模具毕业设计81线圈骨架注塑模毕业设计文档格式.docx

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LS+34Δ]-δ

LM=[17+17×

1.8%+34×

0.48]-δ=Δ/3

LM=17.670-0.16

式中LM—零件制造径向尺寸；

LS—径向的基本尺寸；

δ—对于小型零件等于Δ/3（Δ为制件允许的公差值）；

型芯尺寸的高度计算，同样也是按收缩率来计算值：

这时规定制件孔深的名义尺寸HS为最小尺寸，偏差Δ为正偏差，型芯高度的名义尺寸为HM为最大尺寸，偏差为负偏差,而其基本尺寸为60mm，浮动尺寸为60+0.920，同上可以得到型芯高度名义尺寸：

HM=[HS+SCP·

HS+23Δ]-δHM=61.70-0.3

3.1.2型腔尺寸的计算

因为以面的型芯尺寸的计算时都是以型腔为准的，因此有一部分的尺寸（60mm的尺寸）我们只考虑了型腔各尺寸的制造加工尺寸。

（1）型腔径向尺寸的计算为：

同上以是按平均收缩率来计算其尺寸，已知在给定条件下的平均收缩率SCP，制件型腔的名义尺寸为LM（最小尺寸），公差值为δ（正偏差），则型腔的平均尺寸为：

LM+δ2。

考虑到收缩量和磨损值，

但要注意的一点，那就是该设计的一大优点，为了便于工人的制模，把型腔先做成一个整体，然后用线切割机床再分开，这样也可以节约材料。

因此在型腔一方将会加上一个放电间隙值和钼丝的直径值（设放电间隙为0.02mm、钼丝直径为0.18mm）。

故也根据公式

LM=[LS+LS·

SCP-34Δ]+δ

可得：

基本尺寸为20mm时，可得如下值；

LM=[20+20×

1.8%-34×

0.56]+Δ/3

LM=19.94+0.180

那么LM′=20.14+0.180

基本尺寸为40mm时，可得如下值；

LM=[40+40×

1.8%-34×

0.92]+Δ/3

LM=40.12+0.260

那么LM′=40.32+0.260

（2）型腔深度尺寸的计算；

也是按平均收缩率计算型腔的深度尺寸，在型腔深度尺寸的计算中，规定制件高度的名义尺寸为HS为最大尺寸，公差以负偏差表示。

型腔深度名义尺寸HM为最小尺寸，公差以正偏差表示。

型腔的底部或型芯的端面与分型面平行，在脱模过程中磨损很小磨损量就不考虑，据

HM=[HS+HS·

SCP-23Δ]+δ

可得

深度尺寸为1.5mm时：

HM=[1.5+1.5×

1.8%-23×

0.32]+0.32/3

HM=1.51+0.10

深度尺寸为57mm时：

HM=[57+57×

0.92]+0.92/3

HM=57.33+0.30

3.2成型腔壁厚的计算

成型腔应具有足够的壁厚以承受塑料熔体的高压，如壁厚不够可表现为刚度不足，即产生过大的弹性变形值；

也可表现为强度不够，即塑腔发生塑隆变形甚至破裂。

模具的型腔在注射时，当型腔全部充满时，内压力达到极限值，然后随着塑料的冷却和浇口的封闭，压力逐渐减小，在开模时接近常压。

型腔壁厚计算以最大压力为准。

理论分析和实践证明，对于大尺寸的型腔，刚度不足是主要原因，应按刚度来计算；

而小尺寸和型腔在发生的弹性变形前，其内应力就超过了许用应力，因此按强度来计算。

而此次设计的塑件尺寸不是很大，因此，我们就按强度来计算型腔壁厚。

模具结构中，都采用的是整体式且是矩形型腔，它的按强度来计算侧壁的厚度比较的复杂。

而在《模具设计手册》里可以查得一些经验值，如图所示：

四、模具结构的设计

4.1浇注系统设计

4.1.1浇口套的选用

浇口套属于标准件，在选够浇口套时应注意：

浇口套进料口直径和球面坑半径。

因此，所选浇口套如图所示：

4.1.2冷料井的设计

根据实际,采用底部带有顶杆的冷料井，推杆装于推杆固定板上。

如图所示：

4.1.3分流道的设计

1）分流道截面形状

分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比表面积最小（流道表面积与体积之比称为比表面积），塑料熔体的温度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。

但加工较困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。

2）分流道的尺寸

分流道尺寸由塑料品种、塑件的大小及长度确定。

对于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用下面经验公式计算分流道的直径，如式

D=0.2654W1/2L1/4

式中：

D---分流道的直径，mm;

W---塑件的质量，g；

L---分流道的长度，mm.

