1、XX大學塑料成型工藝與模具設計課程設計設計課題:電風扇調速旋扭說明書系 部: XXX專業(yè)班級:XX 指導老師: XXX學生姓名：XX2011年8月日課程設計說明書 計 算 及 說 明主要結果一 設計任務（1）塑料制品名稱：電風扇調速旋扭（2）成型方法與設備：（3）塑料原料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）（4）收縮率：0.3%0.8%（5）生產批量：大批量生產（6）塑件圖： 如圖（1）所示為電風扇調速旋扭的二維圖樣，如圖（2）所示為電風扇調速旋扭蓋子的三維圖樣。· (1)（2） 二 塑件成型工藝分析1、塑件成型特點 ABS是聚苯乙烯的改性產品，是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種單體組

2、成的共聚物，它綜合了三種成分特征，具有良好的綜合性能。其中丙稀腈使ABS具有良好的表面硬度 耐熱性及耐化學腐蝕性，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使ABS具有良好的成效加工性和著色性能。加上ABS原料易得，價格低廉，因此ABS是目前參量最大、應用最廣的工程塑料。ABS是不透明非結晶型聚合物，無毒 無味，密度為1.021.05 g/cm3.ABS具有突出的力學性能，堅固、堅韌、堅硬；具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能;具有較好的尺寸穩(wěn)定性，易于成型和機械加工；成型塑件表面由較好的光澤，經過調色可配成任何顏色，表面可鍍鉻。ABS的成型特性為:(1)可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空、電鍍、焊接及表面涂

3、飾等多種成型方法加工（2）易吸水，成型加工前應進行干燥處理，表面光澤要求高的塑件應長時間預熱干燥。（3）流動性中等，溢邊值為0.04左右。（4）壁厚 溶料溫度對收縮率影響小，塑件尺寸精度高。（5）比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（6）表觀粘度對剪切速率的依賴性很強，因此模具設計中大都采用點澆口形式。（7）易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的助力。（8）易采用高料溫 高模溫和高注射壓力成型。2、塑件的結構工藝分析（1）塑件的尺寸精度分析該塑件的尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均自由尺寸，可按MT7級精度查取公差.該塑件的上的主要尺寸的公差要求查表后下表外形尺寸塑件標注

4、尺寸塑件尺寸公差3050123 R1 內形尺寸6 2723 10 （2）塑件表面質量分析 對該塑件表面沒有特殊要求。一般情況下，外表面要求光潔，表面粗糙度Ra可以取0.8m；沒有特殊要求的塑件內部表面粗糙度Ra可取3.2m。（3）塑件結構工藝分析 從圖紙上分析，該調速旋鈕的外形類似于回轉體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。調速旋鈕下端有一個高為12mm、外圓直徑為12mm、內圓直徑為6mm的空心凸臺，由于注射 制品在冷卻過程中產生收縮，因此在脫模前會緊緊的包住模具型芯，為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制件，應設置合理的脫模斜度，根據(jù)塑件材料ABS查表得：型腔脫模斜度為351°30，型

5、芯脫模斜度為301°。 結論：綜合上述，該調速旋鈕可采用注射成型加工。3、塑件的生產批量 該塑件的生產類型是大批量生產的，因此在模具設計中要提高塑件的生產率，傾向于才有多型腔、高壽命、自動脫模模具，以便降低生成成本。 4、初選注射機（1）計算塑件體積或質量 通過三維造型可獲得電風調速旋扭的體積V=38130.08。 ABS的密度為，所以塑件的質量（2）根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產批量確定型腔數(shù)目因為本設計中采用側澆口，且塑件較小，形狀較簡單，為了保證一次加工過程中各種參數(shù)均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并從經濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產和提高生產效率，采用一模四腔，進行加工生產。（

6、3）確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)該塑件的結構特點和ABS的成型性能，查有關資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)，見下表塑件的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)內容A BS預熱和干燥溫度8090 時間2h料筒溫度/后段180200中段210230前端200210 噴嘴溫度/180190 模具溫度/ 6080 注射壓力/MPa 7090成型時間/s注射時間35保壓時間1530冷卻時間1530總周期4070螺旋轉速/（r/min） 3060后處理方法紅外線燈烘箱 溫度/70 時間/h 24 （4）確定模具溫度及冷卻方式 ABS為非結晶型塑料，流動性中等，壁厚一般因此在保證順利脫模的前提下應盡可能降低模溫，以縮短

7、冷卻時間，從而提高生產率。所以模具應考慮適當?shù)难h(huán)水冷卻，成型模具溫度控制在6080。 （5）確定成型設備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，因此可計算出一次注射成型過程所用塑料量：W=2w=4×39.3=157.2g。 根據(jù)以上注射量的分析以及考慮到凝料、塑料品種、塑件結構、生產批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設計手冊，初選SZY-300型螺桿式注射機。 SZY-300型注射機的主要技術參數(shù)序號主要技術參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值1最大注射量/cm33202注塑壓力/mm1253鎖模力/KN14004動、定模板最大安裝尺寸/（mm×mm）520×6

8、205最大模具厚度/mm3556最小模具厚度/mm1307最大開模行程/mm3408噴嘴前端球面半徑/mm129噴嘴孔直徑/mm4 三、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計1、分型面的選擇為了確保該塑件外表面的質量要求，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量、便于清楚毛刺飛邊、有利于排除模具型腔內的氣體、分模后塑件留在動模一側及便于取出塑件等因素，分型面應選擇在塑件外形輪廓的最大尺寸處。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本塑件的外觀特點，從而得到該塑件的分型面（如圖）. 2、澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 澆口 冷料穴四個部分組成。考慮到塑件的外觀要求較高，外表面不允許有成型斑點和熔接痕，以及

