(整理)王顺鑫塑料注塑模具设计

塑料模具课程设计学校名：九江职业大学
院系：机电工程学院
班级：10模具班
姓名：王顺鑫
学号：26 号
1.1塑件的工艺分析
1．塑件的成型工艺分析。

塑件如图10.37所示。

产品名称：xxx
产品材料：ABS（奇美727）（抗冲）
产品数量：较大批量生产
塑件尺寸：如图10.37所示
塑件质量：1.6mg
塑件颜色：白色
塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿允许有浇口接痕。

塑件允许
最大脱模角度0.5°
塑件材料的特性
ABS（奇美727）塑料（丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈,丁二烯等异种单体后成为的改性
共聚物，具有比聚苯乙烯更好地使用和工艺性能。

ABS（奇美727）
是一种常用的具有良好的综合性能的工程塑料。

ABS塑料为无定型
料，一般不透明。

ABS（奇美727）无毒,无味，成型塑件表面有较好的光泽。

ABS具有良好的机械性能特别是抗冲击强度高。

ABS（奇美727）还具有一定的耐磨性，耐油性，耐寒性，耐水性，化学稳定性和电性能。

ABS（奇美727）缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线的作用下易变硬发脆。

塑件材料成型性能
使用ABS（奇美727）注射成型塑料制品时，由于其熔体粘度不高，所需的注射成型压力较高，因此塑件队形新的包紧力较大，故塑件应采取较大的脱模斜度。

另外熔体粘度较高，是ABS（奇美727）制品易产生熔接痕，所以模具设计时尽量减少浇注系统对料流的阻力。

ABS（奇美727）易吸水，成型加工前应进行干燥处理。

在正常的成型的条件下，ABS制品的尺寸稳定性较好。

2.塑件的成型工艺参数确定
查到有关手册得到ABS（奇美727）塑料的成形工艺参数如下：
密度：1.04~1.06 g/cm3；收缩率：0.4-0.7%；
预热温度：80—85摄氏度，预热时间2—3h；
喷嘴温度：170—180摄氏度；具温度：50—80摄氏度；
注射压力：60—100MPa;
成形时间：注射时间20—90s，保压时间0—5秒，冷却时间20—150s.
1.2模具的基本结构及模架选择
1.模架的基本结构
（1）确定成形方法
塑件采取注射成形法生产。

为保证塑件表面质量，使用点交口成形，由于此塑件结构简单故采用单分型注射模。

（2）型腔布置
塑件结构简单，质量小，生产批量较大。

所以采取多型腔注射模具此模具采用一模四腔，平衡布置。

这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本低。

其布置如图所示。

（3）确定分型面
塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本塑件分型面设在此塑件轮廓最大处。

也就是图10.39b的下端面这样的选择使塑件的外表面可以在整体式凹模型腔成形，塑件大部分外表面光滑。

所以采取如图
所示的分型面。

图右图分型面的选择
（4）选择浇注系统塑件采用点浇口成形，其浇注系统如图所示
（5）确定推出方式
由于塑件形状为圆壳通孔形而且壁厚较薄，无法使用推杆推出。

所以选择推件板推出，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。

（6）模具的结构形式
模具为单分型注射模，如图10.42与10.43所示。

其分型面A-A的开距应大于72mm，方便取出浇口。

（7）选择成形设备
通过计算与论证可知选用XS-ZY-500型卧式注射机，其有关参数为：额定注射量：500cm³；注射压力：145MP；锁模力：3500KN
最大注射面积:1000cm²模具厚度：300mm - 450m
最大开合模行程；500mm；喷嘴圆弧半径：18mm ；喷嘴孔直径：3,5,6,8mm拉杆间距：540mm X 440mm
2.选择模架
（1）模架的结构模架的结构如图
(2)模架安装尺寸校核
模架外形尺寸为长300mm，宽300mm，高356mm，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。

1.3模具结构，尺寸的设计计算
1.模具结构设计计算
（1）如图所示，型腔由定模板6定镶嵌件8部分组成。

而且点浇口开在定模镶嵌件上，这样使加工方便，有利于型腔的抛光。

定模镶件可以更换，提高了模具的寿命。

（2）型芯结构
如图所示，型芯由型芯固定板12的孔固定，型芯与型芯镶件9采用锥面配合，以保证配合紧密防止塑件产生飞边。

另外，锥面配合可以减少推荐板在推件运动与芯之间的摩擦。

型芯中心开有冷却水孔，用来强制冷却型芯。

（3）模具的导向结构
如图 为了保证模具运动精度，模具的定模部分与动模部分之间采用导柱4与导套导向定位。

型腔固定板3上装有导套，推出制件，导套在导柱4运动，保证了推件板的运动精度。

（4）结构强度计算
由于产品很小，而且截面积小，产品到模具边缘大于xxxx) (5)强制脱模验算
2模具成形尺寸设计计算
去ABS （奇美727）的平均收缩率为0.6%，塑件未注公差按照SJ-1372中8级精度公差值选取。

