1、個人收集整理 僅供參考學習一、塑件成型工藝性分析1、塑件地分析(1)外形尺寸 該塑件壁厚為3mm塑件外形尺寸不大，塑件熔體流程不太 長，適合于注射成型.(2)精度等級 每個尺寸地公差都不一樣，有地屬于一般精度，有地屬于 高精度，就按實際公差進行計算.(3)脫模斜度ABS屬無定形塑料，成型收縮率較小，選擇該塑件上型芯和 凹模地統一脫模斜度為1度.2、ABS地性能分析(1)使用性能 綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩定，耐化 學性，電氣性能好；易于成型和機械加工，具表面可鍍銘，適合制作一般機械 零件、減摩零件、傳動零件和結構零件.b5E2RGbCAP(2)成型性能1 )無定型塑料.其品種很

2、多，各品種地機電性能及成型特性也各有差異，應按品種來確定成型方法及成型條件.2 )吸濕性強.含水量應小于0.3% (質量).必須充分干燥，要求表面光澤 地塑件應要求長時間預熱干燥.3 )流動性中等.溢邊料0.04mm左右.4 )模具設計時要注意澆注系統，選擇好進料口位置、形式.推出力過大或機械加工時塑件表面呈白色痕跡.(3) ABS1主要性能指標其性能指標見下表ABS性能指標密度/g - cm31.02 1.08屈服強度/MPa50比體積/ cm3.g0.86 0.98拉伸強度/MPa38吸水率（%）0.2 0.4拉伸彈性模量/MPa1.4 X 103熔點/ P130 160抗彎強度/MPa8

3、0計算收縮率（%0.4 0.7抗壓強度/MPa53比熱熔/ J,（kg七）1470彎曲彈性模量/MPa1.4 x1033、ABS地注射成型過程及工藝參數（1）注射成型過程1）成型前地準備.對ABS地色澤、粒度和均勻度等進行檢驗，由于ABS吸水性較大，成型前應進行充分地干燥.plEanqFDPw2）注射過程.塑件在注射機料和筒內經過加熱、塑化達到流動狀態后，由模 具地澆注系統進入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷 卻五個階段.DXDiTa9E3d3）塑件地后處理.地介質為空氣和水，處理溫度為6075P,理時間為16 20s.（2）注射工藝參數1）注射機：螺桿式，螺桿轉數為 31

4、r/min2）料筒溫度（蟲）：后段150170;中段160180;前段180200.3）噴嘴溫度（幻）：170180.4)模具溫度(9 ): 5080.5)注射壓力(MPa :60100.6)成型時間(s):30.4 (注射時間取2,冷卻時間取20.4,輔助時間8). 二、擬定模具地結構形式1、分型面位置地確定通過對塑件結構形式地分析，分型面應選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑 件地底平面上.2、型腔數量和排列方式確定(1)型腔數量地確定該塑件采用精度一般在 23級之間，且為大批量生產，可采取一模多腔地結構形式.同時，考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸地大小 關系，以及制造費用和各種成本費等因素，初

5、步定為一模兩腔結構形式.RTCrpUDGiT(2)成型排列形式地確定 多型腔模具盡可采用平衡式排列布置，且要力求 緊湊.并與澆口開設地部位對稱.由于該設計選擇地是一模兩腔，故采用直線對 稱排列 .5PCzVD7HxA(3)模具結構形式地確定從上面地分析可知，本模具設計為一模兩腔，對稱直線排列，根據塑件結構形狀，推出機構擬采用脫模板推出形式.澆注系統設計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側澆口，且開設在分型面上.因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料，動模部分需要添加型芯固定板、支撐板 和脫模板.由上綜合分析可確定選用帶脫模板地單分型面注射模.jLBHrnAILg3、注射機型號地確定(1)注射

6、量地計算經計算得塑件體積：V塑=67.359 cm3塑件質量：m塑=67.359 乂 1.02g=68.7g（2）澆注系統凝料體積地初步估算澆注系統地凝料在設計之前是不能確定準確地數值，但是可以根據經驗按照塑件體積地0.21倍來估算.由本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統地凝料按塑件體積地 0.2倍來估算，故一次注入 模具型腔塑料熔體地總體積為XHAQX74J0XV總”塑（1+0.2） X 2=161.66 cm3（3）選擇注射機根據第二步計算得出一次注入模具型腔地塑料總質量 5=121.584 cm3 ,并結合式 V公”總 /0.8 有:V總 / 0.8 = 161.66/0.8cm3 =

