熱固性塑料線圈骨架模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、畢業(yè)設(shè)計說明書課題名稱:熱固性塑料線圈骨架模具設(shè)計信息控制與制造系專 業(yè)計算機輔助業(yè)設(shè)計班 級XX姓名XX學(xué)號XX指導(dǎo)教師XX起訖時間：XX年XX月XX日XX年XX月XX日（共XX周）前言現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。 模具是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過一定的方 式使材料成形為制品的工具產(chǎn)品，是工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備，以其生產(chǎn)制件所表現(xiàn)的 高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗能耗材，越來越引起各級政府和 國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)的重視，特別是輕工、電子、機械、通訊、交通、汽車、軍工等部門， 如果沒有模具就很難生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)品；如果不能及時供應(yīng)模具，就會影響生產(chǎn)的發(fā)展； 人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中

2、的重要基礎(chǔ)地位，認識到模具技術(shù)水平的高低， 已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志塑料作為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一，是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、交通運輸?shù)冉?jīng)濟 領(lǐng)域不可缺少的重要材料，其用途已滲透到經(jīng)濟和生活的各個領(lǐng)域，和鋼鐵、木材、 水泥成為材料領(lǐng)域的四大支柱。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被各行業(yè)廣泛用于 生產(chǎn)最終產(chǎn)品，其產(chǎn)生的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，被譽為“效益 放大器”。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個地區(qū)制造水平高低的重要標(biāo)志。 本次設(shè)計所用的材料是不飽和聚酯樹脂（PT310）不飽和聚酯樹脂在熱固性塑料中占 有重要地位。其發(fā)展速度超過其他熱固性塑料。應(yīng)用圍是廣

3、泛的，在建筑、冶金、 化工、印染、交通、電氣等領(lǐng)域都被大量使用。成型工藝性好，適用于手糊、澆鑄、模壓（SMC、BMC）噴射、拉擠、纏繞、RTM 等成型方法。不飽和聚酯樹脂性能特點：1 .工藝性能優(yōu)良。這是不飽和聚酯樹脂最大的優(yōu)點?？梢栽谑覝叵鹿袒合鲁尚?，工藝 性能靈活，特別適合大型和現(xiàn)場制造玻璃鋼制品。2 .固化后樹脂綜合性能好。力學(xué)性能指標(biāo)略低于環(huán)算樹脂，但優(yōu)于酚醛樹脂。耐腐蝕性，電 性能和阻燃性可以通過選擇適當(dāng)牌號的樹脂來滿足要求，樹脂顏色淺，可以制成透明制品。3 .品種多，適應(yīng)廣泛，價格較低。4 .缺點是固化時收縮率較大，貯存期限短，含苯乙端，有刺激性氣體，長期接觸對身體健康 不利

4、。目錄一、簡述課題情況二、設(shè)計方案綜述三、模腔布局及符合強度成型零件毛坯大小確定四、分型面的設(shè)計五、確定模架六、澆注系統(tǒng)設(shè)計七、抽芯機構(gòu)設(shè)計八、推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計九、注射機的選擇與參數(shù)校核一簡述課題情況本次設(shè)計零件的尺寸：見圖1圖1本次設(shè)計所用的材料是不飽和聚酯樹脂（PT310）該塑料具有耐漏電起痕指數(shù)高，耐電弧性 能好，電氣性能優(yōu)異，缺口沖擊強度高，阻燃、耐熱性能好，吸水性很小，制品尺寸穩(wěn)定 性好等特性，主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓電等在惡劣環(huán)境中。二設(shè)計方案綜述本次設(shè)計的塑料件的幾何形狀有側(cè)孔，與塑件脫模方向垂直，這就會阻礙塑件成型后直接脫 模，必須設(shè)置抽心機構(gòu)，把側(cè)孔的模具零件做

