学士学位论文
水龙头注塑工艺与模具设计
学科门类： 机械类 学位申请人： 韩 彪 隶属系部： 机电工程系 指导教师： 黄胜 讲师
申请日期： 2014年6 月
分类号
学 号
Yuncheng University
运城学院学士学位论文
摘要
塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。近年来，我国工业的高速发展对模具工业，对塑料模具提出了越来越高的要求。
塑料制品的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将塑料水龙头作为设计注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。
本设计的主要任务是研究水龙头的成型技术并且设计出注塑模具，其结构特点是侧浇口形式的单分型面注射模，具有侧向抽芯及圆弧抽芯，在随后的设计中，利用CAD软件对塑件进行了实体造型，对塑件结构进行了工艺分析，明确设计思路，确定注射成型工艺过程并对各个具体部分进行详细的计算和校核，以确保设计出的结构使模具工作运用可靠，保证与其他部件的配合。最后用autoCAD绘制一套模具装配图和零件图。
关键词：塑料水龙头；注塑模具；注射成型；单分型面；圆弧抽芯
The tap injection molding process and mold design
Abstract
Plastic products is widely used in everyday society, technology of mould has become to measure a country one of the important symbol of the levels of product manufacturing. Although a lot of plastic forming method, but the main method is to plastic injection forming, the plastic mold market in plastic forming mold production is about half of the injection mould. In recent years, with the rapid development of industry in our country to the mold industry, puts forward higher and higher requirements for plastic mould.
Injection molding is a kind of important method of plastic molding, it is mainly suitable for thermoplastic plastic molding, can be a complicated shape of precision plastic forming parts. As a design model, this topic is to plastic faucet will injection mold related knowledge as the basis, elaborated the design of plastic injection mould process.
This design's main task is to study the molding technology of faucet and design the injection mold and its structure is characterized by side gate in the form of a single parting surface injection mould, with side core-pulling and arc core pulling, and in the subsequent design, solid model is studied by using CAD software for plastic parts, process of plastic parts structure analysis, a clear design ideas, to determine the injection molding process and to each specific parts of detailed
calculation and checking, to ensure that the structure of the designed mold work using reliable, assurance and other components. Finally use autoCAD draw a die assembly drawing and part drawing.
Key words: Plastic faucet; Injection mould; Injection molding; Single parting surface; Arc core pulling
绪论
随着社会科技的进步，自塑料问世以来，塑料来源越发丰富，制作越发方便及成本越发低廉，因此兴起了塑料工业这一门新兴产业。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品在机械电子、国防、交通、建筑器材、农业和日用五金等众多领域的应用范围也在不断的扩大，75%以上的金属制品以及95%以上的塑料制品是通过模具来成型的。因此，产品对模具的精度要求越来越高，越来越普及。
塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。
模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却系统和建腔，生成材料清单和模具图。
塑料制品生产中先进合理的成型工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的重要因素。塑料模具对实现塑料成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。任何塑件的生产和更新换代都是以模具的制造和更新为前提的，由于目前工业和民用塑件的产量猛增，质量要求越来越高，因而导致了塑料模具研究设计和制造技术的迅猛发展。
第一章设计题目：水龙头注塑工艺与模具制造
零件名称：塑料水龙头壳体
材料：ABS
生产批量：大批量生产
图1-1 塑件结构
图1-2 塑件三维图
运城学院学士学位论文
第二章塑件成型工艺性能分析
2.1 工艺分析
该塑件为生活用水龙头，使用上没有什么特别的要求，只要求外形美观，表面光洁。尺寸较小，形状要求对称，精度要求不高。上面有内螺纹，要求为M20，入水端装有外螺纹要求为G1/2"×20的金属嵌件。对于R50的型芯可以使用齿轮齿条啮合在模内抽芯，M20的螺纹则在模外手动抽芯。
该水龙头壳体所选用的材料是ABS,，未注公差尺寸MT5，它是优良的工程材料之一。ABS 树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工
流动性。因此ABS 树脂具有优良的冲击韧性和力学强度，耐磨性、抗蠕变性好，耐化学性及电性能良好，光泽性好，易于表面印刷、涂层、电镀、机械加工，同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，常用于制造机械配件，汽车配件，镀金配件，笔杆化工防腐管材等。
表2-1 ABS 塑料主要的性能指标
第三章 注射工艺设计
3.1工艺参数计算
3.1.1最大注射量
利用Ug 软件对塑件建模，计算体积。从分析日志中可以清楚的看出塑件的体积为39.445cm 3，约为39cm 3。
该产品材料为ABS ，根据表2-1查得，知其密度为1.13-1.14g/cm 3，收缩率为 0.3~0.8 %，计算其平均密度为1.135 g/cm 3，平均收缩率为0.55﹪，所以单件制品质量为W 件=1.135 g/cm 3×39cm 3=44.265g
3.1.2 注塑机选定
1.最大注塑量
塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是: 注件.8V 0V ≤ 0.8V V 件
注≥
49.8039=≥3cm
式中
件
V - 塑件与浇注系统的体积(3
cm )
注V - 注射机注射容量(3
cm )
0.8- 最大注射容量利用系数 2.注射压力
项目 性能参数 项目
性能参数
密度(g/cm 3
) 1.13～1.14 缺口冲击强度(KJ/m2) 6 熔点(℃) 130~160 体积电阻(Ω.cm) 1016
收缩率(%) 0.3~0.8 表面电阻(Ω) 10 相对粘度 1.9～2.3 马丁耐热(℃) ≥60 拉伸强度(MPa) 63 热变形温度(1.81MPa ，℃)
45 静弯曲强度(MPa)
80
硬 度（HR ）
R121
运城学院学士学位论文
注塑加工是所需注射压力与塑料品种，塑件形状和尺寸，注塑机类型，喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。选择的注塑机的注射压力必须大于成型制品所需的注射压力。根据经验，成型所需的注射压力范围如下：
⑴、塑件形状简单熔体流动性好，壁厚者，所需注射压力一般小于70MPa ；
⑵、塑件形状一般,精度要求一般，熔体流动性好者，所需注射压力通常选70-100MPa; ⑶、塑件形状一般,有一定精度要求，熔体粘度中等，所需注射压100-140MPa ⑷、塑件壁厚，尺寸大，壁厚不均精度要求高，熔体粘度高者注射压力选为100-140MPa 根据塑件的原材料分析,查相关手册得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100 Mpa ,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射压力Mpa .模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式: 注成P P ≤
a MP 90P ≥注
式中成P - 塑件成型是所需的压力(Mpa ) 注P - 所选注射机的额定注射压力(Mpa )
3.锁模力
锁模力为注塑机锁模装置用于加紧模具的力，模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力,其关系式如下:
1000A
P P ?≥腔锁
.4N
588100058.1961330P =?≥锁
式中腔P - 模具型腔压力,取30MPa
A - 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积(2
mm ) 锁P - 注射机额定锁模力(N)
再根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,由以上数据,相关资料初选螺杆式注塑机:XS-ZY-100/60.它的注射容量为1003
mm ,注塑压力为150MPa,锁模力为600KN,均满足以上条件.
