完整版江西工业工程职业技术学院隔弧板塑料模毕业课程设计说明书.docx
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完整版江西工业工程职业技术学院隔弧板塑料模毕业课程设计说明书
江西工业工程职业技术学院
塑料模课程设计说明书
班级：
模具063
姓名：
高军
学号：
14号
指导老师：
宋黎谢晖
任务书
隔弧板
材料：
丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS）;
制件表面粗糙度0.8~0.2um;
制件未注公差等级MT5。
前言
近年来，由于模具技术的迅速发展。
模具设计与制造已成为一个行业越来越引起人们的重视。
为此，根据本人的一些实际情况的了解，在冲压模设计上还存在着大大的不足。
希望通过本次冲压模设计答辩能够更好的熟悉里面的知识点从而为走出社会能够打下坚实的基础。
塑料模课程设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。
其目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次塑料注射模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。
巩固与扩充“塑料成型工艺与模具设计”等课程所学的内容，掌握塑料注射模具设计的方法和步骤。
掌握塑料注射模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
希望在本次答辩中能够在教师的指正下和同学的帮助下弥补不足的地方。
目录
一、塑件的工艺性分析…………（5）
二、注射模结构设计…………….（7）
三、模具设计的有关计算……….（9）
四、模架的设计…………………（10）
五、推出机构的设计……………（12）
六、注射机有关参数的校核……（13）
七、总结…………………………（14）
八、参考文献…………………….（14）
序号
计算方法与步骤
计算结果
一、塑件的工艺性分析
（1）塑件的原材料分析
塑件的材料采用ABS，ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。
这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。
丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀、耐热性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。
ABS价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。
ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽、
不透明，密度为，收缩率在0.4%~0.7%，燃烧性缓慢。
ABS既有极好的抗冲击强度，又有极好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。
水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响。
ABS表面受冰醋酸、植物油等化学药品的腐蚀时会引起应力开裂。
ABS有一定的硬度，它的热
变形温度比聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等都高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。
其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度约为93℃。
耐气候性差，在紫外线作用下ABS易变硬发脆。
根据ABS中三种组分的比例不同，其性能也略有差异，从而可适应各自不同的应用。
根据应用的不同ABS可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。
ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪表外壳等。
汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管道、加热器等，还可以用ABS夹层板制小轿车车身。
ABS还可以用来制作水表壳纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、食品包装容器等。
ABS易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。
因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖很强，因此模具设计中大都采用点交口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生焊接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。
