连接器壳体注塑模具设计说明书

1、 PAGE VI本科毕业设计(论文)题目：传感器接头安装架模具设计传感器接头安装架模具设计摘 要本文是关于传感器接头安装架模具的设计，通过认真分析塑件结构的特点和塑件材料ABS的具体性能特点后，最终设计出一副注塑模。塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品

2、。本文详细介绍了模具的浇注系统、模具成型部分结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核等等设计。运用CAD、辅助工程Solid Works等不同的软件分别对模具的设计、制造和产品质量进行分析。连接器壳体塑料注塑模具设计，采用一般精度，利用CAD、Solid Works来设计或分析注射模的成型零部件，浇注系统，导向部件和脱模机构等等。针对连接器的具体结构，该模具采用点浇口双分型面注射模具。由于塑件内侧有小孔，需要设置斜导柱。通过模具设计表明该模具能达到连接器的质量和加工工艺要求。综合运用了专业基础、专业课知识设计，其核心知识是塑料成型模具、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、模

3、具CADCAM等。关键词：注塑模具；CAD；Solid WorksThe Connector Shell Plastic Injection Mold DesignAbstract This article is about the connector shell plastic injection mold design, through the technological characteristics of plastics article of correct analysis and the performance of ABS material, the final design

4、out a pair of injection mold. Plastic products have rich raw material sources, low price, good performance, etc. It in computers, cell phones, cars, motors, electrical appliances, instruments and meters, household appliances and communications products manufacturing has irreplaceable function, is wi

5、dely applied. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so the application range is very wide. Injection molding is melt the plastic raw material into the cylinder through the heating, made of high viscosity fluid, pressurized with piston or screw as a tool, makes the melt

6、 through the nozzle at high pressure into mold cavity, after cooling and solidification stage, and then out of the mould, plastic products.Mould gating system are introduced in detail in this paper, the structure of the molding part, ejector system, cooling system, selection of injection molding mac

7、hine and related parameters of checking, etc. Design. Using Solid Works CAD, auxiliary engineering such as different software respectively to the mold design, manufacturing and product quality are analyzed. Connector shell plastic injection mold design, using the general accuracy and the use of CAD,

8、 Solid Works to design or analysis of forming parts of injection mould, pouring system, guide parts and demoulding mechanism, and so on. According to the specific structure of the connector, the mould adopts the point gate double parting surface injection mould. Because there are holes plastic parts

9、 inside, need to set up the inclined guide pillar. Through the mold design shows that the mould can achieve connector quality and processing technology. Integrated use of the professional basis, professional class knowledge is designed, its core knowledge is the plastic molding mold, material moldin

10、g technology base, mechanical design, plastic molding process, mould CAD/CAM, etc.Key words: Injection Mould; CAD; Solid Works主要符号表S 抽芯距L 长度M 质量V 体积Pc 型腔压力P 注射压力K 压力损耗系数E 材料弹性模量F 最大脱模力q 单位面积挤压力 摩擦系数 脱模斜度K 安全系数Q 脱模阻力T 注塑机的额定锁模力Smax 塑料的最大收缩率 Smin 塑料的最小收缩率 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc388469082

11、1 绪论 PAGEREF _Toc388469082 h 1 HYPERLINK l _Toc388469083 1.1前言 PAGEREF _Toc388469083 h 1 HYPERLINK l _Toc388469084 1.2模具发展现状及发展方向 PAGEREF _Toc388469084 h 1 HYPERLINK l _Toc388469085 1.2.1国内外注塑模具的发展现状 PAGEREF _Toc388469085 h 1 HYPERLINK l _Toc388469086 1.2.2国内外注塑模具的发展趋向 PAGEREF _Toc388469086 h 3 HYPE

12、RLINK l _Toc388469087 1.3本课题的内容和具体要求 PAGEREF _Toc388469087 h 3 HYPERLINK l _Toc388469088 1.3.1本课题的内容 PAGEREF _Toc388469088 h 3 HYPERLINK l _Toc388469089 1.3.2具体要求 PAGEREF _Toc388469089 h 3 HYPERLINK l _Toc388469090 2 零件材料分析及方案论证 PAGEREF _Toc388469090 h 4 HYPERLINK l _Toc388469091 2.1零件的材料及材料的特性 PAGE

