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1、罩盖塑料注射模具设计说明书设计题目: 罩盖塑料注射模具设计 专业班级： 模具1531 小组成员： XXXXXXX指导教师： XXXXXXXXXXXXXX 完成时间： 2017年6月30日 目录1. 塑件的工艺分析31.1塑件的成型工艺性分析31.1.1 塑件材料PC的使用性能31.1.2 塑件材料PC的加工特性41.2 塑件的成型工艺参数确定52 模具的基本结构及模架选择62.1 模具的基本结构62.1.1 确定成型方法62.1.2 型腔布置62.1.3 确定分型面72.1.4 选择浇注系统72.1.5 确定推出方式82.1.7 模具的结构形式82.2 选择模架92.2.1 模架的结构92.2
2、.2 模架安装尺寸校核103 模具结构、尺寸的设计计算103.1 模具结构设计计算103.1.1 型腔结构103.1.2 型芯结构103.1.4 模具的导向结构103.1.5 结构强度计算 （略）113.2 模具成型尺寸设计计算113.2.1 型腔径向尺寸113.2.2 型腔深度尺寸113.2.3 型芯径向尺寸123.3 模具加热、冷却系统的计算133.3.1 模具加热133.3.2 模具冷却134模具总装图及模具的装配、试模144.1 模具总装图144.2 模具的安装试模154.2.1 试模前的准备154.2.2 模具的安装及调试154.2.3 试模164.2.4 检验165设计小结16塑料
3、注射模具设计与制造实例通过一个典型的塑料制品，介绍了从塑件成型工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具图的塑料注射模具设计全过程。1. 塑件的工艺分析1.1塑件的成型工艺性分析名称：罩盖注塑模产品材料：PC产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图所示塑件重量：49.06g塑件颜色：透明无色塑件要求：塑件外侧表面光滑，要求全自动连续生产。1.1.1 塑件材料PC的使用性能可参考塑料成型工艺与模具设计P29表2-1PC是一种性能优良的热塑性工程材料，韧而刚，抗冲击性再热塑性材料中名列前茅；成型零件可以达到很高的尺寸精度，并在很宽的温度范围内保持其尺寸稳定性，抗变，耐热，耐寒,透明度较高，无毒性；在
4、仪器仪表、照明用具，在电子电气工业中适合生产较高温度下工作的部件；在使用时要注意，PC对缺口比较敏感，易产生应力开裂，耐疲劳性和化学稳定性也稍差。1.1.2 塑件材料PC的加工特性可参考简明塑料模具设计手册P32表1-141.原料干燥聚碳酸酯最突出的是高温下对微量水分的敏感性，加上熔融温度高，熔融粘度大，常因处理不当而出现开裂和其他质量事故，所以注塑前必须严格，彻底进行干燥。经干燥后所料水分含量应不大于0.02%，微量水分的存在可以使聚碳酸酯发生破坏性的降解，年度下降，放出二氧化碳等气体，塑胶变色，性能变坏成型工件带银丝,气泡,强度下降，破裂，水分含量越高，破坏性降解越厉害。（1）.若干燥程度
5、很差，塑胶中水分多，熔融粘度急剧下降熔体迅速淌出，炮筒喷嘴在劈啪声中不断喷出泡沫状雪球，白烟或气体。用这样的塑料成型的制件颜色很深，表面有大量银纹色素，内部带气泡，性能极脆，由于内压力大。很多制件脱模时马上就开裂了。（2）.若干燥程度一般，喷嘴中缓慢注出的熔体浑浊不清，表面不光亮，内部夹有少量小气泡，成型工件在浇口附近或其他部位表面粗糙失光，抗冲击强度较低。2.注射温度聚碳酸酯的热加工特性有两个方便之处：有较高的热稳定性和很宽的成型温度范围；由温度变化引起粘度变化较大，由剪切速率变化引起粘度变化较小。即聚碳酸酯熔融流动性大受温度变化的影响，而压力的影响作用不大。所以历来都是把注塑温度的调节作为
6、顺利进行成型和控制制件质量的必要而有效的手段。但要注意，若温度过低，因粘度大，供料不足，制件表面收缩或起波纹，无光泽，银丝凌乱；温度过高或高于320而停留时间过长，会造成严重降解，制件带飞边，转为暗褐色，表面有银丝暗条，斑点和纹迹，内部有气泡，各种性能都变劣。3.模具温度聚碳酸酯粘度高，流动性差，对剪切作用不很敏感，冷却速度又快，很容易使制件表面产生缺陷，内部形成压力。若模温过低，制件可能难充满或带有收缩率大，波纹，毛斑，暗条，空洞等表观缺陷，并出现制件残余压力增加。若模温过高，制件冷却慢，成型周期长，表面光泽差，又会造成粘模，使顶出和脱模困难，制件桥区，翘曲变形。4.注塑压力注塑压力对制件性
7、能影响主要表现在保压时间上，保压时间短，制件收缩或出现收缩空洞，真空泡；加长保压时间，尤其对大面积厚壁制件，可增加其密度，消除真空洞，尺寸也稳定；保压时间过长，由于是强行充模，又会使制件产生内压力，容易开裂。5.制件内压力检查比较普遍的方法有两种：偏振光检验法及溶剂浸渍法。偏振光检验法通用于各种透明塑胶制件的检验，利用制件的透明性，把制件置于偏振光镜片之间，从镜上观察制作表面彩色带面积的大小来确定内压力发生的范围的大小，光带面积越大，1.2 塑件的成型工艺参数确定可参考简明塑料模具设计手册P54表1-18查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：适用注射机类型 螺杆式密度 1.181.22 g/cm
8、3；收缩率 0.5% 0.8 % ；预热温度 110C 120C，预热时间 8 10 h ；料筒温度 后段210C240C，中段230C280C，前段240C285C；喷嘴温度 240C 250C；模具温度 50C 80C； 注射压力 80 150 MPa ；成型时间 注射时间20 90s ，保压时间0 5s ，冷却时间20 120s 。2 模具的基本结构及模架选择2.1 模具的基本结构2.1.1 确定成型方法塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用侧浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。2.1.2 型腔布置塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模
9、具。考虑到零件简单不大不小所以模具采用一模二腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。其布置如图2所示。图2 型腔布置2.1.3 确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图3所示。图3（1）的分型面选择在线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。图3（b）的分型面选择在下端面或中间，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光滑，而且塑件脱模方便。因此塑件选择如图3（b）所示的分型面。 （a） （b） 图3 分型面选择2.1.4 选择浇注系统塑件采用侧浇口成型，其浇注系统如图4所示
