外壳注塑模具项目设计方案

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1、外壳注塑模具项目设计方案第一章 塑件分析与模具材料和注射机的选取1.1 塑件结构和技术要求的分析1.1.1 塑件结构分析由塑件零件图可见， 在塑件的左右两边各有一个小孔， 正前方有一个大孔， 顶部亦有一通孔，而内侧则有一个挂勾。在大孔的一面有一个脱模斜度，塑件 的内表面粗糙度要求比较低，而外表面则要求有比较高的光泽度，因此要对型 腔表面进行抛光。1.1.2 塑件零件图技术要求分析由塑件零件图中的技术要求可见，此零件材料为ABS批量生产，塑件精度为 5 级，各配合尺寸精度要求一般，所以制造的模具精度取一般精度即可满 足要求。因为塑件是批量生产，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比较1.2 塑料

2、材料的成型特性与工艺参数由摩托车前灯罩零件图中的技术要求可知，塑件材料为ABS其特点如下:1.2.1 基本特性ABS无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度仅 为0.900.91 g /cm3。它不吸水，光泽好，易着色。屈服强度、抗拉、抗压强 度和硬度及弹性比聚乙烯好。定向拉伸后 ABS可制作铰链，有特别高的抗弯曲 疲劳强度。如用ABS注射成型一体铰链，经过7X 107次开闭弯折未产生损坏和 断裂现象。ABS熔点为164170C，耐热性好，能在100C以上的温度下进行 消毒灭菌。其低温使用温度达-15 C，低于-35 C是时会脆裂。ABS的高频绝缘 性能好。因不吸水，绝缘性能

3、不受湿度的影响。但在氧、热、光的作用下极易 解聚、老化，所以必须加入防老化剂。1.2.2 主要用途ABS可用作各种机械零件如法兰、接头、汽车零件和自行车零件。作水、 蒸汽、各种酸碱等的输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。1.2.3 成型特点成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕、及变形； ABS热容量大，注射成型 模具必须设计能充分冷却的冷却回路； ABS成型的适宜模温为80C左右，不可 低于50E，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲现象1.3模具材料的选取及热处理由塑件技术要求分析可知，型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比较高。所以在本设计中，型腔板和型芯的

4、材料，本人选取40Cr,调质处理。模架各板的材料和热处理参照模具设计与制造简明手册中表 2-177选取。则模具中 各板的材料和热处理如表所示：表模具材料明细零件名称材料牌号热处理方法硬度定模板45调质HB230- 270型腔板40Cr调质HRC54- 58型芯40Cr调质HRC54- 58型芯固定板45调质HB230- 270支承板45淬火HRC43- 48推板45淬火HRC43- 48推杆固定板45模脚451.4注射机的选取塑件成形所需的注射总量应该小于所选注射机的注射量。注射容量以容积 （cm）表示时，塑件体积（包括浇注系统）应小于注射机的注射容量，其关系 按模具设计与制造简明手册中式 2

5、-54校核：V件w 0.8V注式中 V件塑件与浇注系统的体积（cni）;取V件=80品;V注注射机的注射容量（ cm3）；0.8 最大注射容量利用系数。 则有：31.25 x 80=100 cmw V注根据V注100 cm3和模具设计与制造简明手册表 2-40初步选取的注射 机型号为XS- ZY- 500。其主要参数如下：螺杆直径（mr） 65;注射容量（ cm3）： 500；注射压力（ MPa）： 104； 锁模力（ kN）：3500 ；最大注射面积（ cm2）： 1000； 模具厚度（mr） 最大450,最小300; 模板行程（ mm）： 700； 喷嘴： 球半径（ mm）： 18;孔直径

6、（ mm）： 7.5; 定位孔直径（ mm）： 15000.06 ;顶出：中心孔径（mr） 150;两侧孔径： 24.5 ;孔距： 530第 二 章 确定模具的结构方案2.1 确定塑件在模具中的位置和分型面位置2.1.1 型腔数目的确定在设计实践中，型腔数目的确定，一般考虑的要点有：1、料制件的批量和交货周期;2、量控制要求;3、成型的塑料品种与塑件的形状及尺寸;4、塑料制件的成本;5、所选用的注射机的技术规范。根据上述要点所确定的型腔数目，既要保证最佳的生产经济性，技术上又 要充分保证产品的质量，也就是应保证塑料制件最佳的技术经济性。因此根据 本塑件的形状及尺寸，确定型腔的数目为一模一腔。2

7、.1.2 塑件在模具中的位置和分型面的方案确定将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的 接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这 样的接触表面称为模具的分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它 与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的 流动充填特性及塑件的脱模， 因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于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

8、型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。在选择分型面 时一般应遵循以下几项原则：1、分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2、确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；3、保证塑件的精度要求；4、满足塑件的外观质量要求；5、便于模具加工制造；6、考虑对成型面积的影响；7、要考虑排气效果；8、考虑对侧向抽芯的影响。对于灯罩塑件，预定的几个分型面方案如下：其分型面的设计如图 2.1.1 所示，这种设计方式共有两个分型面，首先在 A 处分型面进行定距分型，然后在 B 处分型。首先在 A 处分型是因为考虑到塑 件有两个 10的小孔不能随型芯直接脱出，所以要对两个小孔设计侧向抽芯 构。这种方案的优

