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1、计算内容说明一、 塑件的分析2二、 塑件的形状尺寸4三、 型腔数目的决定及排布5四、 分型面的选择6五、浇注系统的设计7六、注射计的型号和规格校核8七、成型零部件的工作尺寸计算9八、导柱导向机构的设计H九、推出机构的设计13十、温控系统的设计15十一、设计小结16十二、参考文献17计算内容说明第一部分塑料ABSABS中文名：丙烯腊-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：AcrylinitriIe-Butadiene-Styrene基本特性：无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，密度在L021.05gc其收缩率为0130.8%ABS吸湿性强，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流动性一般，溢
2、料间隙约在0.04Inn1。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、奶油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。计算内容螺杆转速：3060r/min喷嘴形式：直通式喷嘴温度：190200C料筒温度：前20021(C中210230C后180200C模温：5080C注射压力：7O12OMpa保压力；5070Mpa注射时间(s)：35保压时间(s)：1530冷却时间(s)：1530成型周期(s)：4070计算内容第二部分塑件的形状尺寸塑料制件如下图所示塑件的工作条件对精度要求较低，根据ABS的性能可选择其塑件精度等级为5级精度(查阅塑料成型工艺与模具设计P
3、65表3-8)。其密度为1.0l.lg.c现取密度为L05g.cm3经过算得塑件的体积为：Vffi=2.131cm3塑件的质量为:Wffi=VffiXl.05=2.24(g)第三部分型腔数目的决定及排布已知的体积V塑或质量W塑，又因为此产品属大批量生产的小型塑件，综合考虑生产率和生产成本等各种因素，以及注射机的型号选择，初步确定采用一模两腔对称性排布。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用潜伏式浇口。排布如下图示：型腔数目及排布图说第四部分分型面的选择分型面的设计原则：1 .分型面应选在塑件外形最大轮廓处.2 .确定有利的留模方式,便于塑件顺利脱模.3 .保证塑件的精度要求4 .满足塑件的
4、外观质量要求5 .便于模具加工制造6 .考虑对成型面积的影响7 .考虑对排气效果的影响8 .考虑对侧向抽芯的影响塑件冷却时会因为收缩作用而包覆在凸模上，故从塑件脱模的角度考虑，应有利于塑件留在动模一侧,以便于脱模。而且不影响塑件的量和外观形状，以及尺寸精度。第五部分浇注系统的初步估计浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四个部分组成。浇注系统的设计应保证塑件熔体的流动平稳、流和程应尽量短、防止型芯变形、整修应方便、防止制品变形和翘曲、应与塑件材料品种相适用、冷料穴设计合理、尽量减少塑料的消耗。根据塑件的形状，采用推杆推出，开设冷料穴，拉料杆采用倒钩形式。主流道和分流道采用梯形截面，浇口采
5、用圆形截面，在定模固定板上采用浇口套。根据塑件的外形尺寸和质量等决定影响因素，取会值如下图如示估算浇注系统的体积，V浇=67c1113其质量约为:WMV浇XL05=6.37.35gS=(nXW,a+W)0.8=(2XW夔+W浇)/0.8=10.781L83g所以，选择用注射机型号为：XS-Z-30o浇注系统图计算内容说明第六部分注射机的型号与规格选择用注射机型号为：XS-Z-30.注射机的技术参数：型号：XS-Z-30额定注射量(cm3)30g螺杆直径(mm)28注射压力(MPa)119注射行程(mm)130注射时间(三)0.7注射方式螺杆式合模力(KN)250最大注射面积cd)90最大开(合
6、)模行程(mm)160模具最大厚度(mm)180模具最小厚度(mm)60模板最大距离(mm)340最大开模行程(mm)160喷嘴圆弧(mm)12喷嘴孔径(mm)2中心顶杆的直径(mm)30第七部分成型零部件的工作尺寸计算1、产生偏差的原因：塑料的成型收缩成型收缩引起制品产生尺寸偏差的原因有：预定收缩率(设计计算成型零部件工作尺寸所用的收缩率)与制品实际收缩率之间的误差：成型过程中，收缩率可能在其最大值和最小值之间发生波动。3s=(Smax-Smin)X制品尺寸s-成型收缩率波动引起的制品的尺寸仿差。SnIaXI,Smin-分别是制品的最大收缩率和最小收缩率。成型零部件的制造偏差工作尺寸的制造偏
