多用工作灯前盖模具设计说明书.docx

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多用工作灯前盖模具设计说明书

说明书

一------------------成型工艺规程的编制

二------------------注射模的结构设计

三------------------模具设计的有关计算

四-------------------模具闭合高度的计算

五-------------------注射机有关参数的校核

六-------------------模具加热和冷却系统的计算

七-------------------设计总结

八-------------------参考文献

多用工作灯前盖模具设计说明书

本说明书根据一个塑件的模型成型要求，综合介绍塑件的注射成型工艺的选择、成型模具的设计程序、模具主要零部件的加工工艺规程的编制等内容。

一成型工艺规程的编制

该塑件是多用工作灯前盖,本塑件的材料采用ABS.收缩率为0.3%~0.8%，生产类型为大批量生产。

其零件图如下：

1、塑件的工艺性分析

a）

（1）塑件的原材料分析：

塑件的材料采用ABS，属于热塑性塑料，从使用性能上看该塑件不耐强酸和碱类溶液，能溶于甲苯，松节油，脂肪醇，环已酮溶剂；从成型性能看，成型性能较差,加工温度范围窄，因此，成型是应注意控制成型温度。

b）塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析

i.结构分析：

从零件图上分析，该零件总体形状为方盒形，内部有两个圆柱突起，塑件顶部不封闭，塑件厚度为2mm较均匀。

因此，设置内侧滑块抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。

ii.尺寸精度分析：

该零件重要尺寸如φ4

 φ8

6

 10

 4

  尺寸精度为MT4级，次要尺寸如：

40

 50

30

56

 60

 尺寸精度为8级，由以上分析可见该零件的尺寸精度为低精度，对应的模具相关零件的尺寸可以保证。

从塑件的壁厚上来看，壁厚均匀为2mm利于零件的成型。

iii.表面质量分析：

该零件的表面除要求没有缺陷，毛刺外没有特别的表面质量要求，故比较容易实现

综合以上分析：

注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。

2．计算塑件的体积和重量

计算塑件的体积和重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。

计算塑件的体积为：

13.45cm3

计算塑件的重量：

根据设计手册可查得ABS的密度为1.1g/dm-3

故塑件的重量为：

W=vρ=13.45×1.1=14.8g

故采用一模四件的模具结构，考虑其外形尺寸，注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为XS—ZY—125型。

3．塑件注射工艺参数的确定

查找附录H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，试模时可根据实际情况作适当调整。

注射温度：

包括料筒温度和喷嘴温度

料筒温度：

后段温度选用1600

中段温度选用1700

前段温度选用1900

喷嘴温度：

选用1700

注射压力：

选用80Mpa

注射时间：

30s

保压：

80Mpa

保压时间：

5s

冷却时间：

30s

二注射模的结构设计

注射模结构设计主要包括：

分型面的选择，模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置，模具工作零件的结构设计，侧向分型与抽芯结构的设计，推出机构的设计等内容。

1．分型面选择

该塑件表面质量无特殊要求，塑件结构较简单对称，从塑件最低端分型就可以保证顺利脱模。

该塑件垂直于轴线的截面形状比较简单和规范若选择如图水平分型方式既可降低模具复杂程度减少模具加工难度又便于成型后的脱模，故选用此分型方式较为合理：

1.浇注系统设计

主流道设计

浇注系统是指模具从接触注射机喷嘴开始到型腔未知的塑料流动通道，起作用是使塑料熔体平稳且有顺序的填充到型腔中，并在填充和凝固过程中把注射压力充分传递到各个部位，已获得组织机密、外形清晰地塑件。

浇注系统可分为普通浇注系统和无流道凝料系统。

考虑浇注系统设计的基本原则：

适应塑料的成型工艺性、利于型腔内气体的排出、尽量减少塑料熔体的热量和压力损失、避免熔料直冲细小型芯、便于修正和不影响塑件外观质量、便于减少塑料损失和减小模具尺寸等。

根据分型面及型腔安排浇道设计如下：

根据设计手册查得XS—ZY—125型注射机喷嘴的有关尺寸如下：

喷嘴前端孔径：

d0=φ4mm

喷嘴前端球面半径：

R0=18mm

根据模具主流道与喷嘴的关系：

R=R+（1~2）mm

d=d0+（0.5~1）mm

取主流道球面半径R=19mm

取主流道的小端直径d=4.5mm

2.确定型腔的排列方式

本塑件在注射时采用一模四件，即模具需要四个型腔。

综合

考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素拟采下图所示的型腔

排列方式。

4成型零件结构设计

型腔的结构设计：

模具采用一模四件的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素，型腔采用整体式结构。

5斜滑块的设计

当塑件上具有内外侧孔或内外侧凹时，塑件不能直接从模具中脱出。

此时需将成形塑件侧孔或侧凹等的模具零件做成活动的，这种零件成为侧型芯。

该件内有侧凹，所以不能直接从模具中脱出，应采用滑块分型，脱模机构的设计原则保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观，这是对脱模机构最基本的要求。

为使推出机构简单，可靠，开模时应使塑件留于动模，以利用注射机移动部分的顶杆或液压缸的活塞顶出塑件。

推出机构运动要准确，灵活，可靠，无卡死与干涉现象，机构本身应有足够的刚度，强度和耐磨性。

从零件图可以看到，零件的内侧有型芯，按照一般的方法没法取件，所以设计斜滑块，零件的内侧成型由两块斜滑块组成，通过推杆推动斜滑块，斜滑块上移，两斜滑块的上头会向中心收缩，从而脱离塑件。

