塑料模具設計說明書

1、湖南文理學院論文題目：塑料注射模具設計班級： 機自12104班專業(yè)：機械設計制造及其自動化學生姓名： 朱指導老師：日期：塑料注射模具設計目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _TOC_250043 塑件的工藝分析3 HYPERLINK l _TOC_250042 塑件的成型工藝性分析3 HYPERLINK l _TOC_250041 塑件材料ABS的使用性能4 HYPERLINK l _TOC_250040 塑件材料ABS的加工特性4 HYPERLINK l _TOC_250039 塑件的成型工藝參數(shù)確定4 HYPERLINK l _TOC_250038 模具的基本結構及

2、模架選擇5 HYPERLINK l _TOC_250037 模具的基本結構5 HYPERLINK l _TOC_250036 確定成型方法5 HYPERLINK l _TOC_250035 型腔布置5 HYPERLINK l _TOC_250034 確定分型面6 HYPERLINK l _TOC_250033 選擇澆注系統(tǒng)6 HYPERLINK l _TOC_250032 確定推出方式7 HYPERLINK l _TOC_250031 側向抽芯機構7 HYPERLINK l _TOC_250030 模具的結構形式7 HYPERLINK l _TOC_250029 選擇成型設備8 HYPERLI

3、NK l _TOC_250028 選擇模架8 HYPERLINK l _TOC_250027 模架的結構8 HYPERLINK l _TOC_250026 模架安裝尺寸校核9 HYPERLINK l _TOC_250025 模具結構、尺寸的設計計算9 HYPERLINK l _TOC_250024 模具結構設計計算9 HYPERLINK l _TOC_250023 型腔結構9 HYPERLINK l _TOC_250022 型芯結構10 HYPERLINK l _TOC_250021 斜導柱、滑塊結構10 HYPERLINK l _TOC_250020 模具的導向結構10 HYPERLINK

4、l _TOC_250019 結構強度計算 （略）10 HYPERLINK l _TOC_250018 模具成型尺寸設計計算10 HYPERLINK l _TOC_250017 型腔徑向尺寸10 HYPERLINK l _TOC_250016 型腔深度尺寸 HYPERLINK l _TOC_250015 型芯徑向尺寸 HYPERLINK l _TOC_250014 型芯高度尺寸12 HYPERLINK l _TOC_250013 模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算12 HYPERLINK l _TOC_250012 模具加熱12 HYPERLINK l _TOC_250011 模具冷卻12 HYPERLI

5、NK l _TOC_250010 模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程13 HYPERLINK l _TOC_250009 模具定模板（中間板）零件圖及加工工藝規(guī)程13 HYPERLINK l _TOC_250008 模具側滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程15 HYPERLINK l _TOC_250007 模具動模板（型芯固定板）零件圖及加工工藝規(guī)程15 HYPERLINK l _TOC_250006 模具總裝圖及模具的裝配、試模16 HYPERLINK l _TOC_250005 模具總裝圖16 HYPERLINK l _TOC_250004 模具的安裝試模18 HYPERLINK l _TOC_2500

6、03 試模前的準備18 HYPERLINK l _TOC_250002 模具的安裝及調(diào)試18 HYPERLINK l _TOC_250001 5.2.3 試模19 HYPERLINK l _TOC_250000 5.2.4 檢驗19塑料注射模具設計與制造實例通過一個典型的塑料制品，介紹了從塑件成型工藝分析到確定模具的主要結構，最后繪制出模具圖的塑料注射模具設計全過程。塑件的工藝分析塑件的成型工藝性分析塑件如圖 1 所示。圖 1 塑件圖產(chǎn)品名稱：防護罩產(chǎn)品材料：ABS產(chǎn)品數(shù)量：較大批量生產(chǎn)塑件尺寸：如圖 1 所示塑件重量：15 克塑件顏色：紅色塑件要求：塑件外側表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡

7、。塑件允許最大脫模斜度 0.5ABS的使用性能可參考簡明塑料模具設計手冊P30 1-13綜合性能較好，沖擊韌度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性、電氣性能良好；易于成形和機械加工，與有機玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結構零件。ABS的加工特性可參考簡明塑料模具設計手冊P32 1-14形方法及成形條件。吸濕性強，含水量應小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。流動性中等，溢邊料0.04 mm左右（流動性比聚苯乙烯，AS烯好）。比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料

8、溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件，模溫宜取5060，要求光澤及耐熱型料宜取60 80。注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機時料溫為180230，注射壓力為100140 MPa，螺桿式注塑機則取160220，70100 MPa為宜。模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。脫模斜度宜取2以上。塑件的成型工藝參數(shù)確定可參考簡明塑料模具設計手冊P54 1-18查手冊得到ABS 塑料的成型工藝參數(shù)： 適用注射機類型 螺桿式密 度 1.

