课程设计电气箱外壳注塑模设计

1、 课程设计任务说明书设计题目：电气箱外壳注塑模设计设 计 人： 院 、 系：材料学院材料成型系班级学号：06级3班03号指导教师： 2009年12月30日目 录一.产品工艺性分析3 1.1塑件工艺分析3 1.2结构工艺性32. 拟定模具结构式4 2.1分型面的选择4 2.2型腔数目选择及其布局式53. 注塑成型机的选择5 3.1模具所需塑料熔体的注射量5 3.2选择注塑机的型号5 3.3注塑机技术参数的校核64. 浇注系统的设计6 4.1主流道的设计6 4.2主流道衬套的形式及固定形式7 4.3分流道的设计7 4.4浇口的设计8五.成型零件的设计9 5.1成型零件的结构及尺寸计算9 5.2模具

2、型腔侧壁的计算116. 推出机构的设计12 6.1脱模力的计算12 6.2推出机构的设计12 6.3合模导向机构推板导柱、导套的设计13 6.4复位机构的设计14七.模架的确定和校核14 7.1模架的选择步骤14 7.2模架的结构15八.温度调节系统的设计15一.产品工艺分析1.1塑件工艺分析 1. 材料性能 ( abs )热塑性塑料，抗拉强度为30-50mpa，抗弯强度为41-76mpa，弯曲弹性模量为1380-2690mpa.综合性能好，冲击韧度、力学强度性能较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能较好；易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，可作双色成型塑件，且表面可镀铬。 2. 成

3、型特性及条件（1）无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型特性及成型方法（2）吸湿性强，含水量应小于0、3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥（3）流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，as差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）（4）比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250度左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50-60，要求光泽及耐热型料宜取60-80。注射压力应比加工聚苯乙烯较高，一般用柱塞式注塑机时料温为18

4、0-230注射压力为180-140mpa（5）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料形式、位置。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2以上 预 热：80-85 2-3h 模具温度：50-80 注射压力：60-100mpa 成型时间：注射时间：20-90s 高压时间：0-5s 冷却时间：20-120s 总周期：50-220s 成型收缩率s（%）：0.4-0.7 拉伸弹性模量e/1000mpa:1.91-1.98 与钢的摩擦系数f：0.20-0.25 注射熔体温度：200-270 模腔表面温度：50-90 1.2结构工艺条件一般结构零件，强度与耐热性等

5、无特殊要求。厚度：1.2mm 零件精度：见图1图1整件壁厚均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8mm，注塑成型时应不会发生填充不足的现象。二.拟定模具结构形式根据塑件的要求，壁厚较薄，且对于电器外壳来说，塑件的外观质量要求严格，适宜采用点浇口的形式，双分型面模具能更好的与之相配合。在开模时由于有足够的限制，中间板与定模板作定距离分开，以便取出这两块板之间的凝料，而利用推板或推杆将型芯上的塑件推出。2.1分型面的选择分型面的选择原则：1.分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处2.分型面的选择应有利于塑件的留模及脱模3.保证塑件的精度要求4.满足塑件外观的要求5.便于模具的制造6.减小成型面积7.增

6、强排气效果8.应使侧抽芯行程较短2.2型腔数目的确定设计要求材料为abs塑料，要求注射方式为螺杆式，选xs-2y125型卧式注射机，零件为小型件，单个体积为11.62cm3，为满足注射要求选择多型腔数目，而高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，否则将不满足此范围，故选择一模四腔。结构见图2：图23. 塑件成型机的选择3.1模具所需塑料熔体的注射量1.单个塑件 v（用）=11.62cm2.四个塑件和浇注系统凝料的估算 v（总）=56.48cm3.2选择注塑机型号 从实际的注射量应在额定注射量的10%80%之间考虑，初选额定注射量在125g以上的卧式注射机，即：xs-2y125型卧式注射机 其技术参

