目录
摘要…………………………………………………………………………………
第1章绪论………………………………………………………………………1
1.1塑料模具设计与制造在国民经济中的地位和作用………………………1
1.2塑料成型技术的发展趋势…………………………………………………1
1.3塑料模分类…………………………………………………………………2
第2章零件工艺分析及工艺方案的选择…………………………………………3
2.1塑件的工艺分析……………………………………………………………3
2.2计算塑件的体积和质量…………………………………………………… 4
2.3塑件的注塑工艺参数的确定……………………………………………… 4
第3章注射模成形零部件结构与设计…………………………………………… 5
3.1分型面选择………………………………………………………………… 5
3.2模具型腔数目的确定……………………………………………………… 5
3.3凹模的结构设计…………………………………………………………… 6
3.4凸模的结构设计…………………………………………………………… 7
3.5成形顶杆的固定形式……………………………………………………… 7
3.6成型部分计算……………………………………………………………… 8
第4章结构与辅助零部件设计………………………………………………………9
4.1合模导向机构………………………………………………………………9
4.2支承块的设计…………………………………………………………… 10
第5章浇注系统的结构与设计………………………………………………… 11
5.1浇注系统设计…………………………………………………………… 11
5.2分流道的设计…………………………………………………………… 13
5.3浇口设计………………………………………………………………… 14
5.4冷料穴设计……………………………………………………………… 15
5.5排气系统的设计………………………………………………………… 15
5.6拉料杆设计……………………………………………………………… 16
5.7推出机构的设计与制造………………………………………………… 16
第6章侧向分型与抽芯机构的设计………………………………………………17
6.1抽芯距的确定…………………………………………………………… 17
6.2抽芯机构的确定………………………………………………………… 17
第7章模具加热和冷却系统的计算………………………………………………18
第8章模具闭合高度的确定………………………………………………………19
第9章绘制模具总装配图和非标准零件图………………………………………20
第10章注塑模主要成型零件加工工艺规程的编制…………………………… 21
10.1凸模的一般常用加工工序……………………………………………… 21
10.2凹模的一般常用加工工序……………………………………………… 21
第11章注塑模具的调试………………………………………………………… 22
11.1模具安装………………………………………………………………… 22
10.2模具试模………………………………………………………………… 22
10.3试模后模具验收项目…………………………………………………… 23
第12章设计总结………………………………………………………………… 28
致谢……………………………………………………………………………… 29
参考文献…………………………………………………………………………… 30
第1章绪论
1.1塑料模具设计与制造在国民经济中的地位和作用
1.1.1塑料工业在国民经济中的地位
目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、通信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经想胜利、塑料化方向发展。近几年来，由于工程塑料制件的强度和精度等都得到很大提高，因而各种工程塑料零件的使用范围正在不断扩大，预计今后随着微型电子计算机的普及和汽车的轻型化，塑料制件的使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量也将迅速增长，塑料的应用将覆盖国民经济所以部门，尤其在国防和尖端科学科技领域中有越来越重要的地位。
1.1.2塑料模具的现代设计与制造在塑料工业中的作用
塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切关系。塑模是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业。用塑模生产成形零件的主要优点是制造简便、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。
塑模也是成型塑料制品的主要工具，它的结构和加工精度对塑件的质量和生产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道系统、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的效果。
1.2塑料成型技术的发展趋势
在现代塑料制件的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，满足塑料制件的使用要求，降低塑料制件的成本起着重要的作用。一副好的注塑模具可成型上百万次，这与模具的设计，模具材料及模具的制造有很大的关系，从塑料模的设计，制造及模具的材料等方面考虑，塑料成型技术的发展趋势可简单地归纳为以下几个方面：
1．刚形表面加工向精密自动化方向发展
2．光整加工向自动化方向发展
3．反向制造工程制模技术的发展
4．模具CAD/CAM技术将有更快发展
5．模具生产专业化，标准化程度不断提高
6．模具粗加工向高速方向发展
1.3塑料模分类
按照塑料制品成型加工方法的不同，通常可将塑料模分为以下6大类型。
1.注塑模
用于塑料制件注塑成型的模具通称注射模，或称注塑模。主要用于热塑性塑料制品成型，近年来也越来越多地用于热固性塑料制品成型。这是一类用途宽、占有比重大、技术较为成熟、地位尤为显赫的一大类塑料模具。因材料或塑件结构或成型过程不同，有热固性塑料注塑模，结构泡沫注塑模和反应成型注塑模等之别。
2.压塑模
用于塑料制件压缩成型的模具简称压塑模，俗称压模。压塑模主要用于热固性塑料制品的成型，但也可用于热塑性塑料制品成型。另外，还可用于冷压成型聚四氟已稀坯件，此种模具称为压锭模。
3.传递模
用于塑料制件传递成型的模具称为传递模或称压注塑，俗称挤胶模。传递模多用于热固性塑料制品的成型。]
4.挤塑模
用于连续挤出成型塑料型材的模具通称挤塑模，简称模头，俗称机头。这是又一大类用途很宽、品种繁多的塑料模具。主要用于塑料棒材、管材、板材、片材、薄膜、电线电缆包覆、带丝、复合型材及异性材的成型加工。也用于中空制品的制坯成型，此种模具称为型坯模。
5.中空吹塑模
将挤出或注射出来的尚处于塑化状态的管状型坯，趁热放置于模具型腔内、立即在管状型坯中心通以压缩空气，致使型坯膨胀而紧贴于模腔壁上，经冷却硬化即可得一中空制品。凡此种塑料制品成型方法所用的模具，称为中空吹塑模。中空吹塑模主要用于热塑性塑料的中空容器类的制品成型。
6.热成型模具
热成型模具通常以单一的阴模或阳模形式构成。将预先制备的塑料片材周边紧压于模具周边上，并加热使之软化，然后于紧靠模具一侧抽真空，或在其反面充以压缩空气，使塑料片材紧贴于模具上，经冷却定型后即得到一热成型制品。此类制品成型所用的模具通称热成型模具。
第2章零件工艺分析及工艺方案的选择
零件图如图所示,本塑件的材料采用ABS，其生产类型为大批量.
