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洛阳理工学院课程设计说明书I摘要本次的模具设计，制件选用ABS材料，采用推板退出。通过对塑件进行工艺的分析和比较，针对零件的具体结构，选用限制性侧浇口的单分型面注塑模具，并且采用一模三腔形式。从具体模具结构出发对模具的浇注系统，模具成型部分结构，顶出系统，注塑机的选择及有关参数的校核，都有详细的设计，同时简单的编制了模具的加工工艺，通过设计表明该模具结构合理，具有一定的推广价值。关键词：推板退出，单分型面注塑模，限制性侧浇口，ABS，一模三腔洛阳理工学院课程设计说明书II目录前言................................................................................................1第1章产品工艺性分析...................................................................21.1ABS塑料的材料性能...........................................................21.2成型特性及条件...................................................................21.3结构工艺性..........................................................................31.4零件体积及质量估算...........................................................31.5锁模力的计算........................................................................31.6初选注射成型机的型号及规格.............................................3第2章塑料膜结构设计...................................................................52.1型腔数目和分布...................................................................52.2选择分型面..........................................................................52.3确定浇注系统尺寸...............................................................52.3.1主流道设计..................................................................52.3.2分流道设计.................................................................62.3.3浇口设计......................................................................62.4凹凸模的设计........................................................................72.4.1凹模的尺寸.................................................................72.4.2凸模的结构设计.........................................................72.5确定型腔、型芯的结构及固定方式.....................................72.5.1型腔、型芯的结构设计.............................................72.5.2固定方式.....................................................................92.6确定顶出方式........................................................................92.7确定导向机构........................................................................92.7.1导柱结构形式...............................................................92.7.2导柱的布置.................................................................10第3章模架的设计及工作原理.....................................................113.1模架的设计.........................................................................123.2模具工作原理.....................................................................12洛阳理工学院课程设计说明书III绪论..................................................................................................13谢辞................................................................................................14参考文献..........................................................................................15洛阳理工学院课程设计说明书1前言塑料模具是20世纪发展起来的新兴材料，由于广泛应用，以替代部分金属、木材、皮革及硅酸盐等自然材料，成为现代工业和生活中不可或缺的一种人造化学合成材料。并与金属、木材和硅酸盐三种传统材料一起，成为现代工业生产中四种重要的原材料之一。塑料模具近年来在我国有了很大的发展，大量新技术，新工艺，新材料得到推广应用国际先进技术的引进，尤其是计算机技术和数控加工的飞速发展和在传统制造业中的应用，更加快了模具行业的发展。模具设计正从过去的传统经验，手工绘图，发展到今天通过人机对话，能迅速设计出模具的总图，运用模具CAD可以模拟在模具中的流动状态，确定浇口位置，克服塑料成型中可能出现的问题。而模具CAD的广泛应用更使模具向大型，精密，复杂发展，模具制造周期也大大缩短。跟国外相比，我国模具产品结构很不合理，我国模具产品结构中冲压模具约占50%，塑料模具约占34%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占10%；发达国家对发展塑料模比较重视，塑料模所占比例一般为40%；大型、精密、长寿模具所占比例为50%以上，而我国仅为25%；我国主要模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂内，所产模具商品化率很低，模具自产自销比列高达60%-70%，而国外70%以上是商品模具。国内外模具的质量水平不可同日而语，开发能力和经济效益仍有差距。但我国加入WTO后，给塑料模具产业带来了巨大的挑战和机会。促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。所以我国塑料模具生产企业更应该抓住机遇，重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持%20左右的水平。“十一五”期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。洛阳理工学院课程设计说明书2第1章产品工艺性分析1.1ABS塑料的材料性能ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。这三种组分的各自特性，使ABS塑料具有“硬、韧、刚”的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性和表面硬度；丁二烯使ABS坚韧；苯乙烯使它有了良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成型塑件光泽好。密度为1.02～1.05克每立方米。拉伸强度30～50MPa弯曲强度为41～76MPa，拉伸弹性模量1587～2277MPa，弯曲弹性模量1380～2690MPa，收缩率为0.3%～0.8%，常取0.5%。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。其尺寸稳定性好，易于成型加工。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响。其缺点是：耐热性不好，连续工作温度只有70℃左右；耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。ABS原料易吸水，成型加工前应进行干燥处理。ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，易产生熔接焊缺陷。1.2成型特性及条件①其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，其含应水量小于0.3%。对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热干燥。②流动性中等，溢边值0.04㎜。③塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易分解（分解温度为250℃）。成型时宜采用较高的加热温度（模温50～80℃）和较高的注射压力。洛阳理工学院课程设计说明书31.3结构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8㎜，注射成型时应不会发生填充不足现象。零件图如下：图1.1零件实物图1.4零件体积及质量估算⑴单个塑件。体积Ｖ=5181立方毫米=5.1813cm，质量m=5.181×1.04g=5.388g。⑵三个塑件。总体积V总=19.4283cm，总质量m总=21.206g。1.5锁模力的计算锁模力F=P×(A1+A2)，其中P为型腔内熔体的压力，在成型中、小型塑料制品时，型腔内熔体的压力P常取20～40MPa,此处取30Mpa；A1为塑件的投影面积，A2为凝料的投影面积。A1=17.5×17.5×3.14×3=2884.875mm2,A2=0.35×A1=1009.706mm2。所以F=30×（A1+A2）=116.837KN。1.6初选注射成型机的型号和规格综合考虑实际注射量应在额定注射量的20%～80%之间和锁模力，初选额定注射量在1003cm以上的卧式注射成型机SZ-100/60。洛阳理工学院课程设计说明书4表1-1注射机主要技术参数理论注射容量/3cm100锁模力/kN600螺杆直径/mm35拉杆间距/mm320×320注射压力/MPa150模板行程/mm300注射时间/)(s8.1最大模厚/mm300塑化能力/(g/h)40最小模厚/mm170螺杆转速/(min/r)20～200定位孔直径/mmΦ125喷嘴球半径/mm12喷嘴口直径/mmΦ4注射方式螺杆式顶出行程/mm80喷嘴球半径/mm10喷嘴伸出量/mm20洛阳理工学院课程设计说明书5第2章塑料注塑模结构设计2.1型腔数目和分布确定模具型腔的方法有：（1）根据注射机的最大注射量确定（2）根据锁模力确定（3）根据塑件精度确定（4）根据经济性确定由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一