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包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396摘要本课题主要是针对凸件保护盖的注射模具设计，该保护盖的材料为 ABS，应用于各个凸出易损坏的地域。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一副注塑模。该模具从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、冷却系统、顶出系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。题目设计的主要任务是保护盖注塑模具的设计，也就是设计一套模具来生产塑料产品，以实现自动化生产来提高产量。关键词：凸件保护盖、ABS、模具包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396目录前言 .11.塑件分析 .21.1 功能分析 .21.1.1 尺寸精度分析 .21.1.2 表面质量分析 .22.成型工艺分析 .32.1 塑件选材 .32.2 塑件的成型工艺参数确定 .33.模具结构设计 .43.1 分型面的选择 .43.2 型腔布局 .43.3 浇注系统的结构 .53.3.1 主流道的设计 .53.3.2 分流道的设计 .63.3.3 浇口的选择 .63.4 推出机构设计 .73.4.1 推出方式的选择 .73.4.2 推杆位置的选择 .73.5 模架类型的选择 .73.6 冷却系统设计 .83.7 排气系统设计 .93.8 开模顺序介绍 .104.模具尺寸计算与注塑机选择 .114.1 型芯型腔结构尺寸计算 .11包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163964.2 模具结构尺寸计算 .124.3 初选注射机 .154.3.1 注塑量的计算 .154.3.2 锁模力的计算 .154.3.3 注塑机的选择 .154.4 其他尺寸计算 .164.4.1 浇注系统尺寸计算 .164.4.2 其他结构尺寸 .174.5 校核注塑机 .174.5.1 开模行程 .174.5.2 最大注射量的校核 .174.5.3 注射压力的校核 .184.5.4 锁模力的校核 .18总结 .19致 谢 .20附录 .21参考文献 .22包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396第 1 页前言塑料模具是一种用于压塑、挤塑、注塑、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。之所以会出现塑料模具，一个是金属材料产品的单一，且不如塑料成形方便，更多的还是一种资源的替换。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要振兴和发展我国的塑料模具工业，只有跟上别人的步伐甚至走在别人的前面，才能实现强国更强，国民更富的梦想，也是一种中国梦的形式体现。第 2 页1.塑件分析本塑件为凸件保护盖，用于保护凸出在外的一些插件。图 1-1 塑件 3D 图1.1 功能分析1.1.1 尺寸精度分析该塑件为保护盖，主要目的就是用于保护凸件所以结构简单，生产批量一般，尺寸精度不高，塑件尺寸公差等级 MT7，尺寸精度不高，比较容易加工。1.1.2 表面质量分析该塑件为保护盖，其材料为 ABS，结构类似于一个方盒子，四周有圆弧形底爪，用于锁定。保护盖中间有圆孔，目的是观察凸件是否损坏，或废旧，以便于及时更换。该塑件表面除要求没有熔接痕、气痕、飞边、毛刺等产生缺陷外，没有特别的表面质量要求，故表面质量公差等级为 Ra3.2。第 3 页2.成型工艺分析2.1 塑件选材ABS 树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。有良好的机械强度和极好的抗冲击强度，有一定的耐油性和稳定的化学性和电气性能。要求塑件光泽和耐热时，应控制在 6080。