1、塑料模具课程设计说明书设计题目： 支承座模具设计 学院： 专业： 班级： 学号： 设计人： 指导教师： 完成日期： 2013 年 12 月 21 日 目 录第 1 章 塑件成型工艺性分析11.1 塑件成型工艺分析11.2 ABS 通用塑料的性能分析11.3 ABS 的注射成型过程及工艺参数2第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机 3 2.1 分型面位置的确定32.2 型腔数量和排位方式的确定4 2.3 注射机型号的确定 42.4 注射机相关参数的校核 6第三章 浇注系统的设计 73.1 主浇道的设计7 3.2 分流道的设计83.3 浇口的设计103.4 校核主流道的剪切速率113.5 冷料穴的
2、设计及计算11第四章 成型零件的结构设计及计算114.1 成型零件的结构设计114.2 成型零件钢材的选用124.3 成型零件工作尺寸的计算124.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算的计算14 第五章 脱模推出机构的设计145.1 脱模力的计算145.2 推出方式的计算16第六章 模架的确定16 6.1 各模板尺寸的确定16 6.2 模架各尺寸的校核16第七章 排气系统的设计17第 8 章 冷却介质的设计 17 8.1 冷却介质 178.2 冷却系统的简单计算 17第九章 导向与定位结构的设计18设计心得 19参考文献 20 0第一章 塑件成型工艺性分析支承座注射模设计本课程设计为一支承座，
3、如图 1-1 所示。塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度 30-1；材料要求为 ABS，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。1.1 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2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。(2) 精度等级 塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差为 MT3 级。(3) 脱模斜度 ABS 的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献 1表选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 1。 图 1-1 支承座1.2 ABS 工程材料的性能分
4、析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1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
5、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。ABS 是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比 PA、PVC 高，尺寸稳定性好，收缩率在 0.4%-0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到 0.2%-0.4%，而且绝少出现塑后收缩。ABS 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。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 8090 下最少干燥 2 小时。材料温度应保证小于 0.1%。 熔化温度：210280 ；建议温度：245。 模具温度：2570
6、 。 （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：5001000bar 。 注射速度：中高速度。1.3 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。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 8090下最少干燥 2 小时。材料温度应保证小于0.1%。 熔化温度：210 280；建议温度：245 。 模具温度：2570。（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：5001000bar。 注射速度：中高速度。2表 1-1 ABS 的性能参数密 度(g/ ) 1.031.07计算收缩率
7、(%)： 0.30.8吸水率(%)： 0.20.4熔点（ ）： 130160热变形温度（ ）： 90108拉伸弹性模量（Mpa ）： 1.8 310弯曲强度（ Mpa）： 80硬度（HB）： 11体积电阻率 ： 9.7击穿电压（KV/mm）： 6.9 160（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的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。2）注射工艺参数注射机：螺杆式，螺杆转速为 48r/min预热温度()： 80-85 时间( )： 23料筒温度（）： 前段 180-200中段 165-180后段 150-170喷嘴温度（）
8、： 170-180模具温度()： 50-80注射压力（MPa）： 60-100成型时间（s）： 注射时间 20-90高压时间 0-5冷却时间 20-120总周期 50-2203第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面位置的确定 通过对塑件的结构形式的分析，分型面应选在支承座的截面积最大且利于开模取出塑件的底面上，其位置如图 1-2 所示。2.2 型腔的数量和排位方式的确定1）型腔数量的确定 由于该塑件的精度要求不搞，尺寸也较小，并且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步制定为一模四腔形式。2）型腔排列
9、形式的确定 由于该模具选择的是一模四腔，其型腔中心距地确定见图 1-3 及其说明，故流道采用 H 形对称排列，使型腔进料平衡。如图 1-3 所示。图 1-2 分型面的选择 图 1-3 型腔数量的排列布置3）模具的结构形式的初步确定 由上分析，该模具的设计为一模四腔，对称H 型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推板推出或推杆推出。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上，这样，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。综上分析可确定采用大水口的单分型面注射模。2.3 注射机型号的确定1）注射量的计算4通过 PRO/E 建模分析得塑件质量属性如图 1-4 所示。
10、图 1-4PRO/E 建模分析塑件体积为：V 塑=2.634 3cm塑件质量：M 塑=V 塑=1.05x2.634=2.766g 公式中， 可根据参考文献2表 9-6 取 1.05g/ 32) 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能去定准确的数值，但是可根据经验按照塑件体积的 0.2 倍到 1 倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 0.3 倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和 4 个塑件体积之和）为V 总=1.3n V 塑=1.3*4*2.634= 13.696 13.7003cm3c3) 选择注射机根据以上的计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为13.700 ，由参考文献1 式（4-18）V 公= V 总/0.8=13.7/0.8=17.125 。根据3cm 3cm以上的计算，初步选择公称注射量为 200 ,注射机型号为 SZ-200/120 卧室注3cm射机，以及主要技术参数见表 1-2。
