编制设计计算说明书

没编制设计计算说明书

3.1注射模具设计案例分析二

3.2.1设计任务书

盖塞的设计任务书如图1所示。

3.2.2塑件的结构工艺性分析

1.塑件的集合形状分析

熟读塑件的图样，在头脑中建立清晰的塑件三维形状，复杂的塑件可通过计算机三维建模或橡皮泥制模等手段帮助理解其几何形状。该塑件的三维图如图2所示。

2.塑件原材料的成型特性分析

聚甲醛（POM）是继尼龙之后发展起来的一种性能优良的热塑性工程塑料。它是一种无侧链的高密度、高结晶性的线型聚合物，其性能不亚于尼龙，而价格却比尼龙低廉。

聚甲醛外观呈淡黄或白色，既硬又滑，薄壁部分半透明；抗拉及抗压性能较好，耐疲劳强度突出；常温下一般不溶于有机溶剂，能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，但不耐强酸；耐汽油及润滑油性能也较好；有较

好的电气绝缘性能。聚甲醛吸水性率小，尺寸稳定，具有优良的减磨、耐磨性能，耐扭变，有突出的回弹能力。聚甲醛熔点为153～160℃。其缺点是成型收缩率大，在成型温度下的热稳定性较差，加工温度范围窄，所以要严格控制成型温度，以免温度过高或在允许温度下长时间受热而引起分解。

聚甲醛特别适合于做轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨、传动零件，还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。

3.塑件的结构工艺性分析。

（1）塑件的尺寸精度分析

该塑件尺寸均为按SJ1372—78.8级查取公差。查表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

该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，不允许有成型斑点和熔接痕，R a为0.4μm，而表面无特殊要求。

（3）塑件的结构工艺性分析

①从图纸上看，该塑件外形为四方壳罩，圆角过渡且无尖角存在，壁

厚均匀，且符合最小壁厚要求。

②塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ18、φ2.5、φ12，它们均符

合最小孔径要求。

③内部有四个均布的加强肋，可增强塑件的强度，减少塑件的变形。

肋的侧壁设有1°左右的斜度，底部等处有R0.5的圆角过渡。

④在塑件两侧有两个φ6的孔，要考虑侧向分型抽芯装置。

⑤为使塑件顺利脱模，可在塑件内部和外部增设1°~2°的拔模斜度。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。

4.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，所以可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，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产量达10万件，生产类型属于中批量生产，可以适合考虑采用一模多腔、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。

5.初选注射机

（1）计算塑件体积或重量

通过三维造型可获得矩形上壳罩的体积V=45.9㎝3。

ABS的密度为ρ=1.03g/cm3,所以塑件的质量ω=ρV=1.03×45.9=47.3g。

（2）根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目

由于该塑件两侧面分别有侧孔和内凸，加上塑件尺寸有一般精度要求，内表面有高光洁要求，不易采用太多型腔数目，所以考虑采用一模两腔，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，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见表3-6.

表3-6 塑件的注射成型工艺参数

（4）确定模具温度及冷却方式

ABS为非结晶型塑件，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在60~80℃。（5）确定成型设备

由于塑件采用注射成型加工，使用一腔两模分布，由此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为：W=2ω+ω废料=2×47.2+47.2×20％=103.84g。

根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、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素，参考设计手册，初选SZY-300型螺旋式注射机（经后面3.2.6节中注射机的校核，SZY-300型螺旋式注射机能满足锁模力、安装尺寸与开模行程等各项要求，故最

终选定SZY-300型螺旋式注射机）。记录下SZY-300型螺旋式注射机的主要技术参数，见表3-7.

表3-7 SZY-300型螺旋式注射机的主要技术参数

（6）制定塑件注射成型工艺卡

综上分析，填写塑件注射成型工艺卡，见表3-8。

表3-8 塑料成型工艺卡

3.2.3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3-16所示，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的侧向抽芯滑块可安放在动模，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既保证了塑件的外观，且毛刺飞边的清除也较容易，因此选择方案C。

图3-16 主分型面的选择方案

2.浇注系统的设计

浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。考虑到塑件的外观要求较高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模两腔的布置、ABS对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用方便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用但分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制咋合理的范围内。浇注系统的设计如图3-17所示。

（1）主流道和定位圈的设置

主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如图3-18所示。查资料得到SYZ-300型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径R0=12mm，喷嘴直径d0=4mm，定位圈直径为mm

。

125

为为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道的关系为：