屏蔽罩盒盖零件的塑胶模具设计 所属系部： 机电工程系专 业：模具设计与制造班 级：姓 名：学 号：指导老师：提交时间：目录前言3一、塑件的工艺分析6（1）塑件的原材料分析6（2）塑件的尺寸精度分析6（3）塑件的表面质量分析6（4）塑件结构工艺性分析7二、确定成型设备选择与相关工艺参数8（1）计算塑件的体积8（2）注塑机的初步选择8（3）塑件模成型工艺参数的确定9三、注塑模的结构设计10（1）分型面的选择10（2）型腔数目的确定及型腔的排列10（3）浇注系统设计10（4）型芯、型腔结构的确定12（5）推出方式的选择12（6）侧抽芯机构设计12四、注塑模设计的尺寸计算16（1）成型零件尺寸计算16（2）确定斜顶机构零件尺寸计算17（3）注塑模零件设计17五、冷却系统设计18（1）动模镶件的冷却18（2）定模镶件的冷却18六、排气孔设定20七、注塑机有关参数的校核21（1）模具闭合高度的确定和校核21（2）模具安装部分的校核21(3)模具开模行程校核21八、模具工作原理及特点22九、模具总装图及零件图23设计总结35参考文献36致谢37前言随着中国当前的经济形势的高速发展，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。2009年我国已成为汽车生产和使用大国，产量和销售量均列世界首位，“十二五”期间我国将继续保持世界第一的地位，但汽车的质量水平与发达国家相比仍有较大差距。单以汽车的自重来说，轿车自重下降10%即可节约燃油6%8%，降低排放4%，节能减排效果十分明显，因此汽车轻量化对低碳经济意义重大。“以塑代钢”理念已成汽车工业的主流，“以塑代钢”和“以铝镁代钢铁”是汽车轻量化的必然之路。塑料替代金属能为汽车减重的同时还可降低传动件之间的摩擦力，提高耐磨性，减少零件数量，降低加工能耗等。此外，汽车的安全性、舒适性、密封性及隔噪效果也会更好。在欧、美、日等工业发达国家，塑料和铝合金制品在整车重量中的比例已都各占到10%15%，以轿车为例，他们每辆轿车平均使用塑料已超过150公斤（北美接近200公斤，德国达到300公斤），预计到2020年，发达国家制造的汽车平均塑料用量将达到500公斤/辆以上。而我国目前每辆轿车塑料使用量平均只有约100公斤，占汽车总重的8%左右；发达国家已有60多种镁合金零件用于汽车，我国目前只有20多种，差距非常大。纤维增强塑料、金属塑料、塑料镜片和塑料玻璃、各种复合材料以及铝合金、镁合金和新型填充材料等轻量材料不断涌现。而所有这些要成为汽车零部件的材料，都必须使用模具来成形，而模具必须满足各种相关材料和各种汽车零部件形状的各种要求，因此，汽车轻量化模具的开发与产业化十分关键，对发展低碳经济非常重要，其主要内容有：1、汽车覆盖件轻量化模具项目：包括功能塑料成形模具，铝、镁合金板成形模具，高强度板、超高强度板和不等厚激光焊接板成形模具等。2、汽车发动机轻量化模具项目：包括铝合金发动机缸体缸盖压铸模、发动机气管塑料模具及钛铝合金汽车气门伐压铸模和新能源汽车电池模具等。3、汽车其他零部件轻量化模具项目：包括汽车油箱多层塑料吹塑成形模、行李箱板中空吹塑模、汽车方向盘和仪表盘等零件镁合金压铸模及发泡注塑模、汽车零部件特种塑料和复合材料成形模、汽车内饰件特殊工艺复合成形模、汽车精冲零件的连续复合精冲模及汽车中空件内高压成形模等。以上数据近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。本次课程设计的主要任务是塑料零件注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产该塑件产品，以实现自动化提高产量。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该塑件注塑模具的设计，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本课题主要是针对该塑件的注塑模具设计，该塑件材料为丙烯晴-丁二烯-苯。通过此次设计，使我点浇口双分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。任务：模具结构设计生产批量：大批量材料：ABS未注公差:MT5取级精度图0.1.1图0.1.2一、塑件的工艺分析（1）塑件的原材料分析ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。其结构分为以弹性体为主链的接枝共聚物和以坚硬的AS共聚物为主链的接枝共聚物两大类。调节ABS树脂中橡胶的含量，可制得高冲击型、中冲击型、通用型和特殊耐热型等几种。烯晴赋予ABS耐热性，耐油性，刚性和耐化学性。 丁二烯使ABS抗冲击好，具有韧性，耐寒能电镀。 苯乙烯使ABS保持良好的加工性，表面光泽及介电性能。 ABS树脂是非晶态、不透明、无毒、无味、浅黄色的热塑性树脂。具有如下特征：通常在160以上即可成型，在270以上才开始出现分解。其密度为1.04-1.06g/cm，流动性中等。ABS原料易吸潮，成型前需充分干燥，含水率控制在0.1%以下。力学性能和热性能均好，硬度高，表面易镀金属。 耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高。 耐酸碱等化学性腐蚀。价格较低，加工成型、修饰容易。