插线板上盖注塑模具设计【全套含有CAD图纸三维建模】
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注塑
模具设计
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摘 要本设计是注塑模具的设计。需要设计浇注系统，浇注系统，冷却系统等，分型面选在最大的横截面，塑料成型产品放上工作，使用复位杆复位时返回。设计需要计算塑件的尺寸，确定尺寸精度，然后注射机的选择。检查注塑机参数，包括厚度，模具安装尺寸，模具开模行程等参数，所有符合要求的确定注射机的类型。在设计过程中，插入了模具结构和模具的局部图，还有通过 CAD 等软件绘制的二维图。关键词：塑件，浇注系统，模具尺寸，冷却系统目 录前 言 .11 塑件分析 .22 成型分析 .32.1 分型面的确定 .32.2 塑件体积与质量 .32.3 模具方案的确定 .43 模具结构设计与尺寸计算 .63.1 结构设计 .63.1.1 模仁结构设计 .63.1.2 开闭器设计 .63.1.3 小拉杆设计 .63.2 模具尺寸 .73.2.1 动定模板尺寸 .73.2.2 模脚尺寸 .73.2.3 定位圈尺寸 .84 冷却系统设计 .94.1 水路 .104.2 水路选取 .105.1 主流道 .115.2 分流道 .115.3 浇口 .115.4 冷料穴 .126 排气方式 .137 注塑机的选择 .147.1 注射工艺成型参数 .147.2 选定注射机 .147.3 开模行程 .15总 结 .16附录 .17致 谢 .18参考文献 .190前 言模具是我国国民经济的基础工业，随着我国科技的不断发展，模具制造的能力和技术也得到了不断的提升，使得模具的寿命也在不断的提升。随着 CAD/UG/CAE 等软件的不断应用，采用更先进的技术和机器，制造出的模具和工件的精度得到明显的提升。随着生活水平的不断提高，人们对塑件的需求也在不断的提升，对塑件的要求也越来越来高，譬如塑件的外观，质量，尤其是生活用品的塑件有着严格的要求。而塑料产品的材料一般都是塑料。也就是说塑件一般采用注塑模来制造，因此 注塑模具在塑料的生产过程中尤为重要。而且塑料制品的更新换代也很快，也使得对注塑模的要求也变高了。而国内的塑料制品行业也通过不断的学习丶借鉴有着明显的提升。但是在一些精度要求高，技术含量高，复杂程度高的塑件上还是有着明显的缺陷，这也使得借鉴，学习国外的先进技术理论显得尤为重要。在校几年的学习，自己对模具有了比较清晰的了解。而此次设计就是设计一个插线板上盖注塑模具。通过对塑件的分析，对模具结构的设计，计算。运用 UG 对模具进行建模，运用 CAD 对零件图与装配图进行绘制，虽然对模具有一定的了解，但是在设计过程中也遇到了各种各样的问题，使自己原本认为简单的设计有了一个更加深刻的认识。通过老师的指导，同学的帮忙，自己查阅资料完成了设计的任务。由于自己本身的问题，有很多问题没得到完美的完善，恳求老师指正。11 塑件分析材料采用 ABS,具有耐磨性，耐光性，耐化学腐蚀性。ABS 属于无定型材料，成型收缩率 0.5%，该塑件脱模斜度周圈均匀为 3，塑件精度为 MT7 级，表面光洁，无毛刺、无缩痕，尺寸要求不高，浇口不留表面，属薄壁塑件，生产批量较大，成型工艺快，可以注塑成型。外形为长方形尺寸（120*60*20，如图）图 1-1 塑件22 成型分析2.1 分型面的确定分型面的选择根据有：1）分型面应选在塑件的最大截面处；2）不影响塑件外观质量，尤其是对外观有明确要求的塑件；3) 有利于保证塑件的精度要求；4) 有利于模具加工，特别是型腔的加工；5) 有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置；6) 便于塑件的脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；7) 尽量减少塑件在合模平面上的投影面积，以减少所需锁模力；便于嵌件的安装。该塑件为插线板，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边，有利于排除模具型腔内的气体，分模后塑件留在动模一侧，便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，如图所示图 2-1 分型面2.2 塑件体积与质量计算塑件重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。