注射模课程设计说明书

摘要本次课程设计主要是针对圆形盖的注射模具设计,该盖材料为ABS塑料，是工业生产中常见的一种产品。

通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注射模。

该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核等都有详细的设计。

通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。

根据题目设计的主要任务是圆形盖注射模具的设计，也就是设计一副注射模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。

针对塑件的具体结构工艺性要求，该模具是单分型面注射模具。

关键词：ABS塑料注射成型浇注系统冷却系统单分型面目录第1章塑件的工艺性分析 (1)1.1塑件的几何形状分析 (1)1.2塑件原材料的成型特性分析 (1)1.3塑件的结构工艺性分析 (2)1.3.1塑件的尺寸精度分析 (2)1.3.2 塑件的表面质量分析 (3)1.3.3 塑件的结构工艺性分析 (3)第2章成型设备选择与模具工艺参数 (4)2.1 塑件的体积计算 (4)2.2 型腔数量选择 (4)2.3 注射机的初步选择 (4)第3章注射模的结构设计 (5)3.1 成型方法的确定 (5)3.2 分型面的选择 (5)3.3 浇注系统的设计 (5)3.3.1 主流道的设计 (5)3.3.2 分流道的设计 (7)3.3.3 浇口的设计 (8)3.4 排气槽的设计 (9)3.5 脱模机构的设计 (10)3.6 导向与定位机构的设计 (11)3.7 冷却系统的设计 (12)第4章成型零件的设计 (13)4.1 成型零件应具备的性能 (13)4.2 成型零件的结构设计 (13)4.2.1 型腔结构设计 (13)4.2.2 型芯结构设计 (13)第5章成型零件的工作尺寸计算 (14)5.1 型腔工作尺寸计算 (15)5.1.1 型腔径向尺寸 (15)5.1.2 型腔深度尺寸 (15)5.2 型芯工作尺寸计算 (15)5.2.1 型芯径向尺寸 (15)5.2.2 型芯高度尺寸 (15)5.3 型腔壁厚计算 (16)5.3.1矩形整体式型腔壁厚和底板厚的计算 (16)第6章注射机有关参数的校核 (18)6.1 注射机最大注射量的校核 (18)6.2 锁模力的校核 (18)6.3模具闭合高度的确定与校核 (18)6.3.1模具闭合高度的确定 (18)6.3.2 模具安装部分的校核 (19)6.4开模行程的校核 (19)第7章模具总装配图 (20)总结 (21)参考文献 (22)第1章塑件的工艺性分析1.1塑件的几何形状分析图1.1零件图塑件的名称：某型号零件塑件的材料：丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ABS），属于热塑性材料塑件的用途：属于工业用品塑件的生产批量：大批量注：（1）外形尺寸：该塑件壁厚为1mm,塑件高度为3mm，所用材料为ABS塑料，是热塑性塑料，适合于注射成型。

（2）精度等级：塑件未注公差的尺寸取公差为MT5。

（3）脱模斜度： ABS为软质塑料，收缩率为0.4%-0.7%，据参考文献1表2-2-1，选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为。

1。

利用CATIA软件绘制三维图，如图1-2所示。

图1.2 塑件三维图1.2塑件原材料的成型特性分析注塑用的ABS树脂除特殊品级或作着色处理的树脂外，大部分为浅象牙色或瓷白色不透明的颗粒。

树脂吸水性不很高，如在加工允许值0.1〜0_2%以下时，对于包装严密、贮存得当而且制品要求不太高的情况下，可不经干燥处理即可进行成型加工。

但若颗粒中水分含量过规定值时，则必须先经干燥处理方可成型，对于特殊品级的颗粒或制品有较高要求（如电镀品）时，在成型加工前也必须进行干燥处理。

塑料ABS无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。

密度为1.05~1.18g/㎝3,收缩率为0.4%~0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394，吸湿性<1%，熔融温度217~237℃，热分解温度>250℃。

塑料ABS也可以说是聚苯乙烯的改性，比HIPS有较高的抗冲击强度和更好的机械强度，具有良好的加工性能，可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型，还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。

ABS的吸水性比较高，加工前需进行干燥处理，干燥温度为70~85℃，干燥时间为2~6h；ABS制品在加工中容易产生内应力，如应力太大，致使产品开裂，应进行退火处理，把制件放于70~80℃的热风循环干燥箱内2~4h，再冷却至室温即可。

塑料ABS的热变形温度为93~118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。

ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性，可在-40~100℃的温度范围内使用。

ABS的主要性能指标见表1-1表1-1 ABS的性能指标1.3塑件的结构工艺性分析1.3.1塑件的尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。

