方形盒塑料模具设计说明书cbqd.docx

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1、塑料方形形盒模具设计苯课程设设计任务务为一塑塑料方形形盒，顶顶面盒两两侧各有有各方形形孔，材材料为AABS，精精度为MMT2级级，初始始零件图图尺寸如如图一所所示：一、 塑件成型型工艺性性分析及及工艺选选择：1、 塑件工艺艺性分析析（1） 外形尺寸寸 该塑塑件壁厚厚约2mmm,塑件件外形尺尺寸不大大，塑件件熔体流流程不太太长，塑塑件流程程不太长长，塑件件材料为为ABSS，是热热塑性塑塑料，流流动性中中等，适适合于注注射成型型。（2） 精度等级级 塑件件精度为为MT22，并分分为A、BB类尺寸寸，按类类别、精精度和基基本尺寸寸计算公公差。（3） 脱模斜度度 ABBS的成成型性能能好，成成型收缩缩

2、率较小小，且塑塑件形状状容易脱脱模，设设脱模斜斜度为11，很短短部分可可以取336即0.6，如深2mmm的侧侧型芯。2、 ABS工工程塑料料的性能能分析ABSS树脂（丙丙烯腈-苯乙烯烯-丁二二烯共聚聚物，AABS是是Acrryloonittrille BButaadieene Styyrenne的首首字母缩缩写）是是一种强强度高、韧韧性好、易易于加工工成型的的热塑型型高分子子材料，常被用用于制造造仪器的的塑料外外壳。ABBS树脂脂是微黄黄色固体体，有一一定的韧韧性，密密度约为为1.00411.066 gcm33。它抗抗酸、碱碱、盐的的腐蚀能能力比较较强，也也可在一一定程度度上耐受受有机溶溶剂溶

3、解解。 ABS树树脂可以以在-22560的环境境下表现现正常，而而且有很很好的成成型性，加加工出的的产品表表面光洁洁，易于于染色和和电镀。因因此它可可以被用用于家电电外壳玩具具等日常常用品。3、 ABS的的注射成成型过程程及工艺艺参数1） 注射成型型过程混料干干燥螺杆塑塑化充模保压冷却脱模塑件后后处理（1） 成型前的的准备。对ABSS的色泽泽、粒度度和均匀匀度等进进行检验验。因为为ABSS塑料的的吸湿性性和对对对水分的的敏感性性较大，在在ABSS成型前前还必须须进行干干燥和预预热，不不但能消消除水汽汽造成的的制件表表面烟花花状泡带带、银丝丝，而且且还有助助于塑料料的塑化化，减少少制件表表面色斑

4、斑和云纹纹。ABBS原料料需要控控制水分分在0.3%以以下。（2） 注射成型型时各段段温度 ABBS塑料料非牛顿顿性较强强，在熔熔化过程程温度升升高时，其其黏度降降低较大大，但一一旦达到到成型温温度（适适宜加工工温度的的温度范范围，如如20003000），如如果继续续盲目升升温，必必将导致致耐热性性不太高高的ABBS的热热降解反反而使熔熔融黏度度增大，注注射更加加困难，塑塑件的机机械性能能也下降降。ABS温温度相关关工艺参参数如表表6-33所列表1-11 ABBS工艺艺参数表表工艺参数数通用型aabs工艺性参参数通用型aabs料筒后段段温度/1601800喷嘴温度度/1701800料筒中段段温

5、度/1802000模具温度度/50880料筒前段段温度/2002200（3） 注射压力力ABS熔熔融的黏黏度比聚聚苯乙烯烯或改性性聚苯乙乙烯高。在在注射时时需要比比较高的的注射压压力。但但并非所所有的aabs制制件都需需要施用用高压，考考虑到本本塑件不不大、结结构不复复杂，厚厚度适中中，可以以用比较较低的注注射压力力。注射射过程中中，浇口口封闭瞬瞬间型腔腔内的压压力大小小决定了了塑件的的表面质质量及银银丝状缺缺陷的程程度。压压力过小小，塑件件收缩大大，与型型腔表面面脱离接接触的机机会大，制制件表面面容易雾雾化。压压力过大大，塑件件与型腔腔表面摩摩擦作用用强烈，容容易造成成粘模。对于螺杆式注射机

