绝缘套塑料模具设计

1页课程设计说明书设计题目:绝缘套注射模设计专业:数控——模具方向班级:数控08学生姓名:颜建华罗懿学号：20086306932008630673指导教师:喻祖建上交时间:2010年12月26日2页目录第1章设计题目.......................................................................................................3第2章塑料盖体的总设计......................................................................................32.1塑件的结构及成型工艺性分析..................................................................32.2拟定模具结构形式.......................................................................................42.3注射机型号的确定.......................................................................................52.4模架的选择...................................................................................................62.5浇注系统形式和浇口设计..........................................................................62.6成型零件的结构设计和计算......................................................................82.7合模导向机构的设计.................................................................................122.8脱模推出机构的设计.................................................................................122.9侧向分型与抽芯机构的设计....................................................................132.10排气系统的设计.......................................................................................152.11温度调节系统的设计...............................................................................162.11模具工作过程...........................................................................................16设计心得.................................................................................................................16参考文献...................................................................................................................173页第一章设计题目绝缘套注射模材料：聚丙烯（PP）技术要求：1.壁厚均匀。2.塑件不允许有裂纹和变形缺陷。3.大批量生产第二章绝缘套注射模总设计一．塑件的结构及成型工艺性分析1结构分析①该塑件是一个绝缘套如图所示②经查阅资料，聚丙烯的性能参数如下：4页项目性能参数密度/(g/cm3)0.90～0.91吸水率/%0.02～0.03成型收缩率/%1.0～2.5拉伸强度/MPa30～40拉伸弹性模量/GPa1.1～1.6断裂伸长率/%200冲击强度（缺口）(kJ/m2)2.2～6.4洛氏硬度95～105熔融温度/℃165～170热变形温度（1.86MPa)/℃56～67连续耐热温度/℃120脆化温度/℃-10线胀系数/10-5℃-16～10热导率/[W/（m.K)]8.8×10-2比热容/[J/(g.K)]1.92塑件的材料是聚丙烯（PP），收缩率为1.5%-2.5%，成型工艺性好，可以注射成型二．拟定模具结构形式1.分型面位置的确定2.确定型腔数量及排列由于该塑件需要侧向分型与抽芯，设计一摸多腔比较复杂，所以最后确定该模具为一模一腔。3.模具结构形式的确定由于塑件所需尺寸精度要求高，且需要侧向分型和抽芯。而且塑件属于旋转塑件，需设置分流道，保证短时间内均匀充满整个型腔。从上面分析中可知，本模具拟采用一模一腔，推杆推出，流道采用平衡式，浇口采5页用轮辐浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上可确定模具结构形式为A3型带推杆的单分型面注射模。三．注塑机型号的确定1.注射量的计算V外=3.14/4×12×12+3.14/4×11×11×12+3.14/4×12×12×3+3.14/4×10×10=2689mm3=2.7cm3V内=3.14/4×8×8×6.5+3.14/4×6.5×6.5×18.5=941mm3=0.9cm3V=V外-V内=1748mm3=1.7cm3通过计算，塑件体V=1748cm3,查阅资料知：聚丙烯密度0.851～0.935克/立方厘米，取0.9克/立方厘米，塑件质量为：m1=ρV=1574g取流道凝料的质量m2还是未知数，可按塑件质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模一腔，所以注射量为：m2=0.6nm1=0.6×1×1574=944gm=m1+m2=2518g2.锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.2-0.5倍，因此可用0.35nA1来进行估算，所以：A1=π×d2/4=113mm2(d=12mm)A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1=153mm2(n=1)Fm=AP型=153×144=22kN(用moldflow软件分析：型腔压力P型取144Mpa)3.