1、 電源支架塑料模設計 31目 錄摘要.IABSTRACT.II1.材料的選擇31.1 選材料31.2 ABS塑料的性能特點、成型特點、用途及工藝參數31.3 ABS的主要性能指標42擬定模具結構形式52.1分型面位置的確定52.2確定型腔數量和排列方式62.3模具結構形式的確定63注射機型號的確定73.1塑件體積、質量的計算73.2澆注系統凝料體積的初步估算73.3注塑機型號的選定84型腔數量及注射機有關工藝參數的校核94.1型腔數量的校核94.2注射機工藝參數的校核95澆注系統的設計115.1主流道設計115.2冷料穴的設計115.3分流道的設計125.4澆口的設計145.5澆注系統的平衡1

2、56側向分型與抽芯機構的設計176.1斜導柱設計176.2斜導柱的結構形狀及安裝形式186.3斜導柱的安裝及斜角的確定186.4斜滑塊的設計197按平均收縮率計算成型尺寸217.1尺寸計算217.2型腔側壁厚度和底板厚度的計算278模架的確定309總結31致 謝32參 考 文 獻331.材料的選擇1.1 選材料此制件為電源支架，選用白色不透明材料ABS,加入黑色染料。1.2 ABS塑料的性能特點、成型特點、用途及工藝參數1）ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的共聚物即：（1）丙烯晴使ABS有較高的強度、硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性。（2）丁二烯使ABS有彈性和較高的沖擊強度。（3）苯乙烯則使

3、ABS具有質硬、堅韌、剛性等特性。2）ABS顯著的提高了沖擊強度和表面硬度其熱變形，溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯等都高，尺寸穩定性較好，具有一定的化學穩定性和良好的介電性還有很好的加工性以及能與其他塑料和橡膠相混溶的特點。3）ABS的成型特性（1）ABS表面極易潮，使成型塑件表面出現斑痕、云紋等缺陷，為此成型錢必須進行干燥處理。（2）ABS比熱熔底，在注塑機料筒中能很快加熱，因而塑化效率高，在模具中凝固比聚快，故模塑周期短。（3）模具設計中大都采用點澆口形式。（4）ABS樹脂為非結晶高聚物，所以成型收縮率低。（5）ABS樹脂的蓉蓉溫度較低，熔融溫度范圍寬，流動性好，有利于成型。1.3 ABS的主要

4、性能指標密度（g/cm3）1.05屈服強度/MPa53-56收縮率（%）04-0.7抗拉強度/MPa53-56比熱容（J/(kg.K)）1100-1400拉伸彈性模量/GPa2.5吸水率24h/(%)0.2-0.8彎曲強度/MPa84質量體積（cm3/g）0.95彎曲彈性模量/GPa2.5-2.6玻璃化溫度()80-90抗壓強度/MP熔點（）170剪切強度/MP2擬定模具結構形式2.1分型面位置的確定在塑件設計階段，就應該考慮成型時分型免得形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面得位置，然后才選擇模具的結構。分型面設計是否合理，對塑件質量、工藝操作難易程度和模具設計制造

5、有很大的影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的關鍵因素。1）分型面的選擇原則（1）有利于保證塑件的外觀質量。（2）分型面應選擇在塑件的最大截面處。（3）盡可能使塑件留在動模一側。（4）有利于保證塑件的尺寸精度。（5）盡可能滿足塑件的使用要求。（6）盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。（7）長型芯應置于開模方向。（8）有力于排氣。（9）有力簡化模具結構。2）分型面的選擇根據上述原則以及塑件的結構形式，分型面應該選在電源支架最大截面處如圖1-1所示：2.2確定型腔數量和排列方式1）型腔數量的確定該塑件精度要求不高，又是大批量生產，可以采用一模多腔形式，由于塑件倆側壁都帶有孔所以成型時需要側抽，初定

6、為一模倆腔的模具形式。2）型腔排列形式的確定如圖2.3模具結構形式的確定從上面分析中可知，本模具采用一模倆腔，雙列直排，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用點澆口，雙分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上可以確定模具結構形式為A型帶推件板的雙分型面注射模。3注射機型號的確定3.1塑件體積、質量的計算1）2）塑件質量3.2澆注系統凝料體積的初步估算可按塑件體積的的倍計算，由于該模具采用一模倆腔，所以澆注系統凝料體積為該模具一次注射所需塑料ABS體積：質量：3.3注塑機型號的選定根據每一生產周期的注射量的計算值，可選用SZ-60/450臥式注塑機（上海第一塑料機械廠），見表1-1.

