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1、1黄石理工学院黄石理工学院塑料成型工艺及模具设计塑料成型工艺及模具设计课程设计说明书课程设计说明书题题 目：目： 圆形塑件盖塑料模具设计圆形塑件盖塑料模具设计专专 业：业： 模具设计与制造模具设计与制造 班班 级：级： 机电机电 08 级模具设计与制造级模具设计与制造 姓姓 名：名： 闫星星闫星星学学 号：号： 200830130110 指导老师：余东荣指导老师：余东荣 肖新华肖新华 时时 间间 ：2010 年年 6 月月 28 日日2目目 录录第第 一一 部分部分 产品的说明产品的说明 第第 二二 部分部分 塑件分析塑件分析 第第 三三 部分部分 注射机的型号和规格选择及校核注射机的型号和规
2、格选择及校核 第第 四四 部分部分 型腔的数目决定及排布型腔的数目决定及排布 第第 五五 部分部分 分型面的选择分型面的选择 第第 六六 部分部分 浇注系统的设计浇注系统的设计 第第 七七 部分部分 型零件的工作尺寸计算型零件的工作尺寸计算 第第 八八 部分部分 推出机构的设计推出机构的设计 第第 九九 部分部分 模架的选用模架的选用 第第 十十 部分部分 冷却系统设计冷却系统设计 第十一部分第十一部分 模具的动作过程模具的动作过程 第十二部分第十二部分 设计小结设计小结 第十三部分第十三部分 参考资料参考资料 3第第 一一 部分部分 产品的说明产品的说明本塑件结构简单，壁厚均匀，模架结构较简
3、单。精度要求较高，为四级精 度，材料为 ABS 成型性能一般，其他并无特殊要求。图一：零件实体图图二：塑件剖面图第第 二二 部分部分 塑件的分析塑件的分析4ABS 塑料 化学名称化学名称：丙烯-丁二烯苯乙烯共聚物比重比重:1.02 克/立方厘米 成型收缩率:0.3-0.8% 查表得收缩率为：0.3%-0.8%。材料分析材料分析：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 1.021.5/cm3ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。成型特点：ABS 在升温时粘度增高，所以
4、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 易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060c,而强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 6080c。塑件注射成型工艺参数的确定：塑件注射成型工艺参数的确定：根据该塑件的结构特点和 ABS 得成型性能，查相关手册得到 ABS 塑件的成型工艺参数：塑件的注射成型工艺参数 工艺参数内容工艺参数内容温度 8090注射时间35预热和干 燥时间 2h保压时间1530 后段180200冷却时间1530中段210
5、230成型时间/s总周期4070料筒温度 / 前段170190螺杆转速 /（r/min）3060喷嘴温度 /180190方法红外线灯 烘箱模具温度 /6080温度/70注射压力 /MPa7090后处理时间/h245第第 三三 部分部分 注射机的型号和规格选择及校核注射机的型号和规格选择及校核注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家
6、不同，其技术规格也略有差异。1 1、注射机的选用、注射机的选用选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量和注射压力初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：公实VV式子中，实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（） 。 实V3cm由 proe 分析/体测量，可得塑料盒的体积为 50cm3，考虑到设计为 2 腔，加 上浇注系统的冷凝料，实V=1.6x2xVs=1923cm为了保证注射成型，注射机的注射压力要大于注射时需要的压力。 查表得 AB
7、S 的注射压力为 70-90Mpa 取 80Mpa 查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，可以选择 SZY300SZY-300 型注射机的主要参数如下表所示主要技术参数项目参数数值主要技术参数项目参数数值6最大注射量/ cm3320最大模具厚度/mm355螺杆直径/mm45动、定模固定板尺寸/mm520x620注射压力/Mpa125最小模具厚度/mm130注射行程/mm130定位圈直径/mm125注射方式螺杆式最大开模行程/mm340锁模力/KN1400喷嘴孔直径/mm4 2 2、锁模力的校核、锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，
8、会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：F 锁 F 胀=KPaF 胀 =241.2kN F 锁=1400KN236104010402 . 1F 锁注射机的额定锁模力（N） ； P 分模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa） ；一般为注射压力a的 0.30.65 倍。我们这里选 P 型=40MPa。K 压力损害系数，查表取 1.23 3、开模行程校核、开模行程校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用 H 表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程 S。对双分型面注射模，所需开模行程为：S 机 H = H1 + H2 + a +（510）=35+5
9、0+45+10=140 mm式中，a中间板与定模的分开距离 （mm） 。7S 机=340mm 所以符合要求4,安装尺寸的校核安装尺寸的校核有后面计算查表选用模架为 DB2335-70X35X90 GB/T12555-2006 系列故模具外形尺寸为 300X350 =mmEephl3 . 215. 13许2,按强度计算S 强=19mm 12pr二，型腔地板厚度计算：1，刚度条件计算T 刚=mmEepr121758. 034 许2,按强度计算：T 强= 14432 pre图八 型腔尺寸15第第 八八 部分部分 推出机构的设计推出机构的设计本模具采用推件板推出，推杆选用 d=8 标准推杆推出距离 d
10、=45+5=50mm第第 九九 部分部分 模架的选用模架的选用以模具型腔的大小和进料方式，本模具选用点浇口 DB 型模架系列为 DB2335-70X35X90 GB/T12555-2006第第 十十 部分部分 冷却系统的设计冷却系统的设计1 1、冷却系统设计、冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为 200左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在 60以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和
11、生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以3 3、冷却系统设计原则、冷却系统设计原则、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。、浇口处加强冷却。、应降低进水与出水的温差。、合理选择冷却水道的形式。、合理确定冷却水管接头位置。、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。16、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损
12、坏。4 4、冷却系统的结构形式、冷却系统的结构形式根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图十三：图 九 冷却系统 第第 十一十一 部分部分 模具动作过程模具动作过程17图十 模架机构随着保压的时间结束，锁模机构卸载，在弹簧力的作用下 A 板和定模板分开待流到废料被拉出后在限位杆的作用下 A 板停止运动，动模继续后撤，废料和塑件在点浇口出断开，废料再自重下脱
13、落，废料再抱紧力的作用下随型芯后移，在注塑机顶棍的作用下推出机构工作，塑件被推出型芯，脱落。在注塑机的合模运动中，模架各个部分复位，准备下一次的注塑成型。第第 十二十二 部分部分 设计小结设计小结塑料工业是当今世界上最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料18模具设计的基本知识，更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。 塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来，这还需要我们到工厂里去实践。我相信在未来的我一定能走到最前头。第第 十三十三 部分部分 参考资料参考资料1 高汉华 何冰强主编，塑料成型工艺与模具设计，大连理工大学出版社，20072 高汉华 何冰强主编，塑料模具设计指导与资料汇编，机械工业出版社，2007