6、一般取70MPa100MPa。（4） 注射速度度ABS塑塑料采用用中等注注射速度度效果较较好。当当注射速速度过快快时，塑塑料易烧烧焦或分分解析出出气化物物，从而而在制件件上出现现熔接痕痕、光泽泽差及浇浇口附近近塑件发发红等缺缺陷。但但塑料壳壳体为薄薄壁制件件，且浇浇口又为为侧浇口口，故而而又要有有足够高高的注射射速度，否否则塑料料熔体难难以充满满整个型型腔。（5） 模具温度度ABS宜宜取高料料温、模模温，料料温对物物性影响响较大，料料温过高高易分解解，对于于精度要要求较高高塑料件件模温宜宜取500/600/，要求求光泽及及耐热型型塑料宜宜取600/800/。塑料料壳体属属于中小小型制件件，形状

7、状比较规规则，故故不需专专门对模模具加热热。（6） 料量控制制注塑机在在注塑AABS塑塑料时，其其每次注注射量仅仅达标准准注射量量的800%。为为了提高高塑件质质量及尺尺寸稳定定，表面面光泽、色色调的均均匀，注注射量选选为标定定注射量量的500%为宜宜。二、 拟定模具具的结构构形式和和初选注注射机1、 分型面位位置的确确定通过对塑塑件结构构形式的的分析，分分型面应应选在端端面截面面积最大大且有利利于开模模取出塑塑件的底底平面上上，其位位置如图图二所示2、 型腔数量量和排列列方式的的确定（1）型型腔数量量的的确确定 由由于该塑塑件精度度MT22要求较高，塑塑件尺寸寸较小，但塑件两侧都具有侧孔，需

8、进行侧抽芯。如采用一模一腔固然可以简化模具结构，恐高制件精度，但考虑到经济效益和生产效率，结合模具结构，初步拟定为一模两腔。（2）型型腔排列列形式的的确定 由于在在塑件顶顶部有方方形孔，且且表面精精度较高高，可以以选用潜潜伏式浇浇口，既既达到质质量要求求又可比比点浇口口少一块块型腔板板，综合合一模二腔的小型模模具结构构，分型型面的承承压面宽宽度10mmm。型型腔中心心距初定定为1220mmm，流道道采用扩扩口的UU形对称称排列，使使型腔进进料平衡衡如图11-3所所示（3）模模具结构构形式的的初步确确定 由由以上分分析可知知，本模模具设计计为一摸摸四腔，对对称H型型直线排排列，根根据塑件件结构形

9、形状，推推出机构构初选推推件板或或推杆推推出方式式。浇注注系统设设计事，流流道采用用对称平平衡式，浇浇口采用用侧浇口口，且开开设在分分型面上上。因此此，定模模部分不不需要开开设分型型面取出出凝料，动动模部分分需要添添加型芯芯固定板板、支撑撑板或推推件板。由由上综合合分析可可确定采采用大水水口（或或带推件件板）的的单分型型面注射射模。3、注射射机型号号的确定定1）注射射量的计算算通过Prro/EE建模分分析得塑塑件质量量属性如如下图所示示塑件体积积：V塑塑=11.53cmm塑件质量量：m塑塑=V塑=11.531.005=112.111g式中根根据参考考文献取取1.005g/ccm2）浇注注系统凝

10、凝料体积积的初步步估算由于浇注注系统的的凝料在在设计之之前不能能确定准准确的数数值，但但是可以以根据经经验按照照塑件体体积的00.21倍来来估算。由由于本次次设计采采用的流流道简单单但较深深且弯曲曲，因此此浇注系系统的凝凝料按塑塑件体积积的0.8倍来计计算，故故一次注注入模具具型腔塑塑料熔体体的总体体积（即即浇注系系统的凝凝料和22 个塑塑件体积积之和）为为V总=1.8nV塑=1.8211.53=53.9888cm3）选择择注射机机根据以上上计算得得出在一一次注射射过程中中注入模模具型腔腔的塑料料的总体体积为VV总=553.9988ccm，由参参考文献献1式（44-188）V公公/0.8=55

