防护罩注塑模设计毕业设计(编辑修改稿)

防护罩注塑模设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

0℃ ～ 8 80℃ ， 10～ 18 小时。 ABS 制品在加工中易产生内应力，如应力太大或制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体方法是制品置于 70℃ ～ 80℃ 的热风循环干燥箱内 2～ 4 小时，再冷却到室温即可。 ABS 可 用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最广，挤出法次之。 ABS 工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。 ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。 ABS 工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。 ABS 的 “ 阻燃添加剂 ”对 ABS 塑料具有较好阻燃作用的主要有磷系、卤系有机物及某些无机化合物，其中无机阻燃剂在 ABS 中添加量需要达到 40%以上才有较明显的效果 ，同时由于其添加量大，因此会严重损害 ABS 的物理力学性能。 而磷系阻燃剂品种、数量较少，且多数又为液体和低熔点化合物，不适用于 ABS 的造粒加工工艺。 因此，当前对于 ABS 的阻燃体系主要采用卤系阻燃剂，其中阻燃效果最好的为含溴有机化合物，如十溴联苯醚 (DBDPO)、四溴双酚 A等。 ABS 塑料的应用范围主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。 在 ABS 消费结构中主要是家用电器、机械配件、办公用品和用具等。 同时 ABS 在通讯器材、商品器材、文教娱乐用品及建材的需求前景也十分看好。 壳体材料 ： 广泛用于制造电话机、 移动电话、电视机、收录机、复印机、传真机、洗衣机、电动工具、打字机键盘、厨房用品及儿童玩具的壳体。 机械配件 ： 可用于制造齿轮、叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽等。 汽车配件 ： 具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、仪表板 、 工具舱门 、 车轮盖 、 反光镜盒、手柄及扶手等。 其他制品 ： 各类化工耐腐蚀管道、镀金制品、文具、仿木制品、头发烘干机 、 搅拌器 、食品加工机 、 割草机 、 高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 ABS 的注射成型工艺参数 查相关手册得到 ABS（抗冲）塑件的 成型工艺参数如表 所示： 表 ABS 工艺参数 注射机类型 螺杆式 料筒温度 ℃ 料筒一区 150～ 170 料筒二区 180～ 190 料筒三区 200～ 210 加热和干燥 温度 ℃ 170～ 190 9 时间 h 3～ 5 喷嘴温度 ℃ 180～ 190 模具温度 ℃ 50～ 60 压力 MPa 注射压力 60～ 100 保压压力 40～ 60 成型时间 S 注射时间 2～ 5 保压时间 5～ 15 冷却时间 5～ 15 总周期 15～ 30 螺杆转速 r/min 30～ 60 后处理 方法 红 外线烘箱 温度 ℃ 70 时间 （ h） ～ 1 10 第 2 章 注塑设备选择 估算塑件体积 该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。 由于生产大量，所以模具采用一模两腔结构，浇口形式采用点浇口。 该产品材料为 ABS，查书《设计与制造实训》得知其密度为 ～ ，收缩率为%～ %，计算出其平均密度为 ，平均收缩率为 %。 通 过计算得塑件体积为 ： cmV =塑 塑件的质量 ： gM 15=塑 浇注系统体积 ： 39cmV 浇 浇注系统质量 ： gVM  浇浇 故 ： cmV =总 故 ： gM 30=总 选择注塑机 根据塑料制品的体积或质量选择 注塑机，公式如下： iimnkkm （ 21） 式中 im — 注塑成型塑件单件的质量或体积； jm — 浇注系统及飞边的质量或体积； m — 注射机的理论注射量； k — 注射机注射量的理论利用系数，一般取 ； n — 型腔数。 由于在选择注射机时模具的尺寸还没有确定 此时模具的浇注系统的质量还无法确定，一般根据经验估算，每个塑件所需浇注体积是塑件体积的 ～ 1 倍，因此公式可用以下公式初步选取注射机。 iimnkkm 式中 1k — 塑件成型的的质量系数，一般取 ～。 按塑件体积的 倍计，所以浇注系统的凝料体积为： 11 V=V=2=12 3cm 则：该模具一次注射所需塑料 ABS： 体积 ： V=2+12=30 3cm 质量 ： M=ρV=30= 查《模具设计与制造实训教程》书 或查有关手册选定注塑机型号为 G54S200/400，参数如表 所示： 表 注塑机的参数 螺杆直径 /mm 55mm 螺杆转速（ r/min） 16～ 48 理论注塑容量 / 3cm 200～ 400 注塑压力 /MP 109 拉杆空间 /mm 290368 塑化能力 (kg/h) 35 锁模力 /kN 2540 最大注射面积 /cm3 645 最大开模行程 /mm 260 模具最小厚度 /mm 165 模具最大厚度 /mm 406 定位圈直径 /mm  125 喷嘴孔直径 /mm 4 喷嘴球半径 /mm SR18 顶出形式 中心顶出 动、定模固定板 尺寸 532634 机器外形尺寸 170014001800 模具结构方案确定 塑件采用注射成型方法生产，为保证塑件表面质量，采用点浇口浇注系统形式，因此模具应为三板式注射模具结构。 确定型腔数目及布局 12 塑件形状简单，质量较小，生产批量件较大，所以应使用多型腔注射模具。 