选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，可选用SZ-10/16立式注射机6页注射机主要技术参数理论注射容量/cm310锁模力/kN160螺杆直径/mm15拉杆内间距/mm415×415注射压力/MPa150移模行程/mm130注射速率/（g/s）最大模厚/mm150塑化能力/（g/s）最小模厚/mm60螺杆转速/（r/min）定位孔直径/mm55喷嘴球半径/mm13喷嘴孔直径/mm3锁模方式双曲肘四．模架的选择7页我们没有用标准模架（如上图所示），是自己设计的模架，模架外形尺寸：长×宽×高=117x184x223mm。五．浇注系统形式和浇口设计1.主流道设计（1）主流道尺寸（1）.主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为:d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1）=3+0.5=3.5mm（2）.主流道球面半径为:SR=喷嘴球面半径+（1~2）=13+2=15mm（3）.球面配合高度h=3mm~5mm，取h=3mm（4）.主流道锥角α=2°~6°，取α=3°（5）.主流道长度L=59mm（6）.主流道大端直径D=d+2Ltanα=7.6mm（7）.浇口套总长L0=L+h+2=64mm8页（导套）（2）主流道衬套形式主流道小端口入口处与注射机喷嘴反复接触，属于损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC—55HRC。（3）主流道凝料体积Q=π/4dn2L=（π/4）*42*45=565.2mm3=0.5652cm32.分流道设计（1）分流道布置形式分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的分配到塑件的各个部分，因此，采用平衡式分流道。（2）分流道长度分流道L=4.15mm3.浇口设计9页（1）浇口类型及位置确定该模具是小型塑件的单型腔模，为提高效率，因而采用点浇口。为了节省材料，浇口部位单独做成圆锥体，然后镶入型腔板再磨平。（2）浇口尺寸L=1mm，d=2mm，a=20°六．成型零件的结构设计和计算1.成型零件的结构设计（1）型腔线轮圆周上有浅的沟槽，若凹模制成整体式，则用机械加工方法很困难。因此，线轮圆周上可以采用嵌入式斜滑块，则可以较好的解决上述问题。（2）型芯10页根据塑件的结构，型芯是一个筒类零件，因为没有设置拉料杆，所以型芯是实心的。2.成型零件钢材的选用浇口套是大批量生产，成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好；机械加工性能和抛光性能也应良好。因此构成型腔的嵌入式模钢材选用SM1。3.成型零件工作尺寸的计算（塑件公差等级采用7级）塑件收缩率为1.0%-2.5%，所以平均收缩率为s=1.75%Δ—塑件公差值（查塑件公差表）δz—制造公差（取Δ/3）①对于型腔尺寸φ1211页塑件标准尺寸为：φ120-0.68该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL-(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]0+0.227=φ11.190+0.227②对于型芯尺寸φ8塑件标准尺寸为：φ800+0.58该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL+(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]0-0.193=φ8.390-0.193同理：③对于型腔尺寸φ11塑件标准尺寸为：φ110-0.68该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL-(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]+0.2270=φ10.17+0.2270④对于型芯尺寸φ6.5塑件标准尺寸为：φ6.50+0.58该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL+(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]-0.1930=φ6.86-0.1930⑤对于型腔尺寸φ10塑件标准尺寸为：φ100-0.68该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL-(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]0+0.227=φ9.930+0.227⑥对于型芯尺寸L=6.5塑件标准尺寸为：6.500+0.58该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL+(Δ/2+Δ/3/2)]0-0.193=70-0.193⑦对于型腔尺寸L=25塑件标准尺寸为：250-112页该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL-(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]0+0.33=24.690+0.33⑧对于型腔尺寸L=3塑件标准尺寸为：30-0.38该型腔尺寸为：d=[（1+s）xL-(Δ/2+Δ/3/2+Δ/6/2)]0+0.127=2.770+0.127七．合模导向机构设计（1）导向机构的总体设计1.该模具采用4根导柱，其布置为等直径对称布置。2.该模具导柱安装在型芯固定板上，导套安装在型腔板、定模推件板和定模座板。（2）导柱的设计1.该模具采用带头导柱，不加油槽。2.导柱的直径根据模具尺寸而确定为4.2。3.导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7的间隙配合。（3）导套的设计1.结构形式采用带头导套（I型）和直导套。2.导套孔的滑动部分按H7/f7的间隙配合，带头导套外径与模板一端H7/k6配合。八．脱模推出机构设计（1）推出板推出过