仪表外壳注塑模具设计与制作

1、仪表外壳注塑模具设计与制造如图1所示塑件为某仪表外壳，材料为ABS,壁厚2mm,批量生产。分析塑件的工艺性能，设计其模具，编制模具零件的加工工艺。SECTIONA-A图1仪表外壳塑件图1塑件的工艺性分析1.1塑件的原材料分析ABS为热塑性塑料，为非结晶性塑料。综合性能良好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电性能良好；易于成型和机械加工。流动性中等，溢边值为0.04mm左右；吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥；成型时易取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度250OC）。结论：该塑料有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理。1.2塑件的尺寸

2、精度分析此塑件上有三个尺寸有精度要求，分别是66010.34、460026、1810n.i8均为MT12级塑料件精度，属于中等偏高级的精度等级，在模具设计与制造过程中要严格保证这三个尺寸精度的要求。其余尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按MT5级塑料件精度查取公差值。1. 3塑件表面质量分析该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6,而塑件内部没有较高的粗糙度要求。1. 4塑件结构工艺性分析此塑件外形为方形壳类零件，腔体为8mm深，壁厚均为2mm,总体尺寸不大不小，塑件成型性能良好；塑件上有一六边形凸台，要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件要用线切割成型，保

3、证六边的尖角；塑件的两边各有一个对称的类三角形凸起标志，高0.2mm,同样要求轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用电火花成型加工，相应的要设计出它的电极。2成型设备的选择与模塑工艺参数的编制2. 1计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积为：V1=9563.66mm3,浇注系统的体积：V2=1551.52mm3,一次注射所需的塑料总体积为：V=V1+V2=11115.18mm3。2. 2计算塑件的质量查手册取密度p=1.05x10-6kg/mnf塑件的质量：M1=V1xp=0.0117(kg)=11.7(g)2. 3选用注射机根据塑件的形状，取一模一腔的模具结构，初步

4、选取螺杆式注射成型机：HS120AV。2.4塑件注射成型工艺参数如表1所示，试模时，可根据实际情况作适当调整。模塑成型工艺卡如表2所示。表1ABS塑料的注射成型工艺参数工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度：8085OC时间：23h成型时间注射时间：2090保压时间：05冷却时间：20120总周期：50220料筒温度OC后段：150170中段：165180前段：180200螺杆转速r/min30喷嘴温度OC170180后处理方法：红外线烘箱温度0C:7090时间h:24模具温度OC5080注射压力MPa60100表2ABS塑料的注射成型工艺参数三门峡职业技术学院仪表壳注射工艺卡资料编号共页第页

5、车间模具教研室材料牌号ABS设备型号HS120AV零件名称仪表外壳材料定额每模件数1件装配图号单件质1工装号零件图号量0g后处理温度0c烘箱：70时间h2-4检验编制校对审核材料干燥设备岷山DB-2温度0c80-85时间h2-3料筒温度后段0c150-170中段0c165-180前段0c180-200喷嘴0c170-180模具温度0c50-80时间注射S2090保压S0-5冷却S20120压力注射压力MP60100背压MP时间定额辅助min单件min组车间主检验组长任长3模具结构方案的确定3.1分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，利于气体的排出，保证塑件表面质量,该塑件

6、的分型面如图2所示，去塑件的底，图3为型芯和型腔的分割简图。分型面图2塑件的分型面图3型芯和型腔的分割状态3. 2型腔数量的确定及型腔的排列该塑件采用一模一件注塑成型，型腔布置在模具的中间，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。4. 3浇注系统的设计浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径飞的关系为：R=R0+(12)=6+2=8mm;浇口套主流道小端直径d与喷嘴出口直径do的关系为：d=do+0.5=3.5mm;流道为圆锥形，锥度取R=3°分流道取半圆形，半径为R=3mm,浇口采用侧浇口，从塑件的上端六边形孔处进料，如图4所示。图4浇注系统的设计3.4型芯和型腔结构的确定考虑到加

7、工的工艺性，型芯采用整体、直通式外形结构，如图如图6所示。5所示；型腔采用组合式结构,图6组合式型腔图5整体式型芯3.5推出结构的设计此模具的型芯在动模，开模后塑件包紧型芯留在动模一侧，根据塑件是壳类零件的特点，采用推件板推出结构推出塑件，这样推出平稳，有效保证了推出后塑件的质量，模具结构与比较简单。3.6标准模架的选择标准模架一经选定，就可以到市场上贝买到，拟用现行比较流行的FUTABA标准，根据上述分析，此模具是含推件板、大水口类型的，所有选用“FUTABA-SB15X15302050”淇中参数的含义是：15X15模架的长和宽分别为150mm和150mm；30定卞II板（A板）厚30mm,