此式计算的分流道直径限于3.2mm～9.5mm.对于HPYC和PMMA。

应将计算结果增加25％。

对于梯形分流道，H=2D/3；

对于U形分流道，H=1.25R，R=0.5D。

D算出后一般取整数；

对于半圆形H=0.45R

对于流动性极好的塑料（如PE，PA等），当分流道很短时，其直径可小到2mm左右；

对于流动性差的塑料（如PC，HPVC及PMMA等），分流道直径可以大到13mm;

大多数塑料所用分流道的直径为6mm～10mm。

3）分流道的布置

在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式两类。

平衡史布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相同的布置形式。

它要求各对应部位的尺寸相等。

这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，使成型的塑件力学性能基本一致，但是，这种形式的布置使分流道比较长。

非平衡式布置的指分流道到各型腔浇口长度不相等的布置。

这种布置使塑料进入各型腔有先有后，因此不利于均衡送料，但对于型腔数量多发模具，为不使流道过长，也常采用。

为了达到同时充满型腔的目的，各浇口的断面尺寸要制作得不同.

4）分流道设计要点

（1）、在保证足够的注塑压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道截面面积与长度尽量取小值，分流道转折处应圆弧过度。

（2）、分流道较常时，在分流道的末端应开设冷料井。

（3）、分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状。

（4）、分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。

在选择浇口套时应注意：

①、浇口套进料口直径如式

D=d+（0.5～1）mm

d---注塑机喷嘴口直径。

②、球面凹坑半径R

R=r+（0.5～1）mm;

r---注塑机喷嘴球头半径。

③、浇口套与定模板的配合

在单腔模中，常不设分流道，而在多腔模中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。

同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。

从前两点出发，分流道应短而粗。

但为了减少浇注系统的加回料量，分流道亦不能过粗。

过粗的分流道冷却缓慢，还倒增长模塑的周期。

而该设计中使用了梯形断面形状的分流道。

如图所示；

因为梯形断面的这种分流道易于机械加工，且热量损失和阻力损失均不大，故它也是一种常用的形式．其断面尺寸比例为；

　H=2/3W,X=3/4W,或将斜边与分模线的垂线呈5°

—10°

的斜角。

4.1.4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流道（除直浇口外），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，浇口截面约为分流道截面的0.03-0.09。

浇口长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试限时逐步纠正。

当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利用充型。

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，影响塑料质量。

浇口的形状和尺寸对制品质量影响很大，浇口在多情况下，系整个流道断面尺寸最小的部分（除主流道型的浇口外），一般汇报口的断面积与分流道的断面积之比约为0.03～0.09。

断面形状如图4.3所示，浇口台阶长1～1.5㎜左右．虽然浇口长度比分流道的长度短的多，但因为其断面积甚小，浇口处的阻力与分流道相比，浇口的阻力仍然是主要的，故在加工浇口时，更应注意其尺寸的准确性。

然而，根据塑件的样品图1.1、生产的批量等，采用一模两腔结构。

浇口采用扇形如图所示：

4.1.5浇口位置的选择

（1）浇口的位置的应使填充型腔的流程最短

这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔。

对于型塑件，要进行流动比的校核。

流动比K由流动通道的长度L与厚度t之比来确定。

如下式：

K=Σ（Lτ/tτ）

式中：

Lτ---各段流程的长度，mm;

tτ---各段流程的厚度或直径，mm;

