线圈骨架课程设计

1、第一部塑件成型工艺分析R2.59如1,5米4宁5-M2.5压光孔后攻丝R2.59如1,5米4宁5-M2.5压光孔后攻丝口OO + in48口,3图一产品图纸（此图不需要画）上图为塑件的二维图与三维图；1、塑胶件的形状和尺寸：塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。形状方面：由于该零件是左右两头大，中间小的结构若是从垂直 方向设置分型面，则需要在中间部分进行侧向抽芯，同样，若是从水 平方向设置分型面，因为中间的内孔也需要进行侧抽芯，故这是一个 需要进行侧向抽芯的模具，尺寸方面：本塑件除内孔尺寸45.5；。.2（接近mt1,也就是最高 的公差等级标准，对于没有填料的尼龙材料，MT3就算是高精

2、度的了）。 和底部两两相距48 土 0.3 （近似MT5），直径为3.5的4个孔有公差要 求之外，其他尺寸并无特别的公差要求。所以对于内孔型芯要注意设 计的精度，在抽芯拔模时不能违反这个公差要求。2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及 制造精度等有关。除了上面所说的这些尺寸，其他尺寸参考教材P69的公差表，在 MT5MT7中选取。本例我选择MT7。塑件表面粗糙度按照一般的标准 设为08-0.2 m，（参考教材P71）本例采用0.8 R m。表面允许有分型 线。3、生产批量生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时， 可选用一模多腔

3、来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等 进行生产来降低模具的制造费用。假设为大批量生产，但是因为结构 的缘故，采用一模两腔完成。排列方式如下图所示：4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上述因素外，还应分析塑 胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工 艺的影响。厚度检测：在模具型腔的Pro/E分析功能检测该零件，测量发现， 其厚度范围在1.55mm之间，与教材P74所介绍的1.75-2.6，就算 是大型制件也是在2.4-3.2之间，因此如有需要考虑慢速成型，聚酰 胺树脂吸水性强，成型加工前必须进行干燥处理，且其易吸潮，塑件 尺寸变化较大。聚酰胺树脂熔融粘度低

4、，流动性良好，容易产生飞边， 壁厚和浇口厚度对成型收缩率影响很大，一模多件时，应注意使浇口 厚度均匀；聚酰胺树脂成型时排除的热量多，模具上应设计充分的冷 却回路;熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降， 因此不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。5、塑件成型工艺参数查表得:注射机类型螺杆式螺杆转速/ (r/min)2050喷嘴形式直通式喷嘴温度/ C200210料筒前段温度/ C220230料筒中段温度/ C230240料筒后段温度/ C200210模具温度/ C60100注射压力/MPa80110保压压力/MPa3050注射时间/s0415 15 5020 4040 100保压时

5、间/s冷却时间/s成型周期/s第二部分 型腔数目决定及排布从第一部分的论述可知此产品应采用一摸两腔。排布如下图所示:图二型腔排布为了给浇注系统留下空间，以及结构的刚度，根据经验应该在塑 件之间留30mm的间距。第三部分注射机的型号和规格选择及校核注射模具是安装在注射机上使用的，因此在设计模具时也应考虑 注射机的技术参数，以保证模具和注塑设备相适应。（1）计算塑件的体积根据零件的三维模型，使用PROE直接分析计算出单个塑件体积为V1=2.84X1。 mm3按照塑件体积的0.5倍估算出浇注系统的体积V2=0.5X2V1=2.84X塑件和浇注系统总体积为 V=2 X 2.84 Xl/mm3 +2.8

6、4 X mm3 =8.52X10，mm3计算塑件的质量I塑件的质量 M1=2V1Xp =1.13g/cm3X2X2.84Xl mmX=64gi塑件与浇注系统总质量M= VXp =8.52X1/ mm3X 1.13g/cm3X =94g注射机的选用初选型号为XS-ZY-125注射机。XS-ZY-125注射机的技术规范及特性如下:螺杆直径(mm): 42最大理论注射容量(cm3): 125注射压力(MPa)： 120注射行程：115锁模力(KN): 900最大注射面积(cm2): 320最大模具厚度H(mm): 300最小模具厚度H1(mm): 200最大合模行程：300喷嘴圆弧半径R(mm):

7、SR12喷嘴孔径d(mm): 4定位孔直径:0100定位孔直径:0100+0.0540动、定模固定板尺寸：428 X458 拉杆空间：260 X290推出形式：两侧顶杆，机械顶出合模方式：液压-机械机器外型尺寸：3340X750X1550注塑机的校核：按注塑机的额定锁模力进行校核(参考教材P101式4.4)I 9OoKn11( C m x(2 匚。：5 _为=280.92KN按注塑机的最大注射量进行校核(参考教材P101式4.5)mn + mi I Kpi94 I 0.8125=100故该注塑机可以用于本产品的生产。第四部分 分型面的选择分型面的选择原则：应选在外形最大轮廓处、有利于塑件的顺利

