注塑模具课程设计.docx

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注塑模具课程设计

模具课程设计（论文）

题目：

注塑模设计

院（系）

专业机械设计制造及其自动化

班级

姓名

学号

导师

2012年7月

目录

一、塑件的工艺分析……………………………………………………………1

1、塑件原材料分析…………………………………………………………………1

2、塑件的尺寸精度和表面质量分析………………………………………………1

3、塑件的结构工艺性分析…………………………………………………………1

二、模具结构方案的确定………………………………………………………1

1、分型面的选择……………………………………………………………………1

2、型腔数量及型腔的排列…………………………………………………………1

3、浇注系统的设计…………………………………………………………………1

4、型心和型腔结构的确定…………………………………………………………1

5、顶出方式的选择…………………………………………………………………1

6、标准模架的选择…………………………………………………………………1

三、计算成型零件工作尺寸……………………………………………………1

1、有公差要求的尺寸………………………………………………………………1

2、无公差要求的尺寸………………………………………………………………1

四、校核注射机有关参数………………………………………………………1

1、Xs-z-30注射机的主要参数………………………………………………………1

2、注射量的校核……………………………………………………………………1

3、模具安装部分的校核……………………………………………………………1

4、模具开模行程的校核……………………………………………………………1

5、顶出部分的校核…………………………………………………………………1

五、附件…………………………………………………………………………1

1、塑件的二维工程图………………………………………………………………1

2、模具的型腔及型心的三维图及二维工程图……………………………………1

3、模具的型腔及型心的二维工程图………………………………………………1

一、塑件的工艺性分析

仪表外壳三维图：

1、塑件原材料（ABS）分析

塑料件的原材料分析,如下表一所示:

塑料品种

结构特点

使用温度

化学稳定性

性能特点

成型特点

ABS

热性塑料

线性结构非

结晶型

小于70摄

氏度

较好比较稳定

机械强度较好,有一定的耐磨性,但耐热性较差,吸水性较大

成型性能很好,成型前原材料要干燥

结论

该塑料有良好的工艺性能,适宜注射成型,成型前原材料要干燥处理.

ABS塑料相关参数：

ABS:

比重：

1.06-1.1熔点：

130-160收缩率：

0.6%

ABS塑料的注射成型工艺品参数

工艺参数

规格

工艺参数

规格

预热和干燥

温度:

80~85℃

时间:

2~3h

成型时间

（s）

注射时间：

20~90

保压时间：

0~50

冷却时间：

20~120

总周期：

50~220

料筒温度：

摄氏度

中段：

180~240

尾段：

170~240

螺杆转速：

（r/min）

30

喷口温度：

摄氏度

190~250

后处理

方法：

红外线、烘箱

温度：

70℃

时间：

2~4h

模具温度：

摄氏度

50~80

注射压力：

MP

60~100

2、塑件的尺寸精度和表面质量分析

此塑料件上有三个精度要求,分别是

、

、

均为MT2级塑料精度,属于中等偏高级的精度,在模具设计和制造过程中要严格保证这三个尺寸精度要求.

其余尺寸均无特殊要求,为自由尺寸,可按MT5级塑料件精度查取公差值.

该塑料件是仪表外壳,要求外表美观光滑、无斑点，无熔接口,表面粗糙度可取Ra1.6,而塑料件内部没有较高的粗糙度要求

3、塑件的结构工艺性分析

此塑料件外形为方形壳零件,腔体为8mm深,壁厚均匀为2mm,总体积不大不小,塑料件成型性能良好;

塑料件上有一四边形凹台,要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用线切割成型，保证六边的尖角。

塑料件的两边都有一个对称的类三角形凸起的标记,高为0.2mm,同样要求成型后后轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用电火花成型加工，相应的要设计出它的电极。

二、模具结构方案的确定

1、分型面的选择

分型面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。

副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向垂直。

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：

水平分型而、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

分型面的选择便于塑件脱模:

A、在开模时尽量使塑件留在动模内

B、应有利于侧面分性和抽芯

C、应合理安排塑件在型腔中的方位、考虑和保证塑件的外观不遭损坏、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如冋心度等〉、有利于排气、尽量使模具加工方便。

分型面应选择在塑料件截面最大处，尽量取在料流末端，利于排气，保证塑料件表面质量，该零件的分型面如图所示：

图1分型面

该方法的优点：

型腔基本上为一个整体，强度较高，减少了模具的零件数量，同时也减少了零件加工装配的累积误差，侧型心滑块斜导柱的作用下可进行侧面抽芯。

2、型腔数量及型腔的排列

根据零件的三维模型,利用三维软件直接可以查到塑料件的体积为:

V1=9446.92mm3

浇注系统的体积为:

4712.25mm3；

一次注射所需要塑料总体积为:

V=V1+V2=14159.17mm3；

计算塑料件的质量:

查手册:

取密度P=1.0510kg/mm3

塑料件的质量:

M1=V1P=0.01（kg）=10。

02（g）

塑料件与浇注系统的总质量:

