塑料模具设计说明书

1、湖南文理学院论文题目：塑料注射模具设计班级： 机自 12104 班专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：朱凯指导老师：日期：塑料注射模具设计目录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 ABS的使用性能 .41.1.2塑件材料 ABS的加工特性 .41.2塑件的成型工艺参数确定 .42 模具的基本结构及模架选择.52.1模具的基本结构 .52.1.1确定成型方法 .52.1.2型腔布置 .52.1.3确定分型面 .62.1.4选择浇注系统 .62.1.5确定推出方式 .72.1.6侧向抽芯机构 .72.1.7模具的结构形式.72.1.8选择成型设备 .82.2

2、选择模架 .82.2.1模架的结构 .82.2.2模架安装尺寸校核 .93 模具结构、尺寸的设计计算.93.1模具结构设计计算 .93.1.1型腔结构 .93.1.2型芯结构 .103.1.3斜导柱、滑块结构 .103.1.4模具的导向结构.103.1.5结构强度计算（略） .103.2模具成型尺寸设计计算.103.2.1型腔径向尺寸 .103.2.2型腔深度尺寸 .113.2.3型芯径向尺寸 .113.2.4型芯高度尺寸 .123.3模具加热、冷却系统的计算 .123.3.1模具加热 .123.3.2模具冷却 .124.模具主要零件图及加工工艺规程.134.1模具定模板（中间板）零件图及加工

3、工艺规程.134.2模具侧滑块零件图及加工工艺规程.154.3模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程.155 模具总装图及模具的装配、试模.165.1模具总装图 .165.2 模具的安装试模18试模前的准备18模具的安装及调试18试模19检验19塑料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塑件如图1 所示。图1塑件图产品名称：防护罩产品材料： ABS产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图1 所示塑件重量： 15 克塑件颜色：红色塑件要求：塑件外侧表面

4、光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度 0.5°塑件材料 ABS 的使用性能可参考简明塑料模具设计手册P30 表 1-13综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。塑件材料 ABS 的加工特性可参考简明塑料模具设计手册P32 表 1-14无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预

5、热干燥。流动性中等，溢边料0.04 mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50 60，要求光泽及耐热型料宜取6080。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180 230，注射压力为 100 140 MPa，螺杆式注塑机则取160 220， 70 100 MPa为宜。模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕

6、迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2以上。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 1.01 1.07 g/cm 3；收缩率0.3 0.8%；预热温度80C° 85C°，预热时间 2 3 h；料筒温度后段 150C° 170C°，中段 165C° 180C°，前段 180C° 200C°；喷嘴温度 170C ° 180C °；模具温度 50C° 80C°；注射压力60 10

7、0 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，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。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具。考虑到塑件的侧面有 10mm 的圆孔，需侧向抽芯，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

8、 3（ a）的分型面选择在轴线上，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。同时这种分型面也使侧向抽芯困难；图3（ b）的分型面选择在下端面，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，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽芯容易，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 分型面选择选择浇注系统塑件采用点浇口成型，其浇注系统如图4 所示。点浇口直径为0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.52 mm 。分流道采用半圆截面流道，其半径R 为 3 3.5mm 。主流道为圆锥形，锥角为 6?，上部直径与注射机喷嘴相

9、配合，下部直径6 8 mm 。图 4 点浇口浇注系统确定推出方式由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。所以选择推件板推出机构完成塑件的推出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。侧向抽芯机构塑件的侧面有 10mm 的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。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拉杆2导套3定模板（中间板）4螺钉5推件板6复位杆7动模板8支承板9推杆固定板10推板11垫块12动模

10、座板13导柱14导套15导套16定模做板17脱出板18导套19导柱20限位螺钉选择成型设备“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：额定注射量200/400 cm3 ；注射压力109 MPa ；锁模力 2540 kN ；最大注射面积645 cm 2 ；模具厚度165 406 mm ；最大开合模行程260 mm ；喷嘴圆弧半径18 mm ；喷嘴孔直径4 mm ；拉杆间距：290×368 mm 。2.2 选择模架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

11、。图6模架模架安装尺寸校核模具外型尺寸为，长300 mm 、宽 250 mm 、高 345 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 模具结构设计计算型腔结构见装配图所示，型腔由定模板4、定模镶件26 和滑块 19 共三部分组成。定模板4 和滑块 19 构成塑件的侧壁，定模镶件 26 成型塑件的顶部，而且点浇口开在定模镶件上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。定模镶件可以更换，提高了模具的使用寿命。型芯结构见装配图所示，型芯由动模板16 上的孔固定。型芯于推件板18 采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。另外，锥面配合可以

12、减少推件板在推件运动时与型芯之间的磨损。型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。斜导柱、滑块结构见装配图。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1 和导套2 导向定位。推件板18 上装有导套6，推出时，导套6 在导柱1 上运动，保证了推件板的运动精度。定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24 和定模板4 的运动导向。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塑件尺寸如图的平均成型收缩率为1 所示。0.6 %，塑件未注公差按照SJ1372 中8 级精度公差值选取。型腔径向尺寸模具最大磨损量取塑件