10、。浇口为矩形浇口长L为0.52，宽B为1.55高度H为0.52相连分流道倒角R为0.52。分流道采用半圆截面流道，其半径R为4mm。主流道为圆锥形，锥角为26，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径5mm。图4 侧浇口浇注系统2.1.5 确定推出方式塑件形状为圆桶形壁厚一般，使用推杆推出会在塑件上留下推出痕迹，但是因为塑件是阶梯形并且推杆退出位置不影响塑件使用。所以选择推杆机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，推出可靠。2.1.7 模具的结构形式 模具结构为双分型面注射模，如图5所示。图5 双分型面注射模模具结构1内六角螺栓 2动模坐板 3支撑板 4顶杆 5动模 6定模7内六角螺栓
11、8定模坐板 9拉料杆 10复位杆 11顶杆固定板 12顶杆垫板“注射机的选用”可参考简明塑料模具设计手册P133，P128表3-4 选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为：额定最大注射量 125 cm3 ；注射压力 119 MPa ；锁模力 900 kN ；最大注射面积 cm2 ；模具厚度 200300mm ；最大开合模行程 300 mm ；喷嘴圆弧半径 3040 mm ；喷嘴孔直径 5 mm ；拉杆间距：290368 mm 。2.2 选择模架2.2.1 模架的结构可参考简明塑料模具设计手册P418表10-110-6模架的结构如图6所示。图6 模架2.2.2 模架安装尺寸校核模
12、具外型尺寸为，长270mm、宽220 mm、高205 mm，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。3 模具结构、尺寸的设计计算3.1 模具结构设计计算3.1.1 型腔结构见装配图所示，型腔由定模板、定模板两部分组成。动模板构成塑件的侧壁，侧浇口开在动模板上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。这样可使模具加工简单方便生产。3.1.2 型芯结构见装配图所示，型芯由定模扳的螺栓固定这样可使型芯固定，维修，维护，更换方便可靠。 见装配图。3.1.4 模具的导向结构为了保证模具的闭合精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱和导套导向定位。上装有导套，推出时，导套在导柱上运动，保证
13、了推件板的运动精度。定模座板上装有导柱。3.1.5 结构强度计算 （略）3.2 模具成型尺寸设计计算可参考简明塑料模具设计手册P110表2-55取ABS的平均成型收缩率为0.6 %，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选取。塑件尺寸如图1所示。3.2.1 型腔径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.75。1） 68 68.074 （2） = 3.2.2 型腔深度尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。1） = 2） 3） 3.2.3 型芯径向尺寸 模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造
14、公差z = /3；取x=0.75。1） （2）（3）（4）（5）3.2.4 型芯高度尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z = /3；取x=0.5。1）2）3）3.3 模具加热、冷却系统的计算3.3.1 模具加热 一般生产PC材料塑件的注射模具需要外加热，因为PC加热温度比较高3.3.2 模具冷却型腔的冷却是由在定模板（中间板）上的两条6mm的冷却水道完成，如图7所示。图7 定模板冷却水道4模具总装图及模具的装配、试模4.1 模具总装图图12为模具的总体装配图。图12 模具图1内六角螺栓 2动模坐板 3支撑块 4顶杆 5动模型芯 6动模7定模型芯 8定模 9内六角螺栓 10
15、定模坐板 11定位环 12浇口套13内六角螺栓 14拉料杆 15复位杆 16顶杆固定杆17顶杆垫板 4.2 模具的安装试模试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。4.2.1 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部
16、位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。4.2.2 模具的安装及调试 模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装在注射机上要注意以下方面：1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用，要注意以下方面：1）合模后
17、分型面不得有间隙，要有足够的合模力。2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。4.2.3 试模模具安装调整后即可以进行试模。1）加入原料 原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成型性能应符合有关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。2）调整设备 按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。3）试模 采用手动操作，试模注射出样件。4.2.4 检验通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批
18、量生产。针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。5设计小结总结在大学的学习过程中，课程设计是一个重要的环节。是我们步入社会参与实际工作的一次极好的演示，我们十分有幸提早把模具设计和实际工作有机的结合起来。此次的课程设计是我们从大学毕业走向未来工作的重要一步，从最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计，期间查找资料、老师们的指导与同学的交流，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。不但使我们更进一步理解和懂得了以前学到的知识而且还把以前课本上学到的知识连接在了一起。使我们能更好的融会贯通。此次课程设计是对我们专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，毕业设计收获很多，提高自己的绘图能力。但是课程设计也暴露出我们专业基础的很多不足之处，比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解。这次实践是对自己大学所学的一次大的检阅，使我明白了自己知识还很浅薄。虽然快要毕业了但是们的求学之路还很长，以后更应在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。