電插座板的注塑模設(shè)計(jì)周明明

1、 南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目類別： 工業(yè)案例 項(xiàng)目名稱： 電插座板的注塑模設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 姓 名 ： 周明明 2014年 12 月 13 日目 錄摘 要1第一部分、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2一、任務(wù)2二、要求2三、 項(xiàng)目成果2第二部分、方案分析3一、產(chǎn)品參考3二、 電插座選用的材料3三、工藝參數(shù)的確定7四、選擇工藝設(shè)備7第三部分、模具設(shè)計(jì)9UG Mold Wizard設(shè)計(jì)準(zhǔn)備過(guò)程9第四部分、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13一、澆注系統(tǒng)13二、冷卻系統(tǒng)15第五部分、模具裝配16參 考 文 獻(xiàn)17總 結(jié)18致謝19摘 要作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題上，我選擇生活中必需

2、品墻壁電插座。電插座是指一個(gè)或者多個(gè)電路接入線可以鏈接的一種介質(zhì)，作為一種電轉(zhuǎn)接的器材，它與人們生活有著密切關(guān)系。對(duì)墻壁電插座進(jìn)行注塑模的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中我選擇一模一腔的模具結(jié)構(gòu)形式。在此，我要聲明一下，我設(shè)計(jì)選擇一模一腔的模具，所以不適用于大量生產(chǎn)。在本次設(shè)計(jì)說(shuō)明書中，我會(huì)詳細(xì)的寫出本套模具的結(jié)構(gòu)，每個(gè)部分零件，其中詳細(xì)說(shuō)明的有電插座的材料、UG Mold Wizard型芯、型腔設(shè)計(jì)、UG Modeling模塊手動(dòng)分型、模架的添加、標(biāo)準(zhǔn)件的添加、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)與制造 電插座 注塑模設(shè)計(jì) 一模一腔 塑料模具第一部分、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 一、任務(wù) 在自身平時(shí)的工作實(shí)踐和學(xué)

3、校所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行注塑模具的設(shè)計(jì)，并電插座進(jìn)行注塑模的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中我選擇一模一腔的模具結(jié)構(gòu)形式。 二、要求 1）根據(jù)產(chǎn)品圖，認(rèn)真分析零件的技術(shù)要求，確定合理的模具結(jié)構(gòu)； 2）完成（圖文混排A4）課程設(shè)計(jì)； 3）完成注塑模具設(shè)計(jì)的零件圖和裝配圖（整套圖紙）；3、 課程設(shè)計(jì)成果 1）UG工程圖 2）CAD零件圖3）CAD裝配圖4）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第二部分、方案分析一、產(chǎn)品參考1）設(shè)計(jì)產(chǎn)品名稱：墻壁插座板（圖1）2）產(chǎn)品用途：適用于家庭墻壁上用來(lái)接通電插頭的墻壁插座3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸（圖2） 圖1設(shè)計(jì)參考產(chǎn)品圖2產(chǎn)品3G視圖2、 電插座選用的材料在模具設(shè)計(jì)之前，先要考慮電插座的性能，以及什么樣的材料適

4、合用于生產(chǎn)，當(dāng)然就要對(duì)一些基本的材料進(jìn)行熟悉，根據(jù)參考課程進(jìn)行對(duì)各種塑料性能的了解，推薦使用PA66尼龍和ABS，先對(duì)這兩種材料進(jìn)行比較：（1）PA66PA66塑膠原料為半透明或不透明乳白包或帶黃色顆粒狀結(jié)晶形聚合物，具有可塑性。工藝條件：如果在加工前PA66是密封的，顯然就不用干燥。然而，儲(chǔ)存PA66的地方不是密封的，那么建議就要在在85的干燥機(jī)先進(jìn)行干燥處理。因?yàn)镻A66是否干燥對(duì)充填成型的影響很大，因?yàn)樗謱?duì)其冷縮熱脹是其中較主要的原因之一。注射壓力：在對(duì)PA66材料進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，通常在7501250bar。注射速度：高速。由于PA66在成型過(guò)程中凝固的時(shí)間非常短，因此澆口的位置非常

