塑件的结构工艺性

塑料模具设计说明书题目：姓名学号班级2014 年月日目录第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求1.2 原料ABS的成型特性和工艺参数1.3 塑件的结构工艺性第二章注射设备的选择2.1 注射成型工艺条件2.2 选择注射机第三章型腔布局与分型面的选择3.1 塑件的布局3.2 分型面的选择第四章浇注系统的设计4.1主流道和定位圈的设计4.2 分流道设计4.3 浇口的设计4.4冷料穴的设计4.5 排气系统的分析第五章主要零部件的设计计算5.1 型芯、型腔结构的确定5.2 成型零件的成型尺寸第六章成型设备的校核6.1、注射成型机注射压力校核6.2、注射量的校核6.3、锁模力的校核相关零件图第一章塑件的工艺分析1.1 任务要求图1 盒盖1.2原料ABS的成型特性和工艺参数ABS是目前产量最大、应用最广的工程塑料。

ABS是不透明非结晶聚合物，无毒、无味，密度为 1.02～1.05 g／cm3。

ABS 具有突出的力学性能，坚固、坚韧、坚硬；具有一定的化学稳定性和良好的介电性能；具有较好尺寸稳定性，易于成型和机械加工，成型塑件表面有较好光泽，经过调色可配成任何颜色，表面可镀铬。

其缺点是耐热性不高，连续工作温度约为70℃，热变形温度约为93℃，但热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等都高；耐候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

可采用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等多种成型加工方法。

ABS的成型特性：(1)ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干(2)流动性中等，溢边值0.04 mm左右。

(3)壁厚、熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。

(4)ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。

(5)ABS的表观黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。

(6)顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2°以上。

(7)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。

圆盖注塑模设计学生：林波摘要：本课题主要是针对圆盖的注塑模具设计,该圆盖材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。

通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。

该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。

通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。

根据题目设计的主要任务是圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。

针对塑件的具体结构，该模具是轮辐式浇口的单分型面注射模具。

关键词:注塑模、圆盖。

零件名称:圆盖生产批量:中小批量材料:丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑件立体图形 :一、塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析,其具体分析如下:1、塑件的原材料分析:塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),属于热塑性塑料非结晶态树脂,不透明小于85-110℃,脆化温度未-18℃有较良好的耐化学试剂性,不耐浓的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烃等不透明,具有良好的综合物理力学性能,耐热、耐腐、耐磨及良好的抗蠕变性,介电性能好,吸水性较强熔融温度高(超过250℃时才出现分解),熔体粘度不太高,流动性中等(溢边值为0.04mm),与流动性和压力有关,对压力更敏感,冷却速度较快,成型收缩小结论: ①熔融温度较高,熔体黏度中等,一般采用螺杆注射机成型,模具温度可控制在60-80℃②吸湿性强,含水量应小于0.3％,必须充分干燥③易发生熔接熔接痕,应注意选择进料口位置形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色痕迹”(但在热水中加热可消失),脱模斜度应取2°以上2、塑件的结构工艺性分析:⑴ 从图纸上分析,该塑件的外形为回转体,壁厚均匀,都为3.5mm,且符合最小壁厚要求.⑵ 塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,如:36-Ф3.5 、6-Ф16,它们均符合最小孔径要求.⑶ 在塑件侧壁有四个Ф5mm的孔,因此成型后塑件不易取出,需要考虑侧抽装置.3 、塑件的尺寸精度分析:该塑件的未注公差按MT5级公差要求,其余公差要求按制件的制件图所示公差要求塑件的外形尺寸: ФФ内形尺寸: Ф孔尺寸: ФФФФ空心距尺寸: ФФФФ4、塑件表面质量分析：该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都3取Ra3.2um.结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出.二、成型设备选择与模塑工艺规程编制1、计算塑件的体积:+2、注塑机的初步选择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:式中- 塑件与浇注系统的体积()- 注射机注射容量()0.8- 最大注射容量利用系数根据塑件的原材料分析,查相关手册①得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100 ,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射压力.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:式中- 塑件成型是所需的压力()- 所选注射机的额定注射压力()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:式中- 模具型腔压力,取45MPa- 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积()- 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②初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250.它的注射容量为250,注塑压力为130MPa,锁模力为1800KN,均满足以上条件.3、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/h2-4三、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、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构的设计、模具结构零件设计等内容.1、分型面的选择该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,只要求外径没有明显的斑点及熔接痕.在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件如图所示,塑件留动模,塑件的脱模容易实现,且模具的加工相对以上方案简单,方便. 所以,通过对以上几种分型面的考虑以及塑件的外观的要求,选择大端底平面作为分型面的方案较合适.2、型腔数目的确定及型腔的排列由于该塑件采用一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中间.这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡.3、浇注系统的设计(1)主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。

塑料成型制件的结构工艺性l塑料制件的设计是在满足使用要求的前提下，根据选用塑料的类型及其成型加工特点，确定相应而合理的成型工艺，并根据该成型工艺的特性而设计出相适应的塑料结构件。

l由于塑料有其特殊的物理机械性能，因此设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点，在满足使用要求的前提下，塑件形状应尽可能地做到简化模具结构，符合成型工艺特点。

l对于模具设计者来说，在考虑塑件的结构及有关使用要求时，还必须与成型该塑件的成型模具的相应结构结合起来考虑，既要使塑料制件能按使用要求加工出来，保证制件的质量，而又要使模具结构合理、经济。

在塑件结构工艺性设计时，应考虑以下几方面的因素：（1）塑料的各项性能特点；（2）在保证各项使用性能的前提下，塑件结构形状力求简单，且有利于充模流动、排气、补缩和高效冷却硬化（热塑性塑料制件）或快速受热固化（热固性塑料制件）；（3）模具的总体结构应使模具零件易于制造，特别是抽芯和脱模机构。