要求塑件精度高时，模具温度可控制在50~60℃，要去塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60~80℃。
ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。
（2）塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析
1、结构分析。
该制件材料为ABS，从零件图上分析，制件总体形状为圆形，外径为mm,中间是一个下沉的8mm直径为mm的沉孔，在mm下面是直径为的通孔，左侧是圆弧形的通孔，上侧是一个从下往上的沉孔，深度为mm,无需侧分型与抽芯故塑件的难易程度较简单。
2、尺寸精度分析。
该零件上的尺寸mm属于型腔尺寸应改为
材料ABS综合力学性能好。
材料ABS的成型性能较好
该制件的结构较简单
序号
计算方法与步骤
计算结果
mm，尺寸精度为MT3，尺寸mm做为型腔深度尺寸时改为mm,尺寸精度为MT4，当作为型芯高度尺寸时改为，尺寸精度为MT4。
尺寸mm未标左侧圆弧大小，自给出半径为R3mm,以及制件下面的基准符号A，在图上已给出。
为不考虑壁厚问题为减少设计难度，经老师同意mm改为，尺寸精度为MT2，改为，其中mm的尺寸精度为MT3以及的寸精度为MT7最大壁厚为16mm,最小壁厚为6mm,最大壁厚与最小壁厚的比值小于1：
3，无需考虑壁厚问题。
轴类尺寸：
mm,经查表尺寸精度为MT3；mm,经查表尺寸精度为MT3;mm尺寸精度为MT5；
孔类尺寸：
mm尺寸精度为MT1、mm尺寸精度为MT2、mm尺寸精度为MT3、mm尺寸精度为MT5、尺寸精度为MT2；mm尺寸精度为MT4；mm尺寸精度为MT1。
中心距尺寸：
mm尺寸精度为MT3、mm尺寸精度为MT3。
该塑件的尺寸精度一般，对应的模具相关尺寸加工可以保证。
3、表面质量分析。
该零件的表面，制件的表面粗糙度在0.8~0.2,没有特殊的表面质量要求要求，故比较容易实现。
综合分析可以看出，注射时在工艺参数控制较好的情况下，该零件的成型要求可以得到保证。
4、脱模斜度
查《塑料成型工艺与模具设计》P86表2-14常用塑件脱模斜度得：
型腔的脱模斜度为25′~45′（脱摸斜度取30′）。
5、计算塑件的体积和质量
计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。
经计算塑件的体积为；一模四腔总体积为，根据设计手册差得ABS的密度为，取，根据塑件尺寸采用一模四件结构，考虑其外形尺寸、注射所需压力，初选用注射机为SZ-250。
该制件的尺寸精度较一般，无特殊要求
制件体积
序号
计算方法与步骤
计算结果
5、注射机有关参数：
型号
SZ-250
螺杆直径mm
45
螺杆转速rmin
76～170
理论注塑容量cm
250
注射压力Mpa
150
拉杆间距
锁模力KN
120
开模行程mm
320
最大模具厚度mm
380
最小模具厚度mm
220
定位孔直径mm
110
定位孔深度mm
15
喷嘴伸长量mm
20
喷嘴球半径mm
18
喷嘴孔直径mm
4
顶出行程mm
90
顶出力KN
28
注射时间S
2
注射方式
螺杆式
最大成型面积
500
模板尺寸mm
和模方式
增压式
推出形式
中心及两侧推出
和模力
序号
计算方法与步骤
计算结果
注塑速率
135
塑化能力
75
电动机功率KW
18.5
油泵电机功率KW
18.5
加热功率KW
6.72
机器质量t
5
外形尺寸
注释：
上述工艺参数在试模需要时可作适当的调整
二、注射模的结构设计
注射模的结构设计主要包括：
分型面的选择、模具型腔数目的确定及排列方式和冷却水道布局、浇注系统形式、浇口位置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯结构的设计、推出结构的设计等内容。
（1）、分型面的选择
模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。
设计时应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。
该塑件表面质量无特殊要求。
该零件的高度为12mm,截面形状较简单和规范，选择水平分型方式即可降低模具的复杂程度，减少模具加工难度，又便于成型后的脱模。
故选用一下分型方式较为合理。
（2）确定型腔的排列方式
本塑件在注射时采用一模两件，即模具需要两个型腔。
综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度，采取如下排列方式，虽然这种排列方式料流较长但这种排列方式有利于塑件的脱模，减少模具结构的复杂程度。
模具结构较简单
序号
计算方法与步骤
计算结果
（3）浇注系统设计
1、主流道设计。
根据设计手册查得SZ-250型注射机喷嘴的有关尺寸。
喷嘴前端孔径为；喷嘴前端球面半径。
根据模具主流道与喷嘴及，取主流道球面半径SR=19mm,小端直径d=5mm。
