盒盖塑料模具设计绪论模具是现代工业生产的基础工艺装备，在国民经济中占重要地位。

在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%～80%的零件都要依靠模具成型。

用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗.是其它加工方法所不能比拟的。

模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展标志着一个国家上业水平及产品的开发能力，汽车工业中新车型的开发与批量生产，家电工业及日用品工业的产品开发等都与模具行业的发展息息相关，模具技术的应用为我国模具工业的发展起到了重要的推动作用。

模具技术已成为技术发展中最具活力、创造效益最高的应用领域。

同时，模具工业也普及、应用最成熟的行业之一。

模具不是批量生产的产品。

它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。

就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进已经商品化了的CAD/ CAM /CAE软件和精密加工设备等。

新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。

近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入, 大大缩短了模具设计周期, 提高了制模质量和复杂模具的制造能力。

塑料注射成型工艺的最大特点是复制，能够复制出所需要的直接或者间接使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。

模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。

特别是在塑料产品的生产过程中，塑料模具的应用及其广泛，在各类模具中的地位也越来越突出，成为各类模具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一。

而注塑模具已经成为制造塑料制造品的主要手段之一，且发展成为最有前景的模具之一。

注射成型是当今市场上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作为塑料模的一种，就具有很大的发展前景。

注塑成型作为一种重要的加工方法，在加电行业，汽车工业机械工业等都有广泛应用，而且生产的制件具有精度高、复杂度高、生产率高和消耗低的特点。

在注塑成型工艺中，涉及设备和原材料状况、制品设计、工艺条件等多种因素，模具是与这些因素紧密相连的关键环节，模具结构的合理性和质量的好坏直接影响到制品的质量以及整个工艺过程的效率和效益。

本书主要讲述的是盒塑料的模具设计的总过程，以及型芯和型腔加工的工艺等等。

1塑件的工艺性分析1.1 塑件使用材料的分析1.1.1 塑件的工艺特征在注射成型中，塑件的工艺性是对成型加工的适应性，其应当满足使用性能和成型工艺的要求。

塑料制件主要是根据使用要求进行设计，要想获得优质的塑件，塑件本身必须具有良好的结构工艺性，这样不仅可使成型工艺得以顺利进行，而且能得到最佳的经济效益。

塑件的设计视塑料的成型方法和塑料品种性能不同而有所差异。

ABS属于热塑性材料，下面我们就看看ABS的注射工艺参数。

1.ABS的注射工艺参数表1-1 ABS的注射工艺参数1.1.2 塑件使用材料的分析2该塑件材料选用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。

英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。

ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。

通用级ABS不透水、燃烧缓慢，燃烧时软化，火焰呈黄色、有黑烟，最后烧焦、有特殊气味，但无熔融滴落，可用注射、挤塑和真空等成型方法进行加工。

其密度为1.02～1.05g/cm³，成型收缩率:0.3-0.8%，根据实际经验取值0.5%，成型温度：200-240℃，干燥条件：80-90℃ 2小时。

1. 塑件使用材料的优缺点ABS的优点是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。

水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响。

有较高的冲击韧性和力学强度，耐疲劳和耐应力开裂、冲击韧性高。

力学性能和热性能良好，有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。

ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色成型塑件,且可表面镀铬,喷漆处理.表面易镀金属，成为塑料涂金属的一种常用材料。

其流动性比HIPS 差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。

ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆。

ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。

2. 材料ABS的成型特性：（1）无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。

（2）宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。

（3）如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。

（4）如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。

3. 级别与用途ABS按用途不同可分为通用级(包括各种抗冲级)、阻燃级、耐热级、电镀级、透明级、结构发泡级和改性ABS等。

通用级用于制造齿轮、轴承、把手、机器外壳和部件、各种仪表、计算机、收录机、电视机、电话等外壳和玩具等；阻燃级用于制造电子部件，如计算机终端、机器外壳和各种家用电器产品；结构发泡级用于制造电子装置的罩壳等；耐热级用于制造动力装置中自动化仪表和电动机外壳等；电镀级用于制造汽车部件、各种旋钮、铭牌、装饰品和日用品；透明级用于制造度盘、冰箱内食品盘等。

1.2 塑料制品的分析1.2.1 零件图样图1-1 零件图样1.2.2 塑件的综合性能1. 塑件尺寸精度分析塑件厚度为1.2mm，且各处壁厚均匀，以利于零件的成型，防止变形。