13、REF _Toc388469091 h 4 HYPERLINK l _Toc388469092 2.1.1零件的材料及特点 PAGEREF _Toc388469092 h 4 HYPERLINK l _Toc388469093 2.1.2 ABS注射成型工艺参数 PAGEREF _Toc388469093 h 5 HYPERLINK l _Toc388469094 2.2 ABS注射成型的原理及工艺过程 PAGEREF _Toc388469094 h 5 HYPERLINK l _Toc388469095 2.2.1注射成型的原理 PAGEREF _Toc388469095 h 5 HYPER

14、LINK l _Toc388469096 2.2.2热塑性注射成型工艺过程 PAGEREF _Toc388469096 h 5 HYPERLINK l _Toc388469097 2.3注射模具的基本组成 PAGEREF _Toc388469097 h 6 HYPERLINK l _Toc388469098 2.3.1基本组成 PAGEREF _Toc388469098 h 6 HYPERLINK l _Toc388469099 2.4方案的论证和初步确定 PAGEREF _Toc388469099 h 6 HYPERLINK l _Toc388469100 3 注射成型机的选择与成型腔数的确

15、定 PAGEREF _Toc388469100 h 7 HYPERLINK l _Toc388469101 3.1注射成型机的选择 PAGEREF _Toc388469101 h 7 HYPERLINK l _Toc388469102 3.1.1估算零件体积 PAGEREF _Toc388469102 h 7 HYPERLINK l _Toc388469103 3.1.2估算零件的质量 PAGEREF _Toc388469103 h 8 HYPERLINK l _Toc388469104 3.2锁模力 PAGEREF _Toc388469104 h 8 HYPERLINK l _Toc3884

16、69105 3.3选择注射机型号及注射机的主要参数 PAGEREF _Toc388469105 h 8 HYPERLINK l _Toc388469106 3.3.1注塑成型工艺简介注塑机的初步选择 PAGEREF _Toc388469106 h 8 HYPERLINK l _Toc388469107 3.3.2注塑成型工艺条件 PAGEREF _Toc388469107 h 10 HYPERLINK l _Toc388469108 3.3.3注塑机的初步选择 PAGEREF _Toc388469108 h 11 HYPERLINK l _Toc388469109 3.3.4 XS-ZY-12

17、5型注塑机的主要参数 PAGEREF _Toc388469109 h 11 HYPERLINK l _Toc388469110 3.4注塑机的校核 PAGEREF _Toc388469110 h 11 HYPERLINK l _Toc388469111 3.5成型腔数的确定 PAGEREF _Toc388469111 h 13 HYPERLINK l _Toc388469112 4 浇注系统的设计 PAGEREF _Toc388469112 h 14 HYPERLINK l _Toc388469113 4.1浇注系统的作用 PAGEREF _Toc388469113 h 14 HYPERLIN

18、K l _Toc388469114 4.2浇注系统的组成 PAGEREF _Toc388469114 h 14 HYPERLINK l _Toc388469115 4.3主流道设计 PAGEREF _Toc388469115 h 14 HYPERLINK l _Toc388469116 4.4分流道设计 PAGEREF _Toc388469116 h 16 HYPERLINK l _Toc388469117 4.5浇口设计 PAGEREF _Toc388469117 h 17 HYPERLINK l _Toc388469118 5 成型零件结构设计 PAGEREF _Toc388469118

19、h 18 HYPERLINK l _Toc388469119 5.1分型面的设计 PAGEREF _Toc388469119 h 18 HYPERLINK l _Toc388469120 5.1.1分型面选择原则 PAGEREF _Toc388469120 h 18 HYPERLINK l _Toc388469121 5.2型腔的分布 PAGEREF _Toc388469121 h 18 HYPERLINK l _Toc388469122 5.3凹模的结构设计 PAGEREF _Toc388469122 h 18 HYPERLINK l _Toc388469123 5.4凸模的结构设计 PAG