此注射机主要参数和技术规格如下：
表3-1 注射机主要参数和技术规格
项目 性能参数 项目 性能参数 螺杆直径(mm)
35
最小模具厚度(mm)
10
最大理论注射容量(cm3)
100 动、定模固定板尺寸为(mm) 440×340 注射压力(MPa) 150 最大开合模行程(mm) 260 锁模力(KN) 600 喷嘴球半径(mm) 12 最大成型面积(cm3) 90 喷嘴孔径(mm) 4 最大模具厚度(mm)
340
喷嘴移动距离(mm)
125
4. 塑件模塑成型工艺参数的确定
ABS 注射成型工艺参数见下表,试模时,可根据实际情况作适当调整
表3-2 ABS 注射成型工艺参数
第四章 模具的总体设
计
4.1 确定模具类别
注射模具的种类有很多，生产中常按其特征来分，可以分为：单分型面注射模具（两板式），双分型面模具（三板式），侧向分型与抽芯注射模具，带活动镶件的注射模具等。按塑件生产批量，注射机的规格和塑件形状和大小，确定此塑件采取一模一件的生产方式。由于其形状比较复杂，体积小，可设计成带活动镶件的注射模。
4.2 选择分型面
分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，常见的形式有水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面等，其中水平分型面结构简单，加工方便，所以经常采用。
分型面的选择是一个比较复杂的问题，选择分型面应遵循以下原则：
（1）分型面塑件应尽可能留在动模或下模，以便从动模或下模顶出，简化模具结构。
工艺参数 规格
工艺参数
规格
预热和干燥
温度t/℃: 80-95
成型时间/s
注射时间 0-5 时间
/h: 4-5 保压时间 15-30 料筒温度t/℃ 后段 150-170 冷却时间 15-30 中段 165-180
总周期
40-70 前段
180-200
螺杆转速n/() 30-60 喷嘴温度t/℃ 170-180 后处理 方法 红外线灯烘箱
模具温度t/℃ 50-80 温度t/℃ 70 注射压力p/Mpa
60-100
时间
/h
2-4
运城学院学士学位论文
（2）分型面塑件留于动模时，应考虑最简顶出形式，简化模具结构。
（3）塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。
（4）塑件有多组抽芯时，应尽量避免长端侧抽芯。
（5）头部有圆弧的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。
（6）一般塑件分型面的选择，应考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。
（7）有同心度要求的塑件，应尽可能将型腔设在同一分型面上。
（8）一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端，以利于排气。
综合以上原则，根据塑件的结构形式，这里选择最常用的水平分型面(图4-1)
图4-1 塑件分型面
根据塑件结构，分型面设置在塑件的对称平面。
4.3确定型腔布局
塑件结构比较复杂，需要侧滑块抽芯以及齿轮齿条啮合在模具内抽芯，所以这里选择一
模一腔。
4.4浇注系统设计
浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。它的设计是注射模设计中很重要的环节。浇注系统的作用是：将塑料熔体均匀地送到每个型腔，并将注射压力有效地传送到型腔的各个部位，以获得形状完整，质量优良的塑件。
普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。
4.4.1主流道设计
主流道是指注射机喷嘴与型腔或与分流道连接的这一段进料通道，是塑料熔体进入模具最先经过的部位，它与注射机喷嘴在同一轴芯线上。在卧式注射机用模具中，主流道垂直于分型面，主流道的结构形式及与注射机喷嘴的连接如图4-2所示。
图4-2 主流道形状及其与注射机喷嘴的关系
主流道需设计成锥角为20o~60o的圆锥形，表面粗糙度Ra<0.8 m，以便于浇注系统凝料从其中顺利拔出。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计在可拆卸的主流道衬套（浇口套）内。衬套一般选用碳素工具刚如T8A，T10A等，热处理要求53~57HRC，衬套与定模板的配合可采用H7/m6。
为使塑料熔体完全进入主流道而不溢出，主流道与注射机喷嘴球的对接处应设计成半球
形凹坑，其半径SR=SR
1+（1~2）mm,其小端直径d=d
1
+(0.5~1)mm.
为便于模具安装时与注射机的对中，模具上应设有定位圈。大多数情况下，主流道衬套
和定位圈分开设计，然后配合固定在模板上。衬套与定位圈的配合可采用H9/f9.
由于选择的注射机的喷嘴球半径为SR
1
=12mm,所以设计的SR=12+1=13mm；喷嘴孔径
d
1
=2mm,所以设计的d=2+0.5=2.5mm.主流道锥角为30o。
4.4.2分流道设计
在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，由于本塑件模具属于单型腔模具，塑件又比较小，所以不必设置分流道。
4.4.3浇口设计
浇口是指连接分流道和型腔的进料通道。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；
运城学院学士学位论文
（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。
浇口的形式很多，尺寸也各不相同，常见的浇口形式有：直接浇口（主流道型浇口）、侧浇口、中心浇口、扇形浇口、薄片浇口、潜伏式浇口、点浇口、护耳浇口等。具体到本模具，考虑到模具本身的复杂度，选用比较简单的直接浇口。该浇口在单型腔模中，塑料熔体直接进入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较容易。另外传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便，但去除浇口困难，设计在主流道衬套内。
4.5成型零件的设计
成型零件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括：凹模（型腔）、型芯（凸模）及镶件等。
4.5.1 凹模的结构
凹模有整体式和组合式两种。
整体式凹模结构简单，成型出的塑件质量较好，模具强度好，不易变形。但加工工艺差，所以只适合形状简单的塑件成型；组合式凹模是指凹模有两个以上的零件组合而成。这种凹模加工工艺性能好，但装配调整困难。
组合式凹模可分为整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式。对于形状复杂或易损坏的凹模，将难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型腔主体上，以方便加工和更换（即局部镶拼式）。
考虑到塑件的特殊结构，以及分型面选择在塑件的对称平面等原因，本模具的凹模选择组合式凹模中的局部镶拼式凹模。所以对于成型G1/2"×20的外螺纹，采用局部镶拼上的丝哈夫。
4.5.2 型芯的结构
型芯是成行塑件内表面的凸状零件。型芯有整体式和组合式两类。
整体式型芯是将模板和型芯制成一体，其结构牢固，但工艺性较差，同时模具材料损耗费多，多用于形状简单的单型腔模具中。
组合式型芯可分为整体嵌入式和镶拼式。整体嵌入式的型芯是将型芯单独加工后镶入模板中组成，这样可以节省贵重模具材料，便于加工，尺寸精度容易保证，配合采用H7/m6。镶拼式的型芯是将某些难以加工的或易损的部位做成镶件或拼块，然后嵌入主型芯内的组合式结构。
考虑到塑件的特殊结构，本模具可以设计成有三个型芯的结构。对以R50的圆弧形孔型芯，设计成由侧滑块运动带动齿条，由齿条带动齿轮式型芯来进行抽芯,对于M20的内螺纹则采用螺纹型芯在模外手动抽芯的方法。
第五章 模具结构设计
5.1 成型零件工作尺寸计算
5.1.1影响成型零件尺寸的因素
① 成形收缩率
-S =2MIN
MAX
S S +×100% （5-1） 式中：-
S —塑件的平均收缩率
s MAX —塑件的最大收缩率
s
MIN
—塑件的最小收缩率
本塑件的材料为ABS ，收缩率范围为0.4%～0.7%，所以： -
S =0.5%
② 模具成型零件的制造公差
模具成型零件的制造公差直接影响塑件的尺寸公差，成型零件的精度高，则塑件的精度也高。模具设计时，根据实践证明，成型零件的制造公差δz 可选为塑件公差?的1/3～1/4，塑件材料ABS 的标注公差尺寸公差等级一般精度为MT4，未注公差尺寸公差等级为MT5。表面精度Ra0.8～0.4m μ.