7、数如下：（1）结构形式:卧式 （2）注射方式：螺杆式 （3）螺杆（柱塞）直径/mm：42 （4）最大注射量/g：125 （5）注射压力/mpa：119 （6）锁模力/kn：900 （7）最大注射面积/cm：320 （8）模具最大厚度/mm：300 （9）模具最小厚度/mm：200 (10) 最大开模行程/mm：300 （11）喷嘴：球半径/mm：12 孔半径/mm：4.0 （12）定位圈直径/mm：100.0 （13）两侧顶出：孔径/mm：22.0 孔距/mm：230 （14）模板尺寸/mmmm：420450 （15）机器外形尺寸/mmmmmm：334075015503.3注射机技术参数的校核

8、1.注射量的校核 v（用）=0.37v（公称），符合要求2. 锁模力的校核 f（锁）=p（平均）a=50*1746=87300900000,符合要求3. 注射压力的校核 p（注）p（额），符合要求4. 模具的高度与注射机的闭合高度关系的校核 模具的高度应该在注射机的最大与最小闭合高度之间，即 hminhhmax 200mmhh1+h2+a+(5-10)mm h1塑件脱模时所需的顶出距离; h2塑件高度； a取出浇注系统凝料所需固定模板与浇口板之间距离。6.顶出装置校核 模具设计时，需要根据注塑机顶出装置的形式，顶出直径，配置和顶出距离，校核模具的推出机构是否与之相适应。7.注塑机定位孔与模具定

9、位圈配合校核 为了使模具安装在注塑机上，其主流道中心线应与注射机喷嘴中心线重合，其模具的定位圈与注塑机定模板上的定位孔应呈较松的间隙配合，定位圈的高度对于小型的模具8-10mm，对于大型的模具为10-15mm。8.喷嘴的校核 喷嘴的主流道球面半径应与注射机喷嘴球头半径相吻合或稍大，以便于脱模卸主流道凝料，主流道小端孔径应较喷嘴前端孔径小。四.浇注系统的设计4.1主流道的设计 主流道垂直于分型面，设计成圆锥形，以便于使凝料顺利从主流道拔出。 查模具设计与加工手册，可得 1.主流道小端直径 2mm 2.主流道锥角 3 3.球面配合高度 2mm 4.主流道球面半径 12mm 5.主流道长度l 8mm

10、 6.主流道大端直径 3mm 结构见图3：图34.2主流道衬套的形式及其固定 将主流道衬套和定位圈设计成整体式，定位圈外径按注塑机的定位直径确定，由m6m8的螺钉固定在定模座板上。其结构见图4：图44.3分流道的设计 此模具分流道适宜采用梯形截面，加工方便，流动性好。 根据模具设计与加工手册可查： 1. 分流道长度 l=（11.5）d =5mm 2. 分流道与浇口套过渡的圆角半径 2mm 3. 分流道截面尺寸 底边长l=4mm 高h=3mm r=1mm 倾斜角=4结构见图5：图54.4浇口的设计 根据前面拟定的模具结构方案，设计成点浇口，能自动切断浇口溢料，浇口截面积一般为分流道截面积的3%9

11、%,截面形状为圆形，浇口长度为1mm。浇口截面结构见图6：图65 成型零件的结构5.1成型零件的结构及尺寸计算 1.成型零件尺寸，见图7：图7 2.凹模工作尺寸 lm=（1+scp）ls-1/2（+z+c） +z 则将零件尺寸转化，通过计算可得 凹模工作尺寸为 47.57 +0.3 40.53+0.3 54.4 +0.1结构见图8: 图83.凸模工作尺寸 lm=（1+scp）ls+1/2（+z+c -z 通过计算可得 凸模工作尺寸为 36.09-0.3 39.310.2 30.24-0.04 54.6-0.1 4.331 -0.04 22.12-0.44 45.75 -0.3 4.中心距尺寸

12、lm=（1+scp）lsz/2 通过计算可得中心距尺寸为 6.030.06 结构见图9：图95.2模具型腔侧壁的计算 侧壁厚度 按刚度计算 s=(cp h 4 /e) 1/3c=0.177 p=35mp h=40.53mm e=210000mp =0.05 计算得 s=11.68mm 按强度计算 s=3pl1 2（1+wa）/2 1/2l1 =54.4 w=0.176 a=0.87 =160mp 计算得 s=33.46mm 选取较大值 侧壁厚度为 33.46mm 底板厚度 按刚度计算 h=（cpl24/e）1/3c=0.188 l2=47.57mm 计算得 h=14.75mm 按强度计算 h=

