線圈骨架注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及13張CAD圖,線圈,骨架,注塑,模具設(shè)計,滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,13,cad
摘 要
現(xiàn)在模具行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟了，很多零件現(xiàn)在都是標(biāo)準(zhǔn)化的，到市場上去隨便都能買到，論文要設(shè)計的模具是加工線圈骨架的注塑模。線圈骨架在平常生活里都能用到，原料用的是ABS。進行設(shè)計的時候，對塑料產(chǎn)品的工藝進行分析，這個模具用了兩個腔室，進料的澆口在側(cè)邊，注射機用的是海天牌的，型號是80X2A，要設(shè)計一個冷卻部分在模具上，抽芯部分用的是斜導(dǎo)柱。對于怎么樣進行注射，還有這個模具的結(jié)構(gòu)都詳細的著重說明。將注塑模設(shè)計出來，并且將模具還有主要零部件的圖紙都畫出來。
完成論文的時候翻看了好多跟模具設(shè)計相關(guān)的材料，設(shè)計線圈骨架塑料膜的時候，重點要進行的就是它的加工工藝怎么改良，原來的設(shè)計辦法比不上現(xiàn)在的，因為用了模具之后，生產(chǎn)率不僅變高了，并且加工的塑料品質(zhì)量也編號了，設(shè)計模具的時候所要注意的這些點，對于現(xiàn)在的設(shè)計方向是能夠滿足的。
關(guān)鍵詞：線圈骨架；注塑模具；一模兩腔；側(cè)澆口；注射機；抽芯機構(gòu)
IV
Abstract
Now the development of the mold industry has been quite mature, many parts are now standardized, can be bought on the market at will, the mold to be designed in this paper is the injection mold for processing the coil skeleton. Coil skeleton can be used in everyday life. The raw material is ABS. During the design, the process of plastic products was analyzed. The mould used two chambers, the feeding gate was on the side, the injection machine was made of Haitian brand, the model was 80X2A, a cooling part was designed on the mould, and the core pulling part was made of inclined guide pillars. How to inject, as well as the structure of the die are described in detail. Design the injection mould and draw the drawings of the mould and the main parts.
When completing the paper, I looked over a lot of materials related to mould design. When designing plastic film for coil skeleton, the key point is how to improve its processing technology. The original design method is not as good as the present one. Because after using the mould, the productivity is not only higher, but also the quality of the plastic processed is numbered. We should pay attention to these when designing the mould. Point, for the current design direction is able to meet.
Key words: coil skeleton; injection mold; one mold two cavity; side gate; injection machine; core pulling mechanism
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 塑料簡介 1
1.2 注塑成型及注塑模 1
第2章 塑件的工藝分析 3
2.1塑件的材料選擇 4
