衬套注塑模设计书.docx

衬套注塑模设计书.docx

《衬套注塑模设计书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《衬套注塑模设计书.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

衬套注塑模设计书

模具课程设计计算说明书

设计课题：

线圈架的注塑模具设计

班级：

模具1221

姓名：

戴政

学号：

2012051312

指导老师：

李锐

完成时间：

2014.5

常州工程职业技术学院

目录

第一章3

1.塑件的材料、结构和尺寸精度及表面质量分析3

1.1塑件的原始材料分析3

1.2结构分析3

1.3尺寸精度分析4

1.4表面质量分析4

1.5计算塑件的体积和重量4

1.6塑件注射工艺参数的确定4

第二章6

2.注射模的结构设计6

2.1型腔数目的确定6

2.2型腔的分布7

2.3分型面的设计7

2.4浇注系统设计和排气系统8

2.4.1主流道设计8

2.4.2分流道设计9

2.4.3浇口形式及位置的选择10

2.4.4排气系统11

2.5.2侧向分型与抽芯机构的设计12

2.6塑件脱模机构设计14

2.7合模导向机构设计14

2.8模具温度调节系统设计16

第三章16

3模具设计的有关尺寸计算16

3.1型腔和型芯工作尺寸计算16

3.2其他板厚计算17

第四章18

4.分析校核18

4.1模板尺寸和拉杆间距是否相适合18

4.2注射压力的校核18

4.3锁模力的校核18

4.4开模行程和顶出装置的校核19

绘制模具总装图19

6.总结21

7.参考文献22

第一章

1.塑件的材料、结构和尺寸精度及表面质量分析

1.1塑件的原始材料分析

该材料为聚乙烯（PE塑料），线圈架塑件如图所示：

图

聚乙烯是一种性能优良的热塑性塑料，具有良好的韧性和强度，成型时收缩率为1.5%-3.0%，聚乙烯树脂为无毒、无味，呈白色或乳白色，柔软、半透明的大理石状粒料，密度为0.9-0.96g/cm3,为结晶型塑料。

聚乙烯的吸水性极小，且介电性能与温度、湿度无关，是最理想的高频绝缘材料，介电性能上只有聚苯乙烯、聚异丁烯及聚四氟乙烯可与之相比。

低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等；中压聚乙烯可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成型件、旋转成型件与电线电缆；高压聚乙烯通常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。

1.2结构分析

从零件图上分析，该零件总体形状为回转体，在一个直径为26

高为3

的圆柱中间有一个直径为12

高为9

和一个直径为6

高为15

的孔，然后留壁厚为3

。

该塑件有凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽心机构，该零件属于中等复杂程度。

1.3尺寸精度分析

该塑件所有尺寸的精度为IT4级，对塑件的尺寸精度要求不高，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。

从塑件的壁厚上来看，该塑件的所有壁厚均匀，都为3

，有利于塑件的成型。

1.4表面质量分析

对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。

综合以上分析，注射时在工艺参数控制的好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。

1.5计算塑件的体积和重量

塑件质量的计算是为了选择合理的注塑机，提高设备利用率，确定模具的型腔数目。

单个塑件的体积Vs=3777.42mm3=3.78cm3

塑件的质量M=0.92x3.78=3.48g

式中

为塑料密度（PE的密度

）

考虑到塑件结构不太复杂，需求量中等固采用一模2件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有的设备等情况，初步选用注射机为XZ-Z-30。

