【塑料橡胶材料】ABS塑料防护罩注射模设计与加工

1、随心编辑,值得下载拥有！ YOUR COMPANY NAME IS HERELOG O 专业I专注I精心I卓越 beikezhang 【塑料橡胶材料】ABS塑 料防护罩注射模设计与加 xxxx 年xx月xx日 xxxxxxxx 集团企业有限公司 Please en ter your compa nys n ame and contentv 第1章 塑件工艺分析 9 第1.1节塑件分析9 1.1.1、 塑件三维立体图及二维工作图： 9 1.1.2 塑件工艺分析 10 第1.2节 防护罩原料（丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物）的物料性能、成型性能与 工艺参数11 1.2.1 ABS 的性能11 1.2

2、.2 ABS塑料的成型加工性能 1 3 1.2.3 （ABS ）的注射成型工艺参数（P63 ） 15 第2章注塑设备选择.1.7 第2.1节估算塑件体积1.7 第2.2节选择注射机.7 第3章 浇注系统的设计20 第3.1节流道设计20 3.1.1主流道设计20 3.1.2分流道设计 2.1 第3.2节冷料井的设计2.2 第4章 成型零件的设计与计算 24 第4.1节型腔的径向尺寸与深度 2 4 4.1.1、凹模尺寸计算： 24 第4.2节型芯的径向尺寸与深度 2 5 4.2.1、凸模尺寸的计算： 2 5 4.2.2、对于塑件尺寸的凸模深度尺寸： 25 第4.3节模具型腔侧壁和底板厚度的计算

3、2 5 431、 成型零件材料选择。 25 432、 对型腔厚度分别作强度和刚度计算 25 第5章 合模导向机构设计 28 第5.1节导向与定位机构设计 28 5.1.1、导向机构的功用 28 5.1.2、导向机构结构及设计 28 5.1.3、定位机构设计 28 5.1.4、导柱的设计 28 第6章脱模机构设计 29 第6.1节脱模机构设计29 6.1.1、设计原则29 6.1.2、脱模机构设计： 30 第7章侧向分型与抽芯机构的设计 3 0 第7.1节 侧向分型与抽芯机构的分类（P164 ） 30 第7.2节抽芯力计算31 第7.3节抽芯距计算31 第7.4节斜导柱分型抽芯机构 32 第7.

4、4.1节 斜导柱的设计32 第7.4.2节滑块与导滑槽的设计 33 第8章注塑机参数校核 34 第8.1 节 最大注射压力的校核 34 第8.2节最大注塑量校核34 第8.3节节锁模力校核.3.5 第8.4节模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 35 8.4.1、高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合： 35 8.4.2、模具闭合高度校核： 35 8.4.3、开模行程校核： 36 第9章温度调节系统的设计 37 第9.1节 模具冷却系统的设计 37 第9.2节模具加热系统的设计 39 第10章模具的装配.3.9 第10.2节模具的装配程序4 0 第10.2节模具零件的装配工艺 41 第11

5、章 注塑机与模具的关系 4.2 第11.1节 注塑机与模具的关系 42 第11.1.1节、注塑时，防护罩模具腔压力的计算： 42 11.1.2、注塑机模座行程及间距和模具闭和高度的关系 43 11.1.3、注塑机顶出装置和注塑模具顶出机构的关系 43 11.1.4模具在注塑机上的安装与调试 4 4 第12章设计总结48 参考资料49 致谢.5.0 中文摘要 本文介绍了生产塑料模具中防护罩塑件分析的模具设计。同时 还介绍了在设计注塑模时的技术、理论、方法以及其他相关知识。 模具的设计是利用辅助设计软件 AutoCAD （版本 2004.0 ）进行设 计的。绘制了模具装配图、型腔、型芯及重要零部件

6、零件图。详细 分析了塑件模具的制作过程，模具结构形式的确定、注塑机类型的 选择、分型面的确定、浇注系统的设计、注塑机的选择、一些主要 零件的设计（导柱、导滑槽、斜紧块、滑块定位装置的设计）脱模 结构的设计等 . 在设计中附有大量的模具结构图和模具局部图，还有通过 UG 软件画出它的三维立体图，这就帮助评省老师更易看到设计者所设 计的内容的难易程度。文字大约有 18000 字，已详细地说明设计的 全过程。但本人是初次设计，有很多的错误和不足，敬请谅解。 关键词：A、塑料注射模B、设计C、防护罩 一、 我国模具工业特点与基本状况 现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各

