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1、目录一.工艺分析11.1 塑料件的原材料分析11.2 塑件结构和尺寸精度与外表质量21.3 塑件注塑工艺参数确实定5二模具根本组成机构设计62.1 分型面确实定62.2 型腔数目确实定62.3 注射机的初定62.4 浇注系统的设计82.5 成型零件的结构尺寸设计112.6 6模架的设计142. 7排气槽的设计182. 8脱模机构的设计182. 9导向与定位机构的设计22三模具相关参数的校核223.1 注射压力的校核223.2 锁模力的校核22四结论28五参考文献28一.工艺分析1.1塑料件的原材料分析ABS外观为粒状或粉状，呈浅象牙色，不透明但成型的塑料件有较好的光泽。 它无毒、无味，易燃烧、
2、无自熄性，密度为1 06g/cni3左右。ABS具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降；有良好的机械强度 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。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色ABS具有良好的成型性和综合力学性能，因此用途广泛，在机械工业上用来 制造水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库，冰箱衬里、管道、电机外壳，仪表壳、齿轮、 泵叶轮、轴承和把手等。此外，ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、家用电器 外壳、文教体育用品、玩具、电子琴与收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器 与家具等。ABS的主要性能指标见表1密度/(g/cm3)1.02-1.08屈服强度
3、/MPa50比体积/(cm3/g)0. 86-0. 98拉伸强度/MPa38吸水率/0.2-0.4拉伸弹性模量/MPa1400熔点、/（七）130-160抗弯/MPa80计算收缩率%0.4-0. 7抗压强度/MPa53比热容/(J/(g-C)1470弯曲弹性模量/MPa14001. 2塑件结构和尺寸精度与外表质量该塑件的结构总体形状为凹形，结构较为简单，见图1-4所示，图1为四面 对齐和图2为统一固定轴旋转的装配图，组成包括两凹形盖和一螺钉。.肥皂盒盖为日用品，外表精度要求一般采用五级精度MT5，其它尺寸无公 差要求，一般可采用八级MT8或九级精度MT9。从塑料的壁厚上来看，四 周壁厚始终为2
4、mm ,顶部为3mm，均匀一致。该塑件外表较为光滑，外表粗糙度Ra 一般选择0.8。2/29图1塑料件四面对齐图4塑料件2图5塑料件装配体三视图1. 3塑件注塑工艺参数确实定由于ABS塑料的吸湿性强，含水量应小于0.3%，因此成型前必须充分干操， 要求外表越光泽的塑件应要求越长时间的预热枯燥。注射过程中，塑件在注射机料筒经过加热，塑件到达流动状态后，由模具的 浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模，压实，保压，倒流和冷却五个 阶段。塑件成型后处理阶段，处理介质为水和空气，处理温度为60-75T，欠理时 间为20s左右。注射工艺参数：查表3-1得注射机：螺杆式，螺杆转速为30r/min料筒温
5、度C：后部为150-170中部为165-180前部为180-200喷嘴温度C： 170-180模具温度： 50-80注射压力MPa： 60-100成型时间：注射时间+冷却时间+其他时间+保压时间=1.8+30+8. 2+20=60s综上过程参数确实定仍为初定，在稍后的过程中可根据实际情况做适当调 整，保证实际模具的可行。二模具根本组成机构设计2.1 分型面确实定通过对塑件结构的分析，分型面应该选在截面轮廓面积最大欠，且有利于开模取出塑件，因而将分型面选在塑件的底平面初，见图3红色火。图6分型面选择2.2 型腔数目确实定肥皂盒上盖属于日常用品，结构简单，市场需求量一般，对模具要求简单， 经济廉价