9、一模四腔的布置 ABS對剪切速率較為敏感等因素，澆口采用方便加工整修,凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側澆口，模具采用單分型面結構兩板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內。澆注系統(tǒng)的設計如下圖（1）主流道設計主流道與注射機的高溫噴嘴反復接觸碰撞，故應設計成獨立可拆卸更換的澆口套，采用優(yōu)質鋼材制作，并經熱處理提高硬度，定位圈與澆口套分開設計，如下圖查資料得到SYZ-300型注射機與噴嘴的有關尺寸：噴嘴前端球面半徑12，噴嘴孔直徑=4mm。為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關系為：SP=+(12)，d=+（0.51）.因此，取主流球面半徑SR=14mm，主流道的

10、小端直徑d=4.5mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，應將主流道設計成園錐形，期斜度為26，為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計R2的圓弧過渡；為了補償在注射機噴嘴沖擊力作用下澆口套的變形，將澆口套的長度設計得比模板厚度短0.02。定位圈是安裝模具時做定位用的，一般定位圈高出定模板表面510mm。（2）分流道設計分流道截面形狀流道效率流動阻力脫模效果加工性選用情況U型0.186D較小好好最常用 經分析可采用U型斷面分流道。查有關經驗標格得ABS的分流道推薦直徑為，取，寬度為510mm，深度h=1.25R=5mm，斜角a=510，據(jù)此，該模具的分流道設計如圖（3）澆口的設計根據(jù)塑件的外觀

11、要求及型腔分布情況，選用如圖 所示的側澆口。從塑件底側進料，去除凝料時不會在塑件的外壁流行澆口痕跡，不會影響塑件的外觀。（4）冷料穴 采用帶Z形頭拉料桿，將其設置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起開模分型時將凝料從主流道中拉出留在動模一側。四、模具設計方案1型腔的布置 對于一模多件的模具型腔布置，在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程、模具結構緊湊、模具能正常工作的前提下，盡可能使模具型腔對稱、均衡、取件方便。經考慮型腔布置如下2、成型零件的結構確定成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質量直接影響塑件的質量。該塑件的材料為ABS工程塑料，對表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強度

12、、剛度、硬度和耐磨性，應選用優(yōu)質模具鋼制作，還應進行熱處理以使其具備5055HRC的硬度。（1） 凹模（型腔）設計采用整體式凹模，它是在整塊金屬模板上加工而成，這樣好處：牢固、不易變形，不會使塑件產生拼接的痕跡。（2） 凸模（型芯）設計型芯結構設計采用組合式，此模具的型芯形狀較復雜，采用組合式可節(jié)省貴重模具鋼，便于加工，減少了工作量。3、導向定位機構設計由于塑件基本對稱且無單向側壓力，所以采用直導柱導向便可以滿足合模導向及閉模后的定位。4、推出機構設計根據(jù)塑件的形狀特點，其推出機構可采用推板推出或推桿推出。其中推件板推出結構可靠、頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量，但制造困難，成本高；推桿推出結

13、構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件內部型腔留下頂出痕跡，但不影響塑件外觀，所以采用推桿推出機構。5、冷卻系統(tǒng)的設計 采用冷卻水冷卻，冷卻通路的設計如下圖 五、主要零部件的設計計算1、成型零件的成型尺寸計算該塑件的成型零件工作尺寸的計算均采用平均法。查有關手冊得ABS的收縮率為0.3%0.8%，故其平均收縮率為：Scp=（0.3+0.8）% /2=0.55%=0.0055，模具的制造公差z=/3成型零件尺寸計算如下表:成型零件尺寸的計算尺寸類別塑件尺寸計算公式型腔或型芯工作尺寸徑向尺寸型腔的徑向尺寸型芯的徑向尺寸軸向尺寸型腔的軸向尺寸型芯的軸向尺寸 2、模具型腔壁厚的確定 采用經驗數(shù)據(jù)法，

14、依據(jù)直徑查有關經驗表得：該型腔的推薦壁厚為20mm。 3、模具型腔模板總體尺寸的確定 該模具型腔直徑為，根據(jù)確定的型腔壁厚尺寸20mm，綜合以上數(shù)據(jù)，查有關資料，確定型腔模板的總體尺寸為W×L×H,其中W=180,L=180,H=30. 4、標準模架的確定 綜合考慮本塑件采用一模四腔平衡布置、側澆口一次分型結構、型腔的厚度要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置等多項因素，查表模板的尺寸為180mm×180mm×30mm，選用A2型標準模架，標記為1818-30×30×60 六、注射機有關參數(shù)的校核1、模具閉合高度的確定 組成模具閉合高度的

15、模板及其他零件尺寸： 定模座板 H1=20mm 定模板 H2=30mm 動模板 H4=30mm 支撐板 H5=30mm 墊塊 H6=60mm 動模座板 H7=20mm 則該模具閉合高度為 H=20+30+30+30+60+20=190mm 2、模具閉合高度的校核由于SZY-300型注射機所允許的模具最小厚度Hmin=130，模具的最大厚度Hmax=355mm，而計算得模具閉合高度H=190mm，所以模具閉合高度HminHHmax的安裝條件。3、模具安裝部分的檢核 該模具的外形最大部分尺寸為230mm×180mm，SYZ-300型注射機模板最大安裝尺寸為520mm×620mm，故能滿足模具安裝的要求。4、開模行程的校核 注射機