7、行各业 服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如 CAD/CAE/CAM/CAPP 等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速 成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技 术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。模具 技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成 为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 模具不是批量生产的产品。它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。就模具行业来 说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等

8、方式，而主要是引 进已经商品化了的 CAD/ CAM /CAE 软件和精密加工设备等。模具的 CAD/CAE/CAM 涉 及面广、集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品。如塑料模具的 CAE 技术要利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学、计算机图形学等知识，涉及的领 域还包括声波及电磁场、温度场等各类物理场，通过工程分析、来建立塑料成型的数学和 物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析。现代化的模具要实 现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程。这些模具的数字化代表了现 代模具的一个方面，没有模具的数字化，就没有现代模具。模具的 CAD/CAE

9、/CAM 技术 日新月异，重要的工作是后续对人员的培训和对于引进的软件进行二次开发。像我们熟知 的 CIMATRON 公司不但在塑料模具的 CAD/ CAM 软件上在中国保持其市场占有率并且在 扩大，而且在冲压模具、多成份橡胶制鞋模具等领域开拓，也将大显身手；开发 FUTABA 、 LKM 、 MISUMI 标准模架数据库的工作也已提上日程。这是为模具行业服务的具体体现。 二、我国模具工业基本状况简介 我国模具工业近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万多 家，从业人员约 50 多万人， 2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单 充足，任务饱满， 20

10、04 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18% 、 32.4% 和 45.9% 。进出口之比 2004 年为 3.69:1 ，进 出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。 在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模 具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业，多数只有几十名职工，百十 万产值，自有资金有限，靠自我发展很困难。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步 伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于 一般模

11、具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资 及私营企业发展迅速； 国企股份制改造步伐加快等。 2004 年模具行业还显现另外两个特点， 一是各地政府对模具工业的发展进一步关注。许多地方政府进一步认识到模具工业对发展 制造业的重要意义，因此加强了模具工业园区的建设。已有的园区进一步扩大，如宁波余 姚、宁海和苏州昆山等模具园区都有所扩大；新的模具工业园区正在加紧建设，如重庆、 大连、深圳市等已建立模具园区；另外沈阳、西安、成都、上海、宁波北仑、浙江黄岩等 地都在积极筹备建立模具园区，以利带动地区模具及相关产业链乃至制造业的发展，有些 高科园内模具企业已占有相当的份量，像

12、天津高新区就有 40 多家模具企业。 二是外资及社会投资模具产业增长显著。许多地方加强了吸引外资及合资投入模具工业的 工作，特别是在高新技术园区和工业园区，外资、合资模具企业进一步增加，如苏州昆山 模具园区， 60% 以上是外资企业。大连模具园区到日本、韩国招商。而有些地区高科技园 内模具企业已占有相当的份量，像天津高新区有 40 多家模具企业。由于汽车产业发展的 拉动，社会投资模具产业有所加强，如五粮液集团投资 5 亿元建立汽车模具生产厂，比亚 迪公司投资 2 亿元建立了北京汽车模具公司，等等。 落后和差距主要表现在下列几方面 （1）总量供不应求、产品结构不够合理 其中中低档模具供过于求，中

13、高档模具自配率严重不足，大量进口。国内模具总量中 属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例不足 30% ，国外在 50% 以上。 （2）企业组织结构都不够合理。 我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间（分厂） ，自产自配比例高达 60% 左右，国外 70% 以上是商品模具； 专业模具厂也大多数是 大而全 、 小而全 的组织形式， 国外模具企业是 大而专 、大而精 。2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行 业组织 - 德国机械制造商联合会（ VDMA ）工模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（ VDMA ）会员模具企业有

14、90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90% ，可见其规模效益。 （ 3） 工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低，技术结构、模具产品水平比国际 水平低许多。而模具生产周期却要比国际水平长许多。 产品水平低主要表现在对后续使用模具制造制件的工艺（如冲压工艺）理解上，在模 具设计上；在加工中精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上等。现代模具行业 是技术密集型、资金密集型的产业，由于模具行业是微利行业，因而总体来看模具行业在 科研开发和技术攻关方面投入太少，至使科技进步的步伐跟不上模具市场的需要。虽然国 内许多企业已引进了不少国外先进设备，但总的来看装备水平仍比国外企业