6、，因此我们可确定模具型腔数位二个，既简单又经济。2.3 注射机的初定通过三维软件建模设计计算得取ABS塑料的密度为1.06g/cm3塑件体积：V 堡=11132. 635 mm3+11706. 443mm =22839. 078mm!塑彳牛质量：m 受= pxV=22839xl. 06=24. 2g由于塑件简单，浇注系统简单，凝料按照经历取为塑件体积的0.2倍。故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为：V 慈二V 史X 1+0.2=24. 2x1.2x1=29 cm3根据上一步计算得出一次注射模具型腔的塑料总体积为29cni3,由式4-18得：Vm/0. 8=29/0. 8=36. 3cm3.根据
7、以上初步计算，初选标称注射量为104的XS-ZY-125 *根本性能参数见表2额定注射量/cm3104模具最大厚度/mm300螺杆直径/mm30模具最小厚度/mm200公称注射压力/MPa150模板尺寸/mm注射行程/min160拉杆空间Mm260x360螺杆转速/(r/min)30合模方式液压一机械注射时间/s1.8推出形式(mm)两侧推出230注射方式螺杆式电动机功率/kW11锁模力/kN900喷嘴球半径/mm18最大成型面积/cm2360喷嘴孔直径/mm4最大开模行程/nun300定位圈直径/ nini1002.4 浇注系统的设计浇注系统一般由主流道，分流道，浇口，冷料穴四个局部组成，所
8、须设计的 零件主要有主流道浇口套，定位圈，冷料穴，拉料杆，浇口，分流道。根据所设计的塑件初步选择浇口的方式为直接浇口，浇口直接开在塑件上侧 中心处。直接浇口的截面形状为圆形，优点是截面形状简单，易于加工，且由于 是单型腔模，熔体直接流入型腔，压力损失小，进料速度快，成型比拟容易，通 用性强，材料选择45号钢。由于选择直接浇口，无需设计冷料穴，拉料杆，分流道，在本塑件设计中， 用螺钉将主流道浇口套固定在定模板上即可，也无需定位图的设计。主流道的长度L至应小于60mm 初取L t=45mni,球面的配合高度h=3mm由表2得，注射机喷嘴孔直径为4nlm，而根据实际使用注塑机的尺寸d=为2.7mm
9、确定，那么主流道小端直径d二注射机喷嘴孔直径+ 0. 5-lmm)约为3nini主流道大端直径由式tan a二D-d/2L得：d =d+2(L i-h)tana=5. 93mm a=2取 6mm取主流道球面半径：SR)为15mm图7,8, 9,10为浇注系统的设计图图7主流道衬套三维图图8定位圈三维图9/29图9主流道浇口套平面图图10定位圈平面图13 / 292. 5成型零件的结构尺寸设计凹模的设计为整体式凹模，凸模的设计为整体式凹模。材料选Crl2MoV由表4T5和表2-3，2-4得，塑件的精度等级为MT5，成型零件的尺寸计算方法如下：凹模径向尺寸公式：Lm= 凹模深度尺寸公式：Hm= 凸
10、模径向尺寸公式：= 凸模深度尺寸公式：=l+Scp*ls-x*Ai6z1+Scp *Hs-x*A，5z1+Scp*ls+x*-6z1+Scpls+XA-oz中心距尺寸公式：Lm二1+Scp*ls+o.55zLm Hm Im指工作尺寸，Is Hs指根本尺寸，Sep塑料平均收缩率，查表1-2取0.0055, 3z指制造公差，取尺寸公差的1/6。x为系数，取0.6，单位均凹模径向尺寸：lsi=50+0.37=50.37741s2=50+0.37=50. 37-0.74T +0.123 匚八 ono+0.123Lmi=50.203niniT +0.123 匚八 ono+0.123Lm2=50.203n
11、ini凹模深度尺寸:Hm=10+0. 16=10.16-0.32u +0. 053 1 A no,+0.053Hm =10.024 mm凸模径向尺寸：lsi=46+0. 32=45. 68+0,641s2=46+0. 32=45. 68 0,641mi= C 1+0. 0055) *45.68 o. 107=46. 315 o. io?1 M2= 1+0.0055*45.68-o. io?=46. 315-0.107凸模深度尺寸：Hm=70. 14-6. 86 28Hm o. 047=7. 066-0.047图11凸模平面图图12凸模三维图180图13凹模二维图14 / 29图14凹模三维图2