11、3.9988/0.88=677.488 cmm。根据据以上的的计算，初初步选择择公称注注射量应应大于667.448 ccm，注射射机型号号为SZZ1255/4000卧式注注射机，其其主要技技术参数数见表11-2。表1-22注射机机主要技技术参数数理论注射射量/ cm125拉杆内向向距/mmm3553855螺杆柱塞塞直径/mm42移模行程程/mmm350注射压力力/Mppa150最大模具具厚度/mm400注射速率率/gs-1120最小模具具厚度/mm230塑化能力力/kggh16.88锁模形式式双曲肘螺杆转速速/rminn-102220模具定位位直径/mm125锁模力/kN12000喷嘴球半半径

12、/mmm15喷嘴孔直直径/mmm44）注射射机相关关参数的的校核（1）注注射压力力校核。查查参考文文献11表44-1可可知，所所需压力力为700MPaa1000 MMPa，这这里取PP0=1000 MMPa,该注射射机的公公称注射射压力PP公=1550 MMPa,注射压压力安全全系数kk1=1.251.44,这里里取k11=1.3，则则：k1 PP0=1.31000=1330 MMPaP公，所以以注射机机压力合合格。（2）锁锁模力校校核。塑件在在分型面面上的投投影面积积A塑=44*44=19336mmm2浇注系系统在分分型面上上的投影影面积AA浇，即浇浇道凝料料（包括括料口）在在分型面面上的投

13、投影面积积A浇的数值值，可以以按照多多型腔模模具的设设计分析析来确定定。A浇浇是每个个塑件在在分型面面上的投投影面积积A塑的0.200.5倍倍。由于于本设计计的流道道比较简简单，分分流道相相对较短短，因此此流道凝凝料投影影面积可可以适当当取小些些。这里里取A浇浇=0.5A塑。塑件和和浇注系系统在分分型面上上总的投投影面积积，则A总=nnA塑A浇=nAA塑0.5A塑=2.55 A塑=48440mmm2模具型型腔内胀胀型力FF胀= AA总P模=4844035=1699.4kkN式中，PP模是型腔腔的平均均计算压压力值。PP模是模具具型腔的的压力，通通常取注注射压力力的200%440%,大致范范围为

14、225MPPa440MPPa。对对于黏度度较大的的精度较较高的塑塑料制品品应取较较大值，故故P模取355MPaa由表1-2可知知该注射射机的公公称锁模模力F锁锁=4000kN,锁模力力安全系系数k22=1.111.2这这里取kk2=1.2,则则取k22F胀=1.2 FF胀=1.21699.4=2033.288F锁，所以以注射机机锁模力力满足要要求。对于其他他安装尺尺寸的校校核要等等到模架架选定，结结构尺寸寸确定后后方可进进行。三、 浇注系统统的设计计1、 主流道的的设计主流道通通常位于于模具中中心塑料料熔体的的入口处处1） 主流道尺尺寸（1） 主流道的的长度 一般有有模具结结构确定定，对于于小

15、型模模具L应应尽量小小于600mm,但本次设设计中使使用的式式潜伏式式浇口，主主流道长长度应该该扩大一一倍，初初取1000mmm进行计计算。（2） 主流道小小端直径径d=注注射机喷喷嘴尺寸寸（00.51）mmm=44.5mmm。（3） 主流道大大端直径径D=dd2LL主tann(/2)=122mm.式中2。（4） 主流道球球面半径径SR=注射机机喷嘴球球头半径径（112）mmm=11522=177mm。（5） 球面配合合高度 h=33mm.2) 主流道的的凝料体体积 VV主=L主（R2主r2主R主r主）/3=1000（6+2.25+62.225）3.114/33=32250.1mmm1） 主流

16、道当当量半径径 Rn=(2.25+6)/22=4.1225mmm4)主流流道浇口口套的形形式主流道小小端入口口处与注注射机喷喷嘴反复复接触，易易磨损。对对材料的的要求较较为严格格，因而而尽管小小型注射射模可以以将主流流道衬套套与定位位圈设计计成一个个整体，但但考虑上上诉因素素通常仍仍将其分分开设计计，以便便于拆卸卸更换。同同时也便便于选用用优质钢钢材进行行单独加加工和和和热处理理。此设设计中浇浇口套采采用碳素素工具钢钢T100A,热热处理淬淬火表面面硬度550HRRC555HRRC。其其结构形形式如下下图所示示2、分分流道的的设计1） 分流道的的布置形形式为了尽量量减少在在流道内内的压力力损失