5、重要。如果使用熱流道，澆口在尺寸的選擇上應(yīng)該比使用平常的一些流道小一點(diǎn)點(diǎn)，因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^(guò)早凝固。加入想要用潛入式澆口，澆口選擇的最小直徑應(yīng)該是0.75mm。典型用途 PA66材料在工業(yè)上更適用于汽車生產(chǎn)的一些零部件、儀器的外殼上。特性1、耐磨、自潤(rùn)滑，機(jī)械強(qiáng)度比較高。但是特別容易吸水，因而尺寸不容易保證，會(huì)有較大的誤差。2、PA66在比較高溫度的下都能保持強(qiáng)度和硬度。PA66在成型后還是會(huì)有吸水性，保持一定的濕度，這種吸水的程度取決于材料的組成、壁厚以及成型時(shí)車間的環(huán)境提供的條件。優(yōu)點(diǎn)1、強(qiáng)度很高；2、韌性、沖擊性很好；3、自潤(rùn)、較耐磨；4、在低溫下依然有很棒的特性；5、有自熄性

6、能；（2）ABS丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚成的聚合物就是ABS，所以ABS的綜合性能，力學(xué)性能都很不錯(cuò)，其中丙烯晴讓ABS具有很好的抗化學(xué)腐蝕和表面硬度，丁二烯讓ABS有不錯(cuò)的韌性，苯乙烯，讓ABS容易加工和方便加色，所以具有很好的易加工性和染色性能特性1、 ABS本色是淺象牙色，沒(méi)有毒，沒(méi)有氣味，而且不透明。2、 不容易被化學(xué)腐蝕、表面比較硬、有不錯(cuò)的韌性以及易加工性和染色性。在對(duì)這兩種材料比較過(guò)后，我個(gè)人覺(jué)得PA66尼龍料和ABS料，我選擇ABS料，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，ABS料所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)有:1、經(jīng)濟(jì)；2、沒(méi)有毒，沒(méi)有味道；3、有較好的綜合力學(xué)性能。最終我決定在本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)電插座中選擇

7、ABS料，那么下面就對(duì)其成型進(jìn)行分析。3、設(shè)計(jì)中選用材料ABS的成型特點(diǎn)工藝條件干燥處理：ABS材料同樣有一定的吸水性，當(dāng)然在加工之前要先 用干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理。建議干燥時(shí)候選用的溫度為8090C 下，而且干燥時(shí)間為2小時(shí)。熔化溫度：210280C；在這里建議選擇的溫度：245C。注射壓力：在本次電插座的畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用5001000bar。注射速度：中高速度。典型用途汽車（儀表板，工具艙門，車輪 蓋，反光鏡盒等），電冰箱， 大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪 拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體， 打字機(jī)鍵盤， 娛樂(lè)用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。4、設(shè)計(jì)中選用材料ABS的成型加工 4三

8、、工藝參數(shù)的確定1、模具的注塑量 計(jì)算模具在澆注的時(shí)候?qū)嶋H充填體積（一次產(chǎn)品的充填量體積）V實(shí)=（15×35×2-2×15×18-16×18×10-12×12×2）+（×8.5²×11-12×13×4-11×11×4）=287.53³ 2、模具的鎖模力 F=K×P×A依據(jù)ABS的流動(dòng)性和本設(shè)計(jì)中使用的注塑模具的設(shè)計(jì)特征來(lái)選擇鎖模力常數(shù)kp為0.30。A表面的體積：20×10+20×10=400cm

9、2 ，所以F=0.3×400×80=96 T四、選擇工藝設(shè)備1、該套模具的鎖模力的確定 由工藝參數(shù)的確定中已知鎖模力為96T A=287.53cm22、該套模具的溫度的確定 根據(jù)ABS材料的特性來(lái)判定模具溫度：70 90。（最佳溫度是80）。3、確定成型設(shè)備 根據(jù)以上算出的數(shù)據(jù)，查找相關(guān)手冊(cè)，選用型號(hào)為HIF250X1/J1的注射機(jī).由相關(guān)資料選擇海天型注塑機(jī)，詳細(xì)請(qǐng)參照下表品牌型號(hào)：海天外形尺寸：6200mm（mm）射膠壓力：140（Mpa）Mpa產(chǎn)品別名：650重量：8500kg（kg）合模力：2500kn（kn）樣式：臥式射膠量：600g（g）螺桿轉(zhuǎn)速：140（rpm

