注塑模具设计-线圈骨架注塑具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计任务书 姓名 学号 班级 一、 设计课题 线圈骨架注塑模设计 二、 工件图及技术要求 图式：工件图 1. 零件名称：线圈骨架 2. 材 料： 聚氯乙烯 3. 技术要求：设计一模两件侧浇口注塑模 三、 任务要求 1. 材料的工艺成形性能 2. 塑件的工艺性分析 3. 模具结构设计 4. 相关工艺计算 5. 完成模具的装配图及零件图的绘制 6. 编写设计说明书 指导教师： 200 年 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 一 塑件的工艺性分析 塑件体积 模具 设计 相关计算 型零件工作尺寸的计算 型腔壁厚的计算 模具结构的设计 注系统设计 浇口套的选用 冷料井的设计 分流道的设计 浇口设计 浇口位置的选择 具结构草案 件脱模机构设计 向分型与抽芯机构设计 芯力和抽芯距的计算 斜导柱的尺寸与安装形式 滑块形式与导滑槽的形式 7 斜导柱侧向分型最小开模行程的校核； 具温度调节系统 、选择注射机 论注塑量 际注塑量 、 注塑机参数的校核 大注塑量的校核 塑压力的校核 模力的校核 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 模行程与顶装置的校核 小结 谢辞 参考文献 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、塑件工艺性分析 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； 产品形状规则，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 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。 二、塑件体积 塑件质量的计算为； M 塑件 = V 塑件 而 V 塑件 = 2 2 （ 402 -(172 +(202 57 =2 (3733+5814) =查塑料模具设计手册 ) 故 M 塑件 = g) 又因； M 浇道 = V 浇道 =6200(通过 计算得出 )=8307以； M 总 = M 塑件 +M 浇道 =、模具设计的有关计算 型零件工作尺寸的计算 根据塑件图可知，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。 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 （ 根据塑件精度等级查得塑料模具设计中“塑件公差数值表” ,其径向基本尺寸为 17么它的浮动尺寸为 17+ 根据公式 3 4 17+17 3 4 = /3 式中 零件制造径向 尺寸 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 最小尺寸，偏差为正偏差，型芯高度的名义尺寸为 差为负偏差 ,而其基本尺寸为 60动尺寸为 60+，同上可以得到型芯高度名义尺寸： 2 3 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（ 60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 制件型腔的名义尺寸为 最小尺寸），公差值为（正偏差），则型腔的平均尺寸为： 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 故也根据公式 3 4 + 可得： 1 基本尺寸为 20，可得如下值； 20+20 3 4 /3 那么 = 2 基本尺寸为 40 ，可得如下值； 40+40 - 3 4 /3 那么 = （ 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，规定制件高买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度的名义尺寸为 最大尺寸 ，公差以负偏差表示。型腔深度名义尺寸 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 2 3 + 可得 1 深度尺寸为 ： - 2 3 = 2 深度尺寸为 57： 57+ 57 - 2 3 = 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： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 四、模具结构的设计 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： 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： 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，圆形和正方形买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 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 3用下面经验公式计算分流道的直径，如式 D= 式中： g； 此式计算的分流道直径限于 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=R=对于半圆形 H=于流动性极好的塑料（如 当分流道很短时，其直径可小到 2于流动性差的塑料（如 ），分流道直径可以大到 13多数塑料所用分流道的直径为 610 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，也可以同时开设买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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： 、浇口套进料口直径如式 D=d+(1) 式中： 、球面凹坑半径 R R=r+(1) 式中： 径。 、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。 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 浇口长度约为 2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 面形状如图 示，浇口台阶长 1 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 产的批量等，采用一模两腔结构。浇口采用扇形如图所示： 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 与厚度 下式： K=（ 式中： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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： K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (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。 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 。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。 可以绘出模具草图详见附图； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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： 1 使塑件留于动模； 2 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。 3 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。 4 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。 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。 芯力和抽芯距的计算 因为抽芯距等于侧孔深加 2 3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 为滑块抽至 须抽出 2 3)件才能脱出。 故抽芯距为： S= 2 3)=20+(2 3)2 23中 S 抽芯距； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 抽芯的极根尺寸（此为塑件最大的外形尺寸）； 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 =1/2h 1/1/2S/(10 15) =1/2 20 5 1/2 15 2/10 15) 110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 4，而一般来说锁紧块的角度 a =a+(23)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 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： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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： 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，因此要完成抽拔距所需要的开模行程 由下式求得； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 H = S 22 45 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 : Ft/ 式中 侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力； 侧抽芯的脱模力，其大小等于抽芯力； 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，希望斜角值大一些好；而从斜导柱受力情况考虑，希望斜角值小一些好。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。 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 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： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 五、选择注射机 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（ （密度约为 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（ 标准，称之为理论注塑容量。 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 V s =a 式中： 理论注塑质量， g ； 理论注塑容量， 实际注塑质量， g ； 实际注塑容量， g ; a 注塑系数，一般取值为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 当实际注塑量以实际注塑容量 式： = ， 式中： 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/ ， = C 式中： 注塑塑料在常温下的密度， g/ 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=非结晶型塑料 C= 当实际注塑量以实际注塑质量 式： = / 式中： 软聚氯乙烯（ 在常温下的密度（约为 所以，塑件注塑量 M = + 式中： n 型腔个数； 每个塑件的质量， g ； 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； 、 注塑机参数的校核 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 M 塑 +M 浇 M 塑 +M 浇 =此，最大的注塑量符合工作的需要。 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，制买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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。 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 型腔里的理论注塑压力在 4080 而只有 F 机锁 P 模 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 =400P 模 A=802936 2=以符合要求。 具与注塑机安装部分相关尺寸校核 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(拉杆间距 =295 295(立，所以也是满足要求的。 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 270注塑机最小厚 度 H 最小 为 170 即； H 模 H 最小 也满足要求。 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； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 S 机 2+（ 5 10） 式中； S 机 注塑机板间的最大开距，（ 完成侧抽芯距离 开模要顶出的距离，（ 塑件的高度，（ 而当， 2可以按 S 机 （ H 模 H 最小 ） 2+（ 5 10） 式中， 成型模板的高度，（ 那么可以解得不等式； S 机 （ H 模 H 最小 ） =300-（ 270 60+116+（ 5 10） 81 186 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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 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 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 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 ! 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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