塑件的工艺分析

分型面选择的基本原则：
1）、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处；
2）、避免模具结构复杂；
3）、分型面应便于塑件的脱模；
4）、分型面的选择应有利于侧向分型与抽芯；
5）、分型面的选择应保证速进的质量；
6）、分型面的选择应有利于防止溢料；
7）、分型面的选择应有利于排气；
8）、分型面的选择应尽量使成型零件便于加工；
七、浇注系统的设计………………………………………………………………………（6）
八、标准模架以及模板等的选择和零件的尺寸计算……………………………………（7）
九、模具主要零件设计图…………………………………………………………………（8）
十、有关参数的校核………………………………………………………………………（11）
综上，选择单分型面注射模，点浇口进料。
三、模具型腔数目
按注射机的额定锁模力确定型腔数目n，有：
n≤
式中：Fp为注射机的额定锁模力（N）
P为塑料熔体在型腔中的成型压力（MPa）
A1为浇注系统在分型面上的投影与型腔重叠部分的面积（mm2）
A为单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）
∵Fp=2540KN
P =120×0.8=96MPa
塑料模具课程设计是在学习了塑料模具设计、工程制图、CAD软件、CAXA软件等相关专业课程学习之后，一个重要的综合性环节。在设计前，要几倍机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料热处理、模具制造工艺、塑料成型工艺与模具设计等方面必要的基础知识和专业知识。初步了解塑件的成型工艺和生产过程，熟悉各种塑料模具的典型结构。
2）流动性中等，溢边值0.04mm。
3）塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为250℃）。成型时宜采用较高的加热温度（模温50~80℃）和较高的注射压力（柱塞式压力机：料温180~230℃，注射压力100~140MPa；螺杆式注射机：温度160~220℃，注射压力70~100 MPa。）
型芯表面处理：表面镀铬，抛光
经计算，结果如下：
主流道进口端直径d=5mm
主流道锥角a=4°
主流道前端球面，其深度取4mm，圆弧半径为20mm
浇口套结构形式如下：
浇口套的固定方式：采用浇口套与定位圈设计成衬套的形式，用螺钉固定在定模板上。
浇口套与固定板之间采用配合为H7/m6的配合
浇口的设计：
浇口又被称为进料口，它是连接分流道和型腔的桥梁。它既有两个功能：第一，对熔融塑料流入型腔起控制作用；第二，当注射压力撤销后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。
计算如下：A≈∏×172=mm2
A1≈700mm2
∴n≤≈16
结果：综合考虑，该塑件大致外形为回转体表面，为了避免成型后后塑件出现毛刺，溶解痕等影响塑件质量和外观的因素，采用点浇口注射形式。本模具为直接抽芯，采用双分型面，考虑到模具加工成本，注射机压力，生产效率。故采用一模六腔，以保证塑件质量，提高生产效率。型腔分布形式如图：
Fra Baidu bibliotek项目
单位
参数
螺杆直径
36
理论注射容量
153
注射压力
149
喷嘴孔径
4
合模力
900
最大开模行程
670
模具最小厚度
150
模具最大厚度
360
喷嘴前面球面半径
16
液压电动机功率
11
加工功率
10
外型尺寸
4320×1280×1860
二、制品的成型位置及分型面
如何确定分型面，需要考虑多方面的原因。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件的位置形状及退出方式，模具的制造、排气等多种因素的影响，因此在选择分型面的时候应该综合进行分析比较，从多种方案中选出较单较合理的方案。
四、结构形式的确定
由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求高，该塑件采用单分型模具分型，经过设计计算选用标准模架GB/T4169.1—4169.11。
由于该塑件的分型面选择在大端面，且要二次分型，所以经综合考虑后选择标准注射模架的基本型为A4
查《中国模具设计大典》可得A4型200×250的模架。