15、落后许多，特 别是设备数控率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。 由于体制和资金等方面原 因，引进设备不配套、设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低，开发能力较差， 科研开发及技术攻关方面投入太少。不重视产品开发，在市场经济中常处于被动地位。 （ 4）技术人才严重不足， 经济效益欠佳。 随着时代的进步和技术的发展，能掌握和运 用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计异常短缺，高级钳工及企业管理人才也非 常紧缺。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，我国每个职工平均每年创造模具产 值约合1万美元左右，国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万 美元。我国

16、模具企业大都微利，缺乏后劲。 （5）与国际水平相比， 模具企业的管理落后更甚于技术落后。 技术落后易被发现， 管 理落后易被忽视。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业 管理的还不多。信息化、数字化管理在模具企业应用现在刚刚开始。 （6）专业化、标准化、商品化的程度低，协作差。 由于长期以来受 大而全 小而全 影响，模具专业化生产水平低，专业化分工不细， 商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占40% 左右，其余为自产自用。 模具企业之间协作不好， 难以完成较大规模的模具成套任务。 与国际水平相比要落后许多。 模具标准化水平低， 模具标准件使用覆盖率低也对模

17、具质量、成本有较大影响，特别是对 模具制造周期有很大影响。 近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长 寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大； 专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快 等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部 地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江 苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 据介绍，目前中国汽车模具潜在市场十分巨大。质量好的冲压模具在汽车整车等行 业供不应求；压铸模具在汽

18、车零部件、装备制造业等行业需求激增；注塑模具在家用电器 等行业发展潜力也很大。另外，特种模具也有较大的发展前景。 第 1 章 塑件工艺分析 第1.1 节 塑件分析 1.1.1 、塑件三维立体图及二维工作图： 防护罩二维图 图（ 1.1 ） 1.1.2 塑件工艺分析 防护罩选择的材料是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS ），该产品在使用过程中需 要经常接触， 为防止防护罩磨损因此塑件的厚度必须均匀， 如果可能的话， 应没有接触痕， 不充分熔合的熔接痕易于形成薄弱的部位，所以要尽量避免。 第 1.2 节 防护罩原料（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）的 物料性能、成型性能与工艺参数 化学名称：丙烯腈 -丁二

19、烯 -苯乙烯共聚物 英文名称 :Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS为丙烯腈A、丁二烯B和苯乙烯S三种单体共聚而成的聚合物，简称ABS。每种 单体都具有不同特性， 从形态上看， ABS 是非结晶性材料。 这就决定了 ABS 材料的耐低温 性、抗冲击性，外观特性，低蠕变性，优异的尺寸稳定性及易加工性等多种特性。且表面 硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS 的各种性能，故 ABS 工程塑料具有广泛用途。 合成的 ABS 有中冲击型、 高冲击型、 超高冲击型及耐热型四 类。由于其具有韧、刚、硬的优点，应用范围已远远超过PS，成为一种独立的

20、塑料品种。 ABS 既可用于普通塑料又可用于工程塑料。 1.2.1 ABS 的性能 1、一般性能 ABS 的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色， 并具有 90%的高光泽度。 ABS 的相对密度为 1.05 ， ABS 同其它材料的结合性好，易于表 面印刷、涂层和镀层处理。 ABS 的氧指数为 18.2 ，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟， 烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味。 ABS 是一种综合性能十分良好的树脂，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和 表面硬度，热变形温度比 PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在 0.4%0.7%范围内，若 经玻纤增强后可

21、以减少到 0.2%0.4%，而且绝少出现塑后收缩。其临界表面张力为 34 38mN/cm 。 ABS熔体的流动性比 PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM 和HIPS类似。ABS 的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更 为敏感。 2 、力学性能 ABS 有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用。即使ABS 制品 被破坏，也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。 ABS 的耐磨性能优良，尺寸稳定性好，又 具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的蠕变性比PSF及PC大，但比PA 和 POM 小。 ABS 的弯曲强度和压缩强度属塑

22、料中较差的。 ABS 的力学性能受温度的影响 较大。 3 、热学性能 ABS 属于无定形聚合物，无明显熔点；熔体粘度较高，流动性差；热稳定不太好，耐 候性较差，紫外线可使变色； 热变形温度为70 107 C,制品经退火处理后还可提高 10 C 左右。对温度，剪切速率都比较敏感；ABS在40 C时仍能表现出一定的韧性，可在-40 C 到80 C的温度范围内长期使用。 4 、电学性能 ABS 的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用 1.2.2 ABS 塑料的成型加工性能 ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS 具有良好的成