20、EREF _Toc388469123 h 18 HYPERLINK l _Toc388469124 5.5成型零件工作尺寸的计算 PAGEREF _Toc388469124 h 19 HYPERLINK l _Toc388469125 5.5.1影响塑件尺寸精度的因素 PAGEREF _Toc388469125 h 19 HYPERLINK l _Toc388469126 5.5.2模具成型零件的工作尺寸计算 PAGEREF _Toc388469126 h 19 HYPERLINK l _Toc388469127 5.6动模板的强度校核 PAGEREF _Toc388469127 h 20 H

21、YPERLINK l _Toc388469128 5.6.1厚度计算 PAGEREF _Toc388469128 h 20 HYPERLINK l _Toc388469129 6 导向与脱模机构的设计 PAGEREF _Toc388469129 h 21 HYPERLINK l _Toc388469130 6.1导向机构的作用和设计原则 PAGEREF _Toc388469130 h 21 HYPERLINK l _Toc388469131 6.1.1导向机构的作用 PAGEREF _Toc388469131 h 21 HYPERLINK l _Toc388469132 6.1.2导向机构的设

22、计原则 PAGEREF _Toc388469132 h 21 HYPERLINK l _Toc388469133 6.2导柱、导套的设计 PAGEREF _Toc388469133 h 21 HYPERLINK l _Toc388469134 6.2.1导柱的设计 PAGEREF _Toc388469134 h 21 HYPERLINK l _Toc388469135 6.2.2导套的设计 PAGEREF _Toc388469135 h 22 HYPERLINK l _Toc388469136 6.2.3导向孔的总体布局 PAGEREF _Toc388469136 h 23 HYPERLINK

23、 l _Toc388469137 6.3脱模机构的确定 PAGEREF _Toc388469137 h 23 HYPERLINK l _Toc388469138 6.4推杆横截面直径的确定与校核 PAGEREF _Toc388469138 h 23 HYPERLINK l _Toc388469139 6.4.1推杆横截面直径的确定 PAGEREF _Toc388469139 h 23 HYPERLINK l _Toc388469140 6.4.2推杆横截面直径的校核 PAGEREF _Toc388469140 h 23 HYPERLINK l _Toc388469141 6.4.3顶杆的形式

24、PAGEREF _Toc388469141 h 24 HYPERLINK l _Toc388469142 6.5复位杆的结构设计 PAGEREF _Toc388469142 h 25 HYPERLINK l _Toc388469143 6.5.1复位杆的作用 PAGEREF _Toc388469143 h 25 HYPERLINK l _Toc388469144 6.5.2复位杆的结构 PAGEREF _Toc388469144 h 25 HYPERLINK l _Toc388469145 6.6锁紧块 PAGEREF _Toc388469145 h 25 HYPERLINK l _Toc38

25、8469146 6.6.1锁紧块的作用 PAGEREF _Toc388469146 h 25 HYPERLINK l _Toc388469147 6.6.2锁紧块的设计 PAGEREF _Toc388469147 h 26 HYPERLINK l _Toc388469148 6.6.3锁紧块的结构形式 PAGEREF _Toc388469148 h 26 HYPERLINK l _Toc388469149 6.6.4锁紧块的具体结构形式 PAGEREF _Toc388469149 h 26 HYPERLINK l _Toc388469150 7 侧向分型与抽芯机构的设计 PAGEREF _To

26、c388469150 h 27 HYPERLINK l _Toc388469151 7.1斜导柱抽芯机构设计原则 PAGEREF _Toc388469151 h 27 HYPERLINK l _Toc388469152 7.2抽芯机构的确定 PAGEREF _Toc388469152 h 27 HYPERLINK l _Toc388469153 7.3斜导柱抽芯机构的有关参数计算 PAGEREF _Toc388469153 h 27 HYPERLINK l _Toc388469154 7.3.1抽芯距S PAGEREF _Toc388469154 h 27 HYPERLINK l _Toc38

27、8469155 7.3.2斜导柱倾斜角的确定 PAGEREF _Toc388469155 h 28 HYPERLINK l _Toc388469156 7.3.3斜导柱直径的确定 PAGEREF _Toc388469156 h 29 HYPERLINK l _Toc388469157 7.3.4斜导柱长度的计算 PAGEREF _Toc388469157 h 30 HYPERLINK l _Toc388469158 7.4滑块的设计 PAGEREF _Toc388469158 h 31 HYPERLINK l _Toc388469159 7.5导滑槽的设计 PAGEREF _Toc388469