17、和和尽可能能避免熔熔体温度度降低，同同时还要要考虑减减少分流流道的容容积和压压力平衡衡，因此此采用平平衡式分分流道2） 分流道的的长度根据2个个型腔的的结构设设计，分分流道长长度适中中3） 分流道的的当量直直径 流过一级级分流道道塑料的的质量m=pVV塑=11.251.0051=11.81gg2000g该塑件壁壁厚在22mm左右右，在3mmm以下下，采用用经验公公式：见见塑料模模具设计计指导/伍先明明、张蓉蓉等著/国防工工业出版版社 PP12页页： DD=0.26554，将将m=111.881,LL=500,带入入得D=4.885066mm4） 分流道的的界面形形状本设计采采用圆形形界面，且且

18、塑料熔熔体的热热量散失失、流动动阻力较较小。5） 分流道的的界面尺尺寸为使熔体体阻力小小，可优优先选用用圆形分分流道，直直径D=5mmm，Fl=600mm6） 校核剪切切速率（1） 确定注射射时间；查资料料得t=2s。（2） 计算单边边分流道道体积流流量：qq=（VV分/2+V塑）/tt=（22.1+11.53）/2=66.8115cmm/s（3） 查资料得得剪切速速率分=33.3qq分/R分=5.66102/s其中R分分=2.5cmm该分流道道的剪切切速率处处于浇口口主流道道和分流流道的最最佳剪切切速率在在510510/s之之间，所所以，分分流道内内熔体的的剪切速速率合格格。7） 分流道的的

19、表面粗粗糙度和和脱模斜斜度 分流流道的表表面粗糙糙度要求求不是很很低，一一般去RRa 11.255m22.5m即可可，这里里取1.5m，脱脱模斜度度一般在在5110之间，通通过上面面的计算算知脱模模斜度为为10.6，脱模模斜度足足够。3浇口的的设计 该塑件件要求不不允许有有裂纹和和变形缺缺陷，表表面质量量要求较较高，采采用一模模两腔注射射，为便便于调整整充模时时的剪切切速率和和封闭时时间，因因此采用用潜伏式式浇口。其其界面形形状简单单，易于于脱模，表面外外观质量量较高。1） 潜伏式浇浇口尺寸寸的确定定分流道界界面尺寸寸及浇口口尺寸：因为本设设计选用用潜伏式式浇口，依依据 塑塑料成型型工艺及及模

20、具设设计 叶久新新、王群群 P1107 表4-10 各种浇浇口尺寸寸计算 中的的经验公公式： dd=nkk k=00.2006,对于ABBS，nn=0.7，将将t=22,A=V塑/t=61225得到到浇口直直径d=1.886,，取取l=11mm,L=33mm（1） 查资料得得侧浇口口的长度度计算公公式为L浇=LL/siin =3/siin=8.778mmm,=15到25,取220，其中中t是塑塑件壁厚厚此设计计中为33mm，nn是塑料料成型系系数，AABS的的成型系系数为00.7。2） 潜伏式浇浇口剪切切速率的的校核（1） 确定注射射时间：查资料料得t=2s；（2） 计算浇口口的体积积流量；q

21、浇=V塑/t=111.553/22=5.7655cm/s计算浇口口的剪切切速率：对于潜潜伏式浇浇口可知知：=410/s，经计算得得=263397/s4400000/ss，剪切切速率合合格 式式中Rnn为潜伏伏式浇口口的当量量半径，即即Rn=0.9934校核主主流道的的剪切速速率（1） 计算主流流道的体体积流量量q主=（VV主+VV分+nnV塑）/t=（11.5773+22.1338+443.449）/0.886=20.55ccm/s（2） 计算主流流道的剪剪切速率率r主=33.3qq主/（R主）=33.320.553.1143.1125100=7007.77/s,主流道道的剪切切速率处处于浇口