根据设计手册可查得 ABS 的密度为 =1.05g/cm成型收缩率成:0.5% 成型温度：180280。计算塑件的体积：V=38.5cm（通过软件计算）计算塑件重量：W=V38.5cm1.05g/cm=40.425g3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。2.3 模具方案的确定 图 2-2 模具图模具采用细水口，一模两穴，推杆推出，复位杆复位，有垫板无推件板，型芯型腔采用沉坑嵌入式，如图 2-2。推出方式推杆推出，四个小推杆推塑件四个角均匀分布在塑件的各个包紧力较大的地方，方便塑料进入。如图 2-3 所示。推杆采用对称布置，保证塑件推出时的平衡与稳定，方便塑件的取出。推杆图 2-3 推杆复位杆复位。面针板上四个直径 20 的复位杆，弹簧复位。如图 2-4。复位杆是在塑件被推出后，上一次产品注塑成型后，需要再次进行注塑成型时的必要部件，可以使模具周而复始，始终循环工作的关键。4图 2-4 复位杆53 模具结构设计与尺寸计算3.1 结构设计3.1.1 模仁结构设计模仁采用清角方式嵌入在 AB 板中，清角直径 16，水路采用直径 8 毫米环绕型水路，四个螺钉均匀分布在四个角与 AB 板锁。如图 3-1。图 3-1 模仁3.1.2 开闭器设计开闭器是使用胡波外挂提供的原始数据做出来的，不做修改。见图 3-2。3.1.3 小拉杆设计小拉杆同样是使用胡波外挂的原始数据做出来的，也不用做修改，见图 3-2。6图 3-2 开闭器及小拉杆3.2 模具尺寸3.2.1 动定模板尺寸定模板需要开框装入整体嵌入式型腔件，加上整体嵌入式型腔件上还需要开设冷却水道，整体嵌入式型腔高度为 30mm,还有定模板上要留出足够的距离引出水路，且也要有足够的强度，故定模板厚度取 70mm。具体选取方法与定模板相似，由于动模板下面是模脚，特别是注射时，要承受很大的注射压力，所以相对定模板来讲镶件底部相对厚一些，故动模板厚度取 80mm。3.2.2 模脚尺寸模脚高度=顶出行程 +推板厚度 +顶出固定板厚度 + 5 mm = 30 + 25 + 20 + 5 = 80 ，所以初定模脚为 90mm。经上述尺寸的计算，模架尺寸已经确定为 CI3050，其外形尺寸：宽 X 长 X 高=300mm X 500mm X 346mm,如图 3-3 所示。7图 3-3 模架3.2.3 定位圈尺寸模具安装在注塑机上必须使模具中心线与料筒、喷嘴的中心线相重合，定位圈与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合（H8/e8） 。定位圈的高度，对小型模具为8mm10mm，对大型模具为 10mm15mm。此外，对中小型模具一般只在定位模板上设置定位圈，对大型模具可在动、定模板上同时设置定位圈。本次设计的模具只在定模板上设置定位圈，定位孔直径为 162mm，定位圈的高度为 10mm。定位圈形式如图 3-4 所示。图 3-4 定位圈84 冷却系统设计 ABS 属于中等粘稠度材料，其成型温度及模具温度分别为 200和 5080。所以，模具温度初步选定为 50，用常温水对模具进行冷却根据塑件形状，型芯型腔应采用环绕型运水冷却回路，并在冷却水槽周围设计密封圈，对水路的运水进行有效的密封。图 4-1 水路9图 4-2 水路4.1 水路在塑料注射成型过程中，注入模腔中熔体的温度一般在 200300 摄氏度之间，当制品从模具中取出时，温度一般为 60 摄氏度，释放热量都传给了模具，为了保证模具的正常工作，需要对模具进行冷却，主要是采用冷却水管进行冷却，冷却水管一般直径为8mm。冷却水管设计要点: 1、在允许的条件下，冷却水道据型芯型腔壁不宜太远，也不能太近，通常在 1220mm 之间。2、应保证型芯型腔冷却平衡 3、为防止漏水，水管连接处需加密封圈。4、冷却水道不应通过接缝部位，防止漏水。ABS 属于中等粘度材料，其成型温度及模具温度分别为 200和 5080。所以模具温度初选为 50，用常温水对模具进行冷却。4.2 水路选取根据塑件成型面的形状及型芯型腔内部构造，应采用环绕型运水冷却回路，并在冷却水槽周围设计密封圈，对水路的运水进行有效密封如图 4-2。105 浇注系统浇注系统一般分为主流道、分流道、点浇口、冷料穴四部分组成。5.1 主流道主流道的设计应在保证塑料制件成型良好的前提下，尽量缩短主流道长度，减少压力热量的损失，故主流道大端常采用圆角过度，减少力的损耗。