.PAGE.湖南工學(xué)院課程設(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41.1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72.1.3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133.2.2型腔深度尺寸133.2.3型芯徑向尺寸143.2.4型芯高度尺寸143.3模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算153.3.1模具加熱153.3.2模具冷卻154.模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程164.1模具定模板零件圖及加工工藝規(guī)程164.2模具側(cè)滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程174.3模具動模板〔型芯固定板零件圖及加工工藝規(guī)程185模具總裝圖及模具的裝配、試模195.1模具的安裝試模195.2.試模前的準(zhǔn)備195.3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1.1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30‘~1,3.未注圓角R2~R31.1.1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,且表面可鍍鉻。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0.04mm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、料溫過高易分解〔分解溫度為250℃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℃,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時料溫為180～230℃,注射壓力為100～140MPa,螺桿式注塑機則取160～220℃,70～100MPa為宜。模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng),選擇好進料口位置、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℃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)：適用注射機類型螺桿式密度1.02～1.16g/cm3；收縮率0.3～0.8%；預(yù)熱溫度80C°～85C°,預(yù)熱時間2～3h；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60～100MPa；成型時間注射時間20～90s,保壓時間0～5s,冷卻時間20～120s。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)2.1.1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?？紤]到塑件的側(cè)面有Φ6.5mm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A-A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Φ2mm,側(cè)澆口長度為2mm,頭部球R1.5~2mm。分流道設(shè)計：采用半圓截面流道,其半徑R為3~3.5mm。長度為20mm主流道設(shè)計：主流道為圓錐形,口部球面半徑SR=12mm球面的配合高度h=3~5mm錐角α為6?,上部直徑與注射機噴嘴相配合下部直徑Φ6~8mm。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Φ6.5mm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。2.1.7選擇成型設(shè)備注射機型號的確定：注射量計算Ρ=1.02~1.16g/cm3V塑=52442.29mm3=52.44cm3M塑=ρV塑=52.44×1.02g=53.49g系統(tǒng)凝料體積的初步估算V總=V塑〔1+0.2×2=52.44×1.2×2cm3=125.86cm3選擇注塑機由V總=125.9cm3再由式V公=V總/0.8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：250cm3；注射壓力：130MPa；注射速率：110/g.s-1鎖模形式：增壓式鎖模力：1800kN；模具厚度：200～350mm；最大開合模行程：500mm；噴嘴圓弧半徑：12mm；噴嘴孔直徑：2~3mm；拉桿間距：：448×370mm。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80~110MPa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=1.25~1.4取k=1.25則Kp=1.25×100=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=πR22=3.14×〔75.6/22=4487mm2b.澆注系統(tǒng)在分型面上投影A澆由A澆=0.2~0.5A塑,取A澆=0.2A塑c.A總=〔A澆+A塑×n〔腔數(shù)=2×1.2×4487mm2=10768.8mm2d.模具型腔內(nèi)的脹形力P模=P注射〔0.2~0.4=26~52MPa,取40NF脹=A總P模=10768.8×40N=430.75kN由于F鎖=1800N,k=1.1~1.2,取k=1.2則kF脹=1.2×430.75kN=516.9kN<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,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1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.6。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+0.17mm2Φ25.94-0.46={〔1+0.0055×64—0.6×0.46}+0.15mm=64.08+0.15mm3.2.2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+0.14mm3.2.3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δz=Δ/3；取x=0.7。1Φ52-0.46→Φ51.54+0.46mm={〔1+0.0055×51.54—0.7×0.46}-0.15mm=52.15-0.15mm2Φ6.5+0.48={〔1+0.0055×6.5—0.7×0.48}-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δz=Δ/3；取x=0.5。116.6+0.58={〔1+0.0055×16.6—0.63×0.58}-0.19mm=17.06-0.19mm226.36+0.8={〔1+0.0055×26.36—0.63×0.80}-0.26mm=27.01-0.26mm3.3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ф10mm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ф75.6+0.17mm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。〔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,可以采用銑床和鉆床完成。〔4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。〔6以基準(zhǔn)角定位,加工4-ф16mm孔,可以采用鉆床或銑床完成。〔7加工2-ф10mm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模板〔型芯固定板加工工藝如下：〔1以基準(zhǔn)角定位,加工ф52+0.02mm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-ф16mm孔,可采用鏜床或鉆床完成?！?鉗工裝配型芯。5.1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。5.2試模前的準(zhǔn)備試模前要對模具及試模用的設(shè)備進行檢驗。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)象?；顒右`活、可靠,起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、緊固件要牢固,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)。5.3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