支架塑料模具设计

塑料模具设计与加工

题目：支架塑料模具设计专业：

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指导老师：

时间：2011.11

目录

前言 (3)

第一章塑件的工艺分析

1.1塑料成型的工艺性 (4)

1.2塑料结构工艺性 (5)

1.3明确塑件生产批量 (6)

1.4估算塑件的体积和质量 (7)

1.5分析塑件的成型工艺参数 (8)

第二章确定模架结构及模架选择

2.1确定成形方法 (9)

2.2确定型腔数量及布局形式 (10)

2.3分型面的设计 (11)

2.4浇注系统的设计 (12)

第三章模具结构尺寸的设计计算

3.1型腔尺寸的计算 (13)

3.2型芯尺寸的计算 (14)

第四章模架的选择

4.1 初选注射机 (15)

4.2 选择标准模架 (16)

第五章注射机的校核

5.1 开模行程的校核 (17)

5.2模具在注射机上的安装 (18)

第六章推出机构的强度校核

6.1推板压力的校核 (18)

6.2推板强度的校核 (18)

第七章模具特点和工作原理

7.1 模具的特点 (18)

7.2 模具的工作过程 (19)

设计小结 (20)

参考文献 (20)

一、前言

塑料模具课程设综合实训是在具备了机械制图，公差与技术测量，材料及热处理，机械设计基础，机械制造技术，塑料模具设计，机械与自动化，数控加工技术等必要的基础知识与专业知识的基础上进行的。

本次课程设计课题来源于生产实际，应用广泛，但成型难度相对较难，模具结构相对复杂，对我们初学模具设计的学生是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。

本次设计以支架注塑模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构分析，最后是模具的设计计算等一系列模具设计的所有过程。能很好的达到学以致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时使用了AutoCAD、UG等软件。

由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师和同学批评指正。

1．塑料件的工艺分析

该材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS塑料），塑料支架图如下：

1.1塑料成型工艺性

ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。注塑模工艺条件干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建

议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210~280C；建议温度：245C。模具温度：25…70C。

（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：500~1000bar。注射速度：中高速度。典型用途汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。

1.2塑件的结构工艺性

1.2.1塑件的分析

从零件图上分析，该零件总体形状为回转体，在一个直径为50mm高为30mm 的圆柱中间有一个直径为26mm高为25mm和一个直径为42mm高为5mm的台阶孔，然后留壁厚1.5mm。该塑件有凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。

1.2.2 塑件的尺寸精度分析

该塑件所有尺寸的精度为IT14级，对塑件的尺寸精度要求不高，对应的模具相关零件的尺寸可以保证。

从塑件的壁厚上来看，高塑件的所有壁厚均匀，均为1.5mm，有利于塑件的成型。

1.2.3 塑件的表面质量分析

由实际用途可知，对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。

综合以上分析，注射时在工艺参数控制的好的情况下，零件的成型要求就可以得到保证。

1.3明确塑件生产批量

该塑件要求大批量生产。

1.4估算塑件的体积和质量

按照塑件各部分体积近似计算：

V1=3.14×9×36×3=3052.08

V2=3.14×30×7.5×11=7771.5

V3=3.14×36×9×4=4069.44

V4=3.14×50×12.5×12=23550

V5=3.14×21×21×5=6923.7

V6=3.14×13×13×25=13266.5

故塑件的体积为：V=3025.08+7771.5+4069.44+23550－6923.7－13266.5=18225.82㎜

塑件的质量为：M=q×v=1.06×18.23=19.3238

1.5分析塑件的成型工艺参数

干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80-90摄氏度下最少干燥2小时，材料温度应保证小于0.1摄氏度。

融化温度：210-280摄氏度；建议温度：240摄氏度。

模具温度：50-70摄氏度。模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致塑件光洁度较低。

注塑压力:50-70MP.注塑速度：中等速度。

根据塑件形状及尺寸的采用一模一腔的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺旋式注射机：XS-Z-60.

2 确定模具结构及模架的选择

2.1确定成形方法

塑件采用注射成型法生产。因为该产品设计为大批量生产，故毕业的模具需要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用潜伏浇口，且因为塑件有凹槽，故采用侧型芯滑块及斜导柱等机构进行抽芯分型。

2.2 确定型腔数量及布局形式

该塑件在注射时采用一模一件，及模具需要一个型腔。综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素拟定采取下图型腔排列方式。

2.3分型面的设计

2.3.1 分型面的设计原则

分型面是注射模中用以取出塑件或浇注系统凝料的可以分离的接触表面，是决定模具结构形式的重要因素。它影响到模具结构的复杂程度，也关系到塑件的成型质量。