排风扇端盖的注塑模具设计
目录
引言 1
一、 塑件的分析 2
（一）塑件的模塑方法 2
（二）塑件材料的性能 2
（三）塑件的结构特性 2
二、 型腔数目的确定 3
三、 初选成型设备 3
（一）注塑机的选用方法和原则 3
（二）注塑机的选用 3
四、 模具的结构设计 3
（一）分型面的设计 3
（二）浇注系统的设计 4
（三）型芯、型腔的结构形式 5
（四）顶出机构的设计 6
（五）冷却系统的设计 8
五、 模具总装图及工作原理 9
（一）模具总装图 9
（二）工作原理 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
当塑料制品让全世界人们的生活变得更加便利的时候就意味着我们已经离不开塑料制品。如今塑料制品在工业及日常生活中的应用非常普遍。由于塑料制品相对于金属、石材、木材来说具有成本低，可塑性强等优点，在国民经济中应用广泛，塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位，多年来塑料制品的生产在世界各个地方高速发展。有分析预测指出，我国塑料原料树脂将有较快增长，将扩建几个世界级的大型乙烯工程项目，乙烯总量在“十一五”达到了850万吨左右，合成树脂将随之大幅度增加，为塑料制品工业发展提供了原料基础；从人均消费量看，我国人均消费量仅12kg左右，而发达国家是30kg~100kg，世界平均消费量也达18kg，因此，我国塑料工业的发展前景十分广阔。近10年来，世界塑料制品的应用领域不断拓展。未来10年，世界塑料制品将以每年3%的速度增长。
近年来，随着塑料制品的广泛应用， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
为了实现对注塑制品日益多样的现状。注塑工艺向着缩短注塑成型的周期、控制注塑成型生产程序高度自动化、节省贵重金属材料、降低零件的制造成本、减轻设备重量等方向不断发展。
塑料工业是当今增长速度最快的工业门类之一。随着塑料工业的高速发展，从而了促进塑料工业的发展。目前，长三角地区已经成为我国塑料模具最为重要的生产基地之一。年产值近100亿元，并成为我国最大的塑料模具进出口基地。长三角模具行业发源于上海，从20世纪40年代开始，上海模具行业一直名列全国之首。到20世纪80年代后期，随着改革开放政策的不断深入，我国有关部门对模具行业的重视和支持，促使模具行业得到更为迅猛的发展。近年来，中国模具行业发生了很大的改变。随着CAD/CAM等技术的广泛应用，注塑模具在质和量的方面都有较大的发展。从市场情况来看，近年来，我国塑料模具制造水平已经有了较大的提高。经过近几年的发展，塑料模具的开发、企业管理和创新等方面已经显示出一些新的发展趋势。在模具的成本控制、质量、交货周期等方面，已经越来越多的客户将交货周期摆在首要地位。所以从目前国内形势来看坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。一、塑件的分析
（一） 塑件的模塑方法
塑件为排风扇的端盖，结构不太复杂，材料为ABS。ABS是热塑性材料，采用注射成型可以满足生产要求。
（二） 塑件材料的性能
1． 材料的一般性能
塑料ABS无毒、无味，外观呈月牙形半透明状或透明颗粒。密度为1.05~1.18g/cm3。收缩率为0.4%~0.9% 。弹性模量值为2Gpa。泊松比值为0.394。吸湿性<1%。熔融温度217~237℃。热分解温度>250℃。
2． 成型性能
ABS是无定形材料，流动性中等。吸水性较大，必须充分干燥。适合取高料温、高模温，但是料温不宜过高，料温过高易分解（分解温度>270度）。冷却速度快；成型收缩率较小，容易出现开裂、生产应力集中。所以成型时要严格把控成型条件。熔融温度高，粘度高。对大于200克的塑件，应采用螺杆式注射机，喷嘴应加热，注塑速度中高速 。
3． ABS的工艺参数
表1-1ABS的工艺参数
料筒温度/℃ 后段 180~200
中段 210~230
前段 200~210
模具温度/℃ 50~70
喷嘴温度/℃ 180~190
注射压力/MPa 70~90
螺杆转/(r/min ) 30~60
（三） 塑件的结构特性