③ 模具成型零件的磨损
模具使用过程中由于塑料熔体、塑件对模具的作用，成型过程中可能产生的腐蚀气体的锈蚀以及模具维护时重新打磨抛光等，均有可能使成型零件发生磨损。一般来说，对于中小塑件最大磨损量c δ可取塑件公差的1/6，本塑件因为精度要求不高，所以模具成型零件的磨损这里可以忽略不计。 5.1.2成型零件工作尺寸的计算
这里采用的计算方法为常用的按平均收缩率、平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法。由于模具成型零件的磨损已忽略不计了，所以型腔和型芯径向尺寸的计算与型腔深度和型芯高度的计算一样。
1.型腔和型芯工作尺寸的计算 （L M ）0
+δz
=[（1+-
S ）L s -x △] 0+δz （5-2）
（l M ）0-δz =[（1+-
S ）l s -x △]0-δz （5-3） 式中：M L 、M l -型腔、型芯的工作尺寸，mm ；
-
S －塑件的平均收缩率；
L S 、l s -塑件的尺寸；
?－塑件的尺寸公差，mm ；
x-修正系数 当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=0.5。 当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=0.75。
运城学院学士学位论文
对于本模具，-S＝0.5%,因为精度级别较低，所以x取0.5，?取MT5级（按国家标准GB/T14486-93查表可得），
Z
δ取?/3。
根据公式（5-2），得出型腔尺寸计算如下：
L S1=Φ28 (?1=0.35)
1
M
L＝Φ28.3710+0.117mm
L S2=32 (?2=0.31)
2
M
L＝32.3070+0.103mm
L S3=Φ16 (?3=0.27)
3
M
L＝Φ16.1590+0.09mm
L S4=57 (?4=0.47)
4
M
L＝57.4630+0.163mm
L S5=Φ20 (?5=0.35)
5
M
L＝Φ20.3290+0.117mm
根据公式（5-3），得出型芯尺寸如下：
1s
l=Φ12.5 (?1=0.23) 1M l=Φ12.8670-0.077mm
2s
l=Φ10 (?2=0.19) 2M l=10.3250-0.063mm
3s
l=Φ20 (?3=0.35) 错误！未找到引用源。=Φ20.7210-0.117mm 2.螺纹型环与螺纹型芯工作尺寸的计算
（1）螺纹型环的工作尺寸
①：螺纹型环大径
（D
m大）
+δz=[（1+-S）D s大-△中] 0+δz (5-4)
②：螺纹型环中径
（D
m中）
+δz=[（1+-S）D s中-△中] 0+δz (5-5)
③：螺纹型环小径
（D
m小）
+δz=[（1+-S）D s小-△中] 0+δz (5-6)
上面各式中 D
m大
—螺纹型环大径基本尺寸；
D
m中
—螺纹型环中径基本尺寸；
D
m小
—螺纹型环小径基本尺寸；
D
s大
—塑件外螺纹大径基本尺寸；
D
s中
—塑件外螺纹中径基本尺寸；
D
s小
—塑件外螺纹小径基本尺寸；
-
S—塑料平均收缩率；
△
中
—塑件螺纹中径公差，参照金属螺纹公差标准中精度最低者选用，其值可查表GB/T 197—1981；
δz—螺纹型环中径制造公差，其值取△
中
/5。
对于塑件外螺纹G1/2"×20,需螺纹型环使之成型，螺距P=1mm，外螺纹大径d=20mm,中
径d
2=19.350mm，小径d
1
=18.917mm。
根据公式（5-4）、（5-5）、（5-6），得出螺纹型环工作尺寸：
（D
m大
）
+δz=20.058
+0.047mm
（D
m中
）
+δz=19.394
+0.047mm
（D
m小）
+δz=18.925
+0.047mm
（2）螺纹型芯的工作尺寸
①：螺纹型芯大径
（d
m大）0
-δz
=[（1+
-
S）d s大-△中]0-δz (5-7)
②：螺纹型芯中径
（d
m中）0
-δz
=[（1+
-
S）d s中-△中]0-δz (5-8)
③：螺纹型芯小径
（d
m小）0
-δz
=[（1+
-
S）d s小-△中]0-δz(5-9)
上面各式中 d
m大
—螺纹型芯大径基本尺寸；
d
m中
—螺纹型芯中径基本尺寸；
d
m小
—螺纹型芯小径基本尺寸；
d
s大
—塑件内螺纹大径基本尺寸；
d
s中
—塑件内螺纹中径基本尺寸；
d
s小
—塑件内螺纹小径基本尺寸；
-
S—塑料平均收缩率；
△
中
—塑件螺纹中径公差，参照金属螺纹公差标准中精度最低者选用，其值可查表GB/T 197—1981；
δz—螺纹型芯中径制造公差，其值取△
中
/5。
对于塑件内螺纹M20,需螺纹型芯使之成型，螺距P=2.5mm，内螺纹大径D=20mm,中径
D 2=18.376mm，小径D
1
=17.294mm。
根据公式（5-7）、（5-8）、（5-9），得出螺纹型芯工作尺寸：
（d
m大
）0
-δz
=20.7550
-0.067
mm
（d
m中
）0
-δz
=19.0970
-0.067
mm
（d
m小
）0
-δz
=17.9920
-0.067
mm
由于螺纹牙较小，螺纹配合的长度也较小，所以不考虑螺距的收缩率。
至此，成型零件的工作尺寸计算完毕，具体的零件结构图，参看型腔和型芯的零件图，在此不做赘述。
5.2 模板设计
在塑料注射模的注射过程中，型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力，因此模具型腔应有足够的强度和刚度。总的说来，型腔所承受的力大体有如下几种：合模时的压应力；
注射过程中塑料流动的注射压力；
浇口封闭前一瞬间的保压压力；
开模时的拉应力。
运城学院学士学位论文
但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力，并在注射过程中总在变化。在这些压力作用下，当型腔刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时，随着压力下降，型腔将会弹性回复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔强度不足时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板厚度的计算和选择是十分重要的。
根据定模板上的最大成型尺寸，采用经验估计法估算出定模板的壁厚尺寸约为30mm。根据塑件的各部尺寸计算，可以初步确定模具周边尺寸为186mm×213mm。
5.4机构设计
为了保证模具正确合模，塑件顺利脱模，注射模中还包含有合模导向机构、推出机构等。
5.4.1.合模导向机构的设计
导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。
合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位导向两种形式。通常采用导柱导向定位机构。合模导向机构的主要作用是：保证动定模或上下模位置准确，引导型芯进入型腔，工作时承受一定的侧向力，另外在模具装配时可起到定位作用。本模具采用导柱导套导向机构。
导柱导套导向机构设计时应将头部设计成球形或者锥形，能使导柱顺利进入导向孔 ,导柱长度必须高出凹模端面10~12mm,以免凸模先进入型腔与其相撞而损坏模具；导柱、导套与固定板之间，一般采用H7/k6配合，导向部分常采用H7/f7配合。其各部尺寸参照选定的标准模架而定。
导柱、导套零件如下：
图5-1 导柱
图5-2 导套
5.4.2.推出机构的设计
注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型芯上自动地脱出模外，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后制品的留模形式，是留在动模部分还是留在定模部分，由于顶出系统必须建立在制品所滞留的模具部分中，而且，注塑机的顶出机构是设置在动模板的一侧，因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。为了提高生产效率，缩短成型周期和实现自动化，不仅制品需要顺利的脱模，而且浇道中的塑料也必须有其特定的脱模方式。由于塑料制品的尺寸、形状各不相同，差距甚大，因而每副模具的顶出系统的结构也是各不相同的，但是对所有注塑模具顶出系统的要求均是相同的。
推出机构总的设计原则是：
（1）：尽量设法使塑件留于动模。模具结构设计应尽量设法使塑件在开模的过程中留在
装后磨平
装后磨平
运城学院学士学位论文
动模上，以便利用注射机动模上的顶杆或其它推出机构顶出制品。
（2）：确保塑件不变形不损坏完整脱出。要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，以便选择合适的顶出方式和顶出装置，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯，因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯。
（3）：尽量不损坏塑件的外观。塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观，若采用顶杆等有顶出痕迹上时，顶杆应设在塑件加工面或内侧面，必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。
（4）：结构可靠。顶出机构必须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易。
从塑件结构形状分析，塑件内外表面沿脱模方向的脱模斜度为3°，以便于脱模和塑件留于动模。采用推杆脱模机构，用一根推杆推在塑件的中心部位，推杆固定在模具的推杆固定板与推板之间，由注塑机顶出油缸推动，使推杆运动实现脱模动作，并用复位杆复位。
常用的推出机构包括推杆推出机构、推件板推出机构、活动镶块、及型腔推出机构等。其中推件板推出机构是在型芯的根部安装了一块与之相配合的推件板，在塑件的整个周边端面上进行推出。这种推出机构作用面积很大，推出力大而均匀，运动平稳，并且在塑件上无推出痕迹，所以常用推出支撑面很小的塑件。具体到本模具，考虑到塑件的特殊结构，不能采用推板形式的推出机构，所以只能采用推杆形式的推出机构。其形式及各部尺寸参照选定的标准模架而定。
本模具推出（脱模）机构有如下特点：
（1）：半径为Φ50的圆弧型芯采用了模内齿轮齿条侧抽芯；
（2）：M20的内螺纹采用了模外手动脱螺纹：
（3）：G1/2″×20外螺纹采用的是直接分型方式（哈呋螺纹型环）脱螺纹；
（4）：Φ10孔侧抽芯和齿条运动由斜导柱带动滑块实现。
5.4.3侧向分型与抽芯机构的设计
1.脱模距与脱模力的计算
将侧型芯或拼合凹模（滑块）从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，侧型芯或拼合凹模（滑块）在拔模方向移动的距离称为抽芯距。一般情况下，抽芯距去塑件侧孔、侧凹、侧凸深度加2～3mm安全系数。
S=S
1+K=S
1
+(2～3)mm
式中 S—抽芯距(mm)
S
1
—临界抽芯距(mm)
K—安全系数
所以，S=52+2=54mm。
注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力。塑件要从型芯上脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。