其表面粗糙为Ra= 1.6μm,无飞边毛刺缩孔流痕等工艺缺陷。

2. 塑件的表面粗糙度分析塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。

一般模具的表面粗糙度要比塑件的低1～2级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为3.2～0.2μm，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时给以抛光复原。

透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件则根据使用情况而定，非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。

3. 塑件精度等级分析4塑件公差等级的选用与塑料的品种有关：模具塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级,每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差。

塑件尺寸精度的确定应合理选择，尽可能选用低精度等级。

故选一般精度等级：五级。

表1-2 精度等级4.塑件壁厚分析塑件壁厚的设计与塑料原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。

壁厚过小，会造成充填阻力增大,特别对于大型、复杂制件将难于成型.塑件壁厚的最小尺寸应满足以下要求：具有足够的刚度和强度,脱模时能经受脱模机构的冲击，装配时能承受紧固力。

壁厚过大，不仅浪费原料，还会延长冷却时间，降低生产效率，另外也容易产生表面凹陷、内部缩孔等缺陷。

塑件的壁厚均匀一致，不会因冷却和固化速度不均产生附加应力、引起翘曲变形，不会在壁厚处产生缩孔。

从塑件的壁厚来看，壁厚较为均匀，有利于零件的成型。

5. 塑料模具钢的性能要求（1）要求材料有较高的硬度、好的耐磨性，其型面硬度应为30～60HRC，淬硬性>55HRC，有足够的硬化深度，材料中心部位有足够强韧性，以免脆断、塑性变形等。

（2）要求材料具有一定的抗热性，能在150～250°C的温度下长期工作，且不氧化、不变形，尺寸稳定性良好。

（3）要求材料具有一定的耐腐蚀性。

（4）要求材料的焊接性能、锻造工艺性能良好。

6. 塑件的结构工艺性分析（1）该塑件尺寸适中，表面质量要求表面较光泽，其余的尺寸都无特殊要求,因此所有的尺寸都按照自由尺寸查取. 塑件的尺寸精度一般，型腔脱模斜度取30′，型芯脱模斜度取25′。

为了降低费用和提高生产率，采用一模两腔的加工方式,并不对制件进行后加工。

（2）在根据材料的成型性能和材料的流动性，以及满足塑件的使用性能下采用侧浇口。

（3）由于塑件边上有孔型结构,所以我们采用侧抽芯结构。

（4）为了方便加工和热处理,型腔和型芯部分采用镶拼结构。

（5）为了使塑件能够顺利脱模,我们采用顶出机构。

7. 塑件生产时需要注意的问题（1）塑件的生产率，使用寿命：该塑件为大批量生产，初步确定模具的型腔数为两个，即一模两腔生产，塑件有较好的机械性能,可满足需要,在一般使用条件下,预计使用寿命为5年。

（2）制品塑料分型面的选择：塑件的分型面取在最大截面处,十分有利于分模。

（3）模具材料选择的合理性、经济性、适用性：从注塑材料和生产率及塑件结构综合分析来看，初步选用45钢来作为模具材料。

该钢种具有切削加工性好，调质后有较高的强度和韧性，用于模具结构零件及要求不高的成型零件。

所以选用45钢有明显的合理性、经济性、适用性并且切合实际。

根据以上的分析，我们对塑件和其使用材料性能都有了一定的了解，从而有利于我们更好的设计模具。

2 成型设备的选择2.1注射机的参数塑料注射成型所用的设备主要是注射机,注射模安装在注射机上工作，按其所安装的注射机的配置形式，可分为立式注射机，卧式注射机和角式注射机三种。

根据我们所需以及经验，我们一般选择卧式注射机。

根据该设塑件的一些要求我们选择成型设备如下：图2-1 注塑机结构示意图1．温度在注射成型过程中需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。

其中料筒温度、喷嘴温度主要影响塑料的塑化和流动，模具温度主要影响塑料的流动和冷却定型。

在此设计中，因所用的是ABS塑料，所以它的温度控制如下所示。

（1）料筒温度：前段 140～160℃，中段 210～230℃，后段 180～200℃，（2）喷嘴温度：190～200℃（3）模具温度：50～80℃2．压力注射成型过程中的压力直接影响塑料的塑化和塑件的质量，它们主要包括塑化压力、注射压力和保压压力。