13、 l2（p/2(1+a)）1/2 计算得 h=11.5mm 选取较大值 底板厚度为 14.75mm6 推出结构的设计 推出机构的设计原则：使塑件在推出过程中不会损坏变形;保证塑件在开模过程中留在设置在有推出机构的动模内；若塑件需要留在定模内，则要在定模上设置推出机构，并保证推出机构不与其它模具零件发生干涉，使其动作灵活，可靠，制造方便。6.1脱模力的计算 q=8escptlcos（f-tan）/（1-）ke=1980 scp=0.55% t=1.5 l=28.74 f=0.25 =40计算得 q=29.48kn6.2推出机构的设计 由于塑件孔较深，壁厚较薄，两侧耳环需要合理的脱出，且脱模力大，

14、为了保证顺利脱模，采用多推杆推出机构 推杆设计：选用材料为t8的碳素工具钢，圆形截面的推杆20根，每个塑件由5根推杆推出，中间一根，其他四根均匀布置在四周。 其结构见图10：图10推件板的设计： 结构见图11： 图116.3合模导向机构推板导柱，导套设计 推杆一般装配在推板与推板固定板之间，脱模机构工作时，由推板将注射剂的顶出力传递给推杆，为保证传力平稳，防止推杆变形折断，推板应处于被导向状态，推板导向通常利用推板和岛主导套来实现。 导柱结构见图12：图12l长度视情况而定导套结构见图13：图136.4复位结构设计 为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在推杆固定板的四周位置上设置四根圆形截面

15、的复位杆。其结构见图14：图147. 模架的确定和校核7.1模架的选则步骤 1 确定模架的组合形式，根据型腔的尺寸，型腔布置及浇注系统的等确定模具的总体结构; 2 确定型腔壁厚，前面的章节也计算； 3 计算型腔模板周界，型腔模板周界尺寸和厚度，这是选择模架的标准； 4 确定模板厚度，根据型腔深度确定； 5 选择模架尺寸，根据确定下来的模板周界尺寸，配合板厚查表； 6 检验所选模架。7.2模架结构 其结构见零件图纸尺寸确定：定模固定板 长350 宽350 高30脱浇板 长350 宽350 高20流道板 长350 宽350 高20定模板 长350 宽350 高40推件板 长350 宽350 高20

16、动模板 长350 宽350 高20支撑板 长350 宽350 高30推杆固定板 长350 宽350 高15推板 长350 宽350 高15推板 长350 宽400 高20动模固定板 长350 宽350 高20 八.温度调节系统的设计冷却系统设计原则1. 冷却水道尽可能多，孔径尽可能大;2. 冷却水道距模腔表壁的距离s;当塑件壁厚均匀时，s宜相等；当壁厚不均匀时，壁越厚，s越小；水道壁距型腔壁的距离应不小于8mm，常取8-12mm;3. 浇口处应加强冷却，冷却水道入口应开在浇口附近，出口应远离浇口，并要求在模具上应有的出入水口的标记；4. 冷却水道方向应尽量沿着塑件收缩的方向布置；冷却水应尽量避免靠近塑件的熔接痕位置；5. 应保证冷却通道不发生泄漏，密封性好；6. 冷却水道应避免与模具结构的其他部件发生干涉；7. 冷却水道的布置应便于制造与清理，水管街头应尽量位于模具的同一侧，并设在注射机的背面，以便于生产操作。在凹模板上开设冷却水道，采用水嘴进入冷却水进行冷却，查表选型水嘴结构见图15：图15参 考 文 献 1.齐晓杰主编,塑料成型工艺与模具设计,机械工业出版社，2005 2.王文平，池成忠主编,塑料成型工艺与模具设计,北京大学出版社，2005 3.齐卫东主编,简明塑料模具设计手册,北京理工大学出版社，2008 4.吴升绪主编