一般而论，塑件在开始脱模时，所需克服的阻力最大，所需的脱模力最大。脱模力Ft 可用下式计算:
F t =pA )sin cos (ααμ- （5-10）
式中：
μ—塑件与刚的摩擦系数，ABS 取0.2~0.25；
p —塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件p=（2.4~3.9）×107Pa;模内冷却的塑件p=（0.8~1.2）×107Pa ；
A —塑件包容型芯的面积；
α—脱模斜度。
对于本模具，μ取0.23，
p 取1×107 Pa, α取30分，由于脱模斜度很小，)sin cos (ααμ-近似等于μ。
t F =1×107 ×62×π×(53+25π)×0.2×10-6
=35.33KN
2.斜销抽芯机构设计
（1）斜销的形状及技术要求
斜销工作端设计成锥台形，其斜角应大于斜销的倾斜角2～3度。斜销固定端与模板之间可采用H7/m6过度配合，斜销工作部分与滑块上斜导孔之间的配合可采用H11/b11。斜销的材料为T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC ≥55，表面粗糙度为Ra α0.8μm 。
（2）斜销的倾斜角
通过受力分析与理论计算可知，斜销的倾斜角α取22度33分比较理想，常用的是12≤α≤22，所以这里取α=18。
（3）斜销的长度计算
斜销完成抽芯距S 所需的距离H=Scot α=54×0.36397=166mm 。 斜销工作长度：L=S/sin α=174mm 。 斜销总长度：L Z =L 1+L 2+L 3+L 4+L 5
=d 2/tan α+h/cos α+2d 1tan α+s/sin α+(5～10)mm
式中 L Z —斜销总长度；
d 2—斜销固定部分大端直径； h —斜销固定板厚度； d —斜销工作部分直径； S —轴心距。 （4）斜销的直径
通过斜销的倾斜角以及脱模力查设计手册可知最大弯曲力F W =38KN ，在通过F W 查手册可以确定斜销直径为25mm 。
运城学院学士学位论文
5.5冷却系统的设计
5.5.1冷却管道直径的确定
根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。 另外，具冷却系统的过程中，还应同时遵循： 1、浇口处加强冷却；
2、冷却水孔到型腔表面的距离相等；
3、冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大；
4、冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。
5、进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。
6、冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。
冷却系统设计的有关公式：
q v =WQ 1/ρc 1(θ1-θ2) （5-11）
式中：q v ——冷却水的体积流量(m 3/min)
W ——单位时间内注入模具中的塑料重量(kg/min) Q 1——单位重量的塑料制品在凝固时所放出的热量(kJ/kg) ρ——冷却水的密度0.98×103 kg/m 3 c 1——冷却水的比热容4.187 kJ/(kg.℃) θ1——冷却水的出口温度25℃ θ2——冷却水的入口温度20℃ Q1可表示为：Q 1=[c 2(θ3-θ4)+u]
式中：c 2——塑料的比热容1.465 kJ/(kg.℃) Q 3——塑料熔体的初始温度200℃ θ4——塑料制品在推出时的温度60℃ u ——结晶型塑料的熔化质量焓(kJ/kg) Q 1=[c 2(θ3-θ4)+u]=1.465(200-60)=205.1kJ/kg 将以上各数代入（5-11）式得：
q v =(0.013×205.1)/[0.98×103×4.187(25-20)]m 3/min =0.13×10-3m 3/min
上述计算的设定条件是：模具的平均工作温度为40℃，用常温20℃的水作为模具的冷却介质，其出口温度为25℃，产量为0.013kg/min 。
由体积流量查表可知所需的冷却水管的直径非常小，体积流量也很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式即可。但为满足模具在不同温度条件下的使用，可在适当的位置布置直径d=8mm 的管道来调节温度。
5.5.2冷却管道数量的确定
1、求冷却水在管道里的流速ν
2
4d q V πν==601000810.3142
4
??
?
? ?????-π=0.04m/s 2、求管道孔壁与冷却介质的传热系数K ' 查表得f=6.84(设水温为25 0C)
K '=4.187×103×
()
.2
0.8
0310008.6
01096.904.86??
? ?????=5.62×106J/（m 2*h*0C ）
3.求冷却管道传热总面积A
A=()
25401062.560/1067.1606066'1-???=?θθK =0.02m 2
所以，模具应开设的冷却管数n=10001601000802.0?
?π=3.97 考虑塑件受热均匀，所以采取对称式分布，取n=4。
5.5.3模具尺寸确定
1.型腔壁厚以及定模板尺寸的确定
在塑料注射模的注射过程中，型腔从合模到注射保压过程中将受到高压的冲击力，因此模具型腔应有足够的强度和刚度。总的说来，型腔所承受的力大体有如下几种：
1）合模时的压应力；
2）注射过程中塑料流动的注射压力； 3）浇口封闭前一瞬间的保压压力； 4）开模时的拉应力。
但型腔所承受的力主要是注射压力和保压压力，并在注射过程中总在变化。在这些压力作用下，当型腔刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，并产生溢料飞边。当塑料冷却收缩时，随着压力下降，型腔将会弹性回复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔强度不足时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中不产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板厚度的计算和选择是十分重要的。
运城学院学士学位论文
根据定模板上的最大成型尺寸，采用经验估计法估算出定模板的壁厚尺寸约为30mm。根据塑件的各部尺寸计算，可以初步确定模具周边尺寸为186mm×213mm。
2.确定标准模架的型号和规格
模架是设计，制造塑料注射模的基础部件，为了提高模具的质量，缩短生产周期，组织专业化生产，促进商品化国家完成塑料注射模具大中小型模架制定。并规定模架结构型式为
四种型号，即基本型号A
1、A
2
、 A
3
、A
4
四个品种，派生型分为P
1
～ P
9
九个品种 ,
标准中还规定，以定模和动模座板有肩、无肩划分，又增加了13个品种。这样总共就有26个模架品种。其规格数基本上覆盖了注射容量为10 ～ 4000注射机用的各类中小型热塑性和热固性塑料注射模具。
根据以上的分析、计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。查模具设计指导，选用以下标准模架：
A
1
-315X315-31-F1 GB/T 12556-1990
定模板厚度：A=40mm ；动模板厚度：B=80mm ；垫块厚度：C=100mm
模具厚度：H
模
=A+B+C+50=40+80+100+50=270mm；
模具的外形尺寸：315mm×315mm×270mm
第六章模具参数的校核
注射时，为防止模具分型面被模压力顶开，必须对模具施以足够的锁模力，否则在分型面处将产生溢料，因此模具设计时，应使注射机的锁模力大于模具将分型面涨开的力，即：
F>Pm(n i
A＋j A)
式中： F——锁模力。
i
A，j A——分别为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积（mm2）。
Pm——塑料熔体在型腔内的平均压力（Mpa）,型腔压力取注射压力的80%左右，一般取20~40Mpa，详见表6-1，这里选29.4MP；
N——型腔数量。
表 6-1 模内的平均压力
制品的特点模内的平均压力(MPa) 举列
塑料成型加工技术实验报告范文 篇一：材料加工实验报告(注塑成型CAE分析实验) 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理，以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全，具有完整的分析模块，可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响，还可以模拟出成型缺陷的形成，以及如何改进等等，还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程，满足黏性流体力学和基本方程，但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算，就可以得出结果。 三、实验器材 硬件：计算机、游标卡尺、注塑机、打印机
软件：UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚 1、UG软件模型建立和模具设计（已省去）； 2、启动Moldflow软件； 3、新建一个分析项目； 4、输入分析模型文件； 5、网格划分和网格修改； 6、流道设计； 7、冷却水道布置； 8、成型工艺参数设置； 9、运行分析求解器； 10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验（已省去）； 12、分析模拟分析报告（省去与实验结果相比较这一步骤）； 13、得出结论 五、前置处理相关数据 1.网格处理情况 1）进行网格诊断，可以看到网格重叠和最大纵横比等问题；2）网格诊断，并依次修改存在的网格问题； 3）修改完后，再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料，弹出如图材料选择窗可直接选常用材料，也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”，这里直接用默认值。 4. 分析类型设置（1）最佳浇口位置分析 分析结果：
一、塑件成型工艺性分析 1、塑件的分析 （1）外形尺寸该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型。 （2）精度等级每个尺寸的公差都不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。 （3)脱模斜度 ABS属无定形塑料，成型收缩率较小，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1度。 2、ABS的性能分析 （1）使用性能综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 （2)成型性能 1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。 2）吸湿性强。含水量应小于0.3%（质量）。必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3）流动性中等。溢边料0.04mm左右。 4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。 （3）ABS的主要性能指标其性能指标见下表