塑件为排风扇端盖零件，如图1-1所示。该塑件尺寸中等，壁厚均匀，中间有一个风扇形状的镂空，多为曲面特征，结构简单。因为其是排风扇的端盖所以对外形美观要求不高属功能型产品而不是外观型产品。所以该塑件的配合尺寸要求比较高，其他尺寸要求相对来说要低一点。结合该塑件材料性能，选用一般精度等级：5级。
图1-1塑件2D图
图1-2 塑件3D图
二、型腔数目的确定
型腔数目的确定一般根据塑件的批量、交货日期、质量要求、塑料的材质、塑件的外形尺寸、制造成本等综合因素考虑。本塑件的生产批量要求中等，考虑到模具的成本因素，所以本模具采用一模一腔的设计。
三、初选成型设备
（一）注塑机的选用方法和原则
1.使用工厂现有设备。
2.考虑每一次注射成型件数、大注射量、锁模力、经济性等因素。
（二）注塑机的选用
根据塑件的外形，考虑到一模一腔的模具结构、注射时所需要的注射压力、塑件的外形尺寸等因素。结合工厂现有的成型设备，初步选用XS-Z-30注塑机。
四、模具的结构设计
（一） 分型面的设计
分型面就是在注射胶料时参与封胶的面。在塑料模具设计中分型面的设计有着很重要的地位。分型面的设计是模具设计的基础。若无法确定分型面，那么顶针、排气、冷却水、滑块、斜顶抽芯的设计、入水方式、入水点的选择等等都无法下手。
在实际设计工作中，分型面分为平面分型面、斜面分型面、曲面分型面、弧面分型面、碰穿分型面、枕穿分型面、插穿分型面、侧向抽芯分型面。
图4-1分型面设计
如图4-1中的A-A所示,本次设计采用的是最简单的平面分型面。平面分型面是应用最广、同时也是封胶最好的分型面。此分型面设计在产品的最大外形轮廓处。这样设计利于模具开模时零件留于下模，方便顶出。使得模具结构简单，而且又能满足产品的质量要求，方便装配。
1.型腔的结构形式
型腔的结构形式如图4-4所示
图4-4 型腔的结构图
如图所示，型腔的结构设计为一体式，因为塑件的结构简单，所以将型腔设计成一体式即可满足塑件的生产要求，而且方便加工、装配，使模具结构更为简单。
2.型芯的结构形式
型芯是产品内表面的成形零件。如图4-5所示，因为本产品较为简单，所以采用整体式设计。
图4-5 型芯的结构图
（四）顶出机构的设计
引言 1
一、 塑件的分析 2
（一）塑件的模塑方法 2
（二）塑件材料的性能 2
（三）塑件的结构特性 2
二、 型腔数目的确定 3
三、 初选成型设备 3
（一）注塑机的选用方法和原则 3
（二）注塑机的选用 3
四、 模具的结构设计 3
（一）分型面的设计 3
（二）浇注系统的设计 4
（三）型芯、型腔的结构形式 5
（四）顶出机构的设计 6
（五）冷却系统的设计 8
五、 模具总装图及工作原理 9
（一）模具总装图 9
（二）工作原理 9
总结 10
参考文献 11
谢辞 12
引言
当塑料制品让全世界人们的生活变得更加便利的时候就意味着我们已经离不开塑料制品。如今塑料制品在工业及日常生活中的应用非常普遍。由于塑料制品相对于金属、石材、木材来说具有成本低，可塑性强等优点，在国民经济中应用广泛，塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位，多年来塑料制品的生产在世界各个地方高速发展。有分析预测指出，我国塑料原料树脂将有较快增长，将扩建几个世界级的大型乙烯工程项目，乙烯总量在“十一五”达到了850万吨左右，合成树脂将随之大幅度增加，为塑料制品工业发展提供了原料基础；从人均消费量看，我国人均消费量仅12kg左右，而发达国家是30kg~100kg，世界平均消费量也达18kg，因此，我国塑料工业的发展前景十分广阔。近10年来，世界塑料制品的应用领域不断拓展。未来10年，世界塑料制品将以每年3%的速度增长。
近年来，随着塑料制品的广泛应用， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
为了实现对注塑制品日益多样的现状。注塑工艺向着缩短注塑成型的周期、控制注塑成型生产程序高度自动化、节省贵重金属材料、降低零件的制造成本、减轻设备重量等方向不断发展。