M=V×P=0.0117（kg）=11.7（g）

选取注射机xs-z-30

注塑机的最大注射量：

30cm3

选取一模一腔的形式

3、浇注系统的设计

模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径R1的关系为：

R=R1+（1~2）；

HTW90注射机喷嘴球面半径R1=10mm所以R=10+2=12mm

模具浇口套主流道小端直径d与喷嘴出口直径d1的关系为

d=d1+0.5=3+0.5=3.5mm；

流道呈圆锥形，其锥度为5度；

分流道取半圆形，其半径R=3；

浇注口采用点浇口。

如图所示:

4、型心及型腔结构的确定

考虑到加工的工艺性，型芯采用整体、直通式外形结构。

型芯、型腔如图所示：

5、顶出方式的选择

此模具的型芯在动模，开模后，塑料件包紧型腔留在动模一侧，根据塑料件是壳类零件的特点，采用推件板推出形式，这样推出平稳，有效保证了推出后塑料件

的质量。

模具总装配图：

6、标准模架的选择

根据Xs-z-30注射机的主要参数，以及型腔尺寸位置尺寸可确定模架的结构型式和规格，查（GBT12555-2006塑料注射模模架）表1

选用模架1823。

定模板厚度：

A=30mm

动模板厚度：

B=30mm

垫块厚度：

C=70mm

模具高度：

H模1=130=A+B+C

模具外形尺寸：

320×320×250

5、推出机构的设计

（1）、推出机构设计原则

a、开模时尽量使塑件留在动模一边，以便利用注射机推出装置推出塑件。

这样，模具的推出机构较为简单。

b、保证塑件脱模时不变形，应正确考虑塑件对注射模附着力的大小和作用位置，以便选择合适的推出方式和位置，尽可能使脱模力分布均匀合理，并使脱模力的作用面积尽量增大而靠近型芯。

c、保证脱模时塑件不损坏。

推出机构的脱模力必须作用在塑件能承受较大力的部位，如筋部、凸缘、壳体壁等处。

d、保证塑件外观良好。

推出塑件的位置应尽量选在塑件内侧或对塑件外观影响不大的部位，尤其在使用推杆推出时更要注意，以免损伤塑件外观。

e、结构尽可能简单、可靠，确保脱模动作灵活，具有足够的强度和刚度，制造方便，零部件更换容易，成本低。

f、保证合模时的正确复位。

设计时必须考虑推出机构的正确复位，并保证不与其他模具零件发生干涉。

（2）、采用推板推出

三、计算成型零件工作尺寸

1、有公差要求的尺寸

类型

塑料件上的尺寸

计算公式

制造公差z

收缩率Scp%

计算结果

型芯

径向

尺寸

Z:

IT7级精度

Scp%:

0.6%

型腔

径向

尺寸

Z:

IT7级精度

Scp%:

0.6%

2、无公差要求的尺寸

类型

塑料件上的尺寸

计算公式

制造公差z

收缩率Scp%

计算结果

型芯

尺寸

R6

Lm=（Ls+Ls*Scp%）

Z:

IT7级精度

Scp%:

0.6%

型

腔

尺

寸

18

Lm=（Ls+Ls*Scp%）

Z:

IT7级精度

Scp%:

0.6%

20

6

3

9

4.5

10

24

Lm=（Ls+Ls*Scp%）

Z:

IT7级精度

Scp%:

0.6%

31

四、校核注射机有关参数

1、HTW90注射机的主要参数

螺杆直径

mm

28

注射容量（理论）

cm2

30

注射行程

Mm

130

注射压力

MPa

119

注射行程

mm

130

螺杆转速

r/min

——

锁模力

KN

250

拉杆内间距（水平×垂直）

mm

235

允许模具厚度（最大〉

mm

180

允许模具厚度（最小〉

mm

60

模板开距（最大〉

mm

160

模板尺寸（长X宽）

mm

250×280

2、注射量的校核

1）、塑料件体积的计算:

根据零件的三维模型,利用三维软件直接可以查到塑料为:

V1=9446.92浇注系统的体积为:

4712.25;一次注射所需要塑料总体积为:

V=V1+V2=14159.17;

2）、计算塑料件的质量:

查手册:

取密度P=1.0510kg/

塑料件的质量:

M1=V1P=0.01（kg）=10（g）

塑料件与浇注系统的总质量:

M=V*P=0.0142（kg）=14.2（g）

nv1+n2<80%m小于注射机的标准注射量30立方厘米；

3）、模具安装部分的校核

该模具的外形尺寸为：

110*80mm，注射机模板最大安装尺寸为：

235*235，故能满足安装要求；

模具定位圈的直径为=注射机定位孔直径100，符合安装要求；

浇口套的球面半径为R12>喷嘴球头半径R12，符合安装要求；

浇口套小端孔径>喷嘴孔直径,符合安装要求;

3、模具开模行程的校核

1）、模具的开模行程

S=塑料件高度+浇注系统的高度+顶件的高度+（5~10）=12+45+8=65；

注射机的最大开模行程S=160>S模=65;

2）、顶出部分的校核

注射机最大顶出距离为130>模具上所需要的最小顶出距离10mm;

五、附件

1、塑件的二维工程图

2、模具的型腔及型芯的二维工程图

3、模具总装配图