ABS 性能指标 密度/g ·3cm 1.02～1.08 屈服强度/MPa 50 比体积/13-?g cm 0.86～0.96 拉伸强度/MPa 38 吸水率(%) 0.2～0.4 拉伸弹性模量/MPa 1.4×310 熔点/C ο 130～160 抗弯强度/MPa 80 计算收缩率（%） 0.4～0.7 抗压强度/MPa 53 比热熔/1)(-??C kg J ο 1470 弯曲弹性模量/MPa 1.4310? 3、ABS 的注射成型过程及工艺参数 （1）注射成型过程 1）成型前的准备。对ABS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS 吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。 2)注射过程。塑件在注射机料和筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3）塑件的后处理。的介质为空气和水，处理温度为60～75C ?，理时间为16～20s 。 （2）注射工艺参数 1）注射机：螺杆式，螺杆转数为30r/min 2）料筒温度（C O ):后段150～170; 中段160～180；
塑料成型加工技术实验报告范文 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理，以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全，具有完整的分析模块，可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响，还可以模拟出成型缺陷的形成，以及如何改进等等，还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程，满足黏性流体力学和基本方程，但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算，就可以得出结果。 三、实验器材 硬件：计算机、游标卡尺、注塑机、打印机 软件：UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚
1、UG软件模型建立和模具设计（已省去）； 2、启动Moldflow软件； 3、新建一个分析项目； 4、输入分析模型文件； 5、网格划分和网格修改； 6、流道设计； 7、冷却水道布置； 8、成型工艺参数设置； 9、运行分析求解器；10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验（已省去）； 12、分析模拟分析报告（省去与实验结果相比较这一步骤）；13、得出结论 五、前置处理相关数据1.网格处理情况 1）进行网格诊断，可以看到网格重叠和最大纵横比等问题；2）网格诊断，并依次修改存在的网格问题；3）修改完后，再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料，弹出如图材料选择窗 可直接选常用材料，也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”，这里直接用默认值。 4. 分析类型设置（1）最佳浇口位置分析 分析结果： 理论最佳浇口在深蓝色区，但实际选浇口位置还需根据模具结构设计等综合因素考虑。在方案任务视窗里双击第三项，弹出选择分析系列窗口，选择浇口分析，最后选择如图位置。
第1章塑件成型工艺性分析 1．1 塑件（齿轮链轮套件）分析 1.1.1塑件 如图1.1所示，齿轮链轮套件参数见表1.1。 表1.1 齿轮链轮套件参数 1.1.2该塑件塑料名称为聚酰胺66（PA66），采用大批量生产纲领 1.1.3塑件的结构及成型工艺分析 1.1.3.1 塑件结构分析如下，塑件零件工作图如图1.1。 图1.1塑件零件工作图 （1）该凸凹塑件作为传动件，两端都为齿轮，分别在不同的型腔内成型，必须保证塑件的同轴度，所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证传
动精度。 （2）该塑件外形是阶梯齿轮零件，在圆柱齿轮上有侧向凸凹。 1.1.3.2 成型工艺分析如下。 （1）精度等级。采用一般精度7级。 （2）脱模斜度。塑件壁厚哟为2.5mm，其脱模斜度查参考文献其脱模斜度40`到1度30分。由于塑件没有特殊狭窄细小部位，所用塑料为PA66，流动性极好，注射流畅，所以塑件外形没有放脱模斜度，同时为了保证齿轮传动齿面接触强度，齿轮轮齿不放脱模斜度，轴孔也不放脱模斜度。 1.2 热塑性材料（PA66）的注射成型过程及工艺参数 1.2.1 注射成型过程 （1）成型前的准备。对PA66的色泽、细度和均匀度等进行检查。由于PA66容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，使水分含量<0.3%。 （2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为冲模、压实、保压、倒流、和冷却5个阶段。 （3）塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件查参考文献有处理介质为油；处理温度为120度；处理时间为15分钟。 1.2.2 PA66的注射工艺参数 （1）注射机：螺杆式 （2）螺杆转速（r/min）：20~50 （3）料筒温度（℃）：后段240~250 中段260~280 前，因斜导柱与两半结构及型腔形成的阻力，使B分型面先分型，脱料板将浇道脱下，随即限位螺钉达限位，C分型面分型，斜导柱将两半结构拔离，最后由顶板、顶管将制品顶出。 合摸时，顶出系统由复位杆进行复位。
塑料注射成型工艺中成型零部件 摘要随着塑料制品在日常生活中的广泛利用，人们对塑料制品的质量与数量要求日趋提高，而国内塑料制造行业所掌握的技术普遍相对落后，要提高我国塑料行业的整体竞争力，对成型模具的研究与改进是必须的。实际上塑料注射所用的模具（简称注射模一一实现注射成型工艺的重要工艺装备）成型技术已成为衡量一个国家塑料制造水平的重要标志之一。本文介绍了几种塑料成型工艺中重要模具的特点，并对不同种类凹模凸模的结构和使用条件进行探究。 关键词塑料成型；注塑机；凹模；凸模 中图分类号TS91 文献标识码A 文章编号1674-6708 （2016 ）162-0149-02 注射成型（注塑）是一种将已经在加热料筒中预先均匀塑化的热固性或热塑性材料，高速推挤到闭合模具的模腔中用以成型工业产品的生产方法。产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。注塑方法又可分注塑成型模压法和压铸法。注射成型机（简称注射机或注塑机）是一种常用的塑料成型设备，它利用塑料成型模具将热塑性塑料制成各种形状的塑料制品。近年来，注射成型也成功地用于成型某些热固性塑料。 我国的注塑机从无到有，从单一品种到多品种，已经有
了长足的发展。但相比于其他如德国等制造工艺技术发达的 国家，我国的塑料工业还处于初级发展阶段，所以注塑成型 在我国的高分子材料发展进程中有着广阔的前景。同时随着塑料制品在日常社会中得到广泛利用，塑料注射成型所用的模具（简称注射模，它是实现注射成型工艺的重要工艺装备）技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。 注射模的基本组成： 1）成型零部件； 2）浇注系统：浇注系统是指注塑机喷嘴将塑料喷出后，流体到达模具型腔前所流经的通道； 3）导向机构：导向机构是用于保证动、定模合模时准确对合； 4）支承零部件：支承零部件是指起支持作用的零部件轴承，常与导向机构组合构成模架； 5）推出机构：推出机构是将模具中已经完成成型后的塑件及浇注系统中的凝料推出模具的装置； 6）侧向分型与抽芯机构：该机构将成型孔、凹穴或凸台的型芯或瓣合模块从塑件上脱开或抽出，合模时又将其复位； 7）温度调节系统：满足注射工艺对模温的要求； 8）排气系统：将型腔内的气体排出模外。 其中，成型零部件是指直接与塑料接触或部分接触，并决定塑件形状、尺寸、表面质量的零件，它们是模具的核心 零件。包括型腔、型芯、螺纹型芯、螺纹型环、镶件等。
一、塑料成型的工艺性分析 该塑件是外壳产品，其零件图如下图所示。本塑件的材料采用聚氯乙烯PVC， 1.1.1塑件的原材料分析 P50 塑件注射成型工艺参数的确定： 根据该塑件的结构特点和得成型性能，查相关手册得到ABS塑件的成型工艺参数： 塑件的注射成型工艺参数
二．分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上，如下图： 三．确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高，批量大，可以采用一模多腔，考虑到模具的制造费用和设备的运转费用，定为一模两腔。 四．模具结构形式的确定 从上面的分析中可知本模具采用一模两腔，直排，推干推出，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口，动模部分需要一块型芯，固定板，支撑板。 五．注射机型号的选定 1.通过测量，塑件的质量为6.5gPVC的密度为1.4g/cm3 V= 草稿本上 4、注射机有关参数的校核 型腔数校核合格。 式中，K—-注塑机最大注射量的利用系数一般取0.8
m—注射机的额定塑化量（10.5g/s） T—成型周期取30s 3、开模行程校核 开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。所需开模行程为：六．浇注系统的设计 6.1 主流道设计 1）主流道尺寸设计 根据所选注射机，则主流道小端尺寸为 d=注射机喷嘴尺寸+1 =5 2）主流道球面半径为 SR=喷嘴球面半径+（1-2）=13mm 3）球面配合高度 h=3mm-5mm，取h=4mm 4）主流道长度，尽量小于60，由标准模架结合该模具的结构，取L=20+20=40mm 5）主流道大端直径 D=d+2Ltana=8.5mm（半锥角a为，取a= ）取D=10mm 6.2 主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损性，对材料要求严格，因而模具主流道部分常设计可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口
