絕緣套塑料模具設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目: 絕緣套注射模設(shè)計專 業(yè): 數(shù)控模具方向班 級: 數(shù)控08學生姓名: 顏建華 羅懿學 號： 2008630693 2008630673指導(dǎo)教師: 喻祖建上交時間: 2010年 12月 26日 目 錄第1章 設(shè)計題目3第2章 塑料蓋體的總設(shè)計32.1塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析32.2擬定模具結(jié)構(gòu)形式42.3注射機型號的確定52.4模架的選擇62.5澆注系統(tǒng)形式和澆口設(shè)計62.6成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算82.7合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計122.8脫模推出機構(gòu)的設(shè)計122.9側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計132.10排氣系統(tǒng)的設(shè)計152.11溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計162.11模具工作過程16設(shè)

2、計心得16參考文獻17第一章 設(shè)計題目 絕緣套注射模材料：聚丙烯（PP）技術(shù)要求：1.壁厚均勻。 2.塑件不允許有裂紋和變形缺陷。 3.大批量生產(chǎn)第二章 絕緣套注射?？傇O(shè)計一塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析1結(jié)構(gòu)分析 該塑件是一個絕緣套如圖所示經(jīng)查閱資料，聚丙烯的性能參數(shù)如下：  項 目性能參數(shù)密度/(g/cm3)0. 900. 91吸水率/%0. 020. 03成型收縮率/%1.02.5拉伸強度/MPa3040拉伸彈性模量/GPa1.11. 6斷裂伸長率/%>200沖擊強度（缺口）(kJ/m2)2. 26. 4洛氏硬度95105熔融溫度/165170熱變形溫度（1.86MPa)/5

3、667連續(xù)耐熱溫度/120脆化溫度/-10線脹系數(shù)/10-5-1610熱導(dǎo)率/W/（m.K)8.8×10-2比熱容/J/(g.K)1. 92塑件的材料是聚丙烯（PP），收縮率為1.5%-2.5%，成型工藝性好，可以注射成型二擬定模具結(jié)構(gòu)形式1.分型面位置的確定2.確定型腔數(shù)量及排列由于該塑件需要側(cè)向分型與抽芯，設(shè)計一摸多腔比較復(fù)雜，所以最后確定該模具為一模一腔。3.模具結(jié)構(gòu)形式的確定由于塑件所需尺寸精度要求高，且需要側(cè)向分型和抽芯。而且塑件屬于旋轉(zhuǎn)塑件，需設(shè)置分流道，保證短時間內(nèi)均勻充滿整個型腔。從上面分析中可知，本模具擬采用一模一腔，推桿推出，流道采用平衡式，澆口采用輪輻澆口，定模

4、不需要設(shè)置分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上可確定模具結(jié)構(gòu)形式為A3型帶推桿的單分型面注射模。三注塑機型號的確定1.注射量的計算V外=3.14/4×12×12+3.14/4×11×11×12+3.14/4×12×12×3+3.14/4×10×10=2689 mm3=2.7cm3V內(nèi)=3.14/4×8×8×6.5+3.14/4×6.5×6.5×18.5=941mm3=0.9cm3V= V外-V內(nèi)=1748 mm3=1.

5、7 cm3通過計算，塑件體V=1748cm3, 查閱資料知：聚丙烯密度0.8510.935克/立方厘米，取0.9克/立方厘米，塑件質(zhì)量為：m1=V=1574 g取流道凝料的質(zhì)量m2還是未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來估算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為：m2=0.6nm1=0.6×1×1574=944gm=m1+m2=2518g2.鎖模力的計算流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.2-0.5倍，因此可用0.35nA1來進行估算，所以： A1=×d2/4=1

6、13mm2(d=12mm) A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1=153mm2(n=1) Fm=AP型=153×144=22kN(用moldflow 軟件分析：型腔壓力P型取144Mpa)3.選擇注射機根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，可選用SZ-10/16立式注射機注射機主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/cm310鎖模力/kN160螺桿直徑/mm15拉桿內(nèi)間距/mm415×415注射壓力/MPa150移模行程/mm130注射速率/（g/s）最大模厚/mm150塑化能力/（g/s）最小模厚/mm60螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）定位孔直徑/mm55噴嘴球半徑/

7、mm13噴嘴孔直徑/mm3鎖模方式雙曲肘四模架的選擇我們沒有用標準模架（如上圖所示），是自己設(shè)計的模架，模架外形尺寸：長×寬×高=117x184x223mm。五澆注系統(tǒng)形式和澆口設(shè)計1.主流道設(shè)計（1）主流道尺寸（1）.主流道尺寸根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為:d=注射機噴嘴尺寸+（0.5 1）=3+0.5=3.5mm（2）.主流道球面半徑為:SR=噴嘴球面半徑+（12）=13+2=15mm（3）.球面配合高度h= 3mm5mm，取h=3mm（4）.主流道錐角 =2°6°，取=3°（5）. 主流道長度 L=59mm（6）. 主流道大端直徑

