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1、插座面板注塑模设计目录摘要2前言31、塑件工艺分析41.1塑件设计要求41.2塑件生产批量要求41.3塑件的成型要求42、选用塑料52.1酚醛塑料(PF)52.2聚醚砜(PES)52.3聚甲醛(POM)62.4材料的确定及相关参数63、塑料种类与模具设计的关系84、注射机的选择95、模具的基本结构105.1模具的成形方法105.2模具的结构形式105.2型腔的布置105.3确定分型面115.5冷却系统的设计145.6确定推出方式及侧向抽芯机构166、模具设计的有关计算177、注塑机参数校核197.1最大注射量校核197.2锁模力校核197.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核197.4模具闭合高
2、度校核207.5开模行程校核208、模具结构、尺寸的设计计算218.1型腔结构218.2型芯结构228.3斜导柱229、塑料注射模具技术要求及总装技术要求269.1零件的技术要求269.2总装技术要求26结论28致谢29参考文献30摘要本设计是以“插座上座”为主题。其设计思路由参考多个生产事例而得出，设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。在设计当中，很多东西都是自己原来所没有接触过的，尤其是前段时间所学的理论课知识与现在的自己动手操作设计，设计顺序开始是从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选
3、择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定）、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。其次是模具的结构，在模具结构的设计当中，首先设计的是模具的型腔结构，接下来是型芯结构、斜导柱、滑块、导向机构、复位杆、拉料杆、推件杆和推出机构，这样做的目的是为了规范化，更重要的是为了以后与制造人员的配合。既让自己有了良好的设计习惯，又能锻炼自己的配合意识。为以后工作做一次演练，这样更能体现理论与实践相结合的目的。关键词:型腔 型芯 注射模 推杆1、塑件工艺分析1.1塑件设计要求该产品用于电源插座上,要求具有绝缘性的作用。该产品精度
4、及表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。1.2塑件生产批量要求该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔的结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。1.3塑件的成型要求化学性能稳定，绝缘性好，宜于成形加工等，闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。2、选用塑料2.1酚醛塑料(PF)性能:1.一般工业电器用:具有良好可塑性,适用于一般压
5、塑成型,工艺性良好,机电性良好,光泽性好。2.高电绝缘用:适宜于压缩成形,除力学性能良好外,有优良绝缘性及耐水性。3.高频率用:有优良耐水、耐热性、耐高频率性、宜用于湿热带气候条件用。4耐水、耐热、耐油，耐腐蚀，防湿防霉用，有良好的机电性能。5耐冲击用：有高抗冲击强度，电绝缘，防霉，防湿，耐水性能。6自然放霉，耐湿，耐酸特性及具有高度防湿，防霉，耐高频特性。7日用品用：有一定机械强度，工艺性好、价格便宜。用途：1.可做工业电器开关及零件,仪表壳,纺织机械零件、矿灯零件,旋纽灯头,开关,插座等日用电器零件2.可作电绝缘性,耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件,交通电工器材及无线电零件3.可作耐
6、高频的短波和超短波电讯器材,高绝缘试验仪器,无线电,雷达,电子管灯座等电器零件4.可作要求耐热,耐水,防霉,防腐的各种电器零件,用于船舶,湿热带气候条件时5.可用于有金属嵌件的复杂塑件,或用于防霉,防湿,防震场合时作真空管插座,电磁开关座,蓄电池箱盖,通讯机外壳6.可作蓄电池零件,人造纤维工业用零件,卫生医药用具,有酸,蒸气侵蚀的工作条件时零件以及湿度大,频率高,电压高的电器,机械零件7.可作瓶盖,纽扣等日用品零件2.2聚醚砜(PES)性能:具有耐热性优越的聚醚类塑料,热变形温度磕打260,高温下其力学强度也不降低，透明无毒,但易吸水用途:用于制造电器开关件,汽车变速器齿轮,线圈骨架,插座,医
7、疗器械飞机窗框2.3聚甲醛(POM)性能:它是一种有侧链,高密度,高结晶性的线形聚合物,具有友谊的综合性能.力学强度较高,它的抗张强度达70Mpa,可在104下长期使用,脆化温度为-40,吸水性较小,缺点是热稳定性教差,所以必须严格控制温度.还有结晶性了熔融范围很窄,速度快,料温稍低与熔融温度即发生结晶化,流动性下降.流动性中等,溢边值为0.04mm,流动性对温度不敏感,但对注射压力敏感.结晶时体积变化大,成型收缩范围和收缩率大.吸湿性低,水分对成型影响极小,一般不经干燥处理,但为了防止树脂表面黏附水分对成型不利,加工前常进行处理并起预热作用.对大面积薄壁塑件还能改善塑件表面光泽,一般效果较好
8、,干燥时用烘箱加热.摩擦系数低,弹性高,浅侧凹槽可强迫脱膜,塑件表面可带有皱纹花样,但易产生表面缺陷,如毛斑,缩孔,凹痕等弊病.宜用螺杆式注塑机成型,余料不宜过多和滞留过长,一般塑件的注射量不应超过注塑机注射量的百分之七十五,或取注射容量与料筒容量之比为1:6到1:10左右,料筒嘴等务必防止有死角和间隙面滞料,预塑时螺杆转速宜取底值,并宜用单头,全螺纹,等距,压塑突变型螺杆.必须严格控制成型条件,嵌件应预热,余料储存5到10个塑件重量的物料即可,料温不宜过高,一般取稍高与熔点100到150摄食度即可,模具对塑料的影响较大.提高模温可以改善表面凹痕,有助于容料流动,使塑件内外均匀冷却,防止溢料,