ABS塑料特性、成型工艺、用途 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。 ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 注塑模工艺条件 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为80~90C下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210~280C；建议温度：245C。模具温度：25…70C。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 注射压力：500~1000bar。 注射速度：中高速度。典型用途汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 PA12 聚酰胺12或尼龙12 典型应用范围: 水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理：加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在 85C热空气中干燥4~5小时。如果材料是在密闭容器中储存，那么经过3小时温度平衡即可 直接使用。 熔化温度：240~300C；对于普通特性材料不要超过310C，对于有阻燃特性材料不要超过270C。模具温度：对于未增强型材料为30~40C，对于薄壁或大面积元件为80~90C，对于增强型材料为
注塑件常见品质问题及原因分析、解决方法 一、注塑件常见品质问题 塑胶件成型后，与预定的质量标准（检验标准）有一定的差异，而不能满足下工序要求，这就是塑胶件缺陷，即常说的品质问题，要研究这些缺陷产生原因，并将其降至最低程度，总体来说，这些缺陷不外乎是由如下几方面造成：模具、原材料、工艺参数、设备、环境、人员。现将缺陷问题总结如下： 1、色差：注塑件颜色与该单标准色样用肉眼观看有差异，判为色差，在标准的光源下（D65）。 2、填充不足（缺胶）：注塑件不饱满，出现气泡、空隙、缩孔等，与标准样板不符称为缺胶。 3、翘曲变形：塑胶件形状在塑件脱模后或稍后一段时间内产生旋转和扭曲现象，如有直边朝里，或朝外变曲或平坦部分有起伏，如产品脚不平等与原模具设计有差异称为变形，有局部和整体变形之分。 4、熔接痕（纹）：在塑胶件表面的线状痕迹，由塑胶在模具内汇合在一起所形成，而熔体在其交汇处未完全熔合在一起，彼此不能熔为一体即产生熔接纹，多表现为一直线，由深向浅发展，此现象对外观和力学性能有一定影响。 5、波纹：注塑件表面有螺旋状或云雾状的波形凹凸不平的表征现象，或透明产品的里面有波状纹，称为波纹。 6、溢边（飞边、披锋）：在注塑件四周沿分型线的地方或模具密封面出现薄薄的（飞边）胶料，称为溢边。 7、银丝纹：注塑件表面的很长的、针状银白色如霜一般的细纹，开口方向沿着料流方向，在塑件未完全充满的地方，流体前端较粗糙，称为银丝纹（银纹）。 8、色泽不均（混色）：注塑件表面的色泽不是均一的，有深浅和不同色相，称为混色。
9、光泽不良（暗色）：注塑件表面为灰暗无光或光泽不均匀称为暗色或光泽不良。 10、脱模不良（脱模变形）：与翘曲变形相似，注塑件成型后不能顺利的从模具中脱出，有变形、拉裂、拉伤等、称为脱模不良。 11、裂纹及破裂：塑胶件表面出现空隙的裂纹和由此形成的破损现象。 12、糊斑（烧焦）：在塑件的表面或内部出现许多暗黑色的条纹或黑点，称为糊斑或烧焦。 13、尺寸不符：注塑件在成型过程中，不能保持原来预定的尺寸精度称为尺寸不符。 14、气泡及暗泡：注塑件内部有孔隙，气泡是制品成型后内部形成体积较小或成串孔隙的缺陷，暗泡是塑胶内部产生的真空孔洞。 15、表面混蚀：注塑件表面呈现无光、泛白、浊雾状外观称为混蚀。 16、凹陷：注塑件表面不平整、光滑、向内产生浅坑或陷窝。 17、冷料（冷胶）：注塑件表面由冷胶形成的色泽、性能与本体均不同的塑料。 18、顶白/顶高：注塑件表面有明显发白或高出原平面。 19、白点：注塑件内有白色的粒点，粒点又叫“鱼眼”，多反映在透明制品上。 20、强度不够（脆裂）：注塑件的强度比预期强度低，使塑胶件不能承受预定的负裁 二、常见品质（缺陷）问题产生原因 1、色差： ①原材料方面因素：包括色粉更换、塑胶材料牌号更改，定型剂更换。 ②原材料品种不同：如PP料与ABS料或PC料要求同一种色，但因材料品种不同而有轻微色差，但允许有一限度范围。 ③设备工艺原因：A、温度；B、压力；C熔胶时间等工艺因素影响。 ④环境因素：料筒未清干净，烘料斗有灰尘，模具有油污等。
塑件成型工艺分析 2.1 塑件分析 塑件的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。 2.1.1 对制品的分析主要包括以下几点： 1、产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性； 2、脱模斜度是否合理； 3、塑件厚度及其均匀性； 4、塑件种类及其收缩率； 5、塑件表面颜色及表面质量要求。 2.1.2塑件模型 图2.1 塑件三维立体图
48 ,5 ?10 图2.2 塑件平面图 2.1.3 塑料 ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 2.1.4 塑料件质量10.715237（g ） 2.1.5 塑料件体积10.204987（cm 3） 2.1.6 色条 半透明 2.1.7 生产纲领：大批量生产 2.1.8工艺结构分析 （1）结构分析 塑件结构复杂程度一般，对塑件表面质量有一定的要求。如上图所示，塑件的内部有突出的小圆柱，外侧有倒扣因而需要考虑侧向分型抽芯机构的设置。其他结构部分用一般的成型结构即可。该是塑件比较薄，投影面积较大，需要六个顶杆来顶出。 （2）精度等级 选用的尺寸精度等级一般为4 级, 根据GB/ T 14486 - 1993 标准，公差为0.74 mm 。 （3）脱模斜度
从表查得ABS 塑件的脱模斜度, 型腔为30′～1°30′, 型芯35′～1°。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚、及塑料的收缩率。成型型芯越长或型腔越深,则斜度应取偏小值；反之可选用偏大值。(塑件内孔以型芯小端为准，塑件外形以型腔大端为准)一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。当要求开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应不大于塑件外表面的脱模斜度。 2.2 ABS成型特性与工艺参数 2.2.1 塑料ABS成型特性 （1）名称 ABS，中文名，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，英文名，Acrylonitrile-butadiene-styrene。ABS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。ABS树脂具有较高冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好，易于成形和机械加工等特点。此外，表面还可镀铬，成为塑料涂金属的一种常用材料。另外，ABS与#372有机玻璃熔接性良好，用于制造双色成形塑件 （2）ABS主要性能 ABS，易燃，屈服强度50Mpa，拉伸强度38Mpa，伸长率35%，摩擦系数0.45，热变形温度(45MPa)(180MPa)80~103°C，计算收缩率0.4-0.7 %。具体如下表2.1： 表2.1 ABS的主要主要性能指标 性能单位数值 密度kg/dm3 1.02～1.16 比体积dm3/ kg 0.86～0.96 吸水率（24h）ωp·c×100 0.4～0.7 收缩率（%）130～160 熔点℃130～160 热变形温度 抗拉屈服强度拉伸弹性模量 ℃ MPa MPa 90～108(0.46 MPa) 83～103(0.185MPa) 50 1.8×103
圆筒件注塑成型工艺及模具设计（一模两件）
课程设计说明书 目：圆筒件注塑成型工艺及模具设计
目录 第1 章工艺分析 1.1塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件结构的工艺性分析 1.1.2 成型材料性能分析 1.2模具结构形式的确定 第2 章注射机的选择 2.1 注射量的计算 2.2塑件和流道凝料及所需锁模力的计算 2.3选择注射机 第3 章注射模具结构设计 3.1 模架的确定 3.2 各板尺寸的确定 3.3 浇注系统设计 3.3.1 主流道设计 3.3.1.1主流道尺寸 3.3.1.2 定位圈的选取 3.3.1.3主流道衬套形式 3.3.2 分流道设计 3.3.2.1分流道布置形式 3.3.2.2分流道长度 3.3.2.3分流道及浇口的尺寸设计
3.4.1分型面位置的确定 3.4.2成型零件工作尺寸计算 3.4.2.1型腔径向尺寸 3.4.2.2型腔深度尺寸 3.4.2.3型芯径向尺寸 3.4.2.4型芯高度尺寸 3.4.2.5型腔壁厚计算 3.5 导向与定位机构设计 3.5.1 机构的功用 3.5.2 导向机构的设计 3.5.2.1导柱 3.5.2.2导套 3.6 推出机构设计 3.6.1 脱模推出机构的设计原则 3.6.2 塑件的推出方式 3.6.3 塑件的推出机构 3.7 排气系统设计 3.8 冷料穴设计 3.9 冷却系统设计 第4 章注射机的校核 4.1 安装参数的校核 4.1.1 模具外形尺寸校核 4.1.2 喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核
第1 章工艺分析 1.1 塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件的结构工艺性分析 1. 如图1.1 所示，该塑件为一小尺寸圆筒件，形状简单；壁厚t=1.5mm，壁厚内径比（t/d）为1/60 小于1/10，该塑件为薄壁塑件，并且各处壁厚均匀。塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小。该塑件表面粗糙度全部为Ra0.8mm,材料为聚氯乙烯，该种塑料流动性中等。通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5 级精度。 2.该模具是圆筒形零件的注射模具。该塑件无侧凹、侧孔等，不需设计侧抽芯装置，相应模具结构简单。从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。从生产批量考虑，本模具采用一模两腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。其中模架从标准中选取A2 型模架。由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。推出系统采用推杆推出，并设有
塑件成型工艺性分析 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
一、塑件成型工艺性分析 1、塑件的分析 （1）外形尺寸该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型。 （2）精度等级每个尺寸的公差都不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。 （3)脱模斜度 ABS属无定形塑料，成型收缩率较小，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1度。 2、ABS的性能分析 （1）使用性能综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 （2)成型性能 1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。 2）吸湿性强。含水量应小于%（质量）。必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3）流动性中等。溢边料左右。 4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。 （3）ABS的主要性能指标其性能指标见下表
