塑料衣架支架注塑模具设计

任务书开题报告目录第一章材料的选择与塑件结构分析 (1)1．材料的选用 (1)2．塑件结构 (2)第二章型腔数量及布局 (4)1.型腔数量的确定 (4)2.型腔的布局 (5)第三章注射级型号的选择 (5)第四章分型面的设计 (6)第五章浇注系统的设计 (7)1.主流道设计 (7)2.分流道设计 (9)3.浇口的设计 (11)4.冷料穴的设计 (13)第六章排气系统设计 (15)第七章导向、推出及复位机构设计 (15)1.导向机构设计 (15)2.推出机构设计 (19)第八章侧向分型与抽芯机构的设计 (21)第九章冷却计算 (25)第十章有关校核计算 (26)第十一章成型零部件设计 (28)第十二章模具动作过程 (30)设计总结 (31)参考文献 (32)前言模具是利用其特定形状去成型具有一定型状和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。

因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，所以模具制造业已成为一个大行业。

在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模.塑料模优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。

塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。

为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具。

在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。

首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。

其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。

再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。

现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。

尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。

高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。

此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。

塑料摸是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。

当塑料制品及其成形设备被确定后，塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80%。

由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。

尤其大型塑料模的设计与制造水平，常棵标志一个国家工业化的发展程度。

日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。

在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/3~1/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。

我国塑料模的发展迅速。

塑料模的设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的确开发和应用。

在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。

模具标准化程度不高，系列化] 在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。

因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。

第一章材料的选择与塑件结构分析1.材料的选用给定的塑件材料选用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料。

1). ABS的基本特性ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。

这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的确综合性能。

丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工和染色性能。

ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。

有极好的冲击强度，且在低温温下也不迅速下降。

水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。

经过调色可配成任何颜色。

其缺点是耐热性不高，性能：综合性能较好，冲击韧度、力学性能较高，尺寸稳定而化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与此相反372有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。

用途：适于制作一般机械零件、减摩耐摩零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。

2).成形特性(1)其品种很多，各品无定形塑料，种的机电性能及成型特性也有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

(2)吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

(3)流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。

(4)比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。

料温对物性影响较大，料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50℃~60℃，要求光泽及耐热型料宜取60℃～80℃。

注射压力应比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射机时料温为180℃～230℃，注射压力为100~140MPa，螺杆式注射机则取160℃～230℃，70～100MPa为宜。

(5)模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。

推出力过大或机械加工时塑料件表面呈现“白色”痕迹（但热水中预热可消失）。

脱模斜度宜为2°以上。

3).成形条件成形机类型：螺杆式密度： 1.03～1.07g/cm3计算收缩率： 0.3～0.8%预热温度： 80～85℃预热时间： 2～3h料筒后段： 150～170℃中段： 165～180℃温度前段： 180～200℃喷嘴温度： 170～180℃模具温度： 50～80℃注射压力： 60～100MPa成形注射时间：20～29s高压时间：0～5s时间: 冷却时间：20～120s总周期： 50～220s螺杆转速： 30r/min适用注射机类型：螺杆式、柱塞式均可后处理：方法：红外线灯、烘箱温度： 70℃时间： 2～4h说明：该成形条件为加工通用级ABS料时所用，苯乙烯-丙烯腈共物（即AS）成形条件与上相似。

2.塑件结构塑件为一支架，结构不算复杂，尺寸精度及外观要求都不是很高，塑件精度取一般精度。

依据SJ1372-78建议采用的精度等级得ABS的一般精度等级为4级。

据此对所给塑件进行测绘，标注零件的公差数值，零件表达如图。

（1）单件体积V'V1=2325.323125232622⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⋅-⨯⨯⨯+⨯⨯⋅ππ=641.57mm3V2=(1912101212⨯+⨯+⋅π)25.322⨯⨯⋅π=1589.04 mm3V3=2125.55.52125.55122222⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=442 mm3V4=(2165.5865.58⨯⨯+⨯)515232121648522⨯⋅-⨯⋅+⨯⨯⨯-⨯ππ=2399.48 mm3V'= V1+ V2+ V3+V4=641.57+1589.04+442+2399.48=5071.1 mm3（2）总体积V=4 V'=4×5071.1×10-3=20.1 cm3(3) 主视图投影面积S1S1=3×11×2+3.5×20×2+2×2×21×2+5×5.5+5.5×5.5+5×60.5=570.25mm2(4) 俯视图投影面积（分型面方向的投影面积）S 2S 2=222121321659659)5.525(12216⋅-⨯⋅+⨯⨯+⨯++⨯+⨯⨯πππ=845 mm 2 (5) 重量05.1207.103.1=+=ρg/ cm 3 单件G '=ρV '=1.05⨯5071.1⨯103-=5.3g4件G=V ρ=31.0520284.410-⨯⨯=21.3g第二章 型腔数量及布局型腔指模具中成形塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而己。

注射成形是先闭模以形成空腔，而后进料成形，因此必须由两部分或（两部分以上）形成这一空腔——型腔。

其凹入的部分称为凹模，凸出的部分称为型芯。

1.型腔数量的确定其数目的决定与下列条件有关：1).塑件尺寸精度型腔数越多时，精度也相对地降低，1、2级超精密注塑件，只能一模一腔，当尺寸数目少时，可以一模二腔。

3、4级的精密级塑件，最多一模四腔。

2).模具制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。

从塑件成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。

3).注塑成形的生产效益多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高。

但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维持费较高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。

4).制造难度多腔模的制造难度比单腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。

塑料的成形收缩是受多方面影响的，如塑料品种，塑件尺寸大小，几何形状，熔体温度，模具温度，注射压力，充模时间，保压时间等。

影响最显著的是塑件的壁厚和同何形状的复杂程度。

本设计根据塑件结构的特点，考虑型腔布局方式，采用一模四腔的模具结构，这样比一模一腔模具的生产效率高，同时结构更为合理。

2. 型腔的布局多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。

型腔的排布应使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。

这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。

合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差异、应力形成及脱模困难等问题。

平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度、截面形状及尺寸均对应相同，可以实现均衡进料和同时充满型腔的目的；非平衡式型腔布局的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相等，因而不利于均衡进料，但可以缩短流道的总长度，为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸制作得不相同。

要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原则上不应该用同一副多模腔模具生产。

在同一副模具中同时安排尺寸相差较大的型腔不是一个好的设计，不过有时为了节约，特别是成型配套式塑件的模具，在生产实践中还使用这一方法，但难免会引起一些缺陷，如有些塑件发生翘曲、有些则有过大的不可逆应变等。