单孔盖板注塑模设计说明书.doc

塑料模具设计与制造实训说明书目录（1）塑件的工艺性分析 ………………………………… 1 （2）计算塑件的体积和质量 …………………………… 2（3）塑件注塑工艺参数的确定 ………………………… 2（4）注塑模的结构设计 ………………………………… 3（5）模具设计的有关计算 ……………………………… 10（6）模具的加热与冷却系统 …………………………… 11（7）模具闭合高度的确定 ……………………………… 11（8）注塑机有关参数的校核 …………………………… 12（9）注塑模主要零件加工工艺规程的编制 …………… 13（10）装配调式的工艺要求及注意问题 ……………… 14总结 ……………………………………………………… 15参考文献 ………………………………………………… 16一、 塑件的工艺性分析1、 塑件原材料的成形特性分析（1）塑件的原材料分析：塑件的材料采用ABS，属热塑性塑料，从使用性能上看，该塑件具有高强度，良好的耐水、耐油性，其介电性能与温度和频率无关，使优良的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料具有很好的加工性，成型容易，收缩率较小，制件尺寸容易控制，但是其吸水性较大，易使成型后制件上产生气泡，银丝、斑纹等缺陷，因此应注意注塑前对原料的干燥。

另外，在成型时应采用较高的成型温度和注射压力，以提高熔料的流动性，减小收缩率2、 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1）结构分析从零件图上分析，塑件外形简单，无须侧向分型与抽芯机构塑件的尺寸不大，结构不易变形，可以用整体型腔和型芯，简单方法脱模，较简单的办法是用推板脱模从结构上看，分型面置于单孔盖板下平面是唯一合理的选择结构采用一模一腔，点浇口，推板脱模，简单冷却的模具结构2）尺寸精度分析 塑件质量没有特殊要求，所有尺寸均为自由公差，零件总体尺寸大小适中，并且塑件的壁厚比较均匀，容易满足要求，有利于塑件的成型3）表面质量分析该零件的表面要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电杂质外，没有特殊的表面质量要求，因此比较容易实现综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制得比较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证二、计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为拉选用注塑机和确定模具型腔数计算塑件的体积： =9000-58.9 =8941.1 =819塑件的质量计算：查《中国模具设计大典2》可得ABS的密度为： 取 故塑件的质量为m=Pv=9.8g。

采用一模一件的模具结构，模具制造成本不高，可以适应生产的需要，塑料流程短，塑件的质量好，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力机和工厂现有设备等情况查文献（2），初步选用注塑机为XS-ZY-250型三、塑件注塑工艺参数的确定查找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：（试模时，可依据实际情况做实际的调整）料筒温度：后段温度t1选用：1600C 中段温度t2选用：1700C 前段温度t3选用：1900C喷嘴温度：选用1800C注塑压力：选用800MPa注塑时间：选用40s保压时间：选用35s冷却时间：选用60s四、注塑模的结构设计注塑的结构设计主要包括:分型面的选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列方式、冷却水道的布局、浇口位置的设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯结构的设计、推出结构的设计等内容1) 分型面的选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面分型面选择原则是：塑件脱出方便、模具结构简单、型腔排气顺利、确保塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理该塑件为端盖，表面无特殊质量要求，综合考虑分型面最好选择在下端面，这样分型可以降低模具的复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。

故选择如下图的分型方式较为合理2）确定型腔的排列方式 本塑件在注塑时采用一模一腔，结构比较简单，没有侧向分型与抽芯结构，型腔只要居中既可满足要求3）浇注系统的设计浇注系统的作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充型腔中，并在填充和凝固过程中，把压力充分传递到各个部位，以获得组织紧密，外形清晰的塑料制件浇注系统一般有主流道、分流道、浇口、凝料穴四部分组成它的设计主要应遵循以下几条原则：①排气良好，能顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深度②流程短，在满足成型和排气良好的前提下，要选取短的流程来填充型腔，以降低压力损失，缩短填充时间③防止型芯和嵌件变形④整修方便，浇口位置和形式应结合塑件的形状考虑，做到整修方便并无损塑件外观和使用⑤防止塑件翘曲变形⑥合理设计冷料穴和溢料槽，因为它可能影响塑件质量1、主流道设计根据设计手册查得XS-ZY-250型注塑机喷嘴有关尺寸： 喷嘴前端孔径：d0=Φ4mm 喷嘴前端球面半径：=12mm设计主流道截面直径时，应当注意喷嘴和主流道的对中问题，因为对中不良产生的误差容易在喷嘴和主流道进口处造成漏料或者积存冷料，并因此防碍主流道凝料脱模，为了补偿对中误差并解决凝料脱模问题，主流道进口端直径一般比喷嘴出口直径大0.5-1mm，通常要求主流道进口端凹下的球面半径比喷嘴球面半径大1-2mm，凹下深度约为3-5mm。

