塑料模具設(shè)計說明書之歐陽組創(chuàng)編

1、歐陽組創(chuàng)編2021.02.16湖南工學(xué)院創(chuàng)作：歐陽組時間：2021.02. 16課程設(shè)計設(shè)計課題注塑模具設(shè)計設(shè)計學(xué)院機械工程學(xué)院 設(shè)計班級成型1001班 設(shè)計者姓名原育民設(shè)計時間2013年12月目錄1.塑件的工藝分析411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(shù)確定62模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇62.1模具的基本結(jié)構(gòu)62.1.1確定成型方法62.1.2型腔布置7歐陽組創(chuàng)編2021.02.162.1.3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(cè)向抽芯機構(gòu)92.1.7選擇成型設(shè)備92.2選擇模

2、架112.2.1模架的結(jié)構(gòu)112.2.2模架安裝尺寸校核113模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算123.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算123.1.1型腔結(jié)構(gòu)123.1.2型芯結(jié)構(gòu)123.1.3斜導(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu)123.1.4模具的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)123.2模具成型尺寸設(shè)計計算133.2.1型腔徑向尺寸113.2.2型腔深度尺寸123.2.3型芯徑向尺寸123.2.4型芯高度尺寸133.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算153.3.1模具加熱133.3.2模具冷卻13丄模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程144.1模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程144.2模具側(cè)滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程錯誤!未定義書簽。4.3模具動模板（型芯固定板）零件圖及加工

3、工藝規(guī)程145模具總裝圖及模具的裝配、試模錯誤!未定義書簽。5.1 模 具 的 安 裝 試模1552試模前的準(zhǔn)備155.3模具的安裝及調(diào)試205.4試模215.5檢驗216.排 氣 系 統(tǒng) 的 設(shè)計227參考文獻(xiàn)22塑料注射模具設(shè)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(jié)構(gòu)，最 后繪制出模具圖的塑料注射模具設(shè)計全過程。1.塑件的工藝分析11塑件的成型工藝性分析塑件圖產(chǎn)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301,3未注圓角R2R31.1.1塑件材料ABS的使用性能綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強度較高，尺寸

4、穩(wěn)定，耐 化學(xué)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，且表面可鍍銘。適于制 作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)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(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。吸濕性強，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)要求長時間預(yù)熱干燥。流動性中等，溢邊料0.04 nun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

5、過高易分解（分解溫度為250°C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°C,要求光澤及耐熱型料宜取6080°Co注射壓力應(yīng)比 加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機時料溫為180 230°C ,注射壓力為100140 MPa,螺桿式注塑機則取 160220°C, 70100 MPa為宜。模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。 推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在 熱水中加熱可消失）。脫模斜度宜取2°C以上。1.2塑件的成型工藝參數(shù)確定查手冊得到ABS塑料的成型工藝參數(shù)：適用注射機類

6、型螺桿式密度 102 1.16g/cm3；收縮率 0.30.8% :預(yù)熱溫度80C。85C。，預(yù)熱時間23h ；料筒溫度 后段150C。170C0,中段165C。180C0,前段180C° 200C0；噴嘴溫度170C。180C。；模具溫度50C。80C。；注射壓力60100 MPa ；成型時間 注射時間2090s ,保壓時間05s ,冷卻時間20120s o 2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丄1確定成型方法塑件采用注射成型法生產(chǎn)。使用側(cè)澆口成型。2.1.2型腔布置塑件形狀較簡單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應(yīng)使用 多型腔注射模具。考慮到塑件的側(cè)面有65nmi的圓

7、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，生產(chǎn)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(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，因此分型面選 擇在AA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(cè)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(cè)澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖所示。側(cè)澆口直徑為2mm,側(cè)澆口長度為2mm,頭部球Rl52 mm。分流道設(shè)計:采用半圓截面流道,其半徑R為335mm。 長度為20nim主流道設(shè)計：主流道為圓錐形，口部球面半徑SR=12mm 球面的配合

8、高度h=35mm錐角a為6。，上部直徑與注射機噴嘴相配合下部直徑6 8 mm。2.1.5確定推出方式選擇推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。2.1.6側(cè)向抽芯機構(gòu)塑件的側(cè)面有中65mm的圓孔，因此模具應(yīng)有側(cè)向抽芯 機構(gòu)，由于抽出距離較短，抽出力較小，所以采用斜導(dǎo)柱、 滑塊抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱裝在定模板上，滑塊裝在動模板上。217選擇成型設(shè)備注射機型號的確定：（1）注射量計算P =1.02 1.16g/cm3V 塑=52442.29mm3=52.44cm3M 塑和 V 塑=52.44x1.02g=a3.49g（2）系統(tǒng)凝料體積的初步估算V總=塑（1+0.2） x2=52.44xl.2x2cm3=12a.86

