车门拉手-注塑模课程设计说明书

注塑模课程设计姓名：专业：材料成型及控制工程学号：指导老师：2011年1月3日一、塑件成型工艺性分析1、塑件结构分析车门拉手如图所示，是一种常见的塑料工件,广泛用于汽车制造行业,材料为工程塑料ABS，根据工件形状分析，浇注系统应短粗，料口截面稍大，熔料流程不宜长，壁厚中等。模具设计为上下开模，推杆顶出.2、塑件原材料分析ABS，全程丙烯腈—丁二烯-苯乙烯共聚物。它将PS，SAN，BS的各种性能有机结合起来,兼具韧、硬、刚相均衡的优良性能。其一般不透明，外观呈浅象牙色、无毒、无味.燃烧火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后会软化变焦。其冲击强度高，电性能良好。热变形温度较低，属无定形材料，吸湿性强流动性中等，宜取高料温、模温.ABS对成型工艺条件的要求：料筒温度（℃）：150—170（后段)165—180(中段）180-200（前段）喷嘴温度:170℃-180℃,模具温度：40℃-60℃压力：注射压力：可大到110Mpa，保压压力:可大到100Mpa注射速度：为避免材料分解，一般采用较高的注射速度。成型时间(S)：注射时间0-5；保压时间20—90冷却时间20-120;成型周期50—220塑料名称ABS密度（g/mm3)1.05收缩率（％）0。3—0。8注射压力(Mpa）60—100螺杆转速(r/min）30适用注射机类型螺杆式3、塑件的尺寸精度根据塑料的收缩，注射成型条件，塑件形状，模具结构等要求，按SJ1372-1978标准,塑件工件尺寸为自由尺寸，故选用MT5精度等级查取公差，±1。0，±0.46.4、表面质量塑件对外观要求不高,表面质量一般。但要成型情况良好，不应有明显和较长的熔接痕.二、注射成型机的选择与型腔数的确定1、由proe辅助可计算得塑件体积和投影面积：塑件实体的体积为V1=50614，材料密度ρ=1.05g×10—3/塑件质量=1.05×50614/1000=53。14g.单侧投影面积=3537本模具采用的是直接浇口浇注系统，凝料较小,按塑件质量的0。6倍选取，故凝料=53.14×0。6=31.88g，凝料体积V2=50614×0.6=30368。投影面积上凝料面积取塑件投影面积的0.2—0.5，取0.35，则有凝料面积投影=0。35×3537=1238所以一次总的注射量为V=V1+V2=80982，总质量m=m1+m2=85。02g一次注射的总得投影面积A=A1+A2=47752、计算所需锁模力=A·P=4775×40=191KNP————为型腔压力,一般是注射压力的30%-50％。注射压力一般在70-150Mpa.3、选择注射机及注射机的主要参数经查表可知ABS的注射压力60—100Mpa，宜用螺杆式注射机.螺杆转速为20-30r/min，喷嘴用直通式。为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量,即:V实〈V公V=80982mm3=81cm3查阅实用注塑设计手册注射机主要参数表，可初选卧式SZ—125/630,其基本技术参数如下表,名称数值理论注射量/cm3140螺杆直径/mm40注射压力/MPa130定位孔直径/mm125螺杆转速/（r/min）25锁模力/KN630拉杆内间距/mm370×320移模行程/mm270最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm150锁模形式双曲轴喷嘴球半径/mm15喷嘴口孔径/mm54、注塑机的校核(1）最大注塑量的校核材料的利用率=81/140=0.58，符合注塑机利用率0。3-0.80的要求.（2)注射压力的校核所选注塑机的注射压力需大于成型塑件所需的注射压力：ABS的注射压力一般要求为60—100Mpa；所选注射机的注射压力为130Mpa,故满足要求。