取主流道球面半径：=13mm 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，查文献（3）表6-1可得：为了使熔料顺利进入分流道，取小端直径大端直径，其基本结构如下图所示：2、单腔注塑模通常不用设计分流道，所以此模具不采用分流道3、浇口设计它是流道与型腔之间的狭窄部分，也是最短小的部分，它的作用有：使送来的熔融塑料在进入型腔时产生加速度，从而迅速充满型腔，浇口处塑料首先冷凝，防止塑料倒流，成型后便于浇注系统凝料与塑件分离根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用点浇口较为理想设计时考虑选择从凸台的中点处进料由中间向两侧流动，而且在模具结构上采用整体式型腔，组合式型芯有利于加工4）脱模顶出机构的设计 1、顶出机构的设计原则 在塑料成型的每一个循环中，塑件必须由模具型腔中取出，完成取出塑件这个动作的机构就是顶出机构，也成为脱模机构对于顶出机构的设计主要应遵循以下几点原则： (1)顶出机构的运动要准确、可靠、灵活，无卡死现象，机构本身要有足够的刚度和强度，足以克服脱模阻力2)保证在顶出过程中塑件不变形，这是对顶出机构的最基本要求在设计时要正 确估计塑件对模具粘附力的大小和所在位置，合理地设置顶出部位，使顶出力能均匀合理地分布，要让塑件能平稳地从模具中脱出而不会产生变形。

顶出力中大部分是用来克服因塑料收缩而产生的包紧力，这个力的大小与塑料品种、性能，以及塑件的几何形状复杂程度，型腔深度、壁厚还有模具温度、顶出时间、脱模斜度、模具成型零件的表面粗糙度等因素有关 (3)顶出力的分布应尽量靠近型芯(因型芯处包紧力最大)，且顶出面积应尽可能大，以防塑件被顶坏4)顶出力应作用在不易使塑件产生变形的部位，如加强筋、凸缘、厚壁处等应尽量避免使顶出力作用在塑件平面位置上5)若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般使顶杆与塑件接触部位处凹进塑件0.1毫米左右，而顶出杆端面则应高基准面否则塑件表面会出现凸起影响基准面的平整和外观 根据塑件的形状及质量外观要求，这里采用顶杆顶出脱模机构比较合适，顶杆脱模机构是由顶杆、顶杆固定板、顶杆垫板、拉料杆、支承钉和复位杆等组成2、顶杆的选择与设计 ①顶杆的形式：顶杆的材料多用45钢、T8A或T10A，头部要淬火，硬度到达40HRC以，表面粗糙度Ra0.63~1.25μm（指滑动配合部分）对与顶杆的形式主要有一下几种：A型（等圆截面顶杆）、B型（阶梯型顶杆）、C型（阶梯插入式结构顶杆）、D型、E型（特殊断面形状）。

针对该零件的形状选用A型顶杆较为合适，其基本结如下图所示： ②顶杆的固定方法：顶杆的固定方式主要有6种，在此，选择最常用的固定方式轴肩垫 板连接顶杆与固定孔间应留一定的间隙，装配时顶杆轴线可作少许移动，以保证顶 杆与型芯固定板上的顶杆孔之间的同心度，并建议钻孔时采用配加工的方法 ③顶杆与顶杆孔的配合： 顶杆与顶杆孔间为滑动配合，一船选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(视所用塑料的熔融粘度而定)，以防漏 料配合长度一般为顶杆直径的2～3倍顶杆端面应精细抛光，因其已构成型腔的 一部分为了不影响塑件的装配和使用，顶杆端面应高出型腔表面0.1毫米 3、拉料杆的选择与设计 模具打开时，为了将主流道凝料能够拉向动模一侧，并在顶出行程中将它脱出模外，动模一侧应设有拉料杆。

对于拉料杆的选择应根据脱模机构的不同，正确选取冷料井与拉料杆的匹配方式由于该模具采用的是顶杆脱模机构，因此，选择冷料井与Z型拉料杆相匹配的方式 冷料井底部装一个头部为Z形的圆杆，动、定模打开时，借助头部的Z形钩将主流道凝料拉向动模一侧，顶出行程中又可将凝料顶出模外其具体结构见下图： 4、复位机构设计因本模具使用的是推板推出机构，所以不需要专门设置复位机构推板将塑件顶出后，模具开始闭合，在注塑模闭合时，推板与定模模面接触，注塑机继续闭合时，则推板随同顶出机构一同返回原始位置对大型模具设置的顶杆数量较多或由于塑件顶出部位面积的限制，顶杆必须作成细长形时以及顶出机构受力不均衡时(脱模力的总重心与机床顶杆不重合)，顶出后，顶出板可能发生偏斜，造成顶杆弯曲或折断，此时应考虑设置导向装置，以保证顶出板移动时不发生偏斜一般采用导柱，也可加上导套来实现导向导柱与导向孔或导套的配合长度不应小于10毫米当动模垫板支撑跨度大时，导柱还可兼起辅助支撑作用5）成型零部件的结构设计 注塑模具闭合时,成型零件构成了成型塑料制品的型腔。

成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、镶拼件、各种成型杆与成型环成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面在开模和脱模时需克服与塑件的粘着力在上万次、甚至几十万次的注塑周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑料制品的相对质量成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许值之内成型零件的结构、材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素1、 凹模的结构设计 凹模是成型塑件外表面的成型零件凹模的基本结构可分为整体式、整体嵌入式和组合式由于所设计的模具采用一模一件的结构形式，且为大批量生产，考虑加工的方便程度和利用价值等因素凹模采用整体式结构，在凹模的结构设计中，采用整体式结构有较高的强度和刚度，用电火花或立式铣床加工2、 凸模的结构设计凸模是用来成型塑料制品的内表面的成型零。