为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形其斜度为，（在本次设计中取）。
为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径R为1~3mm的圆角过渡（本次取R=2）,以减小料流转向过渡时的阻力。
2、分流道设计。
分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。
本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。
根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，其直径d一般在2~12mm范围内变动。
本次取d=4mm。
3、浇口设计。
根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。
选择壁厚为16mm处进料，料由厚处往薄处流，这样有利于填充和排气。
采用截面为矩形的侧浇口，初选尺寸为
试模时可修正。
平衡式
型腔排列方式较合理
主流道SR=19mm
小端直径d=5mm
主流道圆锥斜度
分流道d=4mm
序号
计算方法与步骤
计算结果
三、模具设计的有关计算
本例中成型零件工作尺寸采用平均法计算。
差得ABS的收缩率为，故平均收缩率为
，考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取。
型腔和型芯以及中心距的工作尺寸计计算如下：
类别
塑件尺寸mm
计算公式
型腔、型芯、中心距工作尺寸mm
型腔径向尺寸
型腔深度尺寸
型芯径向尺寸
有关计算公式参考《塑料成型工艺与模具设计》P172
序号
计算方法与步骤
计算结果
型芯高度尺寸
中心距尺寸
四、模架的设计
选用标准模架可以简化模具的设计与制造，一旦模架型号确定下来，就可以得到已经设计过的零件结构和尺寸，而且这些零部件可以直接到市场上购买后进行少量加工再投入使用，就可以大大减少模具的设计金额制造工作，提高效率，降低成本。
选择模架的关键是确定模板的周界尺寸和厚度，要确定模板的周界尺寸就要确定型腔到模板边缘之间的壁厚。
模架组合形式根据制品成型所需的结构来确定模架的结构组合形式。
型腔壁厚S的
公式据《塑料成型工艺与模具设计》P268
S=0.2L+17
=34mm
序号
计算方法与步骤
计算结果
型腔模板的长度:
L=S+A+t+A+S
=
=256mm
尺寸256mm圆整为315mm。
型腔模板的宽度：
N=S+A+t+A+S
=
=256mm
尺寸256mm圆整为315mm。
注释：
上式中L——型腔模板的长度
N型腔模板的宽度
S型腔至模板边缘的壁厚
A型腔长度
B型腔的宽度
t型腔间壁厚，取20mm。
根据《塑料模具设计指导》P107查得：
模板尺寸为。
导柱直径:
垫块C:
、63、80、100mm
复位杆直径d间距（:
20mm;
mm
螺钉数量规格间距（
因此模具的闭合高度为
五、推出机构的设计
推出机构的选用是为了保证制件在顶出时不受损坏以及制件的外观。
在设计时必须正确分析制件对模具的黏附力的大小和作用位置，以及选用合适的脱模方式和恰当的推出位置，使制件平稳脱出。
同时推出时应尽量使制件外表面不留痕迹。
推出机构应尽量设在动模一侧，结构简单、动作可靠，合模时能正确复位。
根据本次采用的是一模四件以及制件的结构特点、推出的要求，所以优先采用推件板推出。
有关公式参考《塑料成型工艺与模具设计》P268
参考资料《塑料模具设计指导》P107
序号
计算方法与步骤
计算结果
六、注射机有关参数的校核
本模具的外形尺寸为.SZ-250型注射机模板最大安装尺寸为mm,故能满足模具的安装要求。
SZ-250型注射机所允许模具的最小厚度
即模具满足的安装条件。
经查资料SZ-250型注射机的最大开模行程s=320mm,据推件公式=12mm+25mm+10mm=47mm
经验证，SZ-250型注射机能够满足使用要求，故可以采用。
制件采用推件板推出
SZ-250型注射机满足使用要求
序号
计算方法与步骤
计算结果
七、总结
通过本次实习可以给我在设计与制造一条流水线中使动手能力又得到过一步提高，设计中，我们利用计算机辅助设计（ProE—CAD）来进行塑料注射模的设计，计算机辅助设计，是在设计时，把原始数据图形数据化的参数输入计算机对其进行分析和处理并通过显示器给出分析结果和图形，同时还可在显示器上对分析结果和图形进行补充修改和完整，使设计达到最佳水平，比动手画图更省时和省力，而且清晰明了，可见（ProE—CAD）技术在塑料注射模设计中已从研究阶段走上了实用阶段。
这次设计得到老师的帮助和辅导，在这里我向他表示衷心的感谢。
以后我一定更加努力学习，为将来打下坚固的基础。
八、参考文献
《塑料模具设计指导》、《塑料成型工艺与模具设计》、《塑料模具设计参考资料汇编》《机械制图》、《机械制造基础》等。
SZ-250型注射机满足使用要求
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