绕线圈的注塑设计讲解.docx
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绕线圈的注塑设计讲解
电IVT-REJX-50》______________________________________________________________________________________________________________________________
苏州工业园区职业技术学院
2015年5月10日
毕业项目
2015届
项目类别：
毕业设计
项目名称：
绕线圈瓶盖的注塑设计
专业名称：
精密工程系
姓名：
徐利澎
学号：
201201373
班级：
模具12302
指导教师：
刘志荣
苏州工业园区职业技术学院
毕业项目任务书（个人表）
系部：
精密工程系
毕业项目类别：
毕业设计
毕业项目名称：
绕线圈的注塑设计
校内指导教师：
刘志荣
职称：
老师
类别：
职业
校外指导教师：
周明明
职称：
学长
类别：
职业
学生：
徐利澎
专业：
模具设计与制造
班级：
模具12302
1、毕业项目的主要内容
1．塑件的尺寸测量
2．塑件选用材料
3．塑件设计的特殊要求
4．塑件设计的设计过程
5.设计相关的图纸
6.塑件在设计中遇到的问题和解决方案。
7.总结
8.参考文献
9.塑件成品图片展示
10.致谢
续表：
3、主要参考文献（若不需要参考文献，可注明，但不要空白）
[1].《数控原理与基础》
[2].《塑料成塑工艺与与模具设计》
[3].《机械工程材料》
[4].《UGNX6.0CAD情景数控》
4、进度安排
毕业项目各阶段任务
起止日期
1．与指导老师讨论工作职责
2014-10-10~2014-10-20
2．毕业设计题目的拟订
2014-10-21~2014-10-26
3．制定项目大纲、准备资料
2014-10-31~2014-01-13
4．毕业设计项目的实施
201501-11~2015-3-25
5．毕业设计的修改和完善
2015-03-21~2015-5-10
诚信声明
本人郑重声明：
本人所呈交的毕业设计《绕线圈的注塑设计》是本人在指导老师的指导下，经过独立研究和写作的成果。
论文中所引用是他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中以明确方式标明。
未经本人签字同意，不得公开或转载此研究成果。
本声明的法律结果由本人独自承担。
作者签名：
徐利澎
2015年4月18日
前言
本人是模具12302的学生，在友得皮革制造有限公司实习的这段时间虽然接触的不是本专业的工作但是在空闲之余还是会复习我们专业的知识，本次毕业设计我做的是一个绕线圈，该产品的成型材料我选取的是ABS，他的基本特性：
ABS是由丙烯腈、苯乙烯、丁二烯共聚而成的。
丙烯腈使ABS聚有良好的耐化学腐蚀性还有表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。
ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。
密度为1.02～1.05g/cm³。
ABS具有有极好的抗冲压强度烦人，并且在低温下也会不迅速下降。
具有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、化学稳定性和电气性能。
他的其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度为93°C左右。
耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆；主要用途：
ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；成型特点：
ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。
要求塑件精度高时，模具温度可控制在50～60°C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在60～80°C。
掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。
在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，结合模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。
毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。
关键词：
ABS、无毒、无味、耐磨性、耐油性
目录
1．介绍
第一章声明................................2
第二章前言.................................3