流动比的允许值随塑料熔体的性质、温度压力等的不同而变化。

流动比的计算公式为：

①K=L1/t1+L2+L3/t2

②K=L1/t1+L2/t2+L3/t3+2L4/t4+L5/t5

（2）浇口位置的选择要避免塑件变形

（3）浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕

熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应考虑料流的方向。

为提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢流槽，使冷料进入逸流槽。

筒形塑件采用环行浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会有熔接痕产生。

浇口的位置塑与件质量有直接影响,位置选择不当会使塑件产生变形、熔接痕等缺陷。

图示为浇口位置的布局。

4.2模具结构草案

由于塑件内空心,侧有凹槽所要求模具结构必须采用斜导柱抽芯机构。

并采用斜导柱在定模，哈夫块（斜滑块）在动模的结构。

可以绘出模具草图详见附图；

4.3塑件脱模机构设计

在注塑成型的每一个循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，在该设计中，为了使符合脱模机构的要求：

使塑件留于动模；

塑件不变形损坏

这是脱模机构应当达到的基本要求。

要做到这一点首先必须分析塑件对模腔的附着力的大小和所在部位，以便选择合适的脱模方式和脱模位置，使脱模力得以均匀合理的分布。

良好的塑件外观

顶出塑件的位置应尽量设在塑件内部，以免损坏塑件的外观。

结构可靠

因此，根据装配图所示，其模具结构的脱模机构主要由中心拉料杆拉断浇口，然后由顶杆推动推板使工作推出，还有在设计主型芯时也会有一定的拨模作斜度3°

～5°

。

4.4侧向分型与抽芯机构设计

当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔时，塑件不能直接脱模，必须将成型侧孔的零件做成可动的，在塑件脱模前先将活动型芯抽出，然后再自模中通过顶杆顶出塑件。

而此次的设计完全符合以上要求，因此，也采用了侧向分型抽芯机构。

又，该塑制品是大批量的生产，故也使用了机动侧向分型抽芯。

4.5抽芯力和抽芯距的计算

4.5.1.抽芯力的计算。

4.5.2.抽芯距的计算；

因为抽芯距等于侧孔深加2～3mm的安全系数，而当结构比较特殊时，如成型圆形线圈骨架，以及该外形为正方形的线圈骨架，（如下图所示）设计的抽芯距不能等于线圈骨架凹模深度S2，因为滑块抽至S2时塑件的外径仍不能脱出滑块的内径，必须抽出S１的距离再加上（2～3）mm，塑件才能脱出。

故抽芯距为：

S=S1+（2～3）=20+（2～3）mm=22～23mm

式中S—抽芯距；

S１—抽芯的极根尺寸（此为塑件最大的外形尺寸）；

4.5.3斜导柱的尺寸与安装形式

斜导柱的形状与基本尺寸；

斜导柱的基本尺寸主要以长度尺寸为主，斜导柱的长度计算为如下式：

L=1/2Dtanα+h×

1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+（10～15）mm

=1/2×

20×

0.45+25×

1.1×

1/2×

15×

0.45+22/0.4+（10～15）mm

≈110mm

式中L—斜导柱的长度；

D—斜导柱固定部分大端直径；

h—斜导柱固定板厚度；

斜导柱的形状与尺寸如图所示；

斜导柱的安装固定形式：

如上图所示，斜导柱的倾斜角a为24°

，而一般来说锁紧块的角度a′=a+（2～3）mm,斜导柱与固定板之间用三级精度第三种过渡配合。

由于斜导柱只起驱动滑块的作用，滑块运动的平稳性由导滑槽与滑块间的配合精度保证，滑块的最终位置由锁紧块保证，因此为了运动灵活，斜导柱和滑块间采用比较松的配合，斜导柱的尺寸为　Φ15-0.5-1.0，头部做成圆锥形，同时圆锥部的斜角为30°

