材料专业课程设计--塑料模具课程设计说明书

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1、第 1 页 共 18 页 第第 1 章章 设计任务及工艺分析设计任务及工艺分析 1.1 设计任务设计任务 此次设计内容包括零件 （如图 1-1 所示） 的工艺分析， 模具类型和结构形式、 成型工艺条件、分型面等的确定，工艺计算（即注射量、注射压力、锁模力的校 核，成型部分工艺计算、绘制模具装配图、编写设计说明书） ，成型部分结构设 计1-3。 图 1-1 零件图 1.2 材料材料工艺分析工艺分析 苯乙烯是指有苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物，英文名称为 Polystyrene，简称 PS4-7。 普通聚苯乙烯树脂为无毒、无臭、无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料。其 制品具有极高的透明度，透

2、光率可达 90%以上，收缩率为 0.6%，电绝缘性能好， 易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处 第 2 页 共 18 页 在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等。聚苯乙烯质 地硬而脆，无色透明，可以和多种染料混合，密度为 1.041.06g/cm3。 改性 PS，即高抗冲聚苯乙烯，密度为 1.05g/cm3，熔融温度180150，热 分解温度 300。尽管改性 PS 的冲击强度比 PS 的冲击强度高出很多，但其综合 性能还是不如 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料） 、PC/ABS（聚碳酸酯和丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物） 。其冲

3、击性能在工程塑料中还是比较低的。因 此，我们在使用时应注意对制件的冲击性能的检验。 1.2.2 塑件注塑工艺参数的确定塑件注塑工艺参数的确定 查相关手册得到 PS 塑件的成型工艺参数: 密度：1.041.06g/cm3； 收缩率：0.5%0.6%； 预热温度：6075，预热时间 2h； 料筒温度：后段 140160，中段 170190； 模具温度：3265； 注射压力：60110MPa； 成型时间：注射时间 1545s，高压时间 03s，冷却时间 1516s，总周期 40120s； 螺杆转速：48/r.min-1。 第 3 页 共 18 页 第第 2 章章 注射成型方案的确定注射成型方案的确定

4、 2.1 结构工艺性结构工艺性 在设计塑件时， 应考虑原材料的成型工艺性， 在保证制件使用要求的前提下， 应力求制件性状，结构简单，壁厚均匀。在设计制件形状和结构时，应考虑如何 使他们成型，考虑其模具的总体结构，使模具结构简单易于制造，制件的结构形 状应有利于分型，排气，补缩和冷却，制件成型前后的工作量应尽量小，技术要 求应尽量放低，同时成型后不在机械加工，设计出合理的模具结构，以防止成型 时产生气泡，缩孔和凹陷，以降低生产成本，提高生产率，以获得最大的经济效 益8-11。 2.1.1 尺寸精度分析尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸（如图 2-1 所示）与产品图中尺寸相 符合程度

5、，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模 具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效 变化和模具的结构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用 要求的前提下尽可能选用低精度等级。 图 2-1 零件图 第 4 页 共 18 页 表 2-1 塑件精度表（SJ137278） 类 别 塑件品种 建议采用的精度等级 高精度 一般精度 低精度 1 聚苯乙烯 MT2 MT4 MT5 苯乙烯-丁二烯腈共聚体（ABS） 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯 聚砜 聚笨醚 酚醛塑料 氨基塑料 30%玻璃纤维增强塑料 2 聚酰胺 6、66、610、9、10 MT

6、3 MT4 MT6 氯化聚醚 聚氯乙烯（硬） 3 聚甲醛(150mmPOM) MT4 MT5 MT7 聚丙烯 聚乙烯（高密度） 4 聚氯乙烯（软）(SPVC) MT5 MT6 MT7 聚乙烯（低密度） 注：（1）其它材料可按加工尺寸稳定性，参照上表 2-1 选择精度等级。 （2）1、2 级精度为精度技术级，只有在特殊条件下采用。 （3）选用精度等级时应考虑脱模斜度对尺寸公差的影响。 由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。查表 2-1 可知 PS 材料的制件为 标注公差等级按 MT5 计算。由图 2-1 可知，型芯尺寸有 116mm，61mm，78mm， 16mm，R8mm，R5mm，2mm；型腔尺寸有 120mm，80mm，65mm，R10mm。 以上分析可见，该零件的尺寸精度不高，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保 证。从零件的壁厚上来看，壁厚为 2mm，比较均匀，有利于成型。 2.1.2 表面质量分析表面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电介质。除此外没有特 别的表面质量要求，故比较