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1、一、前言塑料模具技术的发展日新月异， 在现代工业、 餐具、玩具等行业 中的应用很广泛，模具是生产各种产品的重要工艺装备。此次毕业设计的题目是塑料成型模具的设计。 塑料模具的分类很 多，按照塑料制件的不同可分为： 注射模、压缩模、压注模、挤出模、 气动成型模等。 注塑模具又称注塑成型， 是热塑性塑料制品生产的一 种重要的方法。除少数塑料制品外， 几乎所有的热塑性塑料都可以用 注射成型方法生产塑料制品。注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型， 而且成功用于热固性塑料的成型。 模具以其特定的形状通过一定的方 式使原料成型。 模具的制造精度越高， 制造成本越高， 因此应延长模 具的使用寿命，尽量缩短模具的制
2、造周期，来降低生产成本。 塑料制品以其密度小、 质量轻的优点在工业中的应用日益普遍， 大有 “以塑代钢”的趋势。塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用 要求，可以很好的降低塑料制品的生产成本。 塑料的质量要靠模具的 正确结构和模具成型零件的正确形状， 精确尺寸几较低的表面粗糙度 来保证。本次设计的模具用于有机玻璃制品的生产制造。ABS塑料 化学名称：丙烯腈 -丁二烯- 苯乙烯共聚物 英文名称 :Acrylonitrile Butadiene Styrene 比重:1.05 克/立方厘米 成型收缩率 :0.4-0.7% 成型温度：200-240C干燥条件：80-90C 2小时特点：1、综合性能
3、较好 ,冲击强度较高 ,化学稳定性,电性能良好 .2、与372有机玻璃的熔接性良好 ,制成双色塑件 ,且可表面镀铬 ,喷漆 处理.3、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。4、流动性比HIPS差一点，比PMMAPC等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件 , 减磨耐磨零件 , 传动零件和电讯零件 . 成型特性：1. 无定形料 , 流动性中等 , 吸湿大 , 必须充分干燥 , 表面要求光泽的塑 件须长时间预热干燥 80-90度,3 小时.2. 宜取高料温 ,高模温,但料温过高易分解 （分解温度为 270度）. 对精 度较高的塑件 ,模温宜取 50-60度,对高光泽 . 耐热塑件 , 模温
4、宜取 60-80度.3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温， 或者改变入水位等方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料， 生产3-7 天后模具表面会残存塑料分 解物， 导致模具表面发亮， 需对模具及时进行清理， 同时模具表面需 增加排气位置。ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 PS, SAN BS 的各种性能有机地统一起来， 兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物， A代表丙烯腈，B代 表丁二烯， S 代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有 韧、硬、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，
5、燃烧后塑料软 化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性 好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工 较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类 溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。二、塑料制品的工艺性分析1、塑件的分析：ABS是丙烯、丁二烯和苯乙烯三种弹体聚合而成的非结晶型的高聚 物，属于热塑性工程塑料。ABS塑料在一定温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度及耐磨 性；其热变形温度为1000C左右；具有一定的化学稳定性和良好的介 电性能；还能与其他塑料和橡胶混溶等特性；其制品尺寸稳
6、定性好， 表面光泽，可以抛光和电镀；ABS塑料耐热性并不高，耐低温性和耐 紫外线性能也不好。ABS塑料成型性较好。其流动性也较好，成型收缩性小；ABS塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期 短。但ABS吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求光泽的制品应 进行较长时间的干燥。ABS塑料可采用注射、挤出、压延、吹塑、真 空成型等方法制造塑料制品。虽心178 S6-0Q 72、塑件尺寸精度分析:此塑件上均未标注公差精度要求，所以所有尺寸均为自由尺寸，查塑 料模塑成型技术表39 “常用材料分类和公差等级选用”，未注公 差等级选MT5级精度，属于中等精度等级然后按表 310“国
7、家标准 模塑件尺寸公差数值表”，查得未注尺寸公差的公差，标注如下（单 位：mm）塑件外形尺寸:06 0.241500.381700.382000.64 4.500.242。0.20.241200.340.3817。塑件内形尺寸：8 00.24 R2.500.2 0.500.23、塑件表面质量分析该塑件是电视机旋钮表面要求光亮无划伤痕迹。4、塑件结构工艺性分析、此塑件为圆柱回转体类零件，高度为31mm各段厚度不一，总体 尺寸为20mm尺寸较小;、塑件有一长度为12mm的杆状部分，成型此杆状部分采用镶件结 构，塑件有圆周内凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必须使用两侧 的侧滑块分型机构，使用斜导板起
