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电器盖零件注塑模具设计电器盖零件注塑模具设计摘 要：摘 要：本次设计的内容就是为我们经常能见到的电器盖零件设计一副模具。本次电器盖零件注射模设计运用自己所掌握的三维软件和二维绘图软件对电器盖零件及电器盖零件注射模模具进行绘制。从电器盖零件产品的成型结构特征开始、到对分型面分析及位置的选择、模具浇注系统设计、型芯型腔结构设计和尺寸计算，脱模推出机构、冷却系统、与此同时合理地选用了注塑机型号，而且对注塑机压力，锁模力及顶出力等工艺参数进行详细校核，进而保证了设计的合理性及正规性。如此设计出的注射模结构才能确保模具工作运行可靠。关键字关键字：电器盖零件；注塑模具；分型面；脱模机构目录1 绪论.11.1 概述.11.2 研究背景.11.3 设计的主要内容.22 电器盖零件的工艺性分析.32.2 电器盖车零件结构分析.32.3 塑件材料的确定.32.3.1 塑件材料的选择.32.3ABS 塑料主要的性能指标.42.4 ABS 的注射成型工艺参数.42.5 确定腔数.62.5.1 塑件大小参数.62.5.2 塑件重量参数.62.6 型腔的布局.62.7 选择注射机.72.8 注塑机参数校核.82.8.1 注射压力.82.8.2 注射机有关工艺校核.82.8.3 模具厚度与注射机闭合高度.92.8.4 模架各尺寸的校核.92.9 模架的选择.93 电器盖零件分型面的设计.113.1 分型面各项参数的确定.114 电器盖零件浇注系统.124.1 主流道的设计.124.1.1 浇口套.124.2 分流道的设计.134.3 浇口的设计.144.4 冷料穴.155 设计电器盖零件模具成型零部件.165.1 型腔的设计.165.2 型芯的设计.165.3 尺寸计算.176 脱模机构的设计.196.1 脱模结构的选择.196.2 顶杆的设计.196.3 斜顶的设计.206.3.1 斜推杆的设计.206.3.2 斜推杆倾斜角的确定6.3.2 斜推杆倾斜角的确定.217 冷却系统的设计.227.1 冷却时间.227.2 冷却所需表面积.238 导柱导向机构的设计.258.1 导柱导套结构的设计.259 模具零部件材料选择.269.1 模具总装图.2610 结论.28参考文献.30致 谢.3111 绪论绪论1.1 概述概述在经济高速发展的今天，在日常生活中充满了各种各样的塑料产品，小到纽扣，大到塑料框、托盘、收纳盒。塑料产品的出现给我们日常生活带来很大方便，采用不同的材料以得到不同的塑料产品的性能，使塑料件在刚度强度以及耐磨性方面能够满足人们的使用，塑料产品是日常生活中和我们密不可分的东西。如何生产出质量优秀的塑料产品？，这就需要我们能否在模具设计做好功夫。1.2 研究背景研究背景如大家所知,注塑模也叫注射模，一副模具设计的好坏直接对制作塑料制品的表面质量好坏有决定性因素。常见的塑料主要分为两大类,一种是热塑性塑料材质,在一定的温度范围之间,它能够回收利用是因为可以反复加热变软和冷却变硬。另外一种是热固性塑料,与热塑性塑料的特性正好相反,不能够回收利用是因为不能够反复加热,加热后不能够重塑,此类产品有聚胺酯、酚醛树脂、发泡聚苯乙烯、环氧树脂等等。注塑是产品成型方法之一,是将塑料放入成型模具中,获得所需特定形状和尺寸的塑件。所以注塑的加工方法需要对原材料进行加热,对生产设备要求稍高,所以成本更低、效率更高,是现代化加工中更为常用的加工方法。塑料存在于现在社会的每一个角落里，这种大范围的泛用性并不是由于它的物品制造技术比较早，有一种先入为主的感觉，而是它十分优秀的物理化学性能使得它成为了如今的社会中使用最广的材料，这种优点主要表现为以下几点，一是阻电性，这种特性使得它成为了无数个电器的外壳，二是它比较小的密度，这种特性使得它的运输变得廉价，使得由它组成的物品变得易于操作，搬运，三是它较稳定的化学性质，这种特性使得它能够抵御一些生活或者工业领域内的破坏性环境，四是对振动的吸收能力，这种特性也包括了对声音的部分隔绝性，是一种很多场合都用得上的特性，总的来说，塑料是一种十分优秀的材料。