1、?套管塑料模具設計?畢業設計說明書設計題目：套管塑料模具設計學生姓名：朱宏棟學號：202104040219系別：機電工程系專業班級：機電模具2班指導教師：吳光芒起止時間：2021年12月21日2021年12月28日目錄套管塑料模設計31、塑件的工藝分析41.1、 塑件的原材料分析41.2、 塑件的尺寸精度分析41.3、 塑件外表質量分析51.4、 塑件的結構工藝分析52、成型設備選擇與塑件注射工藝參數確定62.1、 計算塑件的體積62.2、 注塑機的初步選擇62.3、 塑件注射工藝參數確實定63、注射模的結構設計73.1、 分型面的選擇73.2、 型腔數目確實定及型腔的排列73.3、 澆注系統

2、的設計83.4、 型芯、型腔結構確實定93.5、 推件方式的選擇103.6、 側抽芯機構設計104模具設計有關尺寸計算型芯型腔圖如下113.7、 124.1、 腔和型芯工作尺寸計算124.2、 抽芯機構零件設計與計算134.3、 模板尺寸設計154.4、 導向機構的設計155、冷卻系統的設計156、注射機有關參數的校核166.1、 注射壓力校核166.2、 安裝尺寸校核166.3、 最大行程校核166.4、 推出裝置校核167、模具裝配圖17設計小結17參考文獻18套管塑料模設計摘要：本設計分析塑料的特性及其對注塑工藝的影響,介紹了套管塑料模具主要零部件的尺寸計算方法,注塑模結構及工作過程.根

3、據套管零件的特點確定了塑料模結構,達到了塑件的尺寸精度.針對塑件脫模過程中的難點,設計了一種非常規抽芯的塑料模結構,并對模具設計與制造中的一些關鍵問題加以詳述.同時對澆注系統,頂出機構也作了簡要說明.關鍵詞：注塑模；設計；套管；抽芯機構；側向抽芯、,.刖百：隨著中國當前的經濟形勢的高速開展,在“實現中華民族的偉大復興口號的倡引下,中國的制造業也蓬勃開展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業水平的重要標志之一,模具工業能促進工業產品生產的開展和質量提升,并能獲得極大的經濟效益,因而引起了各國的高度重視和贊賞.在日本,模具被譽為“進入富裕的原動力,德國那么冠之為“金屬加工業的帝王,在羅馬尼亞那么更為

4、直接：“模具就是黃金.可見模具工業在國民經濟中重要地位.我國對模具工業的開展也十分重視,早在1989年3月公布的?關于當前國家產業政策要點的決定?中,就把模具技術的開展作為機械行業的首要任務.近年來,塑料模具的產量和水平開展十分迅速,高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰比例越來越大.套管注射模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內,塑料受熱熔化后,在注塑機的螺桿或柱塞的推動下,經過噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔內,塑料在其中固化成型.本次課程設計的主要任務是塑料模具的設計,也就是設計一副注塑模具來生產插套管塑料件產品,以實現自動化提升產量.針對套管塑料模的具體結構,通過此次設

5、計,使我對模具的設計有了較深刻的熟悉；同時,在設計過程中,通過查閱大量資料、手冊、標準等,結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構成型零部件、澆注系統、導向局部、推出機構、側抽機構、模溫調節系統有了系統的熟悉,拓寬了視野,豐富了知識,為將來獨立完成模具設計積累了一定的經塑件零件圖:1、塑件的工藝分析1.1、 塑件的原材料分析此制品的材料為ABSAB*無色,透明并有光澤的非結晶型的線型結構的高聚物,流動性好,其原料來源廣泛,石油工業的開展促進了聚苯乙烯大規模的生產.1.2、 塑件的尺寸精度分析從制品所給的精度為5,查?塑料成型工藝與模具設計?表5-3得5級精度等級為未注公差尺寸,精度要求不高.零件

6、各尺寸如下列圖：1.3、 塑件外表質量分析查?塑料成型工藝與模具設計?表5-5得ABS可以到達的外表粗糙鍍為Ra0.101.6um,從經濟性考慮,取Ra1.6.1.4、 塑件的結構工藝分析此制品為方形制品,厚度為2,具有一小孔,所以在設計時著重是抽芯機構.為了方便脫模,查?塑料成型工藝與模具設計?表5-9,設型腔脫模斜度為25,型芯脫模斜度為20.2、成型設備選擇與塑件注射工藝參數確定2.1、 計算塑件的體積經過計算,制件單件的體積V件=10.91cm3,注射機一次所要注射熔融塑料的體積V=nV件+V凝=34.912cm3式中,n=2;V凝=0.6V件2.2、 注塑機的初步選擇根據制品結構選擇

7、立式注射機,查表塑料成型工藝與模具設計?附錄F,初步選用SZ-100/60立式注射機,主要參數如下：SZ-100/60結構類型：立式注射機理論注射容量/cm3：10螺桿直徑/mm:35注射壓力/MPa:15瑣模力/KN:6拉桿內間距/mm:32X32模板行程/mm:30最大模具厚度/mm:30最小模具厚度/mm:3噴嘴球半徑/mm:10噴嘴伸出量/mm:20噴嘴口直徑/mm:4模具定位孔直徑/mm:102.3、 塑件注射工藝參數確實定ABSS射成型工藝參數見下表,試模時,可根據實際情況作適當調整工藝參數規格工藝參數規格預熱和枯燥溫度/C:100-110成型時間/s注射時問0-5時間/h:12-