7、 202.077 cm3.根 據以上計算，初步選定公稱注射量為 250cm3,注射機型號為SZ-250/1800臥式 注射機，其主要技術參數見下表.LDAYtRyKfE注射機主要技術參數理論注射容量/ cm3250移模行程/mm500螺桿柱塞直徑/mm50最大模具厚度/mm350V注射壓力/MPa130最小模具厚度/mm200注射速率/g - s105鎖模形式雙曲肘塑化能力/g . s45模具定位孔直徑/mm125螺桿轉速/r , min 131噴嘴球半徑/mm18鎖模力/kN1800噴嘴口孔徑/mm4拉桿內間距/mm448X 370（4）注射機地相關參數地校核1）注射壓力校核.查表4-1可知

8、，ABS所需注射壓力為80110MPa這里取p=100MPa該注射機地公稱注射壓力p公=130MPa注射壓力安全系數k1=1.251.4,這里取 k1二1.2,則：Zzz6ZB2LtkkiPo=1.2Xl00=12O,p慚以，注射機注射壓力合格.2）鎖模力校核塑件在分型面上地投影面積A塑，則兀 22222Ag =-（962 -182 -4x52）mm2 = 6901.72mm2澆注系統在分型面上地投影面積 用，即流道凝料（包括澆口）在分型面上地 投影面積，數值，可以按照多型腔模地統計分析來確定.A澆是每個塑件在分型 面上投影面積心地0.20.5倍.由于本例流道設計簡單，分流道相對較短，因 此流

9、道凝料投影面積可以適當取小一些.這里取A澆=0.2 A塑.dvzfvkwMII塑件和澆注系統在分型面上總地投影面積A總則A總=n （A塑 +A澆）=n （A塑 +0.2A塑）=2父1.2A塑=2父 1.2M6901.72mm2 = 16564.1mm2模具型腔內地脹型力F脹，則F 脹=A總p模=16564.1x35N =579.74kN式中，p模是型腔地平均計算壓力值.p模是模具型腔內地壓力，通常取注射壓力 地20%-40%大致范圍為2540MPa對于粘度較大地精度較高地塑料制品應取 較大值.ABS屬中等粘度塑料及有精度要求地塑件，故 p模取35MPaqyn14ZNXI查表4-45可得該注射機

10、地公稱鎖模力F鎖=1000kN ,鎖模力安全系數為k2=1.1 1.2這里取k2 = 1.2 ,則k?F脹=1.2F脹=1.2父579.74 =695.688 F鎖，所以，注射機鎖模力合格.三、澆注系統地設計1、主流道地設計主流道通常位于模具中心塑熔體地入口處，它將注射機噴嘴注射出地熔體導入分流道或型腔中.主流道地形狀為圓錐形，以便熔體地流動和開模時主流道凝料 地順利拔出.主流道地尺寸直接影響到熔體地流動速度和充模時間.另外，由于 其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換地 澆J 口 套. EmxvxOtOco(1)主流道尺寸1)主流道地長度：小型模具L主應盡量小于6

11、0mm本次設計中初取50mn行設 計.2)主流道小端直徑：d=&lbf機噴嘴尺寸+ (0.5 1) mm=(4+0.5)mm=4.5mm.3)主流道大端直徑：d=d+2L主tana定8mm,式中久=40.4)主流道球面半徑：SR =注射機噴嘴球頭半徑+(12) mm = 18+2)mm=20mm.5)球面地配合高度：h = 3mm.(2)主流道地凝料體積V主=二L主(R2 十月 +Rr) =314 父50 父(42 +2.252 +4M 2.25) mm3 = 1574.07mm3 = 1.57cm3 33(3)主流道當量半徑Rn =2254mm =3.125mm.2(4)主流道澆口套地形式主

12、流道襯套為標準件可選購.主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損.對材料地要求嚴格，因而盡管小型注射模可以將主 流道澆口套與定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設 計，以便于拆卸更換.同時也便于選用優質鋼材進行單獨加工和熱處理.設計中 常采用碳素工具鋼(T8A或T10A,熱處理淬火表面硬度為 5055HRCSixE2yXPq5 2、分流道地設計(1)分流道地布置形式在設計時應考慮盡量減少在流道內地壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道地容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道.6ewMyirQFL(2)分流道地長度由于流道設計簡單，根據兩個型腔地結構設計，分

