塑料模具綜合設(shè)計(jì)入門實(shí)例2 簡(jiǎn)易防護(hù)罩塑模設(shè)計(jì)實(shí)例課件

11.

塑件的工藝分析圖1塑件圖2產(chǎn)品名稱：防護(hù)罩產(chǎn)品材料：ABS3產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖1所示

塑件重量：15克塑件顏色：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°塑件材料ABS的使用性能綜合性能較好，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。塑件材料ABS的加工特性4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。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PS(聚苯乙烯)，AS(苯乙烯-丙烯睛共聚體)差，但比PC(聚碳酸酯)、PE(聚氯乙烯)好）。比PS(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50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。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180～230℃，注射壓力為100～140MPa，螺桿式注塑機(jī)則取160～220℃，70～100

MPa為宜。模具設(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2℃以上。塑件的成型工藝參數(shù)確定5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1.01～

1.07g/cm3；收縮率

0.3

～

0.8

%；預(yù)熱溫度80C°～

85C°，預(yù)熱時(shí)間2

～

3

h

；料筒溫度后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；噴嘴溫度170C°～

180C°；模具溫度50C°～

80C°；注射壓力60

～

100

MPa

；成型時(shí)間注射時(shí)間20～

90s

，保壓時(shí)間0～

5s

，冷卻時(shí)間20～120s

。2

模具的基本結(jié)構(gòu)及模架選擇6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）。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Φ10mm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，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖2所示。圖2型腔布置圖3分型面選擇7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。8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

Φ0.8mm，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為1mm，頭部球R1.5~2mm。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α為6?，上部直徑與注射機(jī)噴嘴相配合，下部直徑Φ6

~

8

mm。圖4點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)9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。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)塑件的側(cè)面有Φ10mm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。10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。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7—?jiǎng)幽０?—支承板9—推桿固定板10—推板11—墊塊12—?jiǎng)幽Ｗ?3—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11選擇成型設(shè)備選用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165

～

406

mm

；最大開合模行程260

mm；噴嘴圓弧半徑18

mm

；噴嘴孔直徑4

mm；拉桿間距：290×368

mm

。12選擇模架模架的結(jié)構(gòu)如圖6所示。模架安裝尺寸校核模具外型尺寸為，長(zhǎng)300

mm、寬250

mm、高345

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。13圖6模架143

模具結(jié)構(gòu)、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算15型腔結(jié)構(gòu)見裝配圖所示，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。型芯結(jié)構(gòu)見裝配圖所示，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。型芯中心開有冷卻水孔，用來(lái)強(qiáng)制冷卻型芯。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(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。模具成型尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算取ABS的平均成型收縮率為0.6%，塑件未注公差按照SJ1372中8級(jí)精度公差值選取。塑件尺寸如圖1所示。16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δz=Δ/3；取x=0.75。1）Φ40+0.26

→Φ40.26-0.262）R25+0.94

→

R25.94-0.9417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δz=Δ/3；取x=0.5。1）50+1.2→51.2-1.22）45+1.2

→

46.2-1.218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δz=Δ/3；取

x=0.75。1）Φ36.8+0.26

→

Φ36.8+0.262）Φ10+0.52

→Φ10+0.5219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δz=Δ/3；取x=0.5。1）48.4+1.2→48.4+1.22）15+0.68

→

15+0.6820模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算模具加熱一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具不需要外加熱。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（中間板）上的兩條ф10mm的冷卻水道完

成，如圖7所示。型芯的冷卻如圖8所示，在型芯內(nèi)部開有ф16mm的冷卻水孔，中間用隔水板2隔開，冷卻水由支承板5上的ф10mm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。21圖7

定模板冷卻水道22圖8型芯的冷卻

1—型芯2—隔水板3—密封圈4—?jiǎng)幽０澹ㄐ托竟潭ò澹?/p>

5—支承板4.

模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程23模具定模板（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。定模板（中間板）的加工工藝：（1）以基準(zhǔn)角定位，加工ф52+0.02mm和ф40.31+0.09mm的型腔孔，可以采用坐標(biāo)鏜床或加工中心完成。以基準(zhǔn)角定位，加工寬32mm、長(zhǎng)40mm、深25mm及寬10mm、深20.66-0.23mm的裝配側(cè)滑塊孔，可以采用銑床或加工中心完成。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，可以采用銑床和鉆床完成。鉗工研配側(cè)滑塊和斜楔。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ф15mm的斜導(dǎo)柱孔，可以采用銑床或鉆床完成。以基準(zhǔn)角定位，加工4-ф16mm孔，可以采用鉆床或銑床完成。加工2-ф10mm冷卻水孔，由鉆床或深孔鉆床完成。圖9

定模板（中間板）零件圖24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10所示。側(cè)滑塊加工工藝如下：加工外形尺寸，由銑床或加工中心完成。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。與定模板配鉆斜導(dǎo)柱孔。加工側(cè)滑塊的兩個(gè)ф3mm定位凹孔。25圖10

側(cè)滑塊零件圖26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。動(dòng)模板（型芯固定板）加工工藝如下：以基準(zhǔn)角定位，加工ф50+0.02mm和ф60mm的型芯固定孔，可以采用坐標(biāo)鏜床或加工中心完成。以基準(zhǔn)角定位，加工4-ф21mm孔，可采用鏜床或鉆床完成。鉗工裝配型芯。27圖11

動(dòng)模板（型芯固定板）零件圖285

模具總裝圖及模具的裝配、試模29模具總裝圖圖12為模具的總體裝配圖。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。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)。模具的安裝及調(diào)試模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注射機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過(guò)程。模具安裝在注射機(jī)上要注意以下方面：模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。模具中有側(cè)向滑動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较?。?dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)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(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。30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—?jiǎng)幽Ｗ?—螺釘10—推板11—推桿固定板12—墊塊

13—支承板14—密封圈15—隔水板16—?jiǎng)幽０澹ㄐ托竟潭ò澹?7—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