7、表1-1注射機主要技術參數理論注射容量/60鎖模力 /kN400螺桿直徑/mm30拉桿內間距/mm220300注射壓力/Mpa180移模行程/mm250注射速率（g/s） 70最大模厚/mm250塑化能力（g/s） 5.6最小模厚/mm150螺桿轉速（r/min）0-200定位孔直徑/mm80噴嘴球半徑/mm20噴嘴孔直徑/mm3鎖模方式雙曲肘4型腔數量及注射機有關工藝參數的校核4.1型腔數量的校核由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔個數n型腔數合格。式中：k-注射機最大注射量的利用系數0.8M-注射機的額定塑化量（5.6/s）t-成型周期（30s）4.2注射機工藝參數的校核1）注射量校核注射量

8、以容積表示，最大注射容積為式中-模具型腔和流道的最大容積v-指定型號與規格的注射機注射容積該注射機為：。-注射系數，取0.75-0.85（非結晶塑料取=0.8-0.85，考慮了螺桿逆流漏料）該處取0.85.倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力的不到發揮；塑料在料筒中停留時間就會過長。所以最小注射量容積，故每次注射的實際注射容積應滿足而=22.027符合要求。2）鎖模力校核 -每個塑件在分型面上的投影面積-流道凝料（包括澆口）在分型面得投影面積在模具設計前的0.2-0.5倍即可用0.35進行估算。由于影響型腔壓力P與損耗系數k的因素較復雜，因此在采用通用塑料生產中小型制品的時候，模腔內塑料壓力常

9、取20-40Mpa取P為30Mpa則其F=450KN143.076KN校核合格。3）最大注射壓力校核其中-安全系數常取=1.25-1.4取1.3-取130MP(屬于薄壁窄澆口類)注射壓力校核合格。5澆注系統的設計5.1主流道設計1）主流道尺寸根據所選注射機則主流道小端尺寸為：d=注射機噴嘴尺寸+（0.5-1）=3.5+0.5=4mm2)主流道球面半徑為：SR=噴嘴球面半徑+（1-2）mm=20+2=22mm.3)球面配合高度h=3mm-5mm取4mm.4)主流道長度盡量小于60mm，由標準模架結合該模具的結構，取來L=30+20+h+2=55mm.5)主流道大端直徑。（半錐角為取=）。6）澆口

10、套總長。7）主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸。數易損件對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優質剛材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼如T8A、T10A熱處理硬度為50HRC-55HRC如圖5.2冷料穴的設計1）主流道冷料穴的設計 開模是應該將主流道的凝料拉出，所以冷料穴直徑應稍大于主流道大端直徑，由于該模具具有側向分型，水平分型倆部分，所以采用半球形，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模定板上，開模時利用凝料對球頭的抱緊力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。主流道的大端直徑d=7-則該模具取d+1=8mm,冷料穴深度

11、為3/4d=5.15mm。2）分流道冷料穴的設計當分流道較長時，可將分流道端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。5.3分流道的設計1）分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：a）一方面排列緊湊，縮小模具板面尺寸;b）盡量短，鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式，定模部分開有分流道。該流道形式是由模具模具結構形式所確定。2）分流道的長度 長度型盡量短，且少彎折，便于注射成型過程中最經濟地使用塑料和降低注射機的能耗，減少壓力熱量損失；分流道長度一般在8mm-30mm之間，根據型腔數量和布置情況確定，但

12、最短不宜小于8mm，否則給修剪帶來困難，取分流道長度L=30mm.3)分流道的形狀及尺寸 分流道尺寸由塑料品種，塑件大小及流道長度確定，根據常用塑料分流道直徑表查表得ABS分流道直徑4.8-9.5mm。對于塑件厚度在3mm以下，質量小于200g采用經驗式B=0.265H=2/3BB-梯形大底邊的寬度（mm）M塑件的質量（g）為8.896gL-單位分流道的長度50mmH-梯形的高度（mm）B=0.2654=0.2654=2.978mm根據參考文獻【1】取B=6mmH=2/3B=2/36=4mm梯形斜角通常取，此處取。4）分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的

13、塑料熔體的流動狀態較理想，因此分流道的內表面粗糙度并不要求很低一般取0.63um-1.6um,這樣稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力，避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率此處=0.8um。5）分流道截面形狀（梯形分流道）6）從理論,分流道可比截面小10%，但為了刀具的統一和加工方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。a.凝料體積分流道長度 L=（50+202+122）=114mm分流道截面積 A=（6+5）/24=16.5m凝料體積=114mm16.5=1881=1.881b.分流道剪切速率的校核 采用經驗公式=3.3q/=3.316.995/(3.14)=1.75 Q=v/t