丁二烯中的双键在紫外线作用下易受氧化降解发生变化，所以耐候性差。耐热性不够理想，使用温度在-40100、成型压力在120140Mpa。（2）塑件的尺寸精度分析该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查公差，其主要尺寸公差标注如下（单位mm）：塑件外形尺寸：100-1.100 54.3-0.740 R0.5-0.20 R10-0.280内形尺寸：500+0.64 950+1.10 R6.5-0.280 R8-0.280 3-0.20 2.88-0.20 3-0.20 8-0.280 6.03-2.80 0.97-0.20 1.5-0.20 70-0.860 3.65-0.240 2-0.20 1090+1.165-0.240孔尺寸：30+0.2 中心距尺寸：34.30.28 28.30.24 300.24（3）塑件的表面质量分析该塑件要求外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra=1.6m。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。（4）塑件结构工艺性分析1该塑件属于曲面造型结构，且左侧有两圆形凸台、凸台上有3mm的孔其中有一通孔凸台、孔拔模角度为3与52.该塑件右侧有三到扣其侧面均设拔模角度3.该塑件左侧筋凸台，及左侧面有矩形槽侧面和上表面均有拔模角度。二、确定成型设备选择与相关工艺参数（1）计算塑件的体积V件=1.3523345e4=1.3523345104=13523.345mm3=13.523345cm3（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(3)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:V件0.8V注 V注V件/0.8 13.523345/0.8=16.9cm3V件式中- 塑件与浇注系统的体积(cm3)V注- 注射机注射容量(cm3)0.8- 最大注射容量利用系数根据塑件的原材料分析，查相关手册得知该塑件的原材料所需的注射压力为120140Mpa，由于塑件的尺寸中等，所以选择较小的注射压力P需=120Mpa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: P需P注 P注120Mpa式中P需塑件成型是所需的压力(Mpa) P注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: P腔FP锁 P锁405343.263=213730.52N式中P腔模具型腔压力，取40 Mpa P锁注射机额定锁模力(N)F塑件与浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)再根据塑件形状及尺寸采用一模四件的模具结构，由以上数据，相关资料初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250它的注射容量为250cm3，注塑压力为130Mpa，锁模力为1800KN，均满足以上条件（3）塑件模成型工艺参数的确定工艺参数 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0-3时间t/h: 4-5保压时间10-25料筒温度t/ 后段 150-170冷却时间15-30中段 175-185总周期40-70前段 185-200螺杆转速n/(min)30-60喷嘴温度t/ 175-185后处理 方法 红外线灯 烘箱 模具温度t/50-80温度t/ 80注射压力p/Mpa120-140时间/h2-4三、注塑模的结构设计（1）分型面的选择其一，选塑件大端台阶处作为分型面，如图（a）所示；选择这种方案， 塑件留动模。其二该塑件有三到勾如选（b）这种方案则要采用二个侧抽机构反而复杂复杂模具结构。(a)（b）（2）型腔数目的确定及型腔的排列由于该塑件采用的是一模一件成型，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）浇注系统设计a、主流道设计根据手册，查得XS-ZY-250 型注射机喷嘴的有关尺寸喷嘴球半径：R18mm喷嘴孔直径：D=4mm根据模具主流道与喷嘴的关系：Ro=R+(23)mm do=D+0.5mm取主流道球面半径Ro20mm取主流道的小端直径do=4.5mm为便于将凝料从主流道中拔出；将主流道设计成圆锥形，其斜度为 13。经换算得主流道大端直径D=6.6。同时为了使熔料顺利进入分流道 ，在主流道出料端设计成圆弧过渡R3。图3.3.1b、分流道设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关.该塑件的体积比较大但形状并不复杂，且壁厚均匀，可以考虑采用多点进料的方式，缩短分流道的长度，有利于塑件的成型和外观质量的保证.从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道.查有关的手册，选择R=2mm. 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