塑料模具设计说明书.docx

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塑料模具设计说明书

湖南工学院

课程设计

设计课题注塑模具设计

设计学院机械工程学院

设计班级成型1001班

设计者姓名原育民

设计时间2013年12月

目录

1.塑件的工艺分析4

1.1塑件的成型工艺性分析4

1.1.1塑件材料ABS的使用性能5

1.1.2塑件材料ABS的加工特性5

1.2塑件的成型工艺参数确定6

2模具的基本结构及模架选择6

2.1模具的基本结构6

2.1.1确定成型方法6

2.1.2型腔布置7

2.1.3确定分型面7

2.1.4选择浇注系统8

2.1.5确定推出方式8

2.1.6侧向抽芯机构9

2.1.7选择成型设备9

2.2选择模架11

2.2.1模架的结构11

2.2.2模架安装尺寸校核11

3模具结构、尺寸的设计计算12

3.1模具结构设计计算12

3.1.1型腔结构12

3.1.2型芯结构12

3.1.3斜导柱、滑块结构12

3.1.4模具的导向结构12

3.2模具成型尺寸设计计算13

3.2.1型腔径向尺寸13

3.2.2型腔深度尺寸13

3.2.3型芯径向尺寸14

3.2.4型芯高度尺寸14

3.3模具加热、冷却系统的计算15

3.3.1模具加热15

3.3.2模具冷却15

4.模具主要零件图及加工工艺规程16

4.1模具定模板零件图及加工工艺规程16

4.2模具侧滑块零件图及加工工艺规程17

4.3模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程18

5模具总装图及模具的装配、试模19

5.1模具的安装试模.....................................................................19

5.2.试模前的准备19

5.3模具的安装及调试20

5.4试模21

5.5检验21

6.排气系统的设计...................................................................................22

7.参考文献..............................................................................................22

塑料注射模具设计与制造实例通过一个典型的塑料制品，介绍了从塑件成型工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具图的塑料注射模具设计全过程。

1.塑件的工艺分析

1.1塑件的成型工艺性分析

塑件图

产品材料：

ABS

塑件尺寸：

如图所示

塑件要求：

1.件壁厚均匀，不允许有裂纹和变形缺陷。

2.脱模斜度30‘~1，

3.未注圆角R2~R3

1.1.1塑件材料ABS的使用性能

综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。

适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。

1.1.2塑件材料ABS的加工特性

●无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

●吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

●流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

●比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。

料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。

注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100MPa为宜。

●模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。

推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。

脱模斜度宜取2℃以上。

1.2塑件的成型工艺参数确定

查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：

适用注射机类型螺杆式

密度1.02～1.16g/cm3；

收缩率0.3～0.8%；

预热温度80C°～85C°，预热时间2～3h；

料筒温度后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；

喷嘴温度170C°～180C°；

模具温度50C°～80C°；

注射压力60～100MPa；

成型时间注射时间20～90s，保压时间0～5s，冷却时间20～120s。

2模具的基本结构及模架选择

2.1模具的基本结构

2.1.1确定成型方法

塑件采用注射成型法生产。

使用侧浇口成型。

2.1.2型腔布置

塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。

所以应使用多型腔注射模具。

考虑到塑件的侧面有Φ6.5mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。

这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。

其布置如图所示。

2.1.3确定分型面

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，因此分型面选择在A-A面，这样的选择使塑件便于取出，塑件大部分外表面光滑，同时侧向抽芯容易，而且塑件脱模方便。

