龙骨架大批量生产注塑模具课程设计

目 录内容摘要 2 前言 3第 1 章 塑件分析 4第 1.1 节 塑件工艺性能分析 4第 1.2 节 塑件批量 5第 1.3 节 塑件批量体量和质量 5第 2 章 注塑机的选择 6第 2.1 节 注塑机的概述 6第 2.2 节 选择注塑机 6第 3 章 模具设计的有关计算 8第 3.1 节 成型零件工作尺寸的计算 8第 3.2 节 成型腔壁厚的计算 10第 4 章 模具结构的设计 11第 4.1 节 浇注系统的设计 11第 4.2 节 模具结构草案 16第 4.3 节 合模导向机构设计 18第 4.4 节 塑件脱模机构设计 20第 4.5 节 侧向分型与抽芯机构设计 20第 4.6 节 模具温度调节系统 24第 5 章 注塑机参数的校核 25第 5.1 节 最大注塑量的校核 25第 5.2 节 注塑压力的校核 26第 5.3 节 锁模力的校核 26第 5.4 节 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 26第 5.5 节 开模行程和顶出装置的校核 27结论 28参考文献 29符号说明 30致谢 32内容提要本设计主要讲述了以软聚氯乙烯（SPVC）为材料的线圈高骨架注塑模具的设计过程。此模具在设计时，充分考虑了生产批量、以提高生产效率、降低生产成本为主要宗旨。本产品为电动机绕线圈，形状规则，内空心，侧有凹槽，其要求它具有耐光，耐化学腐蚀、耐磨。结合这些要求，材料选择软聚氯乙烯。根据计算出的体积与质量选择 SZ-100-60 型号的注塑机注塑。由于塑件内空心，侧有凹槽要求模具必需采用斜导柱侧抽芯机构分型。经过比较，采用斜导柱在定模，哈夫块（斜滑块）在动模的结构 。整体斜楔定位，斜导柱侧抽芯分型，推板推出工件的工作原理。设计中对主要零件一一的进行了设计。文中插入了非标准零件图，以及模具结构图。前言随着塑料工业的发展，塑料制品在工业及日常生活中使用越来越大，因此对塑料模具设计人员的需求也在逐年的增加。同时对设计的人员的先进的设计思维、掌握较多先加工技术以及加工工艺也是非常必要的。作为学习模具专业的学生，我们有必须以提高自己的基础理论为前提，为促进我国模具行业的发展而努力，为促进我国工业提高标准化水平而做出自己的贡献。模具毕业设计是模具专业最为重要的环节之一，同时它也是最后的一个关键教学环节。它是由学生过渡到生产的一步，由学校走向工厂的桥梁。是我们第一次系统地把所学理论应用在实际生产。通过此次的毕业设计制造的各个环节有了更加深入明确的了解从而培养和提高设计的能力。毕业设计的目的有两个，第一个目的是让我们掌握模具设计的基本技能，如绘图，计算，查阅设计资料和手册。熟悉国标和各种标准的能力，能够熟练运用CAD，Pro/E。进行绘图。第二个目的是了解和掌握模具设计与制造的工艺，从而独立的设计一般的塑料模具，为走出学校走向社会打下基础。我设计的是一副斜导柱抽芯机构的模具。采用斜导柱在定模，哈夫块（斜滑块）在动模的结构 。整体斜楔定位，斜导柱侧抽芯分型，推板推出工件的工作原理。但因本人经验不足，又加上时间仓促。因此难避免存在一些错误，敬请各位老师批评和指正，以便取得更大的进步。第 1 章 塑件分析第 1.1 节 塑件工艺性分析本产品为电动机绕线圈，在工程中，我们都知道要求选择有良好绝缘性能的材料,具有此种性能的也较多，但此塑件选用软聚氯乙烯（SPVC）这种材料还具有耐光性、耐化学腐蚀性、耐磨性。以下图 1.1 为塑件的实物图图 1.1根据实际测量塑件的尺寸,如图 1.2 所示:R124060,5271,5图 1.2第 1.2 节塑件批量本产品在工业生产中广泛应用,因为作为常期生产的塑件,可以说其批量值是比较大的，属于大批量生产。故设计模具要有较高的效率,浇注系统要能自动脱模。第 1.3 节 塑件体积计算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。因此；塑件质量的计算则为； M 塑件 = V 塑件 （1.1） 而 V 塑件 = 22（40 21.5）-(17 21.5)+(202-172)57=2(3733+5814) 19.11cm 3=1.35g/cm 3 (查塑料模具设计手册)故 M 塑件 = 19.111.35 25.80(g)又因； M 浇道 =V 浇道 =1.356200(通过 pro/E 计算得出)=8307mg8.3g所以；M 总 = M 塑件 +M 浇道 =19.11+8.3=27.41g第 2 章 注塑机的选择第 2.1 节 注射机的概述注射机的类型和规格很多，分类方法各异，按结构型式可分为立式、卧式、直角式三类，国产卧式注射机已经标准化和系列化。这三类不同结构形式的注射成型机各特点如下：立式注射机的注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，这种注射成型机主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出以后不能靠重力下落。需人工取出，有碍于全自动操作，但附加机械手取产品后，也可以实现全自动操作，此类注射机注射量一般均在 60 克以下。