28、159 h 32 HYPERLINK l _Toc388469160 7.6滑块定位装置 PAGEREF _Toc388469160 h 32 HYPERLINK l _Toc388469161 7.6.1作用 PAGEREF _Toc388469161 h 32 HYPERLINK l _Toc388469162 7.6.2结构形式 PAGEREF _Toc388469162 h 33 HYPERLINK l _Toc388469163 8 成型零件尺寸计算 PAGEREF _Toc388469163 h 34 HYPERLINK l _Toc388469164 9 冷却系统 PAGEREF

29、 _Toc388469164 h 36 HYPERLINK l _Toc388469165 9.1温度调节对塑件质量的影响 PAGEREF _Toc388469165 h 36 HYPERLINK l _Toc388469166 9.2对温度调节系统的要求 PAGEREF _Toc388469166 h 36 HYPERLINK l _Toc388469167 9.3模具冷却装置的设计 PAGEREF _Toc388469167 h 36 HYPERLINK l _Toc388469168 9.3.1冷却装置的设计要点 PAGEREF _Toc388469168 h 36 HYPERLINK

30、l _Toc388469169 9.3.2水嘴的结构形式 PAGEREF _Toc388469169 h 36 HYPERLINK l _Toc388469170 9.3.3冷却水道的结构 PAGEREF _Toc388469170 h 37 HYPERLINK l _Toc388469171 10 模具的可行性分析 PAGEREF _Toc388469171 h 38 HYPERLINK l _Toc388469172 10.1本模具的特点 PAGEREF _Toc388469172 h 38 HYPERLINK l _Toc388469173 10.2市场前景与经济效益分析 PAGEREF

31、 _Toc388469173 h 3811 HYPERLINK l _Toc388469174 结论 PAGEREF _Toc388469174 h 39 HYPERLINK l _Toc388469175 参考文献 PAGEREF _Toc388469175 h 40 HYPERLINK l _Toc388469176 致谢 PAGEREF _Toc388469176 h 41 HYPERLINK l _Toc388469177 毕业设计（论文）知识产权声明 PAGEREF _Toc388469177 h 42 HYPERLINK l _Toc388469178 毕业设计（论文）独创性声明

32、PAGEREF _Toc388469178 h 43PAGE PAGE 521 绪论1.1前言模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。 在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度

33、以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各同向性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要

34、求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。1.2模具发展现状及发展方向1.2.1国内外注塑模具的发展现状近年来我国的模具技术有了很大的发展，在大型模具方面，已能生产大屏彩电注塑模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。机密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。在成型工艺方面，多材质塑料成行模、高效多色注塑模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新业取得了较大进

35、展。气体辅助注射成形技术的使用更趋成熟。热流道模具开始推广，有些单位还采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。当前国内外用于注塑模具方面的先进技术主要有以下几种： a. 热流道技术 它是通过加热的办法来保证流道和浇口的塑料保持熔融状态。由于在流道附近或中心设有加热棒和加热圈，从注塑机喷出口到浇口的整个流道都处于高温状态，使流道中的塑料成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和保持熔融，停机后一般不需要打开流道取出凝料，再开机时只需加热流道到所需温度即可。这一技术在大批量生产塑件、

36、原材料较贵和产品质量要求较高的情况下尤为适用。热流道注塑成型技术应用范围很广，基本上，适用于冷流道模具加工的塑料材料都可以使用热流道模具加工，许多产品如手机壳、按键、面板、尺寸要求精密的机芯部件等都是采用热流道技术成型。一个典型的热流道系统一般由如下几大部分组成：（1）热流道板（MANIFOLD）；（2）喷嘴（NOZZLE）;（3）温度控制器；（4）辅助零件。 b. 气体辅助注射成形技术 它是向模腔中注入准确计量的塑料熔体，在通过特殊的喷嘴向熔体中注入压缩气体，气体在熔体内沿阻力最小的方向前进，推动熔体充满型腔并对熔体进行保压，当气体的压力、注射时间合适的时候，则塑料会被压力气体压在型腔壁上，

