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1、塑料模具设计与制造实训说明书第1章 单孔盖板注塑模工艺规程的编制1.1 模塑工艺编程的编制该塑件是单孔盖板,其零件图如图1-1所示.本塑件的材料采用ABS,生产批量是大批生产.1.2 塑件的工艺性分析 图1-1 塑件图塑件的原材料分析塑件的材料采用ABS，属热塑性塑料，从使用性能上看，该塑件具有高强度，良好的耐水、耐油性，其介电性能与温度和频率无关，使优良的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料具有很好的加工性，成型容易，收缩率较小，制件尺寸容易控制，但是其吸水性较大，易使成型后制件上产生气泡，银丝、斑纹等缺陷，因此应注意注塑前对原料的干燥。另外，在成型时应采用较高的成型温度和注射压力，以提高熔料的
2、流动性，减小收缩率。1.3 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析（1）结构分析从零件图上分析，塑件外形简单，无须侧向分型与抽芯机构。塑件的尺寸不大，结构不易变形，可以用整体型腔和型芯，简单方法脱模，较简单的办法是用推板脱模。从结构上看，分型面置于单孔盖板下平面是唯一合理的选择。结构采用一模一腔，点浇口，推板脱模，简单冷却的模具结构。从零件图上分析，由于该零件属于简单的制品。(2) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效变化和模具的结
3、构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件为MT5级2。即：8+0.150mm，40-0.12mm，180-0.25mm，840-0.35mm,以上分析可见，该零件的尺寸精度不高没有太多的的精度要求，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从零件的壁厚上来看，壁厚为4mm，比较均匀，有利于成型。(3) 表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电介质外。除此外没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得
4、到保证。1.4 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的质量是为拉选用注塑机和确定模具型腔数。计算塑件的体积： =9000-58.9 =8941.1 =819计算塑件的质量：根据设计手册查得ABS的密度为P=1.021.07克/立方厘米故零件的质量为：M=VP =8.941.03 =9.208g 1.5 成型设备的选择注射模具是安装在注射机上的，模具与注射机应当相适应，这将关系到制件的质量，均匀性及成型周期。选择注塑机时，必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验，制品注射量一般不超过注射机最大注射量的80%，此模具采用一模两腔。又由于A
5、BS的注射压力为49196Mpa而SZ-200/1250C是208Mpa.1.6 塑件注塑工艺参数的确定查阅相关文献和参考工厂实际应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度料筒温度：后段温度选用160 (150170) 中段温度选用175 (165180) 前段温度选用185 (180200)喷嘴温度：选用170注塑压力：选用100Mpa注塑时间：选用30s保压：选用70MPa保压时间：选用20s冷却时间：选用30s第2章 注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列方式、冷却水道布
6、局、浇口位置设置、模具工作零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。2.1 分型面选择分型面是动、定模具的分界面，即打开模具取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切联系。实际的模具结构基本上有三种情况：型腔完全在动模一侧；型腔完全在定模一侧；型腔各有一部分分别在动、定模中。分型面的选取不仅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。一般来说，分型面的总体选择原则是：保证塑件质量，便于制品脱模和简化模具结构。具体包括以下几条。型面位置应设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔，这是分型面首要原则。图二 分型
7、面的选择2.2 型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模两件，即模具需要两个型腔，综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素。采用图三所示的型腔排列方式,缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较长,不太好。 图三 型腔排列方式采用图四所示的型腔排列方式,显然料流长度较短,所以比较更好一些.图 四 型腔排列方式2.3 浇注系统设计浇注系统是指模具中从注塑机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。浇注系统设计. 根据设计手册查得SZ-200/1250C型注塑机喷嘴