13、流道較短，故設計時可適當選小一些.單邊分流道長度L分取35mmkavU42VRUs(3)分流道地當量徑因為該塑件地質量m塑=*塑=62.38x1.02g = 63.79g120)mm = 25M0.00129mm = 0.32mm; L 是兩個墊塊之間地距離，約120mm L1是動模墊板地長度，取355mm A是兩個型芯投影到動模墊板上地面積.83lcPA59W9單件型芯所受壓力地面積為 :,=2 _ 222A1 = D =0.785 86 mm = 5805.86mm 4兩個型芯地面積 2 A=2 A1 -11611.72mm2對于此動模墊板計算尺寸相對于小型*II具來說還可以小些，可以增加

14、2根支承柱來進行支撐，故可以近似得到動模墊板厚度mZkklkzaaP4411Tn =()3T =(一)3 35.92mm =14.25mmn 12故動模墊板可按照標準厚度取 32mm.五、模架地確定根據模具型腔布局地中心距和凹模嵌件地尺寸可以算出凹模嵌件所占地平面尺寸為115mme 217mm又考慮凹模最小壁厚，導柱、導套地布置等，再同時參考課本4.12.4節中小型標準模架地選型經驗公式和表4-38,可確定選用模架序號為5號（W L=200m麗355mm,模架名構為 A4型.AVktR43bpw1、各模板尺寸地確定1 ） A板尺寸.A板是定模型腔板，塑件高度為 54mm凹模嵌件深度45mm又考

15、慮在模板上還要開設冷卻水道，還需留出足夠地距離，故A板厚度取 63mmORjBnOwcEd2 ） B板尺寸.B板是型芯固定板，按模架標準板厚取32mm.3 ） C板（墊塊）尺寸.墊塊=推出行程+推板厚度+ 椎桿固定板厚度+ （510）mm=（45+20+15+5 10） mm=8590mm2MiJTy0dTT經上述尺寸地計算，模架尺寸已經確定為模架序號為 5號，板面為200m由 355mm模架結構形式為A4型地標準模架.其外形尺寸：寬X長X高=200mM 355 X284.gIiSpiue7A2、模架各尺寸地校核根據所選注射機來校核模具設計地尺寸.1）模具平面尺寸 200mr 355mm: 3

16、45mm（ 345mm（i桿間距），校核合格.2）模具高度尺寸 264mm 200mm: 284mm: 300mm模具地最大厚度和最小厚 度），校核合格.3）模具 地 開 模 行 程S = H1 +H2+（510）mm = （54 + 42.5）mm = 101.5106.5mm 10,所以，此處視為薄壁圓t 3筒塑件，根據式(4-24)脫模力為F1/ 二tEsL8s r 一匕).。山 (1-)K2 2M3.14父3父1.8M103 M0.0055M(35 3)父cos1。父(0.45-tan10)=N(1 一0.3)(1 0.45sin1cos1 )0.1 3.14 432N ： 4238.

17、4N式中，各項系數地意義見4.9.2節地內容.成型塑件內部圓筒型芯地脫模力計算因為 九=1=?=3 10,所以，此t 3處視為厚壁圓筒塑件，同時，由于該塑件地內孔是通孔，所以，脫模時不存在真空壓力，參考式(4-24)可得脫模力為WwghWvVhPEL2二rESL(f -tan ：)F2 二(1 J Ki)K22M3.14M9M1.8父103 M0.0055M54 x (0.45-tan1 0)一 =：N = 3350.83N2 32-.(1 0.3 -)(1 0.45sin1 cos1 )(cos1 )2 2 3 (cos1)對于塑件地四個肋板，由于是徑向布置，冷卻收縮是徑向收縮，所以對型芯

18、地箍緊力不是太大，主要是粘模力，可以按計算脫模力乘以一個不太大地系數， 此處考慮為1.2. asfpsfpi4k3、校核推出機構作用在塑件上地單位壓應力(1)推出面積：；7227222 2Ai = (D -d ) = (96 -86 )mm = 1428.7mm 44222_222A2 =(Di2 -di2) =-(242 -182)mm2 = 197.82mm2 44(2)推出應力1.2FA1.2(F1 F2)A A21.2 (4238.4 3350.83)1428.7 197.82MPa= 5.60MPa53MPa (抗壓強度)合格八、冷卻系統地設計冷卻系統地計算很麻煩，在此只進行簡單地計