2.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4
2.3 塑件尺寸及精度 5
2.4 塑件表面粗糙度 5
2.5 塑件的體積和質(zhì)量 6
第3章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 7
3．1 注射成型工藝過程分析[5] 7
3．2 澆口種類的確定 8
3．3 型腔數(shù)目的確定 8
3．4 注射機的選擇和校核 8
3.4.1 注射量的校核 9
3.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 10
3.4.3模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 10
第4章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
4．1 分型面的設(shè)計 12
4．2 型腔的布局 13
4．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 14
4．3．1 確定澆注系統(tǒng)的原則 14
4．3．2 主流道的設(shè)計 14
4．3．3分流道的設(shè)計 16
4．3．4 澆口的設(shè)計 16
4．3．5 冷料穴的設(shè)計 17
4．4 注射模成型零部件的設(shè)計[7] 17
4．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
4．4．2 成型零部件工作尺寸的計算 21
4．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 21
4.5.1 凹模寬度尺寸的計算 22
4.5.2 凹模長度尺寸的計算 22
4.5.3 凹模高度尺寸的計算 22
4.5.4 凸模寬度尺寸的計算 23
4.5.5 凸模長度的計算 23
4.5.6凸模高度尺寸的計算 23
4．6 脫模機構(gòu)的設(shè)計 23
4．6．1 脫模機構(gòu)的選用原則 23
4．6．2 脫模機構(gòu)類型的選擇 24
4．6．3 推桿機構(gòu)具體設(shè)計 24
4．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 25
4.7.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 26
4.7.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 26
4．8 模架的選用 27
4.9側(cè)向抽芯機構(gòu)類型選擇 29
4.10注塑模具工作原理 31
第5章 模具材料的選用 33
5．1 成型零件材料選用 33
5．2 注射模用鋼種 33
總結(jié) 34
致謝 35
參考文獻 36
第1章 緒論
從國家層面來看，模具這個行業(yè)是非常關(guān)鍵的，要想曉得這個國家的工業(yè)狀況怎么樣，其實從模具這行業(yè)的發(fā)展上就能夠小的。從工業(yè)生產(chǎn)來看，模具其實就是用來進行生產(chǎn)的，很多人都覺得，基本上每個行業(yè)都有零部件通過模具來生產(chǎn)，用模具加工的這些東西不光精度非常高，并且不管多復(fù)雜都能夠生產(chǎn)，所有生產(chǎn)的東西都完全一樣，效率自然也是很高的，不過耗費的能量卻是比別的方式的生產(chǎn)小少很多。進行機械生產(chǎn)的時候，模具這個裝備也是最基礎(chǔ)的，通過它生產(chǎn)的東西賣到市場上去，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是它自身價值的幾十或者幾百倍的樣子，所以現(xiàn)在大家都著重開始研究模具。
1.1 塑料簡介
塑料的化學(xué)成分是樹脂，這種成分是比較高的，一旦壓力，度數(shù)都滿足了需求，塑料原先的樣子是顆粒，那么塑料現(xiàn)在的樣子就變成液體了，這個加工的模具里頭是什么構(gòu)造，在里頭的塑料液體也就變成什么樣了，度數(shù)在沒有那么高之后，這些塑料就變成固體了，還有降低溫度之后這些塑料的形狀，樣子是不會任何的變化的。塑料有好多用，并且在各個行業(yè)來看，都能夠用到它，塑料密度沒得多大，質(zhì)量的話是比較輕的，不過因為塑料比強度相當(dāng)不錯，還能夠絕緣等，并且塑料的話會防止水，防止潮濕氣進到塑料里頭等。之前很多零件原料都用的是金屬，木料等這些，不過自從有了模具之后，好多的零部件都用塑料去加工了，所以說它的重要性大家都可以看到。
1.2 注塑成型及注塑模
進行注塑加工有很多的方式方法，比方所注射，擠出等等。在這些用的這多的注塑方式里頭，注射是用的最頻繁的，但是有個例外，氟塑料它是沒有辦法注射生產(chǎn)的。注射加工塑料品，花的時間很短，不管這個要生產(chǎn)的東西多么的復(fù)雜，對于精度有再高的需求，生產(chǎn)都沒得問題，并且生產(chǎn)的話還能夠?qū)崿F(xiàn)自動化。但是說注射機的成本比較高，對模具進行生產(chǎn)前期的投入也比較大，那么要是生產(chǎn)的這個塑料數(shù)量很少，或者是只有件把件的話，用注射機的話就有點不大合適了。
