换气罩说明书

湘潭大学 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书

题 目： 换气罩塑料模具设计 学 院： 机械工程学院 班 级： 07级材料成型及控制工程三班 姓 名： 戴 敏 学 号： 2007500319 指导老师：李应明老师 时 间： 2011年02月日 - 1 -

目 录 第 一 章 产品的说明2 第 二 章 塑件分析3 第 三 章 注射机的型号和规格选择及校核5 第 四 章 型腔的数目确定及排布8 第 五 章 分型面的选择9 第 六 章 浇注系统的设计10 第 七 章 成型零件的设计15 第 八 章 脱模推出机构的设计18 第 九 章 冷却系统设计20 第 十 章 模架的选用22 第十一章 设计小结23 第十二章 参考资料24 - 2 -

第一章 产品的说明 本塑件结构简单，壁厚均匀为3mm，其外形尺寸不大；塑料熔体流程不太长；材料为ABS，并无其他特殊要求，故适合于注塑成型，如图1-1所示。

塑件精度等级为MT6，未注尺寸都是按照这一精度查取的，属于较低精度的塑件。 - 3 - 第二章 塑件的分析 一、材料名称： ABS塑料 二、化学名称：丙烯-丁二烯——苯乙烯共聚物 三、 比 重： 1.02克/立方厘米，查【3】13页表1-4得成型收缩率为0.3%-0.8%。 四、材料分析： ABS无毒无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽，具有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电器性能，密度为1.02～1.5/3cm ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。 成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加压前应进行干燥处理，ABS易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°c,而强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60～80°c。 五、塑件注塑成型工艺参数的确定： 根据该塑件的结构特点和ABS得成型性能，查【3】13页表1-4得到ABS塑件的成型工艺参数，如下表2-1：

表2-1 塑件的注射成型工艺参数 工艺参数 内容 工艺参数 内容 预热和干燥 温度80～85℃ 成型时间/s 注射时间 3～5s

时间2～3h 保压时间 15～30s

料筒温度/℃

后段 150～170 冷却时间 20～120s

中段 165～180 总周期 50～220s 前段 180～200 螺杆转速/30 - 4 -

（r/min） 喷嘴温度/℃ 170～180 后处理 方法 红外线灯烘箱 模具温度/℃ 50～80 温度/℃ 70

注射压力/MPa 60～100 时间/h 2～4 - 5 -

第三章 注射机的型号和规格选择及校核 注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。 从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。 一、注射量等参数的计算 选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量和注射压力初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的注射压力、公称锁模力一一进行校核。 1、 注射量的计算 为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：

公塑VV

式子中：塑V—实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（3cm）。 a.塑件的体积塑V：

3333222222321

25.6254.368.2903.29)5.34(3.0)2.35.3(7.4)5.042.3(cmcmcmcmVVVV



塑

b.塑件的质量m： gVm50.6325.6202.1 2、浇注系统凝料体积的初步估计 虽然设计之前难以确定浇注系统凝料的准确数值，单可以根据经验按照塑件体积的0.2～1倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统凝料按塑件体积的0.3倍来估算。故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积为： 385.16123.125.6223.01cmVV）（

塑总 - 6 -

二、注射机的选用 根据计算得出一次注塑模具型腔的塑料总体积385.161cmV总，并结合参【2】210页有：V总/0.8=161.85/0.8=202.31cm3。根据以上计算，初步选定公称注射量为250cm3，根据参【2】169页表5-1，选注设机型号为SZ-200/1000卧式注射机。其主要技术参数见下表3-1：

理论注射量/cm 210 移模行程/mm 300 螺杆直径/mm 42 最大模具厚度/mm 350 注射压力/Mpa 150 最小模具厚度/mm 150 注射速率/g.s-1 10～250 锁模形式 双曲肘 塑化能力/ g.s-1 14 模具定位孔直径/mm 125 螺杆转速/r.min-1 14～250 喷嘴球半径/mm 15 锁模力/KN 1000 拉杆内间距/mm 315×315 三、注塑机的相关参数校核 1、注射压力校核 查参【3】13页表1-4知，ABS所需注射压力为60～100Mpa,在这里取Mpap800，该注射机的公称压力Mpap150公，注射压力安全系数

4.125.11k，这里取3.11k，则：

104803.101pk Mpa 2、 锁模力校核

a.塑件在分型面上的投影面积A塑： 22247125440mmA）（塑 b.浇注系统在分型面上的投影面积A浇 ： 即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积。按照多型腔模的统计分析来确定，即A浇是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2～0.5倍。由于本次设计流道简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一点，这里取

塑浇

AA2.0。 - 7 -

c.塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积总A： 221130947122.12)2.0()(mm•mmAAnAAnA

塑塑浇塑

d.模具型腔内的胀形力F胀： KNNpAF5094511309模总胀

式中模p是型腔的平均压力值，通常取注射压力的20%～40%。对于粘度较大的塑料制品应取大值，PP塑料属于中等粘度的塑件，故取45Mpa。 查表3-1，可得该注射机的公称锁模力F锁=1000Mpa，锁模力的安全系数为2.11.12k，这里去1.2，则

锁胀胀FMpaFFk6115092.12.12，所以，注射机锁模力合格。

3、开模行程校核 开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。 对双分型面注射模，所需开模行程为： S机  H = H1 + H2 + a +（5～10）=44+50+45+10=149 mm• 式中，a—定模座板与定模型腔板分开的距离（mm•）。 S机= 350m 所以符合要求 - 8 -

第四章 分型面的选择 分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。 一、分型面的形式： 分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。 二、分型面的选择原则： （1）复合塑件脱模的基本要求，就是能使塑件从模具中取出，分型面应设在脱模方向最大的投影边缘部位； （2）分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面； （3）确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露于外观面； （4）确保塑件质量； （5）要你管尽量避免成型孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块； （6）满足模具的锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面的，应加斜面锁紧； （7）合理安排浇注系统特别是浇口位置，有利于开模； 三、本分型面的选择 通过对塑件结构形式的分析，同时根据以上分型面的选择原则综合考虑，决定将分型面选在塑件截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图4-1所示A-A面。 - 9 -

第五章 型腔数目的确定及排布 一、 型腔数量的确定 该塑件采用的精度是MT6，属于低精度，且生产批量为大批量生产，故可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到模具结构尺寸与塑件尺寸之间的关系，加之制造成本和经济利益的因素，决定选用一摸两腔的模具结构形式。 二、 型腔排列形式的确定 1、型腔排列的一般原则 （1）流动长度要适当，流道废料尽量少，浇口位置要合适统一，进料要平衡，还要使型腔压力平衡； （2）排位应保证流道、浇口套距定模型腔边缘有一定距离，以满足封胶要求； （3）排位应满足模具结构等的空间要求； （4）为了使模具达到较好的冷却效果，排位应注意螺钉、推杆对冷却水孔的影响，预留冷却水空的位置； （5）排位要尽可能紧凑，以减小模具的外形尺寸，且长宽比例要始适中，同时也要考虑注射机的要求。 2、型腔排列形式的确定 综合考虑上述排列原则及加工难度、经济性、效率、成本等因素，又由于本设计选择的是一模两腔，故采用直线式对称排列。 三、模具结构形式的确定 由以上的分析可知，本模具设计为一模两腔结构，对称直线排列型腔，根据塑件结构形状，推出机构采用脱模版的推出形式。 浇注系统设计时，流道采用对 称平衡式，浇口采用边缘浇口，且设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模版。 由上述综合分析可确定选用带脱模板的单分型面的注射模。