電流線圈注塑模具設(shè)計(jì)與制作

1、電流線圈注塑模具設(shè)計(jì)與制作第1頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五電流線圈注射模具設(shè)計(jì)電流線圈架零件，大批量生產(chǎn) 第2頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)第3頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五1. 塑件的工藝分析塑件的原材料分析 塑件的材料采用增強(qiáng)聚丙烯，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑料具有剛度好、耐水、耐熱性強(qiáng)，其介電性能與溫度和頻率無關(guān)，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料吸水性小，熔料的流動(dòng)性較好，成型容易，但收縮率大。另外，該塑料成型時(shí)易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，凝固速度較快，

2、易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。注射模具設(shè)計(jì)第4頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形，在寬度方向的一側(cè)有兩個(gè)高為85mm，半徑為R5mm的兩個(gè)凸耳，在兩個(gè)高度為12mm、長、寬分別為17X14mm的凸臺(tái)上，一個(gè)帶有凹槽對稱分布，另一個(gè)帶有4Xlmm的凸臺(tái)對稱分布，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。 尺寸精度分析 該零件重要的尺寸如：公稱尺寸12.1mm、12.1 mm、15.1mm、15mm等精度為3級，

3、次重要尺寸如：公稱尺寸13.5 mm、17mm、10.5mm、14mm等的尺寸精度為45級。 1塑件的工藝分析 注射模具設(shè)計(jì)第5頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為13mm，最小處為095mm，壁厚差為035mm，較均勻，有利于零件的成型。 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具零件的尺寸加工容易保證。注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。1塑件的工藝分析 注射模具設(shè)計(jì)第6頁，共29頁，202

4、2年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)。經(jīng)計(jì)算塑件的體積為V4087 mm3；計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊可查得增強(qiáng)聚丙烯的密度為104kgcm3。 故塑件的質(zhì)量為W=V=425g 采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注射時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機(jī)為XS-Z-60型。第7頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五2007年4月6日 注射模具設(shè)計(jì)3塑件注射工藝參數(shù)的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊并參考工廠實(shí)際使用情況，增強(qiáng)聚丙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：成型溫度為230290；注射壓力為701

5、40MPa。上述工藝參數(shù)在試模時(shí)可作適當(dāng)調(diào)整。 4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分型面選擇 第8頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)確定型腔的排列方式 4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)第9頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得XS-Z-60型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑d14mm；噴嘴前端球面半徑SR112mm。 根據(jù)模具主流道與噴嘴SRSR1+(12)mm及d=d1+(051)mm，取主流道球面半徑SR13mm，小端直徑d45mm。 為了便于將凝料從主流道中撥出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為13，經(jīng)換算得主流道大

6、端直徑D=85mm。為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=5 mm的圓弧過渡。4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)第10頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長度因素來確定。本塑件的形狀不算太復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形分流道，取R4 mm。 澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從壁厚為13mm處進(jìn)料，料由厚處往薄處流

7、，而且在模具結(jié)構(gòu)采用取鑲拼式型芯，有利于填充、排氣。故采用截面為矩形的側(cè)澆口，初選尺寸為l 008 06mm(blh)，試模時(shí)修正。第11頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本例的塑件側(cè)壁有一對小凹槽和小凸臺(tái)，垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。必須做成活動(dòng)的型芯，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。 確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)大于成型孔(或凸臺(tái))的深度，本例中塑件小孔壁厚、小凸臺(tái)高度相等，均為：(14121)2=095(mm)，另加35mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S軸49mm。 確定斜導(dǎo)柱傾角 它是斜抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)之

8、一，它與抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系，本例中選取20。 第12頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)確定斜導(dǎo)柱的尺寸 斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽撥力及其傾斜角度，可按設(shè)計(jì)資料的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，本例采用經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)柱的直徑d=14mm。斜導(dǎo)柱的長度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度、斜銷直徑及斜角大小確定。 由于上模板座和上凸模固定板尺寸尚不確定，初定25mm，D=20mm，計(jì)算后，取L55mm。如果以后，有變化，則再修正L的長度。注射模具設(shè)計(jì)第13頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滑塊與導(dǎo)槽設(shè)計(jì) 滑塊與側(cè)型芯(孔)的連接方式設(shè)