第三章模具的三维图..............................7-11
第四章塑件工艺性分析和材料分析..................12
4.1塑件的工艺分析........................................12
4.2塑件的材料分析........................................13
第5章拟定的成型工艺............................13
5.1制件成型方法..........................................13
5.2制件成型参数..........................................13
5.3确定型腔数目..........................................14
第6章塑件浇注系统的设计.......................14
6.1制件在模具中的位置...................................14
6.2制件确定浇口形式.....................................15
6.3制件确定浇口的位置...................................16
6.4主流道、分流道以及冷料穴的设计.......................16
第7章设计零部件..............................16
7.1成型零部件的结构设计................................16
7.2成型零部件的强度与刚度计算..........................17
第8章结构零部件的设计........................18
8.1选用注塑模架........................................18
8.2设计定模板与动模板..................................18
8.3设计合模导向机构....................................19
第9章推出机构设计............................19
第10章侧向分型设计............................20
第11章抽芯机构设计..........................20
第12章注塑机的参数选择.......................21
12.1注射量、锁模力、模具厚度、注射压力.................21
12.2开模行程..........................................21
12.3模具与注射机安装尺寸..............................21
第十三章绘制2D图纸和技术要求..................22
第十四章总结...................................22
第十五章致谢...................................23
第十六章参考文献...............................23
第三章模具的三维图
如图所示的塑料制件材料选取的是ABS，它的收缩率在0.3%～０.８％之间。
本模具采用的是UG6.0进行模具分型的，步骤有：
1：
载入产品并设置收缩率。
如图
2：
设置模具的工作的坐标系以制件主分型面中心为模具工作坐标且Z指向制件顶出方向。
如图
3：
设定一下工件的大小。
4：
创建箱体。
5:
补充实体。
6：
创建分型面。
7：
创建型芯、型腔。
8：
模具的三维图形
第四章塑件工艺性分析和材料分析
4.1塑件的工艺分析:
本次设计产品的成型材料我选取的是ABS，他的特性：
ABS是ACRYLONITRILEBUTADIENESTYENE的首字母缩写，ABS是一种强度高的，任性好的而且是便于加工成型的热塑性的高分子材料，因为ABS的强度高、耐腐蚀还且还耐高温，所以经常的用来加工制造仪器的塑料的外壳。
ABS树脂是微微黄色的固体，有不错的韧性，他的密度大概在1.04~1.06g/cm3。
ABS的他的抗酸性能抗碱、盐的腐蚀能力都比较强的，也可以在一定的程度上的耐受有机溶剂的溶解。
ABS（树脂）可以在-25℃~60℃的环境下依然可以表现正常的。
并且具有很好他的成型性很好。
用它来加工加工出来的产品表面非常的光洁，便于接下来的染色和电镀。
所以他可以用以家电的外壳，玩具等等一些的日常用品的，像小孩子玩的乐高积木就是ABS的制品ABS是可以和好多种树脂混合工程混合物的。
比如：
PC/PA/PBT、ABS/ABS.ABS/ABS等等一些，所产生的新性能的应用邻域，比如：
可以将ABS树脂还有PMMA混合，可以制造出比较通明的ABS树脂。
ABS管材的特点有：
工作压力很高在20℃的常温下压力为1.0Mpa。