一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。

而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。

故而，塑件的精度应尽量选择的低些。

对于本产品，图纸未注明尺寸精度，我们取一般精度4。

此值由下表查知:表1-2 精度等级选用推荐表聚甲醛567聚丙烯高密聚乙烯聚氯乙烯（软）678低密度聚乙烯表1-3 公差数值表1.3.2 塑件的表面质量分析该塑件要求表面无凹痕、气泡、划痕，而内表面无特殊要求。

1.3.3 塑件的结构工艺性分析从图1.1中可知，该塑件外形为圆形盖，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。

塑件型腔中等。

该塑件为方便开模分型，取分型面于塑件下边缘平齐。

综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

沈阳航空航天大学课程设计说明书 第2章 塑件工艺性分析及压力机的确定第2章 成型设备选择与模具工艺参数2.1 塑件的体积计算在CATIA 软件中三维建模后，分析体测得体积v=1733mm ³，由表1-1取密度ρ=1.05g/cm ³。

质量m=ρv=1.05×1.733=1.81965g 式（2-1）2.2 型腔数量选择根据经验，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%，由于没有规定制品尺寸精度，且产品较小，产量较大，所以应设计成一模二到四腔，这里综合考虑预采用一模二腔。

采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便浇口排列和模具的平衡。

2.3 注射机的初步选择（1）塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量。

（2）浇注系统凝料体积的初步估计虽然设计之前难以确定浇注系统凝料的准确数值，单可以根据经验按照塑件体积的0.2～1倍来估算。

由于本次采用流道简单并且较短。

因此浇注系统凝料按塑件体积的0.4倍来估算。

故，一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积为： 3塑总8524.424.1733.12）4.01（cm V V =⨯⨯=⨯+= 式（2.2）（3）注塑机的预选：根据经验，ABS 制品注射量取设备最大理论注射量的50%-75%，根据《中国模具设计大典》初步选择螺杆型机XS-ZS-22，主要参数见表2-1表2-1 XS-ZS-22型注射机的主要参数第3章注射模的结构设计3.1 成型方法的确定塑件采用注射成型，为了保证塑件的表面质量，采用侧浇口进行浇注，因此模具应采用单分型面结构（两板式结构）。

3.2 分型面的选择分型面的选择原则：1.分型面应选在外形最大轮廓线上2.应该尽量减少塑件在分型面上的投影面积3.考虑到排气的效果4.保证塑件的形状与尺寸精度要求5.满足试件的外观质量要求6.应尽可能的使试件开模后留在动模一侧7便于模具加工8.对侧向型芯的影响综上所述，由于该塑件形状规则，则其分型面的位置如下：图3.1分型面3.3 浇注系统的设计3.3.1 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开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充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。

主流道浇口套形式：浇口套的结构形式有两种，一种是整体式，既定位圈与浇口套为一体，并压配于定模板内，一般用于小型模具；另一种为将浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合在模板上，主要用于中、大型模具。

本设计的模具为一副小型模具，故采用整体式结构。

3.3.1.1 主流道的尺寸主流道通常设计在浇口套中，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α为。

2～。

6，流道表面粗糙度Ra≤0.8μm，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5～1mm。

（1）主流道的长度小型模具L应尽量小于60mm,本次设计中取50mm进行设计。

（2）主流道小端直径D=注射机喷嘴尺寸+（0.5～1）=2+0.5=2.5mm式（3.1）（3）主流道大端直径（锥度α=4°）大端直径D= d＋2×L×tan（α/2）=6mm式（3.2）（4）主流道球面半径SR = 喷嘴球头半径 + (1-2)mm = 12 +1 mm = 13mm 式（3.3）（5）球面的配合高度H = 4mm3.3.1.2 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材。

图3.2主流道衬套分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关.该塑件的体积比较大但形状并不复杂,且壁厚均匀,可以考虑采用多点进料的方式,缩短分流道的长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证.从便于加工的方面考虑,采用截面形状为U 形的分流道.查有关的手册,选择R=2.5mm . 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6μm 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。

（1）分流道设计原则如下：1)分流道对熔体的阻力要小，分流道转折处应以圆弧过渡。

2)各型腔均衡进料，各分流道的截面积和长度都要对应相等，各支分流道长度应一致，并尽量取短，平衡式布置的分流道能满足这点。

3）表面粗糙度要求达到Ra0.8为宜。

4）分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。

5）通常分流道开设在模具的一边，有利于开模时将流道凝料脱出。

6）分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并利用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及填充。

本设计采用梯型断面分流道，切削加工在一块模板上，加工容易实现，且表面积不大，热量损失和阻力损失不太大。