塑料模具设计说明书

湖南文理学院

论文题目：塑料注射模具设计

班级：机自12104班

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：朱凯

指导老师：

日期：

塑料注射模具设计

目录

1. 塑件的工艺分析 (4)

1.1塑件的成型工艺性分析 (4)

1.1.1 塑件材料ABS的使用性能 (5)

1.1.2 塑件材料ABS的加工特性 (5)

1.2 塑件的成型工艺参数确定 (6)

2 模具的基本结构及模架选择 (6)

2.1 模具的基本结构 (7)

2.1.1 确定成型方法 (7)

2.1.2 型腔布置 (7)

2.1.3 确定分型面 (7)

2.1.4 选择浇注系统 (8)

2.1.5 确定推出方式 (8)

2.1.6 侧向抽芯机构 (9)

2.1.7 模具的结构形式 (9)

2.1.8 选择成型设备 (10)

2.2 选择模架 (10)

2.2.1 模架的结构 (10)

2.2.2 模架安装尺寸校核 (11)

3 模具结构、尺寸的设计计算 (11)

3.1 模具结构设计计算 (11)

3.1.2 型芯结构 (12)

3.1.3 斜导柱、滑块结构 (12)

3.1.4 模具的导向结构 (12)

3.1.5 结构强度计算（略） (12)

3.2 模具成型尺寸设计计算 (12)

3.2.1 型腔径向尺寸 (12)

3.2.2 型腔深度尺寸 (13)

3.2.3 型芯径向尺寸 (13)

3.2.4 型芯高度尺寸 (14)

3.3 模具加热、冷却系统的计算 (14)

3.3.1 模具加热 (14)

3.3.2 模具冷却 (14)

4. 模具主要零件图及加工工艺规程 (16)

4.1 模具定模板（中间板）零件图及加工工艺规程 (16)

4.2 模具侧滑块零件图及加工工艺规程 (17)

4.3 模具动模板（型芯固定板）零件图及加工工艺规程 (18)

5 模具总装图及模具的装配、试模 (19)

5.1 模具总装图 (19)

5.2 模具的安装试模 (21)

5.2.1 试模前的准备 (21)

5.2.2 模具的安装及调试 (21)

5.2.4 检验 (23)

塑料注射模具设计及制造实例通过一个典型的塑料制品，介绍了从塑件成型工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具图的塑料注射模具设计全过程。

1. 塑件的工艺分析

1.1塑件的成型工艺性分析

塑件如图1所示。

图1 塑件图

产品名称：防护罩

产品材料：ABS

产品数量：较大批量生产

塑件尺寸：如图1所示

塑件重量：15克

塑件颜色：红色

塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。

塑件允许最大脱模斜度0.5°

1.1.1 塑件材料ABS的使用性能

可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，及有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。

适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。

1.1.2 塑件材料ABS的加工特性

可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14●无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差

异，应按品种确定成形方法及成形条件。

●吸湿性强，含水量应小于0.3%，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。

●流动性中等，溢边料0.04 mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但

比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。

●比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中

抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度

较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。

注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140 MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100 MPa为宜。

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现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2℃以上。

1.2 塑件的成型工艺参数确定

可参考《简明塑料模具设计手册》P54表1-18查手册得到ABS塑料的成型工艺参数：

适用注射机类型螺杆式

密度 1.01 ～ 1.07 g/cm3；

收缩率 0.3 ～ 0.8 % ；

预热温度80C°～85C°，预热时间 2 ～ 3 h ；

料筒温度后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；

喷嘴温度170C°～180C°；

模具温度50C°～80C°；

注射压力 60 ～ 100 MPa ；

成型时间注射时间20 ～ 90s ，保压时间0 ～ 5s ，冷却时间20 ～ 120s 。

2 模具的基本结构及模架选择

2.1 模具的基本结构

2.1.1 确定成型方法

塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。

2.1.2 型腔布置

塑件形状较简单，重量较轻，生产批量较大。所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面有Φ10mm的圆孔，需侧向抽芯，所以模具采用一模二腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。其布置如图2所示。

图2 型腔布置

2.1.3 确定分型面

塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本实例中塑件的分型面有多种选择，如图3所示。图3（a）的分型面选择在轴线上，这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件表面质量。同时这种分型面也使侧向抽芯困难；图3（b）的分型面选择在下端面，这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件大部分外表面光滑，仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽芯容易，而且塑件

脱模方便。因此塑件选择如图3（b）所示的分型面。

（a）（b）

图3 分型面选择

2.1.4 选择浇注系统

塑件采用点浇口成型，其浇注系统如图4所示。点浇口直径为Φ0.8mm，点浇口长度为1mm，头部球R1.5~2 mm。分流道采用半圆截面流道，其半径R为3 ~ 3.5mm。主流道为圆锥形，锥角α为6?，上部直径及注射机喷嘴相配合，下部直径Φ6 ~ 8 mm。

图4 点浇口浇注系统

2.1.5 确定推出方式

由于塑件形状为圆壳形而且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用。所以选择推件板推出机构完成塑件的推

出，这种方法结构简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。

2.1.6 侧向抽芯机构

塑件的侧面有Φ10mm的圆孔，因此模具应有侧向抽芯机构，由于抽出距离较短，抽出力较小，所以采用斜导柱、滑块抽芯机构。斜导柱装在定模板上，滑块装在推件板上。

2.1.7 模具的结构形式

模具结构为双分型面注射模，如图5所示。

图5 双分型面注射模模具结构

1—拉杆 2—导套 3—定模板（中间板） 4—螺钉 5—推件板

6—复位杆

7—动模板 8—支承板 9—推杆固定板 10—推板 11—垫块

12—动模座板

13—导柱 14—导套 15—导套 16—定模做板 17—脱出板

18—导套

19—导柱 20—限位螺钉

2.1.8 选择成型设备

“注射机的选用”可参考《简明塑料模具设计手册》P133，P128表3-4选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为：

额定注射量 200/400 cm3 ；

注射压力 109 MPa ；

锁模力 2540 kN ；

最大注射面积 645 cm2 ；

模具厚度 165 ～ 406 mm ；

最大开合模行程 260 mm ；

喷嘴圆弧半径 18 mm ；

喷嘴孔直径 4 mm ；

拉杆间距：290×368 mm 。

2.2 选择模架

2.2.1 模架的结构

可参考《简明塑料模具设计手册》P418表10-1—10-6模架的结构如图6所示。