插座殼的模具設計

1、五孔插座上殼模具設計模具設計旨在深化和鞏固課程知識，培養(yǎng)塑料模具設計能力。通過對塑料成型工藝的分析，分型面和澆注系統(tǒng)的確定，塑料模具設計方案的論證，主要成型零件的設計計算，熟悉塑料模具設計的一般過程，并訓練和完善設計思想，建立正確的設計思想。關(guān)鍵詞：確定分型面；塑料零件工藝設計計算的參考數(shù)據(jù)第一，設計任務技術(shù)要求：(1)未指定的公差應基于MT5(二)一模兩件質(zhì)量，材料是ABS二、塑料零件的結(jié)構(gòu)可制造性分析(一)塑料零件的幾何形狀分析熟悉塑料零件的圖紙，并在腦海中建立一個清晰的塑料零件三維形狀。復雜的塑料零件可以通過計算機三維建模幫助理解它們的幾何形狀。三維圖1-1如下：圖1-1五孔插座殼體三維

2、圖(2)塑料零件原材料的成型特性分析ABS是一種不透明的無定形聚合物，無毒無味，密度為1.02-1.05克/厘米。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有優(yōu)異的機械性能，如堅固性、硬度、韌性、一定的化學穩(wěn)定性、良好的介電性能、良好的尺寸穩(wěn)定性以及易于成型和加工。塑料成型件表面有良好的光澤，配色后可制成任何顏色，但其缺點是耐熱性差。ABS可以通過注塑、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍焊接和表面處理來成型。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的成型性能如下：1、易吸水，成型前應干燥，對表面要求高的塑料零件應預熱并長時間干燥。2.流動性中等，溢出值約為0.04毫米3.壁厚和熔體溫度對收縮率影響不大。4.成型周期短。

3、5、容易產(chǎn)生焊縫，應盡量降低澆注系統(tǒng)對材料流動的阻力。(三)塑料零件的結(jié)構(gòu)可制造性分析1.塑料零件的尺寸精度分析和成型零件的計算塑料零件的尺寸為無公差的自由尺寸，公差按MT5檢查如表1-2所示：表1-2模塑件的尺寸計算種類模具零件名稱塑料零件尺寸計算公式工作尺寸空腔計算空腔長度960 -1lm=(1 SCP)LS-0.75095.778 0.33 0廣泛的860 -185.723 0.33 0高的150 - 0.58(Hm)0=(1 SCP)HS-0.5014.792 0.19 0固定模具鑲塊8 0.28 0L0-=(1 SCP)LS 0.750-8.2540 -0.091.5 0.2 01.

4、6580 0.076.5 0.28 06.7460 -0.09核心計算大核心92 1 0lm=(1 SCP)Ls-0.750-93.2560 -0.3382 1 083.2010 -0.3313 0.58 013.5070 -0.19動模小腔截面尺寸100 -0.28lm=(1 SCP)LS-0.7509.845 0.09 03.50 -0.243.339 0.08 08.50 -0.288.337 0.09 02.塑料零件的表面質(zhì)量分析對塑料零件的表面沒有特殊要求。正常情況下，外表面應光潔，表面粗糙度可取0.8um，無要求的塑料件內(nèi)表面粗糙度Ra可取3.2um3.塑料零件的生產(chǎn)批次塑件的生產(chǎn)

5、類型對注塑模具的結(jié)構(gòu)有著重要的影響。在大批量生產(chǎn)中，由于注塑模具的價格在整個生產(chǎn)成本中所占的比例很小，提高生產(chǎn)率和模具壽命的問題更加突出，因此考慮使用自動化程度更高、精度壽命更長的模具。塑料零件被大量生產(chǎn)。因此，為了提高塑料件在模具設計中的生產(chǎn)率，我們傾向于采用多腔、長壽命、短成型周期、自動快速脫模的模具，同時對模具成本也要進行適當?shù)目刂啤?4)注塑機的初步選擇1、計算塑料零件的體積通過三維建?？梢缘玫綀A殼的體積V=25340.9846mm3，ABS的密度取為=1.03g/cm3，得到的塑件質(zhì)量為m=26.1 g2.確定空腔的數(shù)量由于塑料件的內(nèi)側(cè)是凸起的，并且塑料件的尺寸有一般的精度要求，外表