23、型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可 电镀成多种色泽。比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光 泽。 ABS 的热稳定性好，不易出现热降解现象。 ABS 的吸水性较高，加工前应进行干燥处 理。一般制品的干燥条件为 80 C-85 C, 2-4小时；对特殊要求的制品（如电镀），则需 70 C -80 C, 10-18 小时。 ABS 制品在加工中易产生内应力，如应力太大或制品对应力开裂绝对禁止，应进行 退火处理，具体方法是制品置于70 C-80 C的热风循环干燥箱内 2-4小时，再冷却到室温 即可。 ABS 可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型，

24、并以注塑法最广，挤出法次之。 ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐 磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机盐、碱和 酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。ABS 的“阻燃添加剂” 对 ABS 塑料具有较好阻燃作用的主要有磷系、卤系有机物及某些无机化合物，其中无机 阻燃剂在 ABS 中添加量需要达到 40% 以上才有较明显的效果，同时由于其添加量大，因 此会严重损害 ABS 的物理力学性能。而磷系阻燃剂品种、数量较少，且多数又为

25、液体和低 熔点化合物，不适用于 ABS 的造粒加工工艺。因此，当前对于 ABS 的阻燃体系主要采用 卤系阻燃剂，其中阻燃效果最好的为含溴有机化合物，如十溴联苯醚 (DBDPO) 、四溴双 酚 A 等。 ABS 塑料的应用范围 . 主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。在 ABS 消费结构中主要是 家用电器 、机械配件、办公用品和用具等。同时 ABS 在通讯器材、商品器材、 文教娱乐用品及建材的需求前景也十分看好。 壳体材料 :广泛用于制造电话机、 移动电话、 电视机、收录机、复印机、传真机、 洗衣机、电动工具、打字机键盘、厨房用品及儿童玩具的壳体。 机械配件 :可用于制造齿轮、叶轮、轴承

26、、把手、管材、管件、蓄电池槽等。 汽车配件 :具体品种有方向盘、 仪表盘、风扇叶片、 挡泥板、仪表板，工具舱门， 车轮盖，反光镜盒、手柄及扶手等。 其他制品 :各类化工耐腐蚀管道、镀金制品、文具、仿木制品、头发烘干机，搅 拌器，食品加工机，割草机，高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 1.2.3 (ABS )的注射成型工艺参数( P63 ) (1) 注射机类型 螺杆式 (2)料筒温度C 150 170 料筒一区 筒三区 200 210 (3) 加热和干燥 温度c 170 190 时间 h 3 5 (4)喷嘴温度C 180 190 (5)模具温度C 50 60 料筒二区 180 190 (6) 压

27、力 MPa 注射压力 60 100 保压压力 40 60 (7) 成型时间 S 注射时间 2 5 保压时间 515 冷却时间 515 总周期 1530 (8) 螺杆转速 r/min 3060 (9) 后处理 方法 红外线烘箱 温度(C) 70 时间( h ) 0.3-1 第 2 章 注塑设备选择 第2.1 节估算塑件体积 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采 用点浇口自动脱模结构。由于生产大量，所以模具采用一模两腔结构，浇口形式采用点浇 口。 0.7% ， 该产品材料为 ABS ，查书设计与制造实训得知其密度为,收缩率为 0.4% 计算出其平均密度为 ,平

28、均收缩率为 0.55% 。 通过计算得塑件体积为 塑件的质量15克 即 浇注系统体积 浇注系统质量（2.1） 故 故 第2.2节选择注射机 根据塑料制品的体积或质量选择注塑机，公式如下； Km nm i+m j 式中 mi-注塑成型塑件单件的质量或体积 m j-浇注系统及飞边的质量或体积 m -注射机的理论注射量 k 注射机注射量的理论利用系数，一般取 0.8 n-型腔数 由于在选择注射机时模具的尺寸还没有确定此时模具的浇注系统的质量还无法确 定，一般根据经验估算，每个塑件所需浇注体积是塑件体积的0.2-1倍，因此公式可 用以下公式初步选取注射机。 km nki mi ki-塑件成型的的质量系

