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1、 课程设计说明书塑料套管注塑成型目 录 前 言 -3一、塑件的工艺性分析-6二、成型设备的选取-7三、塑件的模塑工艺卡片-8四、模具结构方案的确定-94.1 分型面的选择-94.2 型腔的确定-104.3 浇注系统的设计-114.3.1 主流道的设计-114.3.2 注射机与浇口衬套的设计-134.4 型腔、型芯的设计-144.5 推出机构的选择-154.6 模架的选用标准-164.7 温度调节系统的设计-164.7.1 冷切系统的设计计算-164.7.2 冷却系统的设计原则-16五、成型零件工作尺寸的计算-195.1 尺寸的计算-195.2 导向原件的选取-21六、注射机参数的校核-226.
2、1 注射压力的校核-236.2 注射量的校核-236.3 锁模力的校核-236.4 安装尺寸的校核-24 6.4.1 模具闭合高度的校核-246.4.2 模具开模行程的校核-24 参考文献：-25设计心得 ：-26 一 塑件的工艺分析1.1 材料分析：该塑件采用 ABS 材料成型，是一种常用的热塑性塑料。ABS 具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；还有较强的冲击强度与弹性；优良的介电性能和成型加工性能。1.2 用途分析：由于 ABS 塑料具有良好的综合性能并易于成型，所以在机械、电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用品等工业中得到广泛的应用，如电视及外壳、电话电器、汽车仪表盘、把手、管道
3、、电池槽及电视机、收录机、洗衣机、计算机外壳等。1.3 成型性能分析:制件性能稳定；容易出现裂纹，故塑件壁厚应均匀，脱模斜度不宜过小；升温时制件的精度高，因此就采用高注射压力，高温模具。1.4 塑件结构工艺性分析：塑件尺寸精度：该塑件体积较小，外形简单。该塑件均未标注公差，属于自由尺寸。精度为 MT5 级塑件精度，查互换性与测量技术公差表 3-2。精度要求不高，采用注射成型精度能给予保证。塑件表面质量：该塑件要求不能有飞边、毛刺、缩孔、气泡等划伤外形缺陷。塑件结构工艺：从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，都为 5-6mm，且符合最小壁厚要求。结构简单，塑件型腔不大，底部有 8 的两孔
4、，型腔为 35mm.综上分析，该制件属于大批量生产，所以零件采用注射成型工艺最佳！ 二 成型设备初选该制件的要求工艺不高，精度等级需求低。材料为 ABS，该材料成型温度在 200-270 之间,该材料密度为 p=1.05g/cm 初步估算零件的体积为：利用 proe 软件分析单件制品的质量 m=25.8g体积 v=23.7cm流道凝料的质量为塑件的 20%，故 m=10.32g采用一模一腔生产设计制造，根据注射量选择注射机：理论注射容量/mm 40g 注射压力/MPa 200锁模力/KN 250拉杆间距/(HV)（mmmm） 250250模板行程/mm 230模具最小厚度/mm 130模具最大
5、厚度/mm 220喷嘴球面半径/mm 10顶出行程/mm 55顶出力/KN 6.7螺杆直径/mm 30螺杆的转速/(r/min) 0220采用 SZ 40/25 型号注射机。 三、模塑工艺卡片资料编号车间套管注射工艺卡 共 页 第 页零件名称 套管 材料牌号 ABS 设备型号 SZ 40/25装配图号 材料定额 每模件数 1 件零件图号 单件质量 25.8g 工装 号设备温度 8085材料干 燥时间 23后段 150170中段 165180前段 180200料筒温度喷嘴 170180模具温度 5080注射S 2090保压S 05时间冷却S 20120注射压力MP60100套管，大批量生产。精度
6、 MT5。材料 ABS压力背压MP温度 辅助 min后处理时间时间定额 单件min检验编制 校对 审核 组长 车间主任 检验组长 主管工程 师 四、模具结构方案的确定。4.1 分型面的选择根据分型面的选择原则：1. 尽量缩短流动距离。 2. 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 3. 必须尽量减少熔接痕。 4. 应有利于型腔中气体排出。 5. 考虑分子定向影响。 6. 避免产生喷射和蠕动。 7. 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。8. 注意对外观质量的影响。通过对分型面的比较，分型面应选择在截面积最大且利于开模取出的端平面上，则分型面的选择如上图方案。 4.2 型腔数的确定及排布型腔的排列方式有平衡式和非平
7、衡式两种。前者要求分流道长度、截面形状和尺寸完全相同，各个型腔同时均衡的进料填充，同时充满。适用于成型同一种制品的多型腔模。 后者非平衡式则要求分流道截面形状尺寸相同，但分流道长度不同，成型过程中充满型腔有先后，难以实现均衡进料。控制比较麻烦，需多次试模、修正才能实现。该塑件为套管，采用的精度为 IT14 级，生产的批量较大，为了提高生产效率，但又要保证产品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响，塑件的尺寸精度要降低约 4%8%，因此多型腔模具（n4）一般不能生产高精度的塑件。因此，本模具可采用一模一腔的形式。 4.3 浇注系统的设计注射模的
