插線板上蓋注塑模具設(shè)計(jì)

插線板上蓋注塑模具設(shè)計(jì),線板,注塑,模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 插線板上蓋注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 翟通寶 學(xué) 號(hào)： 140301111111 院（系）： 中德工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 模具1412班 指導(dǎo)教師： 職 稱：  中文題目：插線板上蓋注塑模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共 19 頁(yè) 圖紙共 4 張 完成日期 答辯日期 摘 要 本設(shè)計(jì)是注塑模具的設(shè)計(jì)。需要設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等，分型面選在最大的橫截面，塑料成型產(chǎn)品放上工作，使用復(fù)位桿復(fù)位時(shí)返回。 設(shè)計(jì)需要計(jì)算塑件的尺寸，確定尺寸精度，然后注射機(jī)的選擇。檢查注塑機(jī)參數(shù)，包括厚度，模具安裝尺寸，模具開(kāi)模行程等參數(shù)，所有符合要求的確定注射機(jī)的類型。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，插入了模具結(jié)構(gòu)和模具的局部圖，還有通過(guò)CAD等軟件繪制的二維圖。 關(guān)鍵詞：塑件，澆注系統(tǒng)，模具尺寸，冷卻系統(tǒng) Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 塑件分析 2 2 成型分析 3 2.1 分型面的確定 3 2.2 塑件體積與質(zhì)量 3 2.3 模具方案的確定 4 3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與尺寸計(jì)算 6 3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3.1.1 模仁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 3.1.2 開(kāi)閉器設(shè)計(jì) 6 3.1.3 小拉桿設(shè)計(jì) 6 3.2 模具尺寸 7 3.2.1 動(dòng)定模板尺寸 7 3.2.2 模腳尺寸 7 3.2.3 定位圈尺寸 8 4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 4.1 水路 10 4.2 水路選取 10 5.1 主流道 11 5.2 分流道 11 5.3 澆口 11 5.4 冷料穴 12 6 排氣方式 13 7 注塑機(jī)的選擇 14 7.1 注射工藝成型參數(shù) 14 7.2 選定注射機(jī) 14 7.3 開(kāi)模行程 15 總 結(jié) 16 附錄 17 致 謝 18 參考文獻(xiàn) 19 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 前 言 模具是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展，模具制造的能力和技術(shù)也得到了不斷的提升，使得模具的壽命也在不斷的提升。隨著CAD/UG/CAE等軟件的不斷應(yīng)用，采用更先進(jìn)的技術(shù)和機(jī)器，制造出的模具和工件的精度得到明顯的提升。 隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)塑件的需求也在不斷的提升，對(duì)塑件的要求也越來(lái)越來(lái)高，譬如塑件的外觀，質(zhì)量，尤其是生活用品的塑件有著嚴(yán)格的要求。而塑料產(chǎn)品的材料一般都是塑料。也就是說(shuō)塑件一般采用注塑模來(lái)制造，因此 注塑模具在塑料的生產(chǎn)過(guò)程中尤為重要。而且塑料制品的更新?lián)Q代也很快，也使得對(duì)注塑模的要求也變高了。而國(guó)內(nèi)的塑料制品行業(yè)也通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)丶借鑒有著明顯的提升。但是在一些精度要求高，技術(shù)含量高，復(fù)雜程度高的塑件上還是有著明顯的缺陷，這也使得借鑒，學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)理論顯得尤為重要。 在校幾年的學(xué)習(xí)，自己對(duì)模具有了比較清晰的了解。而此次設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一個(gè)插線板上蓋注塑模具。通過(guò)對(duì)塑件的分析，對(duì)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，計(jì)算。運(yùn)用UG對(duì)模具進(jìn)行建模，運(yùn)用CAD對(duì)零件圖與裝配圖進(jìn)行繪制，雖然對(duì)模具有一定的了解，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了各種各樣的問(wèn)題，使自己原本認(rèn)為簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)有了一個(gè)更加深刻的認(rèn)識(shí)。