29、数，一般取 1.22.0. 按塑件体积的0.6倍计，所以浇注系统的凝料体积为： V=V X0.6=9.847 X0.6 X2=12cm3 贝U：该模具一次注射所需塑料ABS 体积 V=9.847 X2+12=30cm3 质量 M= pA/=1.05 X30=30.15g 查模具设计与制造实训教程书的表 7-7或查有关手册选定注塑机型号为 SZ-ZY-125 注塑机的参数如下: 螺杆直径/mm 42mm 螺杆转速（r/mi n ） 30 60 理论注塑容量/ 125 注塑压力/MP 119 注塑速率(g/s ) 70 塑化能力(kg/h) 35 锁模力/kN 900 最大注射面积/cm 3 32

30、0 模板行程/mm 600 模具最小厚度/mm 200 模具最大厚度/mm 300 定位圈直径/mm 100 喷嘴孔直径/mm 4 喷嘴移动量/mm 210 顶出行程/mm 230 喷嘴球半径/mm SR12 机器外形尺寸 3340 X750 X150 第3章 浇注系统的设计 普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。 在设计浇注系统前首先必须确定塑料的成形位置，该防护罩模具采用一模两腔二板式 结构，点浇口，顶出装置采用推板式结构 第 3.1 节 流道设计 3.1.1 主流道设计 根据 XS-ZY-125 型注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径：d0=4mm 喷嘴前端球面半径：R0=12m

31、m 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=RO+ （1 2） mm D=d0+（0.51）mm 取主流道的球面半径：R=13mm 取主流道的小端直径 d=4.5mm 为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取1 3 度经换算 得主流道大端直径 D=8mm，为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计 半径 r=1.5mm 的圆弧过渡。 3.1.2 分流道设计 分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度 的。由于塑件的形状比较简单， ABS 的流动性好，冲型能力比较好，因此可采取平衡分流 道，便于加工。 截面形半圆形，在流道设计中要减小压力损失

32、，则希望流道的面积大。要减少传热损 失，又希望流道的面积小。 分流道的尺寸： 分流道直径 /mm3.8-7.5 选取 R=6mm 分流道表面粗糙度： 分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取0.63 1.6R呵，这可增加对外层塑料熔 体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平， 以免对分型不利。 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机制喷嘴在同一轴线上 断面为圆形，且有一定的锥度。 主流道的设计要点如下： 便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形， 因丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）的流动性好，故其锥度

33、取 36度，内壁粗糙 度为R0.63um。主流道大端呈圆角，其半径取r=13mm,以减少流速转向过渡的阻力， r=1.5mm。 在保证塑件成形良好的情况下， 主流道的长度应尽量短， 否则会使主流道的凝料增多， 且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。 为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流 道对接处设计成半球形凹坑，其半径为 r2=r1+（12）, 其小端直径 D=d+（0.5 1）,凹坑深 度常取 34mm 。在此模具中取 r2=16mm 。 由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计 成可拆卸的主流道衬套，以便选用

34、优质钢材单独加工和热处理，其大端兼作定位环，圆盘 凸出定模端面的长度 H=510mm。同时因该防护罩采用聚氯炳烯（ ABS ）,需加热，所 以在主流道处采用电加热以提高料温。 第 3.2 节 冷料井的设计 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的 “冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又将主流道的凝料拉出。冷料井 的直径宜大端直径，长度约为主流道大端直径。 冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的 “冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又将主流道的凝料拉出。冷料井 的直径宜大端直径，长度约为主流道大

35、端直径。 此模具设计带有推杆的冷料井。 这类冷料井的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它常与推杆或推管 脱模机构连用。并设计成倒锥孔冷料井，脱模时由冷料井倒锥将主流道凝料拉出。当其被 推出时，塑件和流道能自动坠落，易实现自动化操作。 冷料井如下图： 图（ 3.2 ） 具体结构见模具装配图。 第 4 章 成型零件的设计与计算 所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。 （包括矩形和异形型芯的长和宽） ，型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸等。 因丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS ）的成型收缩率为 0.4%-0.7% 所以平均收缩 率取 K=0.55 塑

