塑料模课程设计

一、塑料成型工艺基础

1．1．肥皂盒底的造型设计

其图形如图1—1到1—3所示：

图1-1

图1-2

图2-3三维图

1．2．肥皂盒塑料ABS的结构与工艺特性

ABS树脂是本世纪四十年代末开始研制成功并于五十年代开始投入工业化生产的一种热塑性塑料。是在聚苯乙烯改性的基础上发展起来的热塑性工程塑料。主要是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三元共聚而成的高聚物，因而具有优异的耐冲击性和综合性能。物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。其密度为1.02~1.06g/c㎡，热变型温度93~124℃，流动温度110~120℃，使用温度-40~100℃,吸水率0.2~0.4%。机械性能：具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。

二、塑件工艺性分析

2．1．工艺性分析

为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。

2．2．注射机的选择

该塑件材料为PP的密度：ρ=1.1g/cm3，通过UG软件画出三维实体图，软件自动会计算出单个塑料件的体积与质量为：

塑件体积： V =22731.6044≈23mm3 塑件质量： M =23×1.1g=25.3g

根据塑件的结构和尺寸精度，初步制定为一模两件，但由于浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估

算。则注射机一次所要注射熔融塑料的体积为: V=nV

件+V

凝

=62.192cm3（式中，

n=2,V

凝=0.6V

件

。）则注射机的理论注射量V

理

=V/0.8=77.74cm3 。

根据上述条件可选用XS-ZY-125型注射机。选用注射机为国产的注射机

XS-ZY-125卧式注塑机。查表注额定注射量为

125 cmз，注射压力为120MPa，锁模力为90×104N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为12mm，喷嘴口直径为4mm。顶出形式是两侧设有顶杆，机械顶出（一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。

额定注射量/ cm3 125 螺杆直径/mm 42 注射压力/MPa 120 注射行程/mm 115 最大成型面积/cm2 320 最大开模行程/mm 300 模板最大厚度/mm 300 模板最小厚度/mm 200

动定模固定板板尺寸/mm×mm 428×458 螺杆转速r/min 29、43、56、69、

83、101

注射时间/s 1.6 合模力/KN 900

喷嘴球半径/mm SR12 定位圈直径/mm 100

拉杆空间/mm×mm 260×290 顶杆中心距/mm 230

合模方式液压-机械顶出形式两侧顶出机器外形尺寸/mm 3310×750×1550

三、分型面的选择

不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择，为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形最大轮廓处，如图4-1所示在满足该原则的三个方案中，方案A的塑件开模后留在定模一侧塑件不易取出，定出机构设计复杂，方案B 的设计在开模时会产生影响塑件外观的飞边且飞边不易清除，方案C既保证了塑件的外观，且毛刺、飞边的清除也较容易因此选择图C所示的分型面。所以方案C最合理。

图3-1

四、浇注系统的设计

4．1 普通浇注系统的设计

流道系统的设计是否适当，直接影响成形品的外观、物性、尺寸精度和成形周期。

浇注系统设计原则

1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )

a)尽量减少停滞现象b)尽量避免出现熔接痕

c)尽量避免过度保压和保压不足d)尽量减少流向杂乱

2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度

*尽量减少塑料熔体的热量损失与压力损失 *减小塑料用量和模具尺寸

3.尽可能做到同步填充4有利于型腔中气体的排出

5防止型芯的变形和嵌件的位移6尽量采用较短的流程充满型腔

4.2 主流道的设计

主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处部分到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和冲模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。

设计要点:截面形状、锥度、孔径、长度、球面R、圆角r图形如下5—1：

主图4—1流道形状及其与注射机喷嘴的关系

1——顶模板 2——浇口套 3——注射机喷嘴

为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角a 为2～6，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5～1mm，一般d=2.5～5mm。由于小端的前面是球面，其深度为3～5mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1～2mm。流道的表面粗糙度Ra<0.8um。根据选用的 XS-ZY-125 型号注射机的相关尺寸得

喷嘴前端孔径：d

0=4mm 喷嘴前端球面半径：R

=12mm

根据模具主流道与喷嘴的关系

R=R

0+(1~2)mm=13mm d=d

+(0.5～1)mm=5mm

锥角为20～60，取其值为30，经换算得主流道大端直径为Φ7.6mm。

浇口套的选择应根据注射机里的定位孔来选择，它与定位孔是过度配合，查表可知定位孔直径为100mm，所以浇口套的尺寸为100mm。

4.3分流道的设计

流道的截面形状会影响到塑料在浇道中的流动以及流道內部的熔融塑料的体积。此次选用圆形截面。

1圆形截面

优点：流道形状效率较高，可达0.25D。

缺点：增加制作费用及成本，稍不注意会造成流道交错而影响流动效率。

2.分流道的设计要点

&制品的体积和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。