通過(guò)老師的指導(dǎo)，同學(xué)的幫忙，自己查閱資料完成了設(shè)計(jì)的任務(wù)。由于自己本身的問(wèn)題，有很多問(wèn)題沒(méi)得到完美的完善，懇求老師指正。 1 塑件分析 材料采用ABS,具有耐磨性，耐光性，耐化學(xué)腐蝕性。ABS屬于無(wú)定型材料，成型收縮率0.5%，該塑件脫模斜度周圈均勻?yàn)?°，塑件精度為MT7級(jí)，表面光潔，無(wú)毛刺、無(wú)縮痕，尺寸要求不高，澆口不留表面，屬薄壁塑件，生產(chǎn)批量較大，成型工藝快，可以注塑成型。外形為長(zhǎng)方形尺寸（120*60*20，如圖） 圖1-1 塑件 2 成型分析 2.1 分型面的確定 分型面的選擇根據(jù)有：1）分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處；2）不影響塑件外觀質(zhì)量，尤其是對(duì)外觀有明確要求的塑件；3) 有利于保證塑件的精度要求；4) 有利于模具加工，特別是型腔的加工；5) 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)置；6) 便于塑件的脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊；7) 盡量減少塑件在合模平面上的投影面積，以減少所需鎖模力；便于嵌件的安裝。 該塑件為插線板，外形表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量，便于清除毛刺及飛邊，有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體，分模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)選擇在塑件外形輪廓的最大處，如圖所示 圖2-1分型面 2.2 塑件體積與質(zhì)量 計(jì)算塑件重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得ABS的密度為ρ=1.05g/cm3成型收縮率成:0.5% 成型溫度：180～280℃。 計(jì)算塑件的體積：V=38.5cm3（通過(guò)軟件計(jì)算） 計(jì)算塑件重量：W=Vρ＝38.5cm3×1.05g/cm3=40.425g 考慮到塑件結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，需求量中等固采用一模2件的模具結(jié)構(gòu)。 2.3 模具方案的確定 圖2-2 模具圖 模具采用細(xì)水口，一模兩穴，推桿推出，復(fù)位桿復(fù)位，有墊板無(wú)推件板，型芯型腔采用沉坑嵌入式，如圖2-2。 推出方式推桿推出，四個(gè)小推桿推塑件四個(gè)角均勻分布在塑件的各個(gè)包緊力較大的地方，方便塑料進(jìn)入。如圖2-3所示。推桿采用對(duì)稱布置，保證塑件推出時(shí)的平衡與穩(wěn)定，方便塑件的取出。推桿 圖2-3 推桿 復(fù)位桿復(fù)位。面針板上四個(gè)直徑20的復(fù)位桿，彈簧復(fù)位。如圖2-4。復(fù)位桿是在塑件被推出后，上一次產(chǎn)品注塑成型后，需要再次進(jìn)行注塑成型時(shí)的必要部件，可以使模具周而復(fù)始，始終循環(huán)工作的關(guān)鍵。 圖2-4 復(fù)位桿 3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與尺寸計(jì)算 3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.1 模仁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模仁采用清角方式嵌入在AB板中，清角直徑16，水路采用直徑8毫米環(huán)繞型水路，四個(gè)螺釘均勻分布在四個(gè)角與AB板鎖。如圖3-1。 圖3-1 模仁 3.1.2 開(kāi)閉器設(shè)計(jì) 開(kāi)閉器是使用胡波外掛提供的原始數(shù)據(jù)做出來(lái)的，不做修改。見(jiàn)圖3-2。 3.1.3 小拉桿設(shè)計(jì) 小拉桿同樣是使用胡波外掛的原始數(shù)據(jù)做出來(lái)的，也不用做修改，見(jiàn)圖3-2。 圖3-2開(kāi)閉器及小拉桿 3.2 模具尺寸 3.2.1 動(dòng)定模板尺寸 定模板需要開(kāi)框裝入整體嵌入式型腔件，加上整體嵌入式型腔件上還需要開(kāi)設(shè)冷卻水道，整體嵌入式型腔高度為30mm,還有定模板上要留出足夠的距離引出水路，且也要有足夠的強(qiáng)度，故定模板厚度取70mm。 具體選取方法與定模板相似，由于動(dòng)模板下面是模腳，特別是注射時(shí)，要承受很大的注射壓力，所以相對(duì)定模板來(lái)講鑲件底部相對(duì)厚一些，故動(dòng)模板厚度取80mm。 3.2.2 模腳尺寸 模腳高度=頂出行程+推板厚度+頂出固定板厚度 + 5 mm = 30 + 25 + 20 + 5 = 80 ，所以初定模腳為90mm。 經(jīng)上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為CI3050，其外形尺寸：寬X長(zhǎng)X高=300mm X 500mm X 346mm,如圖3-3所示。 圖3-3 模架 3.2.3 定位圈尺寸 模具安裝在注塑機(jī)上必須使模具中心線與料筒、噴嘴的中心線相重合，定位圈與注塑機(jī)固定模板上的定位孔呈間隙配合（H8/e8）。定位圈的高度，對(duì)小型模具為8mm~10mm，對(duì)大型模具為10mm~15mm。