22、口和分流流道的最最佳剪切切速率550050000/ss之间，所所以主流流道的剪剪切速率率合格。5.冷料料穴的设设计和计计算冷料穴位位于主流流道正对对面的动动模板上上，其作作用主要要是储存存熔体前前锋的冷冷聊，防防止冷聊聊进入模模具型腔腔而影响响制品的的表面质质量。本本设计既既有主流流道冷料料穴又有有分流道道冷料穴穴。六、成型型零件的的结构设设计和计计算a.型腔腔和型芯芯工作尺尺寸计算算:型腔和型型芯工作作尺寸计计算见下下表。ABS收收缩率为为S=00.40.7%，取取平均收收缩率为为Scpp=0.55%,模模具制造造公差取取z=/44，对小小尺寸（5mm）按/6计算,系数x取0.75类型塑件尺

23、寸寸计算公式式计算结果果型腔590-0.220=Lm+z0=(1+SScp)l-x +zz0590-0.220=LM+z0=(1+SScp)l-xx +zz0型芯1400-0.20 =413.98+0.2200lm0-z =(1+SScp)l+xx 0-z14.2210-0.05590-0.220=58.998+00.2000lm0-z =(1+SScp)l+xx 0-z59.4450-0.05其中220属于于A类尺尺寸查其其中表得得其公差差为0.24，ll =2200.112=220.1120-0.24,2为B类类尺寸差差表得其其公差为为0.332,HHS=20.116=22.1660-0.

24、32,其中x为为修正系系数通过过查表得得出每个个尺寸公公差相应应的修正正系数然然后代入入计算。b.成型型零件尺尺寸及动动模垫板板厚度的的计算（1）凹凹模侧壁壁厚度的的计算。凹凹模侧壁壁厚度与与型腔内内压强及及凹模的的深度有有关，其其厚度公公式查资资料的：S=(33ph44/2EEP)1/33=33.47mmm，取取35mmm.式式子中pp是型腔腔压力（MMPa）；E是材材料弹性性模量（MMPa）；h=WW，W是是影响变变形的最最大尺寸寸，P是模具具刚度计计算许用用变形量量。；凹模成型型型腔内含含两个侧侧抽芯机机构，为为组合式式矩形型型腔，凹模尺寸寸如型腔腔零件图图所示，型腔不是深大型腔，根据模

25、板尺寸可大致确定其值满足要求。 （2）动模垫板厚度的计算。动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据型腔布置及型芯对型腔的压力就可以计算得到动模垫板的厚度，即T=0.54LpA/(L1EP)1/3,得到T=38mmm,可可以取标标准厚度度45mmm,经经检验知知其合格格。七、脱模模推出机机构的设设计:1、脱模模力的计计算（1）、主型芯脱模力：因为八、模架架的确定定1、模具具的大小小主要取取决于宿宿建德大大小和结结构，对对于模具具而言，在在保证足足够强度度和高度度的情况况下，结结构以紧紧凑为好好，对于于我们学学生来说说设计还还没有什什么经验验，可参参照下面面这种标标准模架架选型的的经验

26、方方法（详详见塑料料模具设设计指导导 伍伍先明 张蓉等等著 国国防工业业出版社社 P1155页页）根据据塑件在在分型面面上的投投影的面面积或模模仁周边边尺寸，以以塑件布布置在推推杆推出出范围之之内即复复位杆与与型腔或或模仁边边缘保持持一定距距离为原原则来确确定模架架大小塑件投影影宽度WWW3-100;塑件投影影长度LLL2-D2(复位位杆直径径)-330在本次设设计中塑塑件投影影宽度WW=L塑件件+2SS抽芯+2L滑=444+2*5+22*677=1888mmm；依据据WW3-100，得1198W3，塑件投影影长度LL=d主+2LL分+2*L浇口口+2L塑件+=12+2*660+22*4+2*

27、444=2228根据以上上方法算算得2008W3， 查表77-4选选W3=2220，因因此W=3500，D2=255；228+25+30L2， 即2883L2查表77-4选选L2=2990，因因此得到到L=3350，故故选用的的模架为为*3550*3350，模架（带支承板）根据以上上分析，计计算以及及型腔尺尺寸及位位置尺寸寸可确定定模架的的结构形形式和规规格。查查表（查查塑料料模具设设计指导导 伍先明明、张蓉蓉等著 国防防工业出出版社的的第1553页的的表7-4）确定定:考虑实际际情况刚刚度保证证足够，把把定模垫垫板去掉掉，考虑虑到动模模部分只只有一个个不大的的型芯，所所以动模模板和型型芯固定

