课程设计说明书题目：塑料罩盖注塑模设计院系：机械工程系专业：材料成型及控制工程姓名：导师：时间：2011年9月13日目录一、设计课题_______________________________________________________ 2二、塑件成型工艺性分析____________________________ 错误！未定义书签。
2.1.塑件工艺分析_______________________________________________________ 3 2.2.ABS性能分析 _______________________________________________________ 32.3.ABS塑料的成型加工 ________________________________ 错误！未定义书签。
三、拟定模具的结构形式_____________________________________________ 5 1分型面位置的确定 ______________________________________________________ 5 2型腔数量和排列方式的确定 ______________________________________________ 6四、浇注系统的设计_________________________________________________ 81、主流道的设计 92、分流道的设计 103、浇口的设计 114、校核主流道的剪切速率 115、冷料穴的设计和计算 12五、成型零件的结构设计和计算 121、零件的结构设计 122、成型零件的尺寸及动模垫板厚度的计算 14六、模架的确定 15七、排气槽的设计 16八、脱模推出机构的设计 17九、冷却系统的设计 17十、导向与定位结构的设计 18 十一、总装配图和零件图的绘制 19 结论 20一、设计课题罩盖，结构如图所示。
大批量生产。
材料ABS。
二、塑件成型工艺性分析2.1塑件工艺分析（1）外形尺寸该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太大，适合与注塑成型。
（2）精度等级公差要求等级较低，能够完成。
（3）脱模斜度ABS属于无定型塑料，成型收缩率较小。
2.2 ABS性能分析1 一般性能ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料，无毒、无味、吸水率低其制品可着成各种颜色，并具有90%的高光泽度。
ABS的相对密度为1.05，ABS同其它材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。
ABS的氧指数为18.2，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不滴落，并发出特殊的肉桂味。
ABS是一种综合性能十分良好的树脂，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0.4%～0.8%范围内，若经玻纤增强后可以减少到0.2%～0.4%，而且绝少出现塑后收缩。
其临界表面张力为34—38mN/cm。
ABS熔体的流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS 类似。
ABS的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。
2力学性能 ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用。
即使ABS制品被破坏，也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。
ABS 的耐磨性能优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。
ABS的蠕变性比PSF及PC大，但比PA和POM小。
ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。
ABS的力学性能受温度的影响较大。
3热学性能ABS属于无定形聚合物，无明显熔点；熔体粘度较高，流动性差，耐候性较差，紫外线可使变色；热变形温度为70—107℃（85左右），制品经退火处理后还可提高10℃左右。
对温度，剪切速率都比较敏感；ABS在－40℃时仍能表现出一定的韧性，可在 -40℃到85℃的温度范围内长期使用。
热分解温度270以上4电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。
5环境性能 ABS不受水、无机盐、碱醇类和烃类溶剂及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。
ABS 的耐候性差，在紫外线的作用下易产生降解，置于户外半年后，冲击强度下降一半。
2.3 ABS塑料的成型加工ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。
ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。
比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光泽。
ABS的热稳定性好，不易出现热降解现象。
ABS的吸水性较高，吸水率: 0.2%～0.7%,加工前应进行干燥处理。
一般制品的干燥条件为80℃-85℃，2～4小时；对特殊要求的制品（如电镀），则需70℃-80℃，10-18小时(水分控制在0.2%以下)。
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。
注塑模工艺条件:注射温度：180～ 270℃（适宜加工温度范围220～250）；（注塞式机，炉温维持在180～230；螺杆机，炉温维持在160～220）模具温度：一般模温65～85℃，生产具有较大投影面积制件时，定模温度要求70～80，动模温度要求50～60.（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。
注射压力：采用较高的注射压力。
注射速度：中高速度。
料量控制：每次注射量仅达标准注射量的75%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典型注射工艺条件工艺参数通用型高耐热型阻燃型后部 180-200 190-200 170-190 料筒温度中部 210-230 220-240 200-220前部 200-210 200-220 190-200 喷嘴温度 180-190 190-200 180～190注射压力MPa 70～90 85～120 60～100螺杆转速（r/min） 30～60 30～60 20～50模具温度 50 ～70 60～85 50～70 三、拟定模具的结构形式1分型面为位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖截面积最大且利于开模却取出塑件的底平面上。
如图：2．型腔数量和排列方式的确定（1）型腔数量的确定该塑件为大批量生产，可采用一摸多腔的结构形式。
同时考虑到塑件尺寸，模具结构尺寸的大小关系，以及各种成本费用的关系，初步定位一摸两腔的结构形式。
（2）型腔排列形式的确定多腔模式尽量采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的位置对称。
由于该设计采用的是一摸两腔的布置，故采用直线对称排比。
如下图：(3) 模具结构形式的确定从上面的分析可知，本模具设计属于一摸两腔，对称直线排列，采用推模板推出的结构形式。
浇注系统设计时，流到采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。
因此定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。
由上综合分析可知，选用带脱模板的单分型面注射模。
3.、注射机型号的确定（1）注射量的计算设计分析计算得塑件体积：V塑=41.5cm³塑件质量：m塑=ρV塑=35.6x1.02=42.33g式中ρ可取1.02g/cm³(2)浇注系统凝料的体积初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不确定值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2~1倍来估算。
V总= V塑（1+0.2）x 2=85.4cm³(3)选择注塑机总质量V总= V塑（1+0.2）x 2=85.4cm³并结合式子则有：V总/0.8=85.4/0.8=124.525 cm³。
.根据以上计算量，初步选定公称注射量160 cm³，注射机型号SZ-160/100卧式注射机，详细参数下表：表SZ-160/100型注射机主要技术参数（4）注射机的相关参数的校核1）注射压力校核查表可知，HIPS所需要的注射压力为80∽110Mp,这里取p0=100Mp,该注射机的公称注射压力P公150Mpa,注射压力安全系数k1=1.25∽1.4，这里取k1=1.3,则：k1 p0=1.3x100=130<p公，所以，注射机注射压力合格。
2）锁摸力校核①塑件在分型面的投影面积A塑，则A塑=30214.4mm²②浇注系统在分型面的投影面积A浇，是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2∽0.5倍。
由于本例流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可适当取小一点。
取A浇=0.2A塑③塑件和浇注系统在分型面的总投影面积A总，则A总=n(A塑+ A浇)=7234.6mm²④模具型腔内的胀力F胀，则F胀= A总x P模=253.21KN式中，P模是型腔的平均计算压力值。
P模是模具型腔的内压力，通常取注射压力的20%∽40%，大致范围为25∽40Mpa.ABS属于中等粘度塑料，故取35Mpa. 该注射机的公称锁模力F锁=1000KN，锁模力的安全系数k2=1.1∽1.2，则k2 F胀=1.2F胀=1.2x253.21=303.85< F锁,所以注射机锁模力合格。
四、浇注系统的设计1、主流道的设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。
在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，设计要点如下：为使凝料能从其中顺利拔出，主流道通常设计成圆锥形，其锥角α=2°～4°，对于流动性较差的塑料可取α=3°～6°。
内壁表面粗糙度一般为Ra=0.8μm。
在本设计中，考虑到所采用的材料PC加工性能较好，所以取α=4°。
主流道长度：50mm.主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.5—0.1）mm=3.5mm主流道大端直径：d`=d+2L主tanα≈7mm,式中α=2°主流道球面半径：SR0=注射机的喷嘴球头直径+（1—2）mm=14mm球面的配合高度：h=3mm。
主流道的凝料体积V主=1.12cm ³主流的当量半径Rn=2.625mm在保证塑料良好成型的前提下，主流道L应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。