13、公差的1 / 6；模具的制造公差z =/3；取 x=0.75 。1） 40+0.26 40.26-0.26(Lm1 ) 0z(1 S) L s1x 0z(10.6%)40.260.750.26 00. 0940.3100.092） R25+0.94 R25.94-0.94(Lm2 ) 0z(1 S)Ls2x 0z(10.6%)25.940.750.9400. 3125.39 00. 31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 = /3；取 x=0.5。1） 50+1.2 51.2-1.2z(H m1) 0z(1S)H s1x 0z(10.6%)51.20.51.200

14、.4050.9100.402） 45+1.2 46.2-1.2(H m2 ) 0z(1S)H s2x 0z(10.6%)46.20.51.200.4045.8800. 40型芯径向尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z =/3；取 x=0.75 。1） 36.8+0.26 36.8+0.26(Ls1 ) 0z(1 S) Ls1x 0z(10.6%)36.80.750.26 00 .0937.2200.092） 10+0.52 10+0.52(Ls2 )0z(1 S) Ls2x 0z(10.6%)100.750.52 00.1710.4500.17型芯高度尺寸模具最大磨损量取

15、塑件公差的1 / 6；模具的制造公差z =/3；取 x=0.5 。1） 48.4+1.2 48.4+1.2(hm1 )0z(1S) hs1x0z(10.6%)48.40.51.200.4049.29 00.402） 15+0.68 15+0.68(hm2 )0z(1S)hs2x 0z(10.6%)150.50.6800.2315.4300.233.3 模具加热、冷却系统的计算模具加热一般生产ABS材料塑件的注射模具不需要外加热。模具冷却模具的冷却分为两部分，一部分是型腔的冷却，另一部分是型芯的冷却。型腔的冷却是由在定模板（中间板）上的两条 10mm 的冷却水道完成，如图7 所示。图 7定模板冷

16、却水道型芯的冷却如图 8 所示，在型芯内部开有 16mm 的冷却水孔，中间用隔水板 2 隔开，冷却水由支承板 5 上的 10mm 冷却水孔进入，沿着隔水板的一侧上升到型芯的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支承板上的冷却水孔。然后继续冷却第二个型芯，最后由支承板上的冷却水孔流出模具。型芯 1 与支承板 5 之间用密封圈 3 密封。图 8型芯的冷却1型芯2隔水板3密封圈4动模板（型芯固定板）5支承板4. 模具主要零件图及加工工艺规程4.1 模具定模板（中间板）零件图及加工工艺规程定模板（中间板）零件图如图9 所示。图 9定模板（中间板）零件图定模板（中间板）的加工工艺：（ 1）以基准角定位，

17、加工 52+0.02+0.09mm 的型腔孔， 可以采用坐标镗床或mm 和 40.31加工中心完成。（ 2）以基准角定位，加工宽32mm、长 40mm、深 25mm 及宽 10mm、深 20.66-0.23mm的装配侧滑块孔，可以采用铣床或加工中心完成。（ 3）以基准角定位，加工宽32mm、长 20mm、深 40mm 的斜楔装配孔及其上的M8 螺钉沉孔，可以采用铣床和钻床完成。（ 4）钳工研配侧滑块和斜楔。（ 5）将侧滑块装入定模板侧滑块孔内锁紧固定，共同加工 15mm 的斜导柱孔，可以采用铣床或钻床完成。（ 6）以基准角定位，加工 4- 16mm 孔，可以采用钻床或铣床完成。（ 7）加工 2

18、- 10mm 冷却水孔，由钻床或深孔钻床完成。4.2 模具侧滑块零件图及加工工艺规程侧滑块零件图如图10 所示。图 10 侧滑块零件图侧滑块加工工艺如下：（ 1）加工外形尺寸，由铣床或加工中心完成。（ 2）钳工研配，首先与推件板研配侧滑块的滑道部分，要求滑动灵活，无晃动间隙；其次研配侧滑块与型芯及定模板的配合，要求配合接触紧密，注射成型时不产生飞边；最后研配斜楔，要求斜楔在注射成型时锁紧侧滑块。（ 3）与定模板配钻斜导柱孔。（ 4）加工侧滑块的两个 3mm 定位凹孔。4.3 模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程动模板（型芯固定板）零件图如图11 所示。图 11 动模板（型芯固定板）零件

19、图动模板（型芯固定板）加工工艺如下：（ 1）以基准角定位，加工 50+0.02 mm 和 60mm 的型芯固定孔，可以采用坐标镗床或加工中心完成。（ 2）以基准角定位，加工 4- 21mm 孔，可采用镗床或钻床完成。（ 3）钳工装配型芯。5 模具总装图及模具的装配、试模5.1 模具总装图图 12 为模具的总体装配图。图 12模具图1导柱2导套3拉杆4定模板（中间板）5螺钉6导套7复位杆8动模座板9螺钉10推板11推杆固定板12垫块13支承板14密封圈15隔水板16动模板（型芯固定板）17定位珠18推件板19侧滑块20斜楔21斜导柱22型芯23螺钉24脱出板25定模座板26定模镶件27拉料杆28

20、定位圈29浇口套30导柱31导套32导套33限位螺钉5.2 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。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。模具的安装及调试模具的