塑料模具课程设计说明书

1杭州职业技术学院塑料成型工艺与模具设计课程设计设计课题（把手）塑料模设计说明书班级：模具1221班学生：王国林学号：17号指导教师：郭伟刚2013年12月11日2材料:ABS二维图三维图大批生产，精度MT5。要求：一模多腔，侧浇口结构设计3目录一．塑件成型工艺分析1.1材料..................................................................................................1.2塑件的结构工艺性..........................................................................二．分型面位置的分析和确定2.1分型面的选择原则.........................................................................2.2分型面选择方案.............................................................................三．塑件型腔数量及排列方式的确定3.1数量.................................................................................................3.2排列方式.........................................................................................四．注射机的选择和有关工艺参数的校核4.1所需注射量的计算..........................................................................4.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模具、力的计算4.3注射机型号的选定..........................................................................4.4有关工艺参数的校核......................................................................五．浇注系统的形式选择和截面尺寸的计算5.1主流道的设计...................................................................................5.2冷料穴的设计...................................................................................45.3分流道的设计...................................................................................5.4浇口设计............................................................................................5.5浇注系统的平衡................................................................................六．成型零件的设计及力学计算6.1成型零件的结构设计........................................................................6.2成型零件工作尺寸计算....................................................................6.3成型零件的强度及支撑板厚度计算................................................七．模架的确定和标准件的选用..................................................八．导向机构的设计......................................................................九．脱模机构的设计......................................................................十．温度调节系统的设计..............................................................十一．模具总体结构......................................................................参考文献5一，塑料成型工艺性分析1.1材料：ABS（丙烯酯--丁二烯--苯乙烯共聚物）英文名：AcrylonitrileButadieneStyreneABS的性能分析：ABS是一种高强度改性PS（聚苯乙烯），由丙烯酯，丁二烯和苯乙烯三种组元以一定比例共聚而成。比重:1.05克/立方厘米燃烧鉴别方法：连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味溶剂实验：环已酮可软化，芳香溶剂无作用干燥条件：80-90℃2小时成型收缩率:0.4-0.7%模具温度：25-70℃（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）融化温度：210-280℃（建议温度：245℃）成型温度：200-240℃注射速度：中高速度注射压力：500-1000bar特点：1、综合性能较好,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PMMA、PC等好，柔韧性好。5、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.6、同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象。6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。1.2塑件的结构工艺性1.2.1塑件的尺寸精度分析该零件的尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，按要求IT7精度查询公差。1.2.2塑件表面质量分析对该零件表面没有特殊要求，一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度Ra可取0.8um，没有特殊要求的塑件内部表面粗糙度Ra可取3.2um。1.2.3塑件的工艺分析1）该塑件为ABS的空心球柄，外形为光滑的球面，外表光滑，无注射缺陷，无翘曲变形，外观质量要求较高，尺寸精度要求相对较低。因此在模具设计和制造时要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证空心球各尺寸吻合和形状的逼真。2）无侧凹侧孔侧槽，结构简单，易于用模具成型。由于中间管较长故设计脱模机构时需采用特殊脱模机构。3）脱模斜度：该塑件厚度约为2mm，由于该塑料的收缩率较小，形状比较简单，高度较大，孔隙较深，又由查表的其型腔脱模斜度20°—45°，型芯脱模斜度为25°—45°。1.2.4塑件的生产批量该塑件的生产类型为大批量生产，因此在模具设计中要提高塑件的生产率，倾向于多型腔，高寿命，自动脱模模具，以便降低生产成本。71.3注射工艺参数表１-２[1]注射成型机类型螺杆式转速（r/min）30~60料筒温度（℃）中段180~200喷嘴温度（℃）150~180模具温度（℃）30~60喷嘴形式直通式注射压力（MPa）70~100保压力（MPa）40~50注射时间（s）0~5保压时间（s）15~60成型周期（s）40~140冷却时间（s）15~60第2章分型面位置的分析和确定2.1分型面的选择原则①分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模；②分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整；③分型面的选择应保证塑件尺寸精度；④分型面选择应有利于排气；⑤分型面选择应便于模具零件的加工；⑥分型面选择应考虑注射机的规格。82.2分型面选择方案根据上述选择原则和该塑件的形状，选择分型面方案如下，如图1-1所示：图2-１分型面与开模方向平行，置于最大截面处，塑件包紧在动模型芯上。利用推出机构易于推出，开模行程合理，模具结构简单，制造方便，塑件成型精度高，能够满足要求。经分析可知，该模具结构简单，塑件成型精度可靠。第3章塑件型腔数量及排列方式的确定3.1数量分型面确定以后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和塑件精度要求较高的小型塑件优先采用一模一腔的结构。但对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求)，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模可使生产率大为提高且降低成本。结合塑件的批量、质量要求、塑料的品种形状尺寸、塑件的生产成本及所选用的技术要求和规范，本套模具选择一模四腔。93.2排列方式多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式。由于型腔布置方式与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以考虑：（1）型腔的布置应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需要的足够的压力；（2）型腔与主流道之间的距离应尽可能的短，同时采用平衡的流道和合理的尺寸以及均匀分布的冷却系统等。综上所述，采用的布置如图３-１所示：图３-１第4章注射机的选择和有关工艺参数的校核4.1所需注射量的计算（1）塑件质量和体积的计算对于该设计，用户提供了塑件样图，据此进行三维建模，对其分析得：塑件体积V1≈17.55cm3塑件质量m1＝ρV1≈1.05×17.55＝18.43g（2）浇注系统凝料体积的估算可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模四腔，所以浇注系统凝料体积为V2＝4V1×0.6＝4×17.55×0.6＝42.12cm310（3）该模具一次注射所需塑料体积V0＝4V1+V2≈4×17.55+42.12=112.32cm3质量m0＝ρV0≈1.05×112.32=117.94g4.2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0.35A1来进行计算，所以：A=nA1+A2=nA1+0.35nA2=1.35nA1A1=πR2/4=3.14×20×20/4=314mm2A=1.35×4×314=1695.6mm2则Fm=A×P型=1695.6×25=42390N=42.39KN4.3注射机型号的选定由上述数据查阅参考文献[1]附录6及参考文献[3]选注射机型号为XS-ZY-250，基本参数如表4-1所示：表４-１螺杆直径50mm额定注射量250mm3额定注射压力130MPa锁模力1800KN最大成型面积550cm2最大开模行程500mm顶出行程100mm最大模具厚度350mm最小模具厚度200mm螺杆转速25-89r/min定位孔直径Ø125+0.006推出孔径Ø40两侧孔距280mm喷嘴球半径SR18mm孔直径Ø44.4有关工艺参数的校核（1）按注射机的最大注射量校核型腔数量公式4-2[3]式中K—注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8；VVVn