电器壳体塑料模具设计课程设计

1. 塑件的设计

1.1 塑件的用途

本塑件为电器壳体，其主要用途是保护内部元件并与其他部件很好的配合，这要求塑件的尺寸精度要满足其工作要求，特别是壳体的配合部分。

1.2 塑件的原材料选择

根据塑件的工作要求来选取塑件原材料。本塑件的原材料选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），选用的原因有以下几点：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）具有较高的冲击韧性和机械强度，尺寸稳定耐化学性及电性能良好，易于成型和机械加工等特点。综合了上述的因素，选定烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）为原材料。

1.3 塑件图

塑件图的尺寸如下图1.1所示：

图1.1 塑件图

1.4原材料的参数

聚苯乙烯（PS）的参数如下表1.1所示

表1.1 ABS的主要性能参数

1.5原材料成型特性与工艺参数

表1.2 ABS的成型与工艺参数

工艺参数

料筒温度/℃后部180~200中部210~230 前部200~210

喷嘴温度/℃180~190 模具温度/℃50~70 注射压力/MPa70~90

螺杆转速/(r·min-1)30~60

1.6 分析塑件

塑件产品生产批量小，所以采用一模一腔。塑件简单采用整体型腔、型芯，侧孔采用导柱滑块成型。采用两板式模具结构。

2. 注射机的选用

2.1 注射机的参数

选用卧式注射机的型号：XS-Z-60；其主要参数如下表2.1所示

表2.1 注射机的主要参数

2.2 注射量的校核

根据生产经验，一个注射周期内所需注射的塑料容体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。利用注射容量（cm 3）来表示：

j z V nV V += （2.1） 式中 V —一个成型周期内所需注射的塑料容积，cm 3；

V z —单个塑件的容积，cm 3；

Vj —浇注系统凝料和飞边所需的塑料容积，cm 3； n —型腔的数目。 j z V nV V +=

76

.210

.476.161=+⨯=

21.76÷60，=36.3%<80%，符合设计要求

2.3 锁模力的校核

在注射成型时，为了防止模具分型面被注射压力顶开，必须对模具施加足够的锁模力，否则在分型面处将产生溢料现象，因此注射机的额定锁模力必须大于注射压力。

()j z m A nA P F += （2.2） 式中 F —注射机额定锁模力，N ；

A z —制品在分型面上的垂直投影面积，mm 2； A j —浇注系统在分型面上的垂直投影面积，mm 2； n —型腔的数目；

P m —塑料熔体在型腔内的平均压力，MPa 。

由于塑料熔体流经喷嘴，流道，浇口和型腔，将产生压力损耗，一般型腔内平均压力仅为注射压力P 0的1/4~1/2，通常为20—40MPa.考虑到实际注射压力比注射机的额定注射压力小，所以选定型腔内平均压力为40MPa 。

()())(52.1361365203414

10.40kN N F ==⨯⨯= 理论锁模力为500kN ，选用注射机的锁模力符合设计要求。

2.4 开模行程的校核

注射机采用液压式锁模机构，其最大开模行程与模具厚度有关。塑件高(包括浇注系统)72mm ，推出距离31mm ，所以开模行程如下公式计算：

1021++=H H S k （2.3）

式中 S k —开模行程，mm ；

H 1—塑件高度(包括浇注系统)，mm ； H 2—塑件顶出距离，mm ； 113

103172=++=k S 注射机的最大开模行程为180mm ，所以符合要求。

3 注射模具设计

3.1浇注系统的设计

3.1.1主流道衬套设计

主流道指紧接注射机喷嘴到分流道为止的那一段流道，熔融塑料进入模具时首先经过它。它与注射机喷嘴在同一轴心线上，物料在主流道中不改变流动方向，主流道的形状一般为圆锥形或圆柱形，本设计为圆锥形。

主流道与喷嘴接触处作成半球形的凹坑，二者严密地配合，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径R2应比喷嘴球半径R1大1mm~2mm，主流道小端直径比注射机喷嘴孔直径约大0.5mm~1mm，锥角一般取2º~6º，主流道的流道长度尽可能地短。

为了加工简单和模具的装配容易，所以设计成独立的流道衬套，选用优质钢材制作并经热处理提高硬度。

本设计的材料采用了ABS，塑件属于小型制品，浇口套与定位环设计为一体，根据材料的特性确定主流道的小端直径d为4mm，锥角取3º；凹坑球半径R2为14mm，在注射过程中注射机的喷嘴与凹坑球相撞，凹坑球半径大能避免注射机喷嘴漏料。其主要形状和尺寸如下图3.1.1所示

图3.1.1 主流道衬套

3.1.2分流道设计

分流道是连接主流道和塑件的那一部分流道，主要设计在分型面上，本设计是将分流道设计塑件上端孔的部分的分型面，分流道的断面为U形，这样有利于加工和熔料的流动。

分流道的分布形状如图3.1.2，考虑到开模时分流道与模具的分离，根据力学原理分别在左右瓣合模上设计一个分流道，利用滑块的运动使分流道与模具分离。分流道的断面为半圆形，如图3.1.3所示。

图3.1.2 分流道分布示意图图3.1.3分流道截面示意图3.1.3浇口的设计

本设计采用边缘浇口，边缘浇口（又名为标准浇口、侧浇口）该浇口相对于分流道来说断面尺寸较小，属于小浇口的一种。边缘浇口一般开在分型面上，具有矩形或近矩形的断面形状，其优点是浇口便于机械加工，易保证加工精度，而且试模时浇口的尺寸容易修整，适用于各种塑料品种，其最大特点是可以分别调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。

对于本设计来说，塑件是小型塑件可以利用边缘浇口的典型尺寸：深1mm，宽2mm。分流道与浇口连接处的形状、尺寸如图3.1.4所示。