ABS 比热容低。塑化效率高，凝固也快，成形周期短，故适用于日常生活用品的加工。ABS 通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS 为使用最广泛非通用塑料之一。ABS 特点：1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好（这里利用的就是其冲击强度高）。2、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。主要用途：ABS 广泛用于各类家用电子电气、工业设备及日常生活用品如计算机、电视机、净水加热器等的壳体；工业机械中的齿轮、泵叶轮、轴承、把手、仪器仪表盘等。 2.2 塑件的成型工艺参数确定化学稳定性 良好密度 1.02-1.20g/cm3;收缩率 0.3-0.8；料筒温度 后段 150-170，中段 165-180，前段喷嘴温度 170-180；预热温度 80-90，预热时间 2-3h；喷嘴温度 170-180；模具温度 50-80；注射压力 60-100MPa;成型时间 注射时间 20-90S，保压时间 0-5S，冷却时间 20-120S；成型特点 ABS 易吸水，但是该塑件的外观不是特别重要，所以其可在正常的成型条件下成型。另外熔料温度对收缩率影响极小且有一定的耐油性和稳定的化学性和电气性学生姓名：李银银 论文题目：调料盒注塑模具设计第 4 页能。第 5 页3.模具结构设计3.1 分型面的选择分型面的选取不仅关系到塑件的成型和脱模，而且涉及模具结构和制造成本，因此，必须重视选择分型面。一般来说，分型面选择的总体原则主要有三：（1)保证塑件质量。这是最基本的一条，必须使塑件质量符合预定要求。 （2)便于塑件脱模。易于脱模，可使生产率提高，塑件不易变形，提高正品率。 （3 ）简化模具结构。同样一个塑件，因为分型面选择的不同，使结构的复杂程度有很大 不同，合理地选择，即可简化模具结构。综上：以塑件的结构形状分析，分型面应放在最大截面处。如下图 3-1 所示图 3-1 分型面的选择3.2 型腔布局该塑件精度要求一般，采用一模多腔的形式。考虑到模具制造成本和生产效率，采 用模具为一模两穴的模具形式（如左图所示）。型腔固定方式采用嵌入式，利用螺钉锁定。 图 3-2 型腔布局图第 6 页3.3 浇注系统的结构普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。3.3.1 主流道的设计主流道垂直于分型面，通常设计在模具的中间，为了主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其角度为 48图 3-3 主流道衬套图（唧嘴）苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）第 7 页3.3.2 分流道的设计常用的分流道的截面形状有圆形、梯形、半圆形及矩形等几种形式。分流道采用平衡式排布，有利于熔料平衡流动，保证各型腔产品的尺寸稳定性。这里的流道设计为圆形，简单方便易加工。3.3.3 浇口的选择浇口形式常用的有直接浇口、侧浇口、点浇口，潜伏式浇口。注塑模具的浇口是接通主流道（或分流道）与型腔的通道，所以它是整个流道系统中截面积最小的部分，但是它却具有超大的作用。第一，注塑模具浇口的一般截面形状为矩形或圆形，截面积宜小而长度宜短。第二，在注射中可因存于这部分的熔料早凝而防止倒流。第三，便于制品与流道系统分离。浇口形状、尺寸和位置的设计取决于塑料的性质、制品的大小和结构。浇口的位置和大小不能影响塑件成形和模具的结构。结合各类因素选择使用点浇口。点浇口是一种尺寸很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式。为了方便，浇口位置定在塑件的中心位置（一般注塑模具浇口都设立于中间位置）。图 3-3 浇口布局图第 8 页3.4 推出机构设计3.4.1 推出方式的选择由于塑件较小，所需要的推出里不是太大，所以采用推杆推出。推杆推出较为方便，且结构简单，适应性强，应用最为广泛。