36、件的尺寸公差 IT=8 第4.1 节型腔的径向尺寸与深度 4.1.1 、凹模尺寸计算： 对于塑件、尺寸的凹模外形尺寸： 因为（ 1+k ） - （3/4） （4.1 ） 式中塑件外形最大尺寸； k 塑件平均收缩率；前面取 0.55% 塑件的尺寸公差； 3模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/31/6，此处取1/3。 故 4.1.2 、对于塑件、尺寸的凹模深度尺寸： 因为= （ 1+k ） -（2/3） 4.2） 式中 塑件高度方向的最大尺寸。 故 第4.2 节 型芯的径向尺寸与深度 4.3) 4.2.1 、凸模尺寸的计算： 对于塑件、尺寸的凸模外形尺寸： 因为= （ 1+k ） +（3/4） 式中

37、 塑件内形径向的最小尺寸。 故 4.2.2 、对于塑件尺寸的凸模深度尺寸： 因为（ 4.4 ） 式中 塑件高度方向的最大尺寸。 故 第 4.3 节 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 4.3.1 、成型零件材料选择。 为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀睡，良好的稳定性 和良好的导热性。还根据防护罩成型的特点和采用原材料为 ABS 。所以该成型零件采 用Cr12。即经济以合理。采用的热处理方式是淬火加中温回火，HRC药5。 4.3.2 、对型腔厚度分别作强度和刚度计算 型腔应具有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压，对型腔厚度分别作强度和刚度计算取 型腔壁厚计算最大压力为准，因此防护罩的

38、型腔不太大，故应采 强度计算： 型腔侧壁的厚度计算 当 a/L 0.41 时 h= 当 a/L (+)/0.8=(30+12)/0.8=52.5 cm 而选定的注塑机注塑量为 125 cm 3 ， 所以满足要求。 第 8.3 节 节锁模力校核 锁模力又称合模力，是指熔料注入模腔时，合模装置对模具施加的最大夹紧力。当高 压熔料充满模腔时，会在型腔内产生一个很大的压力，力图时模具沿分型面涨开，因此必 须使用锁模力将模具加紧，使腔内塑料熔料不外溢跑料。模具不至涨开的锁模力：FA 0.1KP cA（7.3） 式中 Pc模具型腔及流道内塑料熔料的平均压力，MPa; A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积

39、之和，cm3 F注塑机的额定锁模力。 K安全系数，通常取 1.1 1.2 故 F0.1KPcA=0.1 X1.1 X30 X270=891kN 选定的注塑机为 900kN ，满足要求。 第 8.4 节 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 8.4.1 、高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合： 模具长宽v拉杆面积 因防护罩使用的塑料是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS ），要求模温高， 若模具 模具长宽为200mm250mm v注塑机拉杆间距 220mm300mm 故满足要求。 8.4.2 、模具闭合高度校核： 模具实际厚度 =160mm 注塑机最小闭合厚度 =150mm 即，故满足要求。

40、8.4.3 、开模行程校核： 注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： ()(5 10 ) mm(7.3 ) 式中 顶出距离， mm 包括浇注系统在内的塑件高度， mm 注塑机最大开模行程， 因为 () =540-( 160-150 ) =530mm (5 10)=35+115+10=160mm 故满足要求。 第 9 章 温度调节系统的设计 在注射成形过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率，根据塑料的要 求，注射到模具内的塑料温度为200 C左右，而从模具中取出塑件的温度约为60C,温 度降低是由于模具通入冷却水，将温度带走了，普通的模具通入常温的水进行冷却，

41、通过 调节水的流量就可以调节模具的温度 温度过低则会影响塑料的流动性，增加剪切阻力，使塑件的内应力较大，甚至还出现冷流 痕、银丝、注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。 总之，要做到优质、高效率生产，模具必须进行温度调节。 对温度调节系统的要求： （ 1） 确定加热或是冷却； （ 2） 模温均一，塑件各部分同时冷却； （ 3） 采用低的模温，快速且大量通冷却水； （ 4） 温度调节系统应尽量结构简单，加工容易，成本低谦。 第9.1 节 模具冷却系统的设计 对于大多数热塑性塑料，模具上不需设置加热装置。为了缩短成型周期，需要对模具 进行冷却，常用水对模具进行冷却。

42、即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型 腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。 冷却水孔的设计原则： 冷却水孔数量应尽可能的多，孔径尽可能的大。冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为 冷却水道直径的 1 倍 -2 倍（通常 12mm-15mm ）,冷却水道之间的中心距约为水孔直径的 3 倍 -5 倍。水道直径一般在 8mm 以上。冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等。当塑 件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应尽可能处处相等，当塑件壁厚不均匀时，应 在厚壁处强化冷却。浇口处要加强冷却。 冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。 冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。进出口水管接头的位置应尽