它的抗冲击性能好在突然遭受到袭击的时候仅仅产生韧性的变形。
本次产品的化学性能稳定而且是无毒无味道的，是符合制药、食品等等一些行业的卫生要求的。
本产品的流体阻力很小，他的内壁很光滑，在装完的已出是呈现圆弧状的，因此他的流动摩擦力很小。
大大的降低了系统流体的阻力还有马力。
ABS的使用寿命很长，一般在室内可以使用在50年的时间，在深埋在地下还有谁中的情况下会有更长的寿命而且不会有明显的腐蚀状况出现。
ABS的安装比较简便而且他的密封性能好：
本产品的安装采取的是承插式的而且链接溶剂粘接密封，所以施工简单湛河强度很高，固化的速度也特别快，所以他避免了一般管道存在的一些现象比如：
跑、冒漏、滴等等一些现象。
他是我重量很轻，很节约成本的。
采用ABS可以降低原料的消耗损耗，可以节约很多的成本。
所以本次设计我采用的是ABS材料。
3.2工艺分析
1，我设计的这个塑料件尺寸不大，精度等级一般。
是中等难度的塑料模具，为了使得绕线圈的卡槽能出来我将模具的分型面放在中间。
模具的基本结构包括了，模具外侧有两处侧抽芯，内部有五处侧抽芯其中尺寸结构是一致的。
2为了提高成型效率本设计采用的是侧浇口。
3型芯、型腔采用整体的镶嵌式结构，因为为了方便加工和热处理，以及节约了成本。
4ABS在升温时粘度增高,所以成型压力较高，塑料上脱模斜度应较大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，易产生熔接痕，模具设计是应该减小浇注系统对流料的阻力，在正常成型条件下，壁厚熔料温度以及收缩率影响极小。
要求塑件的精度高时，模具温度可控制在50°～60°。
要求塑件光泽耐热是模具温度应控制到60°～80°。
第五章拟定的成型工艺
5.1制件的成型方法：
本设计选用热塑性塑料ABS，可以使用注射成型。
5.2制件成型参数：
制品结构特点及选定的原料是ABS，
。
可拟定工艺参数：
塑料名称：
ABS密度（g/cm³）：
1.02～1.05
计算收缩率（%）：
1.000
模具温度（℃）：
60～80
注射压力（MPa）：
60～100
成型时间：
冷却时间20～90；加压时间0～3；注射时间15～60；
注射时间15～60；总周期50～160
适应注射机类型是：
柱塞式
5.3型腔数目的确定
1通过UG6.0软件测量得:
单件塑件面积13636㎜2;单件塑件体积10921㎜3
查有关资料可知ABS的密度为1.02～1.05g/cm3则单件塑件重量m=11g
2如何确定型腔数目
选择确定型腔数据还有总成型加工费是的原则是费用最小的原则并略准备时间试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费
根据注射机的额定锁模力确定型腔数目,当成型大型平板制件时常用这种方法
根用注射机的最大注射量来确定型腔的数目,每加一个型腔制品尺寸要降低4%,对于高精度制品,因为多型腔模具难以保证各型腔的成型条件一致所以推荐型腔数目不超过4个。
3由于多型腔模具在满足塑料制件的形状和尺寸一致性好，成型工艺条件容易控制条件下具有提高生产效率和降低塑件的整体成本。
并结塑件C的质量要求，所以采用双型腔模具。
第六章塑件浇注系统的设计
6.1制件在模具中的位置：
1设计型腔的布置：
首先根据制件在分型后能够依然能够保留在动模板上以便脱模，然后结合制件所具有的结构特征应将型腔设置在定模一侧，型芯设置在动模一侧。
6.2制件确定浇口形式：
（1）首先要了解塑料成型的性能
（2）尽量的要去避免或减少熔接的痕迹
（3）设计中压迫有利于型腔中气体有力的排出
（4）在设计中需要防止型芯的变形还有嵌件的位移
（5）流动距离比的核对
6.3制件确定浇口的位置为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用侧浇口，由两处浇口进料。
浇口位置如图5—2所示
浇口直径可以根据经验公式计算
d=（0.14～0.20）
式中d—浇口直径（mm）
—塑件在浇口处的壁厚（mm）
A—型腔的表面积㎜2
d=（0.14～0.20）
×13491≈1mm
6.4主流道、分流道以及冷料穴的设计：
（1）主流道指的是浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道.主流道是熔体最先流经模具的部分,它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大影响,因此,必须使熔体的温度降和压力损失最小.
在设计多型腔或者多浇口的单型腔模具的浇注系统时,应设置分流道.分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道.分流道的作用是改变熔体流向,使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔.设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失和压力损失.
