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1、湖南大学衡阳分校毕业设计说明书课 题 放大镜框塑模设计说明书 专 业 模具设计与制造 班级学号 学生姓名 指导教师 2006 年 5 月 20 日湖南大学衡阳分校毕业设计共 18 页 第 1 页计 算 内 容 说 明目 录一、 塑件的分析 (2) 二、 塑件的形状尺寸 (3)三、 型腔数目的决定及排布 (4)四、 分型面的选择及排溢系统设计 (4)五、 浇注系统的设计 (5)六、 注射机的型号和规格校核 (6)七、 成型零部件的工作尺寸计算 (7)八、 导柱导向机构的设计 (12)九、 推出机构的设计 (14)十、 温控系统的设计 (16)十一、设计小结 (17)十二、参考文献 (18)湖南大
2、学衡阳分校毕业设计 共 18 页 第 2 页计 算 内 容 说 明第一部分：塑件材料分析一：基本特性塑件的材料是 ABS，是由丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚而成。这三种组分的各自特性使 ABS 具有良好的综合力学性能，丙烯睛使 ABS 具有良好的高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯使 ABS 具有良好的坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯使 ABS 具有良好的加工性能和染色性能。从形态上看，ABS 是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯丙烯睛的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且
3、由此产生了市场上上百种不同的品质的 ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如冲中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 综合性能较好。冲击韧性、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学、电性能良好；易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的焊接性能良好，可作双色成型塑件，且表面可镀铬。二：成型特性1、ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料脱模斜度宜稍大（宜取去 2以上） 。2、吸湿性强，含水量应少于 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。3、流动性中等，溢边料 0.04mm 左右，易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的
4、阻力。4、在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。不宜采用直接浇口注射，否则会增加内应里，使收缩不均匀和方向性明显。顶出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（在热水中可消失） 。5、料温过高易分解（分解温度 250左右） 。应控制好料温和模温。要求塑件精度高时模温宜控制在 50C60C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在 60C80C。一般用柱塞式注射机料温为 180C230C，注射压力为 100140Mpa，螺杆式注射机则取160C220C，70100Mpa 为宜。三：综合性能密度： 1.021.16g/cm比体积： 0.860.98cm/g 熔点： 130C160C熔融指数：
5、200C 负荷 50N，喷嘴 2.09，0.410.82g/10min热变形温度： 90C108C（45N/cm） ，83C103C (180N/cm)抗弯强度： 80 Mpa屈服强度： 50 Mpa抗压强度： 53 Mpa参考文献：塑料模具技术手册塑料成型工艺与模具设计塑料模具技术手册表1-9A P151-9B P21湖南大学衡阳分校毕业设计共 18 页 第 3 页计 算 内 容 说 明抗拉强度： 38 Mpa抗剪强度： 24 Mpa冲击韧度： 261KJ/m(无缺口)，11KJ/m（缺口）断裂伸长率： 35%拉伸弹性模量： 1.8Gpa 计算收缩率： 0.40.7%布氏硬度： 9.7R12
6、1四：ABS 的注射工艺参数注射成型机类型：螺杆式螺杆转速；3060r/min喷嘴形式及温度：直通式 180C190C料筒温度：前段：200C210C中段：210C230C后段：180C200C模具温度：50C70C注射压力：70MPa90 MPa保压力：50 MPa70 MPa注射时间：35s 保压时间：1530s冷却时间：1530s成型周期：4070s第二部分 塑件的形状尺寸一：塑件图如下所示二：塑件的工作条件对精度的要求不高，根据 ABS 的性能可选择其塑件精度等级为 7级精度（查阅塑料成型工艺与模具设计表 3-9P67） 。求塑件的体积：V 塑=（50.35/2-42.29/2）7.0
7、5+（118.83-50.35）*13*4.03=359.52+3587.67mm=3.95cm求塑件的质量：M 塑=V 塑P 塑=4.5g（P 塑取 1.1g/cm）参考文献：塑料成型工艺与模具设计表 3-1P55湖南大学衡阳分校毕业设计共 18 页 第 4 页 计 算 内 容 说 明第三部分 型腔数目的确定及其布局一：已知塑件的体积和质量，又因为此产品属于大批量生产的小型塑件，所以多型模腔可为其提供独特的优越条件。二：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺的误差的影响，塑件的尺寸精度要降低约 4%8%，因此多型腔模具（n4）的时候一般不能生产高精度塑件。根据制件的尺寸，精度，表面粗糙
