闹钟外壳毕业设计说明书(2)

生产批量为中批量，为了节约生产成本，可采用固定式单型腔模具。

2.2 计算塑件的体积和重量 预选注射机

查表ABS的密度ρ=1.13g/cm3

塑件体积:使用UG建模后自动分析塑件，得出其体积为108cm3 塑件重量M=ρV=1.13×108=124.7g

本次设计考虑多种因素采用一模一件的模具结构，考虑其外形尺寸，注射时所需要的压力，浇到凝料约为5cm3 ，熔融塑料总体积约为130cm3 ，初选注射机为XS-ZY-1000型。

主要参数：螺杆直径 85mm 注射容量 1000cm3 注射压力 121MPa

注射行程 260mm

锁模力 4500KN 最大成型面积 1800cm2 最大开合模行程 700mm

模具最大／最小厚度 700mm/300mm 喷嘴球半径 R18mm 孔直径 7.5mm

顶出形式：四侧设有顶出，机械顶出

动定模固定板尺寸： 拉杆空间： 650*550 合模方式： 液压—机械 电动机功率： 5.5kW

900*1000mm

2.3 塑件工艺参数的确定

查手册，ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际情况作适当调整。

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注塑机类型：螺杆式 喷嘴形式： 通用式

料筒一区 150——170 料筒二区 180——190 料筒三区 200——210 喷嘴温度 180——190 模具温度 50——70 注塑压 60——100 保压 40——60 注塑时间 2——5 保压时间 5——10 冷却时间 5——15 周期 15——30 后处理 红外线烘箱 温度（70） 时间（0.3——1）

3 确定模具结构

3.1 分型面的选择

塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则：

（1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。

（2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。

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（3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。

（4）分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。

该塑件为盒盖类零件，表面质量要求较高。考虑开模和模具制造的难易程度， 应选择分型面如下，以降低模具制造难度。

图3.1分型面

3.2 形腔数目的确定和形腔的排列方式

该塑件为中批量生产，且精度要求较高。考虑塑件形状和尺寸，可设计为一模一件，即模具需要一个型腔。

3.3 浇注系统设计

3.3.1主流道设计

浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内在质量、外在质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大的影响。对浇注系统进行设计时，一般应遵循以下基本原则：

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（1）.了解塑料的成型性能； （2）.尽量避免或减少产生熔接痕； （3）.有利于型腔中气体的排出； （4）.防止型芯的变形和嵌件的位移； （5）.尽量采用较短的流程充满型腔； （6）.还应对流动距离比进行校核； （7）.修整方便，保证到制品外观质量； （8）.防止塑件变形

主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与分流道的潜伏式点浇口，为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形，锥度为1，内表面的粗糙度为Ra0.8微米,孔径为0.5毫米。

主流道的设计要点如下：

（1）为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ABS的流动性为中性，故其锥度取2度，过大会造成流速减慢，易成涡流，内壁粗糙度为R0.8um。

（2）主流道大端呈圆角，其半径取r=1～3mm,以减少流速转向过渡的阻力，r=1.5mm.

（3）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。

根据设计手册查XS-ZY-1000型注射机喷嘴的有关尺寸： 喷嘴前端孔直径d0 =?7.5 mm 喷嘴前端球面半径R0 =18 mm 根据模具主流道与喷嘴之间的关系

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R = R0+（1--2）mm （3-1） D = d0 + (0.5--1)mm （3-2）

取主流道球面半径R =20mm

取主流道的小端直径d =?8mm

为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为10—30， 经换算，主流道大端直径为?10.8mm。主流道内壁粗糙度应在Ra0.8以下，抛光时应沿轴向进行。为了使熔料顺利进入分流道出料端设计半径为r =5mm的圆弧过渡。

具体形状如下：

图3.2主流道

3.3.2 浇口设计

浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是：

（1）型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。

（2）易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09，浇口的长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。

当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口位置的选择：

（1）浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易

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