第1个回答 2011-07-13
塑料模课程设计
引 言
本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。
编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。
本说明书在编写过程中，得到老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。
由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。
一、 题目：
塑料外壳 材料:ABS
二、明确设计任务，收集有关资料：
1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划
2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸
3、查阅、收集有关的设计参考资料
4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量
5、塑胶厂车间的设备资料
6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况
三、工艺性分析
分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。
1、塑胶件的形状和尺寸：
塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。
2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：
塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。
3、生产批量
生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。
4、其它方面
在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。
四、 确定成型方案及模具型式：
根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。
五、 工艺计算和设计
1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。
2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。
3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。
4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。
5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。
六、 进行模具结构设计：
1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。
2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。
七、画装配图
一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。
1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图
2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图
3、俯视图、局部剖视图等
4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格
5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。
八、绘制各非标准零件图
零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求
九、编写技术文件
1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。
2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片
3、编写设计说明书
第二章 模具的要求和产品的要求
2.1 模具的要求
对于本模具要求是一腔四模，结构简单，牢固耐用。
2.2 产品要求
塑料的材料为ABS,其表面要求无凹痕，尺寸均无精度要求，可按MT10级精度查取公差值。
第三章 模具结构形式的确定
3.1 确定型腔数量及排列方式
型腔的数量是由厂方给定，为一模四腔，他们已考虑了本产品的生产批量（大批量生产）和自己的注射机型号。因此我们设计的模具为四型腔的模具。
3.2 模具结构形式的确定
注射模的典型结构有以下六种：
1.单分型面注射模
2.双分型面注射模
3.斜导柱侧向分型与抽芯注射模
4.斜滑块侧向分型与抽芯注射模
5.带有活动镶件注射模
6.角式注射机用注射模
考虑到模具的简单实用及与实际塑件的要求，单分型面注射模完全符合要求，所以设计为单分型面注射模。
3.3 注射机型号的确定
一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具，厂方提供的注射机型号和规格为XS-ZY-125型国产注塑机。
3.4 分型面位置的确定
分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺有关 ，因此分型面的的选择是注射模设计中的一个关键骤。
选择分型面时一般应遵循以下几项原则：
1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。
2. 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。
3. 保证塑件的精度要求。
4. 满足塑件的外观质量要求。
5. 便于模具加工制造。
6. 对成型面积的影响。
7. 对排气效果的影响。
8. 对侧向抽芯的影响。
其中最重要的是第1、2、8点。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面和易于加工的分型面。如下图所示，采用下图2和3之间这样一个平直的分型面就完全可以满足模具的要求，并大大的简化了模具的制造。
第四章 浇注系统形式和浇口的设计
4.1 主流道设计
主流道尺寸：
主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段。主流道一般设计在模具的浇口套中。为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为2-6°，小端直径比注塑机大0.5-1mm。由厂方所提供注塑机的参数查得喷嘴孔直径为4，本模具设计为5mm，大端直径为7mm。
小端前面是球面其深度为3-5mm，本模具设计其深度为3mm.注塑机喷嘴球面在该位置与模具接触并贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴面半径大1-2mm,由厂方所提供注塑机的参数查得喷嘴圆弧半径为12mm，本模具设计为16mm。流道的粗糙度Ra≤0.8um。
浇口套长大于定模板的厚度加型腔板的厚度，本模具设计为67mm.
通过画图知主流道锥角为4°18′56″符合2-6°的要求。
4.2 浇口的设计
模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：
1.尽量缩短流动距离。
2.浇口应开设在塑件壁厚最大处。
3.必须尽量减少熔接痕。
4.应有利于型腔中气体排出。
5.考虑分子定向影响。
6.避免产生喷射和蠕动。
7.浇口处避免弯曲和受冲击载荷。
8.注意对外观质量的影响。
浇口的形式有直接浇口、中心浇口和侧浇口。侧浇口又称边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。因此它是广泛使用的一种浇口形式，本模具采用应用广泛的侧浇口。
浇口的形状有扇形浇口、平缝浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪浇口、点浇口等几种
形式。本模具采用轮辐式浇口，这种浇口耗料比环形浇口少得多，去除浇口凝料容易。
浇口的尺寸计算：
侧向进料的浇口对中小型塑件，一般的厚度为塑件厚度的1/3—2/3。对本模具而言为4*1/3—4*2/3即1.33—2.66mm之间，本模具设计为2mm。宽度为1.5—5.0mm之间，本模具设计为4mm。浇口长度为0.7—2mm本模具设计为2mm。
4.3 分流道的设计
分流道常用的 面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式，本模具设计为半圆形截面形式。本分流道设计为X形对称分布。
分流道的尺寸计算：
由排样图知分流的长度=两对角型芯中心距-2*浇口的长度尺寸-2*塑件的半径，即为85/sin45°-2*2-2*33=50.19
根据成型条件及经验半圆截面的直径可以在2—10mm内选取，本模具设计为6mm。为了减少流动过程中的热量与压力的损失，流道边缘皆设计为发∮6mm的半圆形。
粗糙度Ra设计为1.6um。
第五章 成型零件的设计
模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。
5.1 凹模结构的设计
凹模亦称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种。为求模具的坚固耐用及使塑件不产生连接痕迹，本模具设计为整体式结构形式。
凹模型腔板的设计
考虑本厂板料只有20mm、25mm、 40mm、50mm和100mm45#钢几种，以及塑件的厚度为17mm，所以设计凹模时使用40mm的板料，设计最终尺寸为38mm，板料上下两侧各去除材料1mm。：
第六章 脱模推出机构的设计
推出机构一般由推出、复位和导向部分组成。本模具的推出机构设计为推杆、推板及导柱三部分组成。
侧抽芯机构
6.1 推杆（也叫回程杆）的设计
本模具采用直通式推板杆。为减少加工步骤及增加标准件的使用，推杆采用的是四根∮16*126的标准导柱与四个用车床车削的台肩组成，其间用刃口胶粘结而成。
推杆在模具中的基本尺寸计算如下：
直径d=16推杆在型芯固定板上的孔为d+1=16+1=17mm
推杆台肩部分的直径为d+5=16+5=21mm
推杆固定板的台阶孔为d+6=22mm
在同一直线上的推板中心距为110mm
6.2 上推板的设计
本模具为求简单及牢固耐用采用推板直接推出塑件的原理。
推板的基本尺寸的长宽应和型芯固定板相同为250*250mm
由型芯的设计中知道其厚度为23mm
推板由4*M12*50的内六角圆柱头螺钉连接在推杆上。
加工工艺：
设计小结
塑料工业是当今世界上最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，更进一步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更高的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。
塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来。
百度文库里有