8、16保壓時20-50問料筒溫度/C后段190-200冷卻時問20-50中段200-240總周期50-100前段200-210螺桿轉速n/(r-min-1)20-50噴嘴溫度/C190-200后處理方法紅外線燈烘箱模具溫度/C40-80溫度t/C70注射壓力/Mpa70-100時間t/h2-43、注射模的結構設計3.1、 分型面的選擇根據分型面白選擇原那么,考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制件,所選擇的分型面為A-A,如下列圖所示：3.2、 型腔數目確實定及型腔的排列型腔數為4個,采用對稱排列.這樣也有利于澆注系統的排列和模具的平衡3.3、 澆注系統的設計3.3.1 主流道主流道是指澆

9、注系統中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道,是熔體最先流經模具的局部,它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響,因此,必須使熔體的溫度降和壓力損失最小.根據手冊查得XS-ZY-250型注射機噴嘴的有關尺寸：噴嘴球半徑：R=10mm噴嘴孔直徑:d=4mma、主流道尺寸主流道通常設計在澆口套中,為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出,主流道設計成圓錐形,其錐角為,流道外表粗糙度,小端直徑比注射機噴嘴直徑大0.51mm現取錐角a=6mm小端直徑比噴嘴直徑大.澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造,熱處理淬火硬度5055HRC由于小端的前面是球面,其深度為現取為,注射

10、機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合,因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大.澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合.主流道是一端與注射機噴嘴相接觸,另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道.主流道小端尺寸為5mmb、主流道的形式模具主流道局部常設計成澆口套與定位圈做成一體形式,用螺釘固定在定模座板上.常由于注射機的噴嘴球半徑為10mm所以澆口套的為R12mm如下列圖：co03OH634coc5coco00.02A3.3.2 分流道從便于加工的方面考慮,采用截面形狀為U圓形的分流道.查有關的手冊,選擇h=4mmR=2mm.由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有中央部位的塑料熔體

11、的流動狀態較為理想,因面分流道的內外表粗糙度Ra并不要求很低,一般取1.6pm左右既可,這樣外表稍不光滑,有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定,從而與中央部位的熔體之間產生一定的速度差,以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱.3.3.3 澆口對塑件成型性能、澆口和模具結構的分析比擬,由于塑件的尺寸及外表精度要求不高,從模具的制造及結構考慮,確定成型該塑件的模具采用點澆口的形式.3.4、 型芯、型腔結構確實定型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結構.整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模,其特點是牢固,不易變形,有較高的強度和剛度,成型的塑件外表不會有模具接縫痕跡.當塑件結構簡

12、單時,制作整體式凹模比擬容易,塑件形狀復雜時,整體式凹模的加工工藝性較差,需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段,制作周期較長且費用較高零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難,消耗貴重模具鋼多.整體式結構適用于形狀簡單的中小型塑件.整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式,再嵌入模具的模板內,它在單腔和多腔模具中均可應用.這種凹模結構的好處是：a、加工單個型腔的凹模方便,同時零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個型腔的小.b、節省貴重鋼材.根據工作性質,凹模和固定板可分別采用不同的材料制作.C、易于維修更換.采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模,兒不影響生產進行.d、各型腔凹模單獨加工利于縮短制模周期.根據

13、該塑件白外形分析,模具的動、定模都是由凸、凹模組成,由于塑件形狀簡單,所以采用整體式型腔,而型芯采用整體嵌入式,并采用臺階固定方式.3.5、 推件方式的選擇根據塑件的形狀特點,模具的側抽芯機構及大局部型芯在動模局部.開模后,塑件留在動模的型腔內,并包裹著中間的型芯,其推出機構可選擇推桿推出和推板推出,假設采用推板推出只能推外圍局部,而中間的型芯抱緊局部沒有推件力,且塑件上有圓弧過度,推件板制造困難；推桿推出簡單,推出平穩可靠,雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡,但處于內部而且外表質量沒什么要求.從以上分析得出:該塑件可采用推桿推出機構.3.6、 側抽芯機構設計塑件頂部側壁上有1個6mm勺孔,它垂

14、直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具中脫落.因此,小孔的型芯必須做成活動的型芯,即設置側向抽芯機構.該塑件能考慮的抽芯機構有斜滑塊抽芯機構和滑塊、斜銷抽芯機構.根據塑件的結構分析,假設采用斜滑塊抽芯機構.4模具設計有關尺寸計算型芯型腔圖如下忙.4型腔期百陋Inam型芯4.1、 腔和型芯工作尺寸計算該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算.查有關手冊得PA的收縮率為Q=0.6%1.4%,故平均收縮率為S=(0.6+1.4)/2=1%;根據塑件尺寸公差要求,條件：平均收縮率為S=0.01,模具模具的制造公差取5z=A/3類別塑件尺寸計算公式型腔及型芯工作尺寸型腔的計算-0.24Lm=(1+S)Ls3/4

