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第 1 页 电源插座塑件说明书电源插座塑件说明书 一、一、 塑件的分析塑件的分析 该塑件是日常用的电源插座，用途广泛，用于企业、学校、等一些公共场合，使人们在用 电更便捷。其塑件的结构以及表面形状较为简单，整个塑件长和宽均为 140mm，厚为 50，壁 厚 3.5mm，后面卡槽为 2020，作为实用零件对其尺寸公差没有太严格的要求，故在本次设 计中可以忽略此方面的考虑，以降低模具的加工制造成本。塑件图如下所示： 第 2 页 2 2、工艺分析：、工艺分析： （1）制品采用 pc 材料，收缩率为 0.5%0.8%； （2）该塑件尺寸较大，精度要求不高，采用 15 级公差，为降低成本，采用一 模两腔，并不对制品进行后续加工； （3）制品表面光洁度要求不是很高，为提高成型效率采用矩形侧浇口； （4）为了方便加工、热处理和降低成本，型腔与型芯采用拼合结构。 二、拟定模具结构形式二、拟定模具结构形式 1 1、分型面的确定、分型面的确定 在塑件设计阶段，应考虑成型时分型面的形状和位置，然后在选择模具的 结构，分型面的选择应根据以下原则： A、有利于保证塑件的外观量。 B、分型面选择在塑件的最大截面处。 C、尽可能使塑件留在动模一侧。 D、尽可能满足塑件的使用要求。 E、有利于型腔内的气体的排出。 F、有利简化模具的结构。 根据以上原则分型面的位置确定在塑件底面的最大截面处。 第 3 页 2 2、确定型腔数目和排列方式、确定型腔数目和排列方式 1） 、该塑件对外观要求不高，尺寸精度一般，且为中批量生产可采用 一模多腔，考虑制品的尺寸较大，模具的制造费用高等，初定为一模两腔。 2） 、型腔排列形式的确定 该塑件为长方形件，型腔排列采用以下形式 塑件体积 V15.256cm3 查表得塑件的密度为 1.02g/cm3 单件塑料件重量 m=V1.02g/cm315.561g 3)、塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 a、塑件在分型面上的投影面积： A18600mm2 b、锁模力等于型腔内工作压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之积： 第 4 页 因为是一般塑件，所以平均压力 q=29.4MPa F=Aq546.840KN 4).初选注射机 根据上述分析、计算，查表初选注射机型号为 XZY-300 卧式注射机的有关参数 如下： 理论注射量/cm 3 320 喷嘴球半径/mm 18 注射压力/MPa 175 喷嘴口直径/mm 5 模具最大行程/mm 340 定位孔直径/mm 150 最大模具厚度/mm 355 最小模具厚度/mm 285 三、浇注系统的设计 1 1、 主流道设计主流道设计 a、主流道尺寸 根据所选注射机，则主流道小端的尺寸为 D=注射机喷嘴尺寸+（0.51）5+1=6mm 主流道球面半径 SR=喷嘴球面半径+（12）=18+1=19mm b、主流道衬套形式 为了便于加工所以将衬套和定位圈分开设 计，衬套如图 3-1 所示，材料采用 T8A，热处理淬火后 表面硬度为 57HRC。 第 5 页 2 2、分流道设计、分流道设计 （1） 、分流道布置形式 分流道应满足良好的压力传递和使塑料均衡的分配到各型腔，因此采用平 衡式。 （2） 、分流道形状、截面尺寸： a、形状及截面尺寸为了便于加工及凝料的脱模，本制品将分流道设在定模 一则，采用加工工艺性较好的半圆形截面。 b、直径一般为 4.89.5,取直径为 8。 第 6 页 3 3、浇口的设计、浇口的设计 （1） 、根据外部特点、外观要求及使用要求，不应留下哓口痕迹，因此采 用矩形侧浇口。 （2） 、浇口大小：3x1.2；长度 1mm 4、分流道的分布图分流道的分布图 四、成型零件的设计四、成型零件的设计 1 1、成型零件的结构设计、成型零件的结构设计 （1） 、凹模的设计要求： 凹模（型腔）因模具材料费用较高,若采用整体式凹模,维护不方便，因此采 用镶拼式凹模。 第 7 页 （2） 、型芯形状简单，为减低成本故做成镶拼式型芯。 2 2、成型零件钢材选用、成型零件钢材选用 塑料篮为批量生产，成型零件选用钢材要具有较好的耐磨性和抗疲劳能力。 机械加工性能和抛光性能要好，因此，嵌入式凸凹模均选用 T10A。