14、=2/1=28.47237=16.945 =式中t=注射時間 取1sA-梯形面積（0.165）c-梯形周長（6+5+24）=1.7L=4mm=0.4cm在5-5之間，剪切速率校核合格。C主流道凝料體積 =/4(L)=/4【（71+4）/2】50=1208.998=1.209d.主流道剪切速率校核 由經驗公式=3.3/() =+=1.209+1.881+28.47237=20.035cm=(7.1+4)/2/2=2.775mm=0.2775cm則=3.320.035/()=985.3455.4澆口的設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統的關鍵部位，澆口的形狀，位置和尺寸對塑件

15、的質量影響很大。 澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍-0.09倍。澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5mm-2.0mm。根據外部特征看到個明顯的澆口痕跡，利用Moldflow軟件對塑件進行劃分確定澆口的位置在插座表面圓中心采用點澆口形式。點澆口尺寸的確定L2/3 =0.3 D=-L=0.50.75 d=0.3-2L-澆口的長度d-澆口直徑A-型腔表面積N-塑料系數 K-塑料壁厚的函數 K=0.206d=nk由于制件壁厚不均勻則取d=2mm5.5澆注系統的平衡 對于該模具從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應相同，各個澆口也相同，澆注系統顯然是平衡的。1）

16、主流道與主流道冷料井凝料體積流道長度L=50+302+162=142mm分流道截面積=（6+5）/23=16.5凝料體積=142mm16.5=24142)確定適當的剪切速率a.主流道的=5/s-5/sb.分流道=5/sc.點澆口=/sd.其他澆口 =5/s-5/s3）確定體積流率q（澆注系統中各段的q值是不相同的）a.主流道體積流率 因塑件小，即使是一模兩腔的模具結構；所需注射塑料熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不小（和注射機噴嘴孔直徑相關聯）因此主流道體積流率并不大 =1/s=/4=6.28/s-體積流量-流道半徑b.澆口體積流率點澆口=/s=w/6=1.2/s=1.2/sw-流道的

17、寬 2mmh-流道的高 0.6mm6側向分型與抽芯機構的設計6.1斜導柱設計斜導柱是斜導柱分型與抽芯機構關鍵零件之一。設計斜導柱時，先要根據塑件要計算出所需的抽拔力與抽芯距，然后再根據其他因素確定斜導柱的結構，直徑及長度。抽拔力與抽芯距的確定，抽拔力是將側型芯從塑件上抽出所需的力，抽拔力主要包括客服塑件收縮時包緊側型芯而產生的摩擦力，對不通過的側孔或側凹，抽拔時還需克服大氣壓力，此外，還需要克服機構本身的運動的摩擦阻力，但通常情況下，開始抽拔的瞬間所需要克服的阻力最大，所以，計算抽拔力的時候一般只計算初始抽拔力。側型芯的初始抽拔力=AP(cos)式中抽拔力（N）A 塑件包緊側型芯的面積（a）P

18、因塑件收縮對型芯產生的單位面積上的包緊力（Mpa）一般去P=12Mpa-20Mpa，薄件取小值，厚件取大值。取P=18 Mpa-塑件在熱狀態下對鋼的摩擦系數取=0.15-0.2取=0.2-側型芯的脫模斜度一般取抽芯距是指將側型芯從成型位置抽置不妨礙塑件推出時的位置所需距離，一般抽芯距等于塑件側孔或側凹深度另加2mm-3mm安全距離=h+(2-3)mm=3+(2-3)mm6.2斜導柱的結構形狀及安裝形式6.3斜導柱的安裝及斜角的確定斜導柱工作參數的確定，斜導柱的工作參數包括斜角，直徑d和長度L若不考慮斜導柱與倒滑孔及滑塊與倒滑槽之間的摩擦，則斜導柱所受的彎曲力，抽拔力和開模力與斜角的相互關系如下

19、：=/cos=sin=tg-斜導柱所受的彎曲力（N）-斜導柱作用于滑塊的正壓力-抽拔力（N） -斜導柱的斜角（o）斜導柱的斜角一般取=-，最大不超過此設計中取=/cos=225N=sin=70N抽芯距力是斜導柱工作部分長度=/sin=19.42mm完成抽芯距所需的開模行程=cot=18.47mm1）.斜導柱直徑的確定 根據斜導柱強度條件，可推得斜導柱的計算公式d=d-斜導柱直徑（mm）-彎曲力作用點B距斜導柱伸出部分根部A的距離（mm）-側型芯中心距A點的垂直距離（mm）-斜導柱材料的需用彎曲應力對碳鋼（）=137.2Mpa由制件可確定=6mm則d=2）.斜導柱多用45號鋼，或或20號鋼滲碳淬