（3）锁模力校核锁模力是指注射机锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填型腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀形力。因此注射机的额定锁模力应大于胀形力。F锁≥F胀=A×P型F锁--———注射机的额定锁模力;P型-——--模具型腔内塑料熔体平均压力。∴F胀=A×P型=191KN而额定锁模力F锁=630KN〉191KN，故而满足要求。(4）开模行程的校核Smax〉S，S为模具的开模距离，S=H1+H2+（5—10）mmH1为塑件推出距离，取40mm，H2为熔料的高度（包括塑件高度）取80mm，得H130mm，而开模行程Smax=300>130mm，故合理（5)模具厚度的校核注射机的最大装模厚度为300mm，最小装模厚度为200mm，最大行程为300mm。模具高度H=40+63+30+50+40+30=253mm，200<253〈300故满足要求.（6)模具的尺寸校核注射机的拉杆间距为370×320mm,而模具的最大外形尺寸为360×320mm，故符合要求。三、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;nm+m1≤Kn<（80％×140-30。4）/51=1。6n----型腔数；—--—注射机的注射量;m1-———浇注系统凝料的体积;m—--—单个塑件的体积；K-—--注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8∴此模具结构为一模一腔满足要求。四、分型面的选择在模具中分型面设在塑件主通道截面尺寸最大的部位，如图截面A-A所示分型面选择平直分型面该模具采用一模一件，在动定模开有对称的型腔，模具位于模板中心位置。五、浇注系统的设计1、主流道的设计浇注系统主要由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成.主流道位于模具的入口处,一端与注射机喷嘴接触另外一端与分流道的一端相连。(1）形状为圆锥形，便于将凝料取出。锥角α=3°-6°(流动性较差）,取α=4°.流道表面粗糙度为=1。6um。（2)主流道小端直径d一般取3-6mm,取6mm，比注射机喷嘴口直径（5mm）大0。5～1mm。(3)采用T10A制造,热处理淬火硬度53～57HRC。主流道球面半径比喷嘴球面半径(15mm）大，取16mm.(4）主流道长度应尽量短，由定模座板和定模板厚度确定，一般不超过60mm，取40mm。球面配合高度一般3-5mm，取h=5mm.轴肩高度取5mm(5）主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，半径取1-3mm，取2mm。(6）主流道衬套与定模座板采用H7/m6配合，与定位圈采用整体制造。则主流道及衬套结构形式如下图所示2、衬套的固定形式由于采用的是整体式，所以直接用螺钉固定在模具的定板上.外径为Φ125mm，内径Φ25mm，L=50mm，采用3个M8的紧固螺钉固定。3、浇口的设计浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道,是塑料熔体进入型腔的一个入口。该塑件对外表要求一般，塑件主要部分成手柄状,故采用矩形侧浇口，而且矩形侧浇口截面形状简单，易于加工，便于试模后修正.塑料熔体从型腔底部中心流向分型面,有便于排除深型型腔气体的特点，使排气通畅.矩形浇口厚度h=nt=10×0.6=6mm取2mm(按经验一般值取）浇口宽度b==（0。6×）/30=2.6mm，取3mm浇口长度取l=2mmt-———塑件壁厚n-———系数，与塑料品种有关，聚氯乙烯取0.9A-———为塑件外表面面积，mm2（经过proe辅助计算得到）如图所示.4、分流道的设计分流道的截面设计为圆形，直径按经验为4.8—9.5mm，取6mm5、拉料杆和冷料穴的设计