10、）r/min產(chǎn)品用途：650電動(dòng)機(jī)功率：25kw（kw)理論注射容量：785cm³種類：臥式曲肘注射機(jī)螺桿直經(jīng)：55mm（mm）開模行程：510mm（mm）第三部分、模具設(shè)計(jì)UG Mold Wizard設(shè)計(jì)準(zhǔn)備過(guò)程1、項(xiàng)目初始化本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我所選擇的是墻壁電插座的注塑模設(shè)計(jì)，首先分析，該產(chǎn)品（圖5）是85mm×85mm×10mm中等大小，產(chǎn)量不大，并且選用一模一腔的結(jié)構(gòu)，就足以滿足生產(chǎn)的需要，在本產(chǎn)品中，對(duì)其大小、腔深、壁厚、采用測(cè)澆口進(jìn)料，不容易產(chǎn)生氣泡等缺陷。圖5 產(chǎn)品3D圖在一些基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，從項(xiàng)目初始化選擇零件，直到顯示注塑模向?qū)Чぞ邫谕瓿梢恍┎襟E，

11、開始設(shè)置模具的坐標(biāo)系，當(dāng)然坐標(biāo)系設(shè)置是為了確定產(chǎn)品與模具坐標(biāo)位置的，接著根據(jù)材料選用的ABS料，就要對(duì)產(chǎn)品收縮率進(jìn)行縮放體，創(chuàng)建工件，完成布局后，將進(jìn)入分型。2、分型（創(chuàng)建型腔和型芯）在選擇澆口的時(shí)候，我想到把澆口的位置放在頂部的兩個(gè)兩沉頭孔的側(cè)面，所以我在選擇分型的時(shí)候選擇地面作為分型面，在Design Regions的設(shè)置圖標(biāo)里從而選出了分型面，區(qū)分開型腔（圖6）和型芯（圖7），這樣的分型，只是在選擇頂桿頂出位置，以及澆口位置，才選擇這樣的分型。頂桿頂內(nèi)部的四個(gè)邊角，不會(huì)影響產(chǎn)品外觀，澆口放在沉頭孔的位置，是為了上面蓋上后可以遮住澆口。 圖6 型腔3D圖 圖7 型芯3D圖3、 添加標(biāo)準(zhǔn)模架

12、分型后，本設(shè)計(jì)在Mold Wizard工具欄中，在模架管理系統(tǒng)里我選擇的是FUTABA_S的模架，模具的規(guī)格選擇2525，在變量表達(dá)式中主要取消了U板，將其改為“0”，選項(xiàng)數(shù)據(jù)中只是將AP_h設(shè)定為60mm，BP_h設(shè)定為80mm，之后選擇應(yīng)用保存。（如圖8）圖8 添加模架3D圖4、澆口套5、推桿第四部分、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、澆注系統(tǒng)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用普通的澆注系統(tǒng)，而普通的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等4大部分組成，澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的性能、尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量和模具結(jié)構(gòu)都受澆注系統(tǒng)的很大影響。1、主流道設(shè)計(jì)在模具注塑成型使用的模具，主流道垂直于分型面。主流道設(shè)計(jì)也就是與注塑機(jī)射嘴相接處的地方，也就是澆口套，在本次設(shè)計(jì)中選用的澆口套（如圖9），選擇C形圖92、 分流道及澆口設(shè)計(jì)分流道在模具成型中，與主流道的末端和澆口之間，用來(lái)流道液態(tài)塑料的通道,其主要作用是為了改變液態(tài)塑料流動(dòng)的方向，讓液態(tài)塑料流向各個(gè)直流的型腔中，在設(shè)計(jì)中要盡量讓熱量損失和壓力損失在流動(dòng)的過(guò)程中盡量減少。常用的分流道形式：圓形、梯形、U形和矩形等，開設(shè)分流道在動(dòng)模和定模分型面兩側(cè)或任意一側(cè)，分流道的形式讓流道的表面積和體積之比值小，讓溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低模具接觸面積