度，它大于斜导柱的倾斜角，这样避免了斜导柱的有效长度离开滑块时，其头部仍然继续驱动滑块。

那么固定形式如图：

4.6滑块形式与导滑槽的形式

滑块分为整体式与组合式，因根据设计的需要，采用了组合式（哈夫块）。

而导滑槽的形式就是要能达到在抽芯的过程中，保证滑块远动平稳，无上下窜动和卡紧的现象。

同时又要方便加工，故导滑槽采用组合式（由导滑板与推件板组成）其组合图为：

4.7斜导柱侧向分型最小开模行程的校核；

因为该塑件所用斜导柱侧向芯是在水平的位置，因此要完成Ｓ抽拔距所需要的开模行程Ｈ由下式求得；

H=S×

ctgα=22×

ctg24°

≈45mm；

　4.7.1斜导柱的受力分析及强度计算

斜导柱的受力分析；

根据斜导柱的形式，可以按公式:

Fw=Ft/cosα

Fk=Ft·

tanα

式中Fw—侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力；

Ft—侧抽芯的脱模力，其大小等于抽芯力；

Fk—侧抽芯时所需要的开模力；

综合以上分析可知，从斜导柱的结构考虑，希望斜角α值大一些好；

而从斜导柱受力情况考虑，希望斜角α值小一些好。

因此，该斜导柱的斜角取了24°

，经过用上述公式的核算，满足了模具结构要求。

4.8模具温度调节系统

在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。

由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同，一般注射到模具内的塑温度为200°

C左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时温度在60°

C，温度降低是由于模具通入了冷却水，将热量带走了。

像这样就是我们要做的模具温度调节系统，（加水循环冷却），这种方法一般用于流动性比较好的低融点塑料的成型。

因为PVC的成型的如下的特性：

虽然流动不是很好，极易分解，特别在高温下与钢接触时极易分解，分解产生腐蚀性气体，但当给模腔表面镀铬或渗氮处理，可以解决以上问题；

另外就是在低温高压下注塑。

同时模具应有冷却系统。

图是模具结构的冷却系统的大概图：

五、选择注射机

5.1先考虑理论注塑量

理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下，注塑螺杆（或柱塞）作一次最大注塑行程时，注塑装置所能达到的最大注塑量。

理论注塑量一般有两种表示方法：

一种规定以注塑聚氯乙烯（PVC）（密度约为1.35g/cm3）的最大克数（g）为标准，称之为理论注塑质量；

另一种规定以注塑塑料的最大容积（cm3）为标准，称之为理论注塑容量。

5.2其次要考虑实际注塑量

根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80％左右。

即有

MS=aM1

Vs=aV1

M1——理论注塑质量，g；

V1——理论注塑容量，cm3;

MS——实际注塑质量，g；

VS——实际注塑容量，g;

a——注塑系数，一般取值为0.8。

在注塑生产中，注塑机在每一个成型周期内向模内注入熔融塑料的容积或质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注塑机的实际注塑量。

当实际注塑量以实际注塑容量VS表示时，如式：

MS，=

，VS

MS，——注塑密度为

时塑料的实际注塑质量，g；

，——在塑化温度和压力下熔融塑料密度，g/cm3。

，=C

——注塑塑料在常温下的密度，g/cm3;

C——塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数；

对结晶型塑料，C=0.85，对非结晶型塑料C=0.93。

当实际注塑量以实际注塑质量MS表示时，有式：

MS，=MS（

/

ps）

ps——软聚氯乙烯（PVC）在常温下的密度（约为1.35g/cm3）。

所以，塑件注塑量M应满足式：

MS，≥M=nMZ=+MJ

n——型腔个数；

MZ——每个塑件的质量，g；

MJ——浇注系统及飞边的质量，g

根据塑料制品的体积或质量查《塑料模具设计》教材表或查相关手册选定注塑机型号为；

XS-ZY-125

六、注塑机参数的校核

6.1最大注塑量的校核

注塑机的最大注塑量应大于制品的质量，其中包括了主流道及浇口的凝料。

通常注塑机的实际注塑量最好是在注塑机理论注塑量的80%之间。

故有公式

0.8M机≥M塑+M浇

M塑+M浇=27.41g因此，最大的注塑量符合工作的需要。

6.2注塑压力的校核

注塑压力校核是校验注塑机的最大注塑压力能不能满足该制品成型的需要，制品成型所需的压力是由注塑机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的，例如螺杆式注塑机，其注塑机压力传递比柱塞式注塑机好，因此注塑压力可取得小一些，流动性差的塑料的或细长流程塑件注塑压力应取得大一些。