28、定板组成成一块整整体板，H1 =mm,H2=mm，H3=mm，H4=mm,H5=mm, H6=mm,A=880，BB=400，C=1000，D11=300， D2=25， 4*MM16, 4*M100W1=4450,W2=63，WW3=2220，WW4=1134，WW5=1196，WW6=2284，WW7=2285;L1=3326，LL2=2290，LL3=1178，LL4=2284，LL5=1144，LL6=2212，LL7=2284九、排气气槽的设设计 该俗家家由于采采用潜伏伏式浇口口进料熔熔体向上上下排气气，最下下部有分分型面可可以通畅畅排气，最最后在顶顶面充满满型腔，顶顶面有型型芯，型

29、芯上上有间隙隙，其配配合间隙隙可作为为气体排排出方式式，不会会再顶部部产生憋憋气现象象，因此此无需设设置专门门的排气气系统。十、冷却却系统的的设计由于塑料料件的壁壁厚均为为2mmm，塑料料件尺寸寸又不大大，确定定水孔直直径为88mm。由于冷冷冷却水道道的位置置、结构构形式、孔孔径、表表面状态态、水的的流速、模模具材料料等很多多因素都都会影响响模具的的热量向向冷却水水传递，精精确计算算比较困困难。成成离型腔腔的上面面mmm处开设设处冷却却水流道道，在大大型芯上上开一处处冷却水流流道。如装配图图所示：十一、导导向和定定位机构构的设计计由于塑料料件尺寸寸不大，利利用分型型面的配配合间隙隙排气即即可。

30、联接螺钉钉的选用用 螺钉都都选用GGB/TT70.1-220000内六角角圆柱头头螺钉，螺螺钉长度度依据联联接件厚厚度而定定。固定浇口口套的螺螺钉：MM6330固定定模模座板与与凹模的的螺钉：M100500固定动模模座板、垫垫块、支支承板、凸凸模固定定板的螺螺钉：MM161500推杆螺钉钉：M1141129固定推板板与推杆杆固定板板的螺钉钉：M88222f.拉料料杆的设设计Z字形拉拉料杆是是最常用用的一种种形式。工工作时依依靠Z字字形钩将将主流道道凝料拉拉出浇口口套。设设计结构构如图88所示与与主流道道冷料穴穴相适应应：十二、绘绘制模具具总装图图罩盒注射射模总装装图如图图所示图10 罩盒盒模具

31、总总装图1浇口口套 2定定模座板板 33导套套 44定模模板 5导导柱6推板板 77动模模板 8推推杆 9支支承板 100垫块块11推推杆固定定板 12推板 133动模模座板 144、155、188、199螺钉钉16拉拉料杆 177凸模模七、总总 结结模具课程程设计是是我们专专业当中中的非常常重要的的实训。通通过本次次塑料模模具课程程设计让让我们从从中收获获了很多多的知识识，认识识到了模模具设计计过程中中存在的的一些问问题及解解决办法法。 在在实习过过程中，老老师耐心心地给我我们讲解解了塑料料模具设设计的过过程和相相关要求求，在老老师的指指导下，我我们积极极的进行行自己的的设计，我我们认真真地

32、对待待设计过过程中的的每个环环节，认认真完成成老师布布置下来来的任务务。在设设计中，尺尺寸的计计算、方方案的确确定是最最重要的的，在这这次设计计中也让让我体会会到了要要学会查查资料。一周的实实训转眼眼就过去去了，像像这样的的实训以以后也不不多了。今今年下学学期，我我们就要要踏上工工作岗位位，面临临就业了了，在今今后的工工作中，需需要我们们自己去去观察、学学习和总总结。具具备独立立完成工工作的能能力，才才能胜任任未来的的挑战。 一一周的课课程设计计实习带带给我们们的，不不全是我我们单单单查找相相关资料料，也不不仅仅是是通过所所要求的的来我们们锻炼的的几种能能力，更更多的则则需要我我们每个个人在塑塑料课程程设计结结束后根根据自己己的情况况去感悟悟，去反反思，勤勤时自勉勉，才能能有所收收获。参考文献献：1.屈华华昌 塑料成成型工艺艺与模具具设计 高高等教育育出版社社2.梅伶伶 模具具课程设设计指导导 机械工工业出版版社3.夏巨巨谌 李志刚刚 中国国模具设设计大典典