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1、塑料盒三板模模具设计说明书设计人员：指导老师：专业：机械工程及自动化现代设计方向时间：2011.11.282012.01.06目录零件的工艺性分析产品零件的工艺方案拟定 设计计算机床的选择 浇注系统形式选择和截面尺寸的计算导向机构的设计模具的总体结构图设计总结参考文献零件的工艺性分析：（1） 外形尺寸 该塑件壁厚约2mm,塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，塑件流程不太长，塑件材料为ABS，是热塑性塑料，流动性中等，适合于注射成型。（2） 精度等级 塑件精度为MT2，并分为A、B类尺寸，按类别、精度和基本尺寸计算公差。（3） 脱模斜度 ABS的成型性能好，成型收缩率较小，且塑件形状容易脱模，
2、设脱模斜度为1，很短部分可以取36即0.6，如深2mm的侧型芯。产品零件的工艺方案拟定：ABS树脂（丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料，常被用于制造仪器的塑料外壳。ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.041.06 gcm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。 ABS树脂可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳玩具等日常用品。1、 ABS的注射成
3、型过程及工艺参数注射成型过程混料干燥螺杆塑化充模保压冷却脱模塑件后处理（1） 成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验。因为ABS塑料的吸湿性和对对水分的敏感性较大，在ABS成型前还必须进行干燥和预热，不但能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在0.3%以下。（2） 注射成型时各段温度 ABS塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其黏度降低较大，但一旦达到成型温度（适宜加工温度的温度范围，如200300），如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融黏度增大，注射更加困难，塑件的机械性能
4、也下降。ABS温度相关工艺参数如表6-3所列表1-1 ABS工艺参数表工艺参数通用型abs工艺性参数通用型abs料筒后段温度/160180喷嘴温度/170180料筒中段温度/180200模具温度/5080料筒前段温度/200220（3） 注射压力ABS熔融的黏度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高。在注射时需要比较高的注射压力。但并非所有的abs制件都需要施用高压，考虑到本塑件不大、结构不复杂，厚度适中，可以用比较低的注射压力。注射过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了塑件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑件收缩大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。压力过大，塑件与型腔表面摩擦作
5、用强烈，容易造成粘模。对于螺杆式注射机一般取70MPa100MPa。（4） 注射速度ABS塑料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时，塑料易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑件发红等缺陷。但塑料壳体为薄壁制件，且浇口又为侧浇口，故而又要有足够高的注射速度，否则塑料熔体难以充满整个型腔。（5） 模具温度ABS宜取高料温、模温，料温对物性影响较大，料温过高易分解，对于精度要求较高塑料件模温宜取50/60/，要求光泽及耐热型塑料宜取60/80/。塑料壳体属于中小型制件，形状比较规则，故不需专门对模具加热。（6） 料量控制注塑机在注塑ABS塑料时，其每次注射量仅达标准
6、注射量的80%。为了提高塑件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的50%为宜。设计计算：型腔和型芯工作尺寸计算见下表。ABS收缩率为S=0.40.7%，取平均收缩率为Scp=0.55%,模具制造公差取z=/4，对小尺寸（5mm）按/6计算,系数x取0.75类型塑件尺寸计算公式计算结果型腔590-0.20=Lm+z0=(1+Scp)l-x +z0590-0.20=LM+z0=(1+Scp)l-x +z0型芯 140-0.20 =4 13.98+0.200lm 0-z =(1+Scp)l+x 0-z14.210-0.05590-0.20=58.98+0.200lm 0-z =
7、(1+Scp)l+x 0-z59.450-0.05 其中20属于A类尺寸查其中表得其公差为0.24，l =200.12=20.120-0.24,2为B类尺寸差表得其公差为0.32, HS=20.16=2.160-0.32,其中x为修正系数通过查表得出每个尺寸公差相应的修正系数然后代入计算。b.成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算（1）凹模侧壁厚度的计算。凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度公式查资料的：S=(3ph4/2EP)1/3=33.47mm，取35mm.式子中p是型腔压力（MPa）；E是材料弹性模量（MPa）；h=W，W是影响变形的最大尺寸，P是模具刚度计算许用变形量。；凹模成
