注射模設計說明

1、塑件原材料選用與性能分析1分析制件材料的使用性能ABS屬熱塑性非結晶型塑料，不透明。 ABS由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚 而成的，這三種組分各自的特性，使 ABS*有良好的綜合力學性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的制件有較好的光澤，密度為 1.021.05g/cm 3。ABS有極良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、 化學穩(wěn)定性和電氣性能。ABSW一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，經(jīng)過 調色可配成任何顏色。2分析塑料成型工藝性能ABSH于無定形塑料，流動性中等；升溫時黏度增高，所以成型壓力較高， 故制件的脫模斜度宜稍大；ABS®吸水，成型加工前應進行干燥處理，預熱干

2、燥 80100C,時間23h; ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng) 對料流的阻力。該產(chǎn)品為某電工產(chǎn)品外殼，要求具有一定的強度、剛度、耐熱和耐磨損等性 能，中等精度，外表面無瑕疵、美觀、性能可靠，同時還必須滿足絕緣性。采用 ABSW料，產(chǎn)品的使用性能基本能滿足要求，但在成型時，要注意選擇合理的成 型工藝。二塑件結構與質量分析1塑件的尺寸精度分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形，該零件重要尺寸如：等的尺寸精度為MT2MT敏（查GB/T14486-2008中常用材料模塑件尺寸公差登等級 選用表），未標注公差的尺寸為自由尺寸，可按MT5a塑料件精度查取公差值（可 查GB/T 1

3、4486-2008中模塑件尺寸公差表）2塑件表面質量分析該塑件是某電工產(chǎn)品外殼，要求外表美觀、光潔無毛刺、無縮痕，表面粗糙度可取Ra0.8,而塑件部沒有較高的粗糙度要求，模具制造和成型工藝容易保證。3塑件結構工藝性分析此塑件外形為方形殼類零件，腔體為 25mm采，壁厚均勻2mm外形尺寸適中，塑件成型性能良好，脫模斜度選為 1。；4側孔和側凹該塑件在寬度/長度方向有三個通孔，因此模具設計時必須設置側向分型抽芯機構。5塑件的體積和質量計算根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積為：3V=31.180cm故塑件的質量 W=V p2.115g （ABSS!料密度按1.03g/cm3）三注

4、塑成型機的選擇初選注射機規(guī)格通常依據(jù)注射機允許的最大注射量、鎖模力及塑件外觀尺寸 等因素確定。1依據(jù)最大注射量初選設備單個塑件體積V=31.180cm3由于塑件尺寸不大，結合模具設計要求，采用一模兩腔，加上澆注系統(tǒng)凝3料體積（初步估算約為34cm）塑件成型每次需要注射量：3. 2V+34=96(cm)根據(jù)注射量，查附表一選擇XS-ZY-130型號的螺桿式注射機，滿足注射量小于或等于注射機允許的最大注射量的 80%3依據(jù)最大鎖模力初選設備當熔體充滿模腔時，注射壓力在模腔所產(chǎn)生的作用力會使模具沿分型面脹開，為此，注射機的鎖模力必須大于模腔熔體對動模的作用力，以避免發(fā)生溢料和脹?，F(xiàn)象。單個塑件在分型

5、面上投影面積A。A= 128*85=10880 (mr2i)成型時熔體塑料在分型面上投影面積 A。初步估算凝料在分型面上投影面積約 2500mmA=2*A+2500=24260 (mr2i)成型時塑料熔體對動模的作用力F=Ap=829.7 KN式中：p是塑料熔體對型腔的平均成型壓力，成型ABS塑件型腔所需的平均成型壓力p=34.2Mpa根據(jù)鎖模力必須大于模腔熔體對動模的作用力的原則，查附錄一選擇XS-ZY-130型號的螺桿式注射機。四塑件工藝參數(shù)的確定ABS成型性能較好，成型溫度圍寬，通常在 160c以上即可成型，在270c以上才開始出現(xiàn)分解，塑件注射成型工藝參數(shù)如下表所示:工藝參規(guī)格工藝參規(guī)

6、格數(shù)數(shù)溫度：注射時間：2090預熱和8085c成型時保壓時間：05干燥時間：問s冷卻時間：2012023h總周期：50220后段：螺桿轉150170速3060料筒溫終段：r/min度c165180前段：在7080C紅外線烘箱180200后處理中保溫24h,噴嘴溫緩冷至室溫取出度c170180模具溫5070度c注射壓60100保壓壓4060力Mpa力Mpa五模具分型面的選擇該塑件外形要求美觀、光潔無毛刺和縮痕，表面質量要求較高。在選擇分型 面時，根據(jù)分型面的選擇原則一一便于脫模， 分型面應設置在塑件外形最大輪廓 處，為保證塑件表面質量要求分型面不在塑件的壁部，而是端部。六澆注系統(tǒng)的設計1主流道設

