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1、毕业设计说明书课题名称 小型盖体注射模设计 系 别 信息控制与制造系 专 业 计算机辅助设计与制造 目录摘要1工艺性分析：51.1制品原料（ABS）的工艺参数51.2塑件结构工艺性分析：51.3塑件尺寸精度分析61.4塑件表面质量分析61.5计算塑件的体积：62型腔数目与位置排列72.1型腔数目：72.2型腔的位置排列73分型面的选择84浇注系统94.1浇注系统的组成94.2浇注系统的设计原则94.3初步设计主流道及分流道的形状和尺寸95型芯和型腔105.1型腔和型芯的设计考虑因素105.2型芯和型腔的形状和尺寸105.2.1确定型腔的工作尺寸105.2.2确定型芯的工作尺寸115.3型芯，型
2、腔镶件尺寸设计125.3.1型腔镶件的尺寸设计125.3.2型芯镶件的尺寸设计126脱模斜度的确定137推出机构的设计137.1推件力的计算137.2确定顶出方式及顶杆位置148排气系统的设计148.1排气系统的作用148.2排气槽的设计原则148.3排气槽的尺寸设计149冷却装置设计1510初选注射机1510.1注射量的计算：1510.2注射压力1610.3锁模力1710.4注射机的相关技术参数1711选定标准模架1712注射模结构总体设计1812.1浇注系统零件设计1812.2成型零件设计1912.3机构支承零件设计2012.4导向机构设计2112.5推出机构设计2212.6抽芯机构设计2
3、313模具总装25总结 摘要本论文介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则，详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。设计成型零部件以及设计合理的推出机构。对设计进行验证主要是对注射机的相关重要参数进行验证，包括模具闭合厚度、模具安装尺寸、模具开模行程、注射机的锁模力等。在校验合格后，进行成型零件加工工艺过程的制定，既要保证塑件的质量，又要兼顾经济性。最后则是模具的装配环节，包括制定装配步骤、明确注意事项等。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具
4、结构及工作原理；通过对AutoCAD及UG的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。 关键词：生产工艺 注射模 成型零件 装配 塑料模具 分型面1 工艺性分析：工艺性分析主要包括制品原料工艺参数、塑件结构工艺性分析、塑件尺寸精度分析和塑件表面质量分析几点：1.1 制品原料（ABS）的工艺参数ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。注塑模工艺条件干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件 为8090
5、下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210280；建议温度：245。模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：5001000bar。 制品的注塑材料首先选用ABS，在注塑成型过程中会产生收缩，因此在型腔设计中要把收缩率考虑进去，也可以通过有效的控制模具温度来调节收缩率。1.2 塑件结构工艺性分析： 制品形状较简单，如下图所示。主要是均匀壁厚的注塑加工，塑件的高度为15mm，长28mm，宽15mm。模具的加工相对简单，尺寸精度一般。1) 从图纸上分析，该塑件的外形为方形抽壳体。壁厚均匀，均为2mm，符合最小壁厚要求。2) 塑件中存在
6、6（内孔为4）的圆柱结构，模具设计需要用到顶管。3) 塑件两侧均有两个2的圆孔，塑件成型后无法直接取出，需考虑侧向抽芯机构。4) 该注塑模具采用细水口点浇口模架。凹凸模形状相对简单，用整体形式将更方便凹凸模的加工。1.3 塑件尺寸精度分析该塑件的未注明公差按MT5级公差要求，其余的公差要求按制件的图形所示公差要求塑件的外形尺寸：、等孔尺寸：、等空心距尺寸：、等1.4 塑件表面质量分析该塑件表面质量没有什么高要求，粗糙度可取Ra3.2um,塑件的内部也不要较高的表面粗糙度要求，所以内外表面的粗糙度都取Ra3.2um。1.5 计算塑件的体积：计算得 查表可知塑料ABS的密度为1.021.05g/c
7、m3（注射级密度为1.05g/cm3） 单件塑件的质量为计算得 2 型腔数目与位置排列2.1 型腔数目：根据制品生产批量及经济性，通过对注塑机注射量及锁模力的计算。可按经济性确定型腔数： 式中 n 每副模具的型腔数 N 计划生产总塑件数 Y 单位小时模具加工费用（元/小时） t 成型周期（min） c 每个型腔模具加工费用（元）由于型腔数目越多精度越低(每增加一个型腔，其尺寸精度可下降4%)。从满足精度要求出发，必须满足下式：式中 L 塑件基本尺寸（mm） 塑件尺寸公差（mm） 单腔时，塑件可能达到的尺寸公差（mm）考虑到实际加工制造，从而采用一模二腔。2.2 型腔的位置排列型腔排列要紧凑，以