ABS性能指标 3、ABS的注射成型过程及工艺参数 （1）注射成型过程 1）成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS 吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。 2)注射过程。塑件在注射机料和筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3）塑件的后处理。的介质为空气和水，处理温度为60～75C?，理时间为16～20s。 （2）注射工艺参数 1）注射机：螺杆式，螺杆转数为30r/min 2）料筒温度（C O):后段150～170; 中段160～180；
圆筒件注塑成型工艺及模具设计(一模两件)
课程设计说明书 题目：圆筒件注塑成型工艺及模具设计
目录 第1章工艺分析 1.1塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件结构的工艺性分析 1.1.2 成型材料性能分析 1.2模具结构形式的确定 第2章注射机的选择 2.1注射量的计算 2.2 塑件和流道凝料及所需锁模力的计算 2.3 选择注射机 第3章注射模具结构设计 3.1 模架的确定 3.2 各板尺寸的确定 3.3 浇注系统设计 3.3.1 主流道设计 3.3.1.1主流道尺寸 3.3.1.2定位圈的选取 3.3.1.3主流道衬套形式 3.3.2 分流道设计 3.3.2.1分流道布置形式 3.3.2.2分流道长度 3.3.2.3分流道及浇口的尺寸设计 3.4 成型零件设计
3.4.1分型面位置的确定 3.4.2成型零件工作尺寸计算 3.4.2.1型腔径向尺寸 3.4.2.2型腔深度尺寸 3.4.2.3型芯径向尺寸 3.4.2.4型芯高度尺寸 3.4.2.5型腔壁厚计算 3.5 导向与定位机构设计 3.5.1机构的功用 3.5.2导向机构的设计 3.5.2.1导柱 3.5.2.2导套 3.6 推出机构设计 3.6.1脱模推出机构的设计原则 3.6.2塑件的推出方式 3.6.3塑件的推出机构 3.7 排气系统设计 3.8 冷料穴设计 3.9 冷却系统设计 第4章注射机的校核 4.1安装参数的校核 4.1.1 模具外形尺寸校核 4.1.2喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核
第1章工艺分析 1.1塑件成型工艺性分析 1.1.1 塑件的结构工艺性分析 1.如图1.1所示，该塑件为一小尺寸圆筒件，形状简单；壁厚t=1.5mm，壁厚内径比（t/d)为1/60小于1/10，该塑件为薄壁塑件，并且各处壁厚均匀。塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小。该塑件表面粗糙度全部为Ra0.8mm，材料为聚氯乙烯，该种塑料流动性中等。通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT5级精度。 2.该模具是圆筒形零件的注射模具。该塑件无侧凹、侧孔等，不需设计侧抽芯装置，相应模具结构简单。从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。从生产批量考虑，本模具采用一模两腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。其中模架从标准中选取A2型模架。由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。推出系统采用推杆推出，并设有
1.2.1 设计任务书············································································································· 1.2.1.1论文摘要 ·········································································································· 1.2.1.2关键词··············································································································1.2.2 塑件的结构工艺性分析························································································· 1.2.2.1.塑件的几何形状分析························································································· 1.2.2.2.塑件原材料的成型特性分析 ·············································································· 1.2.2.3.塑件的结构工艺性分析 ····················································································· 1.2.2.4.塑件的生产批量································································································ 1.2.2.5.初选注射机·······································································································1.2.3 分型面及浇注系统的设计····················································································· 1.2.3.1分型面的选择 ··································································································· 1.2.3.2主流道和定位圈的设计 ····················································································· 1.2.3.3分流道的设计 ··································································································· 1.2.3.4浇口的设计······································································································· 1.2.3.5冷料穴的设计 ···································································································1.2.4 模具设计方案论证································································································· 1.2.4.1型腔布局 ·········································································································· 1.2.4.2成型零件的结构确定························································································· 1.2.4.3导向定位机构设计 ···························································································· 1.2.4.4推出机构的设计································································································ 1.2.4.5抽芯机构的确定································································································ 1.2.4.6冷却系统的设计································································································1.2.5 主要零部件的设计计算························································································· 1.2.5.1成型零件的成型尺寸························································································· 1.2.5.2模具型腔壁厚的确定························································································· 1.2.5.3抽芯机构的设计计算························································································· 1.2.5.4标准模架的确定································································································1.2.6 成型设备的校核计算····························································································· 1.2.6.1注射机注射压力的校核 ····················································································· 