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1、塑料模具设计与制造实训说明书目录1 绪论.12 工艺方案分析 .22.1 塑件分析 .22.2 材料特征 .33 零部件的设计 .43.1 塑件脱模斜度 .43.2 排气槽的设计 .43.3 分型面的选择及型腔布置 .53.3.1 分型面的选择 .53.4 注射机的选择 .63.4.1 制件体积的计算 .73.4.2 注射机校核 7.83.5 模架的选择 .133.6 浇注系统的设计 .143.6.1 主流道的设计 .143.6.2 分流道设计 .15塑料模具设计与制造实训说明书3.6.3 浇口设计 .153.7 侧向分型及抽芯机构的设计 .163.8 楔紧块的设计 .173.9 侧滑块设计
2、.183.10 滑块的导滑槽 .193.11 定位装置设计 .193.12 拉料杆和冷料穴设计 .203.13 侧型芯结构设计 .203.14 推出机构 .213.15 冷却系统的计算 .233.15.1 模具温度调节系统的设计 .233.15.2 模具系统的热平衡计算 .23总结 .26致谢.27参考文献.27塑料模具设计与制造实训说明书1 绪论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面
3、都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具
4、对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。塑料模具设计与制造实训说明书2 工艺方案分析2.1 塑件分析三通管工件如图所示。它是一种常见的塑料工件，从工件本身来看，属特小型件，其抽芯脱模机构较为复杂，侧向抽芯技术可以说是这次课题的难点零件直通管的成型采用侧向抽芯机构。由于抽拔距很长普通的斜导桂抽芯结构难以实现抽芯动作的顺利完成故采用液压缸进行侧向抽芯。因此本次毕业设计主要是针对以上问题进行模具设计，以解决实际生产中存在的问题。 制件尺寸图塑料模具设计与制造实训说明书2.2 材料特征 4三通管所用的材料是 A
5、BS，全称丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。它将 PS，SAN，BS 的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。ABS 工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。它的使用性能方面：综合性能好，冲击强度高，化学稳定好、电性能良好，尺寸稳定性好、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯
6、和某些氯代烃中。与 372 有机玻璃的熔接性良好，可制成双色塑料，且可表面镀铬。还有其它主要技术指标是熔点（）：130160；抗拉屈服强度（Mpa）：50；拉伸弹性模量（Mpa）：1.8103；弯曲强度（Mpa）：80；冲击强度（kj/m2）：261（无缺口时）、11（有缺口时）；体积电阻率为（cm）：6.91016。ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。因而 ABS 适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电讯零件。 塑料模具设计与制造实训说明书3 零部件的设计3.1 塑件脱模斜度据资料 6，型腔脱模斜度范围为 40120；型芯脱模斜度范围在 351之间。但在设计
7、中，开模后，塑件必然留在型腔内，所以无需考虑型腔与型芯的脱模斜度大小。3.2 排气槽的设计采用排气槽排气是最简单可行的方法，同时利用顶杆与孔的配合间隙排气，其间隙为 0.03mm0.05mm,不过最可靠有效的方法是在分型面上开设专用排气槽。3.3 分型面的选择及型腔布置3.3.1 分型面的选择分型面的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量，因此必须选择合理的分型面，一般应考虑到的因素有：塑件形状，尺寸厚度，浇注系统的布局，塑料性能及填充条件，成型效率及成型操作，排气及脱模，模具结构简单，使用方便，制造容易等等 7。对于该塑料制件分型如下： 塑料模具设计与制造实训说明书图 4.1 分型面的选择对以
8、上两种分型面进行比较，根据分型面的选择要求，可以看出图 b 较好； 图 4.1 所示截面作为分型面，它是塑件最大截面。大孔在开模方向上成采用一模两件，能够适应生产的需求，潜伏式点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。塑料模具设计与制造实训说明书3.4 注射机的选择 8由图可知本制件应用一模两腔。3.4.1 制件体积的计算由于塑件形状不规则，可通过 CAD 制图软件 pro/e 对其进行体积分析，分析得其体积为：V 件=57.9cm 3=1.021.16g/cm 3浇注系统的体积取塑件的 20%，则：塑料模具设计与制造实训说明书V 浇注= V 件20%=57.920%=11.5
9、8cm 3V 总=2V 件+ V 浇注=127.37cm 3其总质量为： M 总= V 总 =127.371.10=140.11g2.1.2 注射机的选择为了保证制件的质量，又可充分发挥设备的能力，注射模一次成型的塑料重量应在注射机理论注射量的 50%80%之间为好，则：V 注=V 总80%=159.22cm 3初选注射机型号：SZ-160/1000，由上海第一塑料机械厂生产的卧式塑料注射机，其相关数据见表 2.1。表 4.1 SZ-160/1000 型注射机相关数据理论注射量/ cm 3 179螺杆直径/ 44拉杆间距/mm 360260注射压力/Mpa 132锁模力/KN 1000模具厚度
10、/ 最大 360塑料模具设计与制造实训说明书最小 170移模行程/ 28010 喷嘴/ 球半径孔直径 33.4.2 注射机校核 71、最大注射量的校核模具型腔能否充满与注塑机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量的范围内。根据生产经验，注射机的最大注射量是起允许最大注射量（额定注射量）的 80%，由此有：nm1+m280%m式中 m1单个塑件质量体积m2浇注系统所需质量或体积 m注射机允许的最大注射量nm1+m2=127.3780%m=80%179=143.2符合要求2、锁模力的校核塑料模具设计与制造实训说明书注射机锁模力（ ）的校核关系式应为
11、：锁F= （n A1+A2）/1000锁FqP式中 n-型腔数目；n=2；-塑料件熔体对型腔的成型压力（ MPa）；qA1-单个塑料件在模具分型面上的投影面积（cm 2）； A1=1.92.8+3.14（2.12-1.552）cm2=11.7 cm 2A2-浇注系统在模具分型面上的投影面积（cm 2）；A2=3.141.82=10.17 （cm 2）。由资料8查表 2-2 可知，ABS 的熔体压力为 30/MPa。代入数据得：=30（211.7+10.17）102/1000=100.7 KN锁F该注射机型号的锁模力为 1000 KN100.7 KN故符合要求。3、最大注射压力的校核注射机的最大
12、注射压力应大于或等于塑件成型时所需的注射压力，即maxPK式中 -注射机的最大注射压力；maxP塑料模具设计与制造实训说明书-塑料件成型时所需的注射压力。ABS 取 7090MPa；P-安全系数，取 =1.3。KK代入数据得：=1.380=104 MPP=132 MP104 MP maxP故符合要求。4、模具厚度校核由于注射机可安装模具的厚度有一定限制，所以设计模具的闭合厚度 必须在注射机允许安装的最大模具厚度 及最小模具厚度 之mHmaxHminH间，即 maxin式中 -注射机合模部件允许的最小模厚（mm）；min-注射机允许的最大模厚（mm）。axH代入数据得：=278 mm m满足 =200 mm =278 mm =300 mm inmmaxH故符合要求。5
