塑料成型工艺课程设计说明书

课程设计说明书

塑料套管注塑成型

目录

前言 --------------------------------3

一、塑件的工艺性分析-------------------------6

二、成型设备的选取-----------------------------7

三、塑件的模塑工艺卡片-------------------------8

四、模具结构方案的确定-------------------------9

4.1 分型面的选择-------------------------9

4.2 型腔的确定---------------------------10 4.3 浇注系统的设计-----------------------11 4.3.1 主流道的设计---------------------11 4.3.2 注射机和浇口衬套的设计-----------13 4.4型腔、型芯的设计----------------------14 4.5 推出机构的选择------------------------15 4.6 模架的选用标准------------------------16 4.7 温度调节系统的设计--------------------16 4.7.1 冷切系统的设计计算----------------16

4.7.2 冷却系统的设计原则----------------16

五、成型零件工作尺寸的计算---------------------19

5.1 尺寸的计算----------------------------19

5.2 导向原件的选取------------------------21

六、注射机参数的校核---------------------------22

6.1 注射压力的校核------------------------23 6.2 注射量的校核--------------------------23 6.3 锁模力的校核---------------------------23 6.4 安装尺寸的校核-------------------------24 6.4.1 模具闭合高度的校核------------------24

6.4.2 模具开模行程的校核-----------------24

参考文献：----------------------------------25

设计心得：---------------------------------26 一塑件的工艺分析

1.1 材料分析：

该塑件采用ABS材料成型，是一种常用的热塑性塑料。ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学稳定性；还有较强的冲击强度和弹性；优良的介电性能和成型加工性能。

1.2 用途分析：

由于ABS塑料具有良好的综合性能并易于成型，所以在机械、电器、轻工、汽车、飞机、造船以及日用品等工业中得到广泛的使用，如电视及外壳、电话电器、汽车仪表盘、把手、管道、电池槽及电视机、收录机、洗衣机、计算机外壳等。

1.3 成型性能分析:

制件性能稳定；容易出现裂纹，故塑件壁厚应均匀，脱模斜度不宜过小；

升温时制件的精度高，因此就采用高注射压力，高温模具。

1.4 塑件结构工艺性分析：

塑件尺寸精度：该塑件体积较小，外形简单。该塑件均未标注公差，属于自由尺寸。精度为MT5级塑件精度，查《互换性和测量技术》公差表3-2。精度要求不高，采用注射成型精度能给予保证。

塑件表面质量：该塑件要求不能有飞边、毛刺、缩孔、气泡等划伤外形缺陷。

塑件结构工艺：从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，都为5-6mm，且符合最小壁厚要求。结构简单，塑件型腔不大，底部有Φ8的两孔，型腔为35mm.

综上分析，该制件属于大批量生产，所以零件采用注射成型工艺最佳！

二成型设备初选

该制件的要求工艺不高，精度等级需求低。材料为ABS，该材料成

型温度在200-270之间,该材料密度为p=1.05g/cm э初步估算零件的体积为：

利用proe 软件分析单件制品的质量m=25.8g 体积v=23.7cm з 流道凝料的质量为塑件的20%，故m ′=10.32g

采用一模一腔生产设计制造，根据注射量选择注射机：

理论注射容量/mm 40g 注射压力/MPa 200 锁模力/KN 250 拉杆间距/(H ×V)（mm ×mm ） 250×250 模板行程/mm 230 模具最小厚度/mm 130 模具最大厚度/mm 220 喷嘴球面半径/mm 10 顶出行程/mm 55 顶出力/KN 6.7 螺杆直径/mm 30 螺杆的转速/(r/min) 0～220

采用S Z －40/25型号注射机。

三、模塑工艺卡片

套管注射工艺卡

资料

编号

车间 共

页 第 页 零件名称 套管 材料牌号 ABS 设备型号

S Z －40/25

装配图号 材料定额

每模件数 1件 零件图号

单件质量

25.8g

工装

号 材料干

燥

设备

温度

80～85 时间 2～3 料筒温度 后段

150～170 中段 165～180 前段

180～200 喷嘴

170～180 模具温度

50～80 时间

注射S

20～90 保压S

0～5

套管，大批量生产。精度MT5。材料ABS 冷却

S

20～120

压力注射

压力

MP

60～100

背压

MP

后处理温度

时间定

额

辅助

min 时间

单件

min

检验

编制校对审核组长车间

主任

检验

组长

主管工程

师

四、模具结构方案的确定。

4.1 分型面的选择

根据分型面的选择原则：

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。

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。

通过对分型面的比较，分型面应选择在截面积最大且利于开模取出的端平面上，则分型面的选择如上图方案。

4.2 型腔数的确定及排布

型腔的排列方式有平衡式和非平衡式两种。前者要求分流道长度、截面形状和尺寸完全相同，各个型腔同时均衡的进料填充，同时充满。适用于成型同一种制品的多型腔模。后者非平衡式则要求分流道截面形状尺寸相同，但分流道长度不同，成型过程中充满型腔

有先后，难以实现均衡进料。控制比较麻烦，需多次试模、修正才能实现。

该塑件为套管，采用的精度为IT14级，生产的批量较大，为了提高生产效率，但又要保证产品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响，塑件的尺寸精度要降低约4%~8%，因此多型腔模具（n>4）一般不能生产高精度的塑件。因此，本模具可采用一模一腔的形式。

4.3 浇注系统的设计

注射模的浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止的流动通道。其由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。浇注系统的设计正确和否是注射成型能否顺利进行，能否得到高质量塑件的关键。对其要求是：将熔体平稳地引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔内的气体顺利地排出；在熔体填充型腔和凝固的过程中，能充分地把压力传递到型腔各部位，以获得组织致密，外形清晰、尺寸稳定的塑件。

设计原则：

?适应塑料的工艺性，保证塑件质量。

?排气良好（不产生充型不满或产生明显的熔接痕等缺陷）

?流程尽可能短（高压注射，低压保压）

?避免料流直冲型芯或嵌件

?修整方便，保证塑件外观质量

?防止塑料制品变形

?浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量小

?浇注系统的位置尽量和模具轴线对称，和型腔的布置应尽量减小

模具的大小

4.3.1 主流道的设计

主流道是从注射机的喷嘴和模具接触的部位起到分流为止的一段流道。主流道横截面形状通常采用圆形。为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度a=2°－6°，内壁粗糙度小于

0.4um，小端直径一般取3～6mm且大于注射机喷嘴直径d约0.5-

1mm。主流道的半锥角α通常为2°－6°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°则主流道大端直径D=，为使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径ｒ＝4mm的圆弧过渡。主流道的长度由定模坐板和定模板厚度确定，主流道的长度L一般控制在60mm之内。

主分流道示意图冷却穴，拉料杆示意图

4.3.2 注射机喷嘴和主流道衬套的设计

模具浇口衬套主流道球面半径R和注射机喷嘴球面半径R的关系为：

R=R+（1～2）=10+2=12mm

模具浇口衬套主流道小端直径d和喷嘴出口直径d的

关系为：

d=d+(0.5～1)=3+0.5=3.5mm

流道呈圆锥型，锥度取3

分流道取半圆柱，半径r=3mm

浇口采用侧浇口，从塑件的侧部进料。

如图所示：主流道衬套示意图

浇口及制件成品示意图：