1.6塑件注射工艺参数的确定

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（2.1）

Vs=aV1（2.2）

式中：

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（2.3）：

MS'=

，VS（2.3）

式中：

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

（2.4）

式中：

—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（2.5）：

MS，=MS（

/

ps）（2.5）

式中：

ps—聚乙烯（PE）在常温下的密度（约为0.92g/cm3）。

所以，塑件注塑量M应满足式（2.6）：

MS，≥M=nMZ+MJ（2.6）

式中：

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《模具课程指导设计》书选定注塑机型号为XZ-Z-30

注塑机的参数如下

注塑机的最大注塑量

30cm3

锁模力

250Kn

注塑压力

119Mpa

最小模厚

60mm

模板行程

160mm

注塑机定位孔直径

100mm

喷嘴前端孔径

ø4mm

喷嘴球面半径

SR12

成型工艺参数如下

注射机的类型

螺杆式

螺杆转速

30~60

喷嘴形式

直通式

喷嘴温度

170~190

料筒温度

前段

180~200

中段

200~220

后段

160~170

模具温度/

40~80

注射压力/MPa

70~120

保压压力/MPa

50~60

注射压力/s

0~5

保压时间/s

20~60

冷却时间/s

15~50

成型周期/s

40~120

第二章

2.注射模的结构设计

2.1型腔数目的确定

该塑件精度要求不高，但需求量中等，固应选多腔模更为合适。

它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。

生产经验表明，每增加一个型腔，塑件的尺寸精度将降低4%。

按注射机的最大注射量计算型腔数目，设型腔数目n，由式2.1

（式2.1）

式中：

K:

注射机最大注射量的利用系数，取0.8

：

注射机最大注射量，g

：

浇注系统凝料量，g

：

单个塑件的质量，g

经过估算得n取2，采用一模两件的形式。

2.2型腔的分布

对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关的，所以在模具设计时应综合加以考虑。

型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。

2.3分型面的设计

模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。

分型面与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。

应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。

该塑件表面质量无特殊要求，结构也比较简单，固选平直分型面。

如图3如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。

由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。

选择分型面时一般应遵循以下几项原则：

（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。

（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。

（3）保证塑件的精度要求。

（4）满足塑件的外观质量要求。

（5）便于模具加工制造。

（6）对排气效果的影响。

确定分型面位置如图

2.4浇注系统设计和排气系统

浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。

普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四个部分组成。

浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具结构、塑料的利用率等有较大的影响。

对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则。

（1）了解塑件的成型性能

（2）尽量避免或减少产生熔接痕

（3）有利于型腔中气体的排出

（4）防止型芯的变形和嵌件的位移

（5）尽量采用较短的流程充满型腔

（6）流动距离比和流动面积比的校核

2.4.1主流道设计

主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。

根据设计手册查得注射机喷嘴的有关尺寸：

喷嘴前端孔径：

；

喷嘴前端球面半径：

；

根据模具主流道与喷嘴的关系

（2-2）

（2-3）

取主流道球面半径R=13mm；

取主流道的小端直径d=4.5mm.

凹坑深度H为3~5mm,取5mm

为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为

，取

，内壁表面粗糙度Ra=0.8μm。

经换算得大端直径D=8mm。

为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=3mm的圆弧过渡。

2.4.2分流道设计

分流道是指主流道末端与浇口之间的一段进料通道。

分流道的作用是分流和转向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。

设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。

为了分流道的加工和凝料脱模，分流道大都设置在分型面上。

分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。

本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。

根据型腔的放置方式可知分流道的长度不长，为了便于加工起见，选用形状为圆形分流道，查《设计手册》得R=4mm。

塑料迅速冷却，只有内布的熔体流动比较理想，因此分流道表面粗糙度一般取

=1.6mm,这样可以增加对外层塑料熔体的流动阻力，容易形成固定表皮层，有利于流道保温。

2.4.3浇口形式及位置的选择

浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。

浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否完好、高质量地注射成型。

浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两大类。

按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分为以下几种形式。

（1）直接浇口

（2）中心浇口（3）侧浇口（4）环形浇口

（5）轮辐式浇口（6）爪形浇口（7）侧浇口（8）侧浇口

按此零件对外表面的要求:

该零件的表面要求没有明显的缺陷、毛刺、无飞边及要有一定的光泽。

模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。

总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：

（1）浇口应开设在塑件壁厚最大处。

（2）必须尽量减少熔接痕。

（3）应有利于型腔中气体排出。

（4）考虑分子定向影响。

（5）避免产生喷射和蠕动。

（6）浇口处避免弯曲和受冲击载荷。

（7）尽量缩短流动距离。

综合以上分析，浇口选择侧浇口，初步设计浇口尺寸B=2，h=1.5，L=2

位置如图

2.4.4排气系统

该模具为小型模具，可利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端。

芯系统设计

侧向分型与抽芯机构用来成形制