1與支承板5之間用密封圈3密封。圖8型芯的冷卻1 型芯 2隔水板 3密封圈 4 動(dòng)模板（型芯固定板）5支承板4.模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程4.1模具定

17、模板（中間板）零件圖及加工工藝規(guī)程定模板（中間板）零件圖如圖 9所示。3004 x 016m3i+siy4080AA圖9定模板(中間板)零件圖定模板(中間板)的加工工藝：(1) 以基準(zhǔn)角定位，力口工巾52 +0.02mm和 40.31+0.09mm的型腔孔，可以采用坐標(biāo)鏜床或 加工中心完成。(2) 以基準(zhǔn)角定位，加工寬32mm、長(zhǎng)40mm、深25mm 及寬10mm、深2O.66-0.23mm 的裝配側(cè)滑塊孔，可以采用銃床或加工中心完成。(3) 以基準(zhǔn)角定位，加工寬32mm、長(zhǎng)20mm、深40mm的斜楔裝配孔及其上的 M8螺 釘沉孔，可以采用銃床和鉆床完成。(4) 鉗工研配側(cè)滑塊和斜楔。 15m

18、m的斜導(dǎo)柱孔，可以采(5) 將側(cè)滑塊裝入定模板側(cè)滑塊孔內(nèi)鎖緊固定，共同加工 用銃床或鉆床完成。（6）以基準(zhǔn)角定位，加工 4-血16mm孔，可以采用鉆床或銃床完成。（7）加工2-血10mm冷卻水孔，由鉆床或深孔鉆床完成。4.2模具側(cè)滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程側(cè)滑塊零件圖如圖io所示。40 一圖10側(cè)滑塊零件圖側(cè)滑塊加工工藝如下：（1）加工外形尺寸，由銃床或加工中心完成。（2 ）鉗工研配，首先與推件板研配側(cè)滑塊的滑道部分，要求滑動(dòng)靈活，無(wú)晃動(dòng)間隙；其 次研配側(cè)滑塊與型芯及定模板的配合，要求配合接觸緊密，注射成型時(shí)不產(chǎn)生飛邊；最后研 配斜楔，要求斜楔在注射成型時(shí)鎖緊側(cè)滑塊。（3）與定模板配鉆斜導(dǎo)柱孔。

19、（4）加工側(cè)滑塊的兩個(gè) 3mm定位凹孔。4.3模具動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖及加工工藝規(guī)程動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖如圖11所示。30AA圖11動(dòng)模板(型芯固定板)零件圖 動(dòng)模板(型芯固定板)加工工藝如下：可以采用坐標(biāo)鏜床或(1) 以基準(zhǔn)角定位，加工 e 50+0.02mm和 60mm的型芯固定孔， 加工中心完成。(2) 以基準(zhǔn)角定位，加工 4- e 21mm孔，可采用鏜床或鉆床完成。 (3 )鉗工裝配型芯。5模具總裝圖及模具的裝配、試模5.1模具總裝圖圖12為模具的總體裝配圖。圖12模具圖1 導(dǎo)柱 2導(dǎo)套 3 拉桿 4定模板（中間板） 5 螺釘 6導(dǎo)套7 復(fù)位桿 8動(dòng)模座板 9螺釘 10推板

20、 11推桿固定板 12墊塊13支承板 14密封圈15隔水板16動(dòng)模板（型芯固定板）17定位珠 18推件板 19側(cè)滑塊 20斜楔 21斜導(dǎo)柱 22 型芯23螺釘24脫出板 25定模座板26定模鑲件 27拉料桿28定位圈 29澆口套 30導(dǎo)柱 31 導(dǎo)套 32 導(dǎo)套 33限位螺釘5.2模具的安裝試模試模是模具制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補(bǔ)充和調(diào)整是對(duì)于模具設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。5.2.1試模前的準(zhǔn)備試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與、于注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開(kāi)模距、模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑 動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)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(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對(duì)于試模 設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信 號(hào)要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。5.2.2模具的安裝及調(diào)試模具的安裝是指將模具從