37、形成一个中空、完整的塑件，待塑料熔体冷却凝固后排去熔体内的气体，开模退出制品。气体辅助注射成形技术的关键就是怎么合理的把握注入熔融塑料的时间与充入气体时间的配合。气体辅助注射可以应用在除特别柔软的塑料以外的任何热塑性塑料和部分热固性塑料。应用气体辅助注塑成型技术，可以提高产品强度、刚度、精度，消除缩影，提高制品表面质量；降低注射成型压力以减小产品成型应力和翘曲，解决大尺寸和壁厚差别较大产品的变形问题；简化浇注系统和模具设计，减少模具的重量，减少塑件产品的重量，减少成型时间以降低成本和提高成型效率等。气体辅助成形周期可分为如下六个阶段：塑料熔体填充阶段、切换延迟时间、气体注射阶段、保压阶段、气体

38、释放阶段、推出阶段。c. 共注射成形技术 它是使用两个或者两个以上注射系统的注塑机，将不同品种或者不同色泽的塑料同时或者先后注射进入同一模具内的成形方法。国内使用的多为双色注塑机。采用共注射成形方法生产塑料制品时，最重要的工艺参数是注射量、注射速度和模具温度1。在制造方面，CAD/CAM/CAE技术的应用上了一个新台阶，一些企业引进CAD/CAM系统，并能支持CAE技术对成形过程进行分析。近年来我国自主开发的塑料膜CAD/CAM系统有了很大发展，如北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等。1.2.2国内外注塑模具的发展趋向优化模具系统结构

39、设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和缩短制造周期；研究、应用针对各类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和个性化，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成塑料注塑模，缩短新产品试制周期21。这些是未来520年注塑模具生产技术的总体发展趋势，具体表现在以下几个方面：a. 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。b. 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。c. 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型

40、技术。d. 开发新的成型工艺和快速经济模具。e. 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。f. 应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。1.3本课题的内容和具体要求1.3.1本课题的内容根据传感器接头安装架的样品，设计一套注塑模具。1.3.2具体要求a. 本设计中要注意的问题：塑件的精度要求为六级，其中配合部位为七级。b. 预期的效果：通过本次设计，通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点

41、，根据不同情况选用模具加工新工艺，并能熟练应用CAD，Solid Works。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。2 零件材料分析及方案论证2.1零件的材料及材料的特性2.1.1零件的材料及特点此零件的材料是ABS。 塑料ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的HYPERLINK /view/344690.htm聚合物，它将PB，PAN，PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是HYPERLINK /view/33658.htm丙烯腈、HYPERLINK /view/732287.htm丁二烯和HYPERLINK /view/1

42、27689.htm苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。一种磺酸盐类阴离子表面活性剂。大多数日用洗衣粉的主要成分。ABS一般性能：ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。 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；ABS的耐磨性优良，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的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及

43、POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。 热学性能：ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。 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。 环境性能：ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。 ABS塑料的加工性能：ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可

44、用通用的加工方法加工。 ABS的熔体流动性比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。 ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080，时间1818h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。 2.1.2ABS

45、注射成型工艺参数密度（g/ cm3）： 1.021.05； 计算收缩率（%）：0.40.7；对钢的摩擦系数：0.200.25； 拉伸弹性模量（GP）：1.592.28；弯曲弹性模量(GP)：1.382.69； 抗拉强度（MP）：3050；抗弯强度（MP）：4179； 抗压强度（MPa）：92；模腔表面温度（）：5090； 注射熔体温度（）：200270；注射压力（Mpa）：60100；2.2ABS注射成型的原理及工艺过程 2.2.1注射成型的原理将塑料颗粒定量注入，加入到注塑机的料筒内，通过料筒的传热，以及螺杆转动时产生的剪切摩擦作用使塑料逐渐融化成流动状态，然后在柱塞或螺杆的推挤下熔融塑料以

