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1、第 1 页 共 21 页前前 言言光阴似箭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为透气盖的注塑模具。本次设计以透气盖模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。在设计的过程中,通过不断的查阅资料,征询老师意见等方法来达到最终目的。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统
2、方法外，同时引用了 CAD、Pro/E、UG 等技术，使用 Office 软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。通过这次设计让我对所学专业理论知识得到更好的巩固，对知识的综合运用能力得到深入和升华，为以后我走向工作岗位奠定良好的基础。第 2 页 共 21 页目录目录摘要4 一、塑件工艺性分析5 1、 使用性能，塑件技术要求和生产要求6（1） 、制品的外形结构 6（2） 、制品的壁厚 6（3） 、制品的尺寸精度 6（4） 、制品的表面质量 7（5） 、制品的圆角 7 2、塑件材料的工艺性分析 7 （1） 、ABS 的基本特征 7 （2） 、成形特点 7 3、塑件的结构工艺性分析 7 二
3、、注射机的选择 8 1、注射机的初选 8 （1） 、塑件的体积计算 8 （2） 、注射机的初步选择 8 2、注射机有关参数的校核和最终选择 8 （1） 、模具闭合高度的校核 8 （2） 、开模行程的校核 8 （3） 、模具安装部分的校核 8 （4） 、注射机的参数校核 8 （5） 、注射机的有关参数 8 三、塑件的模具结构设计9 1、分型面的选择和确定 9 2、型腔数目的确定及型腔的排列10 3、浇注系统的设计10 （1） 、主流道尺寸的设计11 （2） 、冷料井的设计11 （3） 、分流道的形状和尺寸11 （4） 、浇口的设计11 4、成形零件的结构设计12 （1） 、型腔结构的选择 12
4、（2） 、型芯的选择13 5、型腔和型芯的固定方式13 6、推出机构的设计13 7、抽芯机构的设计14 （1） 、侧向分型与抽芯机构的选择14 （2） 、斜导柱长度计算16 8、冷却系统的设计16 9、排气结构的设计18第 3 页 共 21 页10、导向机构和定位机构的确定18 11、成形零部件刚度和强度校核18 12、模具材料选用及主要成型零件的材料选用18 四、模具相关尺寸的计算19 五、设计总结20 六、参考文献21第 4 页 共 21 页摘要摘要：本文主要介绍的是透气盖的注射成型工艺及模具设计。制件材料为 ABS，总体形状为圆筒形，在内壁上有一段螺纹。模具采用一模四腔的结构形式，主要特
5、点为采用活动螺纹型芯来成型内螺纹，外型采用哈夫块成型，并用斜导柱驱动脱模。关键字: 塑料模具 成型工艺 ABS 螺纹抽芯Abstract :This paper describes the Air cover injection molding and die design. The material of the part is ABS, The overall shape of breathable cover is cylindrical , internal have a thread. Die used a four-cavity structure, the main featur
6、e of the simultaneous Using the activity Thread Core to forming core-pulling thread , using the hough block forming appearance ,and using bevel-driven ejection.Keywords : Plastic Molding ABS core pulling Thread第 5 页 共 21 页一、一、塑件工艺性分析塑件工艺性分析图 1-1 塑件 3D 图塑 料：ABS 生产批量：小批量生产 技术要求：1 未注公差按 MT5 级精度2 未注圆角 R
7、=0.5mm3 外壳光滑、无凹凸点、飞边和缩水、气泡、毛刺等不良缺陷第 6 页 共 21 页图 1-2 塑件 2D 图1、 使用性能，塑件技术要求和生产要求 (1) 、制品的结构透气盖的结构比较简单，有侧凹，侧壁还带有两个小孔，壁厚比较均匀，该制品 所占的最大空间约为25x30 为一般中小的塑料制品.制品在二个方向上有简单的侧凹, 需要用半合模的斜导柱抽芯机构，塑件还带内螺纹，因是小批量生产，故采用活动螺 纹芯子，成型塑件内螺纹。 (2) 、制品的壁厚从原则上来说，制品的壁厚应按使用要求（特别是机械强度要求）来决定的，制 品壁厚的大小常会使制品工艺性发生很大的变化。该制品的壁厚约为 2mm,