43、可能设在模具的同 一侧，通常应设在注塑机的背面。在模具上开设冷却水道，通循环水对模具进行冷却，如 下图。 图（8.1 ） 第9.2 节模具加热系统的设计 因在丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ ABS ）要求的熔融温度为。同时在注射时模具 温度要求为 60 ，所以该模具必须加热。模具加热方法包括：热水，热空气，热油及电加热 等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大，所以在该模具应用电加热。 第 10 章 模 具 的 装 配 装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各 部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定 为组件、部件直至装配为

44、合格的模具。 在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括 相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才 能使模具的整体要求得到保证。 塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔， 型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块 加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚，动 模和定模合模后用平行夹板夹紧，镗投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零 件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。故该水龙头模具不使用标准模架，而只能使用前 一种

45、方法。 第 10.2 节 模具的装配程序 因该防护罩模具使用半合模具，所有型芯都进行侧向抽芯，同时无须顶出装置，而是 当塑料件收缩后用手取出，所以这各特殊的使用方式同时也有其特殊的结构。因此也有不 同的装配方式。 （1）定装配基准； （2）配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净； （ 3）整各零件组合后的累积尺寸误差， 如各模板的平行度要校验修磨， 以保证模板组 装密合，分型面吻合面积不得小于 80% ，间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞边。 （4）在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查； （5）组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象； （

46、6）组装机械抽芯机构，弧形抽芯机构等； （7）轴承外圈装配后，其定位端轴承盖与垫圈或外圈的接触应均匀； （8）滚动轴承装好后，用手转动应灵活，平稳； （ 9）齿轮箱装配后应设计和工艺规定进行空载试验。试验时不应有冲击、噪声、温升 和渗漏不得超过有关标准规定。齿轮装配后，齿面的接触斑点和侧隙应符合 GB10095 和 GB11365 的规定； （10）装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接 螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中； （11 ） 模：试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基 面。 （12 ） 后检查各

47、种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过 程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进 行热装，油的温度不得超过 100 0C 第 10.2 节 模具零件的装配工艺 模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。为了保证模具精度，制造时要达到 如下要求： 7.2.1 、塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图 样的要求。 （ 1）组成模架的零件应达到规定的加工要求， 装配成套的模架应活动自如， 并达到规 定的平行度和垂直度等要求。 （2）模具的功能必须达到设计要求。 （ 3）为了鉴别塑料成型件的质量， 装配好的模具必须在生产条件下

48、试模很大， 并根据 试模存在的问题进行修整，直至试出合格的成型件为止。 第 11 章 注塑机与模具的关系 第 11.1 节 注塑机与模具的关系 第 11.1.1 节、注塑时，防护罩模具腔压力的计算 ： 螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔料流经机筒、喷嘴、模具的浇注系统后，在型腔中 余下的压力即为模腔压力 p (一般为20MPa-40MPa )，该压力在型腔中产生一个使模具沿 分型面胀开的胀模力 Fz,该力的大小为： Fz=pa=p(nAx+Aj)( 11.1 ) 式中：a塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和； Ax 塑件型腔在模具分型面上的投影面积； Aj 塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积。

49、在注塑过程中，为使模具不被胀模力Fz胀开，注塑机的合模装置必须对模具施以足够 的夹紧力，即合模力 Fs。合模力的大小必须满足下式： Fs Fz=p( nAx+Aj) 11.1.2 、注塑机模座行程及间距和模具闭和高度的关系 注塑机模座间距是指注塑机动模座之间的间距, Sk 是注塑机动模座与定模座之间的最 大模座间距； 注塑机模座行程 S 是指动模座在开闭穆中实际移动的距离， 模具闭合高度 Hm 是指模具合拢时的高度 。 对液压式合模装置， 注塑机模座最大间距 Sk 是个固定值， 注塑机最大模座行程 Smax 在AH范围可调；对液压机械式合模装置，注塑机最大模座行程Smax是个定植，模座最 大间