9、計(jì) 本例中側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的側(cè)向孔和側(cè)向凸臺(tái)，由于側(cè)向孔和側(cè)向凸臺(tái)的尺寸較小，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問題，采用組合式結(jié)構(gòu)。型芯與滑塊的連接采用鑲嵌方式，其結(jié)構(gòu)如圖8-4所示。 滑塊的導(dǎo)滑方式 本例中為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體導(dǎo)向槽的形式，其結(jié)構(gòu)如圖8-4所示。為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。 滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計(jì) 本例中由于側(cè)芯距較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可?；瑝K的定位裝置采用彈簧與臺(tái)階的組合形式，如圖8-4所示。第14頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射

10、模具設(shè)計(jì)成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本例中模具采用一模二件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹模擬采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式如圖8-4所示，圖中件18上的二對凹槽用于安放側(cè)型芯。根據(jù)本例分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道和澆口均設(shè)在凹模鑲塊上。 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模主要是與凹模結(jié)合構(gòu)成模具的型座腔，其凸模和側(cè)型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖8-4所示。4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第15頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)第16頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)5模具設(shè)計(jì)計(jì)算查表得增強(qiáng)聚丙烯的收縮率為Smin=0.4，Smax=0.8

11、，故平均收縮為Scp(0.4+0.8)20.6，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z3。型腔和型芯工作尺寸計(jì)算。見表8-2所示。型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計(jì)算下凹模鑲塊底板厚度計(jì)算 h=10.5(mm) 下凹模鑲塊型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 S=3.28mm 第17頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)上凹模鑲塊的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖8-5所示。第18頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)6.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量較小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。注射成型時(shí)不要求有太高的模

12、溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。 查表：熱焓量q=59X104Jkg。常溫20的水 ,出口溫度為30 ,單位時(shí)間注射質(zhì)量m=0.26Kg/h。 第19頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)7模具閉合高度的確定 根據(jù)支承與固定零件設(shè)計(jì)中提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，定模座板：H125mm；上固定板：H225mm；下固定板：H340mm；支承板：H425mm；動(dòng)模座板：H525mm；根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊：H650mm。因而模具的閉合高度 HH1+H2+H3+H4+H5+H625+25+40+25+50+25190(mm)第20頁，共29頁，2022年，5月2

13、0日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)8注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核1）模具安裝 本模具的外形尺寸為280Xl90Xl90mm。XS-Z60型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為350mmX280mm，故能滿足模具的安裝要求。 2）開模行程 模具的閉合高度H190mm，XS-Z-60型注射機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin70mm，最大厚度Hmax200 mm，即模具滿足HminHHmax的安裝條件。 經(jīng)查資料XS-Z-60型注射機(jī)的最大開模行程S180 mm，滿足出件要求。 SHl+H2+(510)10+12+1032(mm) 此外，由于側(cè)分抽芯距較短，不會(huì)過大增加開模距離，注射機(jī)的開模行程足夠。 經(jīng)驗(yàn)證，XS-Z-

14、60型注射機(jī)能夠滿足使用要求，故可采用。第21頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)9繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖模具總裝圖 第22頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五第23頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五注射模具設(shè)計(jì)9繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖零件圖 第24頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五第25頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五10. 注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制上凹模鑲塊的加工工藝規(guī)程的編制第26頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五下固定板零

15、件圖第27頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五下固定板加工工藝過程第28頁，共29頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)17分，星期五11. 試模1. 模具安裝1）清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。2）該模具外形尺寸不大，采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后再壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開閉模具時(shí)平衡、靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。3）調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠 的開模距離和鎖模力，使模具壁厚適當(dāng)。4）慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。5）模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度2030，即可校正噴嘴與澆口套的相對位置及弧線接觸情況