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1、湖南网络工程职业学院专业工程实践说明书全套 CAD 图纸，联系 题 目 上盖注塑模 专 业 模具设计与制造 班 级 一 班 学生姓名 指导教师 2011 年 5 月 17 日目 录前 言一、塑件工艺分析二、注塑机选型三、模具结构方案的确定四、成型零部件工作尺寸的计算五、浇注系统的设计六、结构零部件的设计七、推出机构的设计八、冷却系统的设计九、模架选择十、注射机校核十一、设计总结十二、参考文献前 言塑料具有可塑性强，密度小、强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱。塑料制品生产主要由成型、机械加工、装配等环节组成，其中重要一环就是塑料成型。塑料成型就是将各
2、种形态的塑料原料制成所需形状的制品或坯件的过程。塑料成型的方法很多，如：注塑、吹塑、挤出等。而注塑成型以其高尺寸精度、高复杂性的制品高效率占有重要一席。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展而应而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。随着机械工业电子工业，航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发，设计制造的水平也须越来越高。一、塑件工艺分析制件外形尺寸：44.8 -00.05、280.05、27.4 -00.1、R1、SR100、3.250.05、9.5该塑料制件的内形尺寸：4
3、1.80.1、26 -00.05、25.20.05、2.30.1、2、1.250.05；工件尺寸精度无特殊要求，未注尺寸公差按GB/T14486-MT5-A 级选取。塑件要求外形美观，色泽鲜艳，表面平整，无气泡、划伤、裂缝及小孔等缺陷，粗糙度要求取 Ra1.6 。塑料制件材料为 丙烯腈-苯乙烯-工二烯共聚物（ABS） ，查表得收缩率为：0.3%-0.8%,取值 0.55%；大批量生产。材料分析：ABS 是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。工二烯为 ABS 树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的工二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性； 丙烯腈为 ABS 树脂提供硬度、耐热性、耐
4、酸碱盐等化学腐蚀的性质； 苯乙烯为 ABS 树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。 ABS 无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电器性能，密度为1.021.05g/cm3ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，具有良好的综合力学性能。成型特点：ABS 可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS 易吸水，成型加压前应进行干燥处理，ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统
5、对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小。 该塑料制件为上盖，外形为旋转体，壁厚比较均匀，最厚处 1.95mm 最薄处为 1mm。塑件有一定的行腔：既41.87.55，262.3，25.27.2。的行腔。该制品为大批量生产，在保证塑件质量的前提下，尽量采用一模多腔或高速自动化生产以缩短生产周期，提高生产效率，因此必须对模具的分型机构、塑件和流道凝料的自动脱模机构提出严格要求，采用一模四腔。根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用侧浇口。使用 Pro / E 软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形的体积：V =2.26810 3mm3该塑件的单件质量 M=P V=2.2
6、681031.0510-3 =2.38g根据产品的用途：该产品为功能型零件。二、注塑机选型初选注塑机注射量：该塑料制件的单件重量： Ms2.38g浇注系统重量的计算： Vj=S1h1+S2h2=38.46542+19.625202=1615.53+785=2400.53mm3Mj=pVj=1.052400.5330g产品和凝料的总质量为 M 总 =30+2.38440g根据产品质量+凝料80%理论注射量的原则，初选注塑机的型号为 XS-ZY-125三、模具结构方案的确定由于该产品公差尺寸按 MT5 精度，产量为大批量，所以采用一模四穴，但又因为要求表面无毛刺，采用侧浇口进浇的方式，侧浇口进浇的
7、优点是截面形状简单，加工容易，主要用于中小型塑件的多型腔模具，对各种塑料的成型适应性较强，但缺点是有浇口痕迹存在，注射压力损失大，对深行腔塑件排气不便。由于产品较小，包紧力小，所以采用顶针杆顶出。四、成型零部件工作尺寸的计算查书模具成型工艺与模具设计附录 B 塑料 ABS 收缩率0.3%-0.8%,取值 0.55%。 型腔、型芯工作尺寸计算由于该零件结构比较复杂，所以不采用安装模仁的方式，直接在模架上安装凹凸模镶件。型腔：基本尺寸 加收缩率的尺寸44.8 -00.05 44.8+44.80.005545.05 -00.0526 -00.05 26+260.005526.14 -00.052.3
8、 2.3+2.30.00552.31型芯：基本尺寸 加收缩率的尺寸41.80.1 41.8+41.80.005542.030.1280.05 28+280.005528.150.0527.4 -00.1 27.4+27.40.005527.55 -00.125.20.05 25.2+25.20.005525.340.055.2 5.2+5.20.00555.232 2+20.00552.011.250.05 1.25+1.250.00551.260.05五、浇注系统的设计注射模具结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目胡确定及型腔的排列、浇注系统的设计、型芯型腔的确定、推件方式的选择，模具