五、模架型号的确定
9）、选择分型面时，应尽量减小由于脱模斜度造成塑件大小端尺寸差异；
10）、便于塑件顺利脱模，应尽量使塑件开模时留在动模一侧
经分析，该零件可能适合的模具结构有两种，既单分型面注射模和双分型面注射模。
方案一：单分型面注射模型腔（凹模）在定模上；主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上，开模后塑件连同流道内的凝料一起留在动模一侧；动模上设有顶出机构，用以顶出塑件和流道内的凝料。可能的浇口形式有：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口、和潜伏式浇口等。其成型杆设在动模上，可不用专门的成型机构。
八、标准模架以及模板等的选择和零件的尺寸计算
1）、标准模板及模板的选择
有以上计算得到选用标准模架为A4型200—250的模架，又因为本次设计所需成型设备中要求的模具厚度为165～406mm。因此根据草图绘制及相关尺寸的计算得各板尺寸：
A=20mm，B=32mm，C=60mm，定动模板高度为28mm
因此总高H=25+20+20+32+32+60+28=217mm，满足要求
一、注塑机型号的确定
注射模具是安装在注射机上的。在设计注射模时，必须了解注射机的技术规格（基本参数），正确处理好注射模与注射机的关系，才能设计出合乎要求的模具。
从实际注射量在额定注射量的20%~80%之间考虑，初选额定注射量在153㎝3的卧式注射成型机HTF90W1。该设备的技术规范见下表。
HTF90W1型卧式注塑机的参数
通过以上对塑件的分析和计算可得：选用模架为A4型200×250的模架。
六、浇注系统的设计
该模具是选用的多型腔，考虑分流道，主流道的设计及计算其尺寸。详细设计尺寸见零件图。为了上主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计为圆锥形，由于该模具设计为一模一腔，因此其锥度取2°～3°，主流道进口端直径应比喷嘴直径大0.5～1mm。主流道的前面是球面，起深度为3～5mm，注射机喷嘴的球面位置在该位置与模具接触并且贴合，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。浇口套一般采用碳素工具钢T8A制造，热处理淬火硬度53～57HRC。
凹模表面处理：表面镀铬，抛光
型芯：型芯采用嵌入式结构设计，此结构式一种典型的设计，小型芯嵌在大型芯上，大型芯成型塑件较大的内表面，小型芯成型塑件上的四个小通孔。在大型芯上加工小型芯的通孔时，要注意配合，保证其配合牢固，不发生偏移，间隙等误差。
型腔材料：T10A
型芯：热处理：HRC45～50
表面粗糙度：型芯表面Ra0.1～0.025mm，配合面Ra0.8um
三、制品的成型位置及分型面……………………………………………………………（5）
四、模具型腔数目…………………………………………………………………………（5）
五、模具结构形式的确定…………………………………………………………………（5）
六、模架型号的确定………………………………………………………………………（5）
两个塑件和浇注系统凝料的总体积：
凝料的体积V浇=9519.66㎜3=9.51㎝3；V总=5.07×2+9.51=19.65㎝3，总质量m总=19.65×1.05=20.63g。
1.5塑件的尺寸精度分析
该塑件的尺寸精度要求高，外观质量要求高。可按IT6或IT7级精度制造。
1.6塑件表面质量分析
该四溅要求外形均匀，表面质量要求高，且塑件表面无凹痕。粗糙度可选Ra0.8mm，塑件内部表面要求光滑，粗糙度选取Ra0.8mm。
（3）通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为毕业设计打下一个良好的实践基础。
本课程设计主要设计塑料盒盖件的模具设计成型工艺过程。
目录
一、塑件的工艺分析………………………………………………………………………(4)
二、机型号的确定…………………………………………………………………………（4）
1.3结构工艺性
零件壁厚基本均匀，所有壁厚（最小为1.0 mm）均大于塑件的最小壁厚0.8 mm，注射成型时应不会发生填充不足的现象。
1.4零件体积及质量估算（用Pro/e分析得到）