3.4.2 推杆位置的选择推杆的位置应选择在塑件受力最均匀初，因为该塑件有四个爪，中间是一个空，所以选择在塑件中间空两边，以保证塑件推出时受力均匀，从而塑件推出平稳和不变形。推杆位置如图 3-4，每个塑件下方都有两根推件杆，使其受力均匀，切每根推件杆的力也不是很大。图 3-4 推杆分布3.5 模架类型的选择根据整体嵌入式的型芯型腔布局以及相互的位置尺寸，塑件的进浇方式为点浇口进浇，根据型腔型芯的尺寸（设计来自于塑件和以下表 4-1 和图 4-3）利用胡波外挂调出的尺寸。同时参考模架选择的原则，在根据成型零件尺寸结合标准模架可确定选用简化细水口 FCI 型第 9 页3.6 冷却系统设计考虑到塑件的热胀冷缩会影响塑件成形，为保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡，满足塑料成型要求，再考虑到塑料 ABS 的特性，流动性好，所以一个塑料模具中，冷却系统是必须的。冷料井的作用就是收容冷却了的熔料，在两次注射间隔之间，即注塑机第二次注射前，喷嘴最前端的部分熔料的温度较低（喷嘴散热大），必须防止其在第二次注射时进入流道或型腔。否则，这种冷料进入流道能堵塞流道或减缓料流速度，进入型腔就造成制件上的冷疤或冷斑。为了收容这些冷料，就要加设冷料井。主流道上的冷料井还兼有靠倒钩拖出制件的作用。如下图所示，为冷料井位置的示意图：图 3-5 冷料井位置示意图学生姓名：李银银 论文题目：调料盒注塑模具设计第 10 页温度调节系统的冷却形式有普通冷却、内模转模胚冷却 、隔水片冷却、喷泉式冷却、等。因为设的塑件不是特比重要，且外观问题不必细腻加上结构较为简单，模具结构也不复杂，所以采用普通冷却的方式。同样普通冷却也是最常见的冷却方式，分为平行冷却和连续冷却。在这里选用的便是平行冷却。 如图 3-6 采用直通式水路，设立于模仁下方，左右的借口都可以用来进出水便可达到冷却作用。图 3-6 冷却系统3.7 排气系统设计塑料熔体在填充模具型腔时，会有气体进去（这是不可避免的），对于塑件，这些气体的存在是不利因素。当气体么有及时排除，压缩的空气充斥在型腔与型芯之间，很容易导致塑件尺寸不合格，其次，也会造成塑件便面有气泡，影响外观质量，因此，注塑模具必须要有排气系统。 常用的排气系统：（1）利用分型面的间隙来排气（2） 设置排气槽（3）利用成形零件配合间隙来排气（4）专设排气系统考虑到成本，还有塑件的形状等因素，该模具便可以通过分型面间隙来排气，并利用镶块、顶针与型芯之间的配合间隙进行排气。所以不需要再另设排气系统。苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）第 11 页3.8 开模顺序介绍一般三板模的开合模顺序都是相差不大的，都是在注射液压缸的作用下，塑料熔体通过注射机喷嘴经过模具浇注系统进入型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型后开模，开模时，动模开始向后运动，水口板与 B 板为第一分型面打开，小拉杆拉住冷料穴，冷却系统被拉开，塑件包紧型芯，跟着动模一起向后运动，动模继续向后运动，开闭器被迫打开，A 板与 B 板之间为第二分型面打开，行驶到一定距离时，塞打螺丝小拉杆会拉住 A 板，限制 A 板的运动距离。动模继续向后运动，当注射机顶杆碰到推件板固定板，动模继续后退，相对于推件板固定板向前推出推杆推出塑件。和浇注系统凝料，至此完成一次注射过程。合模时，在导柱、导套的导向和定位作用下，注射机的合模系统带动动模部分向前运动，当 B 板碰到 A 板上的开闭器时，A 板跟着 B 板一起往前运动，当 B 板与水口板合在一起时，动模继续往前运动，当 A 板挤进开闭器时， A 板与 B 板重合，合模结束。学生姓名：王建华 论文题目：凸件保护盖注塑模具设计第 12 页4.模具尺寸计算与注塑机选择4.1 型芯型腔结构尺寸计算图 4-1 型芯、型腔图型芯、型腔尺寸计算：LM=(LS+LSSCP-3/4)+HM=(HS+HSSCP-2/3)+苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）第 13 页图 4-2 型芯图4.2 模具结构尺寸计算产品投影面积约为 5000（考虑到受力问题，投影面积值可大不可小）。