这里主流道上端尺寸为2mm，斜度为 1。5.2 分流道分流道连接主流道和接口，起着分流和转向的作用。主要要求有: 1） 、排列紧凑，缩小模具板面尺寸；2） 、流程尽量要短，锁模力力求平衡常见的流道截面形状有圆形、梯形、U 型、六边形等。其中 U 形流道便于分型面的分割，故采用 U 形分流道，同时分流道较短，流道分流平衡。5.3 浇口因为塑件表面不能留下浇口痕迹，且塑件成型质量要求较高，所以采用点浇口。点浇口可以将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，获得外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。这种浇口的特性: 它在模具中，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失少，进料速度快，成型比较容易，传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。11图 5-1 流道5.4 冷料穴冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用是去除料流前段的冷料，防止冷料进入型腔而影响塑件的质量。本模具的冷料穴在主流道的正下方。126 排气方式本模具采用间隙排气。137 注塑机的选择7.1 注射工艺成型参数注射成型的工艺参数有很多，这里摘取了一些与本次设计有关的参数进行成表，如下表 7-1 所示表 7-1 注塑工艺成型参数工艺参数 通用 ABS 耐热 ABS 微信 阻燃 ABS料筒温度后部中部前部180200210230200210190200220240200220170190200220190200喷嘴温度模具温度注射压力MPa螺杆转速r min -1180190507070903060190200608585120306018019050706010020507.2 选定注射机由 UG 建模分析得到材料密度为（1.05g/cm3）塑件体积为：38.5 cm 3，塑件的质量为40.4g。由此选用卧式注射成型机：XS-ZY-125;该设备的技术规范如下。表 7-2 注塑机参数一次注射量/cm 30 开模行程/mm 160最大装膜厚度/mm 180 最小模厚度/mm 60注射压力/mpa 119 注射方式 柱塞式锁模力/kn 250 最大注射面积/cm 90螺杆直径/mm 28动定模固定板尺寸（mm*mm） 250*280147.3 开模行程注射机开模行程应满足开模时塑件能顺利推出的需要，所以设计时所选择的注射机最大开模行程必须大于开模时塑件被推出距离 510mmSH1+H2+（510 ）mm式中 S 为注射机的最大开模行程H1 塑件推出高度H2 塑件高度，包含浇注系统中与塑件相连的凝料的高度H1+H2=125mm+20mm=145mm因为 S145，所以 S 取 160mm。15总 结这次毕业设计，让我深深的感受到了知识，经验的不足；毕业设计用 UG,CAD 软件，锻炼了我的能力，让我对塑料模具设计的一些进一步的步骤和方法有更高的理解。它是在未来的生产实践对我们工作的帮助，也为未来的工作积累了经验。在模具的设计过程中，会有些难点，一是模仁的设计；二是浇注系统的设置，由于缺乏实践经验，在设计的过程中走了很多弯路。模具的冷却系统的设计，由于很难找到一个公式，只能做一些估算；尽管已经尽量考虑，但由于个人水平有限，难免有错误和漏洞。本次设计是对我学业水平的一次测试。它让我联系实际，对书本知识的学习进行融会贯通，让我的理论知识通向实践。以后我会在实际生产中学习更多的知识，用我的知识创造更多的价值。16附录17致 谢在整个设计过程中，遇到了许多困难，但每次遇到困难，都得到老师的指导和帮助。老师很热情，善良，细心负责。在此向无论我怎么问简单的问题，总是耐心地向我解释的老师表示衷心的感谢！感谢我的导师老师几年来培养我的老师给了我很多平时在生活上的帮助。感谢我的同学给我的帮助，他们给了我很多建议和帮助。最后，衷心的感谢您在百忙之中审阅论文的专家，教授，教师！谢谢！18参考文献1 卡兹莫. 国际机械工程先进技术译丛:注塑模具设计工程. 北京：机械工业出版社, 20142 穆沙 R.卡迈勒. 注射成型. 北京：化学工业出版社, 20143 古特孟尼格
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