20、火，淬火硬度HRC50-55。取部分直徑10-40mm，則取d=16mm 固定臺階O=d+5mm=25mm3.）斜導柱的長度 L=D/2tg+h/cos+s/sin+d/2tg(10-15)=636.4斜滑塊的設計1）滑塊和導滑槽的設計：由于成型型芯尺寸不大工，故采用整體式滑塊。 2）滑塊的定位：由于側抽距不大，滑塊尺寸也不大，所以采用彈簧止動銷定位。角度為15度?；瑝K和導滑槽的設計：，采用分離式滑塊，即側型芯與滑塊分開加工并用滑槽連接。 滑塊孔與斜導柱的配合：斜銷端部卡在導滑槽中，當模板向下與動時，使斜頂桿產生水平的橫向位移，而這時，頂桿卡在滑塊中，帶動滑塊一起在導滑槽上產生水平運動，從而使

21、斜頂桿端部從制件內側脫出，完成側抽運動。3).斜滑塊的組合形式設計組合方式應該考累分型與抽芯的方向要求，并保證塑件有較好的外觀質量，還要使滑塊的導滑部分有足夠的強度。2)滑塊的各尺寸的計算與校核(1)體尺寸為74mm108mm(2)斜滑塊的導向傾角為7按平均收縮率計算成型尺寸7.1尺寸計算ABS的最大成型收縮率=0.7% 最小成型收縮率=0.4% 則平均收縮率=（0.7%+0.4%）/2=0.55%(1)型腔的長度計算基本尺寸L=+=-/2=45.72=0.55%=45.97模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.039=校核塑件可能出現的最大尺寸，設模具最大磨損量為0.04mm(+)(1

22、)上式左端（45.93+0.039+0.04）(1-0.04)= 45.8240滿足要求，故型芯長度，比平均收縮率計算的結果偏大，便于修模。（3）型腔深度按平均收縮率計算：=0.40=+.+=16.8=16.89型腔按IT8級精度制造，其制造公差為=0.027mm若型腔易修淺則=按極限尺寸計算：=校核塑件最小高度是否合格（1-）+式左端為17.04（1-0.007）+0.40=17.3217.3217故滿足要求，型腔深為mm,按平均收縮率計算更偏深一些便于修模。（4）型芯高度按平均收縮率計算：=0.20=+.+=+/2=14+/2=14.1=14.18假設型芯容易修長，型芯高度按IT8級精度制

23、造，其制造偏差查表為=0.027mm=按公差帶計算，如果型芯采取軸肩連接，用修模固定板厚度的辦法來調整型芯高度，即型芯易修長則=mm校核型芯可能出現的最大高度是否在制件公差允許范圍內（1-）-上式左端為14.13（1-0.004）-0.20=13.8713.8714,故滿足要求，型芯高度為mm（5）計算小孔中心距長度方向：把平均收縮率和按極限尺寸計算時，其尺寸都用下面的公式=(+)+孔間距的制造公差取=(+)=19.110.015 按公差帶計算時結果完全相同，但需校核極限尺寸=-+-設型芯配合間隙=0上式左端為19.11-0.00419.11+0.03矩形型芯寬軸按平均收縮率法計算平均收縮率0

24、.0055， =0.40 L=+=-=31.80=31.80+0.005531.80+31.80=31.98模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.038=如按極限尺寸計算：=校核塑件肯能出現的最大尺寸，該模具最大磨損量為0.04mm,(+)(1-)上式左端（31.82+0.038+0.04）（1-0.004）=31.8231.8232滿足要求，故型腔長度為mm比按平均收縮率計算的結果要小，有更大的修模余量。（6）寬度方向型芯按平均收縮率計算=+=+=30+=30.18=30.18+30.180.0055+30.18=30.35模具型腔按IT8級精度制造，其制造偏差=0.052如按極限尺寸

25、計算：=30.570.052=校核塑件可能出現最小尺寸：（）（1）左邊（30.57-0.052-0.04）（1-0.007）=30.2630.2630滿足要求，故型芯長度為長度方向中心距按平均收縮率和按極限尺寸計算時，其尺寸都用下面的公式=(+)孔間距的制造公差取0.02=30+0.005530+300.02按公差帶計算時結果完全相同，但需校核極限尺寸=+-設型芯配合間隙=0上式左端為30.17-0.00430.17+0.002-=29.99因29.9930符合要求，模具橫向孔間距為30.170.027.2型腔側壁厚度和底板厚度的計算側壁厚度=hH-(凹模)型腔的深度17.32mma=l/h(凸模)型芯的長度或模具支撐塊（墊塊）的間距（mm）則=1.76 則a=1.226=模腔壓力（Mpa）(通用塑料生產中小型制品的時候模腔壓力p取20-