8、D=d+2Ltan=7.6mm（7）. 澆口套總長 L0=L+h+2=64mm （導(dǎo)套）（2）主流道襯套形式主流道小端口入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬于損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC。（3）主流道凝料體積Q=/4dn2L=（/4）*42*45=565.2mm3=0.5652cm32.分流道設(shè)計（1）分流道布置形式分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到塑件的各個部分，因此，采用平衡

9、式分流道。（2）分流道長度分流道 L=4.15mm3.澆口設(shè)計（1）澆口類型及位置確定該模具是小型塑件的單型腔模，為提高效率，因而采用點澆口。為了節(jié)省材料，澆口部位單獨做成圓錐體，然后鑲?cè)胄颓话逶倌テ健＃?）澆口尺寸L=1mm，d=2mm，a=20°六成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）型腔線輪圓周上有淺的溝槽，若凹模制成整體式，則用機械加工方法很困難。因此，線輪圓周上可以采用嵌入式斜滑塊，則可以較好的解決上述問題。 （2）型芯根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，型芯是一個筒類零件，因為沒有設(shè)置拉料桿，所以型芯是實心的。2.成型零件鋼材的選用澆口套是大批量生產(chǎn)，成型零件所選用鋼材耐磨性和

10、抗疲勞性能應(yīng)該良好；機械加工性能和拋光性能也應(yīng)良好。因此構(gòu)成型腔的嵌入式模鋼材選用SM1。3.成型零件工作尺寸的計算（塑件公差等級采用7級）塑件收縮率為1.0%-2.5%，所以平均收縮率為s=1.75%塑件公差值（查塑件公差表）z制造公差（取/3）對于型腔尺寸12塑件標準尺寸為：120-0.68該型腔尺寸為：d=（1+s）xL-(/2+/3/2+/6/2)0+0.227=11.190+0.227對于型芯尺寸8塑件標準尺寸為：800+0.58該型腔尺寸為：d=（1+s）xL+(/2+/3/2+/6/2)0-0.193=8.390-0.193同理：對于型腔尺寸11塑件標準尺寸為：11 0-0.68

11、該型腔尺寸為：d=（1+s）xL-(/2+/3/2+/6/2) +0.2270=10.17+0.2270 對于型芯尺寸6.5塑件標準尺寸為：6.50+0.58該型腔尺寸為：d=（1+s）xL+(/2+/3/2+/6/2) -0.1930 = 6.86-0.1930對于型腔尺寸10塑件標準尺寸為：10 0-0.68該型腔尺寸為：d=（1+s）xL-(/2+/3/2+/6/2)0+0.227=9.930+0.227對于型芯尺寸L=6.5塑件標準尺寸為：6.500+0.58該型腔尺寸為：d=（1+s）xL+(/2+/3/2) 0-0.193=70-0.193對于型腔尺寸L=25塑件標準尺寸為：250

12、-1該型腔尺寸為：d=（1+s）xL-(/2+/3/2+/6/2) 0+0.33=24.690+0.33對于型腔尺寸L=3塑件標準尺寸為：30-0.38該型腔尺寸為：d=（1+s）xL-(/2+/3/2+/6/2) 0+0.127=2.770+0.127七合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計（1）導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計 1.該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑對稱布置。2.該模具導(dǎo)柱安裝在型芯固定板上，導(dǎo)套安裝在型腔板、定模推件板和定模座板。（2）導(dǎo)柱的設(shè)計1.該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽。2.導(dǎo)柱的直徑根據(jù)模具尺寸而確定為。3.導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7的間隙配合。（

13、3）導(dǎo)套的設(shè)計1.結(jié)構(gòu)形式采用帶頭導(dǎo)套（I型）和直導(dǎo)套。2.導(dǎo)套孔的滑動部分按H7/f7的間隙配合，帶頭導(dǎo)套外徑與模板一端H7/k6配合。八脫模推出機構(gòu)設(shè)計（1）推出板推出過程中，為了減小推件板與型芯的摩擦，推件板與型芯間留0.2mm0.25mm的間隙，本設(shè)計取0.2mm。推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型芯端面0.050.1mm，本設(shè)計取0.1mm。（2）推桿與推桿固定板通常采用單邊0.5mm的間隙。（3）澆注系統(tǒng)凝料采用推板推出。推板推出部分的形狀根據(jù)澆注系統(tǒng)凝料的形狀而定。推件板采用限位導(dǎo)柱推出。（4）型腔板采用限位螺釘推出。（5）分型時，主流道凝料留在動模一側(cè)，則在定模座板上安裝4個彈簧頂銷

14、。終上所述，如圖 （推桿）九側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計該套模具采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，其驅(qū)動方式為斜導(dǎo)柱。開模時，塑件包在凸模上隨動模部分一起向左移動，在上下斜導(dǎo)柱的作用下，上下側(cè)型芯滑塊隨推件板后退的同時，在推件板的導(dǎo)向槽內(nèi)分別向上側(cè)和向下側(cè)移動，于是側(cè)型芯和側(cè)型腔逐漸脫離塑件，直至斜導(dǎo)柱分別于兩滑塊脫離，側(cè)向抽芯和分型才結(jié)束。合模時，滑塊靠斜導(dǎo)柱復(fù)位，在注射時，滑塊靠楔緊塊鎖緊，以使其處于正確地成型位置而不因受塑件熔體壓力的作用向兩側(cè)松動。（斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)）斜導(dǎo)柱傾斜角a=12°-22°，取a=20°根據(jù)公式L=s/sina H=s/tanaL斜導(dǎo)