8、型型腔内含两个侧抽芯机构，为组合式矩形型腔，凹模尺寸如型腔零件图所示，型腔不是深大型腔，根据模板尺寸可大致确定其值满足要求。（2）动模垫板厚度的计算。动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据型腔布置及型芯对型腔的压力就可以计算得到动模垫板的厚度，即T=0.54LpA/(L1EP )1/3,得到T=38mm,可以取标准厚度45mm,经检验知其合格。机床的选择：（1）所需注射量的计算： 塑件质量和体积的计算对于该设计,用户提供了塑件样图,据此进行三维见建模,对其分析得:塑件体积V136cm3塑件质量m1V10.9g/cm336cm332.4g 浇注系统凝料体积的估算可按塑件体积的0.6
9、 倍计算,所以浇注系统凝料体积为V2V10.636 cm30.621.6 cm3 该模具一次注射所需塑料体积V0V1+ V236cm3+21.6cm3=57.6cm3质量m0V00.90g/cm357.6cm3=51.84g（2） 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积为A2,在模具设计前是个未知数,根据多型腔模的设计分析,A2 是每个塑件在分型面上的投影面积A1 的0.2-0.5 倍,因此可用0.3 A1 来进行计算,所以A = n A1+ A2= n A1+ 0.3nA2 = 1.3n A1A1 = 2448mm2A =1.32448=
10、3182.4 mm2则Fm = AP 型=3182.425 =79560N = 79.56KN其中P 型由文献1表2-2 查得（3） 注射机型号的选定根据上面计算得到的m 和Fm 值来选择一种注射机,注射机的最大注射量(额定注射量G)和额定锁模力F 应满足： 为注射系数,无定型塑料取0.85,结晶型塑料取0.75FFm上述数据查附录6选注射机型号为XS-ZY-300,基本参数如下： 表41螺杆直径60mm额定注射量320mm额定注射压力775MPa注射行程100mm合模力1500KN最大开模行程340mm顶出行程700mm最大模具厚度355mm最小模具厚度285mm孔直径24.5定位孔直径15
11、0喷嘴球半径SR18mm两侧孔距530mm4.4 有关工艺参数的校核 按注射机的最大注射量校核型腔数量，公式源自参考文献12-7K注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8t成形周期sM注射机的额定塑化量（g/h 或cm /h）M浇注系统凝料所需塑件的体积cmM1单个塑件的体积cm左边= 1,右边=（0.81960-21.6）36=24.7满足要求 注射量的校核根据生产经验,注射机的最大注射量是其允许最大注射量的80%,由有V0.8 V式源自参考文献2式3-12V注射机允许的最大注射量cmV 浇注系统所需塑件的体积cm左边= 254.72 cm 右边= 80%320 = 256cm满足要求锁模力
12、的校核锁模力必需大于该模的胀型力,即FAPk公式源自参考文献2式2-11P 形腔平均压力,选用表源自参考文献2表2-2k锁模力安全系数,一般取k= 1.1-1.2 取1.2左边= 1411.28KN 右边= 1.2 2543424N=1302.72KN满足要求 注射压力的校核所选注射机额定注射压力为775MPa,该塑件的注射压力为70-100MPa,由于选用的是螺杆式注射机,其注射压力的传递比柱塞式要好,注射压力选用90MPa,注射应满足PmaxkP0 公式源自参考文献2式2-10式中: max 注射机额定注射压力P 注射成型时所用的注射压力k安全系数,常取k = 1.25-1.4 取1.3左
13、边= 775MPa 右边=1.490 = 126MPa满足要求 模具厚度的校核模具厚度指模板闭合后达到规定锁模力时,动模板与定模板之间的距离，模具厚度H 应满足: HminHHmax对于所选注射机式中Hmin = 100mm, 而模具厚度为H =11+36+24+24+11+15 =121mm满足要求 开模行程的校核XS-ZY-300 为全液压式注射机,注射机最大开模行程与模具厚度有关,必须满足Sk-HmSSk 注射机的最大开模行程，Hm 模具闭合高度，S 开模距离对于单分型面S = H1+H2+(5-10)= 65+63+8 = 136mm即SkHm+S = 243+136 = 379满足要
14、求综上,注射机选择合理,能够满足使用要求。浇注系统形式选择和截面尺寸的计算：主流道是浇注系统中从喷嘴与模具相接触部位开始,到分流道为止的塑料熔体的流动通道,属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具中的过渡阶段,因此它的形状和尺寸非常重要。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和压力的塑料熔体冷热交换的反复接触,属于易损件,对材料的要求高,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式-浇口套。1.主流道部分尺寸如下:1） 主流道小端直径d = 注射机喷嘴直径+ (0.5-1)= 4+ 1 = 5mm2） 主流道球面半径SR = 注射机喷嘴球面半径+ (1-2) = 18 +2 = 20mm
