塑料模具设计书

编号：塑料模具课程设计说明书题目：圆盖卡扣的塑料模具设计院（系）：机电工程系专业：模具设计与制造学生姓名：倪文明、王文超、黄建成学号：091214115、091214117、091214118指导教师：甘勇、张闯开题目类型：□√工程设计实验研究理论研究工程技术研究软件开发2011年5月24日摘要该圆盖卡扣是用于玩具、机械外壳等的一些机件的一个重要的塑料零件，本设计的工作是为该圆盖卡扣设计一个完整的注射模具。在本设计中，综合考虑制品的精度要求及产量因素，采用了一模六腔的布局方式，浇注系统采用的是侧浇口，从圆盘卡扣的边缘进料，有效的避免了疤痕对制品的表面质量的不良影响。在本设计过程中，充分利用了CAD、Pro/e的模具设计模块与设计制图。通过创建实图和工程图的绘制，设计完成了模具的装配图、零件图等设计所需的制图。关键词：圆盖卡扣；注射模具；设计。目录第一章序言-----------------------------------------1第二章产品的说明----------------------------------2第三章塑料件的结构与成型工艺的分析-------------23.1圆盖材料的特性-----------------------------------------------23.2塑料件的注射成型过程及工艺参数-----------------------23.2.1成型前的准备-------------------------------------33.2.2ABS塑料的成型工艺参数----------------------3第四章注射机的选用-------------------------------34.1所需注射量的计算--------------------------------------------34.1.1塑料件质量、体积计算-------------------------34.1.2浇注系统凝料体积的初步计算----------------34.1.3该模具一次注射所需要的ABS---------------44.2注射机型号的选定------------------------------------------4第五章分型面的选择-------------------------------4第六章型腔数目的决定及排布----------------------56.1型腔数目的确定5第七章浇注系统的设计-----------------------------57.1主流道设计-----------------------------------------------------57.2浇口位置的选择-----------------------------------------------6第八章排气系统的设计-----------------------------6第九章温度调节系统设计---------------------------69.1冷却系统的计算-----------------------------------------------69.2冷却水道的出、入口排布-----------------------------------7第十章成型零件的设计与计算----------------------810.1凹模的结构形式-----------------------------------------------810.2凸模的结构形式-----------------------------------------------810.3导柱导向机构的设计-----------------------------------------810.4确定型芯和型腔的尺寸--------------------------------------810.4.1型腔的径向尺寸---------------------------------810.4.2型腔的深度---------------------------------------810.4.3型芯的径向尺寸---------------------------------910.4.4型芯的高度----------------------------------------------------9第十一章脱模机构设计-----------------------------9第十二章模架的设计-------------------------------1112.1A板尺寸----------------------------------------------------1112.2B板尺寸----------------------------------------------------1112.3C板尺寸----------------------------------------------------11第十三章注射机参数的校核------------------------1313.1注射压力的校核-------------------------------------------1313.2锁模力的校核----------------------------------------------1313.3开模行程与推出机构的校核----------------------------1313.3.1模具闭合高度长度尺寸校核--------------1313.3.2模具闭合高度校核--------------------------1313.3.3开模行程校核--------------------------------13第十四章设计小结与致谢--------------------------14第十五章参考文献--------------------------------15第一章序言课题研究的目的和意义工业的发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大的发展，无无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，目前满足率只能达到70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用了不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生存率不高、周期长、总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后退。因此我们必须意识到，对模具设计的研究的目的和意义在于能够跟好的认识模具工业在国民经济中的地位的重要性。因为利用模具成型的方法，质量上市一种减少切削。无切削、多工序重合的生产方法，采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，大批生产的主要技术手段，它对保证制品质量，缩短试用周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性的意义，因此德国把模具称为“金属加工的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。因此，要使用国民经济各个部门获得高速发展，加速实现社会四个现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。1第二章产品的说明塑料圆盖卡扣是塑料产品中常用的组合封盖，它结构紧凑，寿命长，可受冲击力大。塑料圆盖广泛应用于玩具，钟表，仪器等各种场合。所以，选择合适的注射模具成型圆盖很有必要。图2-1制件图第三章塑料件的结构与成型工艺的分析3.1圆盖材料的特性ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料，是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后形成的改性共聚物，也可称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用性能和工艺性能。ABS塑料一般不透明、无毒且无味，成型塑料件的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲压强度高；ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性和耐水性以及化学稳定性。其缺点是耐热性不高且易燃。改变ABS树脂中混合物的比例可改变得到一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种。ABS的密度ρ=1.1g/cm³,收缩率为0.3%-0.8%，现取值0.5%。3.2塑料件的注射成型过程及工艺参数ABS是吸水的塑料，在室温下，24h可吸收0.2%-0.35%的水分，虽然这种水分不至于对其力学性能构成重大的影响，但注射是若湿度超过0.2%，塑料表面会受打的影响，所以对ABS进行成型加工时一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。23.2.1成型前的准备成型前，应对ABS的色泽、细度和均匀度进行检查。由于ABS的吸水率为0.2%-0.8%，容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量小于0.3%。干燥条件：用烘箱以80—85°C烘2—4h或用干燥斗以80°C烘1—2h。3.2.2经查有关手册，得到一班情况下ABS塑料的成型工艺参数如下：密度：1.0—1.1g/cm³.收缩率：0.3%-0.8%。预热温度：80—85°C。预热时间为2—4h料筒文温度：后段150—170°C，中段180—190°C，前段200—210°C。喷嘴温度：180—190°C。模具温度：50—70°C。注射压力：60—100MPa。成型时间：注射时间为2—5s，保压时间为5—10s,冷却时间为5—15s，总共为15—50s。第四章注射机的选用4.1所需注射量的计算选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：V实V公式子中，V实—实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（cm³）。4.1.1塑料件质量、体积计算对于塑料件，根据合格尺寸，利用Pro/e获得三维模型，对其进行分析，得：塑料件的体积：V1=1.25cm³；塑料件的质量：M1=1.3126g；4.1.2浇注系统凝料体积的初步计算可按塑料件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模六腔，所以浇注系统凝料体积为：V2=6V1X0.6=6X1.25X0.6=4.5cm³34.1.3该模具一次注射所需要的ABS：体积：V0=2V1+V2=12cm³质量：M0=ρV0=1.05X12=12.6g4.2注射机型号的选定根据以上的计算，初步选定型号为XS-Z-30（立式）,改注射机参数如下表4-1所示。表4-1注射机参数第五章分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。5.1分型面的选择原则：a）、便于塑件脱模：Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位；b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气e）、尽量使模具加工方便我们这里选择水平分型面。4注射量参数注射量参数注射机最大注射量30cm³喷嘴球面半径SR12mm注射压力119MPa最小模厚60mm最大开距160mm注射机定位孔直径Φ63.5mm注射机拉杆的间距250mmX280mm锁模力250KN第六章型腔数目的决定及排布6.1型腔数目的确定：为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：1)、根据经济性