9、01 1.07 g/cm3；收縮率0.3 0.8 % ；預熱溫度 80C 85C，預熱時間 2 3 h ；料筒溫度 后段 150C170C，中段 165C180C，前段 180C200C； 噴嘴溫度 170C 180C；模具溫度 50C 80C； 注射壓力 60 100 MPa成型時間 注射時間 20 90s ，保壓時間 0 5s ，冷卻時間 20 120s 。模具的基本結構及模架選擇模具的基本結構確定成型方法型面注射模（三板式注射模。型腔布置塑件形狀較簡單，重量較輕，生產(chǎn)批量較大。所以應使用多型腔注射模具?？紤]到塑件的側面有10mm 的圓孔，需側向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。這樣模

10、具尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。其布置如圖2 所示。2 型腔布置確定分型面塑件分型面的選擇應保證塑件的質量要求，本實例中塑件的分型面有多種選擇，如圖 3 所示。圖 表面質量。同時這種分型面也使側向抽芯困難；圖的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側向抽芯處留所示的分 型面。（a）（b）圖 3 分型面選擇選擇澆注系統(tǒng)4 0.8mm1mmR1.52 mmR3 3.5mm 。主流道為圓 6 ，上部直徑與注射機噴嘴相配合，下部直徑6 8 。圖 4 點澆口澆注系統(tǒng)確定推出方式由于塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易

11、在塑件上留下推出痕跡，不宜采用。所以選擇推件板推出機構完成塑件的推出，這種方法結構簡單、推出力均勻，塑件在推出時變形小，推出可靠。側向抽芯機構10mm 力較小，所以采用斜導柱、滑塊抽芯機構。斜導柱裝在定模板上，滑塊裝在推件板上。模具的結構形式模具結構為雙分型面注射模，如圖5 所示。圖 5 雙分型面注射模模具結構1拉桿 2導套 3定模板（中間板） 4螺釘 5推件板 6復位桿7動模板 8支承板 9推桿固定板 10推板 11墊塊 12動模座板13導柱 14導套 15導套 16定模做板 17脫出板 18導套19導柱 20限位螺釘選擇成型設備3-4選用G54-S200/400 型臥式注射機，其有關參數(shù)為

12、： 額定注射量 200/400 cm3 ；注射壓力 109 MPa ； 鎖模力 2540 kN ；最大注射面積 645 ；模具厚度 165 406 mm 最大開合模行程 260 mm ； 噴嘴圓弧半徑 18 mm ；噴嘴孔直徑 4 mm ；拉桿間距：290368 mm 。選擇模架模架的結構可參考簡明塑料模具設計手冊P418 模架的結構如圖 6 所示。圖6模架模架安裝尺寸校核模具外型尺寸為，長 300 mm、寬 250 mm、高 345 mm，小于注射機拉桿間距和最大模具厚度，可以方便地安裝在注射機上。模具結構、尺寸的設計計算模具結構設計計算型腔結構見裝配圖所示，型腔由定模板 4、定模鑲件 26

13、 和滑塊 19 共三部分組成。定模板 4 和滑塊 19 構成塑件的側壁，定模鑲件 26 成型塑件的頂部，而且點澆口開在定模鑲件上，這樣使加工方便，有利于型腔的拋光。定模鑲件可以更換，提高了模具的使用壽命。型芯結構16 18 采用錐面配合，以保證磨損。型芯中心開有冷卻水孔，用來強制冷卻型芯。斜導柱、滑塊結構見裝配圖。模具的導向結構為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動模部分之間采用導柱1 2 導向定18 66 1 3024 4 的運動導向。結構強度計算 （略）模具成型尺寸設計計算可參考簡明塑料模具設計手冊P110 2-55取 ABS 的平均成型收縮率為 0.6 %，塑件未注公差按照SJ137

14、2 中 8 級精度公差值選取。塑件尺寸如圖 1 所示。型腔徑向尺寸z模具最大磨損量取塑件公差的 1 / 6；模具的制造公差 = /3；取 x=0.75。z1） 40+0.26 40.26-0.26(L)m1 01 )Ls1 xz0z (1 0.6%)40.26 0.75 0.260.090 40.310.0902）R25+0.94 R25.94-0.94(L)m2 01 )Ls 2 xz0z (1 0.6%)25.94 0.75 0.940.310 25.390.310型腔深度尺寸z1 / /3；取x=0.5。z1）50+1.2 51.2-1.2(H)m1 01 )Hs1 xz0z (1 0.

