插座壳的模具设计

1、五孔插座上壳模具设计模具设计旨在深化和巩固课程知识，培养塑料模具设计能力。通过对塑料成型工艺的分析，分型面和浇注系统的确定，塑料模具设计方案的论证，主要成型零件的设计计算，熟悉塑料模具设计的一般过程，并训练和完善设计思想，建立正确的设计思想。关键词：确定分型面；塑料零件工艺设计计算的参考数据第一，设计任务技术要求：(1)未指定的公差应基于MT5(二)一模两件质量，材料是ABS二、塑料零件的结构可制造性分析(一)塑料零件的几何形状分析熟悉塑料零件的图纸，并在脑海中建立一个清晰的塑料零件三维形状。复杂的塑料零件可以通过计算机三维建模帮助理解它们的几何形状。三维图1-1如下：图1-1五孔插座壳体三维

2、图(2)塑料零件原材料的成型特性分析ABS是一种不透明的无定形聚合物，无毒无味，密度为1.02-1.05克/厘米。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物具有优异的机械性能，如坚固性、硬度、韧性、一定的化学稳定性、良好的介电性能、良好的尺寸稳定性以及易于成型和加工。塑料成型件表面有良好的光泽，配色后可制成任何颜色，但其缺点是耐热性差。ABS可以通过注塑、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀焊接和表面处理来成型。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的成型性能如下：1、易吸水，成型前应干燥，对表面要求高的塑料零件应预热并长时间干燥。2.流动性中等，溢出值约为0.04毫米3.壁厚和熔体温度对收缩率影响不大。4.成型周期短。

3、5、容易产生焊缝，应尽量降低浇注系统对材料流动的阻力。(三)塑料零件的结构可制造性分析1.塑料零件的尺寸精度分析和成型零件的计算塑料零件的尺寸为无公差的自由尺寸，公差按MT5检查如表1-2所示：表1-2模塑件的尺寸计算种类模具零件名称塑料零件尺寸计算公式工作尺寸空腔计算空腔长度960 -1lm=(1 SCP)LS-0.75095.778 0.33 0广泛的860 -185.723 0.33 0高的150 - 0.58(Hm)0=(1 SCP)HS-0.5014.792 0.19 0固定模具镶块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核心计算大核心92 1 0lm=(1 SCP)Ls-0.750-93.2560 -0.3382 1 083.2010 -0.3313 0.58 013.5070 -0.19动模小腔截面尺寸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.塑料零件的表面质量分析对塑料零件的表面没有特殊要求。正常情况下，外表面应光洁，表面粗糙度可取0.8um，无要求的塑料件内表面粗糙度Ra可取3.2um3.塑料零件的生产批次塑件的生产

5、类型对注塑模具的结构有着重要的影响。在大批量生产中，由于注塑模具的价格在整个生产成本中所占的比例很小，提高生产率和模具寿命的问题更加突出，因此考虑使用自动化程度更高、精度寿命更长的模具。塑料零件被大量生产。因此，为了提高塑料件在模具设计中的生产率，我们倾向于采用多腔、长寿命、短成型周期、自动快速脱模的模具，同时对模具成本也要进行适当的控制。(4)注塑机的初步选择1、计算塑料零件的体积通过三维建模可以得到圆壳的体积V=25340.9846mm3，ABS的密度取为=1.03g/cm3，得到的塑件质量为m=26.1 g2.确定空腔的数量由于塑料件的内侧是凸起的，并且塑料件的尺寸有一般的精度要求，外表

6、面有很高的光洁要求，所以不能使用太多的型腔。因此，采用一模两腔，腔在t型两侧平衡表1-3注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度8090/成型时间注射时间35时间2h保压时间1530桶温/一段时间后180200冷却时间1530中段210230总周期4070前段200210螺杆速度/(转/分)3060喷嘴温度/180190后加工方法红外线灯烤箱模具温度/6080温度/70注射压力/MPa7090时间/小时244.确定模具温度和冷却模式ABS是一种非晶态塑料，具有中等流动性和平均壁厚，在保证脱模顺利的同时，可以缩短冷却时间，提高生产效率。因此，应采用适当的冷却水循环，成型模具的温度应