9、点如下：1. 两个分型面分型不会在塑件表面产生飞边、痕迹。2. 模具便于制造；方案（二）：其分型面的设计如图 2.1.2 所示， 这种设计方式共有三个分型面；除了在A、B处有分型面外，它还利用了塑件的对称性，在中间多设了一个 分型面。在A分型面分型的同时，中间的分型面亦进行分型，型腔板向左右两 边移动，在移动了一段距离停止分型后 B分型面才开始分型。这种方案的优点是：通过多设了中间这个分型面后，省去了对两小孔的侧 向抽芯机构，但缺点是会在塑件的表面产生分型痕迹，影响塑件的外观质量。图2.1.1 分型面（a）图2.1.2 分型面（b）万案（其分型面的设计如图所示，这种设计方式和方案（一）一样，也

10、是 有两个分型面，只是塑件的安置方式不同，在方案（三）里的塑件将会留在定 模内，塑件顶出机构不好设计，不方便取出塑件，同时产生的凝料也比方案（一） 方案（二）多，而且也要考虑对两小孔的侧抽芯问题。根据分型面选取一般应遵循的原则和其它因素，比较了三个方案的优缺点 后，在本设计里决定采用方案（一）的分型面方式。2.2选择浇注系统与排溢系统的方式浇注系统的设计和浇口的选择浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响 很大，而且还与塑件所用的利用率、成型生产效率等相关，因此浇注系统设计 是模具设计的重要环节。对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下基本规 则：1了解塑料的成型性能和

11、塑料熔体的流动特性;2采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失;3 浇注系统设计应有利于良好的排气；4 防止型芯变形和嵌件位移；5 便于修整浇口以保证塑件外观质量；6 浇注系统应结合型腔布局同时考虑；7 流动距离比和流动面积比的校核。因为本塑件不是大型或薄壁塑料制件，所以无需进行流动距离比和流动面 积比的校核。(1) 、主流道设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为 止的塑料熔体的流动距离。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机 喷嘴及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替地反复接触，属于易损件，对材 料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套

12、式(也 称浇口套)，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如 T8A T10A等，热处理要求淬火5357HRC主流 道衬套应设置在模具的对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴 为同一轴心线。主流道衬套形式如图 2. 2. 1所示，图2. 2. 1 a为主流道与 定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；图 2. 2. 1 b和图2. 2. 1 c所示 为将主流道衬套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。在本设计 中，为了安装与拆卸方便，所以采用图 2. 2. 1 b的形式。(a)(b)(c)图2.2.1主流道衬套(2) 、浇注口位置的选择模具设计时，浇口的

13、位置及尺寸要求比较严格，初步试模之后有时还需修 改浇口尺寸。无论采用什么形式的浇口，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的重要环节， 同时浇口位置的不同还影响模具结构。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件 的结构工艺特征、成型质量和技术要求，并综合分析塑料熔体在模内的流动特 性、成型条件因素。以下几项原则可以参考：1、尽量缩短流动距离；2、浇口应开设在塑件最大壁厚处；3、必须尽量减少或避免熔接痕；4、应有利于型腔中气体的排除5、考虑分子定向的影响；6避免产生喷射和蠕动（蛇形流）；7、不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口；8、浇口位置的选择应注意

14、塑件外观质量。预先拟订浇注口位置的设计方案有两种，如图2.2.2 所示，分别为在I处和II处。根据上面的几项原则来分析：如果开在I处，那就产生浇注口不平衡， 而且会影响塑件外观质量，而在II处开浇注口是非常平衡的，也尽量缩短了塑 料的流动距离，不影响塑件的外观质量，浇口凝料也易于去除，还能够同时填充满型腔，故选择在II处开浇注口浇口位置（3）、浇口的选择浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注 系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分。浇口的位置、形状及 尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。根据所采取浇口的位置，拟订采用浇口的形式如下：1、环形浇口 环形浇口主要用

15、来成型圆筒形塑件，它开设在塑件的外侧， 采用这类浇口，塑料熔体在充模时进料均匀，各处料流速度大致相同，模腔内 气体易排出，避免了使用侧浇口时容易在塑件上产生的熔接痕，但浇口去除较 难，浇口痕迹明显；2、轮辐浇口 轮辐浇口是在内侧开设的环形浇口的基础上加以改进， 由四 周进料改为几段小圆弧进料，浇口尺寸与侧浇口类似。这样浇口凝料易于去除 且用料也有减少，这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛，但塑件易产生多条 熔接痕从而影响了塑件的强度。3、潜伏浇口 潜伏浇口又称剪切浇口， 由点浇口演变而来。 这类浇口的分 流道位于分型面上，而浇口本身设在模具内的隐蔽处，塑料熔体通过型腔侧面 斜向注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致于因浇口痕迹而影响塑件的表 面质量及美观效果。三种浇口的优缺点经比较易见，环形浇口凝料去除比较难，增加了工人的 劳动强度，所以不采用环形浇口。潜伏浇口的优点比较多，但因为本塑件是外 壳的内部零件，对塑件的外表面质量及美观效果要求不是很高，只须能保证其 一般