8、但它螺纹孔 的壁厚相对壁厚有一定的差距，且塑件上端外缘壁较厚，壁厚的不均匀造成了收缩率 的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。 (3) 、制品的尺寸精度制品的尺寸精度直接影响到模具的制造精度，塑件的精度要求越高，模具的制造第 7 页 共 21 页精度要求也越高，模具的制造难度及成本亦越高，而塑件的废品率也增加。一般来讲， 为降低模具加工难度和模具制造成本，在满足使用要求的前提下，尽量把制品的尺寸 精度设计低一此。该制品最高的尺寸精度为 5 级，对于 ABS 来说属于中等精度，在建议的精度范围 内，帮较容易加工。 (4) 、制品的表面质量 制品的表面质量包括表面粗糙度和表面缺陷
9、状况等，在不考虑制品表面缺陷时， 表面质量要由表面粗糙度决定。一般来说，模具表面的表面粗糙度要求要比塑件低 12 级。模具在使用过程中，由于型腔磨损而使表面粗糙度值不断加大，所以应随时给邓 抛光复原。透明件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件则根据使用情况 来决定它们的表面粗度。塑料原材料、工人操作技术水平以及模腔的表壁的表面粗糙 度等因素，均对制品表面粗糙度有影响。制品的表面粗糙度根据具体情况而定，平常 除考虑使用要求外，更多地是考虑外观质量。 该塑件表面质量要求表面光泽，表面为 7 级精度，外壳光滑、无凹凸点、飞边和 缩水等不良缺陷，无飞边毛刺缩孔流痕等工艺缺陷。成型时避免在塑件分
10、型面处出现 毛刺，属于一般外装结构件的质量要求，取 Ra=0.4,是比较容易满足的. (5)、制品的圆角塑件除了使用要求采用尖角之外，其余所有转角均尽可能采用圆弧过渡。避免因 制件尖角处易产生应力集中和降低制品强度。塑件的圆角，使模具型腔对应分变呈圆 角，增加模具的坚固性；塑件的外圆角对应着型腔的内圆角，使模具在淬火或使用时 不致因应力集中而开裂，同时增加美观。圆角的大小为塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜 小于 05mm，在允许的范围内。2、 塑件材料的工艺分析(1) 、ABS 的基本特征 ABS 是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚物，呈微黄色或白色不透明，具 有良好的表面硬度、耐热性、
11、耐化学腐蚀性、坚韧性、优良的成形加工性和着色性能， 因此 ABS 树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。(2)、成形特点 ABS 易吸水，使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成形加工前应进行 干燥处理；在正常的成形条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小；要求塑件精度 高时，模具温度可控制在 500C600C,要求塑件光泽和耐热时，应控制在 600C800C；ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，帮成形周期短；ABS 的表观黏 度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。3、塑件的结构工艺性分析 (1) 、塑件厚度不均匀，塑件成形性一般； (2)、塑件有侧凹，需采用侧抽
12、芯机构即用滑块斜导柱抽芯机构； (3)、从塑件结构看，综合考虑各因素采用侧浇口。第 8 页 共 21 页二、注射机的选择二、注射机的选择1、注射机的初选 (1) 、塑件的体积计算 利用软件进行三维实体建模，并可直接通过软件进行分析查询到塑件的体积为 Vm=4830.8x4=19323.2mm3, 其中浇注系统凝料体积约为 5909.3mm3 一模二腔故总体积为 V 总=V 件 x2+V 料=4830.8x4=19323.2+5909.3=25232.5mm3 (2) 、注射机和初步选择 查手册得 ABS 的注射压力为 60100MPa,塑件较复杂取 P=90MPa , 用软件进行分析查询到塑件在分型面的投影面积为 2185.6mm2,凝料在分析面的投影面 积为 1395.2mm2, ABS 塑料的型腔压力为 30MPa 锁模力 F 锁pA 分=30MPaX(2185.6+1395.2)107.4KN 又因塑件和凝料总质量一般不超过注射机公称注射量的 80%,故注射机的公 称注射量 VmaxV 总/80%=2
