电流线圈注塑模具设计与制作.ppt

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1、电流线圈注射模具设计电流线圈注射模具设计 主讲教师：xxxx 学生在大学里，实际上是学四种东西：一是学怎样读书；二是学怎样做事；三是学怎样与人相处；最后是学怎样做人。xxx电流线圈注射模具设计电流线圈注射模具设计电流线圈架零件，大批量生产电流线圈架零件，大批量生产 注射模具设计注射模具设计1.塑件的工艺分析塑件的工艺分析塑件的原材料分析塑件的原材料分析 塑件的材料采用增强聚丙烯，属热塑性塑料。塑件的材料采用增强聚丙烯，属热塑性塑料。从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热性强，其介电性能与温度和频率无关，是耐热性强，其介电性能与温度和频率无关，是理想

2、的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料吸理想的绝缘材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成型容易，但收水性小，熔料的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹缩率大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内应力。因此，在成型凝固速度较快，易产生内应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应较缓慢散时应注意控制成型温度，浇注系统应较缓慢散热，冷却速度不宜过快。热，冷却速度不宜过快。注射模具设计注射模具设计塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析塑件的结构和尺寸精

3、度、表面质量分析 结构分析结构分析 从零件图上分析，该零件总体形状为长从零件图上分析，该零件总体形状为长方形，在宽度方向的一侧有两个高为方形，在宽度方向的一侧有两个高为85mm，半径，半径为为R5mm的两个凸耳，在两个高度为的两个凸耳，在两个高度为12mm、长、宽、长、宽分别为分别为17X14mm的凸台上，一个带有凹槽对称分布，的凸台上，一个带有凹槽对称分布，另一个带有另一个带有4Xlmm的凸台对称分布，因此，模具设计的凸台对称分布，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂时必须设置侧向分型抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。程度。尺寸精度分析尺寸精度分析 该零件重要的尺寸如

4、：公称该零件重要的尺寸如：公称尺寸尺寸12.1mm、12.1 mm、15.1mm、15mm等精度为等精度为3级，次重要尺寸如：公称尺寸级，次重要尺寸如：公称尺寸13.5 mm、17mm、10.5mm、14mm等的尺寸精度为等的尺寸精度为45级。级。1 1塑件的工艺分析塑件的工艺分析 注射模具设计注射模具设计从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为13mm，最小处为最小处为095mm，壁厚差为，壁厚差为035mm，较均匀，较均匀，有利于零件的成型。有利于零件的成型。表面质量分析表面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷、毛该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质

5、外，没有特别的表面质量要刺，内部不得有导电杂质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。求，故比较容易实现。由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具零件的尺寸加工容易保证。注射时在工艺参数的模具零件的尺寸加工容易保证。注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1塑件的工艺分析 注射模具设计注射模具设计注射模具设计注射模具设计2计算塑件的体积和质量计算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算塑件

6、的体积为计算塑件的体积为V4087 mm3；计算塑件的质量：根；计算塑件的质量：根据设计手册可查得增强聚丙烯的密度为据设计手册可查得增强聚丙烯的密度为104kgcm3。故塑件的质量为故塑件的质量为W=V=425g 采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为XS-Z-60型。型。20072007年年4 4月月6 6日日 注射模具设计注射模具设计3塑件注射工艺参数的确定塑件注射工艺参数的确定 根据设计手册并参考工厂实际使用情况，增强聚根据设计手册并参考工厂实

7、际使用情况，增强聚丙烯的成型工艺参数可作如下选择：成型温度为丙烯的成型工艺参数可作如下选择：成型温度为230290；注射压力为；注射压力为70140MPa。上述工艺参数。上述工艺参数在试模时可作适当调整。在试模时可作适当调整。4注射模的结构设计注射模的结构设计分型面选择分型面选择 注射模具设计注射模具设计确定型腔的排列方式确定型腔的排列方式 4注射模的结构设计注射模的结构设计浇注系统设计浇注系统设计注射模具设计注射模具设计主流道设计主流道设计 根据设计手册查得根据设计手册查得XS-Z-60型注射机喷嘴的有型注射机喷嘴的有关尺寸为喷嘴前端孔径关尺寸为喷嘴前端孔径d14mm；喷嘴前端球面半径；喷嘴