8、免排列分散，浪费定、动模型腔优质钢材。如下图所示。3 分型面的选择分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。、分型面应选在塑件外形最大轮廓处。、便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。、保证塑件的精度要求。、满足塑件的外观质量要求。、便于模具加工制造。、对成型面积的影响。、对排气效果的影响。、对侧向抽芯的影响。该模具采用水平分型面，如下图所示：4 浇注系
9、统4.1 浇注系统的组成组成浇注系统的零件有：浇口套，定位圈，拉料杆，定模板。浇注系统的组成部分：主流道，分流道，浇口，冷料穴。4.2 浇注系统的设计原则设计浇注系统时，必须遵守下述原则1) 浇口要设计在不影响塑件外观质量的地方及部位。2) 浇注系统应适应塑料的成型特征，以保证成型周期及塑件质量。3) 浇注系统应根据型腔数的多少和分布确定。4) 浇注系统应根据成型塑件的形状和尺寸确定。5) 浇注系统应尽量采用短的流程，以减少热量和压力的损耗及节约原材料。6) 浇注系统应有利于良好的排气，并防止型芯的变形及镶件的移位。7) 浇注系统的确定要考虑注射机的安装尺寸，防止单边安装。8) 浇注系统的设计
10、，要考虑便于修整浇口，以保证塑件的质量。4.3 初步设计主流道及分流道的形状和尺寸主流道通常设计在浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥型，其锥角为2-6，内壁粗糙度Ra取0.4um。小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm。现取锥角=4小端直径比喷嘴直径大1mm.考虑到模具的尺寸，初选注射机型号为：XS-Z-30,（可调整）。所以小端直径为d=3mm。分流道采用梯形截面流道，梯形大底边宽度b=6mm.梯形高度h=3.5mm,侧面角度 =8。主流道与分流道的过渡圆角r=2mm。为了能更方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。塑件采用侧面进料的搭接式侧浇口成型，其浇注
11、系统如图所示 ，侧浇口的宽度b=2mm,深度t=0.5,长度l=1mm。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中的前锋冷料，以免这些冷料进入型腔。主流道末端的冷料穴还有便于在该处设置拉料杆的功能。在模具分型时，注射凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。冷料穴的相关尺寸与拉料杆相关。5 型芯和型腔5.1 型腔和型芯的设计考虑因素1) 要防止溢料：当高压塑料熔体注入时，模具的型腔和型芯系统的某些配合面会产生足以溢料的间隙。为防止溢料，必须把间隙控制在最大不溢料的间隙内，ABS的允许间隙为0.05mm。2) 保证制造精度： 要保证塑料注入时不产生过大的弹性变形，最
12、大的弹性变形值可取制件允许公差的1/5，该制件的公差为0.2mm，因此允许弹性变形量为0.04mm。3) 有利于拔模拔模设计不只要设计适合的拔模角度，还要考虑到型腔变形量和制件冷却的收缩量。当型腔变形量大于制件冷却的收缩量时，制件的周边被型腔紧紧包住而难以脱模，强制顶出则会使制件划伤或损坏。因此型腔变形量应小于制件冷却的收缩量。4) 型腔和型芯系统的设计必须使得制件留在动模上。5.2 型芯和型腔的形状和尺寸ABS的收缩率在0.3-0.8%，取0.5%。即S=0.5%5.2.1 确定型腔的工作尺寸1) 型腔的径向尺寸计算：塑件的外型径向尺寸为 ABS塑件的精度采用一般精度等级4级，模具的最大磨损
13、量取塑件公差的1/6。模具的制造公差mm；取。 2) 型腔的深度尺寸计算：塑件的外型高度尺寸为 ABS塑件的精度采用一般精度等级4级，模具的最大磨损量取塑件公差的1/6。模具的制造公差mm；取。5.2.2 确定型芯的工作尺寸型芯的径向尺寸计算塑件内型径向尺寸为 ABS塑件的精度采用一般精度等级4级，模具的最大磨损量取塑件公差的1/6。模具的制造公差mm；取。型芯的深度尺寸计算塑件内型深度尺寸为 ABS塑件的精度采用一般精度等级4级，模具的最大磨损量取塑件公差的1/6。模具的制造公差mm；取 5.3 型芯，型腔镶件尺寸设计5.3.1 型腔镶件的尺寸设计型腔镶件（如下图）的长度受浇注系统的长度影响，还要保证其刚度，取110mm。高度受零件高度影响，保证足够高度设计冷却系统。取35mm。宽度要考虑到侧抽芯的空间需求，取60mm。5.3.2 型芯镶件的尺寸设计型芯镶件（如下图）的长度和宽度与型腔的一致分别去110mm、60mm。厚度（不包括成型部分）为12mm。