8、的有关尺寸:喷嘴前端孔径:;喷嘴前端球面半径:;根据模具主流道鱼喷嘴的关系: R=RO+（12） D=do+（0.51）取主流道球面半径R=13mm;取主流道小端直径。为了便于将凝料从主流道中拨出,将主流道设计成圆锥行,其斜度为,经换算得主流道大端直径。为了使熔料顺利进入分流道,可在主流道出料端设计半径的圆弧过渡。 分流道设计。分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状简单,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列的方式可知分流道的长度较短,为了便于加工起见,选用截面形状为圆形的分流道,查表得R=4mm。 浇口设计。根据塑件的成型要求
9、及型腔的排列方式,选用侧浇口较为理想。故采用截面为矩形的侧浇口,查表初选尺寸为(blh) 3mm1.0mm2mm。2.4 排气系统设计本塑件外形简单,可以直接利用分型面及顶杆间隙进行排气,而不需另设排气槽。2.5 成型零部件设计凸模的结构设计：凸模主要是与凹模相结和构成模具的型腔,其结构形式如图五所示。 图五 凹模的结构设计因模具采用一模两件的结构形式,考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素,凹模采用整体式如图六所示。本设计分流道与浇口的设计要求,分流道和浇口均设在上凹模板上。图 六 凹模型腔板该成型零件尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率,平均制造公差和平均磨损量来进行计算。查表得ABS的
10、收缩率为s=0.3%0.8%,故平均收缩率为 考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差。1、型腔和型心工作尺寸计算型腔,型心工作尺寸计算如下:型腔的径向尺寸：Lm=Ls+LsScp-3/4 =84+840.0055-3/40.35 =84.1995mm型腔高度尺寸： Hm=Hs+HsScp-2/3 =4+40.0055-2/30.12 =3.942mm 型腔宽度尺寸：Lm=Ls+LsScp-3/4 =17.9115mm型芯的径向尺寸：Lm=Ls+LsScp-3/4 =8.1565mm型腔底壁厚查表及表时 这里取了15mm。凹模壁厚单型腔侧壁厚的经验公式为: 多型腔模具的型腔与型腔之间的壁厚,
11、至少取14.5mm。型腔斜角 按表选取2.6脱模顶出机构设计 本塑件脱模斜度大，顶出阻力小，采用顶杆脱模机构。(1) 顶杆的形式 采用等圆截面顶杆，其尾部采用轴肩形式，顶杆材料为T8A，头部要淬火，硬度应达到40HRC以上，滑动配合部分表面粗糙度达到Ra0.631.25,顶杆的位置高在阻力大的地方。(2) 顶杆的固定及配合 顶杆与顶杆孔部为滑动配合，一般选H8/f8，其配合间隙兼有排气作用，但不应大于所用塑料的排气间隙，以防漏料。配合长度一般与顶杆直径的23倍，顶杆端面构成型腔的一部分，应精细抛光。(3) 导向装置 在顶出塑件时为了防止垫板和推杆固定板扭曲倾斜而折断杆，特别是对于长推杆，常设置
12、导向零件。本模具不大，采用两个导柱定位，导柱与导向孔成导套的配合长度应小于10mm，导柱导套常用T8材料做成，淬火硬度为5560HRC。(4) 复位装置 脱模机构完成塑件顶出后，为进行下一个循环，必须回复到初始位置，才能合模进行下一次注塑成型。本模具采用复位杆复位，复位杆装在与固定顶杆同一的固定板上，且各个复位杆的长度必须一致，复位杆端面常低于模板平面0.020.05mm,复位杆设2根,位置在模具型腔和浇注系统之外。第3章 模具加热与冷却系统的计算本塑件在注射成型时不要求有太高的模温,因而在模具上课不设置加热系统是否设计冷却系统可作如下计算:ABS在型腔中冷却固化的最佳温度为（4060），要使
13、模具保持塑料冷却固化所需的最佳温度，必须对高温塑料带入模具的温度进行有效的调节和控制，常用且又简便的方法，就是利用冷却介质水对模具进行循环冷却，将模具中多余的热量，带出模外，以保持制品冷却所需的最佳模温。 设定模具平均工作温度为40，用20的常用水作为模具冷却介质，其出口温度为30，产量为（初算为每2分钟1套）0.12Kg/h。 (1) 求塑件在硬化时每小时释放的热量，查得PP的单位热流量为 40xJ/。 (2) 求冷却水的体积质量 由体积流量V查表可知所需的冷却水管直径非常小。由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。第4章 模具闭
14、合高度的确定由前面的设计中，根据经验确定：定模座板：，定模板，动模板，支承板,动模座板。根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块因而模具闭合高度： =30+32+15+30+30+25+80 =242mm第5章 注塑机有关参数的校核 本模具的外形尺寸为250mm450mm242mm,SZ-200/1250C型注塑机模板最大安装尺寸为4700mm900mm,故能满足模具的安装要求。由上述计算模具闭合高度242mm, SZ-200/1250C型注塑机所允许模具的最小厚度200mm,最大厚度300mm。 由资料查得SZ-200/1250C型注塑机的最大开模行程S=360mm,满足顶出塑件要求。 10）mm =1