8、前端球面半径SR112mm。根据模具主流道与喷嘴根据模具主流道与喷嘴SRSR1+(12)mm及及d=d1+(051)mm，取主流道球面半径，取主流道球面半径SR13mm，小端直径，小端直径d45mm。为了便于将凝料从主流道中拨出，将主流道设计成圆锥形其为了便于将凝料从主流道中拨出，将主流道设计成圆锥形其斜度为斜度为13，经换算得主流道大端直径，经换算得主流道大端直径D=85mm。为了使。为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=5 mm的圆的圆弧过渡。弧过渡。4注射模的结构设计注射模的结构设计浇注系统设计浇注系统设计注射模具设计注射模具设

9、计4注射模的结构设计注射模的结构设计浇注系统设计浇注系统设计分流道设计分流道设计 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度因素来确定。壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度因素来确定。本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工起见，腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，取选用截面形状为半圆形分流道，取R4 mm。浇口设计浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，

10、选根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从壁厚为用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从壁厚为13mm处进处进料，料由厚处往薄处流，而且在模具结构采用取镶拼式型芯，料，料由厚处往薄处流，而且在模具结构采用取镶拼式型芯，有利于填充、排气。故采用截面为矩形的侧浇口，初选尺寸有利于填充、排气。故采用截面为矩形的侧浇口，初选尺寸为为l 008 06mm(blh)，试模时修正。，试模时修正。注射模具设计注射模具设计4注射模的结构设计注射模的结构设计抽抽芯芯机机构设计构设计 本本例的塑件例的塑件侧侧壁有一对小凹槽和小凸台，垂直于脱模方向，壁有一对小凹槽和小凸台，垂直于脱模方向，阻

11、阻碍碍成型后塑件成型后塑件从从模具脱出。必模具脱出。必须须做成活动的型芯，即做成活动的型芯，即须须设置设置抽抽芯芯机机构。构。斜导柱斜导柱抽抽芯芯机机构构。确定确定抽抽芯距芯距 抽抽芯距一般应大于成型孔芯距一般应大于成型孔(或凸台或凸台)的深度，的深度，本本例中塑件小孔壁厚、小凸台高度相等，均为：例中塑件小孔壁厚、小凸台高度相等，均为：(14(1412121)1)2=02=095(mm)95(mm)，另另加加3 35mm5mm的的抽抽芯安全系数，可取芯安全系数，可取抽抽芯距芯距S S轴轴4 49mm9mm。确定斜导柱确定斜导柱倾倾角角 它它是斜是斜抽抽芯芯机机构的构的主主要要技技术术参数之一，

12、参数之一，它它与与抽抽拔力以及拔力以及抽抽芯距有直接关系，芯距有直接关系，本本例中选取例中选取2020。抽芯机构设计抽芯机构设计确定斜导柱的尺寸确定斜导柱的尺寸 斜导柱的直径取决于抽拨力斜导柱的直径取决于抽拨力及其倾斜角度，可按设计资料的有关公式进行计及其倾斜角度，可按设计资料的有关公式进行计算，本例采用经验估值，取斜导柱的直径算，本例采用经验估值，取斜导柱的直径d=14mm。斜导柱的长度根据抽芯距、固定端模板的厚度、斜导柱的长度根据抽芯距、固定端模板的厚度、斜销直径及斜角大小确定。斜销直径及斜角大小确定。由于上模板座和上凸模固定板尺寸尚不确定，初由于上模板座和上凸模固定板尺寸尚不确定，初定定

13、25mm，D=20mm，计算后，取，计算后，取L55mm。如果以后如果以后，有变化，则再修正，有变化，则再修正L的长度。的长度。注射模具设计注射模具设计注射模具设计注射模具设计抽芯机构设计抽芯机构设计滑滑块块与导槽设计与导槽设计 滑滑块块与与侧侧型芯型芯(孔孔)的连接方式设计的连接方式设计 本本例中例中侧侧向向抽抽芯芯机机构构主主要是用于成型零件的要是用于成型零件的侧侧向孔和向孔和侧侧向凸台，由于向凸台，由于侧侧向孔和向孔和侧侧向凸台向凸台的尺寸较小，考虑到型芯强度和装配问题，采用组合式结构。型的尺寸较小，考虑到型芯强度和装配问题，采用组合式结构。型芯与滑芯与滑块块的连接采用镶嵌方式，其结构如