8、20动模板（B板）厚20mm,50垫块（C板）厚50mm。图7所示为仪表壳注塑模具的装配图。图7仪表壳注塑模具装配图4成型零件工作尺寸的计算将塑件的尺寸分为两类，一类是标注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相对比较高、有配合要求的尺寸，在进行这一类尺寸计算时，即要考虑塑件的收缩量，又要考虑到模具在使用过程中的磨损，按照平均值计算方法计算出这一类成型零件的工作尺寸，这样可以有效地保证在整个模具寿命周期内产品的尺寸精度。这一类尺寸的计算如表3所示。表3塑件上有公差要求的成型零件工作尺寸计算塑件上的尺寸计算公式制造公差6z收缩率Scp%计算结果型芯径_636604Lm=(Ls+Ls*Scp+0.75Q%

9、=(66+66*0.006+0.75*0.34)5z：IT6级精度66.650.019向尺寸460026Lm=(Ls+1$*%+0.75匕=(46+46*0.006+0.75*0.26)Scp%=0.6%46.470o.016型腔径向尺寸18kLm=(Ls+Ls*Scp+0.75A)二=(18+18*0.006-0.75*0.18)6Z:IT7级精度Scp%=0.6%17.9700.018表4塑件上无公差要求的成型零件工作尺寸计算塑件上的尺寸计算公式制造公差每z收缩率Scp%计算结果)118型芯尺寸R6LM=(Ls+Ls巾Scp)-2邑：IT7级精度Scp%=0.6%6.04±0.(

10、型芯尺寸18LM=(Ls十LS*Scp)a以：IT7级精度Scp%=0.6%18.100.0212020.12芳266.04701533.020°.01299.0500.0154.54.5300.01210ccc邻.0110.06024dZLm(Ls+Ls*Scp)±Z26z:IT7级精度Scp%=0.6%24.14±0.013131.19+0.0135注射机有关工艺参数的校核HS120AV注射机的主要参数如表5所示。表5HS120AV注射机的主要参数公称注射量3200cm3定位孔直径100mm最大开模行程S320mm喷嘴球头半径R6mm最大匕Hmax菱模高度38

11、0mm喷嘴孔直径3mm最小匕Hmin菱模高度132mm中心顶杆直径25mm模板最大安装尺寸390X410顶出行程0-130mm注射量的校核V=11115.18mm3=11.1cm3,远远小于注射机的公称注射量如前所述，塑件与浇注系统的总体积为200cm3,符合要求。模具闭合高度的校核由图8装配图可知模具的闭合高度：H闭=185mm,最小装模高度Hmin=152mm,最大装模高度Hmax=380mm,能满足Hmin&H闭wHmax的安装条件。模具安装部分的校核该模具的外形尺寸为：200X150,注射机模板最大安装尺寸为390X410,故能满足安装要求；模具定位圈的直径为100=注射机定位

12、孔直径100,符合安装要求；浇口套的球面半径为R8喷嘴孔直径3,符合要求。模具开模行程的校核如图所示，模具的开模行程S模=塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的高度+(510)=12+45+8=65,注射机的最大开模行程S=320S模=65。顶出部分的校核模具上顶杆孔的直径为50注射机中心顶杆直径25,注射机最大顶出距离为130模具上所需要的最小顶出距离10mm。经校核HS120AV注射机完全能满足该模具的使用要求。-aso图8模具装配图7模具工程图及模具零件的制造工艺1、模具总装图图9模具装配剖视图A-A图10模具装配俯视图F7yh6r<7,'it5Hq/rySECTIONBB图1

13、1模具装配剖视图B-B27CAV(TV_INSERT邺:九干4siZ6RING-SCREW芋化汨k因需日M6x2z25EJ-SCREW掂嫉渠因tunM-CN6x204打©CPSCREW寸中至的M-CSbi10x1004Z3CORE.SCREW型芯紧KH司M5xZ54221rCP.SCRE事嗯取耳！曲】M-CSKl10x20今2Guide零在S420GUIDEBUSHJ号豺M-6BA1Bx29419GUIDEBUSh_8异眄M-GBB16x1441SKEPARIING篁件ABSI17CORE期45I16DO*ELP(NfftjDMEDP8-28q15E_P1N11咿E-EJ6.OxLS