图2-1
2.1塑件的工艺分析
2.1.1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,该塑料是三元共聚物，因此兼有三种元素的共同性能，使其具有“坚韧、质硬、刚性”的材料，是理想的盒类零件的材料；从成型性能上看,该塑件熔料的流动性好,成型容易,但其为结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解收缩大,另外该塑件成型时容易产生缩孔,凹痕,变形等缺陷.成型温度低时,方向性明显,凝固速度比较快,易产生内应力,即模温低于50℃以下制品取向显著,熔接强度低,表面无光泽,并会出现流痕;模温90℃以上时,易发生翘曲变形,因此在成型时,注意控制成型温度,浇注系统应该比较缓慢散热.冷却速度不宜过快.
2.1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析
1.结构分析
从塑件图上分析,该零件的总体形状为盒形件,周边处倒角为2-R1和R2及R5，外缘处倒角为4-R3,在高度方向宽度方向对称设置了四个宽度为1.5mm，深度为长度为3mm，高度为2mm的筋,与开模方向垂直,要进行侧向抽芯,总体来说该制件结构比较复杂,因此模具结构也复杂。
2.尺寸精度分析
该零件主要尺寸如:38 20 26 9.5 7等，尺寸精度等级为IT14 .有以上分析可见,该塑件的尺寸精度等级中等,对应的模具相关零件的加工精度可以保证.(IT9级)
从塑件的壁厚上分析,壁厚均匀为1mm,有利于零件的成型.
3.表面质量分析
该零件要求表面光洁平整,不允许有飞边,毛刺及其他外观上的明显缺陷,色泽均匀协调,不允许有气泡,裂纹,划痕和缩孔等缺陷,要求表面质量比较高,故不容易实现,因此要注意控制模具成型时的工艺参数.
综上述分析,注射时在工艺参数控制的比较好的情况下,零件的成型要求可以得到较好的保证.
2.2计算塑件的体积和质量
计算塑件的质量是为选用注塑机及确定模具结构。
1.计算塑件的体积
V=814.983mm
2.计算塑件的质量
根据设计手册查得ABS的密度为1.07g/cm ,故塑件的质量为:
W=VP
=814.983 1.07 10
=1.16g
采用一模四腔的模具结构,考虑其外型尺寸,注塑时所须注射压力和工厂现有设备等情况,初步选用注射机为XS-Z-60型.
2.3塑件的注塑工艺参数的确定
查找资料.和工厂实际情况,和工厂的工作经验,ABS的成型工艺参数可作如下选择,试模时,可根据实际情况做适当调整.
注射温度: (t/℃)包括料筒温度和喷嘴温度
料筒温度:后段温度: 180-200
中断温度: 210-230
前段温度: 200-210
喷嘴温度: 180-190
注射压力:选用70-90Mpa
注射时间: 3-5s
保压时间:选用15-30s
冷却时间: 15-30s
模具温度: 50-70
第3章注射模成形零部件结构与设计
注塑模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，浇口位置设置，模具工作零件的结构设计，推出结构的设计等内容。
3.1分型面选择
模具设计中分型面的选择很关键，它决定着模具的结构，应根据分型面选择的原则和塑件的成型要求选择分型面。
分型面的设计除了必须设在制件断面轮廓最大的地方，才能事制件顺利地从型腔中脱出外，还要尽可能不要将分型面选在光滑的外表面或带圆弧的拐角处，并且最好使塑件留在动模的一边，有便于利用成型设备。该塑件为盒形件，表面质量要求较高,为保证制品内外表面成型后质量更佳,成型精度更高，其抽芯方向与开模方向垂直.这样设计分型面,可减少成型零件的加工难度,又便于塑件成型后出件。因此，从这几个方面考虑根据该塑件的结构选择大的端面为分型面。如下图所示：
