盖板设计.docx

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1、盖板设计第1章 盖板注塑模工艺规程的编制 1.1 模塑工艺规程的编制 该塑件是四孔单凸台盖板，其零件图如图1-1所示。本塑件的材料采用ABS，生产批量是大批生产。 1.2 塑件的工艺性分析 AAAAAAAA图1-1 企鹅塑件的原材料分析 塑件的材料采用ABS属热塑性塑料。它的成型特性为： ABS的化学和光学性能和物理特点:ABS树脂有耐热,阻燃,高冲,高光泽,抗静电,抗震,抗蠕变,流动性好.ABS在成型时需进行干燥(这是因为其吸湿和粘附水分倾向).干燥的作用是除去塑料中的超量水分,防止成型制品出现银丝,斑纹,气泡等疵点,避免塑件在成型时产生降解现象. 1.3 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析

2、 (1) 结构分析 要想获得合格的塑料制件除选用塑料的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，只有塑件设计满足成型工艺要求，才能设计出合理的模具结构以防止成型时产生气泡、缩孔、凹陷、及开裂等缺陷，达到提高生产率和降低成本的目的。 从零件图上分析，由于该零件属于简单的制品。 (2) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效变化和模具的结构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前

3、提下尽可能选用低精度等级。 332554595 有删减 有CAD图 塑件图 由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件为MT50+0.120级2。即：30-0.10mm,50mm,300.25mm ,50-0.32mm,6-0.12mm,以上分析可见，该零件的尺寸精度不高没有太多的的精度要求，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保 1.4 计算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积： V=50503+3.142.53-43.142.53=7323.375mm 计算塑件的质量：根据设计手册3查得ABS的密度为P=1.021.07克/立方

4、厘米 故零件的质量为： M=VP =7323.3751.0310-3 =7.543g 1.5 成型设备的选择 注射模具是安装在注射机上的，模具与注射机应当相适应，这将关系到制件的质00/1250C是208Mpa. 1.6 塑件注塑工艺参数的确定 查阅相关文献和参考工厂实际应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择： 注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度 料筒温度：后段温度t1选用160 (150170) 中段温度t2选用170 (165180) 前段温度t3选用185 (180200) 喷嘴温度：选用170 注塑压力：选用100Mpa 223第2章 注塑模的结构设计 注塑模结构设计主要包括：分型

5、面的选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列方式、冷却水道布局、浇口位置设置、模具工作零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。 2.1 分型面选择 分型面是动、定模具的分界面，即打开模具取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切联系。 实际的模具结构基本上有三种情况：型腔完全在动模一侧；型腔完全在定模一侧；型腔各有一部分分别在动、定模中。分型面的选取不仅关系到塑件的正常成型和 型面如同所示。 图二 分型面的选择 2.2 型腔的排列方式 本塑件在注塑时采用一模两件，即模具需要两个型腔，使模具结构简单，成本较低，塑料流程短，塑件质

6、量较好，综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素。 采用图三所示的型腔排列方式,显然料流长度较短,所以比较更好一些。 图三 型腔排列方式 2.3 浇注系统设计 浇注系统是指模具中从注塑机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑件。 2.3.1 主流道设计 根据设计手册查得SZ-200/1250C型注塑机喷嘴的有关尺寸: 喷嘴前端孔径:d0=F4mm; 喷嘴前端球面半径:R0=12mm; 根据模具主流道与喷嘴的关

7、系: R =R+(1:2)mm0 D =d+(0.51:)mm0取主流道球面半径R=13mm; 取主 2.3.2 主流道衬套设计 由于注塑成型时，主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复碰撞和接触，所以，一般都不讲主流道直接开在定模上，而是将它直接开设在一个嵌套内，然后将此套在嵌入定模内，该嵌套称为主流道嵌套。采用主流道嵌套后，对主流道的加工和热处理以及对主流道的选材等工作带来很大方便，而且在主流道衬套损坏也便于修模和更换。主流道衬套应选用优质合金钢，热处理后硬度为53-57HRC。衬套与定模板的配合采用H7/m6。 2.3.3分流道设计 分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程

8、度、注塑速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状简单,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列的方式可知分流道的长度较短,为了便于加工起见,选用截面形状为U形的分流道,查表得上：高h=9mm底部圆角R=4.5mm。 2.3.4浇口设计 2.4 排气系统设计 2.5 成型零部件设计 图 五 光滑成型零件工作尺寸 凹模的结构设计 因模具采用一模两件的结构形式,考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素,凹模采用整体式如图六所示。 本设计分流道与浇口的设计要求,分流道和浇口均设在上凹模板上。 A-A CCAAAAAAAAAAAA图 六 凹模型腔板 该成型零件尺寸计算时均采用平均尺寸,平均收缩率,平均制造

9、公差和平均磨损量来进行计算。 查表1-31得ABS的收缩率为s=0.3%0.8%,故平均收缩率为S=(0.30+.8)%/2=0.55% 考虑到工厂模具制造的现有条件,模具制造公差cpd=D/3。 1、型腔和型心工作尺寸计算 型腔,型心工作尺寸计算如下: 型腔的计算 HM=Hmax+Hmax:Smid%-0.5(TZ+TM)DM=Dmax+Dmax:Smax%-TZLM=L+L:Smid%型腔高度 Dmax,Dmax-塑料制品的最大极限尺寸(mm)TZ-塑料制品的公差(mm)TM-成型零件工作尺寸公差(mm)Smax,Smax,Smid-塑料相应最大,最小和平均收缩率(%)所以H=3+30.5

