注塑模课程设计

注塑模课程设计

江西理工大学

课程设计

题目注塑模课程设计

教学院机电工程系

专业模具设计与制造

班级11模具专

姓名程学良

教师肖斌

2013年12月25日

一、课程的限制和任

1．在模具专业课程体系中的地位

在模具制造过程中，首先是塑料件制品的造型设计，再进行该塑件的模具设计，最后加工该模具的核心零部件。《塑料模具设计》课程就是中间“模具设计”环节的培训，是模具设计与制造专业的核心专业课程。

2. 课程的任务

《塑料模具设计》主要学习塑料模具的结构、模具工作原理以及塑料材料的成型工艺，培养使用三维设计软件Pro/E进行塑料模具分析、设计的操作能力。要求学生具备现代模具生产企业的模具设计职业能力和模具调配维修能力，同时为模具型腔数控加工方面的后续课程打下基础。

先修课程：《产品品造型技术》（基于Pro/E）、《机械制图与计算机绘图》等机械基础课程，为下一步模具设计做准备。

二、本课程对职业能力培养、职业素质养成的作用

（1）以模具设计工作过程为导向的课程教学，使理论与实践结合得更加紧密，采用先进的模具设计工具，学习先进的模具设计方法，提高学生进入实践工作岗位的自信心；

（2）在模具设计的工作过程中，提高学生的实践操作设计水平，培养学生的职业工作能力；

（3）培养了学生探索发现，勇于创建的精神；

（4）为模具加工及维修岗位训练提供知识准备。

一．手机充电器外壳的材料与工艺性分析

1塑件材料及材料的选择

1.1常见的塑件材料

（1）聚乙烯（PE）

基本特性：产量最大；无毒、无味，呈白色或乳白色；结晶型塑料；吸水性极小，介电性能好。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。

（2）聚丙烯（PP）

基本特性：无色、无味、无毒。不吸水，光泽好，易着色。卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性、高频绝缘性能；定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高；耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌；易老化。

(3) 聚氯乙烯（PVC）

基本特性：产量第二，其树脂为白色或浅黄色粉末。分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。有较好的电气绝缘性能，可以用做低频绝缘材料，其化学稳定性也较好；热稳定性较差，使用温度一般在-15℃～55℃之间。

(4) 聚苯乙烯（PS）

基本特性：第三大塑料品种，无色、透明、有光泽、无毒无味，是目前最理想的高频绝缘材料，化学稳定性良好，透明性很好，透光率很高，它的着色能力强，但耐热性低，质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂。

(5) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）

基本特性：无毒、无味，微黄色或白色不透明，塑件光泽较好，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能，可配成任何颜色。缺点是耐热性不高，不透明，耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

(6) 聚碳酸酯（PC）

基本特性：无色透明，韧而刚，抗冲击性好；成型零件尺寸精度

高并稳定；抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒；缺点是耐疲劳强度较差，成型后塑件的内应力较大，易开裂，用玻璃纤维增强可克服上述缺点。

除以上常用塑料件材料外还有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPO）等热塑性塑料和酚醛塑料（PF）、环氧树脂（EP）等热固性塑料。

1.2塑件材料的选择

选择的塑料的要求价格合适，具有较好的加工性能、机械性能。PE 收缩率的绝对值较大，成型收缩率也比较大，易产生缩孔；PP成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；PVC的化学稳定性高但在成型温度下容易分解出氯化氢；ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；具有弹性和较高的冲击强度；它具有优良的介电性能及成型加工性能等综合的优良性能，且价格便宜，原料易得。

充电器是一种在室内使用的小型电器，工作温度范围小，不受阳光直接照射，ABS良好的抗腐蚀性和力学性能可以保护充电器内部零件，其易着色的特性可以保证充电器的视觉效果。因此使用ABS材料制造是十分合适的。

2 塑件工艺分析

2.1尺寸及精度的选择

塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。在注射成型过程中，流动性差的塑料及薄壁塑件等的尺寸不能设计的过大。大而薄的塑件在塑料尚未充满型腔时已经固化，或勉强能充满但料的前锋已不能很好的熔合而形成冷接缝影响塑件的外观和结构强度。塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。影响塑件精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是塑料收缩率的波动以及成型是工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化和模具的结构等。因此，塑件的尺寸精度

一般不高应在保证使用要求的前提下尽可能选用低级精度。在本设计中选用的精度等级为一般精度4级。

塑件3D图如下：

图2.1 图2.2

2.2壁厚及表面粗糙度

2.2.1塑件的壁厚

一般来说，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程来看，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚收缩率巨增大，这样使得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得适中，根据材料的特性，查阅相关资料，查的ABS制品的壁厚通常为1、1.2、1.5、2、2.5、3mm[1]。

本次设计中，塑件的壁厚为2mm。

2.2.2塑件表面粗糙度

塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤云纹等疵点来保证外，主要取决于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低1~2级。塑料制件表面粗糙度一般为0.8~0.2m之间。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，所以应随时给以抛光复原。透明塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明塑件则根据使用情况决定他们的表面粗糙度。

2.3脱模斜度

为了便于脱模，防止脱模是拉伤塑件在设计时必须使塑件塑料封头内外表面沿脱模方向留有足够的脱模斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料收缩率。ABS的塑件型腔脱模斜度一般为35´～1 º30´，塑件型芯的脱模斜度一般为30´～40´。

3注塑机的选择

查《实用模具技术手册》表12-10，确定ABS塑料的注射工艺参数如下[2]:

注射机类型：螺杆式

螺杆转速：30～60r/min

喷嘴形式：直通式喷嘴温度：180～190 ℃

料桶前端温度：200～210 ℃

料桶中段温度：210～230 ℃

料桶后段温度：180～200 ℃

模具温度：50～70 ℃

注射压力：70～90MPa

保压力：50～70MPa

注射时间：3～5s

保压时间：15～30s

冷却时间：15～30s