7、控制在6080。5.成型设备的初步确定塑料件采用注塑成型，一模两腔分布。塑料的注射量可计算一次：W=2m m废料=57.42 g。根据对一次注射量的分析，考虑到塑料品种、塑件结构、生产批次、注射工艺参数、注射模尺寸等因素，参照设计手册，初步选择了SYZ-300的参数，如表1-4所示。表1-4注塑机操作参数序列号主要技术参数项目参数值1最大注射体积/cm33202注射压力/MPa1253夹紧力/千牛14004动态模板安装尺寸/毫米520*6205最大模具厚度/毫米3556最小模具厚度/毫米1307最大开模冲程/毫米3408喷嘴前端的球形半径/毫米129喷嘴孔直径/毫米410定位环直径/毫米125

8、3.分型面和浇注系统的设计(a)分型面的确定为了保证塑件的顺利分型，主分型面应首先考虑塑件的最大轮廓。开模后，塑料件应留在动模上，以便于脱模，塑料件的精度、表面质量、排气和模具加工制造应综合考虑。选择如图1-5所示的分型面：图1-5分型面(2)浇注系统的设计浇注系统由四部分组成：主浇道、分浇道、分浇道和冷料腔。考虑到塑料件外观要求高，外表面无成型斑点和焊接痕迹，一模两腔的布局，以及ABS对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、不会在塑料件外壁留下焊接痕迹的侧浇口，模具采用两块单分型面的板材，因此模具成本可以很容易地控制在合理的范围内。浇注系统的设计如下图1-6所示：图1-6浇

9、注系统设计1.主浇道和定位环的设计由于主浇道和注射机的高温喷嘴之间的反复接触和碰撞。因此，它应该设计成一个独立的可更换和可拆卸的浇口套。根据数据，SYZ-300注塑机的喷嘴尺寸如下：SR0=12毫米，喷嘴孔径d0=4毫米，定位孔直径 125毫米。为了保证主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢流，主流道与喷嘴的关系为SR=SR0 (1 2)，D=D0.52.分流器的设计采用U型截面分流，切割可在模板上轻松实现，且比表面积不大。检查相关数据。防抱死制动系统分流器的直径修正值为4.8 9.5毫米， 8毫米。分流器设计如图1-7所示。图1-7分流器设计3.闸门设计根据塑件外观要求和型腔分布，选择图1-8所示的

10、测量门。当移除冷凝物时，从塑料部件底侧的中部进料不会在塑料部件的外壁上留下浇口痕迹。L1=(0.60.9) b/2，L1=2.5毫米；L=2 3毫米，l=2毫米；闸门深度t=0.5 2.0mm毫米，t=1.0毫米；栅极宽度b=(0.60.9)毫米，b=1.5毫米。图1-8闸门设计4.冷料腔的设计如图1-9所示，Z头拉杆的冷喂料腔设置在主浇道的末端，它不仅起到冷喂料腔的作用，而且在开模和分型时，将冷凝液从主浇道中抽出并留在动模的一侧。图1-9冷料腔的设计四.模具设计方案(a)空腔设置在恩的前提下成型件与高温高压塑料直接接触，其质量直接影响塑料件的质量。这种塑料零件的材料是ABS，它要求高的表面粗

