2025年塑料注射模具设计.doc

课程设计

题目：鼠标外壳塑料注射模具设计

学院： 航空制造工程学院

专业： 材料成型及控制工程

姓名： 肖玉梅

学号： 10033401

导师： 李 宁

目录
1. 塑件工艺分析--------------------------------------------------------------------------------3
1.1塑件成型工艺性分析------------------------------------------------------------------3
1.1.1 塑件材料ABS使用性能 ------------------------------------------------------4
1.1.2 塑件材料ABS加工特性 ------------------------------------------------------4
1.2 塑件成型工艺参数确定 ------------------------------------------------------------4
2 模具基本构造及模架选择----------------------------------------------------------------5
2.1 模具基本构造 ------------------------------------------------------------------------5
2.1.1 确定成型措施 ------------------------------------------------------------------------5
2.1.2 型腔布置 ------------------------------------------------------------------------------5
2.1.3 确定分型面----------------------------------------------------------------------------5
2.1.4 选择浇注系统 -----------------------------------------------------------------------6
2.1.5 确定推出方式-------------------------------------------------------------------------6
2.1.6 模具构造形式----------------------------------------------------------------------6
2.1.7 选择成型设备 -----------------------------------------------------------------------7
2.2 选择模架 -----------------------------------------------------------------------------------8
2.2.1 模架构造 -----------------------------------------------------------------------------8
2.2.2 模架安装尺寸校核---------------------------------------------------------------------9
3 模具构造、尺寸设计计算---------------------------------------------------------------9
3.1 型腔构造 ----------------------------------------------------------------------------------9
3.2 型芯构造 ----------------------------------------------------------------------------------9
3.3 模具导向构造-------------------------------------------------------------------------10
3.4 模具成型尺寸设计计算 ---------------------------------------------------------------10
4 模具总装图及模具装配、试模------------------------------------------------------12
4.1 模具总装图-------------------------------------------------------------------------------12
4.2 模具安装试模-------------------------------------------------------------------------12

1. 塑件工艺分析
1.1塑件成型工艺性分析
塑件如图1

产品名称：鼠标壳
产品材料：ABS
产品数量：较大批量生产
塑件尺寸：如图1所示
塑件重量：15克
塑件颜色：黑色
塑件规定：塑件外表面光滑，下端外沿不容许有浇口痕迹。塑件容许最大脱模斜度0.5°

1.1.1 塑件材料ABS使用性能
可参照《简要塑料模具设计手册》P30表1-13
综合性能很好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。
适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信构造零件。
1.1.2 塑件材料ABS加工特性
可参照《简要塑料模具设计手册》P32表1-14
l 无定型塑料，其品种诸多，各品种机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形措施及成形条件。
l 吸湿性强，含水量应不大于0.3%，必须充足干燥，规定表面光泽塑件应规定长时间预热干燥。
l 流动性中等，溢边料0.04 mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。
l 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对规定精度较高塑件，模温宜取50～60℃，规定光泽及耐热型料宜取60～80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140 MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100 MPa为宜。
l 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展现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2℃以上。
1.2 塑件成型工艺参数确定
可参照《简要塑料模具设计手册》P54表1-18
查手册得到ABS塑料成型工艺参数：
合用注射机类型 螺杆式
密度 1.01 ～ 1.07 g/cm3；
收缩率 0.3 ～ 0.8 % ；
预热温度 80C°～ 85C°，预热时间 2 ～ 3 h ；
料筒温度 后段150C°～170C°，中段165C°～180C°，前段180C°～200C°；
喷嘴温度 170C°～ 180C°；
模具温度 50C°～ 80C°；
注射压力 60 ～ 100 MPa ；
成型时间 注射时间20 ～ 90s ，保压时间0 ～ 5s ，冷却时间20 ～ 120s 。
2 模具基本构造及模架选择
2.1 模具基本构造
2.1.1 确定成型措施
塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用点浇口成型，因此模具应为双分型面注射模（三板式注射模）。
2.1.2 型腔布置
使用单型腔注射模
2.1.3 确定分型面