怎么樣來進行注射生產(chǎn)，注射模又是個什么樣子，首先要搞清楚的是注射機的有關(guān)數(shù)據(jù)。進行注射生產(chǎn)，其實關(guān)鍵的就在于注射機，塑料本來是顆粒狀，把這些顆粒倒到機器的料筒里頭去，之后加大它的壓力，升高它的溫度，這樣顆粒狀的塑料就都成為了液體了，這個時候開始注射，將注射機的推桿推下去，液體就從機器里面進入到模具的型腔里頭，整個型腔全部都填滿了之后，注射完成，接下來就是將模具的溫度降低下來，等著塑料實現(xiàn)固化，之后將模具打開，將產(chǎn)品從模具里頭拿出來就行了。
注射生產(chǎn)，必不可少的就是注射模，但是用哪一種注射模，還是要看生產(chǎn)的這個塑料是哪種類型的，究竟是簡單還是復(fù)雜，用的是什么型號的注射機等。將定模裝到注射機的上頭，將動模裝到移動板上頭，注射開始了，合模系統(tǒng)的帶動下注射機進行工作，另外導(dǎo)柱還可以對它進行導(dǎo)向，這樣定模，動模自然就都合起來 [2] 。
設(shè)計塑料模的時候，會用到新的技術(shù)CAD,CAE，對于模具這個行業(yè)來說，這是將來發(fā)展的重要方向。注塑加工有兩大部分組成，一個是研發(fā)，設(shè)計的，還有一個部分就是進行生產(chǎn)的。
有了CAE這項技術(shù)之后，就不需要試模了，最開始設(shè)計產(chǎn)品，到后期生產(chǎn)產(chǎn)品，都有了比較合理的方案。加工模具之前，首先在電腦上對整個流程進行模擬試驗，這樣就可以知道模具里面塑料熔體的狀況，還有加工的產(chǎn)品上應(yīng)力是什么布局等，這樣設(shè)計的工作人員就能馬上知道有哪些不好的，趕緊把他改過來，不需要試模之后有問題在對模具進行修改。對于之前設(shè)計模具的辦法來說，是一個很大的改變，不會再有模具出現(xiàn)報廢的狀況，加工產(chǎn)品的質(zhì)量更好，花的錢也更少等[3]。
第2章 塑件的工藝分析
要開始設(shè)計模具，首先就要分析要生產(chǎn)的塑料的工藝，比方說什么樣子，結(jié)構(gòu)怎么樣，究竟有多大，精度等級是多少等等，這樣做了之后，這個塑料產(chǎn)品生產(chǎn)需要的模具是什么結(jié)構(gòu)，精度是多少都可以清楚了。
圖紙里頭就是線圈骨架，詳細的構(gòu)造還有大小在圖紙里面都有展示，這個塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)還是比較復(fù)雜的，需要的數(shù)量很多，模具前期花的錢不能太多，加工起來簡單，并且對于精度沒有太高的要求。
圖（1）線圈骨架3D視圖
圖（1）線圈骨架2D視圖
2.1塑件的材料選擇
論文寫得這個線圈骨架，原料用的是ABS，這種材料沒有毒，也沒有味道，看上去有點發(fā)黃，加工好塑料之后色澤看上去很棒，也看不到里頭，密度的話在1.05。ABS花錢買的話不需要太貴，現(xiàn)在這么多工程塑料里面，它用的地方是最多的，這種塑料是屬于熱塑性的。
2.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）、脫模斜度
注射加工的塑料在降溫的時候，體積肯定會變小，那么從模具上脫離的時候，會把型芯或者是型腔里頭凸出的地方緊緊包裹柱。要想脫離模具的時候便利些，避免用太大的力把產(chǎn)品的面給弄壞了，跟脫模方向平行的這個產(chǎn)品，里面的面還有外面的面在脫離模具的時候，都有一個傾斜的角度。脫離模具的時候，斜度是多少跟加工產(chǎn)品的樣子，厚度，還有收縮率關(guān)系很大。傾斜的角度要是太小了，那么生產(chǎn)的這個塑料有難度，并且會讓這個塑料品面上弄壞了；傾斜的角度要是很大，盡管說從模具里頭出來很便利，不過對于它的大小精度影響不小，還會讓很多原料都沒有用。一般塑料產(chǎn)品脫離模具的時候，傾斜的在0.5～1.5，翻看資料[1]，原料用的是ABS，從模具里面脫離的時候傾斜度在0.35～130/，型芯從模具里面脫離的時候，傾斜度在30/～1
（2）、塑件的壁厚
塑料產(chǎn)品有多厚非常關(guān)鍵，對塑料產(chǎn)品進行設(shè)計的時候要著重考慮的一個問題。壁厚是多少，對于注射加工影響很大，跟將塑料熔體在模具里面填充的時候，流動速度，還有對成型塑料產(chǎn)品降溫花費的時長，產(chǎn)品的質(zhì)量，用哪種原材料，還有生產(chǎn)率，花銷等都有很大關(guān)系。只要使用需求能夠滿足了，那么壁厚盡可能的小一點。要生產(chǎn)的塑料厚度正常來說都是在1到4這個范圍里面，用的最多的就是2到3。要生產(chǎn)的這個塑料厚度還是非常勻稱的，周圍還有下面的厚度都在1.5mm的樣子。
（3）、塑件的圓角