淬火 后表面硬度为 40HRC-45HRC。 3 3、模仁的大小：、模仁的大小： 由于计算壁厚比较麻烦，所以采用查经验表的方式确定壁厚，从而确定模 仁大小。 查表得：型腔壁厚 S1为 20，固定定模板壁厚按模套厚度取 S2为 80。所以 综合考虑模仁大小确定为 566x180x143 4 4、主要成型零件的工作尺寸的计算、主要成型零件的工作尺寸的计算 计算按照以下公式进行计算： LM=(LS + LSSCP-3/4) S0 HM=(HS + HSSCP-2/3) S0 lM=(lS +lSSCP+3/4) S0 hM=(hS + hSSCP+2/3) S0 C=(Cs+CsScp)S/2 LM=(25+250.0000065-0.63)=24.370-0.63 C=(20+200.000065)=20.000130-0.21 Lm=(8+80.0000065+0.63)=8.630-0.63 5 5、侧型芯的设计、侧型芯的设计 (1)因塑件方形，侧壁有方孔，为保证期间的位置精度和降低配合难度，采用 第 8 页 整体式的侧型芯镶块。 (2)工作部分尺寸 LM=(20+200.000065)=20.000130-0.21 （3）结构示意图 6 6、成型零件的结构示意图、成型零件的结构示意图 第 9 页 五、五、 推出机构的设计推出机构的设计 推出机构的设计是注射成型其中的一个重要循环,塑件必须无误地从模具 中脱出,完成脱出塑件的装置。 1 1、推出机构设计应遵循以下原则、推出机构设计应遵循以下原则: : (1)推出机构应尽量布置在动模一侧。 (2)保证塑件推出不被损坏和良好的外观。 (3)机构简单,动作可靠。 (4)合模时准确复位。 第 10 页 2 2、脱模力、脱模力 塑件较薄:P=12 摩擦系数 f 取中间值 f=0.58 塑件自身带有斜度故取 a150 F正 正= =PxA=12x1435=17220N F脱 脱=2xF正正 cosa(ftana)/( 1+fsinacosa)=9065.35N 式中: P塑件的缩对型芯产生的正压力(MPa)一般取 1220 MPa A塑件包紧型芯的侧面积 f麻擦系数,一般取 f=0.151.0 a脱模斜度. 一般取 1020 3 3、推杆的结构的设计、推杆的结构的设计 在设计推出机构的时候要遵循以下原则: （1）推出机构应尽量设计在动模一则。 （2）保证塑件不因推出而变形损坏。 （3）良好的塑件外观。 （4）机构简单动作可靠,平稳。 （5）合模时的准确复位。 4 4、推出形式的确定、推出形式的确定: : 考虑到塑件有较好的外观，和考虑到塑件特点，故采用推板推杆联合推出的方式。 六、模架的确定六、模架的确定 根据型腔的布局可看出，成型零件分布尺寸为 400x200,又根据模仁固定板侧 第 11 页 壁最小厚度为 80mm，再考虑到导柱，导套及连接螺钉布置应占的位置和推杆等多 方面的问题进行确定。在 Pro/ E 的辅助下，选用标准模架，从而获得相关的板厚、 孔距、和相关的尺寸大小。以下为模板的相关大小： 1 1、A A 板板（定模固定板）（定模固定板） A 板是定模板型腔固定板板,塑件高度为 50mm,在模板上还有开设冷却水通 道,因此 A 板取 130mm. 2 2、B B 板板（动模固定板）（动模固定板） B 板为型芯固定板,型芯固定部分长度约为 50mm,因此 B 板取 90mm 3 3、C C 板垫块板垫块 考虑到推出距离、推板厚度和推杆固定板厚度： 垫块的厚度推出距离推板厚度推杆固定板厚度100mm. 从上述中可知模架尺寸为:550x400x370mm 4 4、后续处理、后续处理 在调用模架的程序中开固定模仁孔。 7 7、注塑机的校核注塑机的校核 1 1、最大注射量的校核：、最大注射量的校核： V=80%V公 公 256cm3大于塑件体积 30.512cm3； 所以注塑量满足要求。 第 12 页 2 2、注射压力的校核：、注射压力的校核： P公 公=175MPa 查表得 PC 的平均注射压力为 105MPa P公 公大于材料的平均压力，所以注射压力满足要求。 3 3、开模行程的校核：、开模行程的校核： S公 公=340mm 需要的开模行程=S 侧+S 废料+S 塑件+（510）260mm S公 公大于所需的开模行程 4 4、其他部分尺寸校核、其他部分尺寸校核: : 其他装模部分的相关尺寸也满足要因，因为是根据注塑机的相关参数来 进行设计的，所以满足设计要求。