7、差包括加工偏差和装配偏差。成型零部件的磨损2 .本产品为抗冲ABS制品，属于大批量生产的小型塑件，预定的收缩率的最在值和最小值分别取0。8%和0。3#。此产品采用4级精度，属于一般精度制品。因此,凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数X取值可在0.50.75的范围之间，凸凹模各处的工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到IT7IT8级，综合参考，相关计算具体如下：(Lml)o+-(Hs)Ls3-O.5X0+2=(l+0.5%)X8-0.5x0.240+02v4=8.28o4o64mm(Lm2)o+-(Hs)Ls2-O.5X0+2=(l+0.5%)X5.7-
8、0.5x0,22心皿=5.62o+o055mm(Iml)LZ=(ls)ls-O.5XLZ=(l+0.5%)X8-0.5x0.24:24/4=8.28-o,onundm2)0-2=(1+s)ls2-0.5XLZ=(l+0.5%)X5.7-0.5x0.22%2小=5.620o,05511M11(Hml)o4=(1+s)Hs2-O.5X产=(l+0.5%)X1.03-0.5x0.12”=5.62)4f,1(hm2)0-2=(1+s)Hs2-0.5X0.z=(l+0.5%)XI.03-0.5x0.12%,12/4=5.620-o,00511un(Cm)+z2=(l+s)Cs+z2=(1+0.5%)XI
9、.47+0.24/2=1.48+0.12mm3 .成型零件的强度、刚度计算注射模在其工作过程中需要承受多种外力，如注射压力，保压力，合模力和脱模力等。如果外力过大，注射模及其成型零部件将会产生塑性变形或断裂破坏，或产生较在的弹性弯曲变形，引起成型零部件在它们的对接面或贴合面外出现较大间隙，由此，而发生溢料及飞边现象，从而导致整个模具失效或无法达到技术质量要求。因此,在模具设计时，成型零部件的强度和刚度计算和较核是必不可少的。一般说来，凹模型腔的侧壁厚度和底部的厚度可以利用强度计算决定，但凸模和型芯通常都是由制品内形或制品上的孔型决定，设计时只能对它们进行强度校核。因在设计时采用的是整体式圆形型
10、腔。因此，计算参考公式如下：侧壁：按强度计算：tc=p(3p-2pL按刚度计算：tc=E6prpn-(u-l)/Eprpn013-l底部按强度计算：a=(3PnrXr4p)05按刚度计算：th=(0.1758PM/E6p严,凸模，型芯计算公式：r=(PnL/3.14E3p严由公式分别计算出相应的值为：按强度计算：tc=4.93unth=4.38mm按刚度计算：tc=0.93unth=l.91mmr=3.97mmMPa(mm)r参数符号的意义和单位：P：模腔压力(MPa)取值范围5070E：材料的弹性模量(MPa)查得2.06x105；p:材料的许用应力(MPa)查得176。5：u：材料的泊松比
11、查得0。025采用材料为3Cr2W8V,硬度255HRC。第八部分导柱导向机构的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。一、导柱导向机构的作用I、定位作用：模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。2、导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。3、承受一定的侧向压力。二、导柱导套的选择导柱结构形式及尺寸如上图：其材料采用45钢经调质，表面淬火，低温回火，硬度为N55HRC。导柱固定部分表面粗糙度Ra为O.8um,导向部分表面粗糙度Ra为0
12、.-0.48um。具体尺寸如上图所/Jo为便于导套与导柱配合后工作时的排气，在定模固定板上开设通气孔。布局形式如图示：UiUIII口排气槽的分布第九部分推出机构的设计推出机构的组成1、推出机构由推出零件、推出零件固定板和推杆、推出机构的导向与复位部件组成。即推板，推杆板紧固定板、推杆垫板、顶板导柱导套等组成。2、设计原则：a、推出机构应尽量设在动模一侧；b、保证塑件不因推出而变形损坏；c、机构简单动作可靠；d、合模时的正确复位。3、脱模力的计算：根据力平衡原理，列出平衡方程式：EFX=OFt+FbSin=FcosQFb塑件对型芯的包紧力；E脱模时型芯所受的摩擦力；F1脱模力A型芯的脱模斜度。又