避免塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角這個地方應(yīng)力太大，加工時候充模的特性也就改善了，讓跟它匹配地點的模具還有塑料產(chǎn)品的力學(xué)角度都加大，要在塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角的地方還有里面連接的地方，都用圓角過度。沒有其他特別需求的話，塑料產(chǎn)品每一個連接角半徑都要有0.5～1 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。
（4）、孔
有很多各種各樣的通孔，盲孔在塑料加工產(chǎn)品上，正常的話，可以通過型芯來加工。不過要是孔不簡單，那么熔體流動難度很大，生產(chǎn)模具的難度也很大，花銷自然也就變多了，所以設(shè)計塑料產(chǎn)品上面的孔的時候，一定要簡單一點。因為塑料熔體因為型芯會出現(xiàn)分流的狀況，那么就會有熔接痕出現(xiàn)在孔的周邊，這樣孔強度就變小了，對孔進行設(shè)計的時候，孔跟孔之間的距離跟孔跟塑料產(chǎn)品最邊緣的距離，這些都比孔的直徑還要大，讓這個孔周圍的厚度加大，這樣對于塑料產(chǎn)品強度，剛度都可以確保。
2.3 塑件尺寸及精度
塑料的流動性能怎么樣，用的哪一種注射機就決定了塑料產(chǎn)品外表大小，加工設(shè)備確定了，工藝條件也確定了，塑料熔體流動性好的話，那么生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品體型就比較大，反過來說，生產(chǎn)的產(chǎn)品就比較小。為了少花點材料，少耗費點能源，并且對于塑料產(chǎn)品的使用需求可以滿足，設(shè)計這個塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要緊湊一些，這樣產(chǎn)品外表就可以沒有那么大。這個塑料產(chǎn)品原材料用的是ABS，流動起來性能也相當(dāng)不錯，可以用來生產(chǎn)大小不一樣的塑料產(chǎn)品。
對模具進行設(shè)計還有生產(chǎn)主要在于塑料產(chǎn)品有多大，精度是多少。生產(chǎn)模具要想簡單一些，生產(chǎn)花的錢少一些，塑料產(chǎn)品的需求都滿足之后，設(shè)計這個塑料產(chǎn)品的尺寸精度的時候，一定要小一點。因為塑料跟金屬完全不一樣，那在對精度級別進行確定的時候，遵照金屬的等級來進行肯定不行。按照現(xiàn)在我們國家成型的水準(zhǔn)，查看資料里面的數(shù)據(jù)來對塑料產(chǎn)品尺寸公差進行確定，查看任務(wù)書還有圖紙的需求，論文里頭要加工的這個塑料瓶精度都用的是三級的，要是沒有標(biāo)注出來的話，精度就應(yīng)該是五級的。
2.4 塑件表面粗糙度
對于塑料產(chǎn)品來說，面越是有更高的要求，粗糙度的數(shù)值就越是小。設(shè)計的時候，工藝不能有冷疤，云紋這些狀況出現(xiàn)，關(guān)鍵在于模具型腔里面粗糙度是多少。塑料產(chǎn)品面粗糙度的數(shù)據(jù)在Ra 0.02～1.25 ，型腔的面粗糙度正常只有塑料產(chǎn)品的一般，也就是Ra 0.01～0.63 。用模具的時候，因為型腔一定有損耗，那么面的粗糙度肯定會加大，那么在一定時間要對它進行拋光復(fù)原。
這次的需要設(shè)計的塑料，外邊的這個面粗糙度數(shù)值是Ra0.2，里邊的這個面粗糙度數(shù)值在0.4。
2.5 塑件的體積和質(zhì)量
設(shè)計的時候，測量塑料產(chǎn)品質(zhì)量多少，體積多大，用3D來進行，用UG這個軟件，它有一個功能是塑模部件驗證，能夠把這個塑料產(chǎn)品的質(zhì)量測出來，密度前頭已經(jīng)介紹過了，這樣的話這個塑料品的質(zhì)量就曉得了5.39克。
實測塑件體積 第3章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定
3．1 注射成型工藝過程分析[5]
按照塑料產(chǎn)品的構(gòu)造，用的材質(zhì)還有質(zhì)量，對他的生產(chǎn)流程進行確定：
第一步：注射開始了，要是沒得任何的狀況發(fā)生，加工的東西就很好了，這個時候開始工作前還要做好準(zhǔn)備：
（1）、首先要預(yù)先處理一下原材料
按照注射生產(chǎn)的時候，對于物料的這些要求，查看它含有多少歲，外表看上去色澤怎么樣，測量一下它的熱穩(wěn)定性怎么樣等，要預(yù)先熱干燥這個材質(zhì)，因為ABS這種材質(zhì)對濕氣的吸收能力很好，存儲效果也好，干燥的話這個就不需要了。要是有需要的話，在溫度七十度到八十度的環(huán)境下，對它進行干燥，耗時兩個小時到四個小時。
（2）、料筒的清洗
才開始用注射機的時候，又或者生產(chǎn)的時候換產(chǎn)品，換原料，顏色的話，都要清洗注射機。
注射機是柱塞式的，清洗難度比較大，因為這樣的注射機保存的物料很多，轉(zhuǎn)動起來困難，所以清洗的話要使用專門的料筒。而注射機是螺桿式的話，只要直接把物料換掉。
