熱固性塑料線圈骨架模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、熱固性塑料線圈骨架模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書課題名稱：熱固性塑料線圈骨架模具設(shè)計系 別信息控制與制造系專 業(yè)計算機輔助業(yè)設(shè)計班級XX姓名XX學(xué)號XX指導(dǎo)教師 XX起訖時間：XX 年 XX 月 XX 日 X年 X月 xx 日（共 XX_周）、八 、亠刖言現(xiàn)代模具工業(yè)有不衰亡工業(yè)”之稱。模具 是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過一定的方式使材料 成形為制品的工具產(chǎn)品，是工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝 裝備，以其生產(chǎn)制件所表現(xiàn)的高精度、高復(fù)雜 程度、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗能耗材， 越來越引起各級政府和國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)的重 視，特別是輕工、電子、機械、通訊、交通、 汽車、軍工等部門，如果沒有模具就很難生產(chǎn) 和發(fā)展產(chǎn)品

2、；如果不能及時供應(yīng)模具，就會影 響生產(chǎn)的發(fā)展；人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在 制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平 的咼低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平咼低 的重要標(biāo)志塑料作為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一， 是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、父通運輸?shù)冉?jīng)濟領(lǐng)域不 可缺少的重要材料，其用途已滲透到經(jīng)濟和生 活的各個領(lǐng)域，和鋼鐵、木材、水泥成為材料 領(lǐng)域的四大支柱。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝 裝備，被各行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)最終產(chǎn)品， 其產(chǎn) 生的價值往往是模具自身價值的幾十倍、 上百 倍，被譽為效益放大器”。模具生產(chǎn)技術(shù)水平 的咼低，已成為衡量一個地區(qū)制造水平咼低的 重要標(biāo)志。本次設(shè)計所用的材料是不飽和聚酯樹脂 (P

3、T310)不飽和聚酯樹脂在熱固性塑料中占 有重要地位。其發(fā)展速度超過其他熱固性塑料。應(yīng)用范圍是廣泛的，在建筑、冶金、化工、印染、交通、電氣等領(lǐng)域都被大量使用。 成型工藝性好，適用于手糊、澆鑄、模壓（SMC、BMC ）噴射、拉擠、纏繞、 RTM 等成型方法。不飽和聚酯樹脂性能特點：1. 工藝性能優(yōu)良。這是不飽和聚酯樹脂最大的優(yōu) 點。可以在室溫下固化，常壓下成型，工藝性能 靈活，特別適合大型和現(xiàn)場制造玻璃鋼制品。2. 固化后樹脂綜合性能好。力學(xué)性能指標(biāo)略低于 環(huán)氧樹脂，但優(yōu)于酚醛樹脂。耐腐蝕性，電性能 和阻燃性可以通過選擇適當(dāng)牌號的樹脂來滿足要求，樹脂顏色淺，可以制成透明制品。3. 品種多，適應(yīng)廣

4、泛，價格較低。4. 缺點是固化時收縮率較大，貯存期限短，含苯 乙烯，有刺激性氣體，長期接觸對身體健康不利。目錄一、簡述課題情況二、設(shè)計方案綜述三、模腔布局及符合強度成型零件毛坯大小確定四、分型面的設(shè)計五、確定模架六、澆注系統(tǒng)設(shè)計七、抽芯機構(gòu)設(shè)計八、推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計簡述課題情況本次設(shè)計零件的尺寸：見圖1本次設(shè)計所用的材料是不飽和聚酯樹脂 (PT310)該塑料具有耐漏電起痕指數(shù)高，耐電 弧性能好，電氣性能優(yōu)異，缺口沖擊強度高，阻燃、耐熱性能好，吸水性很小，制品尺寸穩(wěn)定 性好等特性，主要用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高 壓電等在惡劣環(huán)境中。二設(shè)計方案綜述本次設(shè)計的塑料件的幾何形狀有側(cè)孔， 與塑件脫