单个塑件体积：V=5067.4mm3=5.07cm3，质量m=5.07×1.05=5.32g。（ABS的密度取1.05g/㎝3）
2）ABS塑料注塑过程的温度控制
预热干燥温度：80~85℃；料筒温度：后段150~170℃，中段165~180℃，前段180~200℃；喷嘴温度：170~180℃；模具温度：50~80℃；后处理温度：70℃
1.2成型特性及条件
1）其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，其含水量应小于0.3%。对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应该进行长时间预热干燥。
课程设计的基本目的是：
（1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固加深和拓宽所学的知识。
（2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
2）、型腔以及型芯结构的确定
型腔：根据该塑件的外观要求以及外形尺寸，采用嵌入式合并模结构，特点是分型容易，因为模具分型面选择在回转体阶梯位置，拼接时产生的痕迹对塑件质量影响不大，且能够很好的保证塑件的外观质量及外形要求。
型芯材料：T10A
热处理：HRC40～50
表面粗糙度：型腔表面Ra0.2～0.1um
根据塑件特征及模具结构（一模六腔，双分型面分型），将采用点浇口形式。在设计点浇口是，为了减少与塑件接触出的浇口面积，防止该处产生变型等缺陷，一方面应尽量选用较小的锥度的主流道锥角a（a=2°～4°），另一方面尽量减少定模板和定模座板的厚度。
点浇口是一种尺寸（1——1.5mm）很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式。开模时，浇口可以自动拉断，利于自动化操作，浇口去除残留后痕迹小。
前言
随着现代工业发展得需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广，质量要求越来越高。在塑料制品的生产中，需要合理的成型工艺、高质量的模具设计、先进的模具制造设备、优质的模具材料和现代化的成型设备。为让我们体会对这方面的知识从理论到实践的过程，特搞此次课程设计。自主设计及参考相关资料，整理编写了此说明书。
该零件为托架，要求外表光滑，无明显痕迹，可选用的浇口形式有侧浇口、重叠式浇口、点浇口和潜伏式浇口。其中潜伏式浇口去除浇口留下的痕迹可选在制品的内侧，对制品的外观无任何影响，但浇口的制造较复杂；点浇口去除浇口留下的痕迹在制品的外表面，对制品的外观有一定的影响，而且必须采用结构复杂的三板模；重叠式浇口和侧浇口的结构都很简单，但侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从外侧充满型腔，其截面形状多为巨型（扁槽），改变浇口的尺寸可以调整充模时的剪切速率和浇口冷凝时间，所以应用较广泛。特别是一模多腔的浇注系统，使用这种浇口非常方便，同时去除浇注系统凝料比较方便。其特点是在塑件的外表面留有浇口痕迹。
方案二：双分型面注射模它从不同的分型面分别取出流道内的凝料和塑件，又称为三板式注射模具。与单分型面注射模相比，三板式注射模具增加了一个可移动的中间板（又称浇口板）。中间板与定模板作定距离的分开，以便取出这两块板之间流道内的凝料，而利用推板和推杆将型芯上的塑件脱出。适合的浇口形式有：点浇口、直接浇口、侧浇口、扇形浇口、重叠式浇口等。其成型杆可固定在动模上，也可通过中间板来定位。脱模时还必须有顺序脱模机构，模具结构复杂。成型杆可在动模，也可有中间板定位。
十一、排气与冷却装置的设计……………………………………………………………（11）
十二、参考资料……………………………………………………………………………（12）
一、塑件的工艺分析
塑件原材料分析
根据塑件的特征，经综合考虑，选材为ABS（黑）
1.1材料性能
1）ABS为热塑性材料，密度1.03~1.07g/cm2，抗拉强度30~50MPa，抗弯强度41~76 MPa，拉深弹性模量1587~ 2277MPa，弯曲弹性模量1380~ 2690MPa，收缩率0.3%~0.8%，常取0.5%。该材料综合性能好，即冲压强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性能好，并有良好的耐寒性。