（2）主流道大的端角为圆角，他的半径R在1～3mm，用来减小料转向过度时的阻力。
（3）如果模具允许的条件下，他的主流道要尽可能的短，一般是小于60mm，过长的话会影响流体的顺利充型，所以在主流道要尽可能的短
（4）对于小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式，主流道衬套与定模板采用H7/m6过度配合与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合
（5）在设计是要注意减少分流的流动过程中所损失的热量还有压力
（6）分流道的形状与尺寸他的截面尺寸视塑料的品种、塑件是尺寸、成型工艺条件以及流道长短等因素来确定的。
通常圆形截面分流道的直径一般为2～10（㎜）。
本设计所采用的是ABS塑料，因为ABS的流动性能比较好而且分流道长度教短的时候，所有分流道在采用圆形截面的时候。
其初选直径是3（㎜），他的具体尺寸一般是由修模时修正的。
（7）分流道的长度是由具体尺寸根据型腔的太小而定的。
（8）冷料穴的位置位于主流道正对面的动模板上，还有就是处于分流道末端。
它具备的作用是容纳浇注系统流道中料流的“冷料”，用来避免这些冷料注入型腔内从而影响到塑件质量。
第七章设计零部件
7.1成型零部件的结构设计
再设计时由于制件抽芯机构过多而且复杂，所以为了便于更方便的加工和制造，型芯型腔都采用整体镶嵌式。
型腔有两处镶嵌的小型芯。
7.2成型零部件的强度与刚度计算：
再设计中要为了方便加工还有热处理，所以其型芯整体选用的是镶嵌式，型腔为整体的形式。
型腔的强度还有刚度按型腔整体式来计算。
由还有就是型腔壁厚计算起来是比较麻烦的，但是也可参考经验推荐数据。
查阅资料可知型腔侧壁厚S=25（mm）。
第八章结构零部件的设计
8.1选用注塑模架：
根据析、计算以及型腔尺寸及位置可确定模架的结构形式和规格。
定模板厚度：
A=70㎜
动模板厚度：
B=70㎜
垫块厚度：
C=90㎜
模具厚度：
H模=325㎜
模具外形尺寸：
350㎜×300㎜×325㎜
8.2设计定模板与动模板：
8.3设计合模导向机构
1.要使导柱可以进入导套，所以讲导柱端部应做成锥形或半球形的样子。
2.讲导柱设在动模的一侧用来保护型芯不会受到损伤，设在定模一侧可以便于更加顺利脱模取出塑件，所以可我根据需要来决定装配的方式。
3.在动模，定模之间设置导柱、导套以外，还一般会在动模座板与推板之间设置一下导套导，导套，用来推出机构的运动。
第九章推出机构设计
在注射成型每一循环中，塑件必须要准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成模具脱模。
脱模机构设计应遵循下述原则：
1.防止塑件结构变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及所部位，有针对性的选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。
由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用面积也尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。
2.力求良好的塑件外观，在选择顶相互位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件影响不大的部位。
在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题。
3.塑件要滞留于动模边，从而以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。
第10章侧向分型设计
本次设计中外侧抽芯机构设计我采取得是弯销侧向分型与抽芯机构，而且把两个通槽连在了一起做成滑块。
本次设计使用的是弯销，弯销是作用于侧抽芯滑块，可以是他在动模板的槽内像外面滑动，开模的时候可以与塑件完全脱离开完成外侧抽芯动作。
还有就是弯销有较好的抗弯截面系数比较大一些，还有就是可以延时抽芯等一些特点。
第十一章抽芯机构设计
本次设计使用的是弯销，弯销是作用于侧抽芯滑块，可以是他在动模板的槽内像外面滑动，开模的时候可以与塑件完全脱离开完成外侧抽芯动作。
还有就是弯销有较好的抗弯截面系数比较大一些，还有就是可以延时抽芯等一些特点。
第十二章注塑机的参数选择
12.1注射量、锁模力、模具厚度、注射压力：
由于在选用标准模架和初选注射机的时候是根据四个技术参数还有计算壁厚等因素选用的，所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不需要进行校核，完全符合所选择注射机的要求。
12.2开模行程
根据计算完全满足设计要求。
12.3模具与注射机安装尺寸
本设计从标准模架外形尺寸来看是小于注射机的拉杆空间的，并且我采用了压板固定模具所以本次这几所选的注射机规格是完全满足要求。
第十三章绘制2D图纸和技术要求
1.模具的总装配图：
2.技术要求:
为了保证模具精度，塑料模具制造时应达到以下技术要求：
（1）：
组成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。
（2）:
组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求
（3）:
模具的功能必须达到设计要求
（1）加工要求
（1）模具分型面及组合件的结合面应很好贴合，局部间隙不大于0.02mm
（2）模具成型表面的内外锐角、尖边、图样上未注明圆角时允许不大于0.5mm圆角。
当不允许有圆角时,应在图样上注明。
（3）图样中未注明公差的一般尺寸其极限偏差按GB1804标准即孔按H13，轴按h13，长度按J14来加工。
（4）模具中各承压板（模板）的两承压面的平行度公差按GB1184附录一的5级。
（5）导柱、导套孔对模板平面的垂直度公差按GB1184附录一的4级。
导柱、导套之间的配合按H8/f8。
（6）模具中安装镙钉之螺纹孔及其通孔的位置公差不大于2mm，或相应各孔配作。
（7）导套外圆与内孔的同轴度公差t按GB1184附录一的5级。
（8）主流道衬套的中心锥孔应研磨抛光，不得有影响脱浇口的各种缺陷.