如：浇口套，定位孔等。 8 8、导向机构的设计导向机构的设计 因用了标准模架,模架本身带有导向装置,只需按模架规格选用即可。 1 1、 导向总体设计导向总体设计 (1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围,其中心到模具边缘应具有足 够的距离,以保证模具强度,防止导套变形。 (2)模具导柱应安装在定模座上,导套安装在定模固定板、推件板和垫板上。 (3)为了保证分型面良好接触,导柱和导套在分型面处应设制有承削槽。 (4)合模时,应保证导向零件首先接触,避免凸模先进入型腔,导致模具损 坏。 (5)动定模采用配作加工,可保证同轴度。 第 13 页 2 2、 导柱设计导柱设计 (1)该模具采用带头导柱。 (2)导柱长度为保证合适的抽芯距，顺利取件和正常导向，长度为 385mm。 (3)为了使导柱顺利进入导向孔,导柱的端部采用锥形的先导部分。 (4)导柱直径应根据模具尺寸确定,应保证有足够的抗弯强度。 (5)导柱的安装形式,导柱固定部分与定模座模板按 H7/k6 过渡配合,导柱 滑动部分按 H7/f6 的间隙配合。 (6) 导柱工作部分表面粗糙度为 Ra=0.4m。 (7) 导柱应具有坚强而耐磨的表面和坚韧不易折断的内芯,采用低碳钢经 渗碳淬火处理或 T8A,T10A 淬火后达 45HRC 以上。 3 3、 导套设计导套设计 导套是用于与安装在模具上的导柱相配合,用以确定动定模的相对位置, 保证模具运动导向精度的圈套形零件。 (1)结构形式采用带头导套。 (2)导套的端面应倒圆角,导柱孔最好做在通孔,有利于排出孔内的气体。 (3)导套孔滑动部分接 H7/f6 间隙配合,表面粗糙度为 0.4m,导套外径 与模板一端采用 H7/k6 配合。 (4)导套材料要用耐磨性较好的材料 T8A 或 T10A。 九、调温系统的设计九、调温系统的设计 因塑件的材料分布不均匀，所以需要设计冷却系统: 1 1、设计原则、设计原则: : （1）冷却通道离凹模不宜太远或太近，一面影响冷却效果和模具的强度， 其距离一般为冷却通道直径的 12 倍，且要大于等于 10mm；孔壁间距为 通道直径的 35 倍。 （2）在模具结构允许的情况下，冷却通道的孔径尽量大，冷却回路的数量 第 14 页 尽量多，这样冷却会越均匀。 （3）应与塑件厚度相适应，即冷却通道的排列要与型腔的形状相吻合，塑 件局部壁厚处应增加冷却通道，加强冷却。 （4）冷却通道尽量不要通过镶块和镶块接缝以防漏水，必要时采用密封圈。 （5）冷却通道直径一般为 614mm。 （6）浇口壁厚附近处应加强冷却。 （7）冷却通道要避免接近塑件的熔接部位，以免使塑件产生熔接痕，降低 塑件强度。 （8）避免造成模具表面冷却不均匀。 （9）凹模和凸模要分别冷却，要保证冷却的平衡，而且对凸模内部的冷却 要注意水道穿过凸模与模板接缝处时进行密封，以防漏水。 2 2、尺寸大小、尺寸大小 因塑件不是太大，所以冷却通道直径取 614 的中间值，取为 12mm 3 3、布置、布置（1 1）与型腔壁的距离：取为）与型腔壁的距离：取为 1212 （2）孔壁间距取：30 （3）冷却通道的分布图见图中圆孔。 第 15 页 第 16 页 1010、型腔布置图型腔布置图 第 17 页 1111、模具总装图模具总装图 第 18 页 参考文献参考文献 1 塑料模工艺与塑料模设计 翁其金 机械工业出版社 2001 年 7 月 2 塑料模工艺与模具设计 钟毓斌 机械工业出版社 2006 年 8 月 3 塑料模具设计与制造 刘建超 机械工业出版社 2004 年 6 月 4 塑料模设计指导 史铁梁 机械工业出版社 2000 年 5 月 5 模具设计指导 史铁梁 机械工业出版社 2006 年 1 月 6 模具设计指导 王芳 机械工业出版社 7 冲压与塑压设备 机械工业出版社 2005 年 7 月 8 金属材料及热处理 中国劳动社会保障出版社 2004 9 几何精度设计与检测 机械工业出版社 2001 年 1 月 10 塑料模设计 周玲 化学工业出版社 11Pro/ENGINEER Wuldfire2.0 电子工业出版社 12PeterSmid,CNCprogramminghandbook(SecondEdition),NewYork,U.S.AIndustrial Pree,Inc.,2003 13ThomasM.Crandell,CNCMachiningandProgra