毕业设计(论文)-插座底座注塑模具设计(图纸) .doc
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1、CADCAD 图纸,加图纸,加 153893706153893706 目录目录 摘要摘要1 前言2 1.塑件工艺分析及塑料的选用3 1.1 塑件工艺分析3 1.2 塑料的选用3 2.模具种类与模具设计的关系7 3.模具的基本结构8 3.1 模具的成形方法8 3.2 型腔的布置8 3.3 确定分型面8 3.4 确定推出方式9 3.5 模具的结构形式9 4.注射机的选择.11 5.注塑机参数校核.12 5.1 最大注射量校核 .12 5.2 锁模力校核.12 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核.12 5.4 模具闭合高度校核.13 5.5 开模行程校核.13 6.模具设计的有关计算.14 7
2、.模具结构、尺寸的设计计算.16 7.1 型腔结构 .16 7.2 型芯结构 .16 7.3 选择浇注系统.17 7.4 冷却系统的设计.21 济源职业技术学院毕业论文 1 7.5 导向机构 .24 7.6 拉料杆 .25 7.7 推出结构的计算 .26 7.8 模具排气槽设计 .27 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求.28 8.1 零件的技术要求 .28 8.2 总装技术要求 .28 结论.30 致谢.31 摘要摘要 塑料模具在当今社会越来越广泛的应用,从电脑、手机、饮料、台灯、水笔、水盆 等方面应用极其广泛,可以说从我们的吃穿住行都离不开它。注射成形是成形热塑件的 主要方法,因此应用
3、范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化,使之 成为高黏度的流体,用柱塞或螺杆作为加压工具,使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具 的型腔中,经过冷却、凝固阶段,而后从模具中脱出,成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计,该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝 缘性好、强度高、使用寿命长,制作方便、价格低廉等特点,可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具 的型腔采用一模四腔平衡布置,浇注系统采用点浇口成形,推出形式为四推杆推出机构 完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统,因此在模具设计中也 进行了设计。本次
4、的设计中参考了大量的文献,还在互联网上查找资料,设计过程比较 完整。 关键词关键词 双分型面注射模具 插座 聚甲醛。 济源职业技术学院毕业论文 2 前言 通过在兴华模具公司的实习,使我对模具制造行业有了一定的了解和认识,故在这 次做毕业论文选择课题时,我最终选择设计关于以塑模为课题的设计,说明塑模在兴华 模具公司中的应用。 随着经济总量和工业产品技术的不断发展,各行各业对模具的需求量越来越大,技 术要求也越来越高。期间其发展重点应该是既能满足大量需要,又具有较高的技术含量, 特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、 长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量
5、、水平、生产集中度等对整个模具行业的 发展有重大影响。因此,一些重要的模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快 于模具的发展速度,这样才能不断提高我国的模具标准化水平,从而提高模具质量,缩 短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势, 因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且应该是目前已有一定基础, 有条件、有可能发展起来的产品。如: 1.1.大型精密塑料模具大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升,发展潜力巨大。 目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展,但技术水平与国外仍有较大差距,总量也 供不应求,每年进口几亿美元。 2.2.
6、主要模具标准件主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推 杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,应继续大力 发展。 3.3.大型精密塑料模具大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升,发展潜力巨大。 目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展,但技术水平与国外仍有较大差距,总量也 供不应求,每年进口几亿美元。 4.4.主要模具标准件主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推 杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,应继续大力 发展。 济源职业技术学院毕业论文 3 1.塑件工艺
7、分析及塑料的选用 1.11.1 塑件工艺分析塑件工艺分析 该产品用于电源插座上,要求具有绝缘性的作用。该产品精度及表面粗糙度要求为一 般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。该产品为大批量生产。故 设计的模具要有较高的注塑效率,浇注系统要能自动脱模,可采用点浇口自动脱模结构。 由于该塑件要求批量大,所以模具采用一模四腔的结构,浇口形式采用点浇口,由于塑 件相对较小,所以可以采用一点进料,以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小 的塑件大的分流道,以达到同时充模的效果。化学性能稳定,绝缘性好,宜于成形加工 等,闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。 1.