8、脱 模、模具结构简单既便于加工制造、应有利于排气、确保塑件的外观 质量要求、保证塑件的精度要求，还应考虑到型腔在分型面上投影面 积的大小，以避免接近或超过所选用注塑机的最大注塑面积而可能产 生溢流现象。根据塑件结构分析，结合缩痕和气泡分析。分型面取塑 件上、下底面为主分型面，结构简单，利于气体的排出和端面小型芯 排布；另外，本例骨架结构还需滑块进行侧向分型。具体如下图所示：图三主分型面（此图剖面线有问题）图四滑块侧向分型第五部分浇注系统的设计所谓注射模的浇注系统是指从主浇道的始端到型腔之间的熔体流 动通道，其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组 织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，

9、浇注系统十分重要。而浇注系 统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用 普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口等组成。（1）浇注系统设计原则1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的 均衡布置；2）尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；3）浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇行流动， 并有利于排气和补缩；4）避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移。5）浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且 外观无损伤；6）熔合缝位置必须合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽；尽量减 少浇注系统的用料量；7）浇注系统应达到所需精

10、度和粗糙度，其中浇口必须有IT8以上精 度。（2）浇注系统布置在多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式两类，本例采用平 衡式浇注系统，如下图所示:图五浇注系统布置（3）流道系统设计流道系统设计包括主流道、分流道和冷料井及其结构设计等。（4）主流道设计图六主流道对于热塑性塑料注射模，主流道尺寸设计如下:d = d0 + 0.51R = %+1 2a = 2 4。do喷嘴直径，见热塑性塑料注射机技术规格R1喷嘴球半径，见热塑性塑料注射机技术规格直浇口式主流道呈截锥体，主流道入口直径d应大于注射机喷嘴百 径1 mm左右。这样便于两者能同轴对准，也使得主流道凝料能顺利脱 出。所以：d=4+1=5mm

11、，考虑到浇口套标准件的选用，d取值为4.5mm。图七主流道配合尺寸主流道入口的凹坑球面半径SR1，应该大于注射机喷嘴球头半径SR 约12mm。反之，两者不能很好贴和，会让塑料熔体反喷，出现溢 边致使脱模困难。故：SR1=12+ (1 2) = (1314) mm锥孔壁粗糙度RaW0.叩m。主流道的锥角a =24。过大的锥 角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难，还会使 充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大。主流道出口端应有1 mm左右的圆角。主流道的长度是L，一般按模板厚度确定。但为了减小充模时压力 降和减少物料损耗，小模具通常应控制在50mm之内。（5）分流道截面形状确定在

12、设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时，应设置分流道。 分流道就是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V形等多种。其 中圆形截面较为理想。如下图：图八分流道截面形状由于本次设计分流道不能做到滑块上面，否则会在滑块的分型线上漏料，故采用半圆形截面，直接加工到定模上面，根据经验R取8mm。（6）浇口设计浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑料件质量具有决定性的影 响，因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的 关键。浇口有多种类型，如直浇口、侧浇口、点浇口、重叠式浇口、 扇形浇口、潜伏式浇口等。直接浇口虽然有如以等流程充模、浇注系

13、统流程短、压力损失和热 烈散失小，且有利于补缩和排气等优点，但是，塑件上残留痕迹较大， 切除困难。重叠式浇口多用于大型腔。扇形浇口适合于大面积薄壁塑件。点浇口必须采用双分型面的模具结构；浇口位置可以自由选择，不 受限制。剪切速率高，能使流程比增大；浇口必须用三板模切断;潜伏式浇口是点浇口在特殊场合下的一种应用形式。但可以在脱模 时自动拖断；它可以隐藏在外表不露出的部位，使浇口痕迹不外漏。但加工比较空难，容易磨损。侧浇口也称为边缘浇口，由于它开设在主分型面上，截面形状易于 加工和调整。多型腔模具常采用侧浇口。综合上所述，由于本例中有侧滑块，分流道开设在定模一侧，故采 用搭接式浇口，如下图所示:图

14、九搭接式浇口设计浇口尺寸计算经验公式：（参考教材P119式5.8）b (0.6 0.9)寸At = (0.6-0.9 )S端面进料的搭接式侧浇口，搭接部分的长度，浇口长度l可适当加 长，取l=2.03.0mm；本例暂取厚度t=1mm搭接部分长度1 mm，具体 数值待试模后再调整。（7）浇注系统的平衡本例中型腔采用的是平衡式布置，故不做平衡计算。（8）排气系统设计从某种角度而言，注塑模具也是一种置换装置。即塑料熔体注入模 腔的同时，必须置换出型腔内的空气和从物料中溢出的挥发性气体。 排气系统是注塑模具设计的重要组成部分。排气系统设计原则：1）利用分型面排气是最简单的方法，排气效果与分型面的接触精