冷料穴是用来储藏两次注射间隙所产生的冷料头和最先射入模具的低温熔体,防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量.本设计采用带球形头拉料杆的冷料穴。拉料杆小端直径d=8mm，大端D=13mm，轴肩高H=4mm，球形取R=3mm六、排气系统的设计排气系统是将型腔和浇注系统中原有的气体或成型过程中因固化反应而产生的气体排出模具之外，以保证注射成型的顺利完成。本设计采用分型面以及滑块与型腔间，顶杆运动的间隙来排出气体。七、成型零部件的设计1、凹模机构的设计凹模常分为整体式和组合式两种.而组合式中常分为镶拼式、嵌入式、瓣合式.本设计中采用的是整体式凹模,具体结构、尺寸见零件图。2、凸模机构的设计凸模是成型制品内表面的成型零件.又分为型芯和成型杆.本设计中，成型车门拉手的手柄处为动模上的凸模成型,而手柄两端螺钉孔由定模板上的型芯成型。按结构也分为整体式和组合式。故本设计动模采用整体式,外加定模上的型芯型腔成型.具体结构、尺寸见零件图。3、成型零部件的尺寸计算平均值法是按塑料收缩率、成型零件制造公差和磨损量均为平均值时，制品获得的平均尺寸来计算的.型芯与型腔径向尺寸查表可得，型芯ls1=16,ls2=8。5平均收缩率=0。6%，=0.46mm，=1/4·=0.12mm型芯lm1==mmLm2==mm型芯高度与型腔深度尺寸hs=6,=0.46mm，=1/4·=0.12型芯高度hm==mm中心距尺寸Cm=Cs+CsScp=170+170×0。6%=171.02mm八、导向机构设计导柱采用A型台阶式导柱，直径查表取20mm，大端为25mm，材料为T10A,淬火后硬度为50—55HRC。导柱末端应比凸模断面高出6—8mm，轴肩高为6mm，端部设计成半球形。导柱长度L初选80mm，L1取20mm，标记20×80×25数量4根，导柱工作部分Ra取0。4um。见下图导套设计为Ⅰ型直导套，导柱与导套配合采用间隙配合H7/f6。查表可得导套外直径为28，长度L=40mm。标记ø20×40九、脱模机构与复位机构的设计使塑件从模具的成型零件上脱出的机构称为推出机构。一般推出机构的动作是由安装在注射机合模机构上的顶杆或液压缸来完成的。最常见的推出机构为推杆、推管、推板或者三者综合使用.由于推杆使用最为常见,且加工简单，更换方便，脱模效果好,所以本设计中推出机构为推杆推出，圆形推杆，4根,2根顶在手柄段两端L1=110mm，2根顶在手柄中间底部L2=130mm，材料为T8钢,热处理为50—55HRC。工作端与型腔对齐,Ra≤0.8。与推杆固定板采用单边0。25mm的间隙。推杆小端直径取8mm，轴肩高为5mm，大端直径取14mm，配部分保证D—d=4—6mm。L=130mm,标记ø8×130mm.复位杆起到使顶出塑件之后再次合模时能把动模成型机构推回原位置。d=20mm，D=25mm。材料为T8钢，热处理为50-55HRC。十三、模架的选用模架选用标准A1型400×L模架,L取630即能满足要求。导柱直径为32mm，模板A、B取70、50mm十四、成型零部件的结构设计定模座板材料为40Cr，尺寸为360×320，厚30mm，用4个ø16的内六角螺钉与定模固定。定模板材料为40Cr，尺寸为320×280mm,厚70mm，导套孔与导套为H7/m6配合，主流道衬套与固定孔为H7/m6过渡配合，型芯与孔为H7/m6过渡配合。动模板材料为40Cr,尺寸为320×280mm,厚50mm，其上面导向孔与导柱为H7/m6过渡配合。推板材料为45钢，尺寸为230×240mm,厚20mm.推板固定板材料为45钢,尺寸为230×240，厚20mm动模座板材料为40Cr，尺寸为360×320mm，厚30mm，用4个M12的内六角螺钉与垫块固定。垫块材料为40Cr，尺寸为40×280×80mm（根据模架查得)十五、冷却系统的设计该模具用常温水冷却。求冷却水的体积流量==7。9×（m3/min)，Cp———-冷却水的比热容ρ-—--冷却水的密度，t1---—冷却水出口温度，取25℃t2-—--冷却水的进口温度，取20℃Q-—-—单位质量在凝固时所放热量，经查表知ABS为4。0×