因此塑件选择如图所示的分型面。

分型面选择

2.1.4选择浇注系统

塑件采用侧浇口成型，其浇注系统如图所示。

侧浇口直径为Φ2mm，侧浇口长度为2mm，头部球R1.5~2mm。

分流道设计：

采用半圆截面流道，其半径R为3~3.5mm。

长度为20mm

主流道设计：

主流道为圆锥形，口部球面半径SR=12mm

球面的配合高度h=3~5mm

锥角α为6˚，上部直径与注射机喷嘴相配合

下部直径Φ6~8mm。

2.1.5确定推出方式

选择推杆推出机构完成塑件的推出。

2.1.6侧向抽芯机构

塑件的侧面有Φ6.5mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。

斜导柱装在定模板上，滑块装在动模板上。

2.1.7选择成型设备

注射机型号的确定：

（1）注射量计算

Ρ=1.02~1.16g/cm3

V塑=52442.29mm3=52.44cm3

M塑=ρV塑=52.44×1.02g=53.49g

（2）系统凝料体积的初步估算

V总=V塑（1+0.2）×2=52.44×1.2×2cm3=125.86cm3

（3）选择注塑机

由V总=125.9cm3再由式V公=V总/0.8

查询《塑料成型工艺与模具设计》初选公称注射量为250cm3

注射机型号为XS-ZY-250

其有关参数为：

理论注射量：

250cm3；

注射压力：

130MPa；

注射速率：

110/g.s-1

锁模形式：

增压式

锁模力：

1800kN；

模具厚度：

200～350mm；

最大开合模行程：

500mm；

喷嘴圆弧半径：

12mm；

喷嘴孔直径：

2~3mm；

拉杆间距：

：

448×370mm。

（4）注塑机相关参数的校核

1.注射压力的校核

ABS的注射压力为80~110MPa

取P=100MPa

该注射机的公称注射压力P公=130MPa，注射压力安全系k=1.25~1.4取k=1.25则

Kp=1.25×100=125<130MPa=P公

所以注射剂注射压力合格

2.锁模力校核

a.塑件在分型面上的投影面积A塑则

A塑=πR22=3.14×（75.6/2）2=4487mm2

b.浇注系统在分型面上投影A浇

由A浇=0.2~0.5A塑，取A浇=0.2A塑

c.A总=（A浇+A塑）×n（腔数）=2×1.2×4487mm2=10768.8mm2

d.模具型腔内的胀形力

P模=P注射（0.2~0.4）=26~52MPa，取40N

F胀=A总P模=10768.8×40N=430.75kN

由于F锁=1800N，k=1.1~1.2，取k=1.2

则kF胀=1.2×430.75kN=516.9kN

所以注射剂锁模力合格

2.2选择模架

2.2.1模架的结构

选择A2型的模架

2.2.2模架安装尺寸校核

模具外型尺寸为，长355mm、宽315mm、高260.8mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。

3模具结构、尺寸的设计计算

3.1模具结构设计计算

3.1.1型腔结构

型腔由定模板、中间板、动模板和滑块共四部分组成。

定模板、中间板和滑块构成塑件的侧壁，侧浇口开定模上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。

定模板中心开有冷却水孔，用来强制冷却工件和型芯。

3.1.2型芯结构

型芯由动模板上的孔固定。

型芯与动模板配合，增加模具寿命。

另外，这种配合可以减少动模板在运动时与型芯之间的磨损。

3.1.3斜导柱、滑块结构

将斜楔紧块用螺栓固定在定模板上，将斜滑块固定在动模板上，斜导柱安装在定模板上，工作时斜滑块在楔紧块上运动完成与工件的分离。

3.1.4模具的导向结构

为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱和导套导向定位。

中间板上装有导套，推出时，导套在导柱上运动，保证了中间板板的运动精度。

定模座板上装有导柱，为侧浇口凝料的拉料和定模板的运动导向。

3.2模具成型尺寸设计计算

取ABS的平均成型收缩率为0.6%，塑件未注公差按照SJ1372中5级精度公差值选取。

3.2.1型腔径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.6。

1）Φ75.6-0.52Δ1=0.52mmScp=（0.003+0.008）/2=0.0055

={（1+0.0055）×75.6—0.6×0.52}+0.17mm

=75.70+0.17mm

2）Φ25.94-0.46

={（1+0.0055）×64—0.6×0.46}+0.15mm

=64.08+0.15mm

3.2.2型腔深度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.63。

5.2+0.44→Φ5.64-0.44mm

={（1+0.0055）×5.64—0.63×0.44}+0.14mm

=5.95+0.14mm

3.2.3型芯径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.7。

1）Φ52-0.46→Φ51.54+0.46mm

={（1+0.0055）×51.54—0.7×0.46}-0.15mm

=52.15-0.15mm

2）Φ6.5+0.48

={（1+0.0055）×6.5—0.7×0.48}-0.16mm

=6.87-0.16mm

3.2.4型芯高度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。

1）16.6+0.58

={（1+0.0055）×16.6—0.63×0.58}-0.19mm

=17.06-0.19mm

2）26.36+0.