9、结构零件设计等内容。1. 分型面的选择 模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具结构与制造成本。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有优很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。根据分型面的设计原则：（1）分型面应该选在塑件的最大轮廓处（2）分型面的选择应确定有利于留模方式，便于塑件顺利脱模（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求（4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求（5）分型面的选择要便于模具的加工制造（6）分型面的选择应考虑成型面积和锁模力（7）分型面的选择
10、应有利于排气综合上面几点故分型面如下图2. 确定浇口形式及位置 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道，设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否完好，高质量的注射成形。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口根据经验选择侧浇口：侧浇口的长度为 1.5mm侧浇口的宽度为 3mm侧浇口的厚度为 0.5mm3. 设计主流道及分流道形状和尺寸主流道的设计 主流道是指浇注系统中注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因为必须使熔体的温度降和药理损失最小。模具设定为一模四腔，可以估
11、计一次成型所需的塑料，因此可确定型号为注射机 XS-YZ-125，结合厂里实际应用情况，及模架的选择及刚度与强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为 26，内壁粗糙度 Ra 取0.8m。根据产品的生产量大，主流道设计成可拆卸、可更换的主流道浇口套。XS-ZY-125 机喷嘴的相关尺寸为：喷嘴前段、端孔径：d=4mm喷嘴前端球面半径：SR=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=r+（1 2）mmD=d+（0.5 1）mm取主流道的小端直径 D=4.5mm流道表面粗糙度值 Ra 为 0.08 m。主流道草图如下： 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如 T8A，T10 等材料制造，热处理淬
12、火硬度为 5055HRC，该浇口套与模板间的配合采用 H7/m6 的过渡配合，浇口套与定位圈采用 H9/f9。为了保证模具安装在注射机上后，其主流道与喷嘴对中。对于小型注射模具，直接利用浇口套分开设计。其中 D 是定位环与注射机定位配合直径。设计时应选用注射机的定位孔直径和考虑塑料模的装卸方便来确定。 定位圈的固定螺钉一般用 M6M8.螺钉数通常选用 2 个以上。定位圈材料一般宜选用 45 钢或 Q275 钢制作：定位圈与注射机定模固定板中心定位孔相配，配合精度为 H11/h11,。定位环与定位孔的配合长度，对于小型模具取 810mm，对于大型模具取 1015。分流道的设计 分流道是指主流的末
13、端与浇口之间的一段塑料熔体通道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡的分配到各个型腔，设计时应尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道截面设计成 U 形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。U 形截面分流道的直径可根据塑件的流动性良好，所以造 U 形截面根据经验分流道的直径 d 可取 46mm。根据经验值分流道分道流道宽度b=5mm，半径 R=b/2=2.5,深度 h=1.252=2.5,为了能够使塑料流动平衡均匀，使排列紧凑流程尽量短，使胀模力的中心与注射机锁模力中心一致。4. 排气系统的设计利用配合间隙排气，这是最常见的，也是最经济的，更是具有使用性的。此
14、模具利用配合间隙便可以排气，所以这里无须开排气槽。5. 拉料杆的设计拉料杆的作用是注射结束模具分型时，将主流凝料从定模浇口套中拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统冷料一起推出模外。该塑件表面光滑无刮痕等缺陷，如果采用自动脱落，塑件脱落表面相互碰撞将造成表面刮痕等缺陷，因此该模具采用 Z 字形拉料杆，如图所示。工作时依靠 Z 字形钩将主流道凝料拉出浇口套。 六、结构零部件的设计1. 支承板的设计支承板的作用是对固定板上模具各零件起支承作用，以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止主型芯脱出型芯固定板。支承板需要有较高的平行度和必要的硬度和强度。支承板与固定板相联，联接时，常釆用定位销与螺拴
15、紧固，有时也可用定位销定位端部铆接紧固支承板。支承板的材料为 45钢，热处理时的硬度为240270HB。根据经验可知支承板厚度取 30mm。该模具支承板取 23023030 2. 垫块的设计垫块的作用是支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件，变更支承板和垫块的厚度可改变模具的封闭高度。其中相关尺寸根据模架以及推出高度而定，取 25048803. 合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定模和模时，正确地定位和导向的零件，承受一定的侧压力。该模具导柱为 2585，导柱的材料为 T8A，淬硬到HRC5055 ；该模具导套为 3530，导套的材料为 T8A，淬硬到HRC5055 。七、推出机构的设计推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成，推出机构按其推出动作的动力来源可分为手动推出机构、机动推出机构、和液压与气动推出机构等，按模具的结构特征可分为一次推出机构、二次推出机构、定模推出机构等等一次推出机构又称简单推出机构，它是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。一次推出机构，包括推杆推出机构，推管推出机构，推件板推出机
