仪表外壳注塑模具设计xin.ppt

注塑模具设计与制作注塑模具设计与制作 模具设计与制造教研室模具设计与制造教研室曹国英曹国英“十一五”国家级规划教材注塑模具生产流程 注塑模具注塑模具设计流程设计流程 塑料模具设计程序 p286型腔数量型腔数量-选择分型面选择分型面-型腔的布置型腔的布置-浇注系统浇注系统-脱模脱模-温度调节系统温度调节系统-凹模和型芯的固定凹模和型芯的固定-排气方式排气方式-模具模具主要尺寸主要尺寸-标准模架标准模架-结构草图结构草图（先（先俯视图，其顺序：模架、型腔、冷却管俯视图，其顺序：模架、型腔、冷却管道、支撑柱、推出机构，再画主视图）道、支撑柱、推出机构，再画主视图）-校核模具与注射机有关尺寸校核模具与注射机有关尺寸-结构设结构设计审查计审查-模具装配图和零件图模具装配图和零件图（先内后（先内后外、先复杂后简单、先成型零件后结构外、先复杂后简单、先成型零件后结构零件）零件）-复核设计图样（多关注零件的复核设计图样（多关注零件的加工性能加工性能）仪表外壳注塑模具设计与制造仪表外壳注塑模具设计与制造图1所示塑件为某仪表外壳，材料为ABS，壁厚2mm，批量生产。分析塑件的工艺性能，设计其模具，编制模具零件的加工工艺。1 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析11 塑件的原材料分析塑件的原材料分析ABS为热塑性塑料，为非结晶性塑料。综合性能良好，为热塑性塑料，为非结晶性塑料。综合性能良好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电性能良好；易于成型和机械加工。流动性中等，溢边性能良好；易于成型和机械加工。流动性中等，溢边值为值为0.04mm左右；收缩率为左右；收缩率为0.4%0.7%；吸湿性强，；吸湿性强，必须必须充分干燥充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥；成型时易取高料温、高模温，但料温过高易热干燥；成型时易取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度分解（分解温度250OC）。结论：该塑料有良好的工）。结论：该塑料有良好的工艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理。艺性能，适宜注射成型，成型前原料要干燥处理。ABS合适壁厚为合适壁厚为1.83mm12 塑件的尺寸精度分析塑件的尺寸精度分析此塑件上有三个尺寸有精度要求，分别是此塑件上有三个尺寸有精度要求，分别是660+0.34、460+0.26、180-0.18均为均为MT12级塑料件精度，属于中等级塑料件精度，属于中等偏高级的精度等级，在模具设计与制造过程中要严偏高级的精度等级，在模具设计与制造过程中要严格保证这三个尺寸精度的要求。其余尺寸均无特殊格保证这三个尺寸精度的要求。其余尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按要求，为自由尺寸，可按MT5级塑料件精度查取公级塑料件精度查取公差值。差值。13 塑件表面质量分析塑件表面质量分析该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无熔接痕。熔接痕。ABS注塑成型时表面粗糙度的范围在注塑成型时表面粗糙度的范围在Ra0.0251.6，可取可取Ra1.6，而塑件内部没有较高的，而塑件内部没有较高的粗糙度要求。粗糙度要求。14 塑件结构工艺性分析塑件结构工艺性分析此塑件外形为方形壳类零件，腔体为此塑件外形为方形壳类零件，腔体为8mm深，深，壁厚均为壁厚均为2mm，总体尺寸不大不小，塑件成型，总体尺寸不大不小，塑件成型性能良好；塑件上有一六边形凸台，要求成型性能良好；塑件上有一六边形凸台，要求成型后轮廓清晰，成型它的模具工作零件要用线切后轮廓清晰，成型它的模具工作零件要用线切割成型，保证六边的尖角；塑件的两边各有一割成型，保证六边的尖角；塑件的两边各有一个对称的类三角形凸起标志，高个对称的类三角形凸起标志，高0.2mm，同样，同样要求轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用电要求轮廓清晰，成型它的模具工作零件可用电火花成型加工，相应的要设计出它的电极。火花成型加工，相应的要设计出它的电极。2 成型设备的选择与模塑工艺参数的编制成型设备的选择与模塑工艺参数的编制21 计算塑件的体积计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用三维软件直接可查询到塑件的体积为：V1=9563.66mm3，浇注系统的体积：V2=1551.52mm3，一次注射所需的塑料总体积为：V=V1+V2=11115.18 mm3。22 计算塑件的质量计算塑件的质量查手册取密度=1.0510-6kg/mm3塑件的质量：M1=V1=0.0117(kg)=11.7（g）23 选用注射机选用注射机根据塑件的形状，取一模一腔的模具结构，初步选取螺杆式注射成型机：HS120AV。（模具加工实训中心HTL140/JD）24 塑件注射成型工艺参数如表1所示，试模时，可根据实际情况作适当调整。