8、浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止的流动通道。其由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。浇注系统的设计正确与否是注射成型能否顺利进行，能否得到高质量塑件的关键。对其要求是：将熔体平稳地引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔内的气体顺利地排出；在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分地把压力传递到型腔各部位，以获得组织致密，外形清晰、尺寸稳定的塑件。设计原则： 适应塑料的工艺性，保证塑件质量。 排气良好（不产生充型不满或产生明显的熔接痕等缺陷） 流程尽可能短（高压注射，低压保压） 避免料流直冲型芯或嵌件 修整方便，保证塑件外观质量 防止塑料制品变形 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应
9、尽量小 浇注系统的位置尽量与模具轴线对称，与型腔的布置应尽量减小模具的大小4.3.1 主流道的设计主流道是从注射机的喷嘴与模具接触的部位起到分流为止的一段流道。主流道横截面形状通常采用圆形。为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度 a=26，内壁粗糙度小于 0.4um，小端直径一般取 36mm 且大于注射机喷嘴直径 d 约 0.5-1mm。主流道的半锥角 通常为 26过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用 2则主流道大端直径 D= ，为使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径4mm 的圆弧过渡。主流道的长度
10、由定模坐板和定模板厚度确定，主流道的长度 L 一般控制在60mm 之内。主分流道示意图 冷却穴 ，拉料杆示意图 4.3.2 注射机喷嘴与主流道衬套的设计模具浇口衬套主流道球面半径 R 与注射机喷嘴球面半径 R 的关系为：R=R +（12）=10+2=12mm模具浇口衬套主流道小端直径 d 与喷嘴出口直径 d 的关系为：d=d +(0.51)=3+0.5=3.5mm流道呈圆锥型，锥度取 3分流道取半圆柱，半径 r=3mm浇口采用侧浇口，从塑件的侧部进料。如图所示：主流道衬套示意图浇口及制件成品示意图：4.4 型腔和型芯的设计型芯、型腔可采用整体式或整体嵌入式结构。整体式型腔是直接在一整块材料上加
11、工而成的凹模即为整体式凹模,其特点是牢固,不易变形,有较高的强度和刚度,成型的塑件表面不会有模具接缝痕迹.当塑件结构简单时,制作整体式凹模比较容易,塑件形状复杂时,整体式凹模的加工工艺性较差,需要采用电火花、电铸等特殊加工手段,制作周期较长且费用较高,零件尺寸较大时加工和热处理都较困难,消耗贵重模具钢多.整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。整体嵌入式型腔是将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,它在单腔和多腔模具中均可应用。根据该塑件的外形分析,模具的动、定模都是由凸、凹模组成,由于塑件为 MT5 精度,所以为便于模具的加工和减少熔接痕，达到工件精度要求,把凸凹模作为整体式。结构如下图所示：4
12、.5 推出机构的选择根据塑件的形状特点,模具的型芯在动模部分.开模后,塑件会留在动模的型腔内,并包裹着中间的型芯,其推出机构可选择推管推出或推板推出。但是根据塑件是管类零件的特点，并且采用一模一腔形式，采用推管推出形式易于制造更换，较为合理，这样推出平稳可靠，有效保证了推出后制件的质量，不易变形。则该塑件可采用推管推出机构。 4.6 模架的选用模架选取国家标准模架设计原则：如下图所示， 4.7 温度调节系统注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中设置温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。
13、根据 ABS 塑料的成型工艺，本模具只要设置冷却系统即可。一般注射模具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生产效率。4.7.1 冷却系统的计算冷却系统的计算包括热传导面积的计算、温控介质通道的尺寸和介质用量的确定以及通道回路的排布等，这些工作是注射模设计中的一个难点。 其参数根据资料推荐值选则。4.72 冷却系统的设计准则在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约 80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求有尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温
