模具设计举例microsoft word 文档(2006-8-8)

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1、第8章模具设计举例8.1产品结构分析及材料选择8.1.1样件分析在模具设计过程中，一般是先根据制品的结构零件图或样件进行产品的结构分析，以如图8-1所示的过滤器罩为例，该制品三维投影尺寸长宽高为137mm×112mm×45mm，壁厚2.5mm；外部圆角半径3mm，内部圆角半径2.5mm，拔模角25°；内有肋板，肋板高28mm厚2.7mm，拔模角2°。该制品精度等级一般，尺寸偏差±0.5，为降低成型费用，采用一模多腔，并不对制品进行后序加工。图8-1过滤器罩8.1.2材料选择由于塑料特殊的理化和机械性能，塑料模具设计过程中一个很重要的步骤是选择材料，这样才可以在模具设计过程中

2、确定收缩比等参数，这里选择ABS（三种聚合物的共聚物）工程塑料，该材质的性质数据如下：l典型应用范围：38汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘及喷气式雪撬车等。l注塑模工艺条件：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理，建议干燥条件为80～90℃下最少干燥2小时，材料湿度应保证小于0.1%；熔化温度为210～280℃，建议温度245℃，模具温度25～70℃(模具温度将影响制品光洁度，温度较低则导致光洁度较低)；注射压力500～1000bar；注射速度为中高速度。l化学和物理特性：AB

3、S是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性，丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外

4、观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。8.2模具结构设计及部件选型8.2.1确定型腔数目确定型腔数目时因考虑到型腔数目的增加对产品质量的影响，根据经验，每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。设制品典型尺寸(基本尺寸)为(mm)，制品尺寸偏差为，单型腔时制品可能到的尺寸偏差百分数为(ABS等非结晶塑料为)，则有：　(8.1)本制品基本尺寸112，尺寸偏差，由上式验算可知增加型腔对本制品的尺寸精度影响不大。同时考虑模具设计加工成本以及生产成本，最终确定为一模两腔。8.2.2初选注射机型号为了设计计算，需要对注射机初处步选型，以便作为相关设计参数的参考，完成初

5、步设计以后再对注射机进行校核。注射机的选用因考虑以下内容：确定注射机的型号，使塑料、制品、注射模、注射工艺等所要求的注射机参数点在所选注射机的规格参数可调范围之内。如图8-2所示，用CATIA对制品三维模型进行测量得出单件制品体积：用最大注射量初步选定注射机：(8.2)式中——注射机的最大注射量()；——制品的总质量()；——浇注系统凝料质量()；38——单个制品的质量()；——型腔数；查表得ABS密度为(注射密度为)，单件制品重量为：浇注系统的质量预先估算约为10。图8-2测量体积由式(8.2)计算得：一般的塑胶工厂都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型

6、和大型的只占一小部分。具体到这套模具，初选注射机型号为：SZ—250/1250。规格以及各参数如下：注射量()：250；注射压力()：160；锁模力()：1250；拉杆内间距()：600×600；最大模具厚度()：550；最小模具厚度()：150；喷嘴口孔径()：；喷嘴球半径()：SR15。8.2.3选择分型面38由于分型面受到制品在模具中的成型位置、浇注系统设计、制品的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：l保证塑料制品能够顺利脱模：这是一个首

7、要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上。分型面的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。l尽量使制品开模时留在动模一侧：模具开模时制品一般不会自行脱出，需用顶出机构顶出，注射机上都有顶出装置，且设在动模一侧，因此设计模具分型面时应使开模后制品能留在动模内，以便直接利用注射机的顶出机构顶出制品。l增强排气效果：对中、小型制品因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且