8、21.2 塑料的选用塑料的选用 (1)酚醛塑料(PF) 性能:一般工业电器用:具有良好可塑性,适用于一般压塑成型,工艺性良好,机电性良 好,光泽性好;高电绝缘用:适宜于压缩成形,除力学性能良好外,有优良绝缘性及耐水性; 耐水、耐热、耐油,耐腐蚀,防湿防霉用,有良好的机电性能;耐冲击用:有高抗冲击 强度,电绝缘,防霉,防湿,耐水性能;自然放霉,耐湿,耐酸特性及具有高度防湿, 防霉,耐高频特性。 用途:可做工业电器开关及零件,仪表壳,纺织机械零件、矿灯零件,旋纽灯头,开关, 插座等日用电器零件;可作电绝缘性,耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件,交通 电工器材及无线电零件;可作耐高频的短波和超短
9、波电讯器材,高绝缘试验仪器,无线电, 雷达,电子管灯座等电器零件;可作要求耐热,耐水,防霉,防腐的各种电器零件,用于船舶,湿 热带气候条件时。 (2)聚醚砜(PES) 性能:具有耐热性优越的聚醚类塑料,热变形温度磕打 260,高温下其力学强度也不 济源职业技术学院毕业论文 4 降低,透明无毒,但易吸水。 用途:用于制造电器开关件,汽车变速器齿轮,线圈骨架,插座,医疗器械飞机窗框 (3)聚甲醛(POM)。 性能:它是一种有侧链,高密度,高结晶性的线形聚合物,具有友谊的综合性能.力学强 度较高,它的抗张强度达 70Mpa,可在 104下长期使用,脆化温度为-40,吸水性较小,缺 点是热稳定性教差,
10、所以必须严格控制温度.还有结晶性了熔融范围很窄,速度快,料温稍 低与熔融温度即发生结晶化,流动性下降。流动性中等,溢边值为 0.04mm,流动性对温度不 敏感,但对注射压力敏感,结晶时体积变化大,成型收缩范围和收缩率大。 摩擦系数低,弹性高,浅侧凹槽可强迫脱膜,塑件表面可带有皱纹花样,但易产生表面 缺陷,如毛斑,缩孔,凹痕等弊病。宜用螺杆式注塑机成型,余料不宜过多和滞留过长,一般 塑件的注射量不应超过注塑机注射量的百分之七十五,或取注射容量与料筒容量之比为 1:6 到 1:10 左右,料筒嘴等务必防止有死角和间隙面滞料,预塑时螺杆转速宜取底值,并宜 用单头,全螺纹,等距,压塑突变型螺杆.对喷嘴
11、孔径应取最大值,并用直通式喷嘴,喷嘴孔 可呈喇叭形,并设置单独控制的加热装置,以便控制喷嘴温度.必须严格控制成型条件,嵌 件应预热,余料储存 5 到 10 个塑件重量的物料即可,料温不宜过高,一般取稍高与熔点 100 到 150 摄食度即可,模具对塑料的影响较大。提高模温可以改善表面凹痕,有助于容料流 动,使塑件内外均匀冷却,防止溢料,缩孔,皱褶,模温对结晶度及收缩也有很大影响,必须 严格控制,一般取(75-120) ,塑件壁厚大于 4 毫米时取(90-120) ,小于 4 毫米时取 (75-90) ,宜用高压,高速注射,使塑件可以在较高温度情况下脱模,冷却时间也很短.但 为了防止收缩变形,应
12、力不均匀,脱模后将塑件放在 90左右的热水中冷却或用整形夹具 冷却。 (4)材料的确定及相关参数 方案一 济源职业技术学院毕业论文 5 采用酚醛塑料,它一般以(4050)%的酚醛树脂作基本原料,加入(4050)%填料、固化 剂、催化剂、燃料、塑化剂及润滑剂等辅助料而组成,这样可以降低成本,另外换可以 赋予他书性质以及材料的流动性,使之在高压下流入塑模时不致过多地溢出。 方案二 采用聚醚砜,虽然在高温下力学强度不降低,但是易吸水用在插座上,特别是在用电设 备上不太安全。 方案三 因为它的熔融,凝固十分迅速,熔融速度快有利于成型,缩短了成型周期,按经济条件 考虑,省时就是有利于提高生产率.另外它在
13、常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、 烃及弱酸、弱碱,耐汽油及润滑油性能也很好,有较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲 劳强度,尺寸稳定、吸水率小,具有优良的减摩、耐摩性能,能耐扭变,有突出的回弹 能力;还有较好的电气绝缘性能。 由参献14 POM的成形条件及相关参数: 注射成形机类型:螺杆式 密 度(g/cm3):1.411.43 计算收缩率(%):1.21.0 预热:温度()80100 时间:(h)35 料筒温度():后段 160170 中段 170180 前段 180190 喷嘴温度():170180 模具温度():90120 济源职业技术学院毕业论文 6 注射压力(Mpa)80130