15、6%)51.2 0.5 1.20.400 50.910.4002）45+1.2 46.2-1.2(H)m2 01 )Hs 2 xz0z (1 0.6%)46.2 0.5 1.20.400 45.880.400型芯徑向尺寸z1 / /3；取x=0.75。z1） 36.8+0.26 36.8+0.26(L)0s1z1 )Ls1 x0z (1 0.6%)36.8 0.75 0.2600.09 37.2200.092） 10+0.52 10+0.52(L)0s2z1 )Ls 2 x0z (1 0.6%)10 0.75 0.5200.17 10.4500.17型芯高度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的 1

16、/ 6；模具的制造公差 = /3；取 x=0.5。z1）48.4+1.2 48.4+1.2(h)0z1 )hs1 x0z 0.6%)48.4 0.5 1.200.40 49.2900.402）15+0.68 15+0.68(h)0m2z1 )hs 2 x0z (1 0.6%)15 0.5 0.6800.23 15.4300.23模具加熱、冷卻系統(tǒng)的計算模具加熱一般生產(chǎn)ABS 材料塑件的注射模具不需要外加熱。模具冷卻模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。型腔的冷卻是由在定模板（中間板）上的兩條10mm 的冷卻水道完成，如圖 7 所示。圖7定模板冷卻水道8 16mm 2

17、隔開， 5 10mm 冷卻水孔進入，沿著隔水板的一側上升到型芯的上部，翻過1 5 3 密封。圖8型芯的冷卻1型芯 2隔水板 3密封圈 4動模板（型芯固定板） 5支承板模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程模具定模板（中間板）零件圖及加工工藝規(guī)程定模板（中間板）零件圖如圖 9 所示。定模板（中間板）的加工工藝：圖 9 定模板（中間板）零件圖 52+0.02mm 和 40.31+0.09mm 加工中心完成。32mm40mm25mm 10mm20.66-0.23mm的裝配側滑塊孔，可以采用銑床或加工中心完成。以基準角定位，加工寬40mm 的斜楔裝配孔及其上的M8 釘沉孔，可以采用銑床和鉆床完成。鉗工研配側滑塊

18、和斜楔。 15mm 用銑床或鉆床完成。4-16mm孔，可以采用鉆床或銑床完成。2-10mm冷卻水孔，由鉆床或深孔鉆床完成。模具側滑塊零件圖及加工工藝規(guī)程側滑塊零件圖如圖 10 所示。側滑塊加工工藝如下：圖 10 側滑塊零件圖加工外形尺寸，由銑床或加工中心完成。次研配側滑塊與型芯及定模板的配合，要求配合接觸緊密，注射成型時不產(chǎn)生飛邊；最后研 配斜楔，要求斜楔在注射成型時鎖緊側滑塊。與定模板配鉆斜導柱孔。3mm定位凹孔。模具動模板（型芯固定板）零件圖及加工工藝規(guī)程動模板（型芯固定板）零件圖如圖11 所示。圖 11 動模板（型芯固定板）零件圖動模板（型芯固定板）加工工藝如下：50+0.2m和60mm

19、的型芯固定孔，可以采用坐標鏜床或加工中心完成。4-21mm孔，可采用鏜床或鉆床完成。鉗工裝配型芯。模具總裝圖及模具的裝配、試模模具總裝圖圖 12 為模具的總體裝配圖。圖12模具圖1導柱 2導套 3拉桿 4定模板（中間板） 5螺釘 6導套7復位桿 8動模座板 9螺釘 10推板 11推桿固定板 12墊塊13支承板 14密封圈 15隔水板 16動模板（型芯固定板）17定位珠 18推件板 19側滑塊 20斜楔 21斜導柱 22型芯23螺釘 24脫出板 25定模座板 26定模鑲件 27拉料桿28定位圈 29澆口套 30導柱 31導套 32導套 33限位螺釘模具的安裝試模試模是模具制造中的一個重要環(huán)節(jié)，試模中的修改、補充和調(diào)整是對于模具設計的補充。試模前的準備試模前要對模具及試模用的設備進行檢驗。模具的閉合高度，安裝與、于注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等要符合所選設備的技術條件。檢查模具各滑動零件配合間隙適當，無卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒右`活、可靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件、