15、度 有关。2）利用顶杆与孔的间隙排气，必要时可对顶杆作些排气的结构措施;3）利用球状合金颗粒烧结块渗导排气，烧结块应有足够的承压能力， 设置在塑件隐蔽处，并需要开设排气通道；4）在熔合缝位置开设冷料井，在储存冷料前也滞留了不少气体；5）可靠有效的方法是在分型面上开设专用的排气槽，尤其上大型注 塑模具必须如此；6）对于大型的模具，也可以利用镶拼的成型零件的缝隙排气。本例采用配合间隙排气即可。第六部分成型零部件的工作尺寸计算及结构形式（1）凹模的结构形式:凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件。根据需要有以下几 种结构形式：整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分

16、析本例可选用组合式凹模整体式凹 模。由于塑件尺寸类型的多样性，及其成型收缩率的方向性和收缩率的 不稳定性，以及塑件和金属模的制造公差，因此成型零件工作尺寸的计算，一直是注塑加工中的重大课题。（2）成型零件工作尺寸计算 1）计算平均收缩率S = SmaxSminxioo%= 0 2 2X = L&5K型腔尺寸计算 当塑件制件尺寸较小、精度级别较高时，此时，X=0.75。型芯径向尺寸计算：Y0Y& = （1 + S）ls + （。.50.75间_%小孔中心距尺寸计算:YCgY 土寸=(1 + S)Cs y-77 + 1=1-0 01350.1=48.792=0 1由于其它尺寸没有公差要求，故只考虑

17、收缩率的影响。基本尺寸制造尺寸备注6667.0955.087677.251010.17R2.5R2.54按照M2.5螺纹小径计算第七部分侧向分型机构设计本例骨架绕线部分不能在开合模方向上成型，否则会无法脱模，故需设计侧向分型机构辅助成型。（1）侧滑块的设计1）侧滑块的连接侧滑块的斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要零部件，它上 面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的 运动精度保证。侧滑块的结构形状可以根据具体塑件和模具结构灵活设计，既可以与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构。这套模 具的侧滑块直接参与成型塑件。2）导滑槽的设计斜导柱的侧向分型机构工作时，侧滑块在一定精

18、度要求的导滑槽内 侧一定的方向做往复运动。该模具由于位置限制导滑槽将设计成T型 如图T型导滑装在滑块的内部同，优点就是占用空间小。3）楔紧块的设计楔紧块的作用是保证成型过程中将滑块楔紧在成型位置，防止模腔 内的溶体压力使滑块后退。楔紧块与定模座板做成整体，特点是牢固、 刚性好、楔紧力大，但加工不便，磨损后修复困难；楔紧块的楔角a 应略大于斜导柱的斜角al，一般为al=a+23度。（2）斜导柱的设计1）斜导柱的结构选择由于车削b图所示的斜导柱工作端半球形较为困难，故通常设计成图 a锥台形。故本例选用锥台形。2)斜导柱的结木图102)斜导柱的结木图10般斜导柱的倾斜角不应大于25，最常选用的是1：

19、 I : I ， 楔紧块的楔紧角广=. - Y2：C：Y，本例选用倾斜角选用13 。3）斜导柱相关尺寸的计算抽芯距确定：（参考教材P208式9.1）S = S +23 in inS = 30 + 3 = 3 3inin斜导柱工作长度：（参考教材P211式9.2）33sin 33sin 13c165 min侧向抽拔力：（参考教材P182式8.4）式中A （塑件包络型芯的面积）使用AutoCAD测得；p （塑件对 型芯单位面积上的包紧力）分为模内和模外冷却两种，本例选 择模外冷却p=-x 1 o7； 是塑钢之间的摩擦系数取0.3。=3868.94N 由以上数据查表9.1和9.2可确定斜导柱的直径。

20、（参考教材P213 与P214）选得：d=16mm第八部分合模导向机构设计为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。 导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。图11导柱导套导柱固定端和模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合，导柱 的导向部分通常采用H7/f7或H8/f7的间隙配合。直导套用H7/r6过盈配合镶入模板，为了增加导套镶入的牢固性， 防止开模时导套被拉出，可以用止动螺钉紧固。第九部分推出机构设计脱模机构的分类分多，我们采用的是推杆一次脱模机构，因为此机构 是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好 等优点，在生产实践中比较实用和直

21、观。所谓一次脱模就是指在脱模 过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包 括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、 多元联合脱模机构和气动脱模机构等。3、脱模机构的设计原则设计脱模机构时，应遵循以下原则：（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和 强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。4、推杆的结构形式及形状因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不 尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，我们这里选用普通推杆。其结构形式见图12。5、推杆的固定方式（图13）图12图12本例中为避免侧滑块与推杆在合模复位过程中发生“干涉”现象, 造成滑块或推杆损坏，有必要设计推杆先复位机构，使推杆完成工作 后先行回位。先复位机构分为很多种，本例采用弹簧先复位机构， 其结构简单，成本低廉，动作可靠。第十部分温度调节系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、 成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以 达到理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为-左右