12、. 6模架的设计模架的选择塑件的根本尺寸为50mmX50mmXlOmin由经历公式4-67,4-68知塑件在分型面上的投影宽度W满足：W =Wz-10塑件在分型面上的投影长度L满足：I： 60mm,查表4-38得他=73时应模架的宽度W=125mm,复位杆直径d=12min。ltl72mm,所对应的模架长度为200mm。为了平安可靠，选择A2型标准模架，1Y札二180*2006.2各模板尺寸确实定A板尺寸确实定,由于定模座板的厚度Hl=21mni 主流道浇口套的长度L定为45mm 塑件高度为10mm，那么A板的厚度应该为H45-21=24min取A板厚度标准值为25. 5inin凸模固定板厚度
13、上为24. 5mm -凸模垫板的厚度确实定，凸模垫板与所选模架的两个垫块跨距L有关，L=200-32-32=116mm。由表 4-20 知，op=25i=25* CO. 45*1160 2+0. 001*116 =0. 032mm由表4-19知，凸模垫板的厚度T满足：T=0. 54* (p*V(E*Li*(5p) ,/3=0.54*116*(35*8974. 5/ ( 21000*200*0.032) ),/3=38. 58mm由于经历值偏大，选择T标准值为32inm。垫块的厚度：由表4-38知垫块厚度二推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+5-10n皿=10+15+14+10=49mm，取标准
14、值为 60mm经过上述计算，初步确定为A2模架，180*200*183mm宽，长，高各模板的零件图和立体图如下列图15-图26所示。图15动模座板平面图17 / 29图16动模座板三维图图17垫板18 / 29图18垫板三维图H图19定模座板平面图28 / 29图20定模座板三维图2.7 排气槽的设计该塑件由于结构简单，因此不需设计额外的排气系统，气体会从分型面和型 芯的间隙中排出。2.8 脱模机构的设计本塑件采用推杆推出机构，即会有三个组成零件，推杆，推板，推杆固定板。 如图20-图25所示。图22脱模机构三维图L-L图23推板平面图图24推板三维图图25推杆固定板平面图图26推杆固定板三维
15、图2. 9导向与定位机构的设计注射模的导向机构用于动定模之间的开合模导向机构导向和脱模机构的运 动导向。本模具结构简单，定位精度不高，采用模架本身自带的定位结构导向， 选择直径为16nmi的带头导柱和带头导套进展导向与定位，由于为标准件，无图。三模具相关参数的校核3.1 注射压力的校核查表4-1知，ABS塑料所需的注射压力为80-110MPa，取P为lOOMPa，该注射机的公称注射压力为150MPa，折射压力平安系数为KiKi*P=1.3*100=130150MPa所以，注射机注射压力合格。3.2 锁模力的校核如图28所示：塑件与浇注系统在分型面上的投影面积A，那么A=4900mm2模具型腔的
16、胀型力F联，那么F般=P*A=4900*35172KN查表4-2，得中等粘度的塑料如ABS注射时型腔的平均压力为35MPa。锁模力平安系数小为1.2,那么K/ Fm=1.2* Ft=1.2*172=2061000KN故，注射机锁模力合格。3.3 模架尺寸的校核模具平面尺寸为180米200300*440。模具最小厚度70i皿】模具高度尺寸193mm模具最大厚度200mm。模具的开模行程 S=Hl+H2+(5-10mm)=20+21+10=51180mm那么，模架校核合格图28注塑模具爆炸图图29注塑模具装备图A-A图30注塑模具截面剖视图一B-B29 / 29m COB图33注塑模具俯视图二图3
17、4注塑模具三维剖视图30 / 29四结论经过这一段时间的塑料模具的设计，让我对模具设计方法有了大致的了解， 也巩固和学习了大量的专业知识，收获很大。针对本次塑件肥皂盒上盖的的注塑 模具设计总结如下：此设计采用单分型面两腔，结构简单，节省原料。凸模采用 组合式，当一个凸模磨损严重后，更换方便。设计的主要过程是浇注系统，成型 零件和模架三者的设计，尤其是模架的选择大大简化了设计的难度。由于设计水 平的有限，以与简化设计过程，在设计中对于很多细节没做太多考虑，可能存在 局部的问题。同时，通过模具的设计，熟悉掌握了三维软件inventor的局部功能，这对 于我们而言，也是重要的收获。五参考文献1叶久新 注塑成型工艺与模具设计：机械工业2007.112高军注塑成型工艺分析与模具设计指导：化学工业2008. 831 / 29