46、高压和较快的速度通过喷嘴注入到温度较低的闭合模具的型腔中，由于模具的冷却作用，使模腔内的熔融塑料逐渐凝固并定型，最后开模取出塑件2。2.2.2热塑性注射成型工艺过程图2.1 注射成型工艺示意图2.3注射模具的基本组成 2.3.1基本组成 浇注系统，成型零件，脱模系统，导向系统，冷却系统，固定和安装部分等。2.4方案的论证和初步确定a. 第一种 该种方案采用直浇口、利用斜导柱带动滑块侧抽芯机构、顶管脱模、复位杆复位、导向用导柱。该方案斜导柱易于斜抽芯的实现，斜导柱结构简单便于制造，但直浇口附近容易产生残留内应力，浇口处易产生缩孔。 b. 第二种 浇口采用侧浇口、斜导柱带动滑块侧抽芯机构、顶杆脱模

47、、复位杆复位、导向用导柱。 侧浇口结构简单不需二次开模，但侧浇口有拐角流程长，压力和热量损失大，容易形成熔接痕、缩孔、气泡等缺陷。 c. 第三种 采用斜导柱和滑块侧抽芯机构，浇口采用点浇口、复位杆复位，需要二次开模，但不影响制件的外观，需设滑块限位装置，适用于抽拔力不大，抽芯距不长的情况，斜导柱结构比较简单制造方便。此零件断面基本为矩形，且浇口一般开在分型面上，脱模后对成型零件影响很小，这种方式的模具制作简便。故本文采用此方案。其结构简图如图2.2所示。 图2.2 斜导柱侧抽芯结构图3 注射成型机的选择与成型腔数的确定3.1注射成型机的选择 3.1.1估算零件体积塑件的体积为：45.38cm；

48、浇道凝料体积为：6.81cm（借助于Proe 5.0得），测量过程如图3.1所示。图3.1 塑件体积的测量图3.1.2估算零件的质量因为ABS材料的密度为1.05g/cm，所以M零=V=1.0545.38=47.65g，浇注系统凝料按一个塑件体积的15%进行计算，则凝料体积为：V凝=45.3815%=6.81cm3 塑件和浇注系统凝料总体积：V总=45.38+6.81=52.19cm3总质量： M总=152.191.05=54.80g(M=NM塑+M浇=147.65+7.15=54.80g3.2锁模力计算其所需锁模力为：TKFQ/1000 （3.1） T：注射机的锁模力（N）；K：安全系数，一

49、般取1.11.25；F：分型面上的最大投影面积；Q：Q=Ep，E指粘度系数，一般取0.250.50，p注射机料杆比压(Pa)；塑件的投影面积为：F=72cm2T25.92 KN3.3选择注射机型号及注射机的主要参数3.3.1注塑成型工艺简介注塑机的初步选择 注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作。图3.2

50、 注塑成型压力时间曲线a. 物料准备 成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况、有无杂质等进行检验，并测试其热稳定性、流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。 b. 注塑过程 塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射、保压、倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示3.3.1所示。图中t0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（t=t1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间t1到t2，塑料

51、仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从t2到t3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中，塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素20。 c. 制件后处理 由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂，再加上流动前塑化不均匀以及充模后冷却速

52、度不同，制件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩，导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会使制件的力学性能，光学性能及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取向，并降低制件硬度和提高韧性，温度一般在塑件使用温度以上的1020度至热变形温度以下1020度之间；调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性很强、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件。调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为121，加热温度为100121），保温时间与

53、制件厚度有关，通常取29小时3。3.3.2注塑成型工艺条件注射机类型： 螺杆式。预热和干燥： 温度（t/）8085； 时间（/h）23。料筒温度（t/）： 后段150170； 中段165180； 前段180200。喷嘴温度（t/）： 170180。模具温度（t/）： 5080。注射压力（MPa）： 60100。保压压力（MPa）： 40 50。成型时间（/s）： 注射2090；高压05； 成型周期50220；冷却20120。后处理： 方法红外线灯、烘箱； 温度（t/）70； 时间（/h）24。3.3.3注塑机的初步选择 塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量。注射容量以容积(cm3)