工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度：8085 OC成型时间注射时间：2090时间：23h保压时间：05冷却时间：20120总周期：50220料筒温度OC后段：150170螺杆转速r/min30中段：165180前段：180200喷嘴温度OC170180后处理方法：红外线烘箱模具温度OC5080温度OC：7090注射压力MPa 60100时间h：24表1 ABS塑料的注射成型工艺参数3 模具结构方案的确定模具结构方案的确定31 分型面的选择分型面的选择分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，利于气体的排出，保证塑件表面质量，该塑件的分型面如图2所示，取塑件的底，图3为型芯和型腔的分割简图。塑件的分型面塑件的分型面型腔和型芯的分割型腔和型芯的分割32 型腔数量的确定及型腔的排列型腔数量的确定及型腔的排列该塑件采用一模一件注塑成型，型腔布置在模具的中间，该塑件采用一模一件注塑成型，型腔布置在模具的中间，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。3.3 浇注系统的设计浇注系统的设计主流道采用主流道衬套，选用主流道采用主流道衬套，选用 浇口套浇口套1650 GB/T 4169.19-2006；分流道取半圆形，半径为；分流道取半圆形，半径为R=3mm；浇口；浇口采用侧浇口，从塑件的上端六边形孔处进料，如图采用侧浇口，从塑件的上端六边形孔处进料，如图4所所示。示。34 型芯和型腔结构的确定型芯和型腔结构的确定考虑到加工的工艺性，型芯采用整体、直通式外形结构，如图5所示；型腔采用组合式结构，如图6所示。35 推出结构的设计推出结构的设计此模具的型芯在动模，开模后塑件包紧此模具的型芯在动模，开模后塑件包紧型芯留在动模一侧，根据塑件是壳类零型芯留在动模一侧，根据塑件是壳类零件的特点，采用件的特点，采用推件板推件板推出结构推出塑推出结构推出塑件，这样推出平稳，有效保证了推出后件，这样推出平稳，有效保证了推出后塑件的质量，模具结构比较简单。塑件的质量，模具结构比较简单。36 标准模架的选择标准模架的选择标准模架一经选定，就可以到市场上购买到，标准模架一经选定，就可以到市场上购买到，根据上述分析，此模具是含推件板、直浇口类根据上述分析，此模具是含推件板、直浇口类型的，所以选用型的，所以选用“模架模架 B 1515-30 20 50”,其其中参数的含义是：中参数的含义是：1515模架的长和宽分别模架的长和宽分别为为150mm和和150mm；30定模板（定模板（A板）厚板）厚30mm，20动模板（动模板（B板）厚板）厚20mm，50垫垫块（块（C板）厚板）厚50mm。仪表外壳仪表外壳注塑模具注塑模具的装配图。的装配图。4 成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸的计算将塑件的尺寸分为两类，一类是标注有公差的尺寸，也就是塑件上精度相对比较高、有配合要求的尺寸，在进行这一类尺寸计算时，即要考虑塑件的收缩量，又要考虑到模具在使用过程中的磨损，按照平均值计算方法计算出这一类成型零件的工作尺寸，这样可以有效地保证在整个模具寿命周期内产品的尺寸精度。5 注射机有关工艺参数的校核注射机有关工艺参数的校核公称注射量200(235)cm3定位孔直径100mm最大开模行程S320(380)mm喷嘴球头半径R6mm最大装模高度Hmax380(450)mm喷嘴孔直径3mm最小装模高度Hmin132(160)mm中心顶杆直径25mm模板最大安装尺寸390410(410410)mm顶出行程0130(120)mm4、1 注射量的校核注射量的校核如前所述，塑件与浇注系统的总体积为如前所述，塑件与浇注系统的总体积为V=11115.18mm3=11.1cm3，远远小于注射机的公称注射量，远远小于注射机的公称注射量，符合要求。符合要求。4、2 模具闭合高度的校核模具闭合高度的校核由图由图8装配图可知模具的闭合高度：装配图可知模具的闭合高度：H闭闭=185mm，最小装模，最小装模高度高度Hmin=152（160）mm，最大装模高度，最大装模高度Hmax=380（450）mm，能满足，能满足HminH闭闭Hmax的安装条的安装条件。件。4、3 模具安装部分的校核模具安装部分的校核该模具的外形尺寸为：该模具的外形尺寸为：200150 mm，注射机模板最大安装，注射机模板最大安装尺寸为尺寸为390410(410410)mm，故能满足安装要求。，故能满足安装要求。4、4 模具开模行程的校核模具开模行程的校核如图所示，模具的开模行程如图所示，模具的开模行程S模模=塑件的高度塑件的高度+浇注浇注系统的高度系统的高度+顶件的高度顶件的高度+（510）=12+45+8=65，注射机的最大开模行程，注射机的最大开模行程S=320（380）S模模=65。4、5 顶出部分的校核顶出部分的校核模具上顶杆孔的直径为模具上顶杆孔的直径为50注射机中心顶杆直径注射机中心顶杆直径25，注射机最大顶出距离为，注射机最大顶出距离为130（120）模具上模具上所需要的最小顶出距离所需要的最小顶出距离10mm。经校核经校核HS120AV（HTL140/JD）注射机完全注射机完全能满足该模具的使用要求。能满足该模具的使用要求。7 模具工程图及模具零件的制造工艺模具工程图及模具零件的制造工艺1、模具总装图、模具总装图模具装配剖视图A-A模具装配俯视图模具装配剖视图B-B 型芯零件图型芯零件图型腔入子零件图型腔入子零件图定模座板零件图推件板零件图动模板零件图支撑板零件图推杆固定板动模座板拉料杆零件图注塑模具的认识