9、cm3（3）選擇注塑機由V總=125.9cm3再由式V公總/08查詢塑料成型工藝與模具設(shè)計初選公稱注射量為250cm3注射機型號為XS-ZY-250其有關(guān)參數(shù)為：理論注射量：250 cm3；注射壓力:130MPa ；注射速率：110/g.s-l鎖模形式:增壓式鎖模力:1800kN ；模具厚度：200350mm ；最大開合模行程：500mm ；噴嘴圓弧半徑：12 mm ；噴嘴孔直徑：23mm ；拉桿間距：448x370mm。（4）注塑機相關(guān)參數(shù)的校核1 注射壓力的校核ABS的注射壓力為80110MPa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=1.2a1.4

10、 取 k=l25 則Kp=1.25xl00=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=irR22=3.14x （75.6/2） 2=4487nun2b澆注系統(tǒng)在分型面上投影A澆由A澆=0205A塑，取A澆=0.2 A塑cA總=（A澆+A塑）xn （腔數(shù)）=2xl.2x4487nim2=10768.8nuii2d.模具型腔內(nèi)的脹形力戸模=戸注射（0.204） =2652MPa,取 40NF 脹=A 總 P 模=10768.8 x40N=430.75kN由于F鎖=1800N, k=lll2,取k=l2則 kF 脹=1.2x430

11、75kN=5169kN<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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計計算 3.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 3.1.1型腔結(jié)構(gòu)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(gòu)成塑件的側(cè)壁，側(cè)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(jié)構(gòu)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，

12、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(dǎo)柱、滑塊結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(dǎo)向結(jié)構(gòu)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(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向定位。中間板上裝有導(dǎo)套，推出時, 導(dǎo)套在導(dǎo)柱上運動，保證了中間板板的運動精度。定模座板 上裝有導(dǎo)柱，為側(cè)澆口凝料的拉料和定模板的運動導(dǎo)向。3.2模具成型尺寸設(shè)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

13、 / 6；模具的制造公差 8 z= /3；取 x=06。1)7a.6-0.52A 1=0.52mm Scp= (0.003+0.008) /2=0.0055= (1+0.0055) x756-0.6x052+017mm=75.70+0.17nim2) 25.94046= (1+0.0055) x64-06x046+015mm=64.08+0. lanim3.2.2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8 z= /3；取 x=0.63o5.2+0.44 05.64-O.44min= (1+0.0055) x5.64-063x044+014mm=5.95+0.14mm3.

14、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8 z= A /3；取 x=0.7o1) 52046 51.54+0.46mm= (1+0.0055) x51.54-0.7x0.46-0.15mm=52.15-0.1anini2) 6.5+0.48= (1+0.0055) x6.5-0.7x0.48-0.16mm=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8 z= /3；取 x=05。1) 16.6+0.58= (1+0.0055) xl6.6-0.63x0.58-0.19mm=1706O19mm2) 26.36+0.

15、8= (1+0.0055) x26.36-0.63x0.80-0.26mm=27.01026mm3.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算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。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4)10mm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(zhǔn)角定位，加工© 75.6+0.17mm的型腔孔，可 以采用坐標(biāo)鎮(zhèn)床或加工中心完成。(2) 以基準(zhǔn)角定位，加工寬32mm、長40mm、深25mm 及寬10m

16、m、深20.66-0.23inin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20mm、深40mm 的斜楔裝配孔及其上的M10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。(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© 15mm的斜導(dǎo)柱孔，可以采用銃床或鉆床完成。(6) 以基準(zhǔn)角定位，力 I* 4-4)16nmi孔，可以采用鉆床 或銃床完成。(7) 加工2舟10mm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

17、模板(型芯固定板)加工工藝如下：(1) 以基準(zhǔn)角定位，加工© 52+002inm的型芯固定孔, 可以采用坐標(biāo)鋰床或加工中心完成。(2) 以基準(zhǔn)角定位，加工44)16mm孔，可采用鋰床或 鉆床完成。(3) 鉗工裝配型芯。51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(diào)整是對于模具設(shè)計的補充。52試模前的準(zhǔn)備試模前要對模具及試模用的設(shè)備進(jìn)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(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各滑 動零件配合間隙適當(dāng)，無卡住及緊澀現(xiàn)彖?；顒右`活、可 靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件

18、要牢固，無 松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于 試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對設(shè)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(diào)整，使之處 于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。53模具的安裝及調(diào)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(shè)計圖樣的要求。2）模具中有側(cè)向滑動結(jié)構(gòu)時，盡量使其運動方向為水平 方向。3）當(dāng)模具長度與寬度尺寸相差較大時，應(yīng)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一側(cè)，以免操作不方便。模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式，如圖所 示。一般采用48塊壓板，對稱布置。1_壓板2-螺釘3-模具4-注射機模板模具安裝于注射機上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在 于檢驗?zāi)＞呱细鬟\動機構(gòu)是否可靠、靈活，定位裝置是否能 夠有效作用，要注意以下方面：1）合模后分型而不得有間隙，要有足夠的合模力。2）活動型芯、推出及導(dǎo)向部位運動及