54、表示时，塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量，其关系是： M80%G （3.2） GM/80% G=54.80/0.8 =68.50g 查塑料模具设计手册8，可知注射压力为68.50公斤/厘米，宜用螺杆式注射机，初选XS-ZY-125型。3.3.4 XS-ZY-125型注塑机的主要参数最大注射量 125cm2 注射压力 1190105Pa注射方式 螺杆式 锁模力 90104N最大成型面积 320cm2 模具最小厚度 200mm2 模具最大厚度 300mm2 最大开模行程 300mm2 3.4注塑机的校核 a. 最大注塑量效核 材料的利用率为47.65/125=0.38，符合小于注塑机

55、注射量80%的要求。 b. 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力，ABS塑件的注塑压力一般要求为6001000MPa，所以该注塑机的注塑压力符合条件。 c. 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时，会产生使模具沿分形面分开的胀模力，此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。型腔压力Pc可按下式粗略计算：Pc=kP（MPa） （3.3）式中 Pc：型腔压力，MPa； P：注射压力，MPa； K：压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取。所以 Pc=KP=0.31190=357MPa; 型腔压力决定后，可按下式校核注

56、塑机的额定锁模力： TKPcA （3.4）式中 T：注塑机的额定锁模力，KN； A：塑件和流道系统在分形面上的投影面积，mm2； K：安全系数，通常取1.11.2；KpcA=1.272357=30.84（吨）所以T=9030.84成立，即该注塑机的锁模力符合要求。 d. 模具厚度校核 初定模具厚度为250mm，在该注塑机要求的厚度范围200300mm之内。 e. 模具安装尺寸校核 模具安装固定有两种：螺钉固定、压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具多采用此法），模具动定模板上的螺孔及其间距，必须和注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺

57、孔就可以，有较大的灵活性；该模具采用压板固定。 f. 开模行程的效核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于双分型面的注塑模具，其开模行程按下式效核： S=SK-HMH1+H2+a+（510）(mm) （3.5）式中 S：注塑机的最大行程，mm； H1：塑件的脱模距离（此模具中为30），mm； H2：包括流道在内的塑件高度（此模具中为30），mm； A：定模板与浇口板的分离距离（此模具中为30），mm；所以上式成立（300100），又由于抽芯距小于浇口凝料，该值在计算时按H2值即可，则该注塑机的开模行程符合要求。由以上对各参数的效核可知该注塑机（XS-ZY-125型）符合

58、要求。3.5成型腔数的确定以机床的注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%。计算： （3.6） N：型腔数； S：注射机的注射量（g）； W浇：浇注系统的重量（g）； W件：塑件重量（g）；因为，N=1.952；所以，此模具型腔为一模一腔。4 浇注系统的设计4 浇注系统的设计4.1浇注系统的作用 浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利的引导熔体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件4。对浇注系统设计的具体要求是： a. 对模腔的填充迅速有序； b. 可同时充满各个型腔； c. 对热量和压力损失较小； d. 尽可能消耗较少的塑料；

59、 e. 能够使型腔顺利排气； f. 浇注道凝料容易与塑料分离或切除； g. 不会使冷料进入型腔； h. 浇口痕迹对塑料外观影响很小。4.2浇注系统的组成浇注系统组成是：主流道、分流道、浇口、冷料井。4.3主流道设计 主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，以便于塑料熔体得流动及流道凝料的拔出。热塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接，所以主流道常设计成可拆卸的主流道衬套。 图4.1 喷嘴与主流道衬套连接关系西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)紧接注塑机喷嘴，与注塑机喷嘴在同一直线上，主流道形状一般为圆形和圆锥形，

60、为便于冷料流道凝料的拔出，设计成具有24度的圆锥形。 a. 主流道尺寸 为避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径SR2应比喷嘴球半径SR1大12mm,主流道小端直径d2比喷嘴孔直径d1大0.51mm；根据所选注塑机，则主流道小端尺寸为：d=注塑机喷嘴尺寸 +（0.51）=4+（0.51）=4.5mm主流道球面半径 SR=喷嘴球半径+（12）=12+（12）=14mmb. 主流道衬套形式 为了便于加工和缩短主流道尺寸，衬套和定位环设计成分体式，材料采用T10钢，热处理淬火后表面硬度为50HRC55HRC。 图4.2 主流道衬套结构 图4.3 定位环和浇口套的装配 c. 浇口套的尺寸设计要求：（1）浇口