5、成活動的這種零件就是側(cè)型芯。在塑件脫模前 必須先抽出側(cè)型芯，然后再從模具中推出塑件，這樣塑件才能順利脫模。塑件的外表面質(zhì)量 要求較高，不準(zhǔn)有斑點、條紋、凹痕、起泡、變色等缺陷，以及表面光澤性和表面粗糙度要 求較高，這就需要讓我們考慮適合用什么澆口澆注，澆口的形式有多種，由于這幅模具是一 模十二件，在這里就選用側(cè)澆口，模架就選A2型模架。由于塑料件的形狀，推出機構(gòu)在這 里就采用頂片頂出。其塑件形狀見圖（2 ）圖2)三模腔布局及符合強度成型零件毛坯由參考書得：凹模側(cè)蟹的厚度t 一般取塑件長邊或直徑的0. 2倍再加上17mmt=0. 2L+17=O. 2*32. 1+17=6. 42+17=23.

6、42mm一般制品在布局時要求模具的中心與注射機的鎖模中心重合。對于一模多件的模具結(jié)構(gòu)，在 澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、保證模具正常工作的前提下，應(yīng)盡可能使得模具 對稱、均衡、取件方便；一般制品的中心與模具中心盡可能重合，或澆口位置與模具中心重 合。由于本制品要求一模十二件，為了力求對稱布置，本次設(shè)計把型腔分成兩邊布置，每邊 六個，模腔布局見圖（3）O U O O O圖由圖（2）可知：長=32. 1*6+24*6+48=192. 6+144+48=384. 6mm寬=25. 48*2+54. 52+24*2=50. 96+54. 52+48=153. 48mm為了保證型腔的強度必須有一

7、個足夠的底板厚度，由參考書得底板厚度的計算公式為h= （0. 07-0. 08） b= （0. 07-0. 08） *384. 6=26. 922-30. 768mm （b 為長邊）在這里底板厚度h取30nlm四分型面的設(shè)計分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié) 構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、 嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在 選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進行選擇。a）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。c）

8、保證塑件的精度要求。d）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。e）便于模具加工制造。f）對成型面積的影響。g）對排氣效果的影響。h）對側(cè)向抽芯的影響。本次設(shè)計所選的分型面見圖（4）五確定模架模架是設(shè)計制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件，模架已有國家標(biāo)準(zhǔn)，由專業(yè)廠家生產(chǎn)，中小型模架 的周界尺寸圍不大于560mrnx900mm.由以上的計算數(shù)據(jù)可以確定模架的大小，模架類型是A2 型模架，選用標(biāo)準(zhǔn)模架周界為330mmx450mm,其大小見圖（5）定模座板：400mmx450mmx30mm定模板：330mmx450mmx50mm動模板：330mmx450nimx40nim支撐板：330mmx450nimx45mm墊塊：58m

9、mx450mmx 7 0mm動模座板：4 00mmx450mmx30mm模具的閉合高度H為：265mm 六澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以下原則：1）適應(yīng)塑料的工藝性。2）排氣良好3）流程要短，壓力損失小，利于熔體填充。4）避免料流直沖型芯或嵌件。5）修剪方便，修剪后痕跡小。6）防止塑料制品變形。7）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小。8）利于高分子取向，改善制品質(zhì)量。9）澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱。根據(jù)制品結(jié)構(gòu)和幾何形狀，采用側(cè)澆口進料，澆口的位置選擇在制品的上端外側(cè)面，主流道進入端直徑為3. 17mm,末端直徑為5. 85mm.錐度取1. 5度，澆注系統(tǒng)如圖（6）所示(6)分流道的布

10、置分為平衡式流道系統(tǒng)和非平衡式流道系統(tǒng).平衡式流道系統(tǒng)，即在整個流道系統(tǒng)中，所有流動路徑的形狀、尺寸和長度都相同，因而每 條路徑中熔體的流動特征相同，因此各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡，保證各個型腔同時 均衡地進料。非平衡式流道系統(tǒng)，即主流道至各個型腔的分流道長度各不相同，因而熔體在每條流道中的 流動阻力也就不會相同。要使每個型腔成型出的塑件具有相同的質(zhì)量，必須通過改變各型腔 的澆口尺寸來保證各個型腔以相同的充填壓力并同時充滿。由于本次設(shè)計是一模十二件，不可能采用平衡式流道系統(tǒng)，因為不能排布平衡式布置，只能 采用非平衡式布置，只能通過改變各型腔的澆口尺寸來保證各個型腔以相同的充填壓力并同 時滿