5、模方向垂直，這就會阻礙塑件成型后直接脫模， 必須設(shè)置抽心機構(gòu)，把側(cè)孔的模具零件做成活動 的這種零件就是側(cè)型芯。在塑件脫模前必須先抽 出側(cè)型芯，然后再從模具中推出塑件，這樣塑件 才能順利脫模。塑件的內(nèi)外表面質(zhì)量要求較高， 不準(zhǔn)有斑點、條紋、凹痕、起泡、變色等缺陷， 以及表面光澤性和表面粗糙度要求較高，這就需 要讓我們考慮適合用什么澆口澆注， 澆口的形式 有多種，由于這幅模具是一模十二件，在這里就 選用側(cè)澆口，模架就選 A2型模架。由于塑料件 的形狀，推出機構(gòu)在這里就采用頂片頂出。 其塑 件形狀見圖(2)圖2)三模腔布局及符合強度成型零件毛坯由參考書得：凹模側(cè)壁的厚度t 一般取塑件長邊 或直徑的0

6、.2倍再加上17mm一般制品在布局時要求模具的中心與注射機的 鎖模中心重合。對于一模多件的模具結(jié)構(gòu)，在澆 注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、保證模 具正常工作的前提下，應(yīng)盡可能使得模具對稱、 均衡、取件方便；一般制品的中心與模具中心盡 可能重合，或澆口位置與模具中心重合。由于本 制品要求一模十二件，為了力求對稱布置，本次 設(shè)計把型腔分成兩邊布置，每邊六個，模腔布局 見圖（3）5 :-4Sn24 -1+ nU 口圖（3）由圖 （2 ） 可知：長=32.1*6+24*6+48=192.6+144+48=384.6mm寬=25.48*2+54.52+24*2=50.96+54.52+48=153.

7、48mm為了保證型腔的強度必須有一個足夠的底板厚度，由參考書得底板厚度的計算公式為 h=（0.07-0.08）b=（0.07-0.08）*384.6=26.922-30.768 mm（b為長邊）在這里底板厚度h取30mm四分型面的設(shè)計分型面位置選擇的總體原則，是能保證 塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié) 構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、 澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、 嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、 排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在 選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較具體可以從 以下方面進行選擇。a）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時

8、留 在動模一邊。c）保證塑件的精度要求。d）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。e）便于模具加工制造。f）對成型面積的影響。g）對排氣效果的影響。h）對側(cè)向抽芯的影響。本次設(shè)計所選的分型面見圖（4）圖（4）五確定模架模架是設(shè)計制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件， 模架已 有國家標(biāo)準(zhǔn)，由專業(yè)廠家生產(chǎn)，中小型模架的周 界尺寸范圍不大于 560mmx900mm.由以上的計 算數(shù)據(jù)可以確定模架的大小，模架類型是 A2型 模架，選用標(biāo)準(zhǔn)模架周界為 330mmx450mm,其 大小見圖（5）定模座板：定模板：動模板：支撐板：墊塊： 動模座板：模具的閉合高度4O0mmx45Ommx3Omm330mmx45Ommx5Omm330m

9、mx450mmx40mm330mmx450mmx45mm58mmx450mmx70mm4OOmmx45Ommx3OmmH 為：265mm六澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以下原則:1)2)3)4)5)適應(yīng)塑料的工藝性。排氣良好流程要短，壓力損失小，利于熔體填充。 避免料流直沖型芯或嵌件。修剪方便，修剪后痕跡小。6）防止塑料制品變形。7）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小。8）利于高分子取向，改善制品質(zhì)量。9）澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱。 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)和幾何形狀，采用側(cè)澆口進料，澆 口的位置選擇在制品的上端外側(cè)面， 主流道進入 端直徑為3.仃mm，末端直徑為5.85mm,錐度取 1.5度，澆

10、注系統(tǒng)如圖（6）所示（6）分流道的布置分為平衡式流道系統(tǒng)和非平衡式流道系統(tǒng).平衡式流道系統(tǒng)，即在整個流道系統(tǒng)中，所有流 動路徑的形狀、尺寸和長度都相同，因而每條路 徑中熔體的流動特征相同，因此各個型腔的熱平 衡和塑料流動平衡，保證各個型腔同時均衡地進料。非平衡式流道系統(tǒng)，即主流道至各個型腔的分流 道長度各不相同，因而熔體在每條流道中的流動 阻力也就不會相同。要使每個型腔成型出的塑件 具有相同的質(zhì)量，必須通過改變各型腔的澆口尺 寸來保證各個型腔以相同的充填壓力并同時充 滿。由于本次設(shè)計是一模十二件，不可能采用平衡式 流道系統(tǒng)，因為不能排布平衡式布置，只能采用 非平衡式布置，只能通過改變各型腔的澆

