热固性塑料线圈骨架模具设计毕业设计说明书

1、热固性塑料线圈骨架模具设计毕业设计说明书毕业设计说明书课题名称：热固性塑料线圈骨架模具设计系 别信息控制与制造系专 业计算机辅助业设计班级XX姓名XX学号XX指导教师 XX起讫时间：XX 年 XX 月 XX 日 X年 X月 xx 日（共 XX_周）、八 、亠刖言现代模具工业有不衰亡工业”之称。模具 是以特定的结构形式通过一定的方式使材料 成形为制品的工具产品，是工业生产基础工艺 装备，以其生产制件所表现的高精度、高复杂 程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材， 越来越引起各级政府和国民经济各产业的重 视，特别是轻工、电子、机械、通讯、交通、 汽车、军工等部门，如果没有模具就很难生产 和发展产品

2、；如果不能及时供应模具，就会影 响生产的发展；人们已经越来越认识到模具在 制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平 的咼低，已成为衡量一个国家制造业水平咼低 的重要标志塑料作为现代社会经济发展的基础材料之一， 是农业、工业、能源、父通运输等经济领域不 可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生 活的各个领域，和钢铁、木材、水泥成为材料 领域的四大支柱。模具是工业生产的基础工艺 装备，被各行业广泛用于生产最终产品， 其产 生的价值往往是模具自身价值的几十倍、 上百 倍，被誉为效益放大器”。模具生产技术水平 的咼低，已成为衡量一个地区制造水平咼低的 重要标志。本次设计所用的材料是不饱和聚酯树脂 (P

3、T310)不饱和聚酯树脂在热固性塑料中占 有重要地位。其发展速度超过其他热固性塑料。应用范围是广泛的，在建筑、冶金、化工、印染、交通、电气等领域都被大量使用。 成型工艺性好，适用于手糊、浇铸、模压（SMC、BMC ）喷射、拉挤、缠绕、 RTM 等成型方法。不饱和聚酯树脂性能特点：1. 工艺性能优良。这是不饱和聚酯树脂最大的优 点。可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能 灵活，特别适合大型和现场制造玻璃钢制品。2. 固化后树脂综合性能好。力学性能指标略低于 环氧树脂，但优于酚醛树脂。耐腐蚀性，电性能 和阻燃性可以通过选择适当牌号的树脂来满足要求，树脂颜色浅，可以制成透明制品。3. 品种多，适应广

4、泛，价格较低。4. 缺点是固化时收缩率较大，贮存期限短，含苯 乙烯，有刺激性气体，长期接触对身体健康不利。目录一、简述课题情况二、设计方案综述三、模腔布局及符合强度成型零件毛坯大小确定四、分型面的设计五、确定模架六、浇注系统设计七、抽芯机构设计八、推出机构和导向机构设计简述课题情况本次设计零件的尺寸：见图1本次设计所用的材料是不饱和聚酯树脂 (PT310)该塑料具有耐漏电起痕指数高，耐电 弧性能好，电气性能优异，缺口冲击强度高，阻燃、耐热性能好，吸水性很小，制品尺寸稳定 性好等特性，主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高 压电等在恶劣环境中。二设计方案综述本次设计的塑料件的几何形状有侧孔， 与塑件脱

5、模方向垂直，这就会阻碍塑件成型后直接脱模， 必须设置抽心机构，把侧孔的模具零件做成活动 的这种零件就是侧型芯。在塑件脱模前必须先抽 出侧型芯，然后再从模具中推出塑件，这样塑件 才能顺利脱模。塑件的内外表面质量要求较高， 不准有斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷， 以及表面光泽性和表面粗糙度要求较高，这就需 要让我们考虑适合用什么浇口浇注， 浇口的形式 有多种，由于这幅模具是一模十二件，在这里就 选用侧浇口，模架就选 A2型模架。由于塑料件 的形状，推出机构在这里就采用顶片顶出。 其塑 件形状见图(2)图2)三模腔布局及符合强度成型零件毛坯由参考书得：凹模侧壁的厚度t 一般取塑件长边 或直径的0

6、.2倍再加上17mm一般制品在布局时要求模具的中心与注射机的 锁模中心重合。对于一模多件的模具结构，在浇 注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、保证模 具正常工作的前提下，应尽可能使得模具对称、 均衡、取件方便；一般制品的中心与模具中心尽 可能重合，或浇口位置与模具中心重合。由于本 制品要求一模十二件，为了力求对称布置，本次 设计把型腔分成两边布置，每边六个，模腔布局 见图（3）5 :-4Sn24 -1+ nU 口图（3）由图 （2 ） 可知：长=32.1*6+24*6+48=192.6+144+48=384.6mm宽=25.48*2+54.52+24*2=50.96+54.52+48=153.