此外，對(duì)中小型模具一般只在定位模板上設(shè)置定位圈，對(duì)大型模具可在動(dòng)、定模板上同時(shí)設(shè)置定位圈。本次設(shè)計(jì)的模具只在定模板上設(shè)置定位圈，定位孔直徑為162mm，定位圈的高度為10mm。定位圈形式如圖3-4所示。 圖3-4 定位圈 4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ABS屬于中等粘稠度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和50~80℃。所以，模具溫度初步選定為50℃，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻 根據(jù)塑件形狀，型芯型腔應(yīng)采用環(huán)繞型運(yùn)水冷卻回路，并在冷卻水槽周圍設(shè)計(jì)密封圈，對(duì)水路的運(yùn)水進(jìn)行有效的密封。 圖4-1水路 圖4-2 水路 4.1 水路 在塑料注射成型過(guò)程中，注入模腔中熔體的溫度一般在200~300攝氏度之間，當(dāng)制品從模具中取出時(shí)，溫度一般為60攝氏度，釋放熱量都傳給了模具，為了保證模具的正常工作，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻，主要是采用冷卻水管進(jìn)行冷卻，冷卻水管一般直徑為8mm。 冷卻水管設(shè)計(jì)要點(diǎn): 1、在允許的條件下，冷卻水道據(jù)型芯型腔壁不宜太遠(yuǎn)，也不能太近，通常在12~20mm之間。2、應(yīng)保證型芯型腔冷卻平衡3、為防止漏水，水管連接處需加密封圈。4、冷卻水道不應(yīng)通過(guò)接縫部位，防止漏水。 ABS屬于中等粘度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和50~80℃。所以模具溫度初選為50℃，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 4.2 水路選取 根據(jù)塑件成型面的形狀及型芯型腔內(nèi)部構(gòu)造，應(yīng)采用環(huán)繞型運(yùn)水冷卻回路，并在冷卻水槽周圍設(shè)計(jì)密封圈，對(duì)水路的運(yùn)水進(jìn)行有效密封如圖4-2。5 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)一般分為主流道、分流道、點(diǎn)澆口、冷料穴四部分組成。 5.1 主流道 主流道的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道長(zhǎng)度，減少壓力熱量的損失，故主流道大端常采用圓角過(guò)度，減少力的損耗。這里主流道上端尺寸為2mm，斜度為1°。 5.2 分流道 分流道連接主流道和接口，起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。主要要求有: 1）、排列緊湊，縮小模具板面尺寸；2）、流程盡量要短，鎖模力力求平衡 常見(jiàn)的流道截面形狀有圓形、梯形、U型、六邊形等。其中U形流道便于分型面的分割，故采用U形分流道，同時(shí)分流道較短，流道分流平衡。 5.3 澆口 因?yàn)樗芗砻娌荒芰粝聺部诤圹E，且塑件成型質(zhì)量要求較高，所以采用點(diǎn)澆口。 點(diǎn)澆口可以將塑料熔體順利地充滿到型腔各處，獲得外形輪廓清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。因此要求充模速度快而有序，壓力損失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，且在塑件上留下澆口痕跡小。 這種澆口的特性: 它在模具中，塑料熔體直接流入型腔，因而壓力損失少，進(jìn)料速度快，成型比較容易，傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。 圖5-1 流道 5.4 冷料穴 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用是去除料流前段的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。本模具的冷料穴在主流道的正下方。 6 排氣方式 本模具采用間隙排氣。 7 注塑機(jī)的選擇 7.1 注射工藝成型參數(shù) 注射成型的工藝參數(shù)有很多，這里摘取了一些與本次設(shè)計(jì)有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行成表，如下表7-1所示 表7-1 注塑工藝成型參數(shù) 工藝參數(shù) 通用ABS 耐熱ABS微信 阻燃ABS 料筒溫度／℃ 后部 中部 前部 180~200 210~230 200~210 190~200 220~240 200~220 170~190 200~220 190~200 噴嘴溫度／℃ 模具溫度／℃ 注射壓力／MPa 螺桿轉(zhuǎn)速／r · min-1 180~190 50~70 70~90 30~60 190~200 60~85 85~120 30~60 180~190 50~70 60~100 20~50 7.2 選定注射機(jī) 由UG建模分析得到材料密度為（1.05g/cm3）塑件體積為：38.5 cm3，塑件的質(zhì)量為40.4g。由此選用臥式注射成型機(jī)：XS-ZY-125;該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范如下。 