2.1.4 选择浇注系统
选择点浇口
2.1.5 确定推出方式
由于塑件形状为壳形并且壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不适宜采用。因此选择推件板推出机构完毕塑件推出，这种措施构造简单、推出力均匀，塑件在推出时变形小，推出可靠。

2.1.6 模具构造形式

模具构造为双分型面注射模，如图5所示。

1—拉杆 2—导套 3—定模板（中间板） 4—螺钉 5—推件板 6—复位杆
7—动模板 8—支承板 9—推杆固定板 10—推板 11—垫块 12—动模座板
13—导柱 14—导套 15—导套 16—定模做板 17—脱出板 18—导套 19—导柱 20—限位螺钉 、

2.1.7 选择成型设备

“注射机选用”可参照《简要塑料模具设计手册》P133，P128表3-4
选用G54-S200/400型卧式注射机，其有关参数为：
额定注射量 200/400 cm3 ；
注射压力 109 MPa ；
锁模力 2540 kN ；
最大注射面积 645 cm2 ；
模具厚度 165 ～ 406 mm ；
最大开合模行程 260 mm ；
喷嘴圆弧半径 18 mm ；
喷嘴孔直径 4 mm ；
拉杆间距：290×368 mm 。
2.2 选择模架
2.2.1 模架构造

2.2.2 模架安装尺寸校核
模具外型尺寸为，长300 mm、宽250 mm、高345 mm，不大于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以以便地安装在注射机上。
3 模具构造、尺寸设计计算
3.1 型腔构造
由于上盖形状不太复杂，故选用整体凹模。如下图

3.2 型芯构造
见装配图所示，型芯由动模板16上孔固定。采用整体凸模，如下图

3.3 模具导向构造
为了保证模具闭合精度，模具定模部分与动模部分之间采用导柱1和导套2导向定位。推件板18上装有导套6，推出时，导套6在导柱1上运动，保证了推件板运动精度。定模座板上装有导柱30，为点浇口凝料推板24和定模板4运动导向。
3.4 模具成型尺寸设计计算
取ABS平均成型收缩率为0.6 %，塑件未注公差按照SJ1372中8级精度公差值选用。
塑件尺寸
LS=1360+0.26 ls=140+0.26
型腔径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差1 / 6；模具制造公差δz = Δ /3；取x=0.75。
1）1400+0.26=140.26-0.26

型芯径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差1 / 6；模具制造公差δz = Δ /3；取x=0.75。
1）136+0.26 → 136+0.26

4.模具总装图及模具装配、试模
4.1 模具总装图

4.2 模具安装试模
试模是模具制造中一种重要环节，试模中修改、补充和调整是对于模具设计补充。
试模前准备
试模前要对模具及试模用设备进行检查。模具闭合高度，安装与、于注射机各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作规定等要符合所选设备技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙合适，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置定位要对。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。多种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处在正常运转状态。
模具安装及调试
模具安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机全过程。
模具安装在注射机上要注意如下方面：
1）模具安装方位要满足设计图样规定。
2）模具中有侧向滑动构造时，尽量使其运动方向为水平方向。
3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽量使较长边与水平方向平行。
4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽量放置在非操作一侧，以免操作不以便。
模具在注射机上固定多采用螺钉、压板形式，如图13所示。一般采用4- 8块压板，对称布置。

图13模具固定
1—压板 2—螺钉 3—模具 4—注射机模板
模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目在于检查模具上各运动机构与否可靠、灵活，定位装置与否可以有效作用，要注意如下方面：
1）合模后分型面不得有间隙，要有足够合模力。
2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要对、可靠。
3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。
4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。
试模
　　模具安装调整后即可以进行试模。
1）加入原料 原料品种、规格、牌号应符合产品图样中规定，成型性能应符合有关原则规定。原料一般要预先进行干燥。
2）调整设备 按照工艺条件规定调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。
3）试模 采用手动操作，试模注射出样件。
检查
通过试模可以检查出模具构造与否合理；所提供样件与否符合顾客规定；模具能否完毕批量生产。针对试模中发现问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出样件满足客户规定，即可交付生产使用。