14、图的连接采用镶嵌方式，其结构如图8-48-4所示。所示。滑滑块块的导滑方式的导滑方式 本本例中为使模具结构紧例中为使模具结构紧凑凑，降降低模具装配复杂低模具装配复杂程度，拟采用程度，拟采用整整体式滑体式滑块块和和整整体导向槽的形式，其结构如图体导向槽的形式，其结构如图8-48-4所所示。为提高滑示。为提高滑块块的导向精度，装配时可对导向槽或滑的导向精度，装配时可对导向槽或滑块块采用配采用配磨磨、配配研研的装配方法。的装配方法。滑滑块块的导滑长度和定位装置设计的导滑长度和定位装置设计 本本例中由于例中由于侧侧芯距较短，芯距较短，故故导滑长度导滑长度只只要符合滑要符合滑块块在开模时的定位要求即可。

15、滑在开模时的定位要求即可。滑块块的定位的定位装置采用弹装置采用弹簧簧与台与台阶阶的组合形式，如图的组合形式，如图8-48-4所示。所示。注射模具设计注射模具设计成型零件结构设计成型零件结构设计 凹模的结构设计凹模的结构设计 本例中模具采用一模二件的结本例中模具采用一模二件的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素，凹模拟采用镶嵌式结构，其结构形式如图因素，凹模拟采用镶嵌式结构，其结构形式如图8-4所示，图中件所示，图中件18上的二对凹槽用于安放侧型芯。根上的二对凹槽用于安放侧型芯。根据本例分流道与浇口的设计要求，分流道和浇口均据本例分流道与

16、浇口的设计要求，分流道和浇口均设在凹模镶块上。设在凹模镶块上。凸模结构设计凸模结构设计 凸模主要是与凹模结合构成模具凸模主要是与凹模结合构成模具的型座腔，其凸模和侧型芯的结构形式如图的型座腔，其凸模和侧型芯的结构形式如图8-4所示。所示。4注射模的结构设计注射模的结构设计注射模具设计注射模具设计注射模具设计注射模具设计5模具设计计算模具设计计算查表得增强聚丙烯的收缩率为查表得增强聚丙烯的收缩率为Smin=0.4，Smax=0.8，故平均收缩为，故平均收缩为Scp(0.4+0.8)20.6，考，考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取z 3。型腔和型

17、芯工作尺寸计算。见表型腔和型芯工作尺寸计算。见表8-2所示。所示。型腔侧壁厚度和底板厚度计算型腔侧壁厚度和底板厚度计算下凹模镶块底板厚度计算下凹模镶块底板厚度计算 h=10.5(mm)下凹模镶块型腔侧壁厚度计算下凹模镶块型腔侧壁厚度计算 S=3.28mm 注射模具设计注射模具设计上凹模镶块的结构及尺寸如图上凹模镶块的结构及尺寸如图8-5所示。所示。注射模具设计注射模具设计6.模具加热和冷却系统的计算模具加热和冷却系统的计算 由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量较小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式体积流量较小，故可不设冷却系统，依靠空冷的

18、方式冷却模具即可。注射成型时不要求有太高的模温，因冷却模具即可。注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统。而在模具上可不设加热系统。查表：热焓量查表：热焓量q=59X104Jkg。常温。常温20的的水水,出口温度为出口温度为30,单位时间注射质量单位时间注射质量m=0.26Kg/h。注射模具设计注射模具设计7模具闭合高度的确定模具闭合高度的确定 根据支承与固定零件设计中提供的经验数据确定，根据支承与固定零件设计中提供的经验数据确定，定模座板：定模座板：H125mm；上固定板：；上固定板：H225mm；下固；下固定板：定板：H340mm；支承板：；支承板：H425mm；动模座板：