在仪器仪表、办公用品、轮船、航空、汽车摩托车、电机、电器、生活器皿以及日常生活用品中注塑产品随处可见。如:鞋子、相机外壳、鼠标外壳、塑料饭盒、电器盖、风2机叶片、油筒、塑料杯、键盘外壳、电脑外壳、手机外壳、钟表、灯饰、塑料文具盒、塑料碗、塑料筐、塑料洗脸盆、风机风阀附件、注塑螺丝螺母等等。在日常生活用品的注塑产品就高达 80%以上为注塑所生产,另外,在电子附件中高达70%的产品也由注塑所生产,其应用范围广范程度仅次于冲压制品。32 电器盖零件的工艺性分析电器盖零件的工艺性分析2.2 电器盖车零件结构分析电器盖车零件结构分析本次设计的课题是电器盖零件注塑模具设计，首先了解到电器盖零件尺寸大小和结构。方案的确定是建立在塑件结构和体积大小的基础上的，首先对电器盖车零件进行结构分析塑件如下图 2.1 所示，外形尺寸为：长宽 117mm60mm，属于中型产品，该塑件为塑料电器盖零件，如图 2-1 所示。外表面要求有一定的平整光滑性，无熔接痕等缺陷。产品顶部有 1 个矩形孔，产品整体呈长方形，外形结构较为简单。我们确定使用侧浇口来完成加工过程。图 2.1 电器盖零件塑件 3D 图42.3 塑件材料的确定塑件材料的确定2.3.1 塑件材料的选择塑件材料的选择在选取原材料之前，首先应该分析塑料产品的用途及工作环境，本次设计的电器盖零件为外壳类塑料产品，考虑其实际工作环境，必须具有以下特性，具有一定强度，抗压性，优秀的耐磨性以及绝缘性，所以材料也要无毒无公害。生产批量应该是大批量生产,这样，经济的材料也是必须要考虑的事情。所以本次设计材质选为 ABS。2.3ABS 塑料主要的性能指标塑料主要的性能指标密度(Kg.dm-3)1.021.16收缩率%0.40.7熔点130160热变形温度6598弯曲强度 Mpa 80拉伸强度 MPa 50拉伸弹性模量 GPa 1.810弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 Mpa 1839缺口冲击强度 kJ/1120硬度 HR R6286体积电阻系数 cm 1013击穿电压 Kv.mm-115介电常数 60Hz3.72.4 ABS 的注射成型工艺参数的注射成型工艺参数注塑机类型:螺杆式喷嘴形式:通用式料筒一区 150170料筒二区 1801905料筒三区 200210喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 515周期 1530后处理红外线烘箱温度(70)时间(0.31)62.5 确定腔数确定腔数2.5.1 塑件大小参数塑件大小参数画了 3D 图之后使用 UG 的功能算出18.1cm3=V。软件测量如图 2.2 所示图 2.2 UG 软件计算2.5.2 塑件重量参数塑件重量参数因为18.1cm3=V密度g/cm31.05=g005.191.05*18.1=m根据上述条件我们确定了一模 2 腔的加工方式。总g01.3819.005g*2=m2.6 型腔的布局型腔的布局再考虑型腔数目的时候，通常要综合以下因素：(1)电器盖车零件尺寸精度；(2)模具在制造时候的成本；(3)注塑成形的生产效益；(4)制造难度。在确定型腔数目的时候，既要分析电器盖车零件的结构，又要考虑到它的精度即体积大小，电器盖车零件精度要求不高,而且体积不大,为了提高生产效率,所以准备将型腔数目定为一模 2 腔，一模 2 腔模具型腔在排列布局方式通常有圆形排列、H 形排列、X 形排列等。由于是一模 2 腔机构，采用 H 形排列型腔布局，综合考虑型腔布局如图所示。如图 2.3 所示：7图 2.3 型腔的布局2.7 选择注射机选择注射机通过 ug 建模分析得塑件体积，由上图可知塑件体积：3cm1.18塑V因为流道塑件属于未知数，按塑件的 0.3 倍来估算，因此塑料熔体总体积为：3cm06.471.1823.1总V每个塑件在分型面上的投影面积为：21m702060*117mA；流道凝在分型面上的投影面积是每个塑件在分型面上的投影面积的 0.2-0.5 倍，这里取 0.35 倍进行估算：221189547020235.1mmAnAA模具所需锁模力为：KNFm39.6633518954Ap型其中型p参考文献5，取 35MP。