为了防止滑块被推出，所以在滑块上面设置了限位销，防止滑块被拉出去，具体可以看下图：

6

滑块的校核，

Ｓ=cos70x18=11>4

从计算可以知道侧型芯可以从滑块中抽出来。

三模具设计的有关计算

该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率，平均制造公差和平均磨损量来进行计算。

查表得聚ABS的收缩率为Q=0.4~0.7%

故平均收缩率为Scp取0.6%模具的制造公差取δz=Δ/3

（一）模具型腔和型芯工作尺寸计算

a）型腔工作尺寸

径向：

60mm、50mmR6mm

根据公式LM=（LS+LSScp%－Δ3/4）+0δz

经计算分别得出结果60.27

mm、50.21

mm5.98

mm

深度：

30mm10mm

根据公式HM=（HS+HSScp%－Δ2/3）+0δz

经计算分别得出结果30.09+00..043mm9.99+00.037mm

b）型芯工作尺寸

径向：

φ4mm、φ8mm、56mm40mm50mm

根据公式LR＝（LRS+LRSScp%+Δ3/4）0-δz

经计算分别得出结果4.080-0.025mm56.480-0.063mm40.360-0.053mm50.430-0.053mm

长度：

4mm

根据公式HM=（HS+HSScp%+Δ2/3）0-δz

经计算分别得出结果4.0740-0.025mm

（二）型腔侧壁厚度与底板厚度计算

（1）凹模型腔侧壁厚度的计算

凹模型腔为圆形整体式型腔，根据整体式型腔侧壁厚计算公式

h=

进行计算。

式中各参数分别为：

P=40Mpa

a=43mm

L

=37mm

E=2.1×10

Mpa

A=55mm（初选值）

=S*T=0.6%*2.5=0.015，取

=0.035mm

h=

=

=18.4mm

（1）型腔底板厚度计算

根据整体式型腔底板厚度计算公式

H=

（mm）

进行计算。

式中各参数分别为：

P=40Mpa；

b=30mm

L=45mm（初选值）

B=300mm（根据模具初选外形尺寸确定）

=160mm（底板材料选定为45钢）

代入公式计算得

H=

=

=6.5mm

考虑模具的整体结构协调，取H=42mm。

故拟选取凹模外形尺寸为350mm×300mm×42mm

（三）固定板、支撑板及模板尺寸

型腔壁厚s=0.20L+15=65mm

型腔模板长宽B=300+25+25=350mm

L=300

根据模具结构需要，模板上需要按安装导柱、推杆、拉料杆等所以

根据模具需要选择350×300mm

支撑板厚h=（0.12~0.13）×160=17.92mm取不小于20mm

由此选取标准模架。

四模具闭合高度的确定

根据所选定的标准模架数据确定：

定模座板：

H1=25mm型腔：

H2=42mm导杆固定板：

H3=28mm承压板：

H4=25mm支撑板：

H5=65mm动模座板：

H6=30mm。

根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块：

H7=65mm

因而模具的闭合高度：

H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7

=25+42+28+25+65+30=215mm

五注射机有关参数的校核

a）安装尺寸校核

本模具的外形尺寸为350mm×350mm×215mmXS-ZY-250　型注射机摸板最大安装尺寸370×448故能满足模具安装要求。

由于上述计算模具的闭合高度H=215mm，XS-ZY-125型注射机所允许模具的最小厚度Hmin=200mm最大厚度Hmax=300mm,

满足：

Hmin≤H≤Hmax。

b）开模行程校核

经查资料XS-ZY-125型注射机的最大开模行程S=350mm，满足式

S1≥H1+H2+H3+（5~10）mm=25+42+28+（5~10）=105mm<350mm

故满足出件要求。

c）最大注射量校核

K利V公≥V有250×0.8=200cm3>V塑件+V浇道=59.18+8.87

=68.06cm3

d）注射压力校核

P公≥p有130MPa>34.3MPa

e）锁模力校核

F锁≥qA分有6.5x×106N>8×105N

经验证，XS-ZY-125型注射机能满足要求，故可采用。

六、模具加热和冷却系统的计算

本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统，是否需要冷却系统可作如下计算

设定模具平均工作温度为40℃，用常温20℃的水作为模具冷却介质，其出口温度为30℃，产量为0.56g/min（初算2min1套）

1、求塑件在硬化时每小时释放的热量Q3

查表3-26得ABS的单位热流量为Q2=35×104J/Kg

Q3=WQ2=0.56×35×104J/Kg=2×105J/h

2、求冷却水的体积流量V

由式3-41得：

V=

=

m2/min

=0.8×10-4m3/min

由体积流量V查表3-27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

七.设计总结

在整个毕业设计的设计过程中，我学到了很多以前不太注意的细节，也学到很多新的知识，丰富自己的见识。

综合运用了大学所学到的知识，可以说是对大学学习的一个很好整理归纳。

查阅大量的图书资料和咨询许多老师和同学，得到他们的很大帮助。

特别感谢指导老师王智老师不辞劳苦的为我们解难、看草图、指出缺点和不足，也感谢其他模具教研室的老师们的帮助，使我的毕业设计能够顺利完成。

再次对几位老师表示感谢！

八.参考文献

《塑料制品成型及模具设计》湖南科学技术出版社

《塑料成型模具》机械工业出版社

《塑料模具设计手册》轻工业出版社

《塑料模具设计手册》机械工业出版社

《注射模具典型结构图例》化学工业出版社

《公差测量及技术手册》机械工业出版社