第 14 页表 4-1 普通塑件模具模架与镶件大小的选择图 4-3 型芯型腔计算尺寸图例由表和塑件尺寸可得以下数据： A=45 B=25 C=50 H=40 D=25 E=20第 15 页型腔长度 L=2（DD）l=120mm型腔宽度 I=2（DD）i=120mm型腔高度 H=(HS+HSSCP-2/3)+=40mm型芯长度 LM=(LS+LSSCP+3/4)-=120mm 型芯高度 HM=(HS+HSSCP+2/3)-=30mm 第 16 页综上所述型腔高度 H=XE=40mm，型芯高度 H=XE=30mm根据表 4-1 与图 4-3 结合，利用胡波外挂，可以得出模具的标准尺寸，由上述型腔型芯的尺寸可以得出木架的标准尺寸： 定模座板 40040050水口板 40040035定模板 40040090动模板 400400100模脚 40068120动模座板 400450304.3 初选注射机4.3.1 注塑量的计算塑件单体体积约为 V=150cm，两个约为 300cmABS 的密度为 =1.01g/cm，即注射量为 m=V=1.01g/cm300cm=303g式中， 参考相关资料取 1.01g/cm4.3.2 锁模力的计算计算锁模力有两个重要的因素1）投影面积2）模腔压力S=5000mm 两个约为 10000mm，ABS 平均压力不超过 100MPa，故锁模力Fm=10000mm60MPa=600KN4.3.3 注塑机的选择该产品材料为 ABS，根据材料 ABS 注射成形的工艺参数，注射机类型 螺杆式，注射压力为 70-90；锁模力为 600KN 根据注射机的主要技术参数，初步选定注射机 SZY-300第 17 页表 4-3 注射机的相关参数4.4 其他尺寸 计算4.4.1 浇注系统尺寸计算图 4-4 浇注系统尺寸注射方式 螺杆式最大注射量 320cm螺杆直径 60mm注射压力 125Mpa注射行程 170mm锁模力 1400KN最大开（合）模行程 340mm模具最大厚度 355mm模具最小厚度 130mm喷嘴圆弧球半径 12mm喷嘴孔直径 4mm第 18 页4.4.2 其他结构尺寸推杆的尺寸图 4-5 推杆尺寸4.5 校核注塑机4.5.1 开模行程注射机开模行程应大于模具开模时，取出塑件（包括浇注系统）所需的开模距离。则校核合格条件为：Smax=S0-HmH 1+H2+(5-10)mm式中：S 0-最大开模行程Hm-模具闭合厚度H1-塑件的推出距离H2 -塑件的总高度代入上式得：355mm130mm综上计算所得，所选注射机符合要求。4.5.2 最大注射量的校核为了保证注塑成型，塑料制品和凝料的体积不应超过注射机最大注塑量的 80。当塑料注塑成型机最大注塑量以最大注塑容积标定时，按下式校核：KV0V=nV 1+V 浇式中：V 0-塑料注塑成型机最大容积，cm第 19 页V-塑件的体积（包括塑料制品、浇道凝料和飞边），cmV1-一个塑件的体积， n-型腔 cmK-塑料注塑成型机最大注射量的利用系数。取 K=0.8代入上式得：300cm240cm 4.5.3 注射压力的校核注塑加工时所需注塑压力与塑料品种、塑件的形状及尺寸，注塑机类型、喷嘴及模道的阻力等因素有关。该塑件材料为 ABS，其注塑压力为 70-90Mpa,所选注射机最大注塑压力为 120Mpa符合要求。4.5.4 锁模力的校核锁模力又称合模力，是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。即FKPA/1000式中 F -注射机的分称锁模力，NP -模内平均压力（型腔内的熔体平均压力）A -塑件、流道、浇口在分型面上的投影面积之和K 为系数取 1.1-1.2经过计算，符合要求。学生姓名：王建华 论文题目：凸件保护盖注塑模具设计第 20 页总结凸件保护盖的模具设计到了尾声，虽然不一定能被广泛利用，但是，作为一个保护盖，它还是合适的，塑件薄，材料的性能也合适，能够很好的保护漏在外面或容易被破坏的插件凸件等。另外，作为一个学者，不能仅限于书本，更多的东西还是实践里得来的，就像螺纹一般，不一定要按照螺距去
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