11、足。澆口的大小由離中心距離的遠近決定，離中心距離由近到遠澆口大小依次是0. 6mm、 0.8mm、0.9mm.如圖(7)所示(7)七抽芯機構(gòu)設(shè)計當(dāng)塑件側(cè)壁帶有與開模方向不同的孔、凹槽、凸臺等阻礙成型后直接脫模時，必須將成型側(cè) 孔或側(cè)凹的模具零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型芯(俗稱活動型芯)。由于制品中有多處凹的結(jié)構(gòu)，不能采用簡單的脫模機構(gòu)，在脫模時需要考慮采用側(cè)向抽芯機 構(gòu)，為了保證側(cè)向脫模機構(gòu)的正常工作，本次設(shè)計采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)是 最常見的一種抽芯機構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，安全可靠的特點。為了保證成型時型芯處于正確的位置，結(jié)構(gòu)中還設(shè)置了一個楔緊塊，為了保證其強度楔緊塊

12、就與定模板做成一 體。為了保證再次合模時，斜導(dǎo)柱可以準(zhǔn)確地插進滑塊的斜孔中，必須設(shè)置限位裝置，本次 設(shè)計的是用鋼球限位。斜導(dǎo)柱與開模方向的斜角一般取15-20度，最大不超過25度，由于 本次抽芯距比較大，所以斜導(dǎo)柱的斜角就取大一點，在這里就取21.9度。完成抽芯距 S=25.93mm所需的開模行程H=63. 15mm。抽芯機構(gòu)的設(shè)計如圖（8）所示(8)(9)八推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計1）推出機構(gòu)推出機構(gòu)的類型包括簡單推出、復(fù)合推出、二次推出、雙推出等。推出機構(gòu)設(shè)計的原則是: 盡可能使制品留在動模，以便于脫模；保證制品不變形不損壞；保證制品外形良好；結(jié)構(gòu)動 作可靠，具有一定的強度和剛度，特別是細小

13、推桿的穩(wěn)定性。本次設(shè)計所用的推出機構(gòu)是頂片，是由頂針演化而來的。它是專為制品設(shè)計的頂片，頂片的 最頂端是根據(jù)制品的底端圓弧制成的，半徑跟制品底端半徑相同。上半部分做成和制品的壁 厚一樣的薄片，中間由圓瓠過渡，下面就和頂針一樣了。頂片的結(jié)構(gòu)見圖（9）9 .本次設(shè)計采用如圖所示的頂片24根，其中每個型腔均有2根頂片作用在成型面上。可確保 制品在頂出過程中不變形、不損壞的要求。推出行程較?。s17mm）模具高度低。2）導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)向裝置是保證動模與定?；蛏夏Ｅc下模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件。合模導(dǎo)向裝置 主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。本次設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點： 小型模具一般只

14、設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元合模方位要求，采用等徑且對稱布置 的方法，若有合模方位要求時，則應(yīng)采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布 置的形式。大中型模具常設(shè)置三個或四個導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不 等徑對稱布置的形式。 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具；I型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜 模具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；II型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機構(gòu)的 導(dǎo)向中。 導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊綠的 距離8 一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的ri. 5倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系 列。本次設(shè)計采用四根導(dǎo)柱導(dǎo)向，其導(dǎo)柱形狀見圖（10）圖(10)導(dǎo)套形狀如圖（11）所示圖(11)九