14、 成形时间(s):注射时间 2090 高压时间 09 冷却时间 2060 总周期 60 适用注射机类型:螺杆式 后处理:方法 红外线灯、烘箱 温度() 140145 时间(h) 4 济源职业技术学院毕业论文 7 2.模具种类与模具设计的关系 不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同,因此为了确定塑料的工艺性能、 成形特征,并在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。 如表 2-1 塑料种类与模具设计关系 塑料特征注意事项 聚甲醛 POM(结晶型) 1,直接浇口处易产生定向 应力,以致使塑料变形 2,冷却速度快 3,流动性好具有铰链性能 1,尽量采用直接浇口,尤其是成形 较大面积的扁平体 2,浇注
15、系统散热面积要小,以降低 冷却速度,保证塑料顺利充填型 腔 塑件的成型要求: 化学性能稳定,绝缘性能优良,宜于成形加工等,闭弯折不容易产生损坏和断裂现 象。塑件表面要求光滑无飞边或缩孔现象。 济源职业技术学院毕业论文 8 3.模具的基本结构 3.13.1 模具的成形方法模具的成形方法 塑件采用注射成形法生产,为保证塑件表面质量,使用点浇口成形,因此模具应为双 分形面注射模。 3.23.2 型腔的布置型腔的布置 塑件形状简单,质量较小,生产批量大,所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的 侧面有矩形孔(7X2),需侧向抽芯,所以模具采用一模四腔(计算方法如下),平衡布置.这样 模具尺寸较小,制造加
16、工方便,生产效率高,塑件成本较低。其布置如图 1: 图 1 型腔分布图 3.33.3 确定分型面确定分型面 塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,塑件的分型面有多种选择,图如下,分型面 济源职业技术学院毕业论文 9 选择在轴线上,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹,影响塑件表面质量.同时这种分型 面也使侧向抽芯困难,假如分型面选择在下端面,这样的选择使塑件的外表面可以在整体 凹模型腔内成型,塑件大部分外表面光滑,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽 芯容易,而且塑件脱模方便。双分型面注射模注射成型塑件表面平整、没有较大的浇口痕 迹。由于该塑件为多型腔注射模,浇注系统有分流道,即要实现分流道
17、脱模,又要实现塑件 脱模,所以应该应用双分型面。其结构如图 2 图 2 分型面简图 3.43.4 确定推出方式确定推出方式 由于塑件的形状为方形,采用推杆推出机构,推杆的推出机构是整个推出机构中简单, 较常见的一种形式.由于设置推杆的自由度较大,而且推杆截面大部分为圆形,容易达到推 杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度,推杆推出是运动阻力小,推出动作灵活可靠,损坏后 便于更换,因此在生产中广泛应用。 3.53.5 模具的结构形式模具的结构形式 中小型模架标准中规定,并规定模架的形式为品种型号.塑料注射中小型模架标 准 GB/T12556.112556.2-90.其组合形式有 A1,A2,A3,A4
18、 四种,根据条件选用 A1 其尺寸 如下表。 济源职业技术学院毕业论文 10 表 3-1 导柱于模架相对位置的确定 模架尺寸导柱直径导柱位置 ABd1 g 2 g 3 g 20025020202020 其结构形式如图 3。 图 3 装配图 济源职业技术学院毕业论文 11 4.注射机的选择 由给出的工件可称得工件的质量为 80g,可计算浇注系统的体积为。 3 15cm 所以: 3 3 74.56 41 . 1 80 cm cm g gm V 塑件 浇塑件总 VVV 3 74.71 1574.56 cm 选用 XS-ZY-125 型卧式注射机,其性能参数如下: 额定注射量: 3 125cm 注射压