1.2.6.2注射量的校核 ··································································································· 1.2.6.3锁模力的校核 ··································································································· 1.2.6.4安装尺寸的校核································································································ 1.2.6.5推出机构的校核································································································1.2.7 毕业设计小结·········································································································1.2.8 致谢词·····················································································································1.2.8参考文献·················································································································· 1
教案 年月日编号：27
1)弯曲半径弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，也不宜过大。因为过大时，受到回弹的影响，弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。 2)弯边高度弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为t >，如图44a + h2 r 所示。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的工件。若t <时，则须先压槽，或增加弯边高度，弯曲 + r h2 后再切掉（见图44b)。如果所弯直边带有斜角，则在斜边高度小于t +的区段 r2 不可能弯曲到要求的角度，而且此处也容易开裂（见图44c)。因此必须改变零件的形状，加高弯边尺寸（见图44d)。 图44 弯曲件的弯边高度 （2）预冲工艺孔或切槽如图45所示，对阶梯形坯料进行局部弯曲时（见图45a)，在弯曲线与外形轮廓相一致的情况下，会使根部撕裂或畸变，这时应改变弯曲线的位置（见图45b)。必要时，在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽或在弯曲前冲出工艺孔（见图45c、d、e），工艺槽深度A大于弯曲半径，槽宽B大于材料厚度。 （3）弯曲件孔边距离弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔要变形。为此必须使孔处于变形区之外（见图46）。一般孔边至弯曲半径r中心的距离按料厚确定，即当mm L2 ≥。 ≥时，t ≤时，t t2 L≥；当mm t2 如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小，为防止弯曲时孔变形，可采取冲凸缘形缺口或月牙槽的措施（见图47a, b)。或在弯曲变形区内冲工艺孔，以转移变形区（见图47c)。 图45 改变弯曲线的位置及预冲工艺槽孔
图46 弯曲件孔边距离图47 防止弯曲时孔变形的措施 （4）弯曲样的几何形状弯曲件应尽量设计成对称状，弯曲半径左右一致，以防弯曲变形时坯料受力不均而产生偏移。如果不对称，应增设工艺孔定位（见图48b）。有些带缺口的弯曲件，如图48a所示，若将坯料冲出缺口，弯曲变形时会出现叉口，严重时无法成形，这时应在缺口处留连接带，待弯曲成形后再将连接带切除。 （5）弯曲件的尺寸标注尺寸标 注对弯曲件的工艺有很大的影响。 例如，图49是弯曲件孔的位置尺寸的三 种标注法。对于第一种标注法，孔的位图48 增添连接带和定位工艺孔的弯曲件置精度不受坯料展开长度和回弹的 影响，将大大简化工艺和模具设计。 因此在不要求弯曲件有一定装配关系时， 应尽量考虑冲压工艺的方便来标注尺寸。 图49a可以采用先落料冲孔（复合 工序），然后压弯成形，工艺比较简单。 图49b,c所示的尺寸标注方法，冲孔只能图49 尺寸标注对弯曲工艺的影响 在压弯成形后进行，这会造成许多不便。 3. 弯曲件的尺寸偏差弯曲件的精度 受坯料定位、偏移、翘曲和回弹等因素的影响，弯曲的工序数目越多，精度也越低。对弯曲件的精度要求应合理，一般弯曲件长度的尺寸公差等级在IT13级以下，角度公差大于15′。 五、小结 弯曲件的工艺性分析 六、布置作业 分析弯曲件的工艺性时要分析哪些内容？
、塑件成型工艺性分析 1、塑件的分析 (1)外形尺寸该塑件壁厚为3mm塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型。 ( 2)精度等级每个尺寸的公差都不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。 (3) 脱模斜度ABS 属无定形塑料，成型收缩率较小，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1 度。 2 、ABS 的性能分析 ( 1 )使用性能综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能好；易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 ( 2) 成型性能 1)无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。 2)吸湿性强。含水量应小于%(质量)。必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3)流动性中等。溢边料左右。 4)模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。 (3) ABS勺主要性能指标其性能指标见下表 ABS性能指标
3、ABS的注射成型过程及工艺参数 （1）注射成型过程 1）成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。 2）注射过程。塑件在注射机料和筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3）塑件的后处理。的介质为空气和水，处理温度为60?75 C，理时间为 16~ 20s。 （2）注射工艺参数 1）注射机：螺杆式，螺杆转数为30r/mi n 2）料筒温度（C）:后段150?170; 中段160?180; 前段180?200。 3）喷嘴温度（C ）:170?180。
第三章塑件的工艺性分析 一、塑件的工艺性分析 塑件图 1、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1）塑件的结构分析 该零件的总体形状为圆形，结构比较简单。 2）塑件尺寸精度的分析 该零件尺寸精度为7级，有公差要求。 由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属中等偏上，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。 3）表面质量的分析 该零件的表面要求无凹坑等缺陷外，表面无其它特别的要求，故比较容易实现。 综上分析可以看出，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、塑件的体积重量 计算塑件的重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。 计算得塑件的体积：V＝190.35mm3 计算塑件的质量：公式为W＝Vρ 根据设计手册查得ABS的密度为ρ＝1.02kg/dm3，故塑件的重量为： W＝Vρ ＝190.35×1.02×10-3 ＝2.24g 根据注射所需的压力和塑件的重量以及其它情况，可初步选用的注射机为：SZ－60/40型注塑成型机. 第四章型腔数的确定及浇注系统的设计 1、型腔数的确定 型腔数的确定有多种方法，本题采用注射机的注射量来确定它的数目。其公式如下：n2=(G-C)/V 式中：G——注射机的公称注射量/cm3 V——单个制品的体积/cm3 C——浇道和浇口的总体积/cm3 生产中每次实际注射量应为公称注射量G的（0.75－0.45）倍，现取0.6G进行计算。每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的（0.2－1）倍，现取C＝0.6V进行计算。
n2=0.6G/1.6V=0.375G/V=190.35/ (0.375×60) =8.46 由以上的计算可知，可采用一模8腔的模具结构。 2、确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模8件，即模具需要8个型腔。 型腔的排列方式为： 3、分型面的确定 分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。 一、分型面的形式 该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。 二、分型面的设计原则 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。 选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则： 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 ④ 满足塑件的外观质量要求 ⑤ 便于模具制造加工 ⑥ 注意对在型面积的影响 ⑦ 对排气效果 ⑧ 对侧抽芯的影响 在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。 4、浇注系统的设计 1）主流道的设计 根据设计手册查得SZ－60/40型注射机喷嘴有关尺寸如下： 喷嘴前端孔径：d0=φ3.5mm 喷嘴前端球面半径：R0＝15mm 为了使凝料能顺利拔出，主流道的小端直径D应稍大于注射 喷嘴直径d。 D＝d+(0.5－1)mm=φ3.5+1＝φ4.5mm 主流道的半锥角α通常为1°－2°过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用2°。经换算得主流道大端直径D＝φ6mm,为使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径ｒ＝5mm的圆弧过渡。主流道的长度L一般控制在60mm之内，可取L＝46mm。