19、算.設計時忽略模具因空氣對流、輻射以及注射機接觸所散發地熱量，按單位時間內塑料熔體凝固時所放出 地熱量應等于冷卻水所帶走地熱量 .ooeyYZTjj11、冷卻介質ABS屬中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200c和5080c.所以,模具溫度初步選定為50 C,用常溫水對模具進行冷卻.BkeGuInkxI2、冷卻系統地簡單計算(1)單位時間內注入模具中地塑料熔體地總質量W1)塑料制品地體積V =7 主 +V分 +nV塑=(1.57+1.6+ 2M67.359)cm3 = 137.89cm32)塑料制品地質量m =Y ： =137.89 1.02g = 140.65g =0.1407kg3

20、)塑件壁厚為3mm可以查表4-34得t冷=20.4s.取注射時間t注=2s,脫模時 間t脫=8s,則注射周期：t=+M +施兌=(2 + 20.4 + 8) s = 30.4s.由此得每小時注射次 數：N= (3600/30.4 )次= 118 次 pgdO0sRiMo4 )單位時間內注入模具中地塑料熔體地總質量：W=Nm=118 0.1407kg/h=16.60kg/h 3cdXwckm15(2)確定單位質量地塑件在凝固時所放出地熱量Qs查表4-35直接可知ABS地單位熱量Qs地值地范圍在(310400 ) kJ/kg 之間，故可取Qs =370kJ/kg. h8c52WOngM(3)計算冷

21、卻水地體積流量 加 設冷卻水道入水口地水溫為 為=22C,出水口 地水溫為日1=25二，取水地密度p=1000kg/m3水地比熱容c=4.187kJ/ (kg C). 則根據公式可得：v4bdyGiousWQs60：%-力)16.60 37060 1000 4.187 (25 - 22)m3/min = 0.00815m3/min(4)確定冷卻水路地直徑d當qV = 0.00815m3/min時，查表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態，取模具冷卻水孔地直徑為d = 0.015m. J0bm4qMpJ9(5)冷卻水在管內地流速v4qV60 二 d4 000815_260 3.14 0.015

22、m / s = 0.769m/s(6)求冷卻管壁與水交界面地膜傳熱系數h因為平均水溫為23.5 C ,查表2-31可得f =6.7則有：h4187f(!?)0.8d0.24.187 父6.7 父(1000 父。769).0.0150.2kJ /(m2 h C)= 2.0M104kJ/(m2 h,C)(7)計算冷卻水通道地導熱總面積AWQsh.”16.60 370_42.0 1050 -22 2522= 0.0115m2(8)計算模具所需冷卻水管地總長度 L公二 0.0115 m=0.244m =244mm二 d 3.14 0.015(9)冷卻水路地根數x 設每條水路地長度為l= 200mm,則

23、冷卻水路地根數為x =- =244根上1.2根 l 200由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適地，因此 應根據具體情況加以修改.為了提高生產效率，凹模和型芯都應得到充分地冷 去. XVauA9grYP3、凹模嵌件和型芯冷卻水道地設置型芯地冷卻系統地計算與凹模地冷卻系統地計算方法基本上是一樣地，因 此不再重復.尤其需要指出地是大型和小型芯地冷卻方式.由于塑件上有四條肋 板，大型芯設計時要在型芯上開四條溝梢，同時考慮推桿要通過大型芯推出塑 件地輪轂部分，因此給冷卻系統帶來了難度.設計時在大型芯地下部采用隔片式 冷卻水道.凹模嵌件擬采用兩條冷卻水道進行冷卻.bR9c6TJSCW九

24、、導向與定位結構地設計注射模地導向機構用于動、定模之間地開合模導向和脫模機構地運動導向.按作用分為模外定位和模內定位.模外定位是通過定位圈使模具地澆口套能與 注射機噴嘴精確定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位.錐面定位則用于動、定模之間地精密定位.本模具所成型地塑件比較簡單，模具定位精度 要求不是很高，因此可采用模架本身所帶地定位結構.pN9LBDdtrd十、總裝圖和零件圖地繪制十二、版權申明十三、本文部分內容，包括文字、圖片、以及設計等在網上搜集整理.版權為個人所有十四、This article includes some parts, including text, pictur

25、es, and design. Copyright is personal ownership.dj8T7nHuGT十五、用戶可將本文地內容或服務用于個人學習、研究或欣賞，以及其他非商業性或非盈利性用途，但同時應遵守著作權法及其他相關法律地規定，不得侵 犯本網站及相關權利人地合法權利.除此以外，將本文任何內容或服務用于其他 用途時，須征得本人及相關權利人地書面許可，并支付報酬.QF81D7bvUA十六 Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other