19、力: Mpa120 锁模力: KN900 最大注射面积: 2 320cm 最大开模行程: mm300 模具最大厚度: mm300 模具最小厚度: mm200 拉杆间距: mm290260 喷嘴直径: mm4 喷嘴圆弧半径: mm12 济源职业技术学院毕业论文 12 5.注塑机参数校核 5.15.1 最大注射量校核最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积(包括流道及流口凝料和飞边) ,通常 注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80%。 所以,选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机 VVV8 . 0 式中注塑机的最大注塑量:单位 机 V 3 cm 注塑机的体积,单位 塑料 V
20、3 cm 该产品:V 塑件=80 3 cm 浇注系统体积,单位 浇 V 3 cm 该产品:=15 浇 V 3 cm 故 3 118 8 . 0 1580 8 . 0 cm VV V 浇塑件 机 确定的注塑机注塑量为:118。所以,满足要求。 3 cm 5.25.2 锁模力校核锁模力校核 锁机 FAP模 熔融型料在型腔内的压力(70100 Mpa)80 模 P 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和:计算为 9782mm2A 注塑机的额定锁模力 锁机 F 故 =68 x 9782=665(KN) 锁机 FAP模 所以选定的注塑机为:900(KN) 满足条件 5.35.3 模具与注塑机安装部分相关尺
21、寸校核模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 济源职业技术学院毕业论文 13 即 模具长宽拉杆间距 模具的长宽为 200250注塑机拉杆间距 260290 5.45.4 模具闭合高度校核模具闭合高度校核 模具实际厚度 H模=245mm 注塑机最小闭合厚度 H最小=200 mm 即 H模H最小 故满足要求 5.55.5 开模行程校核开模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关,故注塑机的开模行程应满足下式: 最小模机 HHSmmHH105 21 因为 最小模机 HHS200245300 mm255 mmHH1611012535105 21 H1推出距离 单位 mm H2包括注射系统在内的塑件
22、高度 单位 mm S机注射机最大开模行程 故 满足要求。 济源职业技术学院毕业论文 14 6.模具设计的有关计算 模具成形尺寸设计计算 在计算型腔的尺寸之前,首先要确定使用塑料的成形收缩率,查表得:取 POM 的成 型收缩率为 3%,根据精度等级的选用,采用 6 级。 依精度等级而定的计算法,一般塑件(SJI137278 5-6 级精度) 凹模 MC SLL)1 ( 凸模 MC SLL)1 ( 中心距2/)1 ( M SLL 磨损严重时 2/ c 磨损轻微时 8/5/ c 不考虑磨损时 可去掉上列各式中的 c L为塑件的基本尺寸,为塑件的公差,为模具制造公差,为模磨损量。因考虑到塑 件是大批量
23、生产,磨损严重取,查表塑件精度与模具制造精度的关系 M 取2/ c /4。 表 6-1 尺寸公差表 6-1010-1414-1818-2424-3030-4040-5050-65 公差 0.320.360.400.440.480.520.560.64 型腔相关尺寸: 4/64 . 0 2/64 . 0 )03 . 0 1 5 . 62 5 . 62(L 16 . 0 0 1 . 64 4/56 . 0 2/56 . 0 )03 . 0 1 5 . 45 5 . 45(L 14 . 0 0 6 . 46 4/52 . 0 2/52 . 0 )03 . 0 1 (3939L 济源职业技术学院毕业论
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