7、計查注射機噴嘴球半徑SR=10mm噴嘴孔直徑d0=（|）4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系： SR= SR+ （12） mm d= do+0.5mm取主流道球面半徑：SR=11mrm,面深度取3mm（35mmi。取主流道的小端直徑：d=4.5mm為了便于將凝料從主流道拔出，將主流道設計成圓錐形，如圖所示，其錐角為a =4。24。）表面粗糙度Raw 0.4仙m為了使熔料順利進入分 流道，在主流道出料端設計r=3mm（13mm的圓 弧過渡。主流道長度由定模板厚度確定，一般不超過60mm（初步確定 L=50mmi=2分流道設計分流道的形狀與尺寸與塑件的體積、 壁厚、形狀的復雜程度、注射速率等因 素有關

8、。該塑件的體積不大，形狀較為簡單，且壁厚均勻，塑件外表面不允許設 置澆口，可以考慮采用潛伏式澆口。分流道的截面形狀有圓形、半圓形、U形、矩形及梯形等形狀。為使流道中熱量和壓力損失最小，并且便于加工，采用截面形狀為U形的分流道，分流道長 度取40mm為利于熔體的流動及填充，分流道與澆口處的連接采用 r=1.2mm的 圓角過渡。參考實用模具設計簡明手冊，對于熔體粘度較小，壁厚小于3mm質量在 200g以下的塑件，具分流道直徑按下式計算：D=0.2654 .W4 L式中 W流經(jīng)分流道的塑料質量（g）L一分流道的長度（mmD=0.2654 .W4 L= 0.2654.32.1154 40至不有赤元代號

9、魅名稱就代號骨流遒互七«IB 寫as文的例5PP電評一孔EEL人9BPE1-60.6而蜻解貨B. M. 5PPO0.fA1.甘T.3P51K由Ef 5X 5即昂甯綱的分禽,由腔=0.2654>5,667 >2.5148=3.7823mm查表5-9得知：AB9流道截面直徑經(jīng)驗值為4.89.5mm再根據(jù)塑件尺寸，選定分流道 的尺寸如下圖所示：分流道表面粗糙度Ra® 1,6以解這樣流道外層流速較低，容易冷卻而形成周定表皮層，有利于流道保溫3澆口設計由于該塑件外觀質量要求較高，澆口的位置不允許設置在塑件的外表面,此可選擇側潛伏式澆口，如下圖所示:依次初步設計澆口尺寸為1

10、.650°、15°4冷料穴設計選用“Z”字形拉料桿的冷料穴。因七模具頂出系統(tǒng)的設計1脫模力的計算脫模力F可以粗略的用下式計算:F=F+Fq式中：Fz塑料收縮產(chǎn)生的對型芯的抱緊力造成的抽芯阻力，N;F q-真空負壓造成的抽芯阻力，NoFZ =pA ( c cos a -sin a ) 塑料與鋼的摩擦系數(shù)，PG POh® 0.10.2 ,其余取0.20.3 ;p塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件p=(2.43.9) *107Pa,模冷卻的塑件 p= (0.81.2 ) *107Pa；A塑件包圍型芯的面積，mm2 脫模斜度，取0.5°

11、7.5°q =0.1Ai式中：A垂直于抽芯方向的投影面積， mmi2推出機構方式的選擇選用推桿推出機構結構簡單,使用方便，根據(jù)脫模力大小，推桿選用直徑可根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算:l2f4K nE式中d推桿的直徑推桿的長度塑件的脫模力彈性模量(推桿選用 T10A E=2.06*105Mpan 推桿數(shù)量，根據(jù)塑件和型腔或型芯的結構和尺寸確定;K安全系數(shù)，取 K=1.5o推桿直徑確定后，還應進行強度校核，其計算公式為d-F-n式中推桿材料的需用壓應力，工作端面為圓形。尾部采用臺肩固定，推桿臺階部分的直徑d=2d。推桿部分與模板上推桿孔的配合常采用H8/f8 ,推桿與推桿孔的配合長度取L= (2