可参考各种塑料的注塑成型工艺确定塑件的注塑压力，再与注塑机额定压力相比较。

那么查《塑料模具手册》可得，其额定注塑压力大于所需的注塑压力。

因此所选择的是符合要求的。

6.3锁模力的校核

当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生一个很大的力，使模具的分型面涨开。

而作用在这个面积上的总力，应小于注塑机的额定锁模力P，否则在注塑时会因模具不紧产生严重的溢边现象。

型腔内塑料压力，可以按公式计算。

而经查《塑料模具设计》中PVC在型腔里的理论注塑压力在40MP～80MP之间。

而只有F机锁≥P模×

A的不等式成立时，才能符合要求。

式中F机锁—表示注塑机的最大锁模力；

P模—表示为熔融型料在型腔内的压力；

A—表示为塑件和浇注系统在分型面上的投影之和；

故有；

F机锁=400kn＞P模×

A=80MP×

2936㎜2=189.88kn

所以符合要求。

6.4模具与注塑机安装部分相关尺寸校核

6.4.1模板尺寸和拉杆间距是否相适合

因为要满足上述要求，只有达到模具长×

宽＜拉杆间距这样的条件。

而确有，模具长×

宽=240×

200（mm×

mm）＜拉杆间距=295×

295（mm×

mm）成立，所以也是满足要求的。

6.4.2模具闭合高度的校核

通过前章各模板的尺寸选定和计算，模具实际厚度H模为270mm，而注塑机最小厚度

H最小为170mm，

即；

H模＞H最小也满足要求。

6.5开模行程与顶装置的校核

在此，本文所选注塑机的最大开模行程与模具厚度的关时的校核。

且该模具结构则属于有侧向抽芯开模动作的结构，故注塑机的开模行程要求符合下式；

S机－Hc＞H1+H2+（5～10）mm

式中；

S机—注塑机板间的最大开距，（mm）

Hc—完成侧抽芯距离l所需要的开模行程，（mm）

H1—开模要顶出的距离，（mm）

H2—塑件的高度，（mm）

而当，Hc≤H1+H2可以按S机－（H模H最小）＞H1+H2+（5～10）mm进行计算

式中，HM—成型模板的高度，（mm）

那么可以解得不等式；

S机－（H模H最小）=300-（270-170）＞60+116+（5～10）mm=181～186mm，

故也满足要求。

总结：

根据以上章节的计算与分析得出，该模具结构及各工作尺寸都符合要求。

各模板中的相对位置可以根据零件图便可查出，附零件图于后。

小结

在本次设计中，经过仔细的调研和方案论证，确定了具体设计方案，对产品

的可行性和工艺进行了详细分析，在确定模具分析面方面设置了很多方案，经过

塞选确定了选用half模具来成型塑件，在塑件的滑块设计上，经过仔细的查阅手

册以及资料来确定.通过指导老师的指导、整理、修改而达到了令人满意的答卷。

通过这次线圈骨架的注射模具设计，使我加深了模具方面的认识，在这个过

程中，培养了我独立思考、全面分析问题以及解决问题的能力。

采用Pro/E＋EMX

建立模型并得出结果，以认真负责的工作态度完成了整个注塑模设计的全

过程，具备了设计人员应有的基本素质和能力。

即将投入到社会工作中去，我会尽

自己的能力把学到的理论知识运用到实践工作中，做一个有用的人才。

最后要感

谢母校及老师们对我的栽培!

谢辞

本论文设计在?

?

老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具

体的写作过程，无不凝聚着?

老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，?

老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮

助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。

在此向岳睿老师表示深深的感谢和

崇高的敬意；

在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予了我帮助和指

导的所有老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。

不积跬步何以至千

里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和

运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业设计；

同时，在设计过程中，

我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意；

我还要感谢

同组的各位同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很

多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！

参考文献

[1]《模具设计与制造简明手册第三版》冯炳尧韩泰荣蒋文森·

编丁战生·

审

[2]许越发编著.使用模具设计与