塑件尺寸如图所示。

（1）型腔径向尺寸
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)05.05.42±φ−→−
55.42φ ；Lm1）&0
+=[(1+S)LS1-X △]
&
+
（Lm1）
&
+=[(1+0.6%)42.55-0.75X0.1]
033.00
+ =42.73
033
.00
+
2)05.01±R ---05.1R ；Lm2）&
+=[(1+S)LS2-X △]
&
+
（Lm2）
&
+=[(1+0.6%)1.05-0.75X0.1]
033.00
+=0.98
033
.00
+
(2) 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 ＆z =△/3取x=0.5.
1)05.00.11± ---05.11；（Hm1）
&
+=[(1+S)HS1-X △]
&
+ （Hm1）
&
+=[(1+0.6%)11.05-0.75X0.1]
033
.00
+=11.66
033
.00
+
(3) 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)05.05.33±φ ---55.33φ；（Ls1）
0&z
-=[(1+S)LS1-X △]
&z
- （Ls1）
&z
-=[(1+0.6%)33.55-0.75X0.1]
033
.0- =33.83
033.0- 2)05.00.40±φ ---05.40φ；（Ls2）
0&z
-=[(1+S)LS2-X △]
&z
- （Ls2）
&z
-=[(1+0.6%)40.05-0.75X0.1]
033
.0-=40.37
033.0- 3)05.08.38±φ ---85.38φ；（Ls3）
0&z
-=[(1+S)LS3-X △]
&z
-
（Ls3）
&z
-=[(1+0.6%)38.85-0.75X0.1]
0033
.0-=39.16
033.0- 4)05.05.38±φ ---55.38φ；（Ls4）
0&z
-=[(1+S)LS4-X △]
&z
- （Ls4）
&z
-=[(1+0.6%)38.55-0.75X0.1]
033
.0-=38.86
033
.0-
(4)型芯高度尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6,模具的制造公差 ＆z =△/3取x=0.5.
1)05.00.11± ---05.11；（Hm1）
&z
-=[(1+S)Hm1-X △]
&z
-（Hm1）
&z
-=[(1+0.6%)11.05-0.75X0.1]
033
.0-=11.17
033.0-
2) 05.00.5± ---05.5；（Hm2）
&z
-=[(1+S)Hm2-X △]
&z
- （Hm2）
&z
-=[(1+0.6%)5.05-0.75X0.1]
033
.0- =5.13
033.0-
3) 05.00.2± ---05.2；（Hm3）
&z
-=[(1+S)Hm3-X △]
&z
- （Hm3）
&z
-=[(1+0.6%)2.05-0.75X0.1]
033
.0- =2.11
033.0-
4) 05.00.1± ---05.1；（Hm4）
&z
-=[(1+S)Hm4-X △]
&z
- （Hm4）
&z
-=[(1+0.6%)1.05-0.75X0.1]
033
.0- =1.11
033.0-
5) 05.09.0± ---95.0；（Hm5）
&z
-=[(1+S)Hm5-X △]
&z
- （Hm5）
&z
-=[(1+0.6%)0.95-0.75X0.1]
033
.0-=1.01
033
.0-
6) 05.09.1± ---95.1；（Hm6）
&z
-=[(1+S)Hm6-X △]
&z
- （Hm6）
&z
-=[(1+0.6%)1.95-0.75X0.1]
033
.0-=2.11
033.0- 7) 05.02.1± ---25.1；（Hm7）
&z
-=[(1+S)Hm7-X △]
&z
- （Hm7）
&z
-=[(1+0.6%)1.25-0.75X0.1]
033
.0- =1.31
033
.0-
3. 模具加热，冷却系统的计算 （1）模具加热
一般生产ABS 材料塑件的注射模具不需要加热。

（2）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。

型腔的冷却是由型腔固定板与型腔镶嵌以及上模座板上的10φmm 的冷却水道组成，如图所示.
φmm的冷却水孔中间用隔水型芯的冷却如图所示，在型芯内部开有16
φmm,沿着隔水板的一侧上升到星板2隔开，冷却水由支撑板5的10
心的上部，翻过隔水板，流入另一侧，再流回支撑板上的冷却水孔。

然后依次冷却其它三个型芯，最后由支撑板上的冷却水孔流出模具。

型芯1与支撑板5之间用密封圈3密封。

1.4模具总装图及模具的装配，试模1 图10.48为模具的总装配图。

模具的装配参考相关书籍，此处不再赘述！
2 模具的安装试模
试模是模具制造的一个重要环节，试模中的修改，补充和调整是对于模具设计的补充。

（1）试模前的准备
试模前要对模具及试模的设备进行检验。

模具的闭合高度，安装的注射机的各个配合尺寸，推出形式，开模距，模具的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的配合间隙适当，无卡住及紧涩的现象。

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。

各个水管接头，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。

（1）模具的安装及调试
模具的安装是指模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。

模具安装在注射机上要注意以下方面：
1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。

2）模具中有侧相结构时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

4）模具带有液压油路接头，气路接头，热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作的一侧，以防操作不方便。

模具在注射机上的固定多采用螺钉，压板的形式。

一般每侧采用4—8
快压板，对称布置。

模具安装于注射机之后，要进行空循环调整。

其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠，灵活，定位装置是否能能够有效作用。

要注意以下方面：
1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的锁模力。

2）活动型芯，推出及导向部位运动及滑动要平稳，无干涉现象，定位要正确，可靠。

3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。

4）冷却水要通畅，不漏水，阀门控制正常。

（1）试模
模具安装调整后即可以进行试模。

1）加入原料
原料的品种，规格，牌号应符合产品图样的要求，成形性能应符合有关标准规定。

原料一般要预先进行干燥。

2）调整设备
按工艺条件要求调整注射压力，注射速度，注射量，成型时间，成形温度等工艺参数。

3）试模
将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。

开始注射时，首先采用低压，低温和较长的时间条件成形。

如果型腔未充满，则增加注射时的压力。

再提高压力无效时，可适当提高温度条件。

试模注射出样件。

试模过程中容易
产生的缺陷及原因可参考表10-12.
表10-12试模过程中容易产生的缺陷及原因
试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。

（2）检验
通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户要求；模具能否完成批量生产。

试模合格的模具应涂防锈油入库保存。