挡圈注射模具设计

课 程 设 计

课程名称 塑料成型模具课程设计 题目名称 挡圈注塑模具设计

一、 注塑制品的注塑工艺分析 1、 该塑料产品的材料为ABS，结构简单壁厚均匀为4mm，大批量生产，无特 殊要求。 图1 塑料零件 技术要求： 1）未注外表面粗糙度：Ra3.2 塑件分析 1）外形尺寸 该塑件壁厚为4mm，塑件外形尺寸不大，熔体流程不太长，适合于注射成型。 2）精度等级 所有尺寸均未标注公差，属于一般精度，参考表2-3得ABS公差等级为MT5。 3）脱模斜度 ABS属无定型塑料，成型收缩率较小，参考表2-10选择该塑件型芯、凹模统一 脱模斜度为1°，侧抽芯取30’。 2、 塑件的体积计算 计算塑件的体积是为了选用注射机及确定型腔数。如图二所示，通过PRO/E 三维软件建模计算得： 3 V件=8.318cm M=P*V=8.32*1.1=9.2g塑料零件图及说明、要求： =6.7cm3 图二 单个塑件体积 3、 材料性能 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，属于热塑性塑料，该材料综合性能好，冲击强度、力学强度较好，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 4、成型特性及条件 1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。 2）吸湿性强。含水量应小于0.3%（质量），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。 3）流动性中等。溢边值为0.04毫米左右。 4）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出白色痕迹。 5、ABS主要性能指标（见《塑料成型工艺及模具设计》P226） 表1 ABS主要性能指标 性能 密度 比体积 吸水率 收缩率 熔点 比热容 屈服强度 拉伸强度 拉伸弹性模量 抗弯强度 抗压强度 弯曲弹性模量 6、ABS注射成型过程及工艺参数： g/cm cm/g % % ℃ J.（kg.°C） MPa MPa MPa MPa MPa MPa -133单位 数值 1.02-1.16 0.86-0.98 0.2-0.4 0.3-0.8 130-160 1470 50 38 1.8×10 80 53 1.8×10 33 （1）注射成型过程 1）成型前的准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。 2）注射过程。塑件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，其过程为冲模-压实-保压-倒流-冷却。 3）塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为60-75℃，处理时间为16-20s。 （2）注射工艺参数： 1） 注射机：螺杆式，螺杆转速为30r/min。 2）料筒温度（℃）： 料筒后段温度：150-170；料筒中段温度：165-180；料筒前段温度：180-200； 3） 注射压力：考虑到塑件不大，结构不算复杂，厚度较小，可以用较低的注射压力。对于螺杆式注射机一般取60Mpa-100Mpa。 4） 模具温度（℃）：50-80。ABS对于模温要求较低，仅需设置冷却系统即可，采用循环水冷却。 5） 喷嘴温度（℃）:170-180。 7）成型时间（s）：（注射时间取1.6） 7、塑件的表面质量分析： 塑件为结构件，在使用上只要求一般的配合精度，且粗糙度等级为3.2级、塑件的尺寸均无公差要求，对应的模具零件的尺寸加工容易保证。注射时,在工艺参数控制得较好的情况下，制件的成型要求可以得到保证。 额定注射量为19.7 1、 分型面位置的确定 1）通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出 塑件的底平面上，拟选定分型面为塑件圆端面。 2）浇注系统凝料体积的初步估算 该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一 二、拟定模具的结构形式 根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来进行估算，由于本次采用流道简单并且较 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 模两腔平衡的模具形式。 熔体的总体积为 V总=V塑（1＋0.3）×2=8.318×1.3×2=21.63cm 额定注射用量: V总/0.8=27.038cm3 3 根据一次所需要的注射量，根据《塑料模具技术手册》P235 表3-48初步选V注=30， 择螺杆式注塑成型机: SZ-100/80注射机。 表2 SZ-100/80型注射机的主要参数 螺杆直径/mm 模具厚度/mm 最大 最小 球半径/mm Φ35 300 170 10 320×320 注射量/cm 锁模力/KN 注射压力/MPa 3V件/0.8 3,=24.7m 100 800 170 V注≥V件/0.8 注塑量校核合格 喷嘴 模板最大行程/mm 305 定位孔直径/mm Φ100 模板尺寸 宽×长/mm A1=1140mm 22、 注射机有关参数的校核和最终选择 1）锁模力的校核 单个塑件在分型面上的投影面积 A1=π/4×（38-30）mm=427mm 浇注系统在分型面上的投影面积 A2=K1A1（K1为统计分析所得，为0.2-0.5，这里取K1=0.2） 投影总面积 A=n（ A1＋ A2）=2×1.2×427 mm=1024.8 mm 模具型腔内胀型力 取型腔压力P腔=35Mpa(根据《塑料成型工艺及模具设计》P74查得ABS型腔22222 2 P腔=50Mpa F=114KN P成 =105MPa P塑=170MPa 压力一般取35MPa)。 胀型力F=P腔×A =35×1024.8=35868N=35.868KN 由表2可知注射机的公称锁模力F锁=800KN，锁模力安全系数为K2=1.1-1.2，