6、面有很高的光潔要求，所以不能使用太多的型腔。因此，采用一模兩腔，腔在t型兩側(cè)平衡表1-3注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容預熱和干燥溫度8090/成型時間注射時間35時間2h保壓時間1530桶溫/一段時間后180200冷卻時間1530中段210230總周期4070前段200210螺桿速度/(轉(zhuǎn)/分)3060噴嘴溫度/180190后加工方法紅外線燈烤箱模具溫度/6080溫度/70注射壓力/MPa7090時間/小時244.確定模具溫度和冷卻模式ABS是一種非晶態(tài)塑料，具有中等流動性和平均壁厚，在保證脫模順利的同時，可以縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。因此，應采用適當?shù)睦鋮s水循環(huán)，成型模具的溫度應

7、控制在6080。5.成型設備的初步確定塑料件采用注塑成型，一模兩腔分布。塑料的注射量可計算一次：W=2m m廢料=57.42 g。根據(jù)對一次注射量的分析，考慮到塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批次、注射工藝參數(shù)、注射模尺寸等因素，參照設計手冊，初步選擇了SYZ-300的參數(shù)，如表1-4所示。表1-4注塑機操作參數(shù)序列號主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)值1最大注射體積/cm33202注射壓力/MPa1253夾緊力/千牛14004動態(tài)模板安裝尺寸/毫米520*6205最大模具厚度/毫米3556最小模具厚度/毫米1307最大開模沖程/毫米3408噴嘴前端的球形半徑/毫米129噴嘴孔直徑/毫米410定位環(huán)直徑/毫米125

8、3.分型面和澆注系統(tǒng)的設計(a)分型面的確定為了保證塑件的順利分型，主分型面應首先考慮塑件的最大輪廓。開模后，塑料件應留在動模上，以便于脫模，塑料件的精度、表面質(zhì)量、排氣和模具加工制造應綜合考慮。選擇如圖1-5所示的分型面：圖1-5分型面(2)澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)由四部分組成：主澆道、分澆道、分澆道和冷料腔。考慮到塑料件外觀要求高，外表面無成型斑點和焊接痕跡，一模兩腔的布局，以及ABS對剪切速率敏感的原因，采用了便于加工和修整、易去除冷凝水、不會在塑料件外壁留下焊接痕跡的側(cè)澆口，模具采用兩塊單分型面的板材，因此模具成本可以很容易地控制在合理的范圍內(nèi)。澆注系統(tǒng)的設計如下圖1-6所示：圖1-6澆

9、注系統(tǒng)設計1.主澆道和定位環(huán)的設計由于主澆道和注射機的高溫噴嘴之間的反復接觸和碰撞。因此，它應該設計成一個獨立的可更換和可拆卸的澆口套。根據(jù)數(shù)據(jù)，SYZ-300注塑機的噴嘴尺寸如下：SR0=12毫米，噴嘴孔徑d0=4毫米，定位孔直徑 125毫米。為了保證主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢流，主流道與噴嘴的關(guān)系為SR=SR0 (1 2)，D=D0.52.分流器的設計采用U型截面分流，切割可在模板上輕松實現(xiàn)，且比表面積不大。檢查相關(guān)數(shù)據(jù)。防抱死制動系統(tǒng)分流器的直徑修正值為4.8 9.5毫米， 8毫米。分流器設計如圖1-7所示。圖1-7分流器設計3.閘門設計根據(jù)塑件外觀要求和型腔分布，選擇圖1-8所示的

10、測量門。當移除冷凝物時，從塑料部件底側(cè)的中部進料不會在塑料部件的外壁上留下澆口痕跡。L1=(0.60.9) b/2，L1=2.5毫米；L=2 3毫米，l=2毫米；閘門深度t=0.5 2.0mm毫米，t=1.0毫米；柵極寬度b=(0.60.9)毫米，b=1.5毫米。圖1-8閘門設計4.冷料腔的設計如圖1-9所示，Z頭拉桿的冷喂料腔設置在主澆道的末端，它不僅起到冷喂料腔的作用，而且在開模和分型時，將冷凝液從主澆道中抽出并留在動模的一側(cè)。圖1-9冷料腔的設計四.模具設計方案(a)空腔設置在恩的前提下成型件與高溫高壓塑料直接接觸，其質(zhì)量直接影響塑料件的質(zhì)量。這種塑料零件的材料是ABS，它要求高的表面粗