15、注塑機的選擇與參數(shù)校核為了保證制品有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制品脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，采用螺桿 預(yù)塑式注射機。這類注塑機的注射壓力大，預(yù)塑溫度均勻，塑化能力可以調(diào)節(jié)，適應(yīng)性強。 本次設(shè)計選用注射機型號為XS-ZY-125的注射機，其主要技術(shù)參數(shù)如下：最大注射容量為192立方厘米；注射壓力為150Vpa；鎖模力為900KX；最大注射面積為360 平方厘米；最大模具厚度為300mm；最小模具厚度為200mm；模板最大行程300mm。根據(jù)上述所選注射機進行參數(shù)校核。1）鎖模力的校核按FKpA分公式校核鎖模力。其中，F(xiàn)為注射機的最大鎖模力；p為模平均壓力（型腔熔體的平均壓力）；A分為所有制 品

16、、流道和澆口在分型面上的投影面積之和。K為壓力損耗系數(shù)，一般取1.1-L2。由于制品材料為pt310,是熱固性塑料,查相關(guān)資料得：p為30-40Mpa,這里就取p=35Mpa 進行校核A分是分型面上的投影面積，經(jīng)計算（可利用軟件的分析功能進行計算），得到單個塑件的 投影面積為425平方厘米，由于本次設(shè)計是一模十二件，則十二個制品的投影面積為5100 平方厘米，澆注系統(tǒng)的投影面積約為所有塑件投影面積的百分之十，即澆注系統(tǒng)的投影面積 約為510平方厘米，則分型面上的投影面積為5610平方厘米。因此：KpA 分=1. 1x35000000x0. 00561=215985N=216KNF=900kN2

17、16kN所以，注射機的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。2)注射量的校核經(jīng)計算(可利用軟件的分析功能進行計算)得到單個塑件的體積為4. 09立方厘米，則塑件 的總體體積為49. 08立方厘米，澆注系統(tǒng)的體積約為5立方厘米，因此，模具中塑件和澆注 系統(tǒng)的總體積V為54. 08立方厘米。注射機的注射量為192立方厘米，按校核公式取注射機的0.8倍，即為153. 6立方厘米大于 總體積V等于54. 08立方厘米，滿足注射成型的要求。3)合模機構(gòu)尺寸的校核模具厚度的校核注射機允許安裝的模具最高厚度為300mln；注射機允許安裝的模具最小厚度為200mm.模具實際厚度H二定模座板厚+型腔板厚+型芯固定板厚+支撐

18、板厚+墊塊厚+動模座板厚 -30mm+50mm+40mm+45mm+70mm+30nlm =265mm顯然，注射機允許安裝的模具最小厚度模具實際厚度H注射機允許安裝的模具最大厚度， 模具厚度滿足要求。開模行程的校核按開模取件的最小開距進行校核。該模具的澆注系統(tǒng)為側(cè)澆口形式，單分型面注射模，可按 下式校核：SHl+H2+(5-10)mm其中，注射機最大開模行程S為300mm；制品的推出距離H1為17mm；制品的總高度H2為 39mm.Hl+H2+(5-10)=l 7+39+10 = 66nlm顯然，注射機最大開模行程S66mm,模具的開模行程足夠。小結(jié)時間過的真快，大學(xué)三年的讀書生涯即將結(jié)束，現(xiàn)

19、在已經(jīng)在做畢業(yè)設(shè)計了，就意味著馬上 要離開學(xué)校走上工作崗位。我畢業(yè)設(shè)計選的是塑料模，做熱固性塑料線圖骨架注射模設(shè)計。本次設(shè)計要求一模十二件, 制品尺寸精度要求較高，在外形上看制品結(jié)構(gòu)簡單，但時模具制造要求較高。重點解決熱固 性塑料的成型特性，了解模具設(shè)計過程中的注意事項。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，我的指導(dǎo)老 師是老師。老師對我們學(xué)生非常好，在他布置課題給我們的那天，他就讓我們明確自己的課 題，認真仔細的去完成，有什么不懂的都可以去問他，而且還讓我們經(jīng)常和他聯(lián)系，可以讓 他知道我們做畢業(yè)設(shè)計的進度。塑料模是上學(xué)期學(xué)的，而且在上學(xué)期期末時還做過課程設(shè)計，所以對怎么設(shè)計一副模具還 是有那么一點點思路的，要想設(shè)計一副模具，首先應(yīng)該做什么，接著做什么，怎么一步步做 下