塑料工业是当今增长速度最快的工业门类之一。随着塑料工业的高速发展，从而了促进塑料工业的发展。目前，长三角地区已经成为我国塑料模具最为重要的生产基地之一。年产值近100亿元，并成为我国最大的塑料模具进出口基地。长三角模具行业发源于上海，从20世纪40年代开始，上海模具行业一直名列全国之首。到20世纪80年代后期，随着改革开放政策的不断深入，我国有关部门对模具行业的重视和支持，促使模具行业得到更为迅猛的发展。近年来，中国模具行业发生了很大的改变。随着CAD/CAM等技术的广泛应用，注塑模具在质和量的方面都有较大的发展。从市场情况来看，近年来，我国塑料模具制造水平已经有了较大的提高。经过近几年的发展，塑料模具的开发、企业管理和创新等方面已经显示出一些新的发展趋势。在模具的成本控制、质量、交货周期等方面，已经越来越多的客户将交货周期摆在首要地位。所以从目前国内形势来看坚持走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。一、塑件的分析
（一） 塑件的模塑方法
塑件为排风扇的端盖，结构不太复杂，材料为ABS。ABS是热塑性材料，采用注射成型可以满足生产要求。
（二） 塑件材料的性能
1． 材料的一般性能
塑料ABS无毒、无味，外观呈月牙形半透明状或透明颗粒。密度为1.05~1.18g/cm3。收缩率为0.4%~0.9% 。弹性模量值为2Gpa。泊松比值为0.394。吸湿性<1%。熔融温度217~237℃。热分解温度>250℃。
2． 成型性能
ABS是无定形材料，流动性中等。吸水性较大，必须充分干燥。适合取高料温、高模温，但是料温不宜过高，料温过高易分解（分解温度>270度）。冷却速度快；成型收缩率较小，容易出现开裂、生产应力集中。所以成型时要严格把控成型条件。熔融温度高，粘度高。对大于200克的塑件，应采用螺杆式注射机，喷嘴应加热，注塑速度中高速 。
3． ABS的工艺参数
表1-1ABS的工艺参数
料筒温度/℃ 后段 180~200
中段 210~230
前段 200~210
模具温度/℃ 50~70
喷嘴温度/℃ 180~190
注射压力/MPa 70~90
螺杆转/(r/min ) 30~60
（三） 塑件的结构特性
塑件为排风扇端盖零件，如图1-1所示。该塑件尺寸中等，壁厚均匀，中间有一个风扇形状的镂空，多为曲面特征，结构简单。因为其是排风扇的端盖所以对外形美观要求不高属功能型产品而不是外观型产品。所以该塑件的配合尺寸要求比较高，其他尺寸要求相对来说要低一点。结合该塑件材料性能，选用一般精度等级：5级。
图1-1塑件2D图
图1-2 塑件3D图
二、型腔数目的确定
型腔数目的确定一般根据塑件的批量、交货日期、质量要求、塑料的材质、塑件的外形尺寸、制造成本等综合因素考虑。本塑件的生产批量要求中等，考虑到模具的成本因素，所以本模具采用一模一腔的设计。
三、初选成型设备
（一）注塑机的选用方法和原则
1.使用工厂现有设备。
2.考虑每一次注射成型件数、大注射量、锁模力、经济性等因素。
（二）注塑机的选用
根据塑件的外形，考虑到一模一腔的模具结构、注射时所需要的注射压力、塑件的外形尺寸等因素。结合工厂现有的成型设备，初步选用XS-Z-30注塑机。
四、模具的结构设计
（一） 分型面的设计
分型面就是在注射胶料时参与封胶的面。在塑料模具设计中分型面的设计有着很重要的地位。分型面的设计是模具设计的基础。若无法确定分型面，那么顶针、排气、冷却水、滑块、斜顶抽芯的设计、入水方式、入水点的选择等等都无法下手。
在实际设计工作中，分型面分为平面分型面、斜面分型面、曲面分型面、弧面分型面、碰穿分型面、枕穿分型面、插穿分型面、侧向抽芯分型面。
图4-1分型面设计
如图4-1中的A-A所示,本次设计采用的是最简单的平面分型面。平面分型面是应用最广、同时也是封胶最好的分型面。此分型面设计在产品的最大外形轮廓处。这样设计利于模具开模时零件留于下模，方便顶出。使得模具结构简单，而且又能满足产品的质量要求，方便装配。
1.型腔的结构形式
型腔的结构形式如图4-4所示
图4-4 型腔的结构图
如图所示，型腔的结构设计为一体式，因为塑件的结构简单，所以将型腔设计成一体式即可满足塑件的生产要求，而且方便加工、装配，使模具结构更为简单。
2.型芯的结构形式
型芯是产品内表面的成形零件。如图4-5所示，因为本产品较为简单，所以采用整体式设计。
图4-5 型芯的结构图
（四）顶出机构的设计
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