11、口尺寸 來保證各個型腔以相同的充填壓力并同時滿足。 澆口的大小由離中心距離的遠近決定，離中心距 離由近到遠澆口大小依次是 0.6mm、0.8mm、 0.9mm.如圖（7）所示|11|1 1七抽芯機構(gòu)設(shè)計當(dāng)塑件側(cè)壁帶有與開模方向不同的孔、凹槽、凸 臺等阻礙成型后直接脫模時，必須將成型側(cè)孔或 側(cè)凹的模具零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型 芯（俗稱活動型芯）。由于制品中有多處內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)，不能采用簡單的 脫模機構(gòu)，在脫模時需要考慮采用側(cè)向抽芯機 構(gòu)，為了保證側(cè)向脫模機構(gòu)的正常工作， 本次設(shè) 計采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)是最常 見的一種抽芯機構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便, 安全可靠的特點。為了保證

12、成型時型芯處于正確 的位置，結(jié)構(gòu)中還設(shè)置了一個楔緊塊，為了保證 其強度楔緊塊就與定模板做成一體。為了保證再次合模時，斜導(dǎo)柱可以準(zhǔn)確地插進滑塊的斜孔 中，必須設(shè)置限位裝置，本次設(shè)計的是用鋼球限 位。斜導(dǎo)柱與開模方向的斜角一般取 15-20度， 最大不超過25度，由于本次抽芯距比較大，所 以斜導(dǎo)柱的斜角就取大一點，在這里就取21.9度。完成抽芯距 S=25.93mm所需的開模行程H=63.15mm。抽芯機構(gòu)的設(shè)計如圖（8）所示(8)八 推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計1）推出機構(gòu)推出機構(gòu)的類型包括簡單推出、 復(fù)合推出、二次 推出、雙推出等。推出機構(gòu)設(shè)計的原則是：盡可 能使制品留在動模，以便于脫模；保證制品不

13、變 形不損壞；保證制品外形良好；結(jié)構(gòu)動作可靠， 具有一定的強度和剛度，特別是細小推桿的穩(wěn)定 性。本次設(shè)計所用的推出機構(gòu)是頂片，是由頂針演化 而來的。它是專為制品設(shè)計的頂片，頂片的最頂 端是根據(jù)制品的底端圓弧制成的，半徑跟制品底 端半徑相同。上半部分做成和制品的壁厚一樣的薄片，中間由圓弧過渡，下面就和頂針一樣了 頂片的結(jié)構(gòu)見圖（9）corl?.rTi-17（9）24根，其中每個9本次設(shè)計采用如圖所示的頂片型腔均有2根頂片作用在成型面上。可確保制品 在頂出過程中不變形、不損壞的要求。推出行程 較小（約17mm）模具高度低。2）導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)向裝置是保證動模與定模或上模與下模合模 時正確定位和導(dǎo)向的重要

14、零件。合模導(dǎo)向裝置主 要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。本次設(shè)計采 用導(dǎo)柱導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點:?小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元 合模方位要求，采用等徑且對稱布置的 方法，若有合模方位要求時，則應(yīng)采取 等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個或四個導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對 稱布置的形式。?直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的 模具；I型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模 具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；U 型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機構(gòu)的導(dǎo)向 中。?導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠 近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距 離3般取導(dǎo)柱固定端的直徑的11.5倍；其設(shè)置位置

15、可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。本次設(shè)計采用四根導(dǎo)柱導(dǎo)向，其導(dǎo)柱形狀見圖(10)(10)導(dǎo)套形狀如圖(11)所示D 圖(11) 九注塑機的選擇與參數(shù)校核為了保證制品有較高的形狀和尺寸精度， 應(yīng)避免 制品脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，采用螺桿預(yù)塑 式注射機。這類注塑機的注射壓力大，預(yù)塑溫度 均勻，塑化能力可以調(diào)節(jié)，適應(yīng)性強。本次設(shè)計選用注射機型號為 XS-ZY-125的注射 機，其主要技術(shù)參數(shù)如下：最大注射容量為 192立方厘米；注射壓力為150Mpa ;鎖模力為900KN ;最大注射面積為360 平方厘米；最大模具厚度為 300mm ;最小模具 厚度為200mm ;模板最大行程300mm。根據(jù)上述所選注射機進