7、48mm为了保证型腔的强度必须有一个足够的底板厚度，由参考书得底板厚度的计算公式为 h=（0.07-0.08）b=（0.07-0.08）*384.6=26.922-30.768 mm（b为长边）在这里底板厚度h取30mm四分型面的设计分型面位置选择的总体原则，是能保证 塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结 构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、 浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、 嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、 排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在 选择分型面时应综合分析比较具体可以从 以下方面进行选择。a）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。b）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时

8、留 在动模一边。c）保证塑件的精度要求。d）满足塑件的外观质量要求。e）便于模具加工制造。f）对成型面积的影响。g）对排气效果的影响。h）对侧向抽芯的影响。本次设计所选的分型面见图（4）图（4）五确定模架模架是设计制造塑料注射模的基础部件， 模架已 有国家标准，由专业厂家生产，中小型模架的周 界尺寸范围不大于 560mmx900mm.由以上的计 算数据可以确定模架的大小，模架类型是 A2型 模架，选用标准模架周界为 330mmx450mm,其 大小见图（5）定模座板：定模板：动模板：支撑板：垫块： 动模座板：模具的闭合高度4O0mmx45Ommx3Omm330mmx45Ommx5Omm330m

9、mx450mmx40mm330mmx450mmx45mm58mmx450mmx70mm4OOmmx45Ommx3OmmH 为：265mm六浇注系统设计浇注系统设计应以下原则:1)2)3)4)5)适应塑料的工艺性。排气良好流程要短，压力损失小，利于熔体填充。 避免料流直冲型芯或嵌件。修剪方便，修剪后痕迹小。6）防止塑料制品变形。7）浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小。8）利于高分子取向，改善制品质量。9）浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称。 根据制品结构和几何形状，采用侧浇口进料，浇 口的位置选择在制品的上端外侧面， 主流道进入 端直径为3.仃mm，末端直径为5.85mm,锥度取 1.5度，浇

10、注系统如图（6）所示（6）分流道的布置分为平衡式流道系统和非平衡式流道系统.平衡式流道系统，即在整个流道系统中，所有流 动路径的形状、尺寸和长度都相同，因而每条路 径中熔体的流动特征相同，因此各个型腔的热平 衡和塑料流动平衡，保证各个型腔同时均衡地进料。非平衡式流道系统，即主流道至各个型腔的分流 道长度各不相同，因而熔体在每条流道中的流动 阻力也就不会相同。要使每个型腔成型出的塑件 具有相同的质量，必须通过改变各型腔的浇口尺 寸来保证各个型腔以相同的充填压力并同时充 满。由于本次设计是一模十二件，不可能采用平衡式 流道系统，因为不能排布平衡式布置，只能采用 非平衡式布置，只能通过改变各型腔的浇

11、口尺寸 来保证各个型腔以相同的充填压力并同时满足。 浇口的大小由离中心距离的远近决定，离中心距 离由近到远浇口大小依次是 0.6mm、0.8mm、 0.9mm.如图（7）所示|11|1 1七抽芯机构设计当塑件侧壁带有与开模方向不同的孔、凹槽、凸 台等阻碍成型后直接脱模时，必须将成型侧孔或 侧凹的模具零件做成活动的，这种零件称为侧型 芯（俗称活动型芯）。由于制品中有多处内凹的结构，不能采用简单的 脱模机构，在脱模时需要考虑采用侧向抽芯机 构，为了保证侧向脱模机构的正常工作， 本次设 计采用斜导柱抽芯机构。斜导柱抽芯机构是最常 见的一种抽芯机构，它具有结构简单，制造方便, 安全可靠的特点。为了保证

12、成型时型芯处于正确 的位置，结构中还设置了一个楔紧块，为了保证 其强度楔紧块就与定模板做成一体。为了保证再次合模时，斜导柱可以准确地插进滑块的斜孔 中，必须设置限位装置，本次设计的是用钢球限 位。斜导柱与开模方向的斜角一般取 15-20度， 最大不超过25度，由于本次抽芯距比较大，所 以斜导柱的斜角就取大一点，在这里就取21.9度。完成抽芯距 S=25.93mm所需的开模行程H=63.15mm。抽芯机构的设计如图（8）所示(8)八 推出机构和导向机构设计1）推出机构推出机构的类型包括简单推出、 复合推出、二次 推出、双推出等。推出机构设计的原则是：尽可 能使制品留在动模，以便于脱模；保证制品不

13、变 形不损坏；保证制品外形良好；结构动作可靠， 具有一定的强度和刚度，特别是细小推杆的稳定 性。本次设计所用的推出机构是顶片，是由顶针演化 而来的。它是专为制品设计的顶片，顶片的最顶 端是根据制品的底端圆弧制成的，半径跟制品底 端半径相同。上半部分做成和制品的壁厚一样的薄片，中间由圆弧过渡，下面就和顶针一样了 顶片的结构见图（9）corl?.rTi-17（9）24根，其中每个9本次设计采用如图所示的顶片型腔均有2根顶片作用在成型面上。可确保制品 在顶出过程中不变形、不损坏的要求。推出行程 较小（约17mm）模具高度低。2）导向机构导向装置是保证动模与定模或上模与下模合模 时正确定位和导向的重要