8、度要求综合考虑生产率和成本及产品的质量等各种因素，初步确定此产品为一模 2 腔呈对称性排布。排布图如下：型腔数目及排布图第四部分 分型面与排溢系统的设计一：分型面的确定受到塑件在模具中的成型位置，浇注系统设计，塑件的结构工艺及其精度，嵌件位置，形状以及推出方法，模具的制造，排气操作工艺等各种因素的影响。因此选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：1. 分型面应在塑件外形最大的轮廓处。2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模。通常分型面的选择应尽可能使塑件留在动模一侧，这这样有助于在动模内设置推出机构动作，否则在定模内设置推出机构往往会增加模具整体的复杂性样有助于在动模内设置推出机构动作，否则
9、在定模内设置推出机构往往会增加模具整体的复杂性。湖南大学衡阳分校毕业设计 共 18 页 第 5 页 计 算 内 容 说 明3. 保证塑件的精度要求。塑件的精度要求较高的成型表面不可设为分型面，以防止塑件达不到所需的精度要求而造成废品。4. 满足塑件的外观质量要求。需考虑分型面处所产生的飞边是否容易修整清除。5. 对成型面积的影响，为了可靠的锁模以避免涨模溢料现象的发生，选择分型面应尽可能减少塑件（型腔）在合模分型面上的投影面积。6. 排气效果。分型面应尽量与型腔充填时塑料熔体的料流末端所在型腔内壁表面重合。根据以上几点原则，可确定塑件的分型面，如下图所示：在塑料熔体填充型腔是，浇注系统内的空气
10、及塑件受热或凝固产生的低分子挥发气提。如果不及时排出将给产品带来不良效果。1.在塑件上形成气泡，银纹，云雾，接缝，使表面轮廓不清，甚至充模不满。2.严重时在塑件表面上产生焦痕。3.降低充模速度，影响成型周期。4.形成断续注射，降低生产效率。因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中，为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料的最后充填到的型腔部位开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定量的气体。由于此塑件较简单，通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆，活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙为 0.030.05mm 。因此此塑件注射成型时可利
11、用配合间隙排气即可。第五部分 浇注系统的设计浇注系统一般由主流道，分流道，浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计应保证塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体及时顺利排出。在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效的传递到型腔的各个部位以获得完整，内外在质量优良的塑料制件。浇注系统应采用尽量短的流程，以减少热量与压力的损失，确保均衡进料防止塑件出现缺陷，冷料穴设计合理，整修方便，防止制品变形和翘曲，应与塑件材料品种相适用，尽量减少塑料的消耗。 湖南大学衡阳分校毕业设计共 18 页 第 6 页计 算 内 容 说 明根据上述原则，塑件材料和外行尺寸可确定其浇口为侧式点浇口，单分型面，
12、分流道采用半圆形截面，分流道开设在定模板上，在定模固定板上采用浇口套，应设置冷料穴和拉料杆。浇注系统图根据塑件的材料及其外形尺寸和质量等决定影响因素，根据查表可确定其初步取值如下：据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，初步取值如下：d=2.5mm D=5mm h=4mm l1=1mm r=3mml2=5mm a=4。 H=1020mm L=5060mm初步估算浇注系统的体积，V 浇 =4.644.82cm3。其质量约为：W 浇 =V 浇 r 塑 =5.105.30g。总质量为：S=(nW 塑 + W 浇 ) /0.8=2426g1、 主流道的设计主流道始端直径 D=d+（0.51）mm 球面凹
13、坑半径 R2=R1+（0.51）mm半锥角 a=1。 2。 尽可能缩短长度 L（小于 60mm 为佳）d=d0+（ 0.81）mm R1=R+0.5mm 主流道内壁粗糙度应在 Ra0.8 以下2、 分流道的设计a；分流道的截面形状是圆形 b；分流道的截面尺寸查设计手册表 3-5 可取 D=8mm L=150mm3、 浇口的设计 采用侧浇口a=2。 6。 a1=2。 3。 b=1.55.0 h=0.52.0c=0.50.75 r=13 c=R0.3 或 0.3*45。4、 冷料井的设计 底部带有推杆的冷料井第六部分 注射机的型号和规格根据塑件的材料、外形以及质量等因素可确定注射机的型号为 XSY300注射机的技术规格如下:湖南大学衡阳分校毕业设计共 18 页 第 7 页计 算 内 容 说 明型号： SZY-300 额定注射量(cm 3)： 320螺杆直径(mm)： 60 注射压力 (MPa)： 77.5注射行程（mm）： 150 注射时间（s）： 5 注射方式： 螺杆式 合模力 kN）： 1500最大开（合）模行程（mm）： 340 模具最大厚度（mm）： 355模具最小厚度（mm）：