16、行參數(shù)校核。1）鎖模力的校核按F>KpA分公式校核鎖模力。其中，F(xiàn)為注射機的最大鎖模力；p為模內(nèi)平均 壓力（型腔內(nèi)熔體的平均壓力）；A分為所有制 品、流道和澆口在分型面上的投影面積之和。K為壓力損耗系數(shù)，一般取1.1-1.2。由于制品材料為pt310，是熱固性塑料，查相 關(guān)資料得：p為30-40Mpa，這里就取p=35Mpa 進行校核A分是分型面上的投影面積，經(jīng)計算（可利用軟 件的分析功能進行計算），得到單個塑件的投影 面積為425平方厘米，由于本次設(shè)計是一模十二 件，則十二個制品的投影面積為 5100平方厘米， 澆注系統(tǒng)的投影面積約為所有塑件投影面積的 百分之十，即澆注系統(tǒng)的投影面積約

17、為510平方 厘米，則分型面上的投影面積為 5610平方厘米。因此：KpA分仁215985N=216KNF=900kN>216kN所以，注射機的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。2）注射量的校核經(jīng)計算（可利用軟件的分析功能進行計算）得到 單個塑件的體積為4.09立方厘米，則塑件的總 體體積為49.08立方厘米，澆注系統(tǒng)的體積約為 5立方厘米，因此，模具中塑件和澆注系統(tǒng)的總 體積V為54.08立方厘米。注射機的注射量為192立方厘米，按校核公式取 注射機的0.8倍，即為153.6立方厘米大于總體 積V等于54.08立方厘米，滿足注射成型的要求。3）合模機構(gòu)尺寸的校核1模具厚度的校核注射機允許安裝的

18、模具最高厚度為 300mm ；注 射機允許安裝的模具最小厚度為 200mm.模具實際厚度H=定模座板厚+型腔板厚+型芯 固定板厚+支撐板厚+墊塊厚+動模座板厚=30mm+50mm+40mm+45mm+70mm+30mm=2 65mm顯然，注射機允許安裝的模具最小厚度 模具實 際厚度H注射機允許安裝的模具最大厚度，模 具厚度滿足要求。2開模行程的校核按開模取件的最小開距進行校核。該模具的澆注 系統(tǒng)為側(cè)澆口形式，單分型面注射模，可按下式校核:S>H1+H2+(5-10)mm其中，注射機最大開模行程 S為300mm;制品 的推出距離H1為17mm;制品的總高度H2為 39mm.H1+H2+(5

19、-10)=17+39+10=66mm顯然，注射機最大開模行程 S>66mm,模具的開 模行程足夠。小結(jié)時間過的真快，大學(xué)三年的讀書生涯即將結(jié) 束，現(xiàn)在已經(jīng)在做畢業(yè)設(shè)計了，就意味著馬上要 離開學(xué)校走上工作崗位。我畢業(yè)設(shè)計選的是塑料模，做熱固性塑料線圈 骨架注射模設(shè)計。本次設(shè)計要求一模十二件，制 品尺寸精度要求較高，在外形上看制品結(jié)構(gòu)簡 單，但對模具制造要求較高。重點解決熱固性塑 料的成型特性，了解模具設(shè)計過程中的注意事 項。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，我的指導(dǎo)老師是劉 老師。劉老師對我們學(xué)生非常好，在他布置課題 給我們的那天，他就讓我們明確自己的課題，認(rèn) 真仔細的去完成，有什么不懂的都可以去問他， 而且還讓我們經(jīng)常和他聯(lián)系，可以讓他知道我們 做畢業(yè)設(shè)計的進度。塑料模是上學(xué)期學(xué)的，而且在上學(xué)期期末時還 做過課程設(shè)計，所以對怎么設(shè)計一副模具還是有 那么一點點思路的，要想設(shè)計一副模具，首先應(yīng) 該做什么，接著做什么，怎么一步步做下去還是 有一點點會的，