9、缩孔,皱褶,模温对结晶度及收缩也有很大影响,必须严格控制。2.4材料的确定及相关参数方案一采用酚醛塑料,它一般以(40-50)%的酚醛树脂作基本原料,加入(40-50)%填料、固化剂、催化剂、燃料、塑化剂及润滑剂等辅助料而组成，这样可以降低成本，另外换可以赋予他书性质以及材料的流动性，使之在高压下流入塑模时不致过多地溢出。方案二采用聚醚砜,虽然在高温下力学强度不降低,但是易吸水用在插座上,特别是在用电设备上不太安全.方案三因为它的熔融,凝固十分迅速,熔融速度快有利于成型,缩短了成型周期,按经济条件考虑,省时就是有利于提高生产率.另外它在常温下一般不溶于有机溶剂,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，
10、耐汽油及润滑油性能也很好，有较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度，尺寸稳定、吸水率小，具有优良的减摩、耐摩性能，能耐扭变，有突出的回弹能力；还有较好的电气绝缘性能。POM的成形条件2:注射成形机类型:螺杆式密 度(g/cm3):1.411.43计算收缩率(%):1.21.0预热:温度()80100时间：(h)35料筒温度():后段 160170中段 170180前段 180190喷嘴温度():170180模具温度():90120注射压力(Mpa)80130成形时间(s):注射时间2090高压时间09冷却时间2060总周期 60适用注射机类型:螺杆式后处理:方法 红外线灯、烘箱温度() 140
11、145时间(h) 43、塑料种类与模具设计的关系不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此为了确定塑料的工艺性能、成形特征，并在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。表3.1 塑料种类与模具设计关系2塑料特征注意事项聚甲醛POM（结晶型）1， 吸水性小，不用干燥2， 冷却速度快3， 摩擦系数小，有弹性1， 尽量采用点浇口，尤其是成形较大面积的扁平体2， 浇注系统散热面积要大，以减缓冷却速度，保证塑料顺利充填型腔4、注射机的选择由给出的工件可称得工件的质量为20g，一模四腔总重为80g，可计算浇注系统的体积为，由文献2：所以： (式4.1)选用XS-ZY-125型卧式注射机2，其性能参数如下
12、： 额定注射量： 注射压力： 锁模力： 最大注射面积： 最大开模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉杆间距： 喷嘴直径： 喷嘴圆弧半径： 5、模具的基本结构5.1模具的成形方法塑件采用注射成形法生产.为保证塑件表面质量,使用点浇口成形,因此模具应为双分形面注射模.5.2模具的结构形式我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个，分中小型模架（GB/T12556.190）和大型模架（GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560mmx900mm，并规定模架的形式为品种型号.塑料注射中小型模架标准GB/T12556.1-12556.2-90.其组合形式有A
13、1,A2,A3,A4四种,根据条件选用A4.其结构形式如下图。图5.1模架5.2型腔的布置塑件形状简单,质量较小,生产批量大.所以应使用多型腔注射模具.考虑到塑件的侧面有矩形孔(),需侧向抽芯,所以模具采用一模四腔(计算方法如下),平衡布置.这样模具尺寸较小,制造加工方便,生产效率高,塑件成本较低.其布置如下图：图5.2 型腔设计5.3确定分型面塑件分型面的选择应保证塑件的质量要求,塑件的分型面有多种选择,图如下,分型面选择在轴线上,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹,影响塑件表面质量.同时这种分型面也使侧向抽芯困难,假如分型面选择在下端面,这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型,塑
14、件大部分外表面光滑,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹.同时侧向抽芯容易,而且塑件脱模方便.双分型面注射模注射成型塑件表面平整、没有较大的浇口痕迹.由于该塑件为多型腔注射模,浇注系统有分流道,即要实现分流道脱模,又要实现塑件脱模,所以应该应用双分型面. 图5.3 分型面的设计5.4选择浇注系统浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道1）主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴开始到分流道的流通通道. 主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造，热处理后硬度为5055HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠其结构形式如下图。由文献2主流道直径计算： =9.74(mm) (式5.1)式中D主流道大头直径（mm） V流经主流道的熔体体积 K因熔体材料而异的常数 POM K=2.1图5.4 主流道的设计5.1 定位环的尺寸参数13d116202530d注射机喷嘴直径+（0.5