一、塑料制件的选材二、塑料制件的尺寸和精度三、塑料制件的表面质量四、塑料制件的结构设计表面粗糙度表观质量形状、壁厚、斜度、加强筋、支撑面、圆角、孔、螺纹、齿轮、嵌件、铰链、标记、符号和文字等一、塑料制件的选材塑料制品的选材应考虑如下几个方面，以判断其是否能够满足使用要求。

1）塑料的力学性能，如强度、刚性、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。

2）塑料的物理性能，如对环境温度变化的适应性、光学特性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完满程度等。

3）塑料的化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、药品）的耐性、卫生程度以及使用上的安全性等。

4）必要的精度，如收缩率的大小以及各向收缩率的差异。

5）成型工艺性，如塑料的流动性、结晶性、热敏性等。

对于塑料材料的这些要求往往是通过塑料的特性表进行选择和比较的。

下表列出常用塑料的特性，以供参考。

二、塑料制件的尺寸和精度1. 塑件的尺寸–总体尺寸主要取决于塑料品种的流动性Ø在一定的设备和工艺条件下，流动性好的塑料可以成型较大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸较小。

塑件结构工艺性分析一、材料选用塑料是目前广泛应用于各行各业的一种材料，其在结构设计中的应用也越来越广泛。

材料的选择对塑件的结构工艺性有着重要影响。

首先，要考虑塑件的使用环境和功能要求。

例如，如果塑件需要承受较大的载荷和压力，就需要选择具有较高强度和刚度的材料。

如果塑件需要抗紫外线或耐高温，就需要选择具有耐候性或耐高温性能的材料。

其次，要考虑材料的加工性能。

不同的塑料在加工过程中有着不同的性能，如流动性、收缩率、熔体粘度等。

这些性能会直接影响到塑件的成型效果和尺寸稳定性。

最后，要考虑成本和可持续发展。

选择成本较低且可回收再利用的材料有助于降低生产成本和减少环境污染。

二、结构设计塑件的结构设计要考虑到材料的特性和加工工艺的要求，以确保塑件在生产加工过程中能够顺利进行。

首先，要合理设计塑件的形状和尺寸。

过于复杂的形状和过小的尺寸会增加成型难度，导致成型效果不佳。

同时，还应保证塑件的结构设计符合模具的规范要求，以便于模具的设计和制造。

其次，要考虑到塑件的组装和装配工艺。

例如，对于需要进行拼装的塑件，要确保其接口的设计合理，以便于拼装完成后的塑件具有足够的稳定性和可靠性。

最后，还应考虑到塑件的成型和冷却等工艺要求。

合理设计成型孔、冷却孔和浇口等结构，有利于塑件的快速成型和降低成型过程中的内应力，从而提高产品质量和生产效率。

三、加工工艺塑件的加工工艺包括模具设计、塑料注射成型、相关配套工艺等，其中模具设计是塑件结构工艺性的重要环节。

首先，模具的设计和制造要符合塑件的结构设计要求。

模具的结构应简单、密封性好、易于脱模，以便于塑件的成型和脱模。

其次，要根据不同材料的特性确定合适的注射工艺参数。

不同材料的熔体粘度和流动性不同，因此注射温度、注射压力和注射时间等参数需要进行合理调整，以确保塑件的成型效果和尺寸稳定性。

最后，要对塑件进行后续处理。

例如，塑料件常常需要进行去毛刺、修边、抛光、喷涂等处理，以提高产品的表面质量和装饰效果。

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。

一、原始材料分析1.1塑件工艺性分析饮水机水嘴采用ABS材料，壁厚较厚，故注塑压力应采用70-100mpa，由于是多型腔模，点浇口能均衡各型腔的进料速度。

同时由于点浇口小可以提高注射速率，所以选择点浇口。

由于水嘴有侧凹所以需要侧抽机构。

成型材料性能分析1.2ABS的一般性能1.热塑性材料2外观为不透明呈象牙色颗粒，无毒无味，吸水率低制品可制成各种颜色，表面光泽度高。

3好的易加工性4低蠕变性和优异的尺寸稳定性。

5非结晶无定形聚合物，无明显熔点。

6化学稳定性好，对酸碱盐等一般有机溶剂都很稳定。

7有良好的力学性能，抗冲击性强，耐磨。

8粘度高，流动性差，收缩率为0.4-0.6%成型压力密度1.05g/cm³9熔融温度195-140，成型模温38-93.1.3材料成型性能及条件[1]吸水率极低有良好的阻湿性，成型前省去干燥工序。

熔体粘度随温度升高而降低成型加工温度范围大，成型加工性能极好。

ABS塑料的成型条件二、注塑机选择2.1塑件体积及质量计算单个塑件；体积v=6.83cm³质量m=7.717g两个塑件加浇注系统；总体积V∁∁两个塑件及浇注系统；总体积V=1.6*2*6.83=21.856 cm³质量M=1.6*2*7.717=24.694g塑件在分型面上的投影面积为284cm²所以总面积为2.7*284=766.8 cm²锁模力计算取模腔压力P=70mpa锁模力为F=70*766.8=53676N由于ABS是无定形材料故注射系数α=0.85G>=24.694/0.85=29.052g V>=21.856/0.85=25.723cm³F>=53676/0.85=63148.235N2.2注塑机的选择[1]查表注塑机选取XS-ZY125三、注塑模的结构设计经过分析塑件采用点浇口进料形式，所以采用三板式。

这个模具的结构设计主要包括确定型腔数目、排布、分型面、浇注系统成型零件、脱模机构、导向机构、排气机构等设计。