13、：F=Fby于是Ft=Fb(UCoSa-Sina)而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，BP：Fh-Ap由止匕可得:Ft=Ap(cos-Sin)式中：为塑料对钢的摩擦系数，约为0.广0.3;A为塑件对型芯的总面积；P为塑件对型芯的单位面积上的包紧力，在一般情况下，模外冷却的塑件P取模内2.43.9X10pa;冷却的塑件P约取0.81.2X107Pa.所以：经计算，A=379.94un口取0.25,p取lXl(fPa,取=45Ft=379.94X1O6X1X1O7(O.25Xcos45-sin45)=900.04N因此，脱模力的大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦阻力，塑料与钢材
14、间的粘附力、大气压力及成型工艺条件的波动等等,因此要考虑到所有因素的影响较优困难,而且也只能是个近似值。顶杆的形状和布局L4、复位零件：由于采用推杆推出机构，故设置四根复位杆，另外，设计顶板导柱可以对顶板起导向作用,防止顶板因受力不均而偏斜，影响正常的顶出和复位。第十部分温控系统设计注射模冷却系统设计：1、冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大、型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。2、冷却水道至型腔表面的距离尽量相等当塑件壁厚均匀时、冷却水道到型腔表面最好距离相等，但是当塑件不均匀时，厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些，间距也可适当小一些。一般水道孔边到型腔表面的距离
15、应大于IOmm,常用1215mu3、浇口处加强冷却塑料熔体充填型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因此浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近，使浇口附近的模具在在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用下冷却4、冷却水道出、入口温着应尽量小如果冷却水道较优长，则冷却水出入温差就比较大，易使模温不均匀，所以在设计时就引起注意。5、冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置聚乙烯的收缩率大，水道应尽量沿着收缩方向设置。冷却水道的设计必须尽量避免冷却水道的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度。冷却水道要易于加工清理，一般水道孔径为IOnun左右，不小于
16、8三o根据此套模具结构，采用孔径为8mm的冷却水道。长度：L=728mm计算内容第十一部分设计总结通过这次系统的注射模的设计,我进一步了解了注射模的结构及各工作零部件的设计原则和设计要点，了解了注射具设计的一般程序。进行塑料产品的模具设计首先要对成型制品进行分析，再考虑浇注系统、型腔的分布、导向推出机构等后续工作。通过制品零件图就可以了解制品的设计要求。对形态复杂和精度要求较高的制品，有必要了解制品的使用目的、外观及装配要求，以便从塑料口种的流动性，收缩率，透明性和制品的机械强度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考虑注射成型工艺的可行性和经济性。模具的结构设计要求经济合理，认真掌握各种注射模具的设计的普遍规律，可以缩短模具设计周期，提高模具设计的水平。计算内容第十二部分参考文献参考资料：1、屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版19952、黄毅宏、李明辉主编模具制造工艺.北京：机械工业出版1999.63、何忠保，陈晓华，王秀英主编.典型零件模具图册.北京：机械工业出版2000.94、李绍林，马长福主编.实用模具技术手册.上海：上海科学技术文献出版社，2000.65.王树勋主编.注塑模具设计与制造实用技术.广州：；华南理工大学出版社，1996.16、李绍林主编.塑料橡胶成型模具设计手册.北京：机械工业出版社，2000.9