50、距Sk在AH范围内可调。实际模座行程 S可分为好几种。看具体要求而定。 11.1.3 、注塑机顶出装置和注塑模具顶出机构的关系 注塑机顶出装置的主要形式有机械顶出、液压顶出和气压吹出。常用的是机械、液压 顶出两种。 对机械顶出装置，注塑机顶杆可放在动模座的中心，也可放在动模座的两侧；对液压 顶出装置，顶杆放在动模座的中心部位，对液压机械式的顶出装置，一般机械顶杆放在动 模座的两侧，液压顶杆放在动模座的中心。 气压吹出需要增设气源和气路，故少用。 注塑机动模座顶杆大小、位置与模具顶出装置相适应，注塑机顶出装置的顶出距离D 应大于或等于顶出距离 H1 。 11.1.4 模具在注塑机上的安装与调试

51、模具在注塑机上的安装与调试包括预检、吊装紧固、顶出距离调整和合模松紧程度的 调整及加热线路、冷却水管等配套部分的安装、试模。 (1) 预检 模具安装前，应根据模具装配图对其进行检验，了解模具的基本结构、工作原理及注 意事项 。 (2) 吊装与紧固 首先将注塑机全部功能置于调整手动控制状态，根据模具图上标示出的吊装位置及方 向，并按一定的吊装方式吊起模具(尽量将模具整体吊起) 。 (3) 模具吊装方向 模具吊装方向的选择遵照如下几个原则： 模具有侧向分型抽芯机构时，尽量将滑块置于水平位置，在水平面内左右移动。 模具长度与宽度方向尺寸相差较大时，使较长边与水平方向平行，可以有效地减轻 导杆在开模时

52、的负载，并使因模具重量而造成导向件产生的弹性变形控制在最小范围内。 模具带有液压油路接头、气动接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作面 侧面，以方便操作。 吊装方式 一般将模具从注塑机上方之间。当模具水平或垂直方向尺寸大于拉杆间的距离 时，吊装方式如下： 当模具长方向尺寸大于拉杆间水平距离 H0 时，从拉杆侧面滑进的方法，适用于中小 型模具。 将模具长方向平行于拉杆轴线 (模具高度小于拉杆水平间距 H0 ，模具宽方向尺寸小于 拉杆垂直距离 V0 )，从拉杆上方滑进拉杆之后，旋转 90。即可。 整体吊装成功，将模具定模板上的定位环装配入注塑机定模座上的定位孔，用螺钉或 压板螺钉压紧定模，并

53、初步固定定模，依靠导柱、导套将动定模两部分启闭几次，检查模 具在启闭过程中是否平稳，灵活，无卡住现象，最后固定动定模。 分体吊装与整体吊装相似，不同之处是模具动模部分是在定模吊装初步固定之后再吊 装紧固。 人工吊装适用于中小型模具，一般从注塑面侧面装入，在拉杆上垫两块模板将模具滑 入拉杆中。 (4) 顶出距离的调节 模具紧固后，慢速开启模具，达到模座行程 S 时，动模板停止后退，调节注塑机顶杆 顶出距离D，使模具上顶出板和动模板之间的间隙 & 5mm，既能顶出塑件，又能防止损 坏模具。 (5) 合模松紧程度的调节 合模松紧程度以注塑塑件时，既不产生飞边，又保证模具有足够的排气间隙为合适。 对全

54、液压式锁模机构，合模松紧程度只要观察合模力是否在预定的工艺范围内即可；对于 液压肿杆式锁模机构，目前主要凭经验和目测来调节，即在开模时，肿杆先快后慢，既不 很自然，也不太勉强地伸直，合模松紧正好合适。 (6) 模具配套部分的安装 配套部分的安装包括：热流道元件及电气元件的接线；电控部分的调整；液压回路连 接；气压回路连接；冷却水路的连接等辅助部分的安装。 (7) 试模 试模前必须对设备的油路、水路及电路进行检查，并按规定保养设备，作好开车前的 准备。 模具预热 模具预热方法大致有两种： 一是利用模具本身的冷却水孔，通入热水进行加热。二 是外加热法，即将铸铝加热板安装在模具外部，从外向内进行加热，这种方法加热快，但 消耗量大。对中小型模具，无需进行模具预热。 料筒和喷嘴的加热 根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具预热同时进行。 工艺参数的选择和调整 根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度、 压力、 时间参数，调整工艺参数是按压力、 时间、温度这样的先后顺序变动。 试注塑 当料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺 陷，分析产生缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。 (7) 试注塑过程中，应详细记录模具状态和工艺参数，对不合格的模具应及时进行返 修。 模具的维护 模具在使用过程中，会产生正常的磨损