考虑到塑件侧面有 mm10 的圆孔，需要侧向抽芯，所以模具采用一模两腔，平衡式的型腔布局，这样的模具 结构尺寸较小，制造方便，生产效率高，塑件成本较低。 图 型腔布局 选择分型面 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求，本塑件的分型面位置可有如下图两种。 其中，图 )(a 所示的分型面选择在轴线上，结果会使塑件表面留下分型面痕迹，影响塑件的表面质量，同时这种分型面也使侧向抽芯困难 ； 图 )(b 所示的分型面选择在塑件的下端面，这样选择使塑件外 表面可以在整体凹模型腔内成型，塑件外表面光滑，同时侧向抽芯容易，因此选 )(b 所示分型面位置。 （ a） (b) 图 分型面 13 第 3 章 浇注系统的设计 普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。 在设计浇注系统前首先必须确定塑料的成形位置，该防护罩模具采用一模两腔三板式结构，点浇口，顶出装置采用推板式结构。 流道设计 主流 道设计 根据 G54S200/400 型注塑机喷嘴的有关尺寸 喷嘴前端孔径： d0=Ф4mm 喷嘴前端球面半径： R0=18mm 根据模具主流道与喷嘴的关系： R=R0+（ 1～ 2） mm （ 31） D=d0+(～ 1)mm （ 32） 取主流道的球面半径： R=19mm 取主流道的小端直径： d= 为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取 1～ 30 经换算得主流道大端直径 D=Ф8mm， 为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径R= 的圆弧过渡。 分流道设计 分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度的。 由于塑件的形状比较简单， ABS 的流动性好，冲型能力比较好，因此可采取平衡分流道，便于加工。 截面形半圆形，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。 要减少传热损失，又希望流道的面积小。 分流道的尺寸：分流道直径 /mm 范围： ～ ， 选取 D=7mm。 分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取 ～ m ，这可增 加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，以免带入模腔，也有助于外层与心部的熔体之间产生一定的 速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热，增加流动性，形成绝热层， 有利于保温。 但表面不得凸凹不平，以免对分型不利。 14 图 浇口套 图 点浇口浇注系统 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机制喷嘴在同一轴线上断面为圆形，且有一定的锥度。 主流道的设计要点如下：便于从主流道中拉出浇注系统的凝料以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形，因丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS）的流动性好，故其锥度取 3～ 60，内壁粗糙度为 m。 主流道大端呈圆角，其半径取 1～ 3mm,以减少流速转向过渡的阻力，取半径。 在保证塑件成形良好的情况下，主流道的长度应尽量短，否则会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多影响注射成形。 为使熔融塑料完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径为 R2=R1+(1～ 2)mm,其小端直径 D=d+(～ 1)mm,凹坑深度常取 3～ 4mm。 在此模具中取 R2=16mm。 由于主流道要与高温高压的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理，其大端兼作定位环，圆盘凸出定模端面的长度 H=5～ 10mm。 同时因该防护罩采用聚氯炳烯（ ABS），需加热，所以在主流道处采用电加热以提高料温。 15 冷料井的设计 冷料井位于主流道一侧的定模板上，或处于分流道末端。 其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又将主流道的凝料拉出。 冷料井的直径宜大端直径，长度约为主流道大端直径。 此模具设计为推料板的冷料井。 这类冷料井的底部由一根拉料杆杆组成，拉料杆装于推料板上，因此它常与拉料杆或推管脱模机构连用。 并设计成倒锥孔冷料井，脱模时由冷料井倒锥将分流道凝料拉 出。 当其被推出时，塑件和流道能自动坠落，易实现自动化操作。 图 冷料穴 16 第 4 章 成型零件的设计与计算 所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸、型腔深度和型芯高度和尺寸、中心距尺寸等。 凹模采用组合式结构，有定模板，定模镶件，定模板成型塑件的侧壁，定模镶件成型塑件的顶部，而且点浇口开设在定模镶件上，这样可使加工方便，有利于凹模的抛光。 定模镶件可以更换，提高了模具的使 用寿命。 型芯由动模板上的孔固定，型芯与推件板采用锥面配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。 另外，锥面配合可以减小推件板在推出塑件运动时与型芯之间的磨损。 因丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS）的成型收缩率为 %～ %所以平均收缩率取 K= 塑件的尺寸公差 IT=8 型腔的径向尺寸与深度 凹模尺寸计算 对于塑件 φ41+、 φ50+、 R25+、 40+： 即 φ41+ 变为 、 R25+ 、 φ5。