11、糙度和精度，因此它需要足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性。它應由優(yōu)質(zhì)模具鋼制成，并經(jīng)過熱處理，使其硬度達到5055HRC。1.模具設計采用整體預埋模具，放置在固定模板的一側(cè)，主要從節(jié)約材料、便于熱處理、便于日后更換和維護等方面考慮。在設計型腔模具時，除了考慮壁厚的剛度和強度外，還應預留足夠的冷卻水通道，并在四角設計虎口，以起到鎖模的作用。凹模的設計如圖1-10所示：圖1-10模具設計2.沖床設計與凹模一樣，凸模也采用如圖1-11所示的組合結(jié)構(gòu)。圖1-11沖頭設計(3)導向定位機構(gòu)設計由于塑料件基本對稱，沒有單向側(cè)向壓力，直導柱可以滿足要求。為了防止導柱在不引導前型芯的情況下進入型腔，容易對成型件造

12、成損壞，導柱應高出主型芯6 8 mm，如圖1-12所示：圖1-12導柱導套(四)制度設計的引入推出機構(gòu)一般由推出、復位和導向三部分組成。推出機構(gòu)按其動力源可分為手動推出機構(gòu)、電動推出機構(gòu)、液壓推出機構(gòu)和氣動推出機構(gòu)。電動推出機構(gòu)通過機械注塑機的開啟動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)。根據(jù)塑件上殼體的形狀特點，為降低成本，選用簡易電動普通桿推出。雖然推出時會在塑料件的內(nèi)表面留下彈出痕跡，但不會影響塑料件的外觀。如圖1-13所示：圖1-13普通推桿(5)冷卻系統(tǒng)設計冷卻水用于冷卻，凹模的冷卻水通道采用與型芯相同的環(huán)繞冷卻水回路。打開水道時，堆芯應避免傾斜頂部和頂桿。如圖1-13所示：圖1-13冷卻水通道三維

13、示意圖V.主要部件的設計和計算(一)模具型腔壁厚的確定塑料模具的型腔在成型過程中受到熔體的高壓，并應具有足夠的強度和剛度。該模具的凹模是整體嵌入的，因此型腔側(cè)壁的厚度s和型腔底板的厚度t可以由整體矩形型腔壁厚的計算公式確定，如圖1-14所示。圖1-14腔體示意圖l型腔長度，值為96毫米；b型腔的寬度，值為80毫米；h型腔深度，值為40毫米；t型腔底板厚度，mm。s形腔底板厚度，mm；b模板的寬度，mm1.空腔側(cè)壁厚度的計算(1)、根據(jù)剛度條件:C型由h/l確定的系數(shù)，查閱表9-22，得到c=1.5P型腔內(nèi)的最大熔體壓力，可為注射成型壓力的25% 50%，p為30Mah-空腔深度，h=15 模具

14、剛度計算的允許變形，通過檢查機械零件設計手冊計算出=29.65；模具鋼的彈性模量，E=2.2*105(2)根據(jù)強度條件其中，p為型腔中的最大熔體壓力，p為30Mah-空腔深度，h=15W-彎曲截面系數(shù)，由h/l確定，見教科書塑料成型工藝與模具設計表4-6，W=0.108-空腔邊長比，a=b/l=0.9；模具強度計算的容許應力，預硬化塑料模具鋼as=300Ma毫安2.空腔底板厚度t的計算(1)、根據(jù)剛度條件公式中，-由表9-23中的空腔邊長比l/b系數(shù)計算得出=0.024P型腔中的最大熔體壓力，p為30MaB空腔的寬度，b=80模具鋼的彈性模量，E=2.2*105模具剛度計算的允許變形，=32.

15、3，通過檢查機械零件設計手冊計算。(2)根據(jù)強度條件在公式：中，從空腔邊長比l/b的系數(shù)中，可查閱textboo的表4-7h-側(cè)芯成型部分的高度，h為1.5毫米。2.抽芯力的計算其中：c倒置成型件橫截面的平均周長，c為37.68毫米；h-倒置成型部分的高度，h為1.5毫米；-塑料與模具鋼的摩擦系數(shù)為0.2；倒扣的剝離斜度和傾斜角度，塑料件為03.確定傾斜屋頂?shù)膬A斜角度內(nèi)抽芯距離小，抽芯力小，斜頂傾角為5o4.標準模架的確定考慮一模兩腔的平衡布局、側(cè)澆口一次分型結(jié)構(gòu)、型腔壁厚要求、塑件尺寸、內(nèi)抽芯機構(gòu)、冷卻水通道布置等因素，估算出型腔模板的大致尺寸。模板尺寸為查表選擇的23*35，選擇P4-230350-43-Z1標準模架，如圖1-16所示。圖1-16標準模板六.注塑機相關(guān)參數(shù)的校準(一)合模高度的確定構(gòu)成模具閉合高度的模板和其他部件的尺寸如下：H1=25毫米，用于固定模具和制