垫块塑料模具课程方案

塑料模具课程设计课题：垫块注射模

设计人：洪辉跃、段泽熙、

卓文辉、陈孝斌

学号：1006070108

指导老师：陈咏梅

课题要求说明

<1）塑料制品名称：垫块

<2）成型方法与设备：在XS-ZY-125型注射机上成型<3）生产批量：8万件

<4）塑料原料：ABS

<5）收缩率：0.8%

<6）塑料图：如图<1）为垫块的二维图样

图<1）垫块的二维图样

一．塑料的成型工艺分析

1.塑料原材料的成型特性分析

ABS是聚苯乙烯的改性产品，是目前最大、应用最广的工程塑料。ABS是不透明非结晶型聚合物，无毒。无味，密度为 1.02~1.05g/cm3,ABS具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性质；具有较好的尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好的光泽，经过色调可调配成任何颜色，表面可镀铬。其缺点是耐热性差，连续工作温度为70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。ABS可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。

ABS成型性能如下

<1）易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥。

<2）流动性中等，溢边值为0.04mm左右。

<3）壁厚和熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。

<4）比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。

<5）表现黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大部分采用点浇口形式。

<6）顶出力过大或机械加工是塑料表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2º以上。

<7）易出现熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。

<8）宜采用高料温、高模温、高注射压力成型。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50~60ºC。而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60~80ºC。

2、塑件的结构工艺性分析

<1）塑件的尺寸精度分析

该塑件的尺寸均未标注公差的自由尺寸，可按IT5查取公差，表<1）所列为塑件主要尺寸的公差要求。

表<1）塑件主要尺寸的公差要求

<2）塑件的表面质量分析

该垫块要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有成型斑点和熔接痕Ra为0.4μm，而内表面无特殊要求

<3）塑件的结构工艺性分析

①从图纸上看，该塑件外形为半圆形边框，圆角过渡且无明显夹角存在，壁厚均匀，符合

最小壁厚要求。

②塑件的型腔较小，有尺寸相同的孔和凸台，如Ф4、Ф8。它们均符合最小孔径要求。

③在塑件的中间凸台两侧有R2.5的凹陷，要考虑侧向分型抽芯装置。

④为使塑件顺利脱模，可在塑件内部及加强肋处增设1º~2º的拔模斜度。

综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

3.塑件的生产批量

塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产量为8万件，生产类型属于中批量生产，可以考虑采用一模多腔，快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。

4.初选注射机

<1）计算塑件体积或质量

通过三维造型可获得垫块的体积 V=15472.8mm3≈15.47cm3

ABS的密度ρ=1.03g/cm3，所以塑件的质量 W=ρV=15.47X1.03≈15.93g

<2）根据塑件本身的几何形状及生产批量来确定型腔数目。

由于塑件两侧面有内凹，加上塑件尺寸有一般精度要求，外表面有光洁要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，两套模具。型腔平衡布置在型腔板两侧，以方便侧抽实现、浇口排列和模具的平衡。

<3）确定注射成型的工艺参数

根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查有光资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见表<2）。

表<2）塑件注射成型工艺参数

<4）确定模具温度及冷却方式

ABS为非结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑适当的循环水冷却，成型模具温度控制在60ºC~80ºC。

<5）确定成型设备

由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用的塑件量为V=2v/80%=2X15.47/80%=38.8cm3。

根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑件品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因数，参考设计手册，初选SZ-100/60型螺杆式注射机。记录下

表<3）SZ-100/60型螺杆式注射机的主要技术参数

<6）制定塑件注射成型工艺卡

/

时间

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喷嘴温度/

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注射

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时间/h

表<4）塑件注射成型工艺卡

二、分型面及浇注系统的设计

1、分型面的选择

不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。如图<2），在满足该原则的三个方案中，方案A的塑件开模后留在定模一侧，塑件不易取出，顶出机构设计复杂；方案B的侧向抽芯滑块课安放在动模，实现侧抽机构简单，但会产生影响塑件外观的飞边，且飞边不易清除；方案C不但保证了塑件取出方便，且毛刺，飞边清除也比较容易，因此选择方案C。