塑料模課程設(shè)計(jì)連接座成型模具設(shè)計(jì)

1、 目 錄 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)····················11 編制塑件成型工藝卡 ························

2、·················22 塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)······························

3、3;······32.1 ABS特性··········································

4、········32.2 塑件原材料成型性能·······································

5、3;·32.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析·························42.4 塑件成型方法確定··················

6、;·························43 塑件成型模具設(shè)計(jì)·······················

7、·····················43.1 型腔的數(shù)量和布置···························

8、;················43.2 選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)·······························&

9、#183;·····43.3 確定分型面··········································

10、83;······63.4 澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)·········································6

11、3.5 成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算·········································83.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)·····

12、··········································93.7 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇（示意圖）····

13、83;························93.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)·······················&#

14、183;···················103.10 推出機(jī)構(gòu)（脫模）設(shè)計(jì)···························

15、83;···········113.11 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)····································&#

16、183;··········114 設(shè)計(jì)小結(jié)······································

17、···············115 參考文獻(xiàn)·································

18、3;····················11附錄（模具總裝圖和零件圖）···························&

19、#183;········11“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題設(shè)計(jì)名稱： 連接座 的注射模設(shè)計(jì)塑件圖： 塑件名稱連接座材料ABS厚度3工件精度5 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 編制模塑成型工藝規(guī)程（即填寫(xiě)“塑件成型工藝卡”）2、 繪制塑件注射模總裝圖（A3圖紙1張）3、 繪制該模具凸模、凹模的零件圖各一套（A3圖紙多張）4、 編寫(xiě)完善模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（按A4打印紙裝訂）1 塑件成型工藝卡塑件成型工藝卡塑 件 名 稱塑件草圖材 料 牌 號(hào)ABS單 件 重 量25.9g成型設(shè)備型號(hào)XS-ZY-125每 模 件 數(shù)1成型工藝

20、參數(shù)材料干燥干燥設(shè)備名稱烘箱溫度 /8090時(shí)間 /h23成型過(guò)程料筒溫度后段 /150170中段 /165180前段 /180220噴嘴 /170180模具溫度 /5080時(shí)間注射 /s2090保壓 /s05冷卻 /s20120壓力注射 /MPa60100保壓 /MPa后 處 理溫度 /70時(shí)間 /min120240編 制日 期審 核日 期2 塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)2.1 ABS的特性 （1）化學(xué)和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成，每種單體都有不同特性；丙烯腈有高強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強(qiáng)度。從形態(tài)

21、上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯膠分散相。這就決定了ABS材料的耐高溫性、抗沖擊性及易加工性等多種特性。縮水率為0.5%。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能，有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工且易著色，幾乎不受酸、堿、鹽及水和無(wú)機(jī)化合物的影響。密度為1.081.2g/cm3使用溫度在40100，紫外線作用下容易氧化分解。（2） 典型應(yīng)用范圍水箱外殼、蓄電池槽、電機(jī)外殼、齒輪、把手等等。（3） ABS注塑模工藝條件干燥：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥

22、處理。建議干燥條件為8090C下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度：210280，建議熔化溫度范圍在245左右。模具溫度：2570，6mm以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度，6mm以上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應(yīng)當(dāng)均勻以減小收縮率的差異。對(duì)于最優(yōu)的加工周期時(shí)間，冷卻腔道直徑應(yīng)不小于8mm，并且距模具表面的距離應(yīng)在1.3d之內(nèi)（“d”是冷卻腔道的直徑）。注射壓力：60100MPa，射速度：使用高速注射。2.2塑件原材料成型性能1. 無(wú)定形料，其品種牌號(hào)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。2. 吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，

23、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。3. 流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右(流動(dòng)性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)。4. 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，要求光澤及耐熱型料宜取6080，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180230，注射壓力為100140Mpa，螺桿式注射機(jī)則取160220，70100MPa。5. 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力小，澆口處外觀不良，易

24、發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過(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2°以上。2.3塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析（1） 結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，零件總體為一個(gè)圓筒，側(cè)面有一個(gè)長(zhǎng)寬為32 X 16的長(zhǎng)方體，在長(zhǎng)方體中間有一個(gè)直徑為6的圓，在底圓筒與長(zhǎng)方體垂直的一側(cè)有一個(gè)通孔(2) 尺寸精度：塑件的精度為5級(jí)，精度要求中等。（3）表面質(zhì)量分析：零件的要求表面沒(méi)有缺陷、毛刺，表面要求光滑，最好自然形成圓角。 2.4塑件成型方法確定綜上所述，該塑件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且壁厚均勻，成型工藝性好，可以采用注射成方法生產(chǎn)。3塑件成型模具設(shè)

25、計(jì)3.1型腔的數(shù)量和布置 該塑件的精度要求不高，屬小型塑件，且形狀簡(jiǎn)單，又為中等批量生產(chǎn)，初定為一模一腔平衡的模具形式，其布置方式如下圖所示：為了保證塑件表面質(zhì)量要求，選擇輪輻式澆口成型，模具選用單分型面注射模。3.2選擇注塑機(jī)型號(hào)及其參數(shù)（1）注射量的計(jì)算 通過(guò)Pro/E建模分析，塑件的體積為133233，塑件的質(zhì)量: m1=14.65g此時(shí)流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的0.6倍進(jìn)行估算，所以注射量為: （2）鎖模力的計(jì)算流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積A，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：，（為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積)，用進(jìn)行估算： ，式中查塑件所需的注射壓力60-10