11、糙度和精度，因此它需要足够的强度、刚度、硬度和耐磨性。它应由优质模具钢制成，并经过热处理，使其硬度达到5055HRC。1.模具设计采用整体预埋模具，放置在固定模板的一侧，主要从节约材料、便于热处理、便于日后更换和维护等方面考虑。在设计型腔模具时，除了考虑壁厚的刚度和强度外，还应预留足够的冷却水通道，并在四角设计虎口，以起到锁模的作用。凹模的设计如图1-10所示：图1-10模具设计2.冲床设计与凹模一样，凸模也采用如图1-11所示的组合结构。图1-11冲头设计(3)导向定位机构设计由于塑料件基本对称，没有单向侧向压力，直导柱可以满足要求。为了防止导柱在不引导前型芯的情况下进入型腔，容易对成型件造

12、成损坏，导柱应高出主型芯6 8 mm，如图1-12所示：图1-12导柱导套(四)制度设计的引入推出机构一般由推出、复位和导向三部分组成。推出机构按其动力源可分为手动推出机构、电动推出机构、液压推出机构和气动推出机构。电动推出机构通过机械注塑机的开启动作驱动模具上的推出机构。根据塑件上壳体的形状特点，为降低成本，选用简易电动普通杆推出。虽然推出时会在塑料件的内表面留下弹出痕迹，但不会影响塑料件的外观。如图1-13所示：图1-13普通推杆(5)冷却系统设计冷却水用于冷却，凹模的冷却水通道采用与型芯相同的环绕冷却水回路。打开水道时，堆芯应避免倾斜顶部和顶杆。如图1-13所示：图1-13冷却水通道三维

13、示意图V.主要部件的设计和计算(一)模具型腔壁厚的确定塑料模具的型腔在成型过程中受到熔体的高压，并应具有足够的强度和刚度。该模具的凹模是整体嵌入的，因此型腔侧壁的厚度s和型腔底板的厚度t可以由整体矩形型腔壁厚的计算公式确定，如图1-14所示。图1-14腔体示意图l型腔长度，值为96毫米；b型腔的宽度，值为80毫米；h型腔深度，值为40毫米；t型腔底板厚度，mm。s形腔底板厚度，mm；b模板的宽度，mm1.空腔侧壁厚度的计算(1)、根据刚度条件:C型由h/l确定的系数，查阅表9-22，得到c=1.5P型腔内的最大熔体压力，可为注射成型压力的25% 50%，p为30Mah-空腔深度，h=15 模具

14、刚度计算的允许变形，通过检查机械零件设计手册计算出=29.65；模具钢的弹性模量，E=2.2*105(2)根据强度条件其中，p为型腔中的最大熔体压力，p为30Mah-空腔深度，h=15W-弯曲截面系数，由h/l确定，见教科书塑料成型工艺与模具设计表4-6，W=0.108-空腔边长比，a=b/l=0.9；模具强度计算的容许应力，预硬化塑料模具钢as=300Ma毫安2.空腔底板厚度t的计算(1)、根据刚度条件公式中，-由表9-23中的空腔边长比l/b系数计算得出=0.024P型腔中的最大熔体压力，p为30MaB空腔的宽度，b=80模具钢的弹性模量，E=2.2*105模具刚度计算的允许变形，=32.

15、3，通过检查机械零件设计手册计算。(2)根据强度条件在公式：中，从空腔边长比l/b的系数中，可查阅textboo的表4-7h-侧芯成型部分的高度，h为1.5毫米。2.抽芯力的计算其中：c倒置成型件横截面的平均周长，c为37.68毫米；h-倒置成型部分的高度，h为1.5毫米；-塑料与模具钢的摩擦系数为0.2；倒扣的剥离斜度和倾斜角度，塑料件为03.确定倾斜屋顶的倾斜角度内抽芯距离小，抽芯力小，斜顶倾角为5o4.标准模架的确定考虑一模两腔的平衡布局、侧浇口一次分型结构、型腔壁厚要求、塑件尺寸、内抽芯机构、冷却水通道布置等因素，估算出型腔模板的大致尺寸。模板尺寸为查表选择的23*35，选择P4-230350-43-Z1标准模架，如图1-16所示。图1-16标准模板六.注塑机相关参数的校准(一)合模高度的确定构成模具闭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