卧式注射机是目前使用最广、产量最大的注射成型机，其注射柱塞或螺杆与合模运动均沿水平方向装设，并且多数在一条直线上（或相互平行） 。优点是机体较低，容易操纵和加料，制件顶出模具后可自动坠落，故能实现全自动操作，机床重心较低安装稳妥，一般大中型注射机均采用这种形式。缺点是模具安装比较麻烦嵌件放入模具有倾斜或落下的可能，机床占地面积较大。直角式注射机的柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，主要优点是结构简单，便于自制适于单件生产者，中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模时丝杠的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击振动较大。第 2.2 节 选择注射机2.2.1 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：一种规定以注塑软聚氯乙烯（SPVC） （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（cm 3）为标准，称之为理论注塑容量。 2.2.2 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M S= a M1 (2.1)V s =a V1 （2.2）式中：M 1理论注塑质量，g ；V1理论注塑容量，cm 3 ;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：M S， 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/cm 3 。， = C （2.4）式中： 注塑塑料在常温下的密度，g/cm 3 ;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软聚氯乙烯（SPVC）在常温下的密度（约为 1.35g/cm3） 。所以，塑件注塑量 M 应满足式（2.6）：MS， M = nM Z = + 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塑料模具设计教材表 5-2 或查相关手册选定注塑机型号为；SZ-100-60注塑机的参数如下；注塑机的最大注塑量 100cm3锁模力 600Kn注塑压力 150Mpa最小模厚 170mm模板行程 300mm注塑机定位孔直径 125mm喷嘴前端孔径 4mm喷嘴球面半径 SR12注塑机拉杆间距 320320/mmmm第 3 章 模具设计的有关计算第 3.1 节 成型零件工作尺寸的计算根据塑件图可知，线圈高骨架外形尺寸无精度要求，只是塑件本身就要求达到IT8 级的精度，它属于一般精度要求。故主要计算出相对于固定型芯和哈夫块组合而成的型腔尺寸，其余型芯与型腔的尺寸则直接按产品尺寸。3.1.1 型芯尺寸的计算型芯的径向尺寸的计算：按平均收缩率计算型芯的径向尺寸：经查塑料模具设计手册可知 SPVC 的平均收缩率为 1.8% （S CP）根据塑件精度等级(IT8)查得塑料模具设计中“塑件公差数值表”,其径向基本尺寸为 17mm,那么它的浮动尺寸为 17+0.48 0根据公式 LM = LS +SCP LS + 3 4 - （3.1）L M = 17+171.8%+3 4 0.48-=/3LM = 17.670 -0.16 式中 LM 零件制造径向尺寸；LS 径向的基本尺寸； 对于小型零件等于 /3（ 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 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+0.92 0，同上可以得到型芯高度名义尺寸：HM = HS + SCPHS + 2 3 - （3.2） HM = 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 （正偏差） ，则型腔的平均尺寸为：LM + 2 。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 + LSSCP - 3 4 + （3.3）可得：基本尺寸为 20mm 时，可得如下值； 1LM = 20+201.8%- 3 40.56+/3 LM = 19.94+0.18 0 那么 L M = 20.14+0.18 0基本尺寸为 40 mm 时，可得如下值； 2LM = 40+401.8% - 3 40.92+/3LM = 40.12 +0.26 0那么 L M = 40.32+0.26 0（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 + HSSCP - 2 3 + (3.4)可得深度尺寸为 1.5mm 时： 1HM = 1.5+ 1.51.8% - 2 30.32+0.32/3HM = 1.51+0.1 0深度尺寸为 57mm 时： 2HM = 57+ 571.8% - 2 30.92+0.92/3HM = 57.33+0.3 0第 3.2