型芯的加工：
把成型面的曲面图通过计算机产生刀具加工路径进行数控铣外形加工，再铣小型芯孔和凹台，钻推杆孔，加工浇口。
再用电火花加工成型。
型腔的加工：
把成型面的曲面图通过计算机产生刀具加工路径，留余量在数控铣上加工成型，再用电火花加工成型。
第十四章总结
通过了这次毕业设计使我收获了很多，不仅培养了我运用我所学的理论知识、基本的技能还提高了我在解决实际问题的能力。
经过此次设计我极高了自己的工作能力，提高了我在调查研究、收集资料还有自己的分析能力，在过去的半年内我虽然没有从事本专业的工作但是通过这次设计我将我过去两年里所学习的内容科目都温习了一遍，这将会让我在以后的工作中起到深远的作用，我的制图，绘图能力能到了提升。
虽然本次设计并不复杂，但是我也在从中认识到了自己的不足点，此次设计填补了我缺乏的知识面，使得我的专业知识得以提升。
检验我综合素质与实践能力，是毕业的重要依据。
我即将再次踏上工作岗位，回想起过去的两年大学生涯里我们虽然学习辛苦但是我还是收获了很多，两年里我掌握了很多的磨具设计和制造方面的理论和实践知识，在此次设计中我将我的专业全部利用出来了。
此次设计虽然不复杂但是我觉得还是挺不错的。
具有自己的特色。
我通过这次设计我对模具设计有了一个更深层次的认识，在设计中我注意到了模具的细节问题，掌握了结构还有工作原理。
通过对UG和CAD的学习，我掌握了二维和三维制图的知识，相信这些知识会在以后我在对本专业的工作中拥有更大的竞争力。
我相信在日后的工作还有学习中我一定会更加辛苦的学习积累知识还有不断地积累工作经验，在以后的模具工作中打出一片天地。
第十五章致谢
在此次毕业设计过程中得到了刘志荣老师孜孜不倦的教导，并且得到了同学们的指导，因为本人在大一大二学习过程中并不是特别的理想，好多专业知识学习的不到位，并且在大三实习中我并不是从事的本专业的工作所以我在好多方面不是特别的了解，我真的非常感谢刘老师和同学帮我解决了很多很多在毕业设计中遇到的各种问题，在这里我向他们表示忠心的感谢。
最感谢刘老师在百忙之中海对我的毕业设计做了仔细的查看和指导，老师给我提出了许多问题给了我很多建议，使得我可以成功的完成此次设计。
真心感谢刘老师在对我的毕业设计时所作出的指导和分析。
第十六章参考文献
[1].《数控原理与基础》
[2].《塑料成塑工艺与与模具设计》
[3].《机械工程材料》
[4].《UGNX6.0CAD情景数控》
[5]《冲压工艺与磨具设计》
[6]《塑料成型工艺与模具设计》
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