摘 要：本模具设计的课题是四组调料盒，针对调料盒进行了相关的工艺设计和模具设计。设计中利用CAD与PROE等软件对模具进行计算分析，提高了模具设计合理性。本模具在节约模具成本、缩短生产周期、提高模具寿命取得了较大的成就。
关键词：注塑模; 调料盒; 合理性
四组调料盒是用于烹饪装调料的工具，其需求量巨大，外形美观，具有重量轻、易清洁、耐磨、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长、制作方便、价格低廉等特点。该产品外形复杂、选用材料为热塑性塑料ABS，采用注射成型。注射成型是将塑料经过料筒加热之后，通过注射机将熔融的塑料注射到具有一定形状的型腔之内，而达到成型目的。它具有成型周期短，能一次成型形状复杂、尺寸精度的塑料制品。其生产率高，易实现自动化生产。
在设计过程中，我先对塑件的原材料进行分析，了解它的成型工艺性能、主要用途等，然后根据塑件的形状结构，结合ABS的性能，初步选取注射机。本模具利用CAD与PROE等软件对模具进行计算分析，参考模具设计有关资料，最后选出了顶杆等装置，让模具在精度、可行性以及脱模等方面有了较为突出的优势。设计当中，利用PROE软件进行辅助，不仅加快了模具设计的速度，更是让模具设计更为合理，并预先知道其可行性。在多种模具结构中选取最优的一种。最后利用CAD绘图软件对模具的图纸进行清晰的表达，使模具结构让人一目了然。通过计算与对模具结构的分析，分别设计出模具的成型零部件、浇注系统、推出机构、侧向分型机构、冷却系统等，并选用基本模架。本模具通过计算与综合考虑，在节约模具成本、缩短生产周期、提高模具寿命、实现中批量生产等方面取得了较大的成就。
由于本人水平有限，模具设计与制造知识不够完善，所以设计中难免出现或多或少错误，在此希望读者在阅读时加以批评指正。
2 塑件材料选择性能
2.2 ABS材料分析
ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。这三种组分各自的特性，使ABS具有良好综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。
ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。ABS无毒，无味。密度1.02～1.05g/cm3成型温度范围（180℃--240℃）,成型时有较好的流动性。ABS材料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降(抗寒性)；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。
2.3 塑料成型工艺性能分析
塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料ABS工艺特性进行分析：
（1）收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b×100% （SS:实际收缩率；a:模具或塑件在成型温度时的尺寸；b：塑件在室温时的尺寸；c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b×%（Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：c b 值。于是我们通过查找资料《塑料成型工艺与模具设计》附录B 常用塑料的收缩率，可得：ABS塑料成型收缩率为：0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。我们取一个相对平均值：0.005。
（2）流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。
（3）吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类，ABS塑料属于吸湿性塑料，吸水率为:0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取80-90℃，干燥时间为两小时。
（4）热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。ABS塑料成型温度为210℃-250℃，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达260℃变色，于料温达到280℃时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取210℃-250℃。
综上所述：ABS收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔40′～1°40′型芯30′～１°。ABS溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。
3 塑料件的结构工艺
3.1 塑料件的尺寸精度分析
按塑件的尺寸MT精度要求,未标注公差为自由，按ABS材料模塑件公差等级（GB/T 14486-1993）选取一般精度要求MT3。其主要尺寸公差如下（单位均为mm）
成型零件的外形尺寸： 95°、15°
成型零件的外形尺寸： 、、、、、、、
成型零件的卡位孔尺寸:
3.2 塑料件的使用性能分析
塑件外表面光亮耐磨，平整，卡位孔处需要有良好的力学性能。卡位孔配合精度不高，需要适当的强度和弹性，不容易产生的变形，整体无变形即可。
3.3 塑料件的表面质量分析
该塑件要求外形美观，内、外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，内、外表面粗糙度均可取Ra0.4μm。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。
3.4 塑料件的结构分析
（1）塑件形状比较复杂，前、后面都用圆弧过度，后面有两个卡位孔，两侧均有加强筋。内部有三块隔板。
（2）塑件整体结构较大，平均壁厚为1.5mm，壁厚检测分析如图2所示，超过ABS塑料的最小成型壁厚。可注塑成型。
综上所述，从精度上看，ABS注塑成型可满足尺寸要求，表面粗糙度要求（ABS Ra可达到0.025～1.6/μm）。从结构上看，可考虑整体边缘为最大分型面，两侧卡位孔结构考虑侧向分型。从塑件的表面质量要求看，浇口选择在塑件的底部，提高它们的力学性能。由于塑件整体结构较大，但生产批量大等。我们可以考虑使用一模多腔的注塑成型，提高生产效率。
四组调料盒的模具设计，采用了点浇口浇注系统，保证塑件的表面质量要求。侧抽芯机构的合理使用，解决了卡位孔对脱模的干涉。分型面的合理选择，让模具结构变成更简单。模具采用了一模二腔结构，更有利于批量化与自动化生产。在模具结构比较复杂容易磨损的地方，利用高性能的模具材料采用镶嵌式的结构，提高模具寿命的同时，降低模具加工难度。设计当中，运用了PRO/E，塑料顾问专家等模具辅助设计软件对塑件进行三维造型、交口位置的选择、注模分析、接痕缩痕分析、气泡分析、冷却系统设计的分析。提前解决了许多生产方面出现的问题，提高了模具一次试模成功率。设计中，运用了CAD作图软件，提高了绘图效率，让图纸更加清析规范合理。
摘要 2
2.1 零件 3
2.2 ABS材料分析 3
2.3 塑料成型工艺性能分析 4
3 塑料件的结构工艺 5
3.1 塑料件的尺寸精度分析 5
4 成型设备的选择和成型工艺的制定 6
4.1 成型参数的确定 6
4.2 塑件的体积和重量的计算 7
4.2.1 利用PRO/E进行体积的计算 7
4.2.2 四组调料盒重量的计算 7
4.3 模具所需塑料熔体注射量 7
4.4 锁模力的计算 8
4.5 设备选择 9
4.6 塑料成型工艺卡 9
5 注射模设计 9
5.1 可行性分析 9
5.1.1 可注塑性分析 9
5.1.2 可制造性分析 10
5.1.3 型腔数目的确定 11
5.2 确定模具的类型 11
5.3 确定模具的主要结构 11
5.3.1 模具型腔布局、浇口的选择 11
5.3.2 分型面的设计 13
5.3.3 浇注系统的设计 14
5.3.4 排气系统 17
5.3.5 导向机构的设计 17
5.3.6 限位拉杆的设计 18
5.3.7 确定模具的主要结构 19
5.3.8 模架的选择 20
5.3.9 开模行程的校核与推出矩离 21
5.3.10 推出方式的确定 21
5.3.11侧抽芯机构的设计 22
(3)楔紧块的设计 24
5.3.12 冷却系统的设计 24
5.3.13 模具的总体结构 26
5.3.14模具结构功能 28
5.3.15计算成型零件工作尺寸 28
6 安装与试模 31
6.1 模具的安装结构图 31
6.2 模具工作过程 32
6.3 模具的安装试模 32
6.31 试模前的准备 32
6.32 模具的安装及调试 33
6.33 试模 33
6.34 检验 34
7 结论 34
参考文献 34
致 谢 35
垫铁.dwg
顶杆固定板.dwg
定模板.dwg
定模座板.dwg
动模板.dwg
动模座板.dwg
零件图.dwg
水口板.dwg
塑件图.dwg
推板.dwg
型芯镶件1.dwg
装配图.dwg
说明书.doc