14、Oi14CONNECTOR本通H01*09*Mf0B13L_PLATEG植蜘200x150x201后F.PLA'E推破150x90x1511E_PLATE催肝为定件I50x90x13I10RETURNPIN基曲忏M-RPN12xA549SPRUEJECXIExEOkIOx3*5I6A_PLATE定粳粮150x150x3017JTPLATE蜜慢度茹ZOOx150x201I6S.LATE隹件桁ISOx150x155B-PLATE现怎I50xI50xZ0I4U.PLATE支承粮150x150x30I3CRPLATE石生谒I50x23x507I2CLlPSTE左皿点150x28x50IILOC

15、ATING.RJNi?蜜粒圜M-L用100x50I；PCNOPARTNAMEDESCRIPTIONCATALOGCT或*轼空眼止枝求融CAirM&戈_l_d军军审以苑台不于目律总牝FEins8名.釜不日期獭无住汪鼾悻际e呈楸e丁傕芸配件片利日图12模具装配图明细表2、型芯零件图及其工艺图13型芯零件图右和650.02材料：42cMM妣理二相质，HRC窝-3206点刚用机5CT(on自-A同事随三捌1冷军士现EUFC材料：42CrMo硬度：HRC2832表6型芯的加工工艺过程序号工序名称工序内容1备料毛坯尺寸70X50X522热处理退火：HB180220;调质：HRC28323铳削铳六面

16、到尺寸67.0X46.9X47.64平面磨削磨六面到尺寸660001g、46.281016到要求；尺寸w.w.43.0500.016+4.02±0.01到47.35数控铳边长为15.85，011正六方台到要求；钻中间600.015为45.7钻通；并钱孔到要求，钱孔深度为16；铳分流道及浇口到要求；工件翻面，钻中间47孔道要求，并钻4-M6底孔到要求；切四角R6.04±0.01圆角到要求6钳加工攻丝4-M6丝孔到要求；打磨成型表面达图纸要求3、型腔板零件图及其工艺图10-14型腔板零件图材料：42CrMo硬度：HRC2832（标准定模板已经调质）表10-7型腔板的加工工艺过程

17、序号工序名称工序内容1备料标准定模板，已备好加工基准2数控铳铳70.4200°3x50.3才03乂10.06/018腔，周边留有打磨余量0.05;翻面，铳2-18.100021X5X3沉孔；钻孔，钻通中间16穿丝孔；钻、较2-48销孔到要求。3线切割割中间正六面孔到要求4电火花打两侧燕尾形标记到要求5钳工划线、钻2-18水孔至IJ要求；攻丝攻水孔端口M10螺纹到要求；打磨型腔表面粗糙度到要求。4、型腔入子零件图及其工艺图15型腔入子零件图材料：42CrMo硬度:HRC2832表8型腔入子的加工工艺过程序号工序名称工序内容1备料毛坯尺寸60X45X202热处理退火：HB180220;调

18、质：HRC28323铳削八旬见光，厚度到18.8mm4平面磨厚度到18.3mm削5钳加工划线，中间钻穿孔丝*46线切割割中间巾16孔到要求；割外形到要求。7铳削铳2-18.1X3台阶到要求8钳工打磨达图纸要求定模座板零件图及其工艺】、近面定r艇板：J50202、米注尺寸为样港整数，柳沟肺工图16定模座板零件图材料：45钢硬度：HRC2024表9定模座板的加工工艺过程序工序名工序内容号称1备料标准定模座板，已备好加工基准2数控铳铳中间17.5孔及倒角到要求；钻、4座2-8销孔到要求。3钳工与浇口套配作M6螺纹孔到要求；与浇口套、定位圈配作2-M6螺纹孔到要求。推件板零件图及其工艺图17推件板零件图材料：45钢硬度：HRC2428表10推件板的加工工艺过程序工序名工序内容号称1备料标准推件板，已备好加工基准2钳加工在制定位置钻穿丝孔3线切割割66.4蓝3x46.28曹55内腔,周边留。2研配余量4钳工打磨线切割表面达图纸要求动模板零件图及其工艺图18动模板零件图材料：45钢硬度：HRC2428表11动模板的加工工艺过程序工序名工序内容号称1备料标准动模板，已备好加工基准2数控铳在待加工内腔制定位置钻穿丝孔；钻、饺2-8销孔到要求3线切割割66.4°003X46.28*025内腔，周边留。2研配余量U.4钳工打磨线切割表面达图