（3）、選定用哪種脫模劑
要想模具里面生產(chǎn)的東西拿出來的時候容易些，那么要涂一層溶劑在產(chǎn)品面上。注射加工產(chǎn)品從模具上脫離，主要在于設(shè)計工藝，模具要合理。用的比較多的脫模劑有硬脂酸鋅，白油，硅油，因為原材料用的是ABS，用硬脂酸鋅。
第二步: 注射生產(chǎn)的流程
注射生產(chǎn)的時候，全面的一個流程是加物料，進行塑化，注射到模具里面，穩(wěn)定壓力，進行降溫，之后從模具上脫離，真正來說也就是塑化，另外一個部分就是進行冷卻。
第三步：生產(chǎn)好東西接著處理
把注射好的塑料從模具里面拿出來，后期還有些事情要做，關(guān)鍵是要將內(nèi)應(yīng)力給弄沒有了，那么生產(chǎn)的這個塑料性能就變好了，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也更好。對加工好的產(chǎn)品進行時候處理，主要進行退火，調(diào)濕。論文設(shè)計的產(chǎn)品原材料是ABS,對它進行退火，耗時一小時到三小時的樣子。加工的這個東西原料是ABS，對它進行退火，花的時間是一個小時到三個小時。
3．2 澆口種類的確定
在注射模里面，澆注部分說的就是注射機噴嘴這個地方一直到型腔的這部分。他可以用來把型腔里頭的壓力都傳送到所有地方的。設(shè)計的澆注部分怎么樣直接關(guān)系到生產(chǎn)的塑料質(zhì)量，還有外表是不是好看，生產(chǎn)起來難還是簡單。它的組成內(nèi)容有主流道，分流道，澆口還有冷料穴。這些東西里面，澆口定的地點，用的形式對生產(chǎn)的產(chǎn)品有至關(guān)重要的影響。
這次要加工的塑料品是線圈骨架，對于外頭的面要是有很高的要求的話，澆口一般用的是側(cè)邊的。在中間的那個圓端面進的地方安排這個側(cè)澆口，線圈骨架全部組裝好了，澆口自然就看不見了。
這種潛藏的澆口，要安排個鉤針在主流道里頭，分流道跟需要生產(chǎn)的塑料連在一起，那么這個塑料品被頂出來的時候，流道也跟著一道出來了。
3．3 型腔數(shù)目的確定
這次用的澆口是在側(cè)邊的，因為塑料產(chǎn)品比較小，要想讓塑料產(chǎn)品加工的成功幾率更高，還有經(jīng)濟性要好點，用的錢不能太多，所以型腔在這個模具里頭就要用兩個，這樣生產(chǎn)就能進行了。
3．4 注射機的選擇和校核
因為生產(chǎn)的模具有兩個腔室，注射的量的話最底線就應(yīng)該是5.39x2g，流道水口這個地方?jīng)]用的料3.8g，注塑時候總的量在14.58g，加上工藝數(shù)據(jù)，這些其他的東西都放到一起去看，注射機就用海天牌的，型號80X2A。注射的時候用螺桿來進行，底下都是它的詳細數(shù)據(jù)：
海天HTF80X2A
3.4.1 注射量的校核
設(shè)計模具的時候，一定要讓它注射加工這個塑料產(chǎn)品的量控制在機器額定注射量的八成范圍里頭，就是要符合底下的關(guān)系式：
--型腔有多少個
--一個塑料產(chǎn)品有多重（g）
--澆注部分需要多重的塑料液體（g）
文章里： 5.39g =3.8g
（估計就是）
注塑加工機器注塑生產(chǎn)的量額定值在95g
對于論文要求是可以滿足的。
3.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
對鎖模力來說，注射加工的時候，要生產(chǎn)的這個塑料投影在分型面上有多大是至關(guān)重要的。要是說這個數(shù)據(jù)比它自身允許的成型面積最大值還要大的話，生產(chǎn)的時候肯定會有漲模，或者是料淌到外頭去的狀況，一定要符合底下這個式子才可以：
n --多少個型腔
--模具的分型面上頭一個塑料產(chǎn)品的投影是多大
--在模具的分型面上頭，澆注部分投影在上頭多大
進行注射加工了，要想鎖模的時候完全能夠足夠，那它必須要滿足下面的這個式子才好：
（）
P—對于型腔，塑料液體施加給它的壓力（MPa）
F—注射加工的機器鎖模力的額定值（N）
別的意思跟前面都一樣的
從書里頭的表5-1，就查的到這個型腔里頭壓力的話正常在20-40MPa，加工的塑料品普通的壓力在24-34MPa，塑料品要是要求很高的，壓力就要在39-44MP
（）
這鎖模力正好就在這個區(qū)間范圍里面
3.4.3模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
（1）、合起來之后的模具的厚（關(guān)起來的這個高）
關(guān)閉起來模具，之后它的這個總高一定要滿足下面的關(guān)系式才好
--生產(chǎn)用的注射機可以實現(xiàn)的模厚的最大數(shù)值
--生產(chǎn)用的注射機能夠讓這個模厚的最小數(shù)據(jù)是多少
論文設(shè)計的這個模具，它的厚在291mm，符合上頭的式子160
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