12、3) d,推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra<0.8 mi 八模具的冷卻系統(tǒng)設計1冷卻水體積流量ABSffi料的模具平土§工作溫度為60 C,用常溫20c的水作為模具冷卻介質， 其出口溫度為30C,每次注射質量為100g,注射周期150s。ABS注射成型固化 時單位質量放出熱量A h=3.5*10 5J/kg。冷卻水的體積流量計算如下：nm h60 C t1-t2p式中：n每小時注射的次數(shù)P 冷卻水在使用狀態(tài)下的密度，1000kg/m3Cp 冷卻水白比熱容，4187J/(kg ?C )；冷卻水出口溫度，30 c冷卻水入口溫度，20 c2冷卻管道直徑的確定及結構設計根據(jù)冷卻水體積流

13、量查表可初步確定冷卻水管道直徑;般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 2mMM,水孔直徑可取810mm平均壁厚為24mm寸，水孔直徑可取1052mm平均壁厚為46mm寸，水孔直徑可取1014mm麥327冷探水源速與管道直徑的關菜祥卻管直直徑d/nm品帳流速WV產(chǎn)冷以水林積語量療期不81.鬧6, JX10-T101,326.”丁工(51. 107.axin-：LE, 37200. 5612.4X10f3£50. 5315.IO-33冷卻回路所需的總表面積A“ nm h A3600 tm-tw式中:冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2K)tm-一模具成型表面的溫度tw冷卻水的平

14、均溫度4冷卻回路的總長度l2d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水道結構。 型腔的冷卻是由定模板(中間板)上的兩條直徑為 的冷卻水道完成的;型芯冷卻水道結構。型芯部開有小 mm的冷卻孔，中間用隔水板隔開，冷卻水由支撐板上的小 mm冷卻水孔進入，型芯與支撐板之間用密封圈密封九模具模架的選擇1該模具采用一模兩腔左右分布，分流道長度為40mm所以型腔在分型面上投影尺寸為296mm*85mm1P l=296mm根據(jù)表7-3模板的側壁厚度經(jīng)驗公式可39（壓縮）<49低端）（49（注射）型腔壓力/ 型腔面壁厚度“4，1.1-0 Uf0.、12立“>、1 M

15、%>103-©, 1I-to 11-10W)。*0、電(8, 11-1H40. 14L+120. 15L+1Sd 20L+1"S=0.2l+17mm=76.2mm由于l>100mm實際模板白壁厚為（0.850.9 ） S,即（6469） mm初選取66mm支撐板厚度查表7-4,由于b=85mm： 102mm所以支撐板厚度：h=（0.120.13 ） l= (0.120.13 ) *296= (35.3238.48 ) mm2計算型腔模板周界整體式模板尺寸可以確定如下：型腔模板的長度：L=296+2S=448.4mm型腔模板的寬度：N=85+2S=237.4mm3

16、模板周界尺寸根據(jù)上面計算尺寸，查GB/T4169.8-2006標準模板的尺寸，將計算出的數(shù)據(jù)向標準尺寸靠攏修整。確定模板周界尺寸為250mm*450mm4確定模板厚度該制件為薄殼形塑件，塑件高度為 25mm型腔設計在定模一側，型腔深度取 60mmi可5選擇模架類型根據(jù)已經(jīng)確定下來的模具周邊尺寸，配合模板所需厚度，查GB/T12556-2006標準模板規(guī)格：九注射機有關參數(shù)的校核1模具閉合高度的確定根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸：定模座板H定=型腔板(定模板)H型=型芯固定板H固=支撐板H=墊板高度H墊=模1卻H腳=模具閉合高度 H = H定+H型+H固+H支+H墊+H腳模具閉合

17、高度和壓力機的模具厚度關系應滿足：H-< H-<H-ax (H-=550, H-=250)2 模具安裝部分的校核該模具外形尺寸為LX B,XS-ZY-130型注射機模板最大安裝尺寸為 715mm*715mm故能滿足模具安裝要求。3 模具開模行程的校核XS-ZY-130型注射機的最大開模行程 S=900mm對于單分型面的注射模，開模行程按下式校核:S> H+H+ (510) mm對于雙分型面的注射模，開模行程按下式校核:S> H+H+a + (510) mm式中 H!塑件推出距離，一般等于模具型芯高度；H2塑件（包括澆注系統(tǒng)）高度；:取出澆注系統(tǒng)凝料所需的定模座板與流道板分離的距離第1部分,塑料注射模宴件 推桿?第2部分；理料注射模零件 直導奏"第3部分,察科注射模零件帶頭導鑾，第4部分,塑料注射模零件 帶頭導柱：第5部分;軍料注射模零件 帶肩導柱;第6部分,塑料注射模零件 墊塊；第7部分:塑料注射模零件 推板第8部分；醺料注射模零件 模板； 第9部分:趾料注射模零件 限