19、；动模座板：H525mm；根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫；根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块：块：H650mm。因而模具的闭合高度。因而模具的闭合高度 HH1+H2+H3+H4+H5+H625+25+40+25+50+25190(mm)注射模具设计注射模具设计8注射机有关参数的校核注射机有关参数的校核1）模具安装）模具安装 本本模具的外形尺寸为模具的外形尺寸为280Xl90Xl90mm280Xl90Xl90mm。XS-ZXS-Z6060型注型注射机射机模板模板最最大安装尺寸为大安装尺寸为350mmX280mm350mmX280mm，故故能满足模具的安装要求。能满足模具的安装要求。

20、2）开模行程）开模行程 模具的模具的闭闭合高度合高度H H190mm190mm，XS-Z-60XS-Z-60型注型注射机射机所所允允许许模具的模具的最最小厚度小厚度H Hminmin70mm70mm，最最大厚度大厚度H Hmaxmax200 mm200 mm，即模具满足，即模具满足H HminminH HH Hmaxmax的安装条件。的安装条件。经经查资查资料料XS-Z-60XS-Z-60型注型注射机射机的的最最大开模大开模行行程程S S180 mm180 mm，满足出件要求。，满足出件要求。S SHl+H2+(5Hl+H2+(510)10)10+12+1010+12+1032(mm)32(m

21、m)此此外，由于外，由于侧侧分分抽抽芯距较短，不会过大增加开模距芯距较短，不会过大增加开模距离离，注，注射机射机的的开模开模行行程足够。程足够。经经验验证，证，XS-Z-60XS-Z-60型注型注射机射机能够满足使用要求，能够满足使用要求，故故可采用。可采用。注射模具设计注射模具设计9绘制模具总装图和非标零件工作图绘制模具总装图和非标零件工作图模具总装图模具总装图 注射模具设计注射模具设计9绘制模具总装图和非标零件工作图绘制模具总装图和非标零件工作图零零件件图图 10.注射模主要零件加工工艺规程的编制上凹模镶块的加工工艺规程的编制下固定板零件图下固定板加工工艺过程11.试模1.模具安装模具安装

22、1）清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺。）清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺。2）该模具外形尺寸不大，采用整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好木）该模具外形尺寸不大，采用整体安装法。先在机器下面两根导轨上垫好木板，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔并放正，慢速闭合模板，压紧模板，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔并放正，慢速闭合模板，压紧模具，然后再压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找具，然后再压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平衡、灵活，无卡住现象，然后固定动模。正动模，应保证开闭模具时平衡、灵活，无卡住

23、现象，然后固定动模。3）调节锁模机构，保证有足够）调节锁模机构，保证有足够 的开模距离和锁模力，使模具壁厚适当。的开模距离和锁模力，使模具壁厚适当。4）慢速开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开）慢速开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。5）模具装好后，等料筒及喷嘴温度上升到距预定温度）模具装好后，等料筒及喷嘴温度上升到距预定温度2030，即可校正喷嘴，即可校正喷嘴与浇口套的相对位置及弧线接触情况，可用一张纸片放在喷嘴与浇口套之间，与浇口套的相

24、对位置及弧线接触情况，可用一张纸片放在喷嘴与浇口套之间，观察两者接触印痕，检查吻合情况，须使松紧合适，校正后拧紧注射座定位观察两者接触印痕，检查吻合情况，须使松紧合适，校正后拧紧注射座定位螺钉，紧固定位。螺钉，紧固定位。6）开空车动转，观察模具各部分运行是否正常，然后才可注射试模。）开空车动转，观察模具各部分运行是否正常，然后才可注射试模。2.试模试模通过试模塑件上常会出现的问题，为此必须进行原因分析、排除故障。有时通过试模塑件上常会出现的问题，为此必须进行原因分析、排除故障。有时是单一，有时是多方面的综合，需按成型条件、成型设备、模具结构及制造是单一，有时是多方面的综合，需按成型条件、成型设备、模具结构及制造精度、塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中重要矛盾，然后再采取调节精度、塑件结构及形状等因素逐个分析找出其中重要矛盾，然后再采取调节成形条件、休整模具等方法加以解决。成形条件、休整模具等方法加以解决。