14、零件。合模导向装置主 要有导柱导向和锥面定位两种类型。本次设计采 用导柱导向。导柱导向机构设计要点:?小型模具一般只设置两根导柱，当其元 合模方位要求，采用等径且对称布置的 方法，若有合模方位要求时，则应采取 等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对 称布置的形式。?直导套常应用于简单模具或模板较薄的 模具；I型带头导套主要应用于复杂模 具或大、中型模具的动定模导向中；U 型带头导套主要应用于推出机构的导向 中。?导向零件应合理分布在模具的周围或靠 近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距 离3般取导柱固定端的直径的11.5倍；其设置位置

15、可参见标准模架系列。本次设计采用四根导柱导向，其导柱形状见图(10)(10)导套形状如图(11)所示D 图(11) 九注塑机的选择与参数校核为了保证制品有较高的形状和尺寸精度， 应避免 制品脱模后发生较大的翘曲变形，采用螺杆预塑 式注射机。这类注塑机的注射压力大，预塑温度 均匀，塑化能力可以调节，适应性强。本次设计选用注射机型号为 XS-ZY-125的注射 机，其主要技术参数如下：最大注射容量为 192立方厘米；注射压力为150Mpa ;锁模力为900KN ;最大注射面积为360 平方厘米；最大模具厚度为 300mm ;最小模具 厚度为200mm ;模板最大行程300mm。根据上述所选注射机进

16、行参数校核。1）锁模力的校核按F>KpA分公式校核锁模力。其中，F为注射机的最大锁模力；p为模内平均 压力（型腔内熔体的平均压力）；A分为所有制 品、流道和浇口在分型面上的投影面积之和。K为压力损耗系数，一般取1.1-1.2。由于制品材料为pt310，是热固性塑料，查相 关资料得：p为30-40Mpa，这里就取p=35Mpa 进行校核A分是分型面上的投影面积，经计算（可利用软 件的分析功能进行计算），得到单个塑件的投影 面积为425平方厘米，由于本次设计是一模十二 件，则十二个制品的投影面积为 5100平方厘米， 浇注系统的投影面积约为所有塑件投影面积的 百分之十，即浇注系统的投影面积约

17、为510平方 厘米，则分型面上的投影面积为 5610平方厘米。因此：KpA分仁215985N=216KNF=900kN>216kN所以，注射机的锁模力足够，满足锁模要求。2）注射量的校核经计算（可利用软件的分析功能进行计算）得到 单个塑件的体积为4.09立方厘米，则塑件的总 体体积为49.08立方厘米，浇注系统的体积约为 5立方厘米，因此，模具中塑件和浇注系统的总 体积V为54.08立方厘米。注射机的注射量为192立方厘米，按校核公式取 注射机的0.8倍，即为153.6立方厘米大于总体 积V等于54.08立方厘米，满足注射成型的要求。3）合模机构尺寸的校核1模具厚度的校核注射机允许安装的

18、模具最高厚度为 300mm ；注 射机允许安装的模具最小厚度为 200mm.模具实际厚度H=定模座板厚+型腔板厚+型芯 固定板厚+支撑板厚+垫块厚+动模座板厚=30mm+50mm+40mm+45mm+70mm+30mm=2 65mm显然，注射机允许安装的模具最小厚度 模具实 际厚度H注射机允许安装的模具最大厚度，模 具厚度满足要求。2开模行程的校核按开模取件的最小开距进行校核。该模具的浇注 系统为侧浇口形式，单分型面注射模，可按下式校核:S>H1+H2+(5-10)mm其中，注射机最大开模行程 S为300mm;制品 的推出距离H1为17mm;制品的总高度H2为 39mm.H1+H2+(5

19、-10)=17+39+10=66mm显然，注射机最大开模行程 S>66mm,模具的开 模行程足够。小结时间过的真快，大学三年的读书生涯即将结 束，现在已经在做毕业设计了，就意味着马上要 离开学校走上工作岗位。我毕业设计选的是塑料模，做热固性塑料线圈 骨架注射模设计。本次设计要求一模十二件，制 品尺寸精度要求较高，在外形上看制品结构简 单，但对模具制造要求较高。重点解决热固性塑 料的成型特性，了解模具设计过程中的注意事 项。在这次毕业设计过程中，我的指导老师是刘 老师。刘老师对我们学生非常好，在他布置课题 给我们的那天，他就让我们明确自己的课题，认 真仔细的去完成，有什么不懂的都可以去问他， 而且还让我们经常和他联系，可以让他知道我们 做毕业设计的进度。塑料模是上学期学的，而且在上学期期末时还 做过课程设计，所以对怎么设计一副模具还是有 那么一点点思路的，要想设计一副模具，首先应 该做什么，接着做什么，怎么一步步做下去还是 有一点点会的，