根据塑件的质量和体积，翻阅注射机资料表，可初选用 HTF120 卧式型注塑机。具体参数如下14：注塑机最大注塑量：373cm1注塑压力：237MPa螺杆直径：32mm锁模力：1200KN注塑机拉杆间距：410mmx410mm顶出行程：360mm最小模厚：150mm8最大模厚：450mm模板行程：300mm注塑机定位孔直径：100mm喷嘴直径：4mm喷嘴球半径：SR142.8 注塑机参数校核注塑机参数校核2.8.1 注射压力注射压力注射机所能注射的压力最大值需要满足不小于制品成型所需要的压力值这个条件，ABS 所需压力为80MPa左右，我们选用的压力机额定的最大注射压力为125MPa，这是符合这个条件的。2.8.2 注射机有关工艺校核注射机有关工艺校核（1）注射量校核最大注射容积为：3maxcm4.1381738.0 VV而每次注射的实际注射量为 47.06cm3，处于maxV之间，符合要求。9（2）锁模力校核上面已经算出kNFm39.663小于注射机的最大锁模力kN1200，故符合要求。（3）最大注射压力校核MPapMPapKp173;140-98100704.1max0max）（其中4.14.125.1，该处取为安全系数，常取KK。MPaMPap100700压力，取值范围为为实际生产中所需注射 综上符合要求。2.8.3 模具厚度与注射机闭合高度模具厚度与注射机闭合高度模具厚度mm286mH也称模具闭合高度，必须满足maxmminHHHmm150minH注射机允许的最小模厚，即动定模之间的最小开距；mm450maxH注射机允许的最大模厚。由此可见满足要求。2.8.4 模架各尺寸的校核模架各尺寸的校核模架尺寸与注射机拉杆内间距校核模具平面尺寸 350mm400mm410mm410mm（拉杆间距），校核合格。模具的开模行程校核对于单分型面，其开模行程 S=H1+H2+（510）mm=35+100+（510）=（140145）mm360mm，校核合格。工程实际中，可以在安装前把螺钉、弹簧卸下，安装后再装上模具。2.9 模架的选择模架的选择根据上述条件以及自身设计经验，根据模仁大小，长宽为 185*230mm,根据最 后 确 定 GB/T12556.1-12556.2-1990，型 号 为 龙 记 大 水 口 模 架：CI3040 A65-B70-C80 具体结构细节如图 2.4 所示：10图 2.4 模架结构113 电器盖零件分型面的设计电器盖零件分型面的设计3.1 分型面各项参数的确定分型面各项参数的确定了保证塑件在冷却完成后能够顺利脱模，需要根据塑件结构适当的将型腔分为几个部分，这些型腔型芯开合的表面叫做分型面。选择分型面时候要遵循几项原则，归纳为以下几点：1)分型面应选在最大轮廓处;2)在开模后留在动模上;3)不对表面的外观造成影响;4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排;5)使推杆痕迹不在外观表面上;6)使电器盖零件易于脱模。7）侧抽芯机构尽量布置在动模上在综合以上分型面选取原则，结合电器盖零件的结构特点类型，很容易将分型面位置选在电器盖零件的最底部位置，这样生产出来不会影响护壳外观质量。容易成型。如图 3.1 所示那样分布：图 3.1 分型面位置124 电器盖零件浇注系统电器盖零件浇注系统浇注系统是塑料熔融体由注射机传入到型腔的管道，合理的布置浇注系统能够减少原材料的浪费。20对浇注系统进行总体设计时,一般应遵循如下原则:a、了解塑料的成型性能b 尽量避免或减少产生熔接痕c、有利于型腔中气体的排出d、防止型心的变形和嵌件的位移e、尽量采用较短的流程充满型腔一模四腔普通浇注系统示意图如图所示。1主浇道 2第一分浇道 3