表7-2 注塑機(jī)參數(shù) 一次注射量/cm3 125 開(kāi)模行程/mm 160 最大裝模厚度/mm 180 最小模厚度/mm 60 注射壓力/mpa 119 注射方式 螺桿式 鎖模力/kn 900 最大注射面積/cm3 90 螺桿直徑/mm 42 動(dòng)定模固定板尺寸（mm*mm） 250*280 7.3 開(kāi)模行程 注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)滿足開(kāi)模時(shí)塑件能順利推出的需要，所以設(shè)計(jì)時(shí)所選擇的注射機(jī)最大開(kāi)模行程必須大于開(kāi)模時(shí)塑件被推出距離5~10mm S≥H1+H2+（5~10）mm 式中 S 為注射機(jī)的最大開(kāi)模行程 H1塑件推出高度 H2 塑件高度，包含澆注系統(tǒng)中與塑件相連的凝料的高度 H1+H2=125mm+20mm=145mm 因?yàn)镾>145，所以S取160mm。 總 結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深深的感受到了知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)的不足；畢業(yè)設(shè)計(jì)用UG,CAD軟件，鍛煉了我的能力，讓我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的一些進(jìn)一步的步驟和方法有更高的理解。它是在未來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)我們工作的幫助，也為未來(lái)的工作積累了經(jīng)驗(yàn)。 在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)有些難點(diǎn)，一是模仁的設(shè)計(jì)；二是澆注系統(tǒng)的設(shè)置，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中走了很多彎路。模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由于很難找到一個(gè)公式，只能做一些估算；盡管已經(jīng)盡量考慮，但由于個(gè)人水平有限，難免有錯(cuò)誤和漏洞。 本次設(shè)計(jì)是對(duì)我學(xué)業(yè)水平的一次測(cè)試。它讓我聯(lián)系實(shí)際，對(duì)書(shū)本知識(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)行融會(huì)貫通，讓我的理論知識(shí)通向?qū)嵺`。以后我會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)中學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，用我的知識(shí)創(chuàng)造更多的價(jià)值。 附錄 致 謝 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了許多困難，但每次遇到困難，都得到老師的指導(dǎo)和幫助。老師很熱情，善良，細(xì)心負(fù)責(zé)。在此向無(wú)論我怎么問(wèn)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，總是耐心地向我解釋的老師表示衷心的感謝！ 感謝我的導(dǎo)師老師幾年來(lái)培養(yǎng)我的老師給了我很多平時(shí)在生活上的幫助。 感謝我的同學(xué)給我的幫助，他們給了我很多建議和幫助。 最后，衷心的感謝您在百忙之中審閱論文的專家，教授，教師！ 謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 卡茲莫. 國(guó)際機(jī)械工程先進(jìn)技術(shù)譯叢:注塑模具設(shè)計(jì)工程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2014 [2] 穆沙 R.卡邁勒. 注射成型. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2014 [3] 古特·孟尼格 , 克勞斯·斯托克赫特. 模具制造手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2016 [4] 梁明昌. 注塑成型工藝技術(shù)與生產(chǎn)管理. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2014 [5] 徐佩弦. 張占波 , 王利軍. 熱流道注射模塑.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2016 [6] 張維和. 注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程(第2版) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2011 [7] 李勇. 塑料注塑模具經(jīng)典結(jié)構(gòu)180例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2010 [8] 邱丹力. 塑料成型工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2008 [9] 格林納.弗里多. 精密注射成型:工藝、材料和應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2014 19