26、0Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，因塑件為薄壁塑件，且澆口為側(cè)澆口，其壓力損失比較大，所以取 大一些，則 (3) 選擇注塑機(jī)：根據(jù)上面計(jì)算的注射量和鎖模力，可選用國(guó)產(chǎn)XS-ZY-125螺桿式注射成型機(jī)，其有關(guān)參數(shù)如下：標(biāo)稱注射量/ cm360模板的最大厚度/mm300螺桿直徑/mm42模板的最小厚度/mm200合模力/N模板尺寸428458注射壓力 /MPa120拉桿空間/mm260290注射行程/mm115合模方式液壓機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速/（r/mm）43電機(jī)功率/KW22模板最大行程/mm300定位圈尺寸/mm100噴嘴球半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm12注射方式螺桿式最大成型

27、面積/320定位圈尺寸/mm100注射時(shí)間/s1.6(4) 射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核型腔數(shù)量的校核由注射機(jī)的額定注射量校核模具的型腔數(shù)量： 型腔數(shù)目校核合格式中為Vj注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的體積Vz為每個(gè)塑件的體積Vg為注射機(jī)的額定注射量注射壓力的校核 注射壓力校核合格式中K為注射壓力安全系數(shù)一般為1.251.4鎖模力的校核K 為鎖模力安全系數(shù)，一般取1.11.2其它尺寸的校核只有待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。3.3確定分型面本塑件要求外側(cè)表面光滑，依據(jù)分型面的選擇原則，該塑件的分型面應(yīng)選如下A-A所示位置，這樣凹模型腔整體加工成型，塑件外表面光滑，且容易脫模。3.4澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計(jì)（1）主

28、流道的設(shè)計(jì)主流道尺寸主流道的小端直徑：SR=噴嘴的兩面半徑+（12）=12+2=14mm主流道錐角：??；主流道長(zhǎng)度：取L=44mm；主流道的大端直徑： 主流道襯套的形式由于主流道入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，極易損壞，對(duì)材料的要求比較高，因而主流道設(shè)計(jì)為澆口套，采用45鋼，熱處理為43HRC48HRC，如下圖所示：與之相配合的定位圈的結(jié)構(gòu)如下圖所示（2） 分流道的設(shè)計(jì)分流道的布置：為了讓分流道要能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使凝料熔體盡快地分配到型腔，因此，采用如下圖所示衡式分流道結(jié)構(gòu)：分流道的形狀和截面尺寸：由于ABS的流動(dòng)性很好，因此選用加工性能比較好的U形截面流道，查表得d=5

29、，斜角分流道的表面粗糙度：流道的表面粗糙度的Ra并不要求很低，一般為0.81.6,在此取1.4，如上圖所示（3） 澆口的設(shè)計(jì)由于塑件的外觀表面質(zhì)量要求比較高，應(yīng)沒(méi)有明顯的燒口痕跡，因此采用點(diǎn)澆查表得其尺寸如圖所示：（4） 注射行程的校核 查XS-ZY-125注射注射行程為115，澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度：35+10=45<115mm ,成立。3.5模具成型部件的設(shè)計(jì)計(jì)算分析塑件的結(jié)構(gòu)可知根據(jù)尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級(jí)為MT5級(jí)(GB4458.5-84)，對(duì)于此塑料此精度為中等。分析塑件的結(jié)構(gòu)可知?jiǎng)幽２糠植捎谜w式型芯結(jié)構(gòu)加工即可。塑料收縮率范圍為：0.3-0.8%，所以平均收縮率為：（1

30、） 型芯采用臺(tái)肩固定的形式，其下底面用模仁將其壓緊。所以型芯尺寸為：（2） 型腔型腔的尺寸為：（3） 中心距中心距尺寸為：3.7排氣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)此塑件為小型塑件，澆注口在塑件上方，為推件板推出，為了讓氣體順利排出，在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽，3.8模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合模架標(biāo)準(zhǔn)架，選用結(jié)構(gòu) 形式為A4型，模架尺寸為200×180的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。（1）與型腔零件有關(guān)參數(shù)的校核a) 型邊緣距離的校核校核合格。為模腔材料的許用應(yīng)用力，查Cr12MoV 的許用應(yīng)力為245MPab) 腔底板厚度的校核校核合格。c) 模具閉合高度的校核計(jì)算模具的閉合高度為：d） 模具的外形的

31、校核：本模具的外形的尺寸為：，查XSZY125注射機(jī)的模板的最大安裝尺寸為，故能滿足模的安裝要求。e） 開(kāi)模行程的校核： 模具的行程為，查XSZY125的最大開(kāi)模行程為300mm>100mm,即能滿足注射機(jī)的開(kāi)模要求。3.9溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于

32、熔融黏度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻，以2、冷卻時(shí)間的確定在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開(kāi)模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。這一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)，這段冷卻時(shí)間一般約占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的80%。因?yàn)槲覀兯枰乃芗容^薄，固用此公式：式中，a 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）； S 制品壁厚 （mm）；現(xiàn)我們根據(jù)已知條件知道ABS的TS=260，TM=80，TE=120，而塑件的厚度為2mm：3