10、5%-(0.10+0.025)=2.954mmM按表4-71圆整后H =2.95mmMDM=50+500.55%=52.34mm 中心距LM=30.25+30.250.55%=30.416375 按表圆整后,LM =30.40 型腔底壁厚 查表4-111及表4-161 bl时 t=(0.120.13)b th=9mm 这里取了15mm。 h凹模壁厚 单 按表4-61选定型腔有关尺寸的公差后 DM=52.340+0.056 HM=2.920+0.025 LM=30.400.036 将有关尺寸标注在型腔图中 型芯外表面(直径) d =d+d:S%+T=5+50.55%+0.12=5.935mmMm

11、inminminZ按表4-71圆整后 dM=5.39mm 2.6脱模顶出机构设计 本塑件脱模斜度大，顶出阻力小，采用顶杆脱模机构。 (1) 顶杆的形式 采用等圆截面顶杆，其尾部采用轴肩形式，顶杆材料为T8A，头部要淬火，硬度应达到40HRC以上，滑动配合部分表面粗糙度达到Ra0.631.25,顶杆的位置高在阻力大的地方。 (2) 顶杆的固定及配合 顶杆与顶杆孔部为滑动配合，一般选H8/f8，其配合间隙兼有排气作用，但不应大于所用塑料的排气间隙，以防漏料。配合长度一般与顶杆直径的23倍，顶杆端面构成型腔的一部分，应精细抛光。11 (3) 导向装置 在顶出塑件时为了防止垫板和推杆固定板扭曲倾斜而折

12、断杆，特别是对于长推杆，常设置导向零件。本模具不大，采用两个导柱定位，导柱与导向孔成导套的配合长度应小于10mm，导柱导套常用T8材料做成，淬火硬度为5560HRC。 (4) 复位装置 脱模机构完成塑件顶出后，为进行下一个循环，必须回复到初始位置，才能合模进行下一次注塑成型。本模具采用复位杆复位，复位杆装在与固定顶杆同一的固定板上，且各个复位杆的长度必须一致，复位杆端面常低于模板平面0.020.05mm,复位杆设2根,位置在模具型腔和浇注系统之外。第3章 模具加热与冷却系统的计算 本塑件在注射成型时不要求有太高的模温,因而在模具上不设置加热系统是否设计冷却系统可作如下计算: ABS在型腔中冷却

13、固化的最佳温度为，要使模具保持塑料冷却固化所需的最佳温度，必须对高温塑料带入模具的温度进行有效的调节和控制，常用且又简便的方法，就是利用冷却介质水对模具进行循环冷却，将模具中多余的热量，带出模外，以保持制品冷却所需的最佳模温。 设定模具平均工作温度为40，用20的常用水作为模具冷却介质，其出口温度为30，产量为0.12Kg/h。 (1) 求塑件在硬化时每小时释放的热量QS，查得ABS的单位热流量为 40x104J/。 Q=WQ2=0.124010J/Kg=4.810J/Kg344(2) 求冷却水的体积质量 WQ4.810/60-431 V =3=0.1910m/min3P(t-t)104.18

14、710(30-20)c1124 由体积流量V查表可知所需的冷却水管直径非常小。 由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。 第4章 模具闭合高度的确定 由前面的设计中，根据经验确定：定模座板：定模板H2=32mm，H1=30mm，动模板H3=15mm，支承板H4=30mm,动模座板H5=30mm。凸模固定板H=25mm 6根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块H7=80mm 因而模具闭合高度： =+HHHHHHH H 1234567 =30+32+15+30+30+25+80 =242mm 第5章 注塑机有关参数的校核 本模具的外形

15、尺寸为250mm400mm242mm,SZ-200/1250C型注塑机模板最大安装尺寸为4700mm900mm,故能满足模具的安装要求。 由上述计算模具闭合高度242mm, XS-ZY-125型注塑机所允许模具的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=500mm。 由资料查得XS-ZY-125型注塑机的最大开模行程S=360mm,满足顶出塑件要求。 S10）mm H+H+(512 =10+65+8 =83mm H1塑件脱出距离 H2包括流道凝料在内的塑件高度(mm) 此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增大开模距离，注塑机的开模行程足够。 经验证，XS-ZY-125型注塑机能满足使用要

16、求，故可采用。 第6章 绘制模具总装图和非标零件工作图 本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上，合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压、冷却后塑件成型。开模时动模部分随动模板一起运动渐渐将分型面打开，与此同时，在顶杆18的作用下拉动将塑件从型腔中顶出，完成顶件动作.计完成了一次注塑.复位时有复位杆进行复位.进行下一次注塑. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1022 21 20 19 18 17 16 15 141-定模座板 2-连接螺钉 3-定模板 4-型腔板 5-冷却水道 6-定位环 7-浇口衬套 8-导套 9-导柱

17、10-支持板 11-型芯 12-推板导柱 13-推板导套 14-推杆固定板 15-复位杆 16-顶杆 17-拉料杆 18-顶杆垫板 19-限位钉 20-连接螺钉 21-垫块 22-动模座板 参考文献 1 杨占尧主编.塑料注射模结构与设计.北京：清华大学出版社 2004.9 2 李澄、吴天生、 闻百桥主编.机械制图.北京：高等教育出版社 1997.7 3 粱耀能主编.工程材料及加工工程.北京：机械工业出版社队 2001.6 4 张中元、张益华、李靖谊等编著.塑料注射模具设计.北京：航空工业出版社1991.1 5 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册.北京：机械工业出版社1994 6 中国标准出版社第三编辑室编.塑料模具标准汇编.北京：中国标准出版社1997.1 7 付宏生、刘京华编著.注射制品与注射模具设计.北京：化学工业出版社2003.1 8 中国机械工业教育协会组编.塑料模设计与制造.北京：机械工业出版社.1999 9强信然主编 塑料工程师手册 江苏 江苏科学技术出版社 1999