15、A1+SZA03.86B1875護1362犯w22.9JIa4SH=(1+S)Hs2/3+SzA05M鏟,4吧口足391MLi型芯的計算12%疑l行(1+S)ls+3/4A0-bz38產h尼(1+S)hs+2/3A0-Sz側孔沒有特別要求,直接取ln=6-0.24mm4.2、 抽芯機構零件設計與計算4.2.1、 抽芯距的計算S=h+(23)=4+(23)=67mm,去抽芯距為7mm其中:h為側孔深度,(23)mm為抽芯平安系數.4.2.2、 斜導柱設計a、斜導柱的結構b、斜導柱傾角a確定見下列圖所示,斜導柱的斷面為圓形,具固定形式與合模導柱類似的臺肩固定只是由七世窗安裝而臺肩軸被削去一局部.斜

16、導柱導向局部可以做成半球型或錐臺形,但紅注意鏈臺的斜角須大于斜導柱的傾斜角,以防止斜導柱工作長度局部已脫離滑跳的孑求后,斜寸柱頭部仍對yt塊有怪動作用.、斜導柱白傾角a是決定斜導柱抽芯機構工作實效的一個重要的因素.a的大小關系到模具所需開模力的大小及斜導柱所受彎曲力的大小,有關系到斜導柱的工作長度、抽芯距及開模距離長短.a的取值一般在15.20問,根據塑件的側抽孔的深度,即抽芯距的大小,由于抽芯距較小為6mm所以可取較小的傾角,取a為17c、斜導柱直徑確實定斜導柱主要承受彎曲力,而對斜導柱的直徑確實定一般按經驗來取,由于塑件的側抽型芯孔較小,側抽力不大,所以取斜導柱的直徑為16mm.滑塊與導滑

17、槽的設計a、側型芯與滑塊的連接形式根據塑件側孔較小,形狀簡單,側型芯與滑塊應做成整體式.b、滑塊的導滑形式根據模具型芯的大小,以及各自的使用情況,滑塊與導滑槽的常用配合形式各不相同,總的要求是在抽芯過程中,保證滑塊運動平穩,無上下竄動和卡滯現象為此對滑塊與導滑槽之間有兩處位置要求間隙配合,一是在滑塊的側面處,另一是在滑塊被壓緊的臺肩面處.經過對滑塊導滑形式的考慮,假設采用整體式的導滑槽,會使導滑槽的加工增加難度,所以考慮采用組合式的導滑槽結構,導滑槽局部敞開,便于制造加工,保證其精度和硬度,其組合式圖形如下列圖所示：c、滑塊定位裝置的設計由于模具采用二次開模,而且第一次開模距離滿足抽芯距離,利

18、用第一次開模的限位螺釘作為定位,即可省去獨立設計滑塊定位裝置.d、楔緊塊的設計楔緊塊白楔角a必須大于斜導柱的斜角a,這樣當模具翻開開始抽芯時,楔緊塊才能為滑塊的移動讓位,否那么,斜導柱無法帶動滑塊抽芯一般取a=a+(23),可取a=94.3、 模板尺寸設計由于模具是根據標準模架設計,所以查?塑料成型工藝與模具設計?表9-5選取出各板尺寸：動模板:200mnrK200m佛20mm定模板：200mmX200mrK70mm支承板：250mmX200mrK30mm墊塊：38mmX200mrK70mm動模座板：250mrK200mrK25mm定模座板：250mmX200mm(30mm推板：120mm(2

19、00m佛15mm推桿固定板：120mm(200mrK1mm4.4、 導向機構的設計設計導向機構是為了使模具和模有正確的位置,以提升制品成型質量.另外,它還可以提升模具壽命.一般注射模采用的導向零件為導柱導套,在設計時選用標準件,查?模具標準應用手冊?表5-5.5、冷卻系統的設計模具在注射時,應對模具溫度進行較好的限制,才能保證制品的精度,這就要求在模具內設計冷卻系統,但由于本零件較小,可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡.另外此制品為小批量生產,成型的制品精度等級為一般精度,故采用模具自然冷卻,不設計冷卻水道.6、注射機有關參數的校核6.1、 注射壓力校核注射機SZ-100/60注射壓力為150M

20、PaPA注射成型工藝中所需注射壓力為70-100MPa所以注射機SZ-100/60的注射壓力滿足要求.6.2、 安裝尺寸校核該模具的外形尺寸為：400m由400mmSZ-100/60型注射機模板最大安裝尺寸為450mrK450mm故能滿足模具的安裝要求.由于SZ-100/60型注射機所允許模具的最小厚度為170mm最大厚度300mm,模具閉合高度為245mm所以滿足的安裝條件.所以,SZ-100/60型注射機滿足模具安裝要求.6.3、 最大行程校核經查資料注射機SZ-100/60型的最大開模行程S=300mmg足下式計算所需的出件要求：SH+H+a=38+56+(510)+50+(510)=162mm(H1是推出距離；H2是塑件