15、柱的工作長度 s抽芯距a斜導(dǎo)柱傾斜角 H與抽芯距s對應(yīng)的開模距Ls=L1+L2+L3+L4+L5=d2tana/2+h/cosa+ d1tana/2+s/sina+5 10mmLs斜導(dǎo)柱的總長度 d2斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑h斜導(dǎo)柱固定板厚度 d1斜導(dǎo)柱工作部分直徑s抽芯距根據(jù)以上公式，計算出斜導(dǎo)柱尺寸為：a=20° Ls=120 L1=3.64 L2=54 L3=19 L4=68.1 L5=9.7斜導(dǎo)柱如圖所示： (斜導(dǎo)柱)十排氣系統(tǒng)設(shè)計該套模具是屬于小型模具，排氣量小，因此本設(shè)計不單獨開設(shè)排氣槽，直接利用間隙排氣。十一.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計11.1注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則設(shè)計冷卻系統(tǒng)需

16、要考慮模具的結(jié)構(gòu)、塑件的尺寸和壁厚、鑲塊的位置、熔接痕的產(chǎn)生位置等。(1) 塑件厚度均勻，冷卻通道至型腔表面的距離相等，亦即冷卻通道的排列與型腔的形狀相吻合，塑件壁厚處冷卻通道應(yīng)靠近型腔，間距要小以加強冷卻。一般冷卻通道與型腔表面的距離大于10mm，為冷卻通道直徑的1倍。(2) 在模具結(jié)構(gòu)允許的前提下，冷卻通道的孔徑盡量大，冷卻回路的數(shù)量盡量多，以保證冷卻均勻。(3) 為防止漏水，鑲塊與鑲塊的拼接處不應(yīng)設(shè)置冷卻通道，并注意水道穿過型芯、型腔與模板接縫處時的密封以及水管與水嘴連接處的密封，同時水管接頭部位設(shè)置在不影響操作的方向，通常在注射機的北面。(4) 澆口處應(yīng)加強冷卻。由于澆口附近溫度最高，

17、通?？墒估鋮s水先流經(jīng)澆口附近，再流向澆口遠端。(5)降低入水與出水的溫度差，避免模具表面冷卻不均勻。(6)冷卻通道要避免接近塑件熔接痕的生產(chǎn)位置，以免降低塑件的強度。（7)冷卻通道內(nèi)不應(yīng)有存水和產(chǎn)生回流的部位，應(yīng)避免過大的壓力降。冷卻通道直徑的選擇要易于加工清理，一般為612mm。11.2 注射模的冷卻分析由于實際塑件的形狀往往十分復(fù)雜，因此借助于一些簡化公式或經(jīng)驗公式來分析冷卻系統(tǒng)的可行性存在著很大的局限性。MPI/Cool應(yīng)用邊界元的方法分析模具冷卻系統(tǒng)對模具和塑件溫度場的影響，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的布局，以達到使塑件快速、均衡冷卻的目的，從而縮短注射成型的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。其流程圖如圖1所

18、示。十二.模具工作過程 開模時，塑件包在凸模上隨動模部分一起向左移動，在上下斜導(dǎo)柱的作用下，上下側(cè)型芯滑塊隨推件板后退的同時，在推件板的導(dǎo)向槽內(nèi)分別向上側(cè)和向下側(cè)移動，于是側(cè)型芯和側(cè)型腔逐漸脫離塑件，直至斜導(dǎo)柱分別于兩滑塊脫離，側(cè)向抽芯和分型才結(jié)束。為了合模時斜導(dǎo)柱能正確地插入滑塊上的斜導(dǎo)孔中，在滑塊脫離斜導(dǎo)柱時要設(shè)置滑塊的定距限位裝置。在壓縮彈簧的作用下，上側(cè)的側(cè)型芯滑塊在抽芯結(jié)束的同時緊靠上擋塊定位，下側(cè)的側(cè)型芯滑塊在側(cè)向分型結(jié)束時由于自身的重力定位于下?lián)鯄K上，動模部分繼續(xù)向左移動，直至推出機構(gòu)動作，推桿推動推件板把塑件從凸模上脫下來。合模時，滑塊靠斜導(dǎo)柱復(fù)位，在注射時，滑塊靠楔緊塊鎖緊，以使其處于正確地成型位置而不因受塑件熔體壓力的作用向兩側(cè)松動。設(shè)計心得 經(jīng)過兩個星期的設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在眾多師友的幫助下設(shè)計改進了許多。首先要感謝老師對我們一組的指導(dǎo)和督促，使我加深了對知