8、开合模的导向作用。塑件表面有一 个圆形凹槽，成型此部分采用成型推杆成型。三、成型设备选择与模塑工艺规程的编制计算塑件体积、重量计算体积：通过使用Pro/e软件绘制旋钮零件图，查的塑件体积 V=5.33cm估算质量：查表5 1 “某些热塑性塑料的密度及压缩比”，知ABS的密度2=1.01.1g/cm，取 =1.05g/cm塑件质量 m= V=1.05 5.33 5.59g查中国模具工程大典知，浇注系统的质量取塑件质量的 20%100%,所以总质量 M=4.35 m=24.32g初选注射机：XS-Z Y-60;初定型腔数：一模四腔；注射机XS-ZY-60的主要技术参数：螺杆直径38mm额疋注射量6
9、0cm3注射压力122MPa锁模力500KN最大注射面积130亦最大开合模仃程180mm拉杆空间280mm250mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm喷嘴球头半径12mm喷嘴孔直径4结论：可用注射成型四、注射模结构设计1、分型面的选择分型面的选择应遵循以下原则： 分型面应便于塑件的脱模； 分型面选择应有利于侧面分型和抽芯； 分型面选择应保证塑件的外观质量； 分型面选择应有利于防止溢料； 分型面选择应有利于排气； 分型面选择应尽量使成型零件便于加工; 分型面选择必须考虑注射机的技术参数;“一般，分型面选在塑件的最大截面处”综上所述，该塑料件的分型面取在塑件的最大截面A-A。2、浇注系统对
10、浇注系统的要求是：将熔体平稳的引入型腔，使之按要求填充型腔； 使型腔内的气体顺利排出；在熔体填充型腔和凝固过程中，能充分地 把压力传到型腔各部位，以获得组织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑 料制品。(1) 主流道：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=26,内壁粗糙度R小于0.4 m小端直径d约0.51mm主流道的长度由定模座板和定模板 厚度确定，一般L不超过60mm主流道大端与分流道相接处应有过 渡圆角(通常r取13mm以减小料流转向时的阻力。由于主流道需要与高温塑件和喷嘴频繁接触，所以要设置浇口套，查模具设计与制造简明手册，选浇口套I型，小端直径d
11、i=5mm 长度L为30mm浇口套直接装配到定模座板上，方便且安装简单。如图所示：(2) 分流道：分流道是介于主流道和浇口之间的一段流道。 它是熔体由主流道流入 型腔的过渡段通道，也是使浇注系统的截面变化和熔体流动转向的过 渡通道。分流道截面形状和尺寸：分流道截面为梯形截面，其加工容易，且热 量散失和流动阻力也不大；所以，选梯形截面。查塑料模塑成型技术表5 5 “常用分流道横截面及其尺寸”如图：圆角半径R=1.5mm分流道长度L=50mm高度h=3.5mm梯形长度 X=5mmXrzRK/ /上厶丄/ /(3) 浇口： 浇口的基本作用：使从分流道来的熔体产生加速，以快速充满型 腔；防止熔料倒流；
12、便于浇口凝料与制品分离。 浇口选用：点浇口：其优点是去除浇口后，制品上留下的痕迹不明显，但压力损 失较大，制品收缩大，而且模具应设计成双分型面模具， 以便脱出流 道凝料，造成模具结构复杂。图为点浇口该制品选用点浇口。塑件表面质量较高要求，去除浇口后，制品上留 下的痕迹不明显。但是，模具应设计成双分型面模具，以便脱出流道 凝料，造成模具结构复杂。图为点浇口尺寸:(4) 冷料穴与拉料杆；梯形拉料杆为标注件，易于选取，且使用效果较好，其头部有一定空间。能贮存凝料，充当冷料穴。如图：3、型腔设计：型腔是成型塑料制品外形的主要零件。可分为整体式和组合式两类。组合式凹模改善了加工性，减少了热处理变形，有利
13、于排气，便于模 具的维修，节约了模具钢，但装配调整较麻烦，主要用于形状复杂的 塑料制品的成型。该制品外型有圆周内凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必须使用两 侧的侧滑块分型机构，型腔需要做成两侧滑块，采用组合式。4、侧向分型：因为塑件有圆周内凹槽， 所以必须使用两侧的滑块分型机构， 且塑料 件倒装需要延时侧抽。 使用斜导板起开合模的导向作用。 使用楔紧块， 在合模时对模具起锁紧的作用。5、推件方式： 推出机构的设计要求： i 、尽量使塑料制品留在动模上ii 、保证制品不变形不损坏iii 、保证制品外观良好iv 、结构可靠该塑件要求 “表面光亮且无划伤痕迹” 且该零件底面上有一个圆形浅 凹槽，可以
14、直接使用推杆成型。选推杆推出。复位零件： 采用复位杆复位，使已完成推出制品任务的推杆回到注射成型状态的 位置。6、冷却与加热系统：由于ABS塑料成型时要求温度在5080C,但其体积很小，故模具可 不考虑设置加热冷却系统。7、标准模架的选用：该塑件最大尺寸为20mm采用点浇口，采用一模四腔，则其模具对 称，便于布置，型腔采用镶拼式，尺寸不大，但为满足模板强度，刚 度以及型腔布局的需要，选择 150mm200mn的标准模架，其闭合厚 度为195mm该模具的最大尺寸为 200mm200mm注射机XS-ZY-60的拉杆空间为280mm250mn最大模具厚度200mm所选模架能放进去 所以可使用初选的注
15、射机XS-ZY-60,其能满足生产要求五、成型零件尺寸计算 型芯、型腔计算：该塑件材料为 ABS查得该塑料的收缩率为0.4%0.7% 取0.55%。模具制造公差取 3（1）型腔径向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式计算:A= （ 1+S） Ax s zA= 6 00.24、4.50.24、1500.38、2000.64则 Ami=( 100.55% 60.75 0.24)00.08=5.850.080Am2=4.34 00.08 Amf14.79 00.12 Am4=16.65 00.12 Am5=19.68 0021(2) 型腔深度尺寸